DE60200328T2

DE60200328T2 - Tintenstrahlaufzeichnungselement und Druckverfahren

Info

Publication number: DE60200328T2
Application number: DE2002600328
Authority: DE
Inventors: Alexandra DeLauro Rochester Bermel; Lori Jeanne Rochester Shaw-Klein
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2022-01-17
Also published as: EP1226970B1; JP3939990B2; JP2002301866A; EP1226970A3; EP1226970A2; DE60200328D1

Description

Die Erfindung betrifft ein poröses Tintenstrahlaufzeichnungselement und ein Druckverfahren unter Verwendung des Elementes.
Im Falle eines typischen Tintenstrahl-Aufzeichnungs- oder Drucksystems werden Tintentröpfchen aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit auf ein Aufzeichnungselement oder Medium ausgestoßen, um ein Bild auf dem Medium zu erzeugen. Die Tintentröpfchen oder die Aufzeichnungsflüssigkeit enthält im Allgemeinen ein Aufzeichnungsmittel, wie einen Farbstoff oder ein Pigment und eine große Menge an Lösungsmittel. Das Lösungsmittel oder die Trägerflüssigkeit werden in typischer Weise aus Wasser und einem organischen Material wie einem einwertigen Alkohol, einem mehrwertigen Alkohol oder Mischungen hiervon hergestellt.
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement besteht in typischer Weise aus einem Träger, der auf mindestens einer Oberfläche mindestens eine Tinten-Empfangsschicht oder Bildempfangsschicht aufweist, und hierzu gehören jene, die für eine Reflexionsbetrachtung bestimmt sind, die einen opaken Träger aufweisen und jene, die für die Betrachtung durch übertragenes Licht bestimmt sind, die einen transparenten Träger aufweisen.
Eine wichtige Charakteristik von Tintenstrahl-Aufzeichnungselementen besteht in ihrer Notwendigkeit, nach dem Druck schnell zu trocknen. Um dies zu erreichen, wurden poröse Aufzeichnungselemente entwickelt, die zu einer nahezu unmittelbaren Trocknung führen, solange sie eine ausreichende Dicke aufweisen und ein Porenvolumen, um die flüssige Tinte wirksam aufzunehmen. Beispielsweise kann ein poröses Aufzeichnungselement hergestellt werden durch eine Vergieß-Beschichtung, wobei eine Teilchen enthaltende Beschichtung auf einen Träger aufgebracht und in Kontakt mit einer polierten glatten Oberfläche getrocknet wird.
Wird ein poröses Aufzeichnungselement mit Tinten auf Farbstoffbasis bedruckt, so dringen die Farbstoffmoleküle in die Beschichtungsschichten ein. Es besteht jedoch ein Problem mit solchen porösen Aufzeichnungselementen deshalb, weil die optischen Dichten der gedruckten Bilder geringer sind als es erwünscht wäre. Die geringeren optischen Dichten beruhen vermutlich auf einer optischen Streuung, die auftritt, wenn die Farbstoffmoleküle zu weit in die poröse Schicht eindringen.
Die EP 1 002 660 bezieht sich auf ein poröses Tintenstrahl-Aufzeichnungselement mit feinen Teilchen, einem hydrophilen Bindemittel und einem wasserlöslichen, kationischen Polymer. Ein Problem dieses Elementes besteht darin, dass die Dichte eines auf ein solches Element aufgedruckten Bildes unter Verwendung eines wasserlöslichen kationischen Polymeren geringer ist als sie erwünscht wäre.
Die US-A-6 089 704 bezieht sich auf ein nicht-poröses Tintenstrahl-Aufzeichnungselement mit einem kationischen polymeren Vinyllatex und einem hydrophilen Polymer. Ein Problem im Falle dieses nicht-porösen Aufzeichnungselementes besteht jedoch darin, dass die hierauf aufgedruckten Bilder zu langsam trocknen.
Die US-A-6 096 469 bezieht sich auf ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement mit mesoporösen Teilchen, die in einem organischen Bindemittel dispergiert sind. In Spalte 8 der Patentschrift wird angegeben, dass das organische Bindemittel ein kationisches Latexpolymer sein kann "mit weniger als 10 Mol-% eines copolymerisierbaren Monomeren mit einer tert. Amino- oder quaternären Ammoniumfunktionalität". Im Falle dieses Elementes besteht jedoch ein Problem deshalb, weil die Dichte eines Bildes, das auf ein solches Element aufgedruckt wurde, mit einem Bindemittel mit weniger als 10 Mol-% einer kationischen Beizmittel-Funktionalität geringer ist als sie erwünscht wäre.
Die US-A-6 165 606 bezieht sich auf ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement mit einem Träger, auf dem sich eine poröse Bild-Aufzeichnungsschicht befindet mit: (a) Teilchen mit einer primären Teilchengröße von 30 nm oder weniger; und (b) kationischen polymeren Teilchen mit 30 bis 100 Mol-% eines Beizmittelrestes.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein poröses Tintenstrahl-Aufzeichnungselement bereitzustellen, das, wenn es mit Tinten auf Farbstoffbasis bedruckt wird, zu überlegenen optischen Dichten führt, einer guten Bildqualität und das eine ausgezeichnete Trockenzeit aufweist.
Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, ein Druckverfahren bereitzustellen, bei dem das oben beschriebene Element verwendet wird.
Diese und andere Ziele werden erfindungsgemäß erreicht mit einem Tintenstrahl-Aufzeichnungselement mit einem Träger, auf dem sich eine poröse Bildempfangsschicht befindet mit:

(a) Teilchen mit einer primären Teilchengröße von 7 bis 40 nm im Durchmesser, die bis zu 300 nm aggregiert sein können; und
(b) wasserunlöslichen kationischen polymeren Teilchen mit mindestens 20 Mol-% eines kationischen Beizmittelrestes.

Durch Anwendung der Erfindung wird ein poröses Tintenstrahl-Aufzeichnungselement erhalten, das, wenn es mit Tinten auf Farbstoffbasis bedruckt wird, überlegene optische Dichten liefert, eine gute Bildqualität und das eine ausgezeichnete Trocknungszeit hat.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahl-Druckverfahren mit den Stufen:

A) Bereitstellung eines Tintenstrahl-Druckers, der auf digitale Datensignale anspricht;
B) Beladung des Druckers mit einem Tintenstrahl-Aufzeichnungselement wie oben beschrieben;
C) Beladung des Druckers mit einer Tintenstrahl-Tintenkomposition; und
D) Bedrucken der Bild-Empfangsschicht unter Verwendung der Tintenstrahl-Tintenkomposition entsprechend den digitalen Datensignalen.

Zu Beispielen von (a) Teilchen, die für die Erfindung geeignet sind, gehören Aluminiumoxid, Boehmit, Ton, Calciumcarbonat, Titandioxid, calcinierter Ton, Aluminosilikate, Siliziumdioxid, Bariumsulfat oder polymere Kügelchen. Die Teilchen können porös oder nicht-porös sein. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Teilchen metalli sche Oxide, vorzugsweise abgerauchte Oxide. Obgleich viele Typen von anorganischen und organischen Teilchen, die nach verschiedenen Methoden herstellbar sind und im Handel erhältlich sind für eine Bildaufzeichnungsschicht, ist eine Porosität der Tinten-Empfangsschicht erforderlich, um eine sehr schnelle Tintentrocknung zu erzielen. Die Poren, die zwischen den Teilchen erzeugt werden, müssen groß genug sein und müssen miteinander verbunden sein, so dass die Drucktinte schnell durch die Schicht gelangen und von der äußeren Oberfläche fortgelangen kann, um eine schnelle Trocknung des Druckes zu bewirken. Gleichzeitig müssen die Teilchen in einer solchen Weise angeordnet sein, dass die Poren, die zwischen ihnen erzeugt werden, ausreichend klein sind, so dass sie sichtbares Licht nicht streuen.
Die Teilchen (a) können in Form von primären Teilchen vorliegen oder in Form von sekundären aggregierten Teilchen. Die Aggregate bestehen aus kleineren primären Teilchen mit einem Durchmesser von 7 bis 40 nm und sind aggregiert bis zu einem Durchmesser von 300 nm. Die Poren in einer getrockneten Beschichtung von solchen Aggregaten fallen in den Bereich, der erforderlich ist, um eine geringe optische Streuung zu gewährleisten, und dennoch ausreichend für die Tinten-Lösungsmittelaufnahme ist.
Zu bevorzugten Beispielen von abgerauchten metallischen Oxiden, die im Rahmen der Erfindung als Teilchen (a) verwendet werden können, gehören Kieselsäure und abgerauchte Aluminiumoxide. Abgerauchte Oxide sind in trockener Form erhältlich oder in Form von Dispersionen der Aggregate, die oben erwähnt wurden.
Die in Wasser unlöslichen kationischen, polymeren Teilchen (b) mit mindestens 20 Mol-% eines kationischen Beizmittelrestes, die im Rahmen der Erfindung geeignet sind, können in Form eines Latex vorliegen, eines in Wasser dispergierenden Polymeren, Kügelchen oder Kern/Hüllenteilchen, in welchem Falle der Kern organisch oder anorganisch ist und die Hülle in jedem Fall aus einem kationischen Polymer besteht. Derartige Teilchen können Produkte sein von einer Additions- oder Kondensationspolymerisation oder Teilchen aus einer Kombination von beiden. Sie können lineare Teilchen sein, verzweigte, hyper-verzweigte, gepfropfte Teilchen, Teilchen mit willkürlicher Verteilung oder blockierte Teilchen oder sie können andere Polymer-Mikrostrukturen aufweisen, wie es aus dem Stande der Technik bekannt ist. Sie können ferner teilweise quervernetzt sein. Beispiele für Kern/Hüllenteilchen, die für die Erfindung geeignet sind, werden beschrieben und beansprucht in der US-A-Anmeldung mit der Serial-Nr. 09/772 097 von Lawrence u. A., Ink Jet Printing Method, angemeldet am gleichen Tage wie die Anmeldung, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, Docket 81894HEC. Beispiele für in Wasser dispergierbare Teilchen, die für die Erfindung geeignet sind, werden beschrieben und beansprucht in der US-A-Anmeldung mit der Serial-Nr. 09/770 128 von Lawrence u. A., Ink Jet Printing Method, angemeldet am gleichen Tage wie die dieser Erfindung zugrunde liegenden Anmeldung, Docket 81815HEC und sie werden offenbart und beansprucht in der US-A-Anmeldung mit der Serial-Nr. 09/770 127 von Lawrence u. A., Ink Jet Printing Method, angemeldet am gleichen Tage wie die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Anmeldung, Docket 81817HEC. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die in Wasser unlöslichen kationischen polymeren Teilchen mindestens 50 Mol-% eines kationischen Beizmittelrestes.
Die in Wasser unlöslichen, kationischen polymeren Teilchen (b), die für die Erfindung geeignet sind, können sich ableiten von nicht-ionischen, anionischen oder kationischen Monomeren. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform werden Kombinationen von nicht-ionischen und anionischen Monomeren verwendet. Im Allgemeinen liegt die Menge an kationischem Monomer, das in der Kombination verwendet wird, bei mindestens 20 Mol-%.
Zu den nicht-ionischen, anionischen oder kationischen Monomeren, die verwendet werden, können gehören neutrale, anionische oder kationische Derivate von durch Addition polymerisierbare Monomeren wie Styrolen, alpha-Alkylstyrolen, Acrylatestern, die sich von Alkoholen oder Phenolen ableiten, Methacrylatestern, Vinylimidazolen, Vinylpyridinen, Vinylpyrrolidinonen, Acrylamiden, Methacrylamiden, Vinylestern, die sich von geradkettigen und verzweigtkettigen Säuren ableiten (z. B. Vinylacetat), Vinylethern (z. B. Vinylmethylether), Vinylnitrilen, Vinylketonen, Halogen enthaltenden Monomeren wie Vinylchlorid und Olefinen wie Butadien.
Zu den nicht-ionischen, anionischen oder kationischen Monomeren, die verwendet werden, können ferner gehören neutrale, anionische oder kationische Derivate von durch Kondensation polymerisierbaren Monomeren, wie jene, die verwendet werden zur Herstellung von Polyestern, Polyethern, Polycarbonaten, Polyharnstoffen und Polyurethanen.
Die in Wasser unlöslichen kationischen polymeren Teilchen (b), die im Rahmen dieser Erfindung verwendet werden, können hergestellt werden unter Verwendung üblicher Polymerisationsverfahren, wozu gehören, ohne dass eine Beschränkung hierauf erfolgt, die Massenpolymerisation, die Polymerisation in Lösung, die Emulsionspolymerisation oder die Suspensionspolymerisation.
Die Menge an in Wasser unlöslichen, kationischen polymeren Teilchen (b), die verwendet werden, sollte groß genug sein, so dass die auf das Aufzeichnungselement aufgedruckten Bilder eine ausreichend hohe Dichte aufweisen, doch sollte die Menge niedrig genug sein, so dass die Struktur aus miteinander in Verbindung stehenden Poren, die erzeugt wurde, nicht durch die Aggregate gefüllt wird. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das Gew.-Verhältnis von (b) in Wasser unlöslichen, kationischen polymeren Teilchen zu (a)-Teilchen bei 1 : 2 bis 1 : 10, vorzugsweise bei 1 : 5.

Zu Beispielen von in Wasser unlöslichen, kationischen polymeren Teilchen (b), die im Rahmen der Erfindung verwendet werden können, gehören jene, die beschrieben werden in der US-A-3 958 995. Zu speziellen Beispielen von diesen Polymeren gehören:

Polymer A.	Ein Copolymer aus (Vinylbenzyl)trimethylammoniumchlorid und Divinylbenzol (molares Verhältnis 87 : 13)
Polymer B.	Ein Terpolymer aus Styrol, (Vinylbenzyl)dimethylbenzylamin und Divinylbenzol (molares Verhältnis 49,5 : 49,5 : 1,0)
Polymer C.	Ein Terpolymer aus Butylacrylat, 2-Aminoethylmethacrylathydrochlorid und Hydroxyethylmethacrylat (molares Verhältnis 50 : 20 : 30)
Polymer D.	Ein Copolymer aus Styrol, Dimethylacrylamid, Vinylbenzylimidazol und 1-Vinylbenzyl-3-hydroxyethylimidazoliumchlorid (molares Verhältnis 40 : 30 : 10 : 20)
Polymer E.	Ein Copolymer aus Styrol, 4-Vinylpyridin und N-(2-Hydroxyethyl)-4-vinylpyridiniumchlorid (molares Verhältnis 30 : 38 : 32)
Polymer F.	Ein Copolymer aus Styrol, (Vinylbenzyl)dimethyloctylammoniumchlorid, Isobutoxymethylacrylamid und Divinylbenzol (molares Verhältnis 40 : 20 : 34 : 6).

Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Bildempfangsschicht ferner ein polymeres Bindemittel in einer Menge, die unzureichend ist, um die Porosität der porösen Empfangsschicht zu verändern. Im Falle einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das polymere Bindemittel ein hydrophiles Polymer wie Poly(vinylalkohol), Poly(vinylpyrrolidon), Gelatine, Celluloseethern, Poly(oxazolinen), Poly(vinylacetamiden), teilweise hydrolysiertem Poly(vinylacetat/vinylalkohol), Poly(acrylsäure), Poly(acrylamid), Poly(alkylenoxid), sulfonierten oder phosphatierten Polyestern und Polystyrolen, Casein, Zein, Albumin, Chitin, Chitosan, Dextran, Pektin, Collagenderivaten, Collodion, Agar-Agar, Pfeilwurz, Guar, Carrageenan, Tragacanth, Xanthan, Rhamsan und dergleichen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das hydrophile Polymer aus Poly(vinylalkohol), Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Gelatine oder einem Poly(alkylenoxid). Im Falle einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht das hydrophile Bindemittel aus Poly(vinylalkohol). Das polymere Bindemittel sollte derart ausgewählt werden, dass es mit den vorerwähnten Teilchen verträglich ist.
Die Menge an verwendetem Bindemittel sollte ausreichen, um dem Tintenstrahl-Aufzeichnungselement eine kohäsive Festigkeit zu verleihen, sollte jedoch auch derart minimiert werden, dass die durch die Aggregate gebildete Struktur mit den miteinander in Verbindung stehenden Poren nicht durch das Bindemittel gefüllt wird. Im Falle einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das Gew.-Verhältnis von Bindemittel zu der Gesamtmenge an Teilchen bei 1 : 20 bis 1 : 5.
Zusätzlich zu der Bildaufzeichnungsschicht kann das Aufzeichnungselement ferner eine nächst dem Träger angeordnete Basis-Schicht aufweisen, deren Funktion darin besteht, Lösungsmittel von der Tinte zu absorbieren. Zu Materialien, die für diese Schicht geeignet sind, gehören (a) Teilchen, (b) Teilchen, polymeres Bindemittel und/oder ein Quervernetzungsmittel.
Da die Bildaufzeichnungsschicht eine poröse Schicht mit Teilchen ist, muss das Porenvolumen ausreichend sein, um sämtliche Drucktinte zu absorbieren. Hat eine poröse Schicht beispielsweise 60 Volumen-% offene Poren, um sofort 32 cm³/m² Tinte zu absorbieren, so muss die Schicht eine physikalische Dicke von mindestens 54 μm haben.
Der Träger für das Tintenstrahl-Aufzeichnungselement, der im Rahmen der Erfindung verwendet wird, kann aus irgendeinem der für Tintenstrahl-Empfänger verwendeten Träger bestehen, wie einem mit Harz beschichteten Papier, Papier, Polyestern oder mikroporösen Materialien, wie einem ein Polyethylenpolymer enthaltenden Material, wie es vertrieben wird von PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania unter der Handelsbezeichnung Teslin^®, Tyvek^®, ein synthetisches Papier (DuPont Corp.) und OPPalyte^® Filme (Mobil Chemical Co.) und anderen Verbundfilmen, wie sie aufgelistet sind in der US-A-5 244 861. Zu opaken Trägern gehören einfaches Papier, beschichtetes Papier, synthetisches Papier, photographische Papierträger, durch Schmelzextrusion beschichtetes Papier und laminiertes Papier, wie biaxial orientierte Trägerlaminate. Biaxial orientierte Trägerlaminate werden beschrieben in den US-A-5 853 965; 5 866 282; 5 874 205; 5 888 643; 5 888 681; 5 888 683 und 5 888 714. Die biaxial orientierten Träger weisen eine Papierbasis auf sowie eine biaxial orientierte Polyolefinfolie, in typischer Weise aus Polypropylen, die auf eine oder beide Seiten der Papierbasis auflaminiert ist. Zu transparenten Trägern gehören Glas, Cellulosederivate, z. B. ein Celluloseester, Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat; Polyester, wie Poly(ethylenterephthalat), Poly(ethylennaphthalat), Poly(1,4-cyclohexandimethylenterephthalat), Poly(butylenterephthalat) und Copolymere hiervon; Polyimide; Polyamide; Polycarbonate; Polystyrol; Polyolefine, wie Polyethylen oder Polypropylen; Polysulfone; Polyacrylate; Polyetherimide und Mischungen hiervon. Zu den oben aufgelisteten Papieren gehören ein breiter Bereich von Papieren, von hochwertigen Papieren, wie photographischen Papieren bis zu weniger hochwertigen Papieren, wie Zeitungspapier. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform wird ein mit Polyethylen beschichtetes Papier verwendet.
Der Träger, der im Rahmen der Erfindung verwendet wird, kann eine Dicke von 50 bis 500 μm, vorzugsweise von 75 bis 300 μm aufweisen. Falls erwünscht, können in den Träger Antioxidationsmittel, antistatische Mittel, Plastifizierungsmittel und andere bekannte Additive eingearbeitet werden.
Um die Adhäsion der Tinten-Empfangsschicht gegenüber dem Träger zu verbessern, kann die Oberfläche des Trägers einer Corona-Entladungsbehandlung unterworfen werden, bevor die Bildempfangsschicht aufgebracht wird.
Beschichtungszusammensetzungen, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden, können nach einer Anzahl von allgemein bekannten Techniken aufgebracht werden, wozu gehören die Tauchbeschichtung, Beschichtung mit einem umwickelten Stab, die Beschichtung mit einem Beschichtungsmesser, die Gravure-Beschichtung und die Walzen-Umkehrbeschichtung, die Slide-Beschichtung, die Wulstbeschichtung, die Extrusionsbeschichtung, die Vorhangbeschichtung und dergleichen. Bekannte Beschichtungsmethoden und Trocknungsmethoden werden in größerem Detail beschrieben in der Literaturstelle Research Disclosure, Nr. 308119, veröffentlicht im Dezember 1989 auf Seiten 1007 bis 1008. Eine Slide-Beschichtung wird bevorzugt angewandt, in der die Basisschichten und die Deckschicht gleichzeitig aufgebracht werden. Nach der Beschichtung trocknen die Schichten im Allgemeinen durch einfache Verdampfung, die nach bekannten Methoden beschleunigt werden kann, wie durch eine Konvektionserhitzung.
Um einem Tintenstrahl-Aufzeichnungselement eine mechanische Dauerhaftigkeit zu verleihen, können Quervernetzungsmittel, die auf die oben diskutierten Bindemittel einwirken, in kleinen Mengen verwendet werden. Ein solches Additiv verbessert die kohäsive Festigkeit der Schicht. Quervernetzungsmittel wie Carbodiimide, polyfunktionelle Aziridine, Aldehyde, Isocyanate, Epoxide, polyvalente Metallkationen und dergleichen können verwendet werden.
Um die Farbausbleichung zu verbessern, können ferner UV-Absorber, Radikalvernichter oder Antioxidationsmittel zur Bildempfangsschicht zugegeben werden, wie es aus dem Stande der Technik allgemein bekannt ist. Zu anderen Additiven gehören den pH-Wert modifizierende Mittel, die Adhäsion fördernde Mittel, die rheologischen Eigenschaften modifizierende Mittel, oberflächenaktive Mittel, Biocide, Gleitmittel, Farbstoffe, optische Aufheller, Mattierungsmittel, antistatische Mittel usw.. Um eine adäquate Beschichtbarkeit zu erzielen, können dem Fachmann bekannte Additive zugesetzt werden, wie oberflächenaktive Mittel, Entschäumer, Alkohol und dergleichen. Eine übliche Menge für Beschichtungshilfsmittel liegt bei 0,01 bis 0,30% aktives Beschichtungshilfsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. Diese Beschichtungshilfsmittel können nicht-ionisch, anionisch, kationisch oder amphoter sein. Spezielle Beispiele hiervon werden beschrieben in MCCUTCHEON's Band 1: Emulsifiers and Detergents, 1995, Nordamerikanische Ausgabe.
Die Beschichtungszusammensetzung kann entweder aus Wasser oder organischen Lösungsmitteln aufgebracht werden, jedoch wird Wasser bevorzugt. Der Gesamt-Feststoffgehalt sollte derart ausgewählt werden, dass eine geeignete Beschichtungsdicke in der ökonomischsten Weise erzielt wird, wobei im Falle von Teilchen enthaltenden Beschichtungsformulierungen Feststoffgehalte von 10–40% typisch sind.
Tintenstrahl-Tinten, die für eine Bildaufzeichnung auf den Aufzeichnungselementen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind aus dem Stande der Technik allgemein bekannt. Die Tinten-Zusammensetzungen, die beim Tintenstrahl-Druck verwendet werden, sind in typischer Weise flüssige Zusammensetzungen mit einem Lösungsmittel oder einer Trägerflüssigkeit, Farbstoffen oder Pigmenten, Feuchthaltemitteln, organischen Lösungsmitteln, Detergentien, Dickungsmitteln, Schutzmitteln und dergleichen. Das Lösungsmittel oder die Trägerflüssigkeit kann allein aus Wasser bestehen oder sie kann aus Wasser bestehen, das mit anderen mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln vermischt ist, wie mit mehrwertigen Alkoholen. Tinten, in denen organische Materialien, wie mehrwertige Alkohole der überwiegende Träger oder die überwiegende Lösungsmittelflüssigkeit sind, können ebenfalls verwendet werden. Besonders geeignet sind gemischte Lösungsmittel aus Wasser und mehrwertigen Alkoholen. Die Farbstoffe, die in solchen Zusammensetzungen verwendet werden, bestehen in typischer Weise aus in Wasser löslichen Direktfarbstoffen oder Farbstoffen vom Säuretyp. Derartige flüssige Zusammensetzungen sind im Stande der Technik ausführlich beschrieben worden, beispielsweise in den US-A-4 381 946; 4 239 543 und 4 781 758.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher veranschaulichen.
BEISPIEL

Die folgenden kationischen Vergleichs-Polymeren, die verwendet wurden, sind in Wasser löslich:

C-1	Poly(vinylbenzyl)trimethylammoniumchlorid, erhältlich als Chemistat^® 6300H von der Firma Sanyo Chemical Industries.
C-2	Poly(3-N,N,N-trimethyl)propylmethacrylamidchlorid, erhältlich als Polycare^® 133 von der Firma Rhone-Poulenc Co.

C-3	Triamin auf Basis von Polypropylenoxid, erhältlich als Jeffamine^® T-5000 von der Firma Huntsman, Corp.
C-4	Polyethylenpolyaminharz, erhältlich als Niccajet^® 117 von der Firma Nicca, USA.
C-5	Polyethylenimin, erhältlich als Lupasol^® PEI von der Firma BASF Corp.
C-6	Poly(diallyldimethylammoniumchlorid), erhältlich als Merquat^® 100 von der Firma Calgon Corp.
C-7	Poly[N-[3-(dimethylamino)propyl]-N'-[3-ethylenoxyethylendimethylammonio)propyl]harnstoffdichlorid], erhältlich als Mirapol^® WT von der Firma Rhone-Poulenc Co.

Die folgenden kationischen Vergleichsteilchen (b), die verwendet wurden, sind anorganische Teilchen und in Wasser unlöslich:

C-8 anorganische Dispersion von mit Aluminiumoxid beschichteter kolloidaler Kieselsäure, erhältlich als Ludox^® CL von der Firma E. I. DuPont de Nemours und Co.
Die folgenden in Wasser unlöslichen kationischen polymeren Vergleichseilchen, die verwendet wurden, hatten weniger als 20 Mol-% eines kationischen Beizmittelrestes:

C-9 Copolymer aus Butylacrylat, 2-Aminoethylmethacrylathydrochlorid und Hydroxyethylmethacrylat (molares Verhältnis 70/5/25).
Element 1 der Erfindung
Eine Beschichtungslösung für eine Basisschicht wurde hergestellt durch Vereinigung von abgerauchtem Aluminiumoxid (Cab-O-Sperse^® PG003, Cabot Corp.), Poly(vinylalkohol) (Gohsenol^® GH-23A, Nippon Gohsei Co., Ltd.) und 2,3-Dihydroxy-1,4-dioxan (Clariant Corp.) in einem Verhältnis von 88 : 10 : 2 unter Erzielung einer wässrigen Beschichtungsformulierung mit einem Feststoffgehalt von 30%.
Eine Beschichtungslösung für eine Bildempfangsschicht wurde hergestellt durch Vereinigung von abgerauchtem Aluminiumoxid (Cab-O-Sperse^® PG003, Cabot Corp.), Poly(vinylalkohol) (Gohsenol^® GH-23A, Nippon Gohsei Co., Ltd.) und Polymer A in einem Verhältnis von 85 : 3 : 12 unter Gewinnung einer wässrigen Beschichtungsformulierung mit einem Feststoffgehalt von 10 Gew.-%. Die Teilchen aus abgerauchtem Aluminiumoxid hatten eine primäre Teilchengröße von 7 bis 40 nm im Durchmesser und waren aggregiert bis zu 150 nm. Die oberflächenaktiven Mittel Zonyl^® FSN (E. I. DuPont de Nemours und Co.) sowie Olin^® 10G (Dixie Chemical Co.) wurden in kleinen Mengen als Beschichtungshilfsmittel zugesetzt.
Die obigen Beschichtungslösungen wurden gleichzeitig nach dem Wulst-Beschichtungsverfahren bei 40°C auf einen mit Polyethylen beschichteten Papierträger aufgebracht, der zuvor einer Corona-Entladungsbehandlung unterworfen worden war. Die Bildempfangsschicht wurde auf die Basisschicht aufgebracht. Die Beschichtungen wurden dann bei 60°C mit komprimierter Luft getrocknet, unter Gewinnung eines zwei Schichten aufweisenden Aufzeichnungselementes, in der die Dicken der unteren und der oberen Schicht lagen bei 40 μm (43 g/m²) bzw. 2 μm (2,2 g/m²).
Element 2 der Erfindung
Element 2 wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer B anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Element 3 der Erfindung
Das Element 3 wurde in gleicher Weise wie das Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Verhältnis im Falle der Bildempfangsschicht für abgerauchtes Aluminiumoxid zu Poly(vinylalkohol) zu Polymer A bei 73 : 6 : 21 lag.
Vergleichs-Element 1
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-1 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Vergleichs-Element 2
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-2 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Vergleichs-Element 3
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-3 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Vergleichs-Element 4
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-4 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Vergleichs-Element 5
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-5 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Vergleichs-Element 6
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-6 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Vergleichs-Element 7
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-7 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Vergleichs-Element 8
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-8 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Vergleichs-Element 9
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Bildempfangsschicht lediglich abgerauchtes Aluminiumoxid enthielt.
Vergleichs-Element 10
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Bildempfangsschicht lediglich abgerauchtes Aluminiumoxid und Poly(vinylalkohol) in einem Verhältnis von 98 : 2 enthielt.
Vergleichs-Element 11
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Vergleichs-Element 10 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Verhältnis von abgerauchtem Aluminiumoxid zu Poly(vinylalkohol) bei 90 : 10 lag.
Vergleichs-Element 12
Dieses Element wurde in gleicher Weise wie Element 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Polymer C-9 anstelle des Polymeren A verwendet wurde.
Dichte-Test
Es wurden Testbilder von blaugrünen, purpurroten, gelben, roten, grünen und blauen Flecken (patches) bei einer 100%igen Tintenabscheidung gedruckt, unter Verwendung von Epson Stylus Color 740 unter Verwendung von Tinten mit der Katalog-Nr. 5020191 oder unter Verwendung von Epson Stylus^® Photo 870 unter Verwendung von Tinten mit der Katalog-Nr. T008201.
Nach 24 Stunden langer Trocknung bei Umgebungstemperatur und Umgebungsfeuchtigkeit wurden die Status A D-max-Dichten gemessen, unter Verwendung eines X-Rite^® 820 Densitometers wie folgt (für jede der roten, grünen und blauen Dichten wurden die Zwei-Komponenten-Farbdichten gemessen und gemittelt):
Tabelle 1 Epson Stylus^® Color 740
Tabelle 2 Epson Stylus^® Photo 870
Die obigen Ergebnisse zeigen, dass die Druckdichten im Falle der meisten Farben der Aufzeichnungselemente der Erfindung höher sind im Vergleich zu den Vergleichs-Elementen.

Claims

Tintenstrahl-Aufzeichnungselement mit einem Träger, auf dem sich eine poröse Bildaufzeichnungsschicht befindet mit: (a) Teilchen mit einer primären Teilchengröße von im Durchmesser 7 bis 40 nm, die bis zu 300 nm aggregiert sein können; und (b) wasserunlöslichen, kationischen, polymeren Teilchen mit mindestens 20 Mol-% eines kationischen Beizmittelrestes.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, in dem das Gew.-Verhältnis von (b) wasserunlöslichen, kationischen, polymeren Teilchen zu (a) Teilchen bei 1 : 2 bis 1 : 10 liegt.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, in dem die poröse Bildaufzeichnungsschicht ferner ein polymeres Bindemittel in einer Menge enthält, die unzureichend ist, um die Porosität der porösen Bildempfangsschicht wesentlich zu verändern.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 3, in dem das Gew.-Verhältnis vom Bindemittel zur Gesamtmenge an Teilchen bei 1 : 20 bis 1 : 5 liegt.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 3, in dem das polymere Bindemittel ein hydrophiles Polymer ist.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 5, in dem das hydrophile Polymer aus Poly(vinylalkohol), Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Gelatine oder einem Poly(alkylenoxid) besteht.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 3, in dem das polymere Bindemittel aus Poly(vinylalkohol) besteht.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, in dem die Teilchen (a) Teilchen aus metallischen Oxiden sind.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, in dem die Teilchen (a) porös sind.
Tintenstrahl-Druckverfahren mit den Stufen: A) Bereitstellung eines Tintenstrahl-Druckers, der auf digitale Datensignale anspricht; B) Beladung des Druckers mit einem Tintenstrahl-Aufzeichnungselement wie in Anspruch 1 beschrieben; C) Beladung des Druckers mit einer Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung; und D) Bedrucken der Bildempfangsschicht unter Verwendung der Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung entsprechend den digitalen Datensignalen.