DE602004002008T2

DE602004002008T2 - Neue Stabilisatoren für Aufzeichnungsmaterialien

Info

Publication number: DE602004002008T2
Application number: DE602004002008T
Authority: DE
Inventors: Johan 2640 Loccufier; Stefaan 2640 Lingier
Original assignee: Agfa Gevaert NV; Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert NV; Agfa Gevaert AG
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2024-03-09
Also published as: DE602004002008D1; JP2004338380A

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Stabilisatoren für Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien mit verbesserter Beständigkeit des Tintenstrahlbildes gegen Verfärbung unter Einwirkung von Licht und Gas.
Allgemeiner Stand der Technik
Beim Tintenstrahldruck werden winzige Tropfen flüssiger Tinte direkt auf eine Drucktinte aufnehmende Oberfläche gespritzt und kommen Druckeinrichtung und Empfangselement nicht physisch miteinander in Kontakt. Die Druckeinrichtung speichert die Druckdaten elektronisch und steuert einen Mechanismus zum bildmäßigen Ausstoßen der Tropfen. Beim Druck bewegt sich der Druckkopf über das Papier oder umgekehrt. Zu frühen Patentschriften über Tintenstrahldrucker zählen US 3 739 393 (MEAD CORP), US 3 805 273 (MEAD CORP) und US 3 891 121 (MEAD CORP.
Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldruck enthalten in der Regel folgende Inhaltsstoffe: Farbstoffe oder Pigmente, Wasser und/oder organische Lösungsmittel, Netzmittel, wie Glycole, Detergenzien, Verdickungsmittel, polymere Bindemittel, Konservierungsmittel usw. Man soll sich bewusst sein, dass die optimale Zusammensetzung einer solchen Tinte vom angewandten Tintenstrahldruckverfahren und von der Art des Drucktinte aufnehmenden Bedruckmaterials abhängt. Die Tintenzusammensetzungen können grob in folgende Kategorien aufgeteilt werden:

– wässrige Tintenzusammensetzungen: der Trocknungsmechanismus umfasst Absorption, Durchdringung und Verdampfung,
– ölige Tintenzusammensetzungen: der Trocknungsmechanismus umfasst Absorption und Durchdringung,
– Tintenzusammensetzungen auf Lösungsmittelbasis: die Trocknung beruht hauptsächlich auf Verdampfung,
– Heißschmelz- oder Phasenwechseltintenzusammensetzungen: die Tinte ist flüssig bei Ausstoßtemperatur, aber fest bei Zimmertemperatur, keine Trocknung aber Erstarrung,
– UV-härtbare Tintenzusammensetzungen: keine Trocknung aber Polymerisation.

An die in Tintenstrahlaufzeichnungselementen verwendeten Drucktinte aufnehmenden Schichten werden bekanntlich verschiedene strengste Anforderungen gestellt

• die Drucktinte aufnehmende Schicht soll ein hohes Drucktinte absorbierendes Vermögen aufweisen, so dass die Punkte nicht ausfließen und sich nicht mehr als notwendig ausbreiten werden, um eine hohe optische Dichte zu erhalten,
• die Drucktinte aufnehmende Schicht soll eine hohe Drucktinte absorbierende Geschwindigkeit (kurze Tintentrocknungszeit) aufweisen, so dass die Tintentröpfchen nicht auslaufen werden, wenn sie sofort nach Aufspritzen verschmiert werden,
• die auf die Drucktinte aufnehmende Schicht aufgetragenen Tintenpunkte sollen eine wesentlich runde Form aufweisen und eben am Umfang sein. Der Punktdurchmesser muss konstant und genau gesteuert werden,
• die Drucktinte aufnehmende Schicht muss schnell angefeuchtet werden, um Zusammenlaufen zu vermeiden, d.h. so dass angrenzende Tintenpunkte nicht ineinander fließen können, und ein eher absorbierter Tintentropfen darf durchaus nicht "bluten", d.h. benachbarte oder später angebrachte Punkte überlappen,
• durchsichtige Tintenstrahlaufzeichnungselemente müssen einerseits einen niedrigen Trübungswert und andererseits hervorragende Durchlässigkeitseigenschaften aufweisen,
• das gedruckte Bild muss unter strengen Bedingungen von Temperatur und Feuchtigkeit mit einer guten Wasserbeständigkeit, Lichtbeständigkeit und Dauerhaftigkeit aufwarten,
• sowohl vor als nach dem Drucken darf das Tintenstrahlaufzeichnungselement beim Stapeln weder Kräuseln aufweisen noch klebrig sein,
• das Tintenstrahlaufzeichnungselement muss zügig durch verschiedene Typen von Druckern laufen können.

Oft müssen beim Erzielen all dieser Eigenschaften Kompromisse geschlossen werden. Es ist ja schwierig, gleichzeitig all den obigen Bedingungen gerecht zu werden. Eine schwierige Eigenschaft ist die Beständigkeit der Farbdichten des fertigen Tintenstrahlfarbbildes bei Aussetzung an Licht über einen längeren Zeitraum, d.h. die Lichtbeständigkeit oder Lichtechtheit.
In JP 61154989 A (MITSUBISHI PAPER MILLS) wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium offenbart, das einem mit Tinte auf Wasserbasis erzeugten Bild eine durch Einarbeitung einer Hydrazidverbindung in das Aufzeichnungsmedium erzielte hervorragende Wasserbeständigkeit und Lichtechtheit verleiht.
In JP 7314881 A (ASAHI GLASS) wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen offenbart, das dank der Einarbeitung in die Drucktinte aufnehmende Schicht von einer Verbindung aus der Gruppe bestehend aus gewissen Harnstoff-Derivaten, Semicarbazid-Derivaten, Carbohydrazid-Derivaten und Hydrazid-Derivaten mit gutem Tintenabsorptionsvermögen, guten Farbmittelfixiereigenschaften und keiner Neigung zu Farbänderungen bei langfristiger Lagerung aufwartet.
In DE 10218503 wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial offenbart, umfassend eine Verbindung ausgewählt aus 4-Oxysemicarbazid und Carbohydrazid, in dem wenigstens das Stickstoffatom in 1-Position und das Stickstoffatom 5-Position mit zwei von Wasserstoff verschiedenen Substituenten substituiert sind.
In US 2002/096082 A1 wird eine Tintenzusammensetzung offenbart, enthaltend: ein wässriges Medium, ein im wässrigen Medium dispergiertes hochsiedendes organisches Lösungsmittel, einen im hochsiedenden organischen Lösungsmittel gelösten öllöslichen Farbstoff und eine Verbindung der in der Beschreibung definierten Formel (I), wobei der öllösliche Farbstoff der in der Beschreibung definierten Formel (II) entspricht.
In EP 1 251 154 A wird eine Tintenzusammensetzung für Tintenstrahlaufzeichnung offenbart, enthaltend: einen Azofarbstoff mit einem aromatischen Stickstoff enthaltenden 6-gliedrigen Heterocyclus als Verbindungsgruppe, eine Verbindung der in der Beschreibung definierten Formel (I) und ein wässriges Medium, wobei der Azofarbstoff im wässrigen Medium gelöst oder dispergiert ist.
In JP 2000343812 A (KONICA) wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen offenbart, das durch Einarbeitung eines spezifischen UV-Absorbers mit einer verbesserten Lichtechtheit eines durch Tintenstrahldruck enthaltenen Bildes aufwartet.
Es ist den Fachleuten allgemein bekannt, dass einer Verfärbung der Farbmittel unter Einwirkung von Licht hauptsächlich die durch Licht, insbesondere Licht im spektralen UV-Bereich, katalysierte oxidative Zersetzung des Farbmittels zugrunde liegt. Ferner unterliegen Farbmittel der sogenannten Dunkelverfärbung oder Gasverfärbung, der die Einwirkung gewisser atmosphärischer Gase, wobei als wichtigstes Ozon zu nennen ist, zugrunde liegt. Deshalb besteht nach wie vor ein Bedarf an wirksameren Verbindungen, die die Farbmittel eines Tintenstrahlbildes vor Licht- und Gasverfärbung schützen.
AUFGABEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials, mit dem ein Bild, das bei Aussetzung an Licht in einer Umgebungsatmosphäre mit hoher Bildstabilität aufwartet, erhalten werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens, durch das ein Bild auf einem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial beständiger gegen Verfärbung durch Licht und Gas gemacht werden kann.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Verbindung, durch die die Eigenschaften eines auf einem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial gedruckten Bildes bezüglich Verfärbung durch Licht und Gas verbessert werden.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Man hat unerwartet gefunden, das die Anwesenheit von Verbindungen der Formel (I)
Formel (I) in der:
R¹ eine -CR²R³R⁴-Gruppe, -OCR⁵R⁶R⁷-Gruppe oder -NR⁸R⁹-Gruppe bedeutet,
R², R³, R⁵, R⁶ und R⁸ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten,
R⁴, R⁷ und R⁹ unabhängig voneinander eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten,
R³ und R⁴ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können,
R⁵ und R⁷ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können und
R⁸ und R⁹ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können,
in oder in der Nähe von Tintenstrahlbildern eine wesentliche Verbesserung der Beständigkeit von Tintenstrahlbildern gegen Verfärbung durch Licht und Gas verschafft, in der Unabhängigkeit davon, ob die Verbindung schon in der Tinte aufnehmenden Schicht enthalten oder nachher als Appretur auf das Tintenstrahlbild angebracht ist.
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung ebenfalls durch ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, das zumindest eine nicht-polymere Verbindung der obenbeschriebenen Formel (I) enthält.
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung ebenfalls durch Verwendung von zumindest einer nicht-polymeren Verbindung der obenbeschriebenen Formel (I) in einem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial oder einer auf ein Tintenstrahlbild aufzutragenden Beschichtungsflüssigkeit.
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung ebenfalls durch ein durch die nachstehenden Schritte gekennzeichnetes Verfahren zum Stabilisieren eines auf einem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial befindlichen Bildes:

(1) Anfertigung einer Beschichtungslösung, die zumindest eine Verbindung der obenbeschriebenen Formel (I) enthält, und
(2) Auftrag der Beschichtungslösung auf einen Träger, eine Drucktinte aufnehmende Schicht oder ein Tintenstrahlbild.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Definitionen
Der wie in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung in den Zusammensetzungen Lichtverfärbung oder Gasverfärbung benutzte Begriff „Verfärbung" deutet auf den Verlust an optischer Dichte eines Tintenstrahlbildes infolge dessen Aussetzung an Licht bzw. Gas.
Der wie in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzte Begriff „Farbmittel" umfasst Farbstoffe und Pigmente.
Unter dem Begriff "Farbstoff" in der vorliegenden Erfindung versteht sich ein Farbmittel mit einer Löslichkeit von mindestens 10 mg/l im Medium, in dem es verwendet wird, und unter den herrschenden Umgebungsbedingungen.
Der Begriff "Pigment" ist in der als Verweisung in diese Schrift aufgenommenen Norm DIN 55943 definiert als ein anorganisches oder organisches, farbgebendes oder nicht-farbgebendes Farbmittel, das unter den herrschenden Umgebungsbedingungen praktisch unlöslich im Auftragsmedium ist und deswegen eine Löslichkeit von weniger als 10 mg/l im Auftragsmedium aufweist.
Unter dem Begriff "Füllstoff" in der vorliegenden Erfindung versteht sich ein anorganisches oder organisches Material, das in einer Schicht des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials verwendet wird, um die Eigenschaften des Materials zu ändern, z.B. zum Erhalten einer Haftung einer Haftschicht an einer Polyesterfolie, zum Opazifieren eines Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials und zum Erhalten triboelektrischer Eigenschaften.
Unter dem wie in der vorliegenden Erfindung benutzten Begriff "polymer" verstehen sich chemische Verbindungen, im Wesentlichen bestehend aus sich wiederholenden Einheiten, die den bei der Synthese dieser chemischen Verbindungen verwendeten Monomeren entsprechen. Ein Dimer, d.h. ein Kondensationsprodukt von zwei Molekülen, wird nicht als polymer betrachtet.
Unter dem Begriff "Alkyl" verstehen sich alle möglichen Varianten für jede Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, d.h. für drei Kohlenstoffatome: n-Propyl und Isopropyl, für vier Kohlenstoffatome: n-Butyl, Isobutyl und t-Butyl, für fünf Kohlenstoffatome: n-Pentyl, 1,1-Dimethylpropyl, 2,2-Dimethylpropyl und 2-Methylbutyl usw.
Unter dem in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzten Begriff "Acylgruppe" sind eine -(C=O)-Arylgruppe und eine -(C=O)-Alkylgruppe zu verstehen.
Unter dem in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzten Begriff "alifatische Gruppe" sind gesättigte geradkettige, verzweigtkettige und alicyclische Kohlenwasserstoffgruppen zu verstehen.
Unter dem in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzten Begriff "ungesättigte alifatische Gruppe" verstehen sich geradkettige, verzweigtkettige und alicyclische, zumindest eine Doppelbindung oder Dreifachbindung enthaltende Kohlenwasserstoffgruppen.
Unter dem in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzten Begriff "aromatische Gruppe" versteht sich eine Anordnung cyclischer konjugierter Kohlenstoffatome, die durch eine hohe Resonanzenergie gekennzeichnet sind, z.B. Benzol, Naphthalin und Anthracen.
Unter dem Begriff "alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe" versteht sich eine Anordnung cyclischer Kohlenstoffatome, die keine aromatische Gruppe bilden, z.B. Cyclohexan.
Unter dem in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzten Begriff "substituiert" versteht sich, dass eines oder mehrere der Kohlenstoffatome und/oder ein Wasserstoffatom eines oder mehrerer Kohlenstoffatome in einer alifatischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe oder einer alicyclischen Kohlenwasserstoffgruppe durch ein Sauerstoffatom, ein Stickstoffatom, ein Schwefelatom, ein Selenatom oder ein Telluratom oder eine Gruppe, die eines oder mehrere dieser Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome ersetzenden Atome enthält, ersetzt ist bzw. sind. Als solche Substituenten sind Hydroxylgruppen, Ethergruppen, Carbonsäuregruppen, Estergruppen, Amidgruppen und Aminogruppen zu nennen.
Unter dem Begriff "heteroaromatische Gruppe" versteht sich eine aromatische Gruppe, in der zumindest eines der cyclischen konjugierten Kohlenstoffatome durch ein Sauerstoffatom, ein Stickstoffatom, ein Schwefelatom, ein Selenatom oder ein Telluratom ersetzt ist.
Unter dem Begriff "heterocyclische Gruppe" versteht sich eine alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe, in der zumindest eines der cyclischen Kohlenstoffatome durch ein Sauerstoffatom, ein Stickstoffatom, ein Schwefelatom, ein Selenatom oder ein Telluratom ersetzt ist.
Nicht-polymere Verbindung
Die als Bildstabilisator in der Tintenstrahltinte aufnehmenden Schicht des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials und in der auf ein erfindungsgemäßes Tintenstrahlbild aufzutragenden Beschichtungsflüssigkeit enthaltene nicht-polymere Verbindung ist eine nicht-polymere Verbindung der Formel (I)
Formel (I) in der:
R¹ eine -CR²R³R⁴-Gruppe, -OCR⁵R⁶R⁷-Gruppe oder -NR⁸R⁹-Gruppe bedeutet,
R², R³, R⁵, R⁶ und R⁸ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe oder eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten,
R⁴, R⁷ und R⁹ unabhängig voneinander eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe oder eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten,
R³ und R⁴ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können,
R⁵ und R⁷ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können und
R⁸ und R⁹ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial und erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten nicht-polymeren Verbindung der Formel (I) bedeutet R¹ eine -NR⁸R⁹-Gruppe, wobei R⁸ und R⁹ entweder die zur Bildung eines 5-gliedrigen oder 6-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten oder R⁸ und/oder R⁹ eine polyhydroxy-substituierte Alkylgruppe oder eine HALS-Gruppe, z.B.
bedeutet bzw. bedeuten.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die zumindest eine nicht-polymere Verbindung, die im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial und erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, um ein auf einem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial erzeugtes Bild zu stabilisieren, aus folgender Gruppe gewählt
Geeignete Beispiele für nicht-polymere Verbindungen der Formel (I), wobei R¹ -NR⁸R⁹ bedeutet, sind in Tabelle 1 aufgelistet.
Tabelle 1
Geeignete Beispiele für nicht-polymere Verbindungen der Formel (I), wobei R¹ -CR²R³R⁴ bedeutet, sind in Tabelle 2 aufgelistet.
Tabelle 2
Geeignete Beispiele für nicht-polymere Verbindungen der Formel (I), wobei R¹ -OCR⁵R⁶R⁷ bedeutet, sind in Tabelle 3 aufgelistet.
Tabelle 3
Die im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial verwendeten nicht-polymeren Verbindungen der Formel (I) können nach herkömmlichen Syntheseverfahren hergestellt werden. Zur Erläuterung wird die Synthese von SN-2, SN-5 und SN-6 im Einzelnen beschrieben.
Synthese der nicht-polymeren Verbindung SN-2:
1,16 kg (1,65 Mol) Hydroxylaminchlorhydrat werden in 4,5 l Methanol gelöst. Während das Reaktionsgemisch auf einer Temperatur zwischen 10°C und 15°C gehalten wird, werden dann 5,65 l (30 Mol) einer 30%igen NaOMe-Lösung in Methanol und 2,24 kg (15 Mol) N-Chlorcarbonylmorpholin in kleinen Portionen hinzugefügt. Nach jeder Zugabe einer Portion der NaOMe-Lösung wird jeweils eine Portion der N-Chlorcarbonylmorpholinlösung zugesetzt. Die Gesamtmenge wird über einen Zeitraum von 5 Stunden bei einer auf 15°C gehaltenen Temperatur in 10 Portionen zugesetzt. Nach beendeter Zugabe wird das Reaktionsgemisch auf 60°C erhitzt und lässt man die Reaktion zusätzliche 30 Minuten bei 60°C weiterlaufen. Die dabei ausgefallenen Salze werden bei 60°C abfiltriert, wonach die restlichen Salze mit 2 l Methanol bei 60°C ausgewaschen werden. Die Methanolfraktionen werden gesammelt und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Der feste Rückstand wird mit 8 l Aceton behandelt und durch Filtrierung isoliert. Die Rohsubstanz SN-2 wird aus 5,6 l Acetonitril und 1,4 l Methylcellosolve umkristallisiert. Es werden 1,33 kg (62%) SN-2 in Form einer weißen kristallinen Verbindung isoliert.
Synthese der nicht-polymeren Verbindung SN-5
30,4 g (0,44 Mol) Hydroxylaminchlorhydrat und 64,7 g (0,77 Mol) NaHCO₃ werden in 385 ml Wasser gelöst. Nach anschließender Abkühlung des Reaktionsgemisches auf 0°C wird eine Lösung von 44 ml (0,35 Mol) Phenylchlorformiat in 280 ml Methylenchlorid zugetropft. Man lässt die Reaktion anderthalbe Stunde bei Zimmertemperatur weiterlaufen. Das Reaktionsgemisch wird mit 230 ml Wasser, 230 ml Methylenchlorid und 230 ml Ethylacetat verdünnt. Die organische Phase wird isoliert, mit 150 ml einer gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und unter vermindertem Druck abgedampft. Es werden 53,6 g (77%) N-Hydroxyphenylcarbamat isoliert.
14,6 g (75 mMol) N-Methyl-D-glucosamin werden in 75 ml Pyridin gelöst. Anschließend werden 11,5 g (75 mMol) N-Hydroxyphenylcarbamat zugesetzt und lässt man die Reaktion 16 h bei 30°C weiterlaufen. Das Reaktionsgemisch wird in 400 ml Aceton gegossen und die ausgefallene Rohsubstanz SN-5 durch Filtrierung isoliert. Das Rohprodukt wird viermal mit 400 ml Aceton behandelt und getrocknet. Es werden 12,9 g (68%) SN-5 isoliert.
Synthese der nicht-polymeren Verbindung SN-6
Für die Herstellung von N-Hydroxyphenylcarbamat wird analog der Synthese von Bildstabilisator SN-5 vorgegangen. 5,2 g (33 mMol) 4-Amin-2,2,6,6-tetramethylpiperidin werden in 100 ml Pyridin gelöst, wonach 5,1 g (33 mMol) N-Hydroxyphenylcarbamat zugesetzt werden. Man lässt die Reaktion 16 h bei 30°C weiterlaufen. Das Reaktionsgemisch wird in 200 ml Aceton gegossen und der Niederschlag durch Filtrierung isoliert. Die Rohsubstanz SN-6 wird zweimal mit 200 ml Aceton behandelt und getrocknet. Es werden 1,6 g (23%) SN-6 isoliert.
Tintenstrahltinte
Die erfindungsgemäße Tintenstrahltinte ist vorzugsweise eine Tinte auf Wasserbasis, eine Tinte auf Lösungsmittelbasis oder eine Tinte auf Ölbasis. Die Inhaltsstoffe der Tintenstrahltinte werden nun im Nachstehenden im Einzeln beschrieben.
Farbmittel für die Tintenstrahltinten
Die Tintenstrahltinte enthält zumindest ein Farbmittel. Als Farbmittel kommen Farbstoffe, Pigmente oder eine Kombination derselben in Frage. Es können organische und/oder anorganische Pigmente verwendet werden.
Geeignete Farbstoffe für die erfindungsgemäße Tintenstrahltinte sind u.a. Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe und reaktive Farbstoffe.
Als geeignete Direktfarbstoffe für die Tintenstrahltinte sind folgende zu nennen:

• C.I. Direct Yellow 1, 4, 8, 11, 12, 24, 26, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 100, 110, 120, 132, 142 und 144,
• C.I. Direct Red 1, 2, 4, 9, 11, 134, 17, 20, 23, 24, 28, 31, 33, 37, 39, 44, 47, 48, 51, 62, 63, 75, 79, 80, 81, 83, 89, 90, 94, 95, 99, 220, 224, 227 und 343,
• C.I. Direct Blue 1, 2, 6, 8, 15, 22, 25, 71, 76, 78, 80, 86, 87, 90, 98, 106, 108, 120, 123, 163, 165, 192, 193, 194, 195, 196, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 236 und 237,
• C.I. Direct Black 2, 3, 7, 17, 19, 22, 32, 38, 51, 56, 62, 71, 74, 75, 77, 105, 108, 112, 117 und 154.

Als geeignete saure Farbstoffe für die erfindungsgemäße Tintenstrahltinte sind folgende zu nennen:

• C.I. Acid Yellow 2, 3, 7, 17, 19, 23, 25, 20, 38, 42, 49, 59, 61, 72 und 99,
• C.I. Acid Orange 56 und 64,
• C.I. Acid Red 1, 8, 14, 18, 26, 32, 37, 42, 52, 57, 72, 74, 80, 87, 115, 119, 131, 133, 134, 143, 154, 186, 249, 254 und 256
• C.I. Acid Violet 11, 34 und 75,
• C.I. Acid Blue 1, 7, 9, 29, 87, 126, 138, 171, 175, 183, 234, 236 und 249,
• C.I. Acid Green 9, 12, 19, 27 und 41,
• C.I. Acid Black 1, 2, 7, 24, 26, 48, 52, 58, 60, 94, 107, 109, 110, 119, 131 und 155.

Als geeignete reaktive Farbstoffe für die Tintenstrahltinte sind folgende zu nennen:

• C.I. Reactive Yellow 1, 2, 3, 14, 15, 17, 37, 42, 76, 95, 168 und 175,
• C.I. Reactive Red 2, 6, 11, 21, 22, 23, 24, 33, 45, 111, 112, 114, 180, 218, 226, 228 und 235,
• C.I. Reactive Blue 7, 14, 15, 18, 19, 21, 25, 38, 49, 72, 77, 176, 203, 220, 230 und 235,
• C.I. Reactive Orange 5, 12, 13, 35 und 95,
• C.I. Reactive Brown 7, 11, 33, 37 und 46,
• C.I. Reactive Green 8 und 19,
• C.I. Reactive Violet 2, 4, 6, 8, 21, 22 und 25,
• C.I. Reactive Black 5, 8, 31 und 39.

Als geeignete basische Farbstoffe für die Tintenstrahltinte sind folgende zu nennen:

• C.I. Basic Yellow 11, 14, 21 und 32,
• C.I. Basic Red 1, 2, 9, 12 und 13,
• C.I. Basic Violet 3, 7 und 14,
• C.I. Basic Blue 3, 9, 24 und 25.

Farbstoffe werden nur innerhalb eines angemessenen pH-Bereichs die ideale Farbe aufweisen. Aus diesem Grund ist in der Tintenstrahltinte ferner ein pH-Puffer, wie Kaliumhydroxid (KOH), enthalten.
Als zur Verwendung in der Tintenstrahltinte geeignete Pigmente sind folgende zu nennen: Rot- oder Magentapigmente: Pigment Red 3, 5, 19, 22, 31, 38, 43, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 48:5, 49:1, 53:1, 57:1, 57:2, 58:4, 63:1, 81, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 88, 104, 108, 112, 122, 123, 144, 146, 149, 166, 168, 169, 170, 176, 177, 178, 179, 184, 185, 202, 208, 210, 216, 226, 257 und 264, Pigment Violet 3, 19, 23, 29, 30, 37, 50 und 88, als Blau- oder Cyanpigmente Pigment Blue 1, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 17-1, 22, 27, 28, 29, 36 und 60, als Grünpigmente: Pigment Green 7, 26, 36 und 50, als Gelbpigmente: Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 34, 35, 37, 55, 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 108, 109, 110, 120, 128, 129, 137, 138, 139, 150, 151, 153, 154, 155, 157, 166, 167, 168, 177, 180, 185 und 193, als Schwarzpigmente: Pigment Black 7, 28 und 26, und als Weißpigment: Pigment White 6, 18 und 21.
Die Pigmentteilchen müssen klein genug sein, damit sie sich ungehindert durch das Druckgerät bewegen. Dadurch, dass der Durchmesser der Ausstoßdüsen von Tintenstrahldruckern zwischen etwa 10 und 100 μm liegt, können erfindungsgemäß nutzbare Pigmente eine Teilchengröße zwischen etwa 0,01 μm und 100 μm, vorzugsweise zwischen etwa 0,01 μm und 10 μm und besonders bevorzugt zwischen etwa 0,01 μm und 5 μm aufweisen.
Die Menge Farbmittel in den Tintenzusammensetzungen liegt zwischen etwa 0,1 und 30 Gew.-%, vorzugsweise zwischen etwa 0,5 und 10 Gew.-%.
Lösungsmittel für die Tintenstrahltinten
Bei der Herstellung einer Tintenstrahltinte wird als flüssiges Medium, in dem das Farbmittel und andere Inhaltsstoffe dispergiert oder gelöst werden, vorzugsweise Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel verwendet. Als wasserlösliches organisches Lösungsmittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung wird ein Lösungsmittel mit einem niedrigeren Dampfdruck als Wasser bevorzugt.
Geeignete wasserlösliche organische Lösungsmittel sind u.a. mehrwertige Alkohole, wobei als typische Beispiele Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Thiodiglycol, Dithiodiglycol, 1,6-Hexandiol, 1,5-Pentandiol, Isopropanol, Butanol, 2-Methyl-1,3-propandiol, 1,2,6-Hexantriol, Acetylenglycol-Derivate, Glycerin und Trimethylolpropan zu nennen sind, niedrigere Alkylether eines mehrwertigen Alkohols, wie Ethylenglycolmonomethylether (oder Ethylenglycolmonoethylether), Diethylenglycolmonomethylether (oder Diethylenglycolmonoethylether) und Triethylenglycolmonoethylether (oder Triethylenglycolmonobutylether), Heterozyklen, wie 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und N-Ethylmorpholin, schwefelhaltige Verbindungen, wie Sulfolan, Dimethylsulfoxid und 3-Sulfolan, und mehrfunktionelle Verbindungen, wie Diacetonalkohol, Diethanolamin und Triethanolamin.
Der Gehalt des wasserlöslichen organischen Lösungsmittels in der Tinte ist zwar nicht spezifisch beschränkt, liegt vorzugsweise aber zwischen 0,5 und 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte. Der Wassergehalt in der Tinte liegt vorzugsweise zwischen 50 und 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte. Es ist wünschenswert, entmineralisiertes Wasser zu verwenden.
Netzmittel für die Tintenstrahltinten
Die Tintenstrahltinte kann ein Netzmittel, das aufgrund seiner Fähigkeit, die Verdampfungsgeschwindigkeit der Tinte zu verzögern, Verstopfung (Dichtlaufen) der Düse verhütet, enthalten.
Geeignete Netzmittel sind zum Beispiel Triacetin, N-Methyl-2-pyrrolidon, Glycerin, Harnstoff, Thioharnstoff, Ethylenharnstoff, Alkylharnstoff, Alkylthioharnstoff, Dialkylharnstoff und Dialkylthioharnstoff, Diole, u.a. Ethandiole, Propandiole, Propantriole, Butandiole, Pentandiole und Hexandiole, Glycole, u.a. Propylenglycol, Polypropylenglycol, Ethylenglycol, Polyethylenglycol, Diethylenglycol und Tetraethylenglycol, und Gemische und Derivate derselben. Als bevorzugtes Netzmittel wird Polyethylenglycol in einer Menge zwischen 0,1 und 20 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, und ganz besonders bevorzugt zwischen etwa 4,0 und 6,0 Gew.-% der Tintenstrahltintenzusammensetzung zugesetzt.
Tenside für die Tintenstrahltinten
Die Tintenstrahltinte kann ferner zumindest ein anionisches, kationisches, nicht-ionisches oder zwitterionisches Tensid in einer Gesamtmenge von weniger als 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, enthalten.
Geeignete Tenside sind u.a. Fettsäuresalze, Estersalze eines höheren Alkohols, Alkylbenzolsulfonatsalze, Sulfosuccinatestersalze und Phosphatestersalze eines höheren Alkohols (zum Beispiel Natriumdodecylbenzolsulfonat und Natriumdioctylsulfosuccinat), Ethylenoxid-Addukte eines höheren Alkohols, Ethylenoxid-Addukte eines Alkylphenols, Ethylenoxid-Addukte eines Polyolfettsäureesters und Acetylenglycol und dessen Ethylenoxid-Addukte (zum Beispiel Polyoxyethylennonylphenylether, SURFYNOL^® 104, 440 und 465 und TG, erhältlich durch AIR PRODUCTS & CHEMICALS INC.).
Biozide für die Tintenstrahltinten
Es kann der Tintenstrahltinte ein Biozid zugegeben werden, durch das unerwünschtes mikrobielles Wachstum, das im Laufe der Zeit in der Drucktinte vorkommen kann, vermieden wird. Es können ein einzelnes Biozid oder aber mehrere Biozide verwendet werden. Die Menge jedes Biozids variiert in der Regel zwischen 0,001 und 3 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,01 und 1,00 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Tintenstrahltinte.
Geeignete Biozide für die Tintenstrahltinte sind u.a. Natriumdehydroacetat, 2-Phenoxyethanol, Natriumbenzoat, Natriumpyridinthion-1-oxid, Ethyl-p-hydroxybenzoat und 1,2-Benzisothiazolin-3-on und deren Salze. Ein bevorzugtes Biozid für die erfindungsgemäße Tintenstrahltinte ist das durch ZENECR COLOURS erhältliche Proxel^® GXL.
Verdickungsmittel für die Tintenstrahltinten
Zur Steuerung der Viskosität kann der Tintenstrahltinte ein Verdickungsmittel zugegeben werden. Die Menge Verdickungsmittel variiert vorzugsweise zwischen 0,01 und 20 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Tintenstrahltinte. Die Viskosität der erfindungsgemäßen Tintenstrahltinte wird vorzugsweise auf höchstens 30 mPa·s, besonders bevorzugt höchstens 20 mPa·s eingestellt.
Geeignete Verdickungsmittel zur Verwendung in der Tintenstrahltinte sind Harnstoff oder Harnstoff-Derivate, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, deriviertes Chitin, derivierte Stärke, Carrageen und Pullulan, DNA, Proteine, Poly(styrolsulfonsäure), Poly(styrol-co-maleinsäureanhydrid), Poly(alkylvinylether-co-maleinsäureanhydrid), Polyacrylamid, teilweise hydrolysiertes Polyacrylamid, Poly(acrylsäure), Poly(vinylalkohol), teilweise hydrolysiertes Poly(vinylacetat), Poly(hydroxyethylacrylat), Poly(methylvinylether), Polyvinylpyrrolidon, Poly(2-vinylpyridin), Poly(4-vinylpyridin) und Poly(diallyldimethylammoniumchlorid).
Weitere Stabilisatoren für die Tintenstrahltinten
Zur Verbesserung der Lagerbeständigkeit eines Bildes können der Tintenstrahltinte weitere Stabilisatoren zugesetzt werden.
Geeignete Stabilisatoren zur Verwendung in der Tintenstrahltinte sind Ultraviolett-Absorber, wie Benztriazolverbindungen, wie beschrieben in JP 58185677 A (KONICA), JP 61190537 A (CIBA GEIGY) und JP 5197075 A (CIBA GEIGY), Benzophenonverbindungen, wie beschrieben in JP 5194483 (CIBA GEIGY) und US 3214463 (DU PONT), Zimtsäureverbindungen, wie beschrieben in EP 825485 A (KODAK), Triazinverbindungen, wie beschrieben in US 5369140 (CIBA GEIGY), EP 704437 A (CIBA GEIGY), JP 58185677 A (KONICA) und JP 61190537 A (CIBA GEIGY), die in Research Disclosure Nr. 24239 beschriebenen Verbindungen und sogenannte fluoreszierende Aufhellmittel, die Fluoreszenzlicht emittieren und Ultraviolettstrahlung absorbieren. Beispiele für solche Aufhellmittel sind Stilben- und Benzoxazolverbindungen.
Ein weiterer Typ geeigneter Stabilisatoren zur Verwendung in der Tintenstrahltinte sind Antioxidantien. Als Antioxidans zur Verbesserung der Lagerbeständigkeit eines Bildes kommen in der vorliegenden Erfindung verschiedene Entfärbungsschutzmittel des organischen oder Metallkomplex-Typs in Frage. Als organische Entfärbungsschutzmittel sind Hydrochinone, Alkoxyphenole, Dialkoxyphenole, Phenole, Aniline, Amine, Indane, Cumarone, Alkoxyaniline und Heterozyklen zu nennen. Als Metallkomplexe sind Nickelkomplexe und Zinkkomplexe zu nennen. Im Besonderen sind Verbindungen wie die in "Research Disclosure, Nr. 17643, VII, Abschnitt I oder J, Nr. 15162, Nr. 18716, linke Spalte auf Seite 650, Nr. 36544, Seite 527, Nr. 307105, Seite 872, und in der in Nr. 15162 erwähnten Patentschrift beschriebenen Verbindungen, die der Formel der typischen Verbindungen entsprechenden Verbindungen und die auf den Seiten 127 bis 137 der JP 62215272 A (FUJI) erwähnten Verbindungsbeispiele zu nennen.
Die Menge Stabilisator variiert vorzugsweise zwischen 0,1 Gew.-% und 30 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 1 Gew.-% und 10 Gew.-%, bezogen auf die Tintenstrahltinte.
Weitere Additive für die Tintenstrahltinten
Außer den obenbeschriebenen Inhaltsstoffen kann die Tintenstrahltinte zwecks der Erzielung einer erwünschten Leistung nötigenfalls ferner folgende Additive enthalten: einen pH-Regler, Verdampfungsbeschleuniger, Korrosionshemmer, Vernetzungsmittel, lösliche Elektrolyte als Leitfähigkeitsverbesserer, Komplexbildner und Chelatbildner.
Als geeignete Vernetzungsmittel sind Imidazol, substituierte Imidazole, Polyethylenimine, Polyvinylimidazol, Polyvinylpyridin und Polyaminosiloxane zu nennen.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung durch ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, enthaltend eine nicht-polymere Verbindung der Formel (I):
Formel (I) in der:
R¹ eine -CR²R³R⁴-Gruppe, -OCR⁵R⁶R⁷-Gruppe oder -NR⁸R⁹-Gruppe bedeutet,
R², R³, R⁵, R⁶ und R⁸ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe oder eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten,
R⁴, R⁷ und R⁹ unabhängig voneinander eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe oder eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten,
R³ und R⁴ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können,
R⁵ und R⁷ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können und
R⁸ und R⁹ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können.
Im Nachstehenden folgt nun eine detaillierte Erläuterung der verschiedenen Schichten und gewisser Inhaltsstoffe des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials.
Träger für die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien
Als Träger zur Verwendung im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial sind Papierträger und polymere Träger zu nennen. Geeignete Papiertypen sind u.a. Normalpapier, gußgestrichenes Papier, polyethylenbeschichtetes Papier und polypropylenbeschichtetes Papier. Geeignete polymere Träger sind u.a. Träger aus Celluloseacetatpropionat oder Celluloseacetatbutyrat, Polyestern wie Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat, Polyamiden, Polycarbonaten, Polyimiden, Polyolefinen, Poly(vinylacetalen), Polyvinylchlorid, Polyethern und Polysulfonamiden. Weitere Beispiele für erfindungsgemäß nutzbare hochqualitative polymere Träger sind u.a. lichtundurchlässige Träger aus weißem Polyester und Extrusionsgemischen aus Polyethylenterephthalat und Polypropylen.
Für gewisse Anwendungen bevorzugt man Polyesterfilmträger, insbesondere Polyethylenterephthalatträger, insbesondere Typen mit hervorragender Formbeständigkeit. Bei Verwendung eines Polyesterträgers als Trägermaterial muss eine Haftschicht verwendet werden, um die Haftung der tintenaufnehmenden Schicht am Träger zu verbessern. Für diesen Zweck geeignete Haftschichten sind allgemein bekannt aus dem fotografischen Bereich. Als Beispiele sind u.a. Polymere aus Vinylidenchlorid wie Terpolymere aus Vinylidenchlorid, Acrylnitril und Acrylsäure oder Terpolymere aus Vinylidenchlorid, Methylacrylat und Itakonsäure zu erwähnen.
Drucktinte aufnehmende Schicht und eventuelle Hilfsschichten für das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial
Die Drucktinte aufnehmende Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials enthält eine wie oben beschriebene nicht-polymere Verbindung der Formel (I). Eine solche nicht-polymere Verbindung der Formel (I) wird vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung der Beschichtungslösung der Drucktinte aufnehmenden Schicht zugesetzt. Die Menge der nicht-polymeren Verbindung der Formel (I) in der Drucktinte aufnehmenden Schicht liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 3 g/m². Es kann ein Gemisch aus zwei oder mehr nicht-polymeren Verbindungen der Formel (I) verwendet werden.
Die Drucktinte aufnehmende Schicht kann aus einer einzelnen Schicht oder aber aus zwei oder sogar mehr Schichten aufgebaut sein. Ein besonderer Typ einer zusätzlichen Drucktinte aufnehmenden Deckschicht ist eine sogenannte "glanzverbessernde Schicht", wobei es sich um eine dünne Schicht handelt, mit der ein wie mit einem von Dr. Bruno Lange GmbH & Co. vertriebenen REFO^® 60 gemessener Glanz von mehr als 30 in einem Winkel von 60° erhalten wird. Diese Glanzeigenschaft kann durch Verwendung quellbarer Polymere und/oder (an)organischer Füllstoffe mit einer Teilchengröße unter 500 nm erhalten werden.
Bei Drucktinte aufnehmenden Schichten, die aus zwei oder noch mehr Schichten aufgebaut sind, kann die nicht-polymere Verbindung der Formel (I) in eine einzelne Schicht, in mehrere Schichten oder aber in alle Schichten eingearbeitet werden. Sie kann gleichfalls in zusätzlichen Hilfsschichten an der gleichen Seite des Trägers wie die Drucktinte aufnehmende Schicht verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Drucktinte aufnehmende Schicht, oder im Falle mehrerer Drucktinte aufnehmender Schichten, zumindest eine der erfindungsgemäßen Drucktinte aufnehmenden Schichten kann ferner einen Füllstoff enthalten.
Die erfindungsgemäße Drucktinte aufnehmende Schicht, oder im Falle mehrerer Drucktinte aufnehmender Schichten, zumindest eine der erfindungsgemäßen Drucktinte aufnehmenden Schichten kann ferner eine als Beizmittel wirkende kationische Substanz enthalten.
Die Drucktinte aufnehmende Schicht und eine eventuelle Hilfsschicht, wie eine als Rollschutzschicht dienende Rückschicht, können ferner allgemein bekannte herkömmliche Inhaltsstoffe, wie als Gießzusätze dienende Tenside, Härter, Weichmacher, Weißmacher und Mattiermittel, enthalten.
Die Drucktinte aufnehmende Schicht und die eventuelle(n) Hilfsschicht(en) können ebenfalls vernetzt werden, um erwünschte Eigenschaften wie Wasserbeständigkeit und das Vermeiden von Aneinanderhaften zu erhalten. Durch Vernetzung wird die Schicht ferner abriebfest gemacht und davor geschützt, dass während der Handhabung Fingerabdrücke auf dem Element zurückbleiben.
Die verschiedenen Schichten können nach einer herkömmlichen Beschichtungstechnik, wie Tauchbeschichtung, Rakelbeschichtung, Extrusionsbeschichtung, Aufschleudern, Kaskadenbeschichtung und Vorhangbeschichtung, auf den Träger angebracht werden.
Stabilisatoren für die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien
Die in der Drucktinte aufnehmenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials verwendeten nicht-polymeren Verbindungen der Formel (I) können ferner kombiniert werden mit Stabilisatoren, wie HALS-Stabilisatoren (Hindered Amine Light Stabilizers), wie beschrieben in WO 02055618 (CIBA GEIGY), US 20030235706 (HEWLETT-PACKARD) und EP 1008457 A (JUJO PAPER), Thioethern, wie beschrieben in EP 1195259 A (OJI PAPER), EP 1138509 A (MITSUBISHI PAPER MILLS & SEIKO EPSON) und DE 10101309 (MITSUBISHI PAPER MILLS), Metallsalzen oder Metallkomplexen, wie beschrieben in EP 1288007 A (TOMOEGAWA PAPER), EP 1231071 A (ILFORD IMAGING), EP 1080934 A (FERRANIA), US 6344262 (ASAHI GLASS) und EP 1262328 A (FELIX SCHOELLER JUN FOTO), UV-Absorbern, wie beschrieben in EP 1174279 A (JUJO PAPER), US 6641257 (AMERICAN INK JET CORP) und EP 903246 A (OJI PAPER), Antioxidantien, wie Hydrochinon-Derivaten, wie z.B. beschrieben in US 6362348 (SEIKO EPSON), WO 02055617 (CIBA), WO 20001025350 und EP 1029793 A (HANSHIN KASEI), spezifischen polymeren Bindemitteln, durch die eine Verbesserung der Lichtbeständigkeit erzielt wird, wie z.B. beschrieben in WO 2003054029, EP 1308309 A (KODAK) und WO 2001096124, und anderen Lichtstabilisatoren, wie beschrieben in EP 1239013 A (HEWLETT PACKARD), EP 1260379 A (FUJI), EP 1193079 A (HEWLETT PACKARD), JP 2000094829 A (KONICA), EP 1170145 A (KODAK), EP 1120279 A (HEWLETT PACKARD), US 2003134093 , US 2003096993 (CIBA) und JP 2003300378 (FUJI).
Die erfindungsgemäße Drucktinte aufnehmende Schicht des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials oder die erfindungsgemäße Tintenstrahltinte kann noch weitere Verbindungen, durch die bekanntlich eine Verringerung der Gas- oder Ozonverfärbung erzielt wird, enthalten. Geeignete Lichtstabilisatoren sind beschrieben in vielen Patentschriften: WO 02055618 (CIBA, US 20030235706 (HEWLETT-PACKARD), EP 1008457 A (JUJO PAPER), EP 1195259 A (OJI PAPER), EP 1138509 A (MITSUBISHI PAPER MILLS & SEIKO EPSON), DE 10101309 , EP 1288007 A (TOMOEGAWA PAPER) und EP 1231071 A (ILFORD IMAGING).
Bindemittel für die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien Geeignete Bindemittel zur Verwendung in der tintenaufnehmenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials sind ein Polyvinylalkohol (PVA), ein Vinylalkoholcopolymer oder ein modifizierter Polyvinylalkohol. Geeignete Polyvinylalkohole sind z.B. CELVOL 540^® von CELANESE, Poval 117^® und Poval 217^® von KURARAY und Gohsenol GH23A^® von NIPPON GOHSEI. Ganz besonders bevorzugt ist der Polyvinylalkohol ein kationischer Polyvinylalkohol, wie die kationischen Polyvinylalkohole von KURARAY, z.B. POVAL CM318^®, POVAL C506^® und POVAL C118^®, und GOHSEFIMER K210^® von NIPPON GOHSEI.
Weitere geeignete Bindemittel zur Verwendung in der Drucktinte aufnehmenden Schicht des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials der vorliegenden Erfindung sind u.a.: Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxybutylmethylcellulose, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, Natriumcarboxymethylhydroxyethylcellulose, wasserlösliche Ethylhydroxyethylcellulose, Cellulosesulfat, Polyvinylacetat, Polyvinylacetal, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, Acrylamid/Acrylsäure-Copolymer, Polystyrol, Stryolcopolymere, Acrylpolymere oder Methacrylpolymere, Styrol/Acrylsäure-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Vinylmethylether/Maleinsäure-Copolymer, Poly-(2-acrylamid-2-methylpropansulfonsäure), Poly(diethylentriamin-co-adipinsäure), Polyvinylpyridin, Polyvinylimidazol, mit Epichlorhydrin modifiziertes Polyethylenimin, ethoxyliertes Polyethylenimin, Polyethylenoxid, Polyurethan, Melaminharze, Gelatine, Carrageen, Dextran, Gummiarabicum, Casein, Pektin, Albumin, Stärke, Kollagen-Derivate, Kollodium und Agar-Agar.
Es können Gemische aus zwei oder mehr Bindemitteln in der Drucktinte aufnehmenden Schicht des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Füllstoffe für die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien
Bei Verwendung eines Füllstoffes in einer tintenaufnehmenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials wird ein anorganischer Füllstoff bevorzugt Solche Füllstoffe können aus neutralen, anionischen und kationischen Füllstofftypen gewählt werden. Geeignete Füllstoffe sind u.a. Kieselsäure, Talk, Ton, Hydrotalcit, Kaolin, Diatomeenerde, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, basisches Magnesiumcarbonat, Aluminiumsilikat, Aluminiumtrihydroxid, Aluminiumoxid (Tonerde), Titanoxid, Zinkoxid, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Zinksulfid, Satinweiß, Aluminiumhydroxid (Böhmit), Zirconiumoxid oder Mischoxide.
Bevorzugt wird ein kationischer Füllstoff aus der Gruppe bestehend aus Tonerdehydraten, Aluminiumoxiden, Aluminiumhydroxiden, Aluminiumsilikaten und kationisch modifizierten Kieselsäuren.
Ein bevorzugter Typ von Aluminiumhydroxid ist γ-AlO(OH), ebenfalls kristallines Böhmit genannt. Geeignete Typen von Böhmit sind u.a., in Pulverform, DISPERAL^®, DISPERAL^® HP14 und DISPERAL^® 40 von SASOL, MARTOXIN^® VPP2000-2 und GL-3 von MARTINSWERK GmbH, und Flüssig-Böhmit-Tonerdesysteme, z.B. DISPAL^® 23N4-20, DISPAL^® 14N-25 und DISPERAL^® AL25 von SASOL. Patentschriften über Aluminiumhydroxid sind u.a. EP 500021 A (ASAHI GLASS), EP 634286 A (ASAHI GLASS), US 5624428 (ASAHI GLASS), EP 742108 A (ASAHI GLASS), US 6238047 (ASAHI GLASS), EP 622244 A (CANON) und EP 810101 A (CANON).
Geeignete kationische Aluminiumoxid-Typen (Tonerde-Typen) zur Verwendung in der Drucktinte aufnehmenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials sind u.a. α-Al₂O₃-Typen, wie NORTON^® E700 von SAINT-GOBAIN CERAMICS & PLASTICS INC., γ-Al₂O₃-Typen, wie ALUMINUM OXID C von DEGUSSA, andere Aluminiumoxidklassen, wie BAIKALOX^® CR15 und CR30 von BAIKOWSKI CHEMIE, DURALOX^®-Klassen und MEDIALOX^®-Klassen von BAIKOWSKI CHEMIE, BAIKALOX^® CR80, CR140, CR125 und B105CR von BAIKOWSKI CHEMIE, CAB-O-SPERSE^® PG003, Warenzeichen von CABOT, CATALOX^®-Klassen und CATAPAL^®-Klassen von SASOL, wie PLURALOX^® HP14/150, kolloidale Al₂O₃-Typen, wie ALUMINASOL^® 100, ALUMINASOL^® 200, ALUMINASOL^® 220, ALUMINASOL^® 300 und ALUMINASOL^® 520, Warenzeichen von NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, oder NALCO^® 8676, Warenzeichen von ONDEO NALCO.
Weitere geeignete kationische anorganische Füllstoffe sind u.a. Aluminiumtrihydroxide, wie Bayerit, α-Al(OH)₃, wie das von SASOL vertriebene PLURAL^® BT, und Gibbsit, γ-Al(OH)₃, wie die von MARTINSWERK GmbH vertriebenen MARTINAL^®-Klassen, wie MARTIFIN^® OL104, MARTIFIN^® OL 107 und MARTIFIN^® OL 111 von MARTINSWERK GmbH, MICRAL^®-Klassen, wie MICRAL^® 1440, MICRAL^® 1500, MICRAL^® 632, MICRAL^® 855, MICRAL^® 916, MICRAL^® 932, MICRAL^® 932CM und MICRAL^® 9400 von JM HUBER COMPANY, und HIGILITE^®-Klassen, z.B. HIGILITE^® H42 oder HIGILITE^® H43M von SHOWA DENKA K.K.
Ein weiterer geeigneter Typ von kationischem Füllstoff zur Verwendung in der Drucktinte aufnehmenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials ist ein Zirconiumoxid, wie NALCO^® OOSS008, Warenzeichen von ONDEO NALCO, und mit Acetat stabilisiertes ZrO₂ und ZR20/20, ZR50/20, ZR100/20 und ZRYS4, Warenzeichen von NYACOL NANO TECHNOLOGIES.
Nutzbare Mischoxide zur Verwendung in der tintenaufnehmenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials sind u.a. die SIRAL-Klassen von SASOL und ferner kolloidale Metalloxide von NALCO, wie NALCO^® 1056, NRLCO^® TX10496 und NALCO^® TX11678.
Ein weiterer bevorzugter Typ von anorganischem Füllstoff ist Kieselsäure, die in ihrer anionischen Form oder in kationisch modifizierter Form verwendet werden kann. Kieselsäure als Füllstoff in Drucktinte aufnehmenden Elementen wird beschrieben in zahlreichen alten und rezenten Patentschriften, z.B. US 4 892 591 (MIZUSAWA INDUSTRIAL CHEM), US 4 902 568 (CANON), EP 373 573 A (CIBA GEIGY), EP 423 829 A (OJI PAPER), EP 487 350 A (XEROX), EP 493 100 A (SANYO KOKUSAKU PULP) und EP 514 633 A (SCHOELLER FELIX JUN PAPIER). Es kommen verschiedene Typen von Kieselsäure in Frage, wie kristalline Kieselsäure, amorfe Kieselsäure, Fällungskieselsäure, Gasphasen-Kieselsäure, Kieselgel, sphärische Kieselsäure und nicht-sphärische Kieselsäure. Die Kieselsäure kann geringe Mengen eines Metalloxids aus der Gruppe bestehend aus Al, Zr und Ti enthalten.
Geeignete Typen von Kieselsäure zur Verwendung in der Drucktinte aufnehmenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials sind u.a. AEROSIL^® OX50 (spezifische Oberfläche nach der BET-Methode: 50 ± 15 m²/g, mittlere primäre Teilchengröße 40 nm, SiO₂-Gehalt > 99,8%, Al₂O₃-Gehalt < 0,08%), AEROSIL^® MOX170 (spezifische Oberfläche nach der BET-Methode: 170 g/m², mittlere primäre Teilchengröße 15 nm, SiO₂-Gehalt > 98,3%, Al₂O₃-Gehalt 0,3–1,3%), AEROSIL^® MOX80 (spezifische Oberfläche nach der BET-Methode: 80 ± 20 g/m², mittlere primäre Teilchengröße 30 nm, SiO₂-Gehalt > 98,3%, Al₂O₃-Gehalt 0,3–1,3%) oder andere hydrophile AEROSIL^®-Klassen von DEGUSSA-HÜLS AG, mit denen wässrige Dispersionen mit kleiner mittlerer Teilchengröße (< 500 nm) erhalten werden können.
Kationisch modifizierte Kieselsäure kann in nicht-limitativer Weise nach den folgenden Verfahren hergestellt werden

(1) Oberflächenbehandlung von Kieselsäure mit einer anorganischen kationischen Verbindung wie gewissen Metalloxiden und Oxyhydroxiden, z.B. Aluminiumoxiden, und Aluminiumhydroxiden wie Böhmit und Pseudo-Böhmit/eine nutzbare kationische anorganische Verbindung zur Modifizierung von Kieselsäure ist Pseudo-Böhmit. Pseudo-Böhmit wird ebenfalls als Böhmitgel bezeichnet und ist feinteiliges nadelförmiges Aluminiumhydroxid. Die Zusammensetzung von Pseudo-Böhmit entspricht der allgemeinen Formel Al₂O₃·1,5-2H₂O und ist unterschiedlich zur Formel von kristallinem Böhmit,
(2) Oberflächenbehandlung von Kieselsäure mit einer organischen Verbindung, die sowohl eine Aminogruppe oder eine daraus hergestellte quaternäre Ammoniumgruppe oder quaternäre Phosphoniumgruppe als eine funktionelle, gegenüber einer Silanolgruppe auf der Oberfläche der Kieselsäure reaktive Gruppe, wie Aminethoxysilan oder Aminalkylglycidylether oder Isopropanolamin, enthält,
(3) Polymerisation eines kationischen Monomers oder eines Monomers mit einer Aminfunktion in Gegenwart einer Kieselsäure.

In einer alternativen Ausführungsform können als Füllstoff organische Teilchen wie Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Silikone, Melamin-Formaldehyd-Kondensationspolymere, Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationspolymere, Polyester und Polyamide verwendet werden. Gemische aus anorganischen und organischen Füllstoffen kommen ebenfalls in Frage. Ganz besonders bevorzugt ist der Füllstoff aber ein anorganischer Füllstoff.
Zum Erhalten glänzender Drucktinte aufnehmender Schichten soll die Teilchengröße des Füllstoffes vorzugsweise weniger als 500 nm betragen. Zum Erhalten einer porösen glänzenden Schicht, die als Drucktinte aufnehmende Schicht mit schneller Tintenaufnahme dienen kann, soll das Füllstoff-Bindemittel-Verhältnis zumindest 4 betragen. Nur bei solch hohen Verhältnissen ist das Bindemittel nicht länger in der Lage, alle durch den Füllstoff erzeugten Poren und Hohlräume in der Beschichtung aufzufüllen. Damit die Porosität der Beschichtung für eine schnelle Tinteaufnahme hinreicht, soll das Porenvolumen dieser Beschichtungen mit hohem Füllstoffgehalt mehr als 0,1 ml pro Gramm aufgetragener Feststoff betragen. Dieses Porenvolumen kann durch Gasadsorption (Stickstoff) oder Quecksilberdiffusion gemessen werden.
Zur Verbesserung der Dispergierbarkeit der anorganischen Füllstoffpartikel kann die Drucktinte aufnehmende Schicht verschiedene anorganische Salze, Säuren und Alkalien als pH-Regler enthalten.
Kationische Beizmittel für die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien
Die Drucktinte aufnehmende Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials kann eine als Beizmittel wirkende kationische Substanz enthalten. Durch Verwendung solcher Substanzen ist die Schicht besser in der Lage, den Farbstoff der Tintentropfen zu fixieren und festzuhalten. Eine besonders bevorzugte Verbindung ist ein Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) oder abgekürzt ein Poly(DADMAC). Diese Substanzen sind durch verschiedene Firmen erhältlich, z.B. ALDRICH, NALCO, CIBA, NITTO BOSEKI CO., CLARIANT, BASF und EKA CHEMICALS.
Weitere nutzbare kationische Substanzen sind u.a. DADMAC-Copolymere wie Copolymere mit Acrylamid, z.B. NALCO^® 1470, Warenzeichen von ONDEO NALCO, oder PAS-J-81^®, Warenzeichen von NITTO BOSEKI CO., Copolymere von DADMAC mit Acrylaten, wie Nalco^® 8190, Warenzeichen von ONDEO NALCO, Copolymere von DADMAC mit SO₂, wie PAS-A-1 oder PAS-92, Warenzeichen von NITTO BOSEKI CO., ein Copolymer von DADMAC mit Maleinsäure, z.B. PAS-410^®, Warenzeichen von NITTO BOSEKI CO., ein Copolymer von DADMAC mit Diallyl-(3-chlor-2-hydroxypropyl)-aminhydrochlorid, z.B. PAS-880^®, Warenzeichen von NITTO BOSEKI CO., Dimethylamin-Epichlorhydrin-Copolymere, z.B. Nalco 7135^®, Warenzeichen von ONDEO NALCO, oder POLYFIX 700, Warenzeichen von SHOWA HIGH POLYMER CO., andere nutzbare POLYFIX-Klassen wie POLYFIX 601, POLYFIX 301, POLYFIX 301A, POLYFIX 250WS und POLYFIX 3000, NEOFIX E-117, Warenzeichen von NICCA CHEMICAL CO. für ein Polyoxyalkylenpolyamindicyandiamin, REDIFLOC 4150, Warenzeichen von EKA CHEMICALS für ein Polyamin, mit MADAME (Methacrylatdimethylaminethyl = Dimethylaminethylmethacrylat) oder MADQUAT (Methacryloxyethyltrimethylammoniumchlorid) modifizierte Polymere, z.B. ROHAGIT KL280, ROHAGIT 210, ROHAGIT SL144, PLEX 4739L und PLEX 3073 von RÖHM, DIAFLOC KP155 und andere DIAFLOC-Produkte von DIAFLOC CO., BMB 1305 und andere BMB-Produkte von EKA CHEMICALS, kationische Epichlorhydrin-Addukte wie POLYCUP 171 und POLYCUP 172, Warenzeichen von HERCULES CO., CYPRO-Produkte, z.B. CYPRO 514/515/516 und SUPERFLOC 507/521/567 von Cytec Industries, kationische Acrylpolymere, wie ALCOSTAT 567, Warenzeichen von CIBA, kationische Cellulose-Derivate wie CELQUAT L-2OO, H-1OO, SC-240C und SC-230M, Warenzeichen von STARCH & CHEMICAL CO., QUATRISOFT LM200, UCARE-Polymere, wie JR125, JR400, LR400, JR30M und LR30M und das UCARE-Polymer LK, PALSET JK-512, PALSET JK512L, PALSET JK-182, PALSET JK-220, WSC-173, WSC-173L, PALSET JK-320, PALSET JK-320L und PALSET JK-350, alle Fixiermittel von CHUKYO EUROPE, Polyethylenimin und Copolymere, z.B. LUPASOL, Warenzeichen von BASF AG, Triethanolamintitanchelat, z.B. TYZOR, Warenzeichen von DU PONT CO., Copolymere von Vinylpyrrolidon wie VIVIPRINT 111, Warenzeichen von ISP, ein Methacrylamidpropyldimethylamin-Copolymer mit Dimethylaminethylmethacrylat wie COPOLYMER 845 und COPOLYMER 937, Warenzeichen von ISP, und mit Vinylimidazol, z.B. LUVIQUAT CARE, LUVITEC 73W, LUVITEC VPI55 K18P, LUVITEC VP155 K72W, LUVIQUAT FC905, LUVIQUAT FC550, LUVIQUAT HM522 und SOKALAN HP56, alle Warenzeichen von BASF AG, Polyamidamine, z.B. RETAMINOL und NADAVIN, Warenzeichen von BAYER AG, Phosphoniumverbindungen, wie die in EP 609 930 beschriebenen, und kationische Polymere, wie NEOFIX RD-5^®, Warenzeichen von NICCA CHEMICAL CO.
Tenside für die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien
Es können Tenside im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial verwendet werden. Diese Tenside können kationische, anionische, amfotere und nicht-ionische Tenside sein, wie beschrieben in JP 62280068 A (CANON).
Geeignete Tenside zur Verwendung im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial sind u.a. N-Alkylaminosäuresalze, Alkylethercarbonsäuresalze, acylierte Peptide, Alkylsulfonsäuresalze, Alkylbenzolsulfonsäuresalze und Alkylnaphthalinsulfonsäuresalze, Sulfobernsteinsäuresalze, α-Olefinsulfonsäuresalze, N-Acylsulfonsäuresalze, sulfonierte Öle, Alkylsulfonsäuresalze, Alkylethersulfonsäuresalze, Alkylallylethersulfonsäuresalze, Alkylamidsulfonsäuresalze, Alkylphosphorsäuresalze, Alkyletherphosphorsäuresalze, Alkylallyletherphosphorsäuresalze, Alkyl- und Alkylallylpolyoxyethylenether, mit Alkylallylformaldehyd anellierte Säuresalze, Alkylallylethersulfonsäuresalze, Alkylamidsulfonsäuresalze, Alkylphosphorsäuresalze, Alkyletherphosphorsäuresalze, Alkylallyletherphosphorsäuresalze, Alkyl- und Alkylallylpolyoxyethylenether, mit Alkylallylformaldehyd anellierte Polyoxyethylenether, Blockpolymere mit Polyoxypropylen, Polyoxyethylenpolyoxypropylalkylether, Polyoxyethylenether von Glycolestern, Polyoxyethylenether von Sorbitanestern, Polyoxyethylenether von Sorbitestern, alifatische saure Polyethylenglycolester, Glycerinester, Sorbitanester, Propylenglycolester, Zuckerester, Fluor-C₂-C₁₀-alkylcarbonsäuren, Dinatrium-N-perfluoroctansulfonylglutamat, Natrium-3-(fluor-C₆-C₁₁-alkyloxy)-1-C₃-C₄-alkylsulfonate, Natrium-3-(ω-fluor-C₆-C₈-alkanoyl-N-ethylamin)-1-propansulfonate, N-[3-(Perfluoroctansulfonamid)-propyl]-N,N-dimethyl-N-carboxymethylenammoniumbetain, Fluor-C₁₁-C₂₀-alkylcarbonsäuren, Perfluor-C₇-C₁₃-alkylcarbonsäuren, Perfluoroctansulfonsäurediethanolamid, Li-, K- und Na-Perfluor-C₄-C₁₂-alkylsulfonate, N-Propyl-N-(2-hydroxyethyl)-perfluoroctansulfonamid, Perfluor-C₆-C₁₀-alkylsulfonamidpropylsulfonylglycinate, Bis (N-perfluoroctylsulfonyl-N-ethanolaminoethyl)-phosphonat, Monoperfluor-C₆-C₁₆-alkylethylphosphonate und Perfluoralkylbetain.
Zu nutzbaren kationischen Tensiden zur Verwendung im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial zählen N-Alkyldimethylammoniumchlorid, Palmityltrimethylammoniumchlorid, Dodecyldimethylamin, Tetradecyldimethylamin, ein ethoxylierter Alkylguanidinaminkomplex, Oleaminhydroxypropylbistrimoniumchlorid, Oleylimidazolin, Stearylimidazolin, Cocaminacetat, Palmitamin, Dihydroxyethylcocamin, Cocotrimoniumchlorid, Alkylpolyglycoletherammoniumsulfat, ethoxyliertes Oleamin, Laurylpyridiniumchlorid, N-Oleyl-1,3-diaminpropan, Stearamidpropyldimethylaminlactat, Kokosfettsäureamid, Oleylhydroxyethylimidazolin, Isostearylethylimidoniumethosulfat, Lauramidpropyl-PEG-dimoniumchloridphosphat, Palmityltrimethylammoniumchlorid und Cetyltrimethylammoniumbromid.
Besonders geeignete Tenside zur Verwendung im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial sind die wie z.B. in US 4 781 985 (JAMES RIVER GRAPHICS) beschriebenen Fluorkohlenstofftenside der Formel F(CF₂)_4-9CH₂CH₂SCH₂CH₂N⁺R₃X^–, in der R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, und die in US 5 084 340 (KODAK) beschriebenen Fluorkohlenstofftenside der Formel CF₃(CF₂)_mCH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_nR, in der m = 2 bis 10, n = 1 bis 18 und R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet. Diese Tenside sind erhältlich durch DuPont und 3M. Das Verhältnis der Tensidkomponente in der Drucktinte aufnehmenden Schicht liegt in der Regel zwischen 0,1 und 2 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,4 und 1,5 Gew.-% und beträgt ganz besonders bevorzugt 0,75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der Schicht.
Vernetzungsmittel für die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial kann ferner ein Vernetzungsmittel enthalten. Vernetzungsmittel, ebenfalls als Härter bezeichnet, vernetzen filmbildende Bindemittel. Härter können in freier oder blockierter Form benutzt werden. Das Vernetzungsmittel kann einzeln oder in Kombination mit zwei oder mehr anderen Vernetzungsmitteln verwendet werden. Es kann eine Kombination aus organischen und anorganischen Vernetzungsmitteln verwendet werden.
Geeignete Vernetzungsmittel zur Verwendung im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial sind u.a. Formaldehyd und freie Dialdehyde, wie Succinaldehyd und Glutaraldehyd, blockierte Dialdehyde, aktive Ester, Sulfonatester, aktive Halogenverbindungen, Isocyanat oder blockierte Isocyanate, polyfunktionelle Isocyanate, Melamin-Derivate, s-Triazine und Diazine, Epoxide, aktive Olefine mit zwei oder mehr aktiven Bindungen, Carbodiimide, Zirconiumkomplexe, z.B. BACOTE^® 20, ZIRMEL^® 1000 oder Zirconium Acetate^®, Warenzeichen von MEL CHEMICALS, Titankomplexe, wie die TYZOR^®-Klassen von DUPONT, in der 3-Stellung substituierte Isoxazoliumsalze, Ester von 2-Alkoxy-N-carboxydihydrochinolin, N-Carbamoylpyridiniumsalze, Härter mit gemischter Funktion wie halogensubstituierte Aldehydsäuren (z.B. Mucochlor- und Mucobromsäuren), oniumsubstituierte Acroleine und Vinylsulfone und polymere Härter, wie Dialdehydstärken und ein Copolymer aus Acrolein und Methacrylsäure, Polymere mit einer Oxazolinfunktion wie z.B. die EPOCROS^® WS-500-Serie und die EPOCROS^® K-1000-Serie von NIPPON SHOKUBAI CO., und Maleinsäureanhydrid-Copolymere, z.B. GANTREZ^® AN119 von INTERNATIONAL SPECIALTY PRODUCTS.
In der Praxis der vorliegenden Erfindung wird Borsäure als Vernetzungsmittel bevorzugt.
Das Lösungsmittel, das der Hauptbestandteil der Lösung des Vernetzungsmittels ist, ist in der Regel Wasser und kann ein wässriges, ein wassermischbares organisches Lösungsmittel enthaltendes Mischlösungsmittel sein.
Als organisches Lösungsmittel kann ein beliebiges Lösungsmittel, in dem das Vernetzungsmittel lösbar ist, verwendet werden. Beispiele dafür sind u.a. Alkohole wie Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol und Glycerin, Ketone wie Aceton und Methylethylketon, Ester wie Methylacetat und Ethylacetat, aromatische Lösungsmittel wie Toluol, Ether wie Tetrahydrofuran, und halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Dichlormethan.
Das Vernetzungsmittel wird vorzugsweise zu gleicher Zeit wie die Beschichtungslösung zur Bildung der Drucktinte aufnehmenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials angebracht. Das Vernetzungsmittel kann entweder schon vorher der Beschichtungslösung zugesetzt worden sein oder aber gerade vor dem Auftrag der Beschichtungslösung dieser Lösung zugesetzt werden. Ferner kann das Vernetzungsmittel ebenfalls in einer zweiten Beschichtungslösung auf die Drucktinte aufnehmende Schicht angebracht werden, vorzugsweise jedoch wird diese zweite Beschichtungslösung vor dem Auftrag der Drucktinte aufnehmenden Schicht aufgetragen. Dabei können Risse, die während der Trocknung der Drucktinte aufnehmenden Schicht entstehen, verringert werden.
Weichmacher für die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial kann ferner einen Weichmacher enthalten, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Glycerin, 1,6-Hexandiol, Propylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerinmonomethylether, Glycerinmonochlorhydrin, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Harnstoffphosphat, Triphenylphosphat, Glycerinmonostearat, Propylenglycolmonostearat, Tetramethylensulfon, n-Methyl-2-pyrrolidon und n-Vinyl-2-pyrrolidon.
Industrielle Anwendbarkeit
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial kann zum Beispiel bei Tintenstrahldruckanwendungen wie Plakatdruck und dem Drucken digital aufgezeichneter fotografischer Bilder angewandt werden.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt anhand der folgenden Beispiele detailliert veranschaulicht, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
BEISPIELE
Messungsmethoden
1. Optische Dichte
Die optische Dichte wird mit einem MacBeth TR1224-Densitometer hinter einem Filter für sichtbares Licht gemessen.
2. Messung der Lichtechtheit
Die Lichtechtheit wird durch Messung der optischen Dichte der gedruckten Muster vor und nach deren 16stündiger Aussetzung an Licht mit einer Stärke von 180 kLux in einem XENOTEST 150-Fade-O-Meter (Warenzeichen von Original Hanau) gemessen.
Der relative Verlust an optischer Dichte (%) wird gemäß folgender Gleichung berechnet:
in der OD_O die optische Dichte vor der Belichtung und OD die optische Dichte nach der Belichtung ist.
Anfertigung der Beschichtungslösung
Zum Auftrag des Bildstabilisators auf das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial wird eine Beschichtungslösung angefertigt. Dazu wird eine wässrige Lösung (zwischen 2 und 10 Gew.-%) der bildstabilisierenden Verbindungen zu 170 Teilen Wasser gegeben.
Beschichtung und Auswertung der beschichteten Muster
Die Beschichtungslösungen werden auf ein glänzendes poröses Medium (Agfajet Universal Instant Dry Photograde Paper Glossy, erhältlich durch AGFA-GEVAERT) aufgetragen, um die erfindungsgemäßen Muster INV-1 bis INV-7 zu erhalten. Das Verhältnis der nicht-polymeren Verbindung der Formel (I) wird durch Variieren der Beschichtungsstärke der aufgetragenen Beschichtungslösung dermaßen variiert, dass ein Trockenschichtgewicht von 0,5 g Bildstabilisator pro m² erhalten wird. Der Auftrag erfolgt mittels eines Rakels. Das vergleichende Beispiel COMP-1 wird durch bloßen Auftrag von Wasser auf das glänzende poröse Medium erhalten. Man lässt die Muster COMP-1 und INV-1 bis INV-7 24 h bei Zimmertemperatur trocknen.
Mit einem HP970Cxi-Drucker (Warenzeichen von Hewlett-Packard) werden dann auf allen Mustern Farbfelder mit 50%iger und 100%iger Cyan-, Magenta-, Gelb- und Schwarztinte gedruckt. Die schwarzen Felder werden durch Drucken von Cyan, Magenta und Gelb erhalten.
Anschließend wird die Lichtechtheit der Muster COMP-1 und INV-1 bis INV-7 ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgelistet.
Tabelle 4
Wie sich aus Tabelle 4 ersehen lässt, warten die erfindungsgemäßen Muster INV-1 bis INV-7 gegenüber vergleichendem Muster COMP-1 mit einer merklichen Verbesserung der Lichtechtheit auf.

Claims

Ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial mit einem Träger und zumindest einer Drucktinte aufnehmenden Schicht, enthaltend zumindest eine nicht-polymere Verbindung der Formel (I):
Formel (I) in der: R¹ eine -CR²R³R⁴-Gruppe, -OCR⁵R⁶R⁷-Gruppe oder -NR⁸R⁹-Gruppe bedeutet, R², R³, R⁵, R⁶ und R⁸ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe oder eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten, R⁴, R⁷ und R⁹ unabhängig voneinander eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe oder eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten, R³ und R⁴ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können, R⁵ und R⁷ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können und R⁸ und R⁹ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial in der zumindest einen Drucktinte aufnehmenden Schicht ferner einen Füllstoff enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff ein anorganischer Füllstoff ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Füllstoff Kieselsäure, Tonerde, Aluminiumhydroxid oder Aluminiumtrihydroxid ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in der zumindest einen Drucktinte aufnehmenden Schicht ein hydrophiles Bindemittel ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophile Bindemittel ein Polyvinylalkohol ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-polymere Verbindung der Formel (I) aus der Gruppe bestehend aus

gewählt wird.
Verwendung einer nicht-polymeren Verbindung der Formel (I):
Formel (I) in der: R¹ eine -CR²R³R⁴-Gruppe, -OCR⁵R⁶R⁷-Gruppe oder -NR⁸R⁹-Gruppe bedeutet, R², R³, R⁵, R⁶ und R⁸ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe oder eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten, R⁴, R⁷ und R⁹ unabhängig voneinander eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alifatische Gruppe, einen substituierten oder nicht-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Ring, eine nicht-substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe oder eine mit Heteroatomen substituierte gesättigte oder ungesättigte alicyclische Gruppe bedeuten, R³ und R⁴ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können, R⁵ und R⁷ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können und R⁸ und R⁹ die zur Bildung eines 5-gliedrigen bis 8-gliedrigen Ringes benötigten Atome bedeuten können, in einem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial oder einer zum Beschichten eines Tintenstrahlbildes benutzten Flüssigkeit.
Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-polymere Verbindung der Formel (I) aus folgender Gruppe gewählt wird:
Ein durch die nachstehenden Schritte gekennzeichnetes Verfahren zum Stabilisieren eines auf einem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7 befindlichen Bildes: (1) Anfertigung einer Beschichtungslösung, die zumindest eine Verbindung der Formel (I) enthält, und (2) Auftrag der Beschichtungslösung auf einen Träger, eine Drucktinte aufnehmende Schicht oder ein Tintenstrahlbild.