DE602004006132T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsmedium - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahlaufzeichnungsmedien, insbesondere auf Tintenstrahldeckschichten, die bestimmte zwitterionische Copolymere oder Cooligomere umfassen, die Monomereinheiten aus Hydroxy-funktionellen Monomeren oder veretherten Hydroxy-funktionellen Monomeren umfassen.
  • Die Tintenstrahldrucktechnologie wird beispielsweise für Präsentationsanwendungen (Folien), Polygraphie, technisches Zeichnen und Büroanwendungen verwendet. Die Leistungsvoraussetzungen für Tintenstrahlaufzeichnungsmedien, die für diese Anwendungen verwendet werden, umfassen eine effiziente Tintenabsorption, schnelles Trocknen, gute Farbechtheit, hohe Bildauflösung, Archivierbarkeit und Rollverhalten.
  • Die einzelnen Schichten, die Tintenstrahldrucktintenbilder aufnehmen, werden als Tintenstrahlmedien oder Tintenstrahlempfänger bezeichnet. Tintenstrahlmedien können einfach aus Cellulosefaserpapier oder aus Cellulosefasern und einem Füllstoff bestehen, damit die Tinten in dem Raum zwischen den Fasern absorbiert werden können.
  • Tintenstrahlaufzeichnungspapiere können auch beschichtet sein und beispielsweise aus einem Papier (oder Träger), einer Tintenaufnahmeschicht oder Tinte absorbierenden Schicht oder Schichten, und gegebenenfalls einer schützenden Deckschicht bestehen. Die Tintenaufnahmeschicht ist die die Tinte aufnehmende oder das Bild trocknende Schicht. Dünne schützende Deckschichten werden für gewöhnlich zur Bereitstellung physikalischen Schutzes für die darunterliegende Schicht oder zum Schutz des Bildes eingesetzt. Schutzschichten können die Klebrigkeit verringern, ein glänzendes Aussehen liefern und wie andere Schichten eine Tintenaufnahmeoberfläche bieten, die als ein Träger für spezielle Komponenten der Tinte dienen kann. Typischerweise wird auch eine Sperrschicht zwischen einem Papierträger und der Tintenaufnahmeschicht oder den -schichten eingesetzt.
  • Es sind Versuche hinsichtlich des Einsatzes bestimmter Polymere oder Mischungen aus Polymeren als Komponenten von Tintenstrahlaufzeichnungsmedien unternommen worden. Im allgemeinen werden Mischungen verwendet, um das richtige Gleichgewicht von Tintenabsorption, Trocknungszeit und Bildbeständigkeit zu finden.
  • US-Pat. Nr. 4,503,111 lehrt ein Aufzeichnungsmedium, das eine Beschichtung ist, die ein Polyvinylpyrrolidon und ein Matrix-bildendes hydrophiles Polymer, ausgewählt aus Gelatine und Polyvinylalkohol, ist.
  • US-Pat. Nr. 4,575,465 offenbart Tintenstrahlfolien, die einen transparenten Träger, der eine Schicht trägt, umfassend ein Vinylpyridin-/Vinylbenzylquartärsalz-Copolymer, und ein hydrophiles Polymer, ausgewählt aus Gelatine, Polyvinylalkohol und Hydroxypropylcellulose, umfassen.
  • US-Pat. Nr. 4,935,307 offenbart eine Tintenaufnahmeschicht, die (a) mindestens ein wasserabsorbierendes, hydrophiles polymeres Material, (b) mindestens ein hydrophobes polymeres Material, enthaltend Säure-funktionelle Gruppen, und (c) mindestens ein Polyethylenglycol umfaßt.
  • US-Pat. Nr. 5,206,071 lehrt einen Tintenstrahlfilm-Verbundstoff, umfassend einen Träger, eine wasserunlösliche, wasserabsorbierende und Tintenaufnahme-Matrixschicht, wobei die Matrixschicht einen Hydrogelkomplex und ein polymeres Quartärammoniumsalz mit hohem Molekulargewicht umfaßt.
  • US-Pat. Nr. 6,096,826 lehrt die Verwendung von Piperidon-modifiziertem Poly(vinylalkohol) in Tintenstrahldruckerpapierbeschichtungsanwendungen.
  • US-Pat. Nr. 6,127,037 lehrt eine Tintenstrahlaufzeichnungsmedienschicht, die Polyalkyl- oder Polyphenyloxazolinpolymere zusätzlich zu einem hydrophilen, wasserunlöslichen Polymer oder Copolymer umfaßt.
  • WO 0037259 lehrt ein Tintenstrahlmedium, umfassend einen Träger, eine Tintenaufnahmeschicht und eine Oberschicht, die ein Polymer, daß sowohl eine hydrophile Komponente als auch eine hydrophobe Komponente enthält, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr solcher Polymere umfaßt.
  • EP 0869010 offenbart Tintenempfangsschichten in Tintenstrahlmedien, die mindestens ein Copolymer, das primäre oder sekundäre Aminogruppen und Vinylester-abgeleitete Hydroxygruppen enthält, umfassen. Monomere, die zu der Hydroxy-enthaltenden Gruppe führen, sind Vinylester wie Vinylpropionat. Monomere, die zu der Amino-enthaltenden Gruppe führen, sind Vinylamide.
  • WO 03/037641 lehrt Tintenstrahlmedien, umfassend zwitterionische Polymere oder Oligomere.
  • Es ist herausgefunden worden, daß bestimmte zwitterionische Copolymere oder Cooligomere, umfassend Monomereinheiten, abgeleitet aus zwitterionischen Monomeren und Hydroxy-funktionellen Monomeren oder veretherten Hydroxy-funktionellen Monomeren, hervorragende Tintenstrahlmedien liefern, wenn sie darin enthalten sind. Die Tintenstrahlmedien, die die Tintenstrahldrucktinte aufnehmen, liefern schnelle Trocknungszeiten, hervorragende Bildqualität, geringe Niveaus an Glycolschmiere, geringe Farbverschmelzung und hervorragende Lichtechtheit.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsmediensystem, das einen Träger und eine oder mehrere Deckschichten darauf umfaßt, wobei mindestens eine Deckschicht ein Acrylamid-/zwitterionisches Copolymer oder Cooligomer umfaßt, das Monomereinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den zwitterionischen Monomeren der Formeln wie nachstehend offenbart und mindestens einem N-Methylolacrylamidmonomer, umfaßt.
  • Für die Zwecke dieser Erfindung, beziehen sich die Ausdrücke „Tintenstrahlmedien", „Tintenstrahlaufzeichnungsmedien" oder „Tintenstrahlmediensystem" oder „Tintenstrahlaufzeichnungsmediensystem" auf die gesamte Zusammensetzung, die die Tintenstrahldrucktinte aufnimmt, oder ebenso auf irgendwelche Einzelschichten oder Kombinationen aus Einzelschichten der Gesamtzusammensetzung. Diese Ausdrücke beziehen sich ebenso auf diese Zusammensetzungen nach dem Bedrucken mit Tintenstrahldrucktinte, das heißt, ferner umfassend Tintenstrahldrucktinte.
  • Unter dem Ausdruck „Tintenaufnahmeschicht" ist die die Tinte aufnehmende oder das Bild bildende Schicht zu verstehen. Die Tintenaufnahmeschicht kann als eine Schwammschicht, die die Tinte absorbieren soll, betrachtet werden.
  • Unter dem Ausdruck „schützende Deckschicht" ist die obere Deckschicht des Tintenstrahlmediensystems oder Überzugsschicht zu verstehen, die für die oben angegebenen speziellen Eigenschaften sorgen soll. Schützende Deckschichten sind im Vergleich zu der Tintenaufnahmeschicht für gewöhnlich dünn. Die schützende Deckschicht ist die äußerste Schicht und muß die Tinte hindurchlassen oder kann in einem nachfolgenden Laminierschritt aufgetragen werden.
  • Der Ausdruck „Träger" bezieht sich auf das Grundsubstrat der Tintenstrahlmedien, beispielsweise Papier selbst. Die vorliegenden Träger sind natürlich vorkommende Materialien oder synthetisch.
  • Unter dem Ausdruck „Monomereinheiten, abgeleitet von" ist zu verstehen, daß das Ausgangsmonomer zu dem fertigen Copolymer oder Cooligomer umgesetzt wird und daher ein Teil davon ist. Jedes einzelne umgesetzte Monomermolekül ist eine „Monomereinheit", sofern es ein Teil eines Copolymers oder Cooligomers ist.
  • Zwitterionische Polymere und Copolymere werden beispielsweise in US-Pat. Nr. 6,313,246 und US-Patentanmeldung Nr. 60/336,280 , 60/338,534 und 60/406,441 , eingereicht am 2. Nov. 2001, 29. Nov. 2001 bzw. 28. Aug. 2002, offenbart. Die relevanten Offenbarungen dieser Dokumente sind hierin durch Verweis aufgenommen. Die vorliegenden zwitterionischen Copolymere und Cooligomere sind ähnlich und erfordern ferner N-Methylolacrylamidmonomereinheiten.
  • Die vorliegenden Acrylamid-/zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfassen beispielsweise etwa 99,9 bis etwa 0,1 Gew.-% Monomereinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den zwitterionischen Monomeren, etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.-% N-Methylolacrylamidmonomereinheiten.
  • Beispielsweise umfassen die vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% N-Methylolacrylamidmonomereinheiten. Die vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfassen zum Beispiel etwa 1 bis etwa 5 Gew.-%, beispielsweise etwa 2 bis etwa 5 Gew.-% oder etwa 2,5 Gew.-% N-Methylolacrylamidmonomereinheiten.
  • Die Gewichtsprozent der Monomereinheiten basieren auf dem Gewicht des Polymers. Das heißt, es umfaßt keine anderen Inhaltsstoffe eines Emulsionspolymers, wie ein oberflächenaktives Mittel, einen Initiator, ein Lösungsmittel, ein Biozid und dergleichen.
  • Die vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfassen gegebenenfalls Monomereinheiten, abgeleitet von einem oder mehr als einem weiteren ethylenisch ungesättigten Monomer.
  • Die Monomere gemäß dieser Erfindung sind polymerisierbare Allyl-, Vinyl- oder Acrylverbindungen. Das heißt, sie sind ethylenisch ungesättigt.
  • Die vorliegenden zwitterionischen Monomere sind ausgewählt aus den Formeln
    Figure 00050001
    L+ eine Gruppe der Formel
    Figure 00050002
    L– eine Gruppe der Formel
    Figure 00050003
    Z– -CO2 –, -SO3 –,
    Figure 00060001
    Z+ -N+R5R6R7 ist,
    R1 und R8 unabhängig Wasserstoff oder Methyl sind,
    W+ -S+R3- oder -N+R2R3- ist,
    Figure 00060002
    Y1 und Y2 unabhängig ausgewählt sind aus -O- oder -NR2,
    R2, R3, R4, R5, R6 und R7 unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und gerad- oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
    m 2 oder 3 ist und n 1 bis 5 ist,
  • Unter zwitterionisch ist ein Molekül zu verstehen, das kationische und anionische Substituenten zu gleichen Teilen enthält, so daß das Molekül eine neutrale Gesamtnettoladung aufweist.
  • Die vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere dieser Erfindung umfassen beispielsweise Monomereinheiten, abgeleitet von mindestens einem zwitterionischen Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
    Figure 00060003
  • Zwitterionische Monomere sind polymerisierbare Moleküle, die kationische und anionische Funktionalitäten zu gleichen Teilen enthalten, so daß die Moleküle in bezug auf die Gesamtnettoladung elektrisch neutral sind.
  • Beispiele sind
    N,N-Dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(2-carboxymethyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-acrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-acrylamidopropyl-N-(2-carboxymethyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain,
    2-(Methylthio)ethylmethacryloyl-S-(sulfopropyl)-sulfoniumbetain,
    2-[(2-Acryloylethyl)dimethylammonio]ethyl-2-methylphosphat,
    2-(Acryloyloxyethyl)-2'-(trimethylammonium)ethylphosphat,
    [(2-Acryloxylethyl)dimethylammonio]methylphosphonsäure,
    2-Methacryloyloxyethylphosphorylcholin (MPC),
    2-[(3-Acrylamidopropyl)dimethylammonio]ethyl-2'-isopropylphosphat (AAPI),
    1-Vinyl-3-(3-sulfopropyl)imidazoliumhydroxid,
    (2-Acryloxyethyl)carboxymethylmethylsulfoniumchlorid,
    1-(3-Sulfopropyl)-2-vinylpyridiniumbetain,
    N-(4-Sulfobutyl)-N-methyl-N,N-diallylaminammoniumbetain (MDABS),
    N,N-Diallyl-N-methyl-N-(2-sulfoethyl)ammoniumbetain und dergleichen.
  • Die zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere dieser Erfindung umfassen z. B. Monomereinheiten, abgeleitet aus mindestens einem zwitterionischen Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
    N,N-Dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-acrylamidopropyl-N-(2-carboxymethyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain,
    2-(Methylthio)ethylmethacryloyl-S-(sulfopropyl)-sulfoniumbetain,
    2-[(2-Acryloylethyl)dimethylammonio]ethyl-2-methylphosphat,
    2-(Acryloyloxyethyl)-2'-(trimethylammonium)ethylphosphat und
    [(2-Acryloylethyl)dimethylammonio]methylphosphonsäure.
  • Beispielsweise umfassen die zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere dieser Erfindung Monomereinheiten, abgeleitet von mindestens einem zwitterionischen Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
    N,N-Dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-acrylamidopropyl-N-(2-carboxymethyl)-ammoniumbetain,
    N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain und
    N,N-Dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain.
  • Beispielsweise ist das vorliegende zwitterionische Monomer aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus
    N,N-Dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain und
    N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain, die
    Figure 00080001
  • Die zwitterionischen Monomere dieser Erfindung werden gemäß den in US-Patent Nr. 6,313,246 beschriebenen Verfahren hergestellt.
  • Sie werden gemäß den folgenden allgemeinen Schemen in einem geeigneten organischen Lösungsmittel bei einer geeigneten Temperatur und Reaktionszeit hergestellt:
    Figure 00090001
  • In den obigen Syntheseschemen ist X irgendeine Abgangsgruppe, die durch den nukleophilen Stickstoff der Aminreaktanten ersetzt werden kann. Beispielsweise kann X Halogen, Tosylat, Mesylat und dergleichen sein. M+ ist ein positives Gegenion, beispielsweise ein Metallion, wie Natrium oder Kalium, Y ist wie für Y1 oder Y2 oben definiert und p ist 1 oder 2.
  • Alkyl ist beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-, sec-, iso- und tert-Butyl, 2-Ethylbutyl, n-Pentyl, Isopentyl, 1-Methylpentyl, 1,3-Dimethylbutyl, n-Hexyl, 1-Methylhexyl, n-Heptyl, Isoheptyl, 1,1,3,3-Tetramethylbutyl, 1-Methylheptyl, 3-Methylheptyl, n-Octyl oder 2-Ethylhexyl. Alkylen ist das zweiwertige Äquivalent von Alkyl.
  • Aralkyl ist beispielsweise Benzyl, α-Methylbenzyl, α,α-Dimethylbenzyl oder 2-Phenylethyl. Aralkylen ist das zweiwertige Äquivalent von Aralkyl.
  • Weitere ethylenisch ungesättigte Monomere sind beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, N-Isopropyl(meth)acrylamid, N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinyl-N-methylacetamid, N-Vinyl-2-pyrrolidon, Vinylmethylsulfon, Vinylacetat, Diacetonacrylamid und Acrylate wie Methylmethacrylat, Acryl säure, Aminoacrylate und Aminomethacrylate und assoziative Monomere. Aminomethacrylate sind beispielsweise Dimethylaminoethylmethacrylat und tert-Butylaminoethylmethacrylat. Assoziative Monomere sind beispielsweise Stearylethoxy-(20)-methacrylat und Stearylethoxy-(10)-allylether, Poly(ethylenglycol)(meth)acrylat oder Poly(ethylenglycol)monomethylethermono(meth)acrylat.
  • Weitere ethylenisch ungesättigte Monomere dieser Erfindung sind beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid, Methylmethacrylat, Acrylsäure, Stearylethoxy-(20)-methacrylat, Stearylethoxy-(10)-allylether, Poly(ethylenglycol)(meth)acrylat, Poly(ethylenglycol)monomethylethermono(meth)acrylat, Aminoacrylate und Aminomethacrylate.
  • Beispielsweise sind die vorliegenden weiteren ethylenisch ungesättigten Monomere ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Acrylamid, Methacrylamid und Methylmethacrylat.
  • In zwitterionischen Polymeren sind alle Polymerketten und Segmente in diesen Ketten streng elektrisch neutral. Daher stellen zwitterionische Polymere eine Untergruppe von Polyampholyten dar, die notwendigerweise die Ladungsneutralität über alle Polymerketten und Segmente beibehalten, da sowohl eine anionische Ladung als auch eine kationische Ladung in dasselbe zwitterionische Monomer eingeführt werden.
  • Die Copolymere oder Cooligomere dieser Erfindung werden beispielsweise wie in der Offenbarung von US-Patent Nr. 6,313, 246 hergestellt. Sie können beispielsweise durch Polymerisation in einer dispergierten Phase, beispielsweise Umkehr-Emulsionspolymerisation oder Dispersionspolymerisation, hergestellt werden. Sie können auch durch Gelpolymerisation hergestellt werden, um so das Polymerprodukt als ein trockenes Pulver zu erzeugen.
  • Die zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere dieser Erfindung können irgendein Molekulargewicht haben. Beispielsweise können sie ein Molekulargewicht von etwa 10.000 bis etwa 2 Millionen haben.
  • Die zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere dieser Erfindung werden vorteilhafterweise in irgendeiner Schicht eines Tintenstrahldrucktintenaufzeichnungsmediensystems ein gesetzt. Sie können in einer Deckschicht, mehr als einer der Schichten oder in allen Schichten eingesetzt werden.
  • Der Träger selbst kann die Tintenstrahldrucktintenaufnahmeschicht sein. In diesem Fall werden die zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere vorteilhafterweise als eine Beschichtung direkt auf dem Träger eingesetzt.
  • Demgemäß ist ein Ziel dieser Erfindung ein Tintenstrahlmediensystem, das eine Beschichtung direkt auf einem Träger umfaßt, wobei die Beschichtung eines der vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfaßt.
  • Die Tintenstrahlmediensysteme dieser Erfindung können eine oder mehr als eine Tintenstrahlaufnahmeschicht umfassen. Die vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere können vorteilhafterweise in einer oder mehr als einer der Aufnahmeschichten eingesetzt werden.
  • Demgemäß ist ein weiteres Ziel der Erfindung ein Tintenstrahlmediensystem, das einen Träger und mindestens eine Tintenstrahldrucktintenaufnahmeschicht umfaßt, wobei eine oder mehr als eine der Schichten eines der vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfaßt/umfassen.
  • Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein Tintenstrahlmediensystem, das einen Träger, mindestens eine Tintenstrahldrucktintenaufnahmeschicht und eine schützende Deckschicht umfaßt, wobei die schützende Deckschicht eines der vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfaßt.
  • Ein anderes Ziel der Erfindung ist ein Tintenstrahlmediensystem, das einen Träger, mindestens eine Tintenstrahldrucktintenaufnahmeschicht und eine Sperrschicht zwischen dem Träger und der Tintenaufnahmeschicht oder -schichten umfaßt, wobei eine oder mehr als eine der Aufnahmeschichten eines der vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfaßt.
  • Ebenso in Betracht gezogen wird, daß die vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere vorteilhafterweise als eine Komponente der Tintenstrahldrucktinte eingesetzt werden.
  • Demgemäß ist ein anderes Ziel der Erfindung ein Tintenstrahlmediensystem, das die Tintenstrahldrucktinte und eines der vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfaßt.
  • Träger sind beispielsweise Papier oder ein transparenter Kunststoff. Träger umfassen auch transluzente Kunststoffe, matte Kunststoffe, opake Kunststoffe, Papiere und dergleichen.
  • Träger können beispielsweise Celluloseester, Celluloseacetat, Polyester, Polystyrol, Polyethylen, Poly(vinylacetat), Polypropylen, Polycarbonat, Polymethacrylsäure und Methyl- und Ethylester, Polyamide, wie Nylons, Polyester, wie Poly(ethylenterephthalat) (PET), Polyimide, Polyether, Polyvinylchlorid und Polysulfonamide sein.
  • Vorteilhafterweise werden zwischen einem Papierträger und der Tintenaufnahmeschicht Sperrschichten eingesetzt. Die Sperrschicht ist beispielsweise Polyolefin, zum Beispiel Polyethylen. Die Sperrschicht kann auch eine Metallfolie, wie Aluminiumfolie, sein.
  • Deckschichten, die die zwitterionischen Copolymere und Cooligomere dieser Erfindung umfassen, werden mit irgendeiner herkömmlichen Technik gehärtet. Beispielsweise werden die vorliegenden Deckschichten unter Umgebungsbedingungen luftgetrocknet, ofengehärtet oder photogehärtet.
  • Die zwitterionischen Copolymere und Cooligomere dieser Erfindung können mit einer breiten Vielzahl an Polymeren oder Oligomeren, die in Tintenstrahlmediensystemen eingesetzt werden, beispielsweise neutralem, anionischem und kationischem Polyvinylalkohol (PVOH) und Gelatine gemischt werden.
  • Polymere, die typischerweise in Tintenstrahlmediensystemen eingesetzt werden, im allgemeinen in der Tintenaufnahmeschicht, umfassen Gelatine, Stärke, Styrolbutadienkautschuklatex, Nitrilbutadienkautschuklatex, Polyethylenglycol, Polyacrylamid, Polyvinylalkohol, Vi nylalkohol/Vinylacetat-Copolymer, Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose und Poly(N-vinylpyrrolidon).
  • Die zwitterionischen Copolymere und Cooligomere dieser Erfindung werden vorteilhafterweise mit kationischen Polymeren, beispielsweise kationischen Polymeren, beispielsweise abgeleitet von einem oder mehreren Monomeren, ausgewählt aus Quartär- oder Säuresalzen von Dialkylaminoalkylacrylaten und -methacrylaten, den Quartär- oder Säuresalzen von Dialkylaminoalkylacrylamiden und -methacrylamiden, N,N-Diallyldialkylammoniumhalogeniden, Mannich-Produkten und dergleichen, eingesetzt. Repräsentativ sind N,N-Dimethylaminoethylacrylatmethylchlorid-Quartärsalz (DMAEA.MCQ), Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC) und dergleichen.
  • In den Tintenstrahlmediensystemen und -beschichtungen der vorliegenden Erfindung können andere geeignete Komponenten vorhanden sein.
  • Weitere Komponenten umfassen beispielsweise Pigmente und Füllstoffe, beispielsweise amorphes und kristallines Siliciumdioxid, Aluminiumtrihydroxid, Kaolin, Talk, Kreide, Bentonit, Zeolithe, Glasperlen, Calciumcarbonat, Kaliumnatriumaluminiumsilicat, Diatomeenerde, Silicate von Aluminium und Magnesium und Gemische davon. Titandioxid kann für bestimmte Anwendungen auch verwendet werden. Organische Partikel, die eingesetzt werden können, umfassen Polyolefine, Polystyrol, Polyurethan, Stärke, Poly(methylmethacrylat) und Polytetrafluorethylen. Die Pigmente, Füllstoffe und organischen Partikel können in den Deckschichten der vorliegenden Erfindung mit etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der trockenen Beschichtung, eingesetzt werden. Polyolefine sind beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen.
  • Die vorliegenden zwitterionischen Copolymere und Cooligomere können vorteilhafterweise als ein Bindemittel oder ein Teil eines Bindemittels für ein nanoporöses oder mikroporöses Tintenstrahlmediensystem eingesetzt werden. Wie in der Technik bekannt, kann das Bindemittel einen geringfügigen Teil der Deckschicht, beispielsweise weniger als etwa 40 Gew.-%, zum Beispiel weniger als etwa 25 Gew.-% oder weniger als etwa 10 Gew.-%, bilden.
  • Papiersubstrate werden vorteilhafterweise zum Beispiel mit Ton beschichtet.
  • Weitere Additive umfassen zudem oberflächenaktive Mittel, die die Benetzungs- oder Ausbreitungswirkung des Beschichtungsgemisches kontrollieren, Antistatikmittel, Verdickungsmittel, Suspendiermittel, Partikel, die die Reibungseigenschaften kontrollieren oder die Reflexionseigenschaften verändern oder als Spacer agieren, pH-Kontrollverbindungen, Lichtstabilisatoren, Antioxidationsmittel, Feuchthaltemittel, Bakteriostatika, Vernetzungsmittel, optische Aufheller usw.
  • Spezielle Beispiele sind Stärke, Xanthangummi, Quartärammoniumsalze, Chitin, Cellulosederivate und wasserlösliche Metallsalze, zum Beispiel Salze von Ca, Ba, Mg oder Salze der Seltenerdmetallreihe.
  • Für die Tintenfärbemittel sind Stabilisatorsysteme entwickelt worden. Diese Stabilisatoren werden auch in den Tintenstrahlmediensystemen der vorliegenden Erfindung eingesetzt. Sie werden beispielsweise in US-Pat. Nr. 5,782,963 und 5,855,655 offenbart, deren relevante Offenbarungen hierin durch Verweis aufgenommen sind.
  • Weitere Additive, die vorteilhafterweise als Komponenten der Deckschichten eines Tintenstrahlmediensystems eingesetzt werden, umfassen die der bekannten Klassen von Polymerstabilisatoren. Beispielsweise Polymerstabilisatoren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus UV-Absorbern, Lichtstabilisatoren vom Typ der gehinderten Amine (HALS) und Antioxidationsmittel.
  • Beispielsweise werden geeignete weitere Additive ausgewählt aus:
    Antioxidationsmitteln, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus alkylierten Monophenolen, Alkylthiomethylphenolen, Hydrochinonen und alkylierten Hydrochinonen, Tocopherolen, hydroxylierten Thiodiphenylethern, Alkylidenbisphenolen, gehinderten Phenolen, abgeleitet von Benzylverbindungen, hydroxybenzylierten Malonaten, aromatischen Hydroxybenzylverbindungen, Triazin-basierenden gehinderten Phenolen, Benzylphosphonaten, Acylaminophenolen, Estern von β-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, Estern von β-(5-tert-Butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, Estern von β-(3,5-Dicyclohexyl-4-hydroxyphenyl)propion säure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, Estern von 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenylessigsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen, Amiden von β-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionsäure, Ascorbinsäure und Aminantioxidationsmitteln, beispielsweise N,N'-Di-isopropyl-p-phenylendiamin.
  • Antioxidationsmittel sind beispielsweise phenolische Antioxidationsmittel, beispielsweise Salze von Hydroxy-substituierten Benzoesäuren, beispielsweise Salze von Salicylsäure und Salze von Hydroxyl-substituierten Benzoesäuren, die ferner mit Alkylgruppen substituiert sind.
  • UV-Absorber und Lichtstabilisatoren sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 2-(2-Hydroxyphenyl)-2H-benzotriazolen, beispielsweise den bekannten kommerziellen Hydroxyphenyl-2H-benzotriazolen, 2-Hydroxybenzophenonen, Estern von substituierten und unsubstituierten Benzoesäuren, beispielsweise 4-tert-Butyl-phenylsalicylat, Acrylaten und Malonaten, Oxamiden, Tris-aryl-o-hydroxyphenyl-s-triazinen und sterisch gehinderten Aminstabilisatoren, beispielsweise gehinderten N-H-, N-Acyl-, N-Oxyl-, N-Hydroxyl-, N-Alkyl-, N-Alkoxy- und N-Hydroxy-alkoxy-Aminen.
  • Beispielsweise werden in den Aufzeichnungsmedien der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise die Nitroxyl-, Hydroxylamin- und Hydroxylaminsalzstabilisatoren, wie in US-Patent Nr. 6,254,724 offenbart, verwendet. Die relevanten Teile von US-Paten Nr. 6,254,724 sind hierin durch Verweis aufgenommen.
  • Beispielsweise werden UV-Absorber vorteilhafterweise in den schützenden Deckschichten der vorliegenden Erfindung eingesetzt, ob die schützenden Deckschicht nun ein Teil des hergestellten Aufzeichnungsmediensystems ist oder sie in einem nachfolgenden Laminierschritt aufgetragen wird.
  • Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlmediensystems, wobei das Verfahren die Auftragung einer oder mehrerer Deckschichten auf einen Träger umfaßt, wobei mindestens eine der Deckschichten eines der vorliegenden zwitterionischen Copolymere oder Cooligomere umfaßt.
  • Zur Auftragung der einzelnen Deckschichten der vorliegenden Tintenstrahlmediensysteme kann irgendein bekanntes Verfahren eingesetzt werden. Bekannte Verfahren sind beispielsweise das Mayer-Aufzugsrakeln, die Umkehrwalzenbeschichtung, das Walzenlackieren, die Drahtbarren-Beschichtung, das Tauchbeschichten, das Luftmesserstreichverfahren, Gleitbeschichten, das Gießlackieren, das Schaben, Flexographie, Wickeldraht-Beschichtung, Schlitzbeschichten, Schiebetrichterbeschichten und das Gravurlackieren.
  • Tinten für den Tintenstrahldruck sind allgemein bekannt. Diese Tinten umfassen einen flüssigen Trägerstoff und einen Farbstoff oder ein Pigment, gelöst oder suspendiert darin. Der eingesetzte flüssige Trägerstoff umfaßt Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel. Die Tinten können auch Trägerstoffe für Additive oder andere Komponenten sein, die in das Aufzeichnungsmediensystem eingeführt werden sollen.
  • Schützende Deckschichten sind typischerweise etwa 1 Mikrometer dick. Die Träger sind etwa 12 Mikrometer bis etwa 500 Mikrometer dick. Die Tintenaufnahmeschichten sind üblicherweise etwa 0,5 bis etwa 30 Mikrometer dick.
  • Die folgenden Beispiele sind nur für veranschaulichende Zwecke gedacht und sollen die vorliegende Erfindung in keinster Weise einschränken.
  • Die vorliegenden Beispiele demonstrieren die hervorragenden Trocknungszeiten und Druckqualität der Tintenstrahlmedien, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Es wurden die folgenden Medienharzzusammensetzungen hergestellt. Die Copolymere sind wässerige Lösungspolymere.
    • A 60/25/15 Gew.-Teile Acrylamid-/Methoxy-PEG-350-methacrylat-/N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammoniumbetain-Copolymer, hergestellt bei einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-% in Wasser, Molekulargewicht etwa 250.000 (Beispiel 2 aus WO 03037641 ).
    • B 60/25/15/2,5 Gew.-Teile Acrylamid-/Methoxy-PEG-350-methacrylat-/N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammoniumbetain/N-Methylolacrylamid-Copolymer, hergestellt bei einem Feststoffgehalt von 30 Gew.-% in Wasser, Molekulargewicht etwa 190.000.
    • C 60/25/15/2,5 Gew.-Teile Acrylamid-/Methoxy-PEG-350-methacrylat-/N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammoniumbetain/N-Methylolacrylamid-Copolymer, hergestellt bei einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-% in Wasser, Molekulargewicht etwa 250.000.
    • D 60/25/15/1,0 Gew.-Teile Acrylamid-/Methoxy-PEG-350-methacrylat-/N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammoniumbetain/N-Methylolacrylamid-Copolymer, hergestellt bei einem Feststoffgehalt von 30% in Wasser, Molekulargewicht etwa 190.000.
    • E 60/25/15/5,0 Gew.-Teile Acrylamid-/Methoxy-PEG-350-methacrylat-/N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)ammoniumbetain/N-Methylolacrylamid-Copolymer, hergestellt bei einem Feststoffgehalt von 30% in Wasser, Molekulargewicht etwa 190.000.
  • PEG ist Polyethylenglycol.
  • Die Harze der vorliegenden Erfindung, B bis E, wurden hergestellt wie Harz A.
  • Die folgenden Medienharzformulierungen wurden in Abhängigkeit der gelieferten prozentualen Feststoffgehalte der Harze hergestellt:
    Harz, 20% Feststoffe 90 g Harz, 30% Feststoffe 90 g
    Glycerin 0,45 g Glycerin 0,68 g
    Lodyne® S-100 0,40 g Lodyne® S-100 0,40 g
    destilliertes Wasser 7,30 g destilliertes Wasser 7,14 g
    Ethanol 1,85 g Ethanol 1,78 g
    GESAMT 100 g GESAMT 100 g
  • Lodyne® S-100 ist eine amphotere oberflächenaktive Fluorverbindung
  • Eine Gruppe der obigen Formulierungen wurde bei einem nicht eingestellten pH von 5,5 bis 6,0 eingesetzt. Eine separate Gruppe von Formulierungen wurde mit Zitronensäure auf einen endgültigen pH zwischen 3,5 und 4,0 eingestellt.
  • Die obigen wässerigen Lösungen/Suspensionen aus den Medienpolymeren wurden unter Verwendung des geeigneten Aufziehbalkens auf einen mit Polyethylen beschichteten Papierbogen aufgetragen, um so nach dem Trocknen in einem Ofen, 3 Minuten bei 230°F, eine 15 g/m2 (Gramm pro Quadratmeter) Beschichtung zu erzeugen. Dieselben Gewichts- und Trocknungsbedingungen für die Beschichtung wurden für die Formulierungen beider pH-Bereiche eingesetzt.
  • Es wurden verschiedene Farbmuster auf die beschichteten Papiere gedruckt und in Abhängigkeit der Art des verwendeten Druckers speziellen Tests unterzogen, die für die Art der eingesetzten Tinte wichtige Merkmale charakterisieren sollten. Alle Drucke wurden bei Umgebungsbedingungen von 23°C und 32% relativer Feuchte vorgenommen.
  • Hatte das Medienharz eine gute Glycolkompatibilität, war weniger Glycolschmiere vorhanden, ebenso zeigten die Medien bessere Farbverschmelzungseigenschaften.
  • Der Epsondrucker ist ein Piezo-Drucker. Der Hewlett Packard-Drucker ist ein Thermodrucker.
  • Beispiel 1
  • Unter Verwendung eines Hewlett Packard 990 cxi-Druckers wurde eine blaue Fläche mit einer Dichte von 200% gedruckt. Die Leistung der Beschichtung wurde im Hinblick auf die Trockenzeit und Resistenz gegen Glycolschmiere beurteilt. Die Zeit bis die gedruckte Beschichtung durch den Niedrigdruck-Reibungs-Test (Daumendruck) gegen physikalische Verformung resistent wurde, wurde als „Trocknungszeit" aufgezeichnet.
  • Die Glycolschmiere wurde gemessen, nachdem die Probe getrocknet war. Nach speziellen Zeitintervallen (ab dem Drucken) wurde einwenig mehr Daumendruck ausgeübt, um das Ver schmieren der Farbe zu verursachen. Es wurde ein 0 bis 5 Bewertungssystem zur Bewertung der Schwere der Glycolschmiere angewendet. Die Ergebnisse folgen.
    • 0 = überhaupt kein Verschmieren, 1 = sehr leicht, 2 = leicht, 3 = erkennbar, 4 = leicht erkennbar, 5 = schwer
    Harz Trocknungszeit Glycolverschmieren nach der Trocknungszeit Glycolverschmieren nach 10 min Glycolverschmieren nach 4 h
    A pH 5,5 Vergleich 6 min 5 5 5
    B pH 5,5 8 min 3 3 3
    C pH 5,5 8 min 4 3 3
    D pH 5,5 8 min 3 3 4
    E pH 5,5 5 min 2 2 3
    A pH 4,0 7 min 4 4 5
    B pH 4,0 6 min 3 2 4
    C pH 4,0 4 min 2 2 2
    D pH 4,0 8 min 4 3 5
    E pH 4,0 5 min 2 2 1
  • Die Harze der vorliegenden Erfindung zeigen hervorragende Glycolschmierergebnisse. Die Trocknungszeiten sind auch sehr gut.
  • Beispiel 2
  • Ein Stufenkeil-Plot (eine Reihe von Farbblöcken mit ansteigenden Druckauflösungen, 10%, 20% usw.) wurde unter Verwendung eines Epson 890 Druckers (Piezo-Drucker) gedruckt und die Leistung der Beschichtung im Hinblick auf die Trocknungszeit (Schmierstellenresistenz gegen Zeit und Bildübertragung nach Trocknungszeit) und die Druckqualität (Tintenkoaleszenz für Sekundärfarben) bewertet.
  • Der Stufenkeil in der Mitte des Testplots wurde zur Bewertung der Verschmelzung und Bildübertragung verwendet. Wenn die Tintenverschmelzung beispielsweise bei 50% bis zu 100% Druckauflösung in grün auftritt, dann wird das Ergebnis als 50%+ aufgezeichnet. Eine minimale Tintenverschmelzung ist wünschenswert. Dies gilt auch für die Bildübertragung. Wenn nur der 100%-Druckauflösungsteil des Stufenkeils überträgt, dann ist ein besseres Ergebnis, als wenn er bei 50%+ Druckauflösung überträgt.
    Harz Trocknungszeit (schwarz 100%) Verschmelzung Grün Verschmelzung Blau Verschmelzung Schwarz Bildübertragung Primärfarben Bildübertragung Sekundärfarben
    A pH 5,5 14 min 70% + Dichte 50–80% 60–80% 50%+ 60%+
    B pH 5,5 16 min 70% + Dichte 60–80% 60–80% 90%+ 80%+
    C pH 5,5 6 min 80% + Dichte 50–80% 60–80% 100% 100%
    D pH 5,5 15 min 70% + Dichte 60–80% 70–80% 80%+ 80%+
    E pH 5,5 13 min 60% + Dichte 60–80% 60–80% 90%+ 90%+
    A pH 4,0 14 min 70% + Dichte 50–70% 60–80% 60%+ 50%+
    B pH 4,0 14 min 70% + Dichte 60–80% 60–80% 100% 100%
    C pH 4,0 4 min keine 70% 80% 100% 100%
    D pH 4,0 17 min 80% + Dichte 60–80% 60–80% 50%+ 80%+
    E pH 4,0 8 min keine 70% 80% kein 100% (nur schwarz)
  • Bei jeder Probe ist einwenig Verschmelzung in rot zu erkennen; grün und blau sind die ungünstigsten Fälle.
  • Die Harze der vorliegenden Erfindung zeigen minimale Bildübertragung und/oder Tintenverschmelzung.
  • Beispiel 3 Lichtstabilität
  • Gelbe, Magenta- und Cyan-Farbquadrate mit optischen Dichten von sowohl 50% als auch 100% wurden unter Verwendung der HP 970 Cxi- und Epson 890-Drucker auf die beschichteten Papiere gedruckt. Die L-,a-,b-Farb- und optischen Dichte-Werte wurden dann vor und nach 48 und 96 Stunden der Belichtung in einem Atlas Ci65 Xenon-Bewitterungsapparat, mit inneren und äußeren Borsilicatfiltern, bei 50°C, 50% r. F., Bestrahlung 0,35 W/m2 bei 340 nm, aufgezeichnet. Alle Proben waren gleich gut.

Claims (12)

  1. Tintenstrahlaufzeichnungsmediensystem, das einen Träger und eine oder mehrere Deckschichten darauf umfaßt, wobei mindestens eine Deckschicht ein Acrylamid-/zwitterionisches Copolymer oder Cooligomer umfaßt, das 99,9 bis 0,1 Gew.-% Monomereinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den zwitterionischen Monomeren der Formeln
    Figure 00220001
    L+ eine Gruppe der Formel
    Figure 00220002
    L– eine Gruppe der Formel
    Figure 00220003
    Z– -CO2 –, -SO3 –,
    Figure 00220004
    Z+ -N+R5R6R7 ist, R1 und R8 unabhängig Wasserstoff oder Methyl sind, W+ -S+R3- oder -N+R2R3- ist,
    Figure 00230001
    Y1 und Y2 unabhängig ausgewählt sind aus -O- oder -NR2, R2, R3, R4, R5, R6 und R7 unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und gerad- oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, m 2 oder 3 ist, und n 1 bis 5 ist, b) 0,1 bis 25 Gew.-% eines N-Methylolacrylamidmonomers umfaßt.
  2. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 1, wobei die zwitterionischen Monomere die Formeln
    Figure 00230002
  3. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 2, wobei die zwitterionischen Monomere ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain, N,N-Dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(2-carboxymethyl)-ammoniumbetain, N,N-Dimethyl-N-acrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain, N,N-Dimethyl-N-acrylamidopropyl-N-(2-carboxymethyl)-ammoniumbetain, N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain, N,N-Dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain, 2-(Methylthio)ethylmethacryloyl-S-(sulfopropyl)-sulfoniumbetain, 2-[(2-Acryloylethyl)dimethylammonio]ethyl-2-methylphosphat, 2-(Acryloyloxyethyl)-2'-(trimethylammonium)ethylphosphat, [(2-Acryloxylethyl)dimethylammonio]methylphosphonsäure, 2-Methacryloyloxyethylphosphorylcholin (MPC), 2-[(3-Acrylamidopropyl)dimethylammonio]ethyl-2'-isopropylphosphat (AAPI), 1-Vinyl-3-(3-sulfopropyl)imidazoliumhydroxid, (2-Acryloxyethyl)carboxymethylmethylsulfoniumchlorid, 1-(3-Sulfopropyl)-2-vinylpyridiniumbetain, N-(4-Sulfobutyl)-N-methyl-N,N-diallylaminammoniumbetain (MDABS) und N,N-Diallyl-N-methyl-N-(2-sulfoethyl)ammoniumbetain.
  4. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 3, wobei die zwitterionischen Monomere ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Dimethyl-N-acryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain, N,N-Dimethyl-N-acrylamidopropyl-N-(2-carboxymethyl)-ammoniumbetain, N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain und N,N-Dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain.
  5. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 4, wobei das Acrylamid-/zwitterionische Copolymer oder Cooligomer Monomereinheiten, abgeleitet von mindestens einem zwitterionischen Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain und N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain, umfaßt.
  6. Aufzeichnungsmediensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das Monomereinheiten, abgeleitet von mindestens einem weiteren ethylenisch ungesättigten Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, N-Isopropyl(meth)acrylamid, N-Vinylformamid, N-Vinylacetamid, N-Vinyl-N-methylacetamid, N-Vinyl-2-pyrrolidon, Vinylmethylsulfon, Vinylacetat, Diacetonacrylamid und Acrylaten wie Methylmethacrylat, Acrylsäure, Aminoacrylaten und Aminomethacrylaten und Stearylethoxy-(20)-methacrylat und Stearylethoxy-(10)-allylether, Poly (ethylenglycol)(meth)acrylat oder Poly(ethylenglycol)monomethylethermono(meth)acrylat, umfaßt.
  7. Aufzeichnungsmediensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Acrylamid-/zwitterionische Copolymer oder Cooligomer Monomereinheiten, abgeleitet von mindestens einem zwitterionischen Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain und N,N-Dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-(3-sulfopropyl)-ammoniumbetain, umfaßt und das weitere ethylenisch ungesättigte Monomer Poly(ethylenglycol)monomethylethermono(meth)acrylat ist.
  8. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 1, das eine Beschichtung direkt auf einem Träger umfaßt, wobei die Beschichtung ein Acrylamid-/zwitterionisches Copolymer oder Cooligomer umfaßt.
  9. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 1, das einen Träger und mindestens eine Tintenstrahldrucktintenaufnahmeschicht und gegebenenfalls eine schützende Deckschicht umfaßt, wobei eine oder mehr als eine der Tintenstrahldrucktintenaufnahmeschichten Acrylamid-/zwitterionisches Copolymer oder Cooligomer umfaßt; oder wobei die schützende Deckschicht Acrylamid-/zwitterionisches Copolymer oder Cooligomer umfaßt, oder wobei beide Schichten, die Tintenstrahldrucktintenaufnahmeschicht und die schützende Deckschicht, ein Acrylamid-/zwitterionisches Copolymer oder Cooligomer umfassen.
  10. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 9, das ferner eine Sperrschicht zwischen dem Träger und der/den Tintenaufnahmeschicht oder -schichten umfaßt.
  11. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 1, in dem der Träger Celluloseester, Celluloseacetat, Polyester, Polystyrol, Polyethylen, Poly(vinylacetat), Polypropylen, Polycarbonat, Polymethacrylsäure und Methyl- und Ethylester, Polyamide, wie Nylons, Polyester, wie Poly(ethylenterephthalat) (PET), Polyimide, Polyether, Polyvinylchlorid oder Polysulfonamide umfaßt.
  12. Aufzeichnungsmediensystem nach Anspruch 1, das eine nanoporöse oder mikroporöse Deckschicht umfaßt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100404275C (zh) * 2003-07-10 2008-07-23 西巴特殊化学品控股有限公司 喷墨记录介质
CN100553996C (zh) * 2003-07-18 2009-10-28 西巴特殊化学品控股有限公司 喷墨记录媒介
JP2005280341A (ja) * 2004-03-05 2005-10-13 Oji Paper Co Ltd インクジェット記録用シート
CN101466554A (zh) * 2006-06-12 2009-06-24 柯尼卡美能达医疗印刷器材株式会社 平版印刷版、平版印刷版材料、用于平版印刷版材料的支持体以及平版印刷方法
US20080251106A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-16 Stefano Scialla Process of cleaning a hard surface with zwitterionic copolymer
US20080311384A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Christopher Arend Toles Coating composition
JP5689882B2 (ja) 2009-11-06 2015-03-25 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． インクジェット記録材料
WO2012057778A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Photo paper
JP5869593B2 (ja) 2011-03-29 2016-02-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． インクジェット媒体
CN102501676A (zh) * 2011-10-14 2012-06-20 江苏格美高科技发展有限公司 水性哑光防水聚丙烯写真纸
WO2014111292A1 (en) 2013-01-18 2014-07-24 Basf Se Acrylic dispersion-based coating compositions
WO2017057239A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 富士フイルム株式会社 画像記録用紙媒体及びその製造方法、並びに画像記録方法
TW201842095A (zh) 2017-03-01 2018-12-01 美商艾維利. 丹尼森公司 可接受印刷的頂塗層
JP6870648B2 (ja) * 2017-04-13 2021-05-12 荒川化学工業株式会社 ウレタン（メタ）アクリレート、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、硬化物及びフィルム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1325927A (en) 1970-06-16 1973-08-08 Ici Ltd Condensation polymers
US3671502A (en) * 1970-11-12 1972-06-20 Kendall & Co Betaine copolymers with hydroxyalkylacrylates and hydroxyalkylmethacrylates
US4503111A (en) 1983-05-09 1985-03-05 Tektronix, Inc. Hydrophobic substrate with coating receptive to inks
US4575465A (en) 1984-12-13 1986-03-11 Polaroid Corporation Ink jet transparency
US4935307A (en) 1988-10-21 1990-06-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transparent coatings for graphics applications
US5206071A (en) 1991-11-27 1993-04-27 Arkwright Incorporated Archivable ink jet recording media
EP0605840A3 (de) * 1992-12-25 1994-12-14 Mitsubishi Paper Mills Ltd Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt.
US6127037A (en) 1996-05-09 2000-10-03 Arkwright, Incorporated Ink jet recording medium
DE69700228T2 (de) 1997-03-20 1999-12-16 Ilford Imaging Ch Gmbh Aufzeichnungsblatt für das Tintenstrahldruckverfahren
US5891232A (en) * 1997-10-28 1999-04-06 Hewlett-Packard Company Smearfastness and fast drying times in inks containing macromolecular chromophores
US6133391A (en) * 1998-03-17 2000-10-17 3M Innovative Properties Company Adhesive compositions and adhesive tapes comprising zwitterionic copolymers, and novel zwitterionic copolymers
US6096826A (en) 1998-07-21 2000-08-01 Air Products And Chemicals, Inc. Piperidone functionalized poly(vinyl alcohol)
GB9827980D0 (en) 1998-12-19 1999-02-10 Eastman Kodak Co Recording material for inkjet printing
JP2000272233A (ja) * 1999-03-29 2000-10-03 Osaka Organic Chem Ind Ltd インクジェット記録体用樹脂組成物およびそれを用いてなるインクジェット記録体
US6313246B1 (en) * 1999-07-07 2001-11-06 Nalco Chemical Company High molecular weight zwitterionic polymers
EP1263842A2 (de) 2000-02-09 2002-12-11 Ciba SC Holding AG Hyperverzweigte amphiphile polymere zusatzstoffe und polymerzusammensetzungen mit erhöhter oberflächenenergie
EP1439962B1 (de) * 2001-11-02 2005-11-16 Ciba SC Holding AG Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial
CN100404275C (zh) * 2003-07-10 2008-07-23 西巴特殊化学品控股有限公司 喷墨记录介质

Also Published As

Publication number Publication date
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