DE602004013322T2

DE602004013322T2 - Tintenstrahlaufzeichnungselement

Info

Publication number: DE602004013322T2
Application number: DE602004013322T
Authority: DE
Inventors: Gerard Amede Desire Friour; Olivier Jean Christian Kodak Indust PONCELET
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2024-07-03
Also published as: FR2857681B1; US20060165921A1; JP2007528809A; US7858160B2; EP1646508B1; WO2005014299A1; DE602004013322D1; FR2857681A1; EP1646508A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungselement.
Die digitale Fotografie entwickelt sich seit einigen Jahren rasant, und die breite Öffentlichkeit hat nun Zugang zu leistungsstarken digitalen Kameras zu vernünftigen Preisen. Deshalb möchten die Menschen fotografische Drucke mit einem einfachen Computer und dem dazu gehörigen Drucker in bestmöglicher Qualität herstellen können.
Viele Drucker, vor allem die in der Computerumgebung von Einzelarbeitsplätzen eingesetzten Drucker verwenden die Tintenstrahldrucktechnik. Es gibt zwei Hauptverfahren für den Tintenstrahldruck: kontinuierlicher Strahl oder Drop-on-Demand (bedarfsweise Tropfenbildung).
Der kontinuierliche Strahl ist das einfachere System. Unter Druck gesetzte Tinte (3,10⁵ Pa) wird durch eine oder mehrere Düsen gedrückt, so dass die Tinte in einen Tropfenstrom verwandelt wird. Um möglichst gleichmäßige Größen und Zwischenräume zwischen den Tropfen zu erhalten, werden regelmäßige Druckimpulse gesendet, beispielsweise mithilfe eines in Kontakt mit der Tinte befindlichen piezoelektrischen Kristalls, an dem eine Hochfrequenz-Wechselstromquelle (bis zu 1 MHz) anliegt. Damit eine Nachricht mit einer einzigen Düse gedruckt werden kann, muss jeder Tropfen einzeln kontrolliert und gelenkt werden. Dafür wird elektrostatische Energie verwendet: eine Elektrode wird um den Tintenstrahl an der Stelle, wo sich die Tropfen bilden, angeordnet. Der Strahl wird durch Induktion geladen, woraufhin jeder Tropfen eine Ladung trägt, deren Wert von der angelegten Spannung abhängt. Die Tropfen treten dann zwischen zwei entgegengesetzt geladenen Ablenkplatten durch und folgen anschließend einer gegebenen Richtung, wobei die Amplitude der Bewegung proportional zur Ladung einer jeden Ablenkplatte ist. Um zu verhindern, dass andere Tropfen das Papier erreichen, bleiben diese ungeladen: so setzen sie, anstatt zu dem Träger zu gelangen, ihren Weg fort, ohne abgelenkt zu werden, und geraten direkt in einen Sammelbehälter. Die Tinte wird anschließend gefiltert und kann wieder verwendet werden.
Die andere Kategorie von Tintenstrahldruckern funktioniert nach dem Drop-on-Demand-Verfahren (DOD). Auf diesem Verfahren basieren die in der Büroautomatisierung eingesetzten Tintenstrahldrucker. Dabei wird der Druck in der Druckpatrone nicht konstant gehalten, sondern nur angelegt, wenn ein Zeichen gebildet werden soll. Ein gängiges System verwendet eine Reihe aus 12 offenen Düsen, die alle einzeln mit einem piezoelektrischen Kristall aktiviert werden. Die in dem Kopf enthaltene Tinte erhält einen Impuls: das Piezoelement zieht sich unter der elektrischen Spannung zusammen, dadurch reduziert sich das Volumen, was zum Ausstoß des Tropfens durch die Düse führt. Wenn das Element wieder seine anfängliche Form annimmt, pumpt es die für neue Drucke erforderliche Tinte in den Behälter. Die Düsenreihe wird also verwendet, um eine Spaltenmatrix zu erzeugen, so dass eine Ablenkung des Tropfens nicht notwendig ist. Eine Variation dieses Systems besteht darin, dass die piezoelektrischen Kristalle durch kleine Heizelemente hinter jeder Düse ersetzt werden. Die Tropfen werden ausgestoßen, nachdem Blasen aus Lösungsmitteldampf gebildet wurden. Die Volumenzunahme führt zum Tropfenausstoß. Schließlich existiert ein impulsgesteuertes Tintenstrahlsystem, bei dem die Tinte bei Zimmertemperatur fest ist. Der Druckkopf muss aufgewärmt werden, damit die Tinte flüssig wird und gedruckt werden kann. Das ermöglicht ein schnelles Trocknen auf einer breiteren Palette von Produkten als konventionelle Systeme.
Nun gibt es neue „Tintenstrahl"-Drucker, die fotografische Bilder in hervorragender Qualität zu erzeugen vermögen. Jedoch liefern sie keine guten Proofs, wenn Druckpapier von schlechter Qualität verwendet wird. Die Wahl des Druckpapiers ist für die Qualität des erzielten Bildes ausschlaggebend. Das Druckpapier muss folgende Eigenschaften aufweisen: eine hohe Qualität des gedruckten Bildes, schnelles Trocknen nach dem Druck, gute Farbstoffstabilität, ein glattes Erscheinungsbild und hohen Glanz.
Im Allgemeinen umfasst das Druckpapier einen Träger, der je nach den erwünschten Eigenschaften mit einer oder mehreren Schichten beschichtet ist. Es ist beispielsweise möglich, auf einen Träger eine primäre Befestigungsschicht, eine Absorptionsschicht, eine Tintenfixier schicht und eine Schutz- oder Oberflächenschicht zur Erzeugung von Glanz auf dem Aufzeichnungselement aufzubringen. Die Absorptionsschicht absorbiert den flüssigen Anteil der wasserbasierenden Tintenzusammensetzung nach der Erstellung des Bildes. Die Beseitigung der Flüssigkeit mindert die Gefahr der Tintenmigration zur Oberfläche. Die Tintenfixierschicht verhindert Tintenverluste in die Fasern des Papierträgers, damit eine gute Farbsättigung erzielt wird und gleichzeitig ein Tintenüberschuss verhindert wird, der eine Vergrößerung der gedruckten Punkte und Verschlechterung der Bildqualität verursachen könnte. Die Absorptionsschicht und die Fixierschicht können auch eine einzige Tintenempfangsschicht bilden, die beide Funktionen erfüllt. Die Schutzschicht soll gegen Fingerabdrücke und Druckstellen durch die Druckereinzugsrollen schützen. Die Tintenempfangsschicht umfasst gewöhnlich ein Bindemittel, ein Empfangsmittel und verschiedene Additive. Die Funktion des Empfangsmittels besteht darin, die Farbstoffe in dem Druckpapier zu fixieren. Die bekanntesten anorganischen Empfangsmittel sind kolloidales Siliciumdioxid oder Boehmit. Die europäischen Patentanmeldungen EP-A-976,571 und EP-A-1,162,076 beschreiben beispielsweise Materialien für den Tintenstrahldruck, bei denen die Tintenempfangsschicht als anorganische Empfangsmittel Ludox^TM CL (kolloidales Siliciumdioxid), vertrieben von Grace Corporation, oder Dispal^TM (kolloidales Boehmit), vertrieben von Sasol, enthält. Jedoch weisen Druckpapiere, deren Tintenempfangsschicht solche anorganischen Empfangsmittel enthält, mitunter eine schlechte Bildstabilität auf, was sich durch einen Verlust der Farbdichte äußert.
Um die neuen Marktanforderungen bezüglich der fotografischen Qualität, der Druckgeschwindigkeit und Farbstabilität zu erfüllen, ist es notwendig, ein neues Tintenstrahlaufzeichnungselement anzubieten, das die zuvor definierten Eigenschaften und insbesondere eine gute Farbstoffstabilität und einen hohen Glanz aufweist.
Das neue erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungselement umfasst einen Träger und mindestens eine Tintenempfangsschicht, die mindestens ein wasserlösliches Bindemittel und mindestens ein hybrides Aluminiumsilicatpolymer umfasst, das in einem Herstellungsverfahren mit folgenden Schritten erzeugt wird:

a) Behandeln eines gemischten Aluminium- und Siliciumalkoholats, in dem das Silicium sowohl hydrolysierbare Substituenten als auch einen nicht hydrolysierbaren Substi tuenten aufweist, oder eines gemischten Aluminium- und Silicium-Vorläufers, der aus der Hydrolyse einer Mischung von Aluminiumverbindungen und Siliciumverbindungen mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten und Siliciumverbindungen mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten resultiert, mit einem wässrigen Alkali in Gegenwart von Silanolgruppen, wobei die Aluminiumkonzentration bei weniger als 0,3 Mol/l, das Molverhältnis Al/Si zwischen 1 und 3,6 und das Molverhältnis Alkali/Al zwischen 2,3 und 3 gehalten wird;
b) Rühren der in Schritt a) entstandenen Mischung bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Silanolgruppen über einen ausreichenden Zeitraum, um das hybride Aluminiumsilicatpolymer zu erzeugen; und
c) Entfernen der in den Schritten a) und b) entstandenen Nebenprodukte aus dem Reaktionsmedium,

In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck „nicht hydrolysierbarer Substituent" einen Substituenten, der sich während des Verfahrens, insbesondere bei der Behandlung mit dem wässrigen Alkali, nicht von dem Siliciumatom löst. Solche Substituenten sind beispielsweise Wasserstoff, Fluorid oder eine organische Gruppe. Der Ausdruck „hydrolysierbarer Substituent" bezeichnet hingegen einen Substituenten, der unter den gleichen Bedingungen durch Hydrolyse beseitigt wird.
Im Folgenden bezeichnet der Ausdruck „modifiziertes gemischtes Aluminium- und Siliciumalkoholat" ein gemischtes Aluminium- und Siliciumalkoholat, in dem das Aluminiumatom ausschließlich hydrolysierbare Substituenten und das Siliciumatom sowohl hydrolysierbare als auch einen nicht hydrolysierbaren Substituenten hat.
Analog bezeichnet der Ausdruck „modifizierter gemischter Aluminium- und Silicium-Vorläufer" einen Vorläufer, der durch die Hydrolyse einer Mischung von Aluminiumverbindungen und Siliciumverbindungen mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten und Siliciumverbindungen mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten erzeugt wird. Dies ist der nicht hydrolysierbare Substituent, der in dem für die vorliegende Erfindung geeigneten hybriden Aluminiumsilicat-Polymermaterial wieder auftauchen wird.
Allgemeiner ausgedrückt ist eine „unmodifizierte" Verbindung eine Verbindung, die nur aus hydrolysierbaren Substituenten besteht, und eine „modifizierte" Verbindung eine Verbindung, die aus einem nicht hydrolysierbaren Substituenten besteht.
Durch Zusatz anorganischer Partikel zu dem erfindungsgemäßen Element kann die Menge des in der Empfangsschicht verwendeten hybriden Aluminiumsilicatpolymers verringert werden und somit ein Element erzeugt werden, das im Vergleich zu den auf dem Markt verfügbaren Tintenstrahlaufzeichnungselementen eine bessere Farbstoffstabilität und einen guten Glanz aufweist.
1 stellt den prozentualen Farbdichteverlust bei verschiedenen Vergleichs- und erfindungsgemäßen Aufzeichnungselementen unter Einwirkung von Ozon dar, und
2 stellt den Glanz und den prozentualen Farbdichteverlust bei verschiedenen Vergleichs- und erfindungsgemäßen Aufzeichnungselementen unter Einwirkung von Ozon dar.
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungselement umfasst zunächst einen Träger. Dieser Träger ist je nach gewünschter Verwendung auszuwählen. Dabei kann es sich um einen transparenten oder lichtundurchlässigen thermoplastischen Film handeln, insbesondere um einen Film auf Polyesterbasis; Cellulosederivate, wie Celluloseester, Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat; Polyacrylate; Polyimide; Polyamide; Polycarbonate; Polystyrole; Polyolefine; Polysulfone; Polyetherimide; Vinylpolymere, wie Polyvinylchlorid; und Mischungen daraus. Der in der Erfindung verwendete Träger kann auch aus Papier bestehen, das auf beiden Seiten mit einer Polyethylenschicht bedeckt sein kann. Ist der Träger, der die Zellstoffmasse umfasst, auf beiden Seiten mit Polyethylen beschichtet, so wird er harzbeschichtetes Papier (RC-Papier) genannt und wird unter verschiedenen Markennamen vertrieben. Ein Träger dieser Art wird für die Herstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungselements besonders bevorzugt. Auf die Trägerseite, die verwendet wird, kann eine sehr dünne Schicht aus Gelatine oder einer anderen Zusammensetzung aufgebracht werden, um die Haftung der ersten Schicht auf dem Träger sicherzustellen. Um die Haftung der Tintenempfangsschicht auf dem Träger zu verbessern, kann die Oberfläche des Trägers vor Aufbringen der Tintenempfangsschicht einer Coronaentladung unterzogen werden.
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungselement umfasst außerdem mindestens eine Tintenempfangsschicht mit mindestens einem wasserlöslichen Bindemittel. Das wasserlösliche Bindemittel kann ein hydrophiles Polymer sein, wie Poly(vinylalkohol), Poly(vinylpyrrolidon), Gelatine, Celluloseether, Poly(oxazoline), Poly(vinylacetamide), teilhydrolysierter Poly(vinylacetat/vinylalkohol), Poly(acrylsäure), Poly(acrylamid), sulfonierte oder phosphatierte Polyester und Polystyrole, Casein, Zein, Albumin, Chitin, Dextran, Pectin, Collagenderivate, Agar-Agar, Guar, Carrageenan, Tragantgummi, Xanthan usw. Vorzugsweise wird Gelatine oder Polyvinylalkohol verwendet. Die Gelatine ist die herkömmlicherweise im fotografischen Bereich verwendete Gelatine. Eine solche Gelatine ist in der Forschungsveröffentlichung „Research Disclosure", September 1994, Nr. 36544, Teil IIA, beschrieben. „Research Disclosure" ist eine Publikation von Kenneth Mason Publications Ltd., Dudley House, 12 North Street, Emsworth, Hampshire PO10 7DQ, Großbritannien. Die Gelatine ist bei SKW und der Polyvinylalkohol bei Nippon Gohsei oder Air Product unter dem Namen Airvol^® 130 erhältlich.
Die Tintenempfangsschicht umfasst als Empfangsmittel mindestens ein hybrides Aluminiumsilicatpolymer, das in einem Herstellungsverfahren mit folgenden Schritten erzeugt wird:

a) Behandeln eines gemischten Aluminium- und Siliciumalkoholats, in dem das Silicium sowohl hydrolysierbare Substituenten als auch einen nicht hydrolysierbaren Substituenten aufweist, oder eines gemischten Aluminium- und Silicium-Vorläufers, der aus der Hydrolyse einer Mischung von Aluminiumverbindungen und Siliciumverbindungen mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten und Siliciumverbindungen mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten resultiert, mit einem wässrigen Alkali in Gegenwart von Silanolgruppen, wobei die Aluminiumkonzentration bei weniger als 0,3 Mol/l, das Molverhältnis Al/Si zwischen 1 und 3,6 und das Molverhältnis Alkali/Al zwischen 2,3 und 3 gehalten wird;
b) Rühren der in Schritt a) entstandenen Mischung bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Silanolgruppen über einen ausreichenden Zeitraum, um das hybride Aluminiumsilicatpolymer zu erzeugen; und
c) Entfernen der in den Schritten a) und b) entstandenen Nebenprodukte aus dem Reaktionsmedium.

Mit diesem hybriden Aluminiumsilicatpolymer, das in der französischen Patentanmeldung FR 02/9086 beschrieben ist, lassen sich Tintenstrahlaufzeichnungselemente mit sehr guten Glanz- und Bildstabilitätseigenschaften herstellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der modifizierte gemischte Aluminium- und Silicium-Vorläufer in situ durch Mischen (i) einer aus der Gruppe der Aluminiumsalze, Aluminiumalkoholate und Aluminiumhalogenalkoholate ausgewählten Verbindung und (ii) mindestens einer aus der Gruppe der unmodifizierten Siliciumalkoholate und Chloralkoholate ausgewählten Verbindung und (iii) mindestens einer aus der Gruppe der modifizierten Siliciumalkoholate und Chloralkoholate ausgewählten Verbindung in einem wässrigen Medium erzeugt.
Das modifizierte oder unmodifizierte Alkoxidradikal der Aluminiumverbindung oder Siliciumverbindung enthält vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome, wie Methoxid, Ethoxid, n-Propoxid oder i-Propoxid.
Vorzugsweise wird ein Aluminiumsalz verwendet, wie ein Halogenid (z. B. Chlorid oder Bromid), ein Perhalogenat, ein Sulfat, ein Nitrat, ein Phosphat oder ein Carboxylat. Ein Aluminiumhalogenid, wie Chlorid, ist besonders zu bevorzugen.
Vorzugsweise werden Siliciumverbindungen in Form von Alkoholaten verwendet.
Ein einzelnes unmodifiziertes Siliciumalkoholat oder eine Mischung aus unmodifizierten Siliciumalkoholaten oder ein einzelnes unmodifiziertes Siliciumchloralkoholat oder eine Mischung aus unmodifizierten Siliciumchloralkoholaten oder eine Mischung aus unmodifizierten Siliciumalkoholaten und Chloralkoholaten ist verwendbar. Analog ist ein einzelnes modifiziertes Siliciumalkoholat oder eine Mischung aus modifizierten Siliciumalkoholaten oder ein einzelnes modifiziertes Siliciumchloralkoholat oder eine Mischung aus modifizierten Siliciumchloralkcholaten oder eine Mischung aus modifizierten Siliciumalkoholaten und Chloralkoholaten verwendbar.
Vorzugsweise wird eine Mischung (i) aus einem Aluminiumhalogenid und (ii) einer Mischung mit mindestens einem unmodifizierten Siliciumalkoholat und mindestens einem modifizierten Siliciumalkoholat hergestellt.
Ein unmodifiziertes Siliciumalkoholat kann durch die Formel Si-(OR)₄ dargestellt werden, und ein modifiziertes Siliciumalkoholat kann durch folgende Formel dargestellt werden R'-Si-(OR)₃ worin
R für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen steht,
R' für H, F oder eine substituierte oder unsubstituierte lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, beispielsweise eine Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, 3-Chlorpropylgruppe oder eine Vinylgruppe.
Vorzugsweise ist das unmodifizierte Siliciumalkoholat Tetramethyl- oder Tetraethylorthosilicat und das modifizierte Siliciumalkoholat Methyltriethoxysilan oder Vinyltriethoxysilan.
Das Verhältnis des unmodifizierten Siliciumalkoholats zu dem modifizierten Siliciumalkoholat beträgt zwischen 0,1 und 10, bezogen auf die Silicium-Molmasse, vorzugsweise ca. 1.
In der Praxis wird die Mischung aus unmodifiziertem Siliciumalkoholat und modifiziertem Siliciumalkoholat zunächst rein oder mit einem Co-Lösungsmittel, wie einem Alkohol, verdünnt hergestellt. Der Alkohol ist vorzugsweise Ethanol und wird in einer ausreichenden Menge verwendet, um eine klare, homogene Mischung zu erzeugen, nachdem die Siliciumverbindungen mit der Aluminiumverbindung gemischt wurden. Dann wird diese Mischung dem Aluminiumsalz in wässriger Lösung unter Rühren bei einer Umgebungstemperatur zwischen 15°C und 35°C, vorzugsweise zwischen 20°C und 25°C, zugesetzt, bis eine klare, homogene Mischung entsteht. So wird ein modifizierter gemischter Aluminium- und Silicium-Vorläufer erzeugt. Die Rührdauer liegt zwischen 10 und 240 Minuten und beträgt vorzugsweise 120 Minuten.
Gemäß Schritt a) des Herstellungsverfahrens für das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer wird der Vorläufer oder ein modifiziertes gemischtes Aluminium- und Siliciumalkoholat daraufhin in Kontakt mit einem wässrigen Alkali gebracht, wobei die Aluminiumkonzentration bei weniger als 0,3 Mol/l, das Malverhältnis Al/Si zwischen 1 und 3,6 und das Molverhältnis Alkali/Al zwischen 2,3 und 3 gehalten wird. Vorteilhaft ist eine Aluminiumkonzentration zwischen 1,4 × 10^–2 und 0,3 Mol/l, noch besser zwischen 4,3 × 10^–2 und 0,3 Mol/l. Vorzugsweise liegt das Molverhältnis Al/Si zwischen 1 und 2.
Vorzugsweise wird eine wässrige Lösung aus Natrium-, Kalium- oder Lithiumhydroxid mit einer Konzentration zwischen 0,5 M und 3 M, vorzugsweise 3 M, verwendet. Das Alkali ist auch in Form einer hydroalkoholischen Lösung verwendbar.
Das Alkali wird dem Vorläufer oder dem modifizierten gemischten Aluminium- und Siliciumalkoholat mit einer Geschwindigkeit von vorzugsweise 50 bis 650 mMol/h zugesetzt.
Das Alkali in Schritt a) wird in Gegenwart von Silanolgruppen zugesetzt. Diese Gruppen können durch Glas- oder Siliciumdioxidpartikel (Glaswolle) oder -perlen zugegeben werden, die an der Oberfläche Hydroxygruppen aufweisen. Ist das Volumen der zu behandelnden Flüssigkeit groß, so kann es wünschenswert sein, die Menge der Perlen zu erhöhen. Der Durchmesser der Perlen kann zwischen 0,2 und 5 mm betragen, vorzugsweise zwischen 1 und 3 mm. Um die Implementierung des Herstellungsverfahrens für das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer zu vereinfachen, kann die Herstellung des gemischten Aluminium- und Silicium-Vorläufers auch in Gegenwart von Silanolgruppen erfolgen, beispielsweise durch Umwälzen der Mischung in einem Bett aus Glasperlen.
Nach Zugabe des Alkali besteht Schritt b) des Herstellungsverfahrens für das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer im Rühren der in Schritt a) entstandenen Mischung bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Silanolgruppen über einen ausreichenden Zeitraum, um das hybride Aluminiumsilicatpolymer zu erzeugen.
Anschließend werden in Schritt c) des Herstellungsverfahrens für das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer die in den Schritten a) und b) entstandenen Nebenprodukte aus dem Reaktionsmedium entfernt, beispielsweise die im Wesentlichen von dem in Schritt a) verwendeten Alkali stammenden restlichen Ionen. Die restlichen Ionen können durch Waschen, sukzessive Sedimentierung oder Diafiltration entfernt werden. Das in Schritt c) entstandene hybride Aluminiumsilicat-Polymermaterial kann anschließend durch Zentrifugieren oder Nanofiltration konzentriert werden. Durch die Einbringung nicht hydrolysierbarer Substituenten, wie organischer Funktionen, kann den resultierenden hybriden Aluminiumsilicatpolymeren beispielsweise eine organophile Eigenschaft verliehen werden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens für das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer wird in Schritt a) eine entsprechende Menge Alkali zugesetzt, um ein Molverhältnis Alkali/Al von ca. 2,3 zu erhalten. In diesem Fall wird der pH-Wert zwischen 4 und 5, vorzugsweise zwischen 4,2 und 4,3, gehalten. Dann wird Schritt b) durchgeführt, wie zuvor beschrieben. Das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer wird somit in Form einer Dispersion erzeugt. In Schritt c) kann dann zur Entfernung der restlichen Ionen eine Diafiltration mit anschließender Konzentration durch Nanofiltration durchgeführt werden.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens für das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer wird in Schritt a) eine entsprechende Menge Alkali zugesetzt, um ein Molverhältnis Alkali/Al von ca. 3 zu erhalten. Dann wird Schritt b) durchgeführt, wie zuvor beschrieben. Das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer wird somit in Form einer Suspension erzeugt. In Schritt c) kann dann zur Entfernung der restlichen Ionen eine Diafiltration mit anschließender Konzentration durch Nanofiltration durchgeführt werden, nachdem das hybride Aluminiumsilicatpolymer durch den Zusatz von Säure, wie Chlorwasserstoffsäure oder Essigsäure oder einer Mischung davon, redispergiert wurde.
In einem dritten Ausführungsbeispiel umfasst das Herstellungsverfahren für das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer einen zusätzlichen Schritt d), und zwar nach Schritt b) und vor Schritt c). Schritt d) besteht in der Zugabe einer zusätzlichen Menge des wässrigen Alkalis während einiger Minuten, so dass ein Molverhältnis Alkali/Al von 3 erreicht wird, sofern es nicht schon in Schritt a) erreicht wurde. Das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer wird somit in Form einer Suspension erzeugt. In Schritt c) kann dann zur Entfernung der restlichen Ionen eine Diafiltration mit anschließender Konzentration durch Nanofiltration durchgeführt werden, nachdem das hybride Aluminiumsilicatpolymer durch den Zusatz von Chlorwasserstoffsäure redispergiert wurde. Schritt c) kann auch durch Waschen in Osmosewasser, anschließendes Sedimentieren, gefolgt von Konzentration mittels Zentrifugieren durchgeführt werden.
Das aus Schritt c) und der anschließenden Konzentration resultierende erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer hat physisch die Form von Gel. Das Molverhältnis Al/Si liegt zwischen 1 und 3,6. Durch eine darauffolgende Lyophilisierung kann das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer in Pulverform erzeugt werden. Ein solches hybrides Aluminiumsilicatpolymer ist dadurch gekennzeichnet, dass sein Raman-Spektrum im Spektralbereich von 200 cm^–1 bis 600 cm^–1 ein breites Band bei 250 ± 5 cm, ein breites starkes Band bei 359 ± 4 cm^–1, eine Schulter bei 407 ± 7 cm^–1 und ein breites Band bei 501 ± 2 cm^–1 umfasst, sowie Bänder, die dem nicht hydrolysierbaren Siliciumsubstituenten entspre chen, wobei die mit dem nicht hydrolysierbaren Siliciumsubstituenten verbundenen Bänder neben anderen Bändern angeordnet werden können.
Das Raman-Spektrum wird für das resultierende lyophilisierte hybride Aluminiumsilicatpolymer nach Schritt b) und vor Schritt c) angefertigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Tintenempfangsschicht auch anorganische Partikel. In einem Ausführungsbeispiel basieren diese anorganischen Partikel auf Metalloxid oder Metallhydroxid. Vorzugsweise basieren die anorganischen Partikel auf Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titan, Zirconium oder Mischungen daraus. Vorzugsweise sind die anorganischen Partikel aus der aus Boehmiten, hochdispersen Aluminiumoxiden, kolloidalen Siliciumdioxiden, hochdispersen Siliciumdioxiden, Calciumsilicaten, Magnesiumsilicaten, Zeoliten, Kaolin, Bentonit, Siliciumdioxid und Titandioxid bestehenden Gruppe ausgewählt. In einem anderen Ausführungsbeispiel basieren die anorganischen Partikel auf Calciumcarbonaten oder Bariumcarbonaten.
Fachleuten ist bekannt, dass derartige anorganische Partikel bei ihrer Verwendung als Empfangselement in Tintenempfangsschichten weder die für Tintenstrahlaufzeichnungselemente erforderliche Bildstabilität noch den gewünschten Glanz verleihen.
Die Menge der anorganischen Partikel wird so festgelegt, dass durch den Zusatz dieser anorganischen Partikel zu der Tintenempfangsschicht die Menge des verwendeten hybriden Aluminiumsilicatpolymers verringert werden kann und gleichzeitig die gleichen Bildstabilitäts- und Glanzeigenschaften erzielt werden wie mit der alleinigen Verwendung des Aluminiumsilicatpolymers. Die Menge des erfindungsgemäßen hybriden Aluminiumsilicatpolymers beträgt im trockenen Zustand zwischen 5 und 80 Gew.-%, bezogen auf die gesamte trockene anorganische Masse, die aus dem Trockengewicht des erfindungsgemäßen hybriden Aluminiumsilicatpolymers und der anorganischen Partikel besteht. Vorzugsweise beträgt die Menge des erfindungsgemäßen hybriden Aluminiumsilicatpolymers im trockenen Zustand zwischen 5 und 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der anorganischen Masse. Besonders bevorzugt werden Mengen des erfindungsgemäßen hybriden Aluminiumsilicatpolymers im trockenen Zustand zwischen 5 und 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der anorganischen Masse.
In der Tintenempfangsschicht beträgt das Gesamttrockengewicht der anorganischen Masse (des hybriden Aluminiumsilicatpolymers und der anorganischen Partikel) zwischen 5 und 95% des Gesamtgewichts der Tintenempfangsschicht im trockenen Zustand. Vorzugsweise beträgt das Gesamttrockengewicht der anorganischen Masse zwischen 85 und 95% des Gesamtgewichts der trockenen Empfangsschicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft zudem die Zusammensetzung, die zum Auftragen auf dem Träger und zur Bildung der Tintenempfangsschicht des zuvor beschriebenen Tintenaufzeichnungselements vorgesehen ist. Zur Herstellung dieser Zusammensetzung wird das wasserlösliche Bindemittel in Wasser verdünnt, um dessen Viskosität einzustellen und den Auftrag zu erleichtern. Vorzugsweise werden das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer und die anorganischen Partikel in Form einer wässrigen Lösung verwendet. Vorzugsweise werden das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer und die anorganischen Partikel miteinander gemischt, bevor das wasserlösliche Bindemittel zugesetzt wird. Die Zusammensetzung liegt dann in Form einer wässrigen Lösung oder einer Dispersion vor, die alle erforderlichen Komponenten enthält.
Die Zusammensetzung kann zur Verbesserung der Beschichtungseigenschaften zudem ein Tensid umfassen. Die Zusammensetzung kann mit jedem geeigneten Beschichtungsverfahren, beispielsweise Rakel-, Lamellen- oder Vorhangbeschichten, auf den Träger aufgebracht werden. Die Zusammensetzung wird in einer Dicke zwischen ca. 100 μm und 200 μm im nassen Zustand aufgetragen. Die Zusammensetzung, welche die Tintenempfangsschicht bildet, kann auf beiden Seiten des Trägers aufgetragen werden. Es ist zudem möglich, eine Antistatik- oder Antiwickelschicht auf der Rückseite des mit der Tintenempfangsschicht beschichteten Trägers aufzubringen.
Das erfindungsgemäße Tintenaufzeichnungselement kann außer der zuvor beschriebenen Tintenempfangsschicht weitere Schichten mit anderer Funktion aufweisen, die über oder unter der Tintenempfangsschicht angeordnet sein können. Sowohl die Tintenempfangsschicht als auch die anderen Schichten können beliebige weitere, einschlägigen Fachleuten bekannte Additive zur Verbesserung der Eigenschaften des resultierenden Bildes umfassen, beispielsweise UV-Strahlungsabsorptionsmittel, optische Aufheller, Antioxidantien, Weichmacher usw.
Die erfindungsgemäße Tintenempfangsschicht hat im Allgemeinen eine Dicke von 5 μm bis 50 μm in trockenem Zustand. Das eine derartige Tintenempfangsschicht umfassende Tintenstrahlaufzeichnungselement weist eine verbesserte Farbstoffstabilität sowie einen guten Glanz auf. Es kann für Tintenstrahldrucker aller Art und mit allen für diese Technik entwickelten Tinten verwendet werden.
Folgende Beispiele illustrieren die vorliegende Erfindung, ohne ihren Umfang und Geltungsbereich einzuschränken.
1) Herstellung des erfindungsgemäßen hybriden Aluminiumsilicatpolymers
4,53 Mol AlCl₃, 6H₂O wurden 100 l Osmosewasser zugesetzt. Separat wurde eine Mischung aus Tetraethylorthosilicat und Methyltriethoxysilan hergestellt, deren Menge 2,52 Mol Silicium entsprach und die ein Verhältnis von Tetraethylorthosilicat zu Methyltriethoxysilan von 1, bezogen auf die Silicium-Molmasse, aufwies. Diese Mischung wurde der Aluminiumchloridlösung zugesetzt. Die resultierende Mischung wurde gerührt und gleichzeitig mit einer Pumpe mit einer Leistung von 8 l/min durch ein Bett aus 1 kg Glasperlen mit 2 mm Durchmesser gewälzt. Das Herstellen des unmodifizierten gemischten Aluminium- und Silicium-Vorläufers dauerte 120 Minuten. Dann wurden gemäß Schritt a) des Herstellungsverfahrens für das hybride Aluminiumsilicatpolymer vier Stunden lang 10,5 Mol einer 3-molaren NaOH-Lösung zugesetzt. Die Aluminiumkonzentration betrug 4,3 × 10^–2 Mol/l, das Al/Si-Molverhältnis 1,8 und das Alkali/Al-Verhältnis 2,31. Das Reaktionsmedium wurde trüb. Gemäß Schritt b) des Herstellungsverfahrens wurde die Mischung 48 Stunden lang gerührt. Die Lösung wurde klar. Die Umwälzung in dem Glasperlenbett wurde beendet. Das erfindungsgemäße hybride Aluminiumsilicatpolymer wurde somit in Form einer Dispersion erzeugt. Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens bestand in einer Vorkonzentration um den Faktor 3 durch Nanofiltration und anschließender Diafiltration mittels einer Nanofiltrationsmembran Filmtec NF 2540 (Oberfläche 6 m²), um die Natriumsalze zu beseitigen und ein Al/Na-Verhältnis von über 100 zu erhalten. Das Retentat der Diafiltration wurde mittels Nanofiltration konzentriert, um ein Gel mit ca. 20 Gew.-% des erfindungsgemäßen hybriden Aluminosilicatpolymers zu erhalten.
2) Herstellung von Beschichtungszusammensetzungen für die Bildung einer auf einen Träger aufgebrachten Tintenempfangsschicht
Als wasserlösliches Bindemittel wurde auf 9% in Osmosewasser verdünnter Polyvinylalkohol (Gohsenol^TM GH23, vertrieben von Nippon Gohsei) verwendet.
Mit dem gemäß Beispiel 1 hergestellten Pulver des hybriden Aluminiumsilicatpolymers wurde eine 16,66-prozentige Lösung des erfindungsgemäßen hybriden Aluminiumsilicatpolymers in deionisiertem Wasser hergestellt.

Die verwendeten anorganischen Partikel sind nachfolgend in Tabelle I dargestellt. Tabelle I

Anorganische Partikel Hochdisperses Aluminiumoxid (40-prozentige Dispersion)	Marke CAB-O-SPERSE^® PG003	Hersteller Cabot Corporation
Kolloidales Siliciumdioxid	Ondeo Nalco^®2329	Ondeo Nalco
(40-prozentige Dispersion)		Corporation

Erst wurden unterschiedliche Mischungen aus dem hybriden Aluminiumsilicatpolymer und den anorganischen Partikeln hergestellt, die zwischen 0 und 100 Gew.-% des hybriden Aluminiumsilicatpolymers, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der anorganischen Masse, umfassten, und zwar in einem Glaskolben, der fünf Glasperlen mit 10 mm Durchmesser pro 50 g Mischung enthielt. Die Mischung wurde zwei Stunden lang mit einem Walzenmischer gerührt. Anschließend wurde der Polyvinylalkohol zugesetzt und 12 Stunden lang mit einem Walzenmischer gerührt.
Zusammensetzung 1 (Vergleich)
Zusammensetzung 1 wurde durch Mischen von 10,5 g deionisiertem Wasser, 7,5 g einer Dispersion von hochdispersem Aluminiumoxid und 4 g 9-prozentigem Polyvinylalkohol hergestellt.
Zusammensetzung 2 (Erfindung)
Zusammensetzung 2 wurde wie Zusammensetzung 1 hergestellt, wobei anstelle von 1,5 g hochdispersem Aluminiumoxid 3,6 g der Lösung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers verwendet wurden. Das Gewichtsverhältnis des hybriden Aluminiumsilicatpolymers zu den anorganischen Partikeln betrug 20:80. Die Menge des deionisierten Wassers wurde so eingestellt, dass die Trockenmassekonzentration der in Zusammensetzung 1 entsprach.
Zusammensetzung 3 (Erfindung)
Zusammensetzung 3 wurde wie Zusammensetzung 1 hergestellt, wobei anstelle von 3,75 g hochdispersem Aluminiumoxid 9 g der Lösung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers verwendet wurden. Das Gewichtsverhältnis des hybriden Aluminiumsilicatpolymers zu den anorganischen Partikeln betrug 50:50. Die Menge des deionisierten Wassers wurde so eingestellt, dass die Trockenmassekonzentration der in Zusammensetzung 1 entsprach.
Zusammensetzung 4 (Erfindung)
Zusammensetzung 4 wurde wie Zusammensetzung 1 hergestellt, wobei anstelle von 6 g hochdispersem Aluminiumoxid 14,4 g der Lösung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers verwendet wurden. Das Gewichtsverhältnis des hybriden Aluminiumsilicatpolymers zu den anorganischen Partikeln betrug 80:20. Die Menge des deionisierten Wassers wurde so eingestellt, dass die Trockenmassekonzentration der in Zusammensetzung 1 entsprach.
Zusammensetzung 5 (Vergleich)
Zusammensetzung 5 wurde wie Zusammensetzung 1 hergestellt, wobei das hochdisperse Aluminiumoxid vollständig durch 18 g der Lösung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers ersetzt wurde. Die Menge des deionisierten Wassers wurde so eingestellt, dass die Trockenmassekonzentration der in Zusammensetzung 1 entsprach.
Zusammensetzung 6 (Vergleich)
Zusammensetzung 6 wurde durch Mischen von 10,5 g deionisiertem Wasser, 7,5 g kolloidaler Siliciumdioxiddispersion und 4 g 9-prozentigem Polyvinylalkohol hergestellt.
Zusammensetzeng 7 (Erfindung)
Zusammensetzung 7 wurde wie Zusammensetzung 6 hergestellt, wobei anstelle von 0,375 g kolloidaler Siliciumdioxiddispersion 0,9 g der Lösung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers verwendet wurde. Das Gewichtsverhältnis des hybriden Aluminiumsilicatpolymers zu den anorganischen Partikeln betrug 5:95. Die Menge des deionisierten Wassers wurde so eingestellt, dass die Trockenmassekonzentration der in Zusammensetzung 6 entsprach.
Zusammensetzung 8 (Erfindung)
Zusammensetzung 8 wurde wie Zusammensetzung 6 hergestellt, wobei anstelle von 0,937 g kolloidaler Siliciumdioxiddispersion 2,25 g der Lösung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers verwendet wurden. Das Gewichtsverhältnis des hybriden Aluminiumsilicatpolymers zu den anorganischen Partikeln betrug 12,5:87,5. Die Menge des deionisierten Wassers wurde so eingestellt, dass die Trockenmassekonzentration der in Zusammensetzung 6 entsprach.
Zusammensetzung 9 (Erfindung)
Zusammensetzung 9 wurde wie Zusammensetzung 6 hergestellt, wobei anstelle von 1,5 g kolloidaler Siliciumdioxiddispersion 3,6 g der Lösung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers verwendet wurden. Das Gewichtsverhältnis des hybriden Aluminiumsilicatpolymers zu den anorganischen Partikeln betrug 20:80. Die Menge des deionisierten Wassers wurde so eingestellt, dass die Trockenmassekonzentration der in Zusammensetzung 6 entsprach.
3) Herstellung der Tintenstrahlaufzeichnungselemente
Dafür wurde ein Träger aus harzbeschichtetem Papier auf einem Beschichtungsgerät angeordnet, zunächst mit einer sehr dünnen Gelatineschicht beschichtet und durch Vakuum auf dem Beschichtungsgerät gehalten. Der Träger wurde mittels eines 200 μm dicken Filmographen mit einer gemäß Absatz 2 hergestellten Zusammensetzung beschichtet. Anschließend wurde er in Umgebungsatmosphäre (21°C) getrocknet, so dass eine trockene Schicht von ca. 15 g/m² entstand.

Die resultierenden Aufzeichnungselemente entsprechen den Beispielen, die nachfolgend in Tabelle II unter Angabe der anorganischen Partikel, die dem in der Tintenempfangsschicht verwendeten hybriden Aluminiumsilicatpolymer zugesetzt wurden, und des Gewichtsverhältnisses des hybriden Aluminiumsilicatpolymers zu den anorganischen Partikeln aufgeführt sind: Tabelle II

Aufzeichnungselement	Der Tintenempfangsschicht zugesetzte anorganische Partikel	Gewichtsverhältnis hybrides Aluminiumsilicat/anorganische Partikel
Ex. 1 (Vergleich)	Hochdisperses Aluminiumoxid CAB-O-SPERSE^® PG003	0/100
Ex. 2 (Erfindung)	Hochdisperses Aluminiumoxid CAB-O-SPERSE^® PG003	20/80
Ex. 3 (Erfindung)	Hochdisperses Aluminiumoxid CAB-O-SPERSE^® PG003	50/50
Ex. 4 (Erfindung)	Hochdisperses Aluminiumoxid CAB-O-SPERSE^® PG003	80/20
Ex. 5 (Vergleich)	-	100/0
Ex. 6 (Vergleich)	Kolloidales Siliciumdioxid Nalco 2329	0/100
Ex. 7 (Erfindung)	Kolloidales Siliciumdioxid Nalco 2329	5/95
Ex. 8 (Erfindung)	Kolloidales Siliciumdioxid Nalco 2329	12,5/87,5
Ex. 9 (Erfindung)	Kolloidales Siliciumdioxid Nalco 2329	20/80

4) Bewertung von Farbstoffstabilität und Glanz
Um die Farbstoffstabilität zu bewerten, wurde für jedes resultierende Aufzeichnungselement ein Farbstoffausbleichtest durch Ozoneinwirkung durchgeführt. Dafür wurden Targets in drei Farben (gelb, cyan und magenta) mit einem Drucker des Typs KODAK PPM 200 und geeigneter Tinte auf jedes Aufzeichnungselement gedruckt. Die Targets wurden mit einem Spektrofotometer des Typs GretagMacbeth^TM Spectrolino gemessen, das die Intensität der verschiedenen Farben maß. Anschließend wurden die Aufzeichnungselemente drei Wochen lang in einem dunklen Raum mit kontrollierter Ozonatmosphäre (60 ppb) aufbewahrt. Jede Woche wurden mit dem Spektrofotometer die Farbdichteverluste überwacht.
Der Glanz wurde für die verschiedenen resultierenden Aufzeichnungselemente mit einem von Erichsen vertriebenen Gerät des Typs Picogloss 560 (Geometrie 60°) gemessen.
1 stellt den prozentualen Dichteverlust dar, der für die maximale Dichte der drei Targetfarben nach einer Woche in den Beispielen 1 bis 5 beobachtet wurde. Die Buchstaben C, M und Y stehen für die Farben Cyan, Magenta bzw. Gelb (Yellow).
Daraus lässt sich ablesen, dass das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungselement (Ex. 2 bis 4) eine sehr viel bessere Farbstoffstabilität aufweist als das Element, das als Empfangsmittel nur anorganische Partikel enthält (Ex. 1). Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente sind bei allen Farben nahezu stabil. Obwohl die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente eine geringere Menge des hybriden Aluminiumsilicatpolymers umfassen als das Aufzeichnungselement in Beispiel 5, weisen sie eine ähnliche Farbstabilität auf wie das Element, das als Empfangsmittel nur das hybride Aluminiumsilicatpolymer umfasst. Durch den Zusatz von anorganischen Partikeln, wie hochdispersem Aluminiumoxid, kann die Menge des erfindungsgemäßen hybriden Aluminiumsilicatpolymers verringert und dennoch die gleiche Bildstabilität wie mit der alleinigen Verwendung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers erzielt werden.
2 stellt den Glanz und den prozentualen Dichteverlust dar, der für die maximale Dichte der drei Targetfarben nach einer Woche in den Beispielen 5 und 6 bis 9 beobachtet wurde. In 2 ist wieder deutlich zu sehen, dass die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente (Ex. 7 bis 9) eine bessere Farbstoffstabilität aufweisen als die Aufzeichnungselemente, die nur anorganische Partikel enthalten (Ex. 6). Auch der Glanz der erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente ist dem der Aufzeichnungselemente, die nur anorganische Partikel enthalten, überlegen. Insbesondere weisen die Aufzeichnungselemente in den Beispielen 8 und 9, obwohl sie eine geringere Menge des hybriden Aluminiumsilicatpolymers als das Aufzeichnungselement in Beispiel 5 enthalten, ähnliche Glanz- und Farbstabilitätseigenschaften wie das Element auf, das nur das hybride Aluminiumsilicatpolymer enthält. Durch den Zusatz von kolloidalem Siliciumdioxid kann die Menge des erfindungsgemäßen hybriden Aluminiumsilicatpolymers verringert und dennoch die gleichen Bildstabilitäts- und Glanzeigenschaften wie mit der alleinigen Verwendung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers erzielt werden.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einem Träger und mindestens einer Tintenempfangsschicht, die mindestens ein wasserlösliches Bindemittel und mindestens ein hybrides Aluminiumsilicatpolymer umfasst, das in einem Herstellungsverfahren mit folgenden Schritten erzeugt wird: a) Behandeln eines gemischten Aluminium- und Siliciumalkoholats, in dem das Silicium sowohl hydrolysierbare Substituenten als auch einen nicht hydrolysierbaren Substituenten aufweist, oder eines gemischten Aluminium- und Silicium-Vorläufers, der aus der Hydrolyse einer Mischung von Aluminiumverbindungen und Siliciumverbindungen mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten und Siliciumverbindungen mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten resultiert, mit einem wässrigen Alkali in Gegenwart von Silanolgruppen, wobei die Aluminiumkonzentration bei weniger als 0,3 Mol/l, das Molverhältnis Al/Si zwischen 1 und 3,6 und das Molverhältnis Alkali/Al zwischen 2,3 und 3 gehalten wird; b) Rühren der in Schritt a) entstandenen Mischung bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Silanolgruppen über einen ausreichenden Zeitraum, um das hybride Aluminiumsilicatpolymer zu erzeugen; und c) Entfernen der in den Schritten a) und b) entstandenen Nebenprodukte aus dem Reaktionsmedium, worin die Tintenempfangsschicht auch anorganische Partikel umfasst.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin die anorganischen Partikel auf Metalloxid oder Metallhydroxid basieren.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 2, worin die anorganischen Partikel auf Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Titan, Zirconium oder Mischungen daraus basieren.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 3, worin die anorganischen Partikel aus der aus Boehmiten, hochdispersen Aluminiumoxiden, kolloidalen Siliciumdioxiden, hochdispersen Siliciumdioxiden, Calciumsilicaten, Magnesiumsilicaten, Zeoliten, Kaolin, Bentonit, Siliciumdioxid und Titandioxid bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin die anorganischen Partikel auf Calciumcarbonaten oder Bariumcarbonaten basieren.
Aufzeichnungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Tintenempfangsschicht eine Menge des hybriden Aluminiumsilicatpolymers im Trockenzustand im Bereich zwischen 5 und 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der anorganischen Masse, umfasst.
Aufzeichnungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Gesamttrockengewicht der anorganischen Masse in der Tintenempfangsschicht zwischen 5 und 95% des Gesamttrockengewichts der Empfangsschicht beträgt.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das Alkali aus Schritt a) zur Herstellung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers aus der aus Natrium-, Kalium- und Lithiumhydroxid bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin die für die Herstellung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers verwendete Aluminiumkonzentration zwischen 1,4 × 10^–2 und 0,3 Mol/l gehalten wird.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das Molverhältnis Alkali/Al für die Herstellung des hybriden Aluminiumsilicatpolymers ca. 2,3 beträgt.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin der aus der Hydrolyse einer Mischung aus Aluminiumverbindungen und Siliciumverbindungen mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten und Siliciumverbindungen mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten resultierende gemischte Aluminium- und Siliciumvorläufer ein Produkt aus der Mischung (i) einer aus der Gruppe der Aluminiumsalze, Aluminiumalkoholate und Aluminiumhalogenalkoholate ausgewählten Verbindung und (ii) mindestens einer aus der Gruppe der Siliciumalkoholate und Chloralkoholate mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten ausgewählten Verbindung und (iii) mindestens einer aus der Gruppe der Siliciumalkoholate und Chloralkoholate mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten ausgewählten Verbindung in einem wässrigen Medium ist.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 11, worin der gemischte Aluminium- und Siliciumvorläufer das Produkt aus der Mischung (i) eines Aluminiumhalogenids und (ii) einer Mischung ist, die mindestens ein Siliciumalkoholat mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten und mindestens ein Siliciumalkoholat mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten enthält.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 12, worin das Verhältnis des Siliciumalkoholats mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten zu dem Siliciumalkoholat mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten zwischen 0,1 und 10, bezogen auf die Silicium-Molmasse, beträgt.
Aufzeichnungselement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, worin das Siliciumalkoholat mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten durch folgende Formel dargestellt ist: R'-Si-(OR)₃ worin R für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen steht und R' für H, F oder eine substituierte oder unsubstituierte lineare oder verzweigte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 14, worin R' für eine Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, 3-Chlorpropyl- oder Vinylgruppe steht.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 15, worin das Siliciumalkoholat mit einem nicht hydrolysierbaren Substituenten Methyltriethoxysilan oder Vinyltriethoxysilan ist.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 11, worin das Siliciumalkoholat mit ausschließlich hydrolysierbaren Substituenten Tetramethylorthosilicat oder Tetraethylorthosilicat ist.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das hydrophile Bindemittel Gelatine oder Polyvinylalkohol ist.