DE60206305T2 - Dye-receiving material and recording method - Google Patents
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Description
Technisches Gebiettechnical area
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmaterial und ein Verfahren zur Behandlung von darauf hergestellten Bildern. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Aufzeichnungsmaterial für den Tintenstrahldruck.The The present invention relates to a recording material and a method of treating images produced thereon. More particularly, it relates to a recording material for ink-jet printing.
Stand der TechnikState of technology
Der Tintenstrahldruck ist ein anschlagsfreies Druckverfahren, in dem ausgehend von digitalen Daten Tintentröpfchen hergestellt werden, die dann auf ein Aufzeichnungsmaterial wie Papier oder einen durchsichtigen Film aufgebracht werden. Es gibt verschiedene Arten von Tintenstrahldruckern, beispielsweise piezoelektrische und thermische Drucker für den nichtkontinuierlichen Tintenstahldruck, sowie Drucker für den kontinuierlichen Tintenstahldruck. Der Tintenstrahldruck ist heute ein weit verbreitetes Druckverfahren, da relativ günstige, zuverlässige, lautlose und qualitativ hochstehende Drucker zur Verfügung stehen, insbesondere für den Farbdruck. Er hat einen grossen Anwendungsbereich als Ausgabeverfahren für Personalcomputer zuhause und für Arbeitsplatzrechner in Büros gefunden. Mit der zunehmenden Verbesserung bezüglich Verfügbarkeit und Arbeitsweise der Tintenstrahldrucker besteht ein grosses Interesse daran, den Tintenstrahldruck in vielen Gebieten als Alternative zu konventionellen photographischen Verfahren und anderen Druckverfahren für die Wiedergabe von Bildern und Reklameanzeigen einzusetzen. Deshalb werden an die Aufzeichnungsmaterialien und die darauf hergestellten Bilder immer höhere Anforderungen gestellt. Die im Tintenstrahldruck hergestellten Bilder müssen beispielsweise eine gute Wasser- und Abriebfestigkeit, eine hohe Auflösung, eine hohe Farbdichte, einen genügenden Kontrast sowie eine gute Lichtbeständigkeit aufweisen. Die Herstellung von Bildern mit einer glänzenden Bildoberfläche wird ebenfalls gewünscht. Anderseits besteht ein grosses Interesse, eine hochstehende Bildqualität mit billigen Aufzeichnungsmaterialien zu erzielen, anstatt teure Materialien einsetzen zu müssen.Of the Inkjet printing is a tack-free printing process in which be made from digital data ink droplets, which then onto a recording material such as paper or a transparent one Film to be applied. There are several types of inkjet printers, For example, piezoelectric and thermal printers for non-continuous Inkjet printing, as well as printers for continuous inkjet printing. Inkjet printing is today a widely used printing process, because relatively cheap, reliable, silent and high-quality printers are available, especially for the Color printing. It has a wide range of applications as output method for personal computers at home and for Workstation computers in offices found. With the increasing improvement in availability and operation of the Inkjet printers are very interested in inkjet printing in many areas as an alternative to conventional photographic Procedures and other printing methods for the reproduction of images and to place advertisements. Therefore, to the recording materials and the images produced thereon ever higher demands. The images produced in ink jet printing, for example, have a good Water and abrasion resistance, a high resolution, a high color density, a sufficient Have contrast and good lightfastness. The production of pictures with a shiny image surface is also desired. On the other hand, there is a great interest, a high image quality with cheap To achieve recording materials rather than expensive materials to have to use.
Allerdings geben die billigsten Aufzeichnungsmaterialien, wie unbeschichtetes Papier, im Tintenstrahldruck im allgemeinen nur eine unbefriedigende Qualität, insbesondere bei Verwendung wässriger Tinten. Es können Fehler wie Ausbluten, Auslaufen und Runzligkeit auftreten. Deshalb werden normalerweise Aufzeichnungsmaterialien eingesetzt, die auf einem Träger, wie beispielsweise unbeschichtetem Papier, mindestens eine Tintenaufnahmeschicht aufweisen. Die Aufnahmeschicht besteht oft aus einer Mischung eines Wasser aufnehmenden Bindemittels und eines Pigments oder Füllstoffs. Die Zusammensetzung der Tintenaufnahmeschicht wird so gewählt, dass die auf das Aufzeichnungsmaterial aufgebrachten Tintentröpfchen beim Bildaufbau rasch, ohne starkes Verfliessen seitwärts, aufgenommen werden, so dass scharfe Kanten ohne Ausbluten und Auslaufen erhalten werden. Der in den Tinten enthaltene Farbstoff muss ebenfalls rasch fixiert werden, vorzugsweise in einem dünnen Bereich der Tintenaufnahmeschicht, damit die Bilder einen genügenden Kontrast, klare Farbtöne und eine hohe optische Dichte aufweisen. Die Bildaufnahmeschicht enthält deshalb oft kationische Zusätze, um die in den Tinten enthaltenen, im allgemeinen anionischen, Farbstoffe zu fixieren. Typische kationische Zusätze sind quaternäre Ammoniumverbindungen und Polymere oder Copolymere, die quaternäre Ammoniumgruppen enthalten.Indeed give the cheapest recording materials, such as uncoated Paper, in inkjet printing in general only an unsatisfactory Quality, especially when using aqueous Inks. It can Errors such as bleeding, leakage and runniness occur. Therefore Normally, recording materials are used that are based on a carrier, such as uncoated paper, at least one ink receiving layer exhibit. The recording layer often consists of a mixture of a Water-absorbing binder and a pigment or filler. The composition of the ink receiving layer is selected so that the ink droplets applied to the recording material during Image composition quickly, without strong sideward flow, be recorded, so that sharp edges are obtained without bleeding and leakage. The dye contained in the inks must also be fixed quickly be, preferably in a thin The area of the ink-receiving layer so that the images have a sufficient contrast, clear shades and have a high optical density. The image acquisition layer contains therefore often cationic additives, to the generally anionic dyes contained in the inks to fix. Typical cationic additives are quaternary ammonium compounds and polymers or copolymers containing quaternary ammonium groups.
Solche Aufzeichnungsmaterialien für den Tintenstrahldruck haben im allgemeinen einen geringen Oberflächenglanz und sind für die Wiedergabe von Text geeignet. Sie zeigen aber Unzulänglichkeiten beim Drucken von Bildern. Beispielsweise ist ein geringer Oberflächenglanz unerwünscht, da das Aussehen im Vergleich zu herkömmlichen glänzenden photographischen Bildern unattraktiv ist. Ein weiteres Problem kann wegen der grösseren aufgebrachten Tintenmenge die Runzligkeit sein, insbesondere wenn mehrfarbige Bilder mit sehr dunklen oder tiefen Bildtönen wiedergegeben werden müssen. Wenn Aufzeichnungsmaterialien auf Papierbasis eingesetzt werden, wird das Papier runzlig, weil die flüssigen Tintenanteile durch die Tintenaufnahmeschicht hindurch in den Papierträger eindringen. Dort werden sie von den Papierfasern absorbiert, die dabei aufquellen. Es können sich sogar Ausbauchungen auf der Papieroberfläche bilden, die bei genügender Grösse beim Druckvorgang den Druckkopf berühren können. Die Ausbauchungen bleiben auch nach der Trocknung des Bildes erhalten, weil die Papierfasern nicht mehr auf ihre ursprüngliche Grösse schrumpfen. Das erhaltene Bild hat deshalb eine unattraktives, schlechte Qualität.Such Recording materials for Ink jet printing generally has low surface gloss and are for the reproduction of text suitable. But they show inadequacies when printing pictures. For example, a low surface gloss undesirable, because the appearance compared to conventional glossy photographic images is unattractive. Another problem may be because of the bigger ones Ink quantity will be the wrinkle, especially when multi-colored Pictures with very dark or deep picture tones must be reproduced. If Paper-based recording materials are used the paper wrinkled, because the liquid Ink components penetrate through the ink receiving layer into the paper carrier. There they are absorbed by the paper fibers that swell up. It can even bulges on the paper surface form, which, when sufficiently large in size Printing touch the printhead can. The bulges remain even after drying the image, because the paper fibers no longer shrink to their original size. The picture obtained therefore has an unattractive, poor quality.
Es
ist bekannt, dass das Problem der Runzligkeit zu einem grossen Teil
dadurch gelöst
werden kann, dass zwischen dem Papierträger und der Tintenauf nahmeschicht
eine sogenannte Sperrschicht angeordnet wird, welche zusammenhängend und
hydrophob ist und so den Durchgang der wässrigen Tintenflüssigkeit
genügend
abbremst. Beispielsweise beschreibt das Patent
Es
ist ebenfalls bekannt, zwischen dem Papierträger und der Sperrschicht einen
sogenannten Vorstrich oder eine Haftschicht anzuordnen. Das ist
eine dünne
Schicht, welche ein Bindemittel und ein Pigment oder einen Füllstoff
enthält.
Die Haftschicht verbessert die Haftung der Sperrschicht, und die
Beimischung des Weisspigments in der Haftschicht verbessert den
Weissgrad und die Lichtundurchlässigkeit
des Aufzeichnungsmaterials. Das Bindemittel verbessert zusätzlich die
Glätte
des Aufzeichnungsmaterials. So beschreiben beispielsweise die Patente
Die
Patentanmeldung
Die Patentanmeldung JP 2000-127'609 A beschreibt ebenfalls ein Aufzeichnungsmaterial für den Tintenstrahldruck, in dem die äusserste Schicht feine Partikel eines thermoplastischen organischen Polymers enthält und der Träger ein oberflächengeleimtes Papier sein kann. Die Auftragsmenge des Oberflächenleims von 1 g/m2 ist aber zu gering, um auf einer typischen Papieroberfläche eine zusammenhängende Schicht zu bilden und eine genügende Sperrwirkung zu erzielen.The patent application JP 2000-127'609 A also describes a recording material for ink jet printing in which the outermost layer contains fine particles of a thermoplastic organic polymer and the support may be a surface sized paper. However, the application rate of the surface size of 1 g / m 2 is too low to form a coherent layer on a typical paper surface and to achieve a sufficient barrier effect.
Allerdings sind Bilder auf solchen Aufzeichnungsmaterialien immer noch fleckenanfällig und bei der Handhabung sowie gegen Kratzer wenig widerstandsfähig, insbesondere im nassen Zustand, da die Bindemittel in der Tintenaufnahmeschicht im Normalfall wasserlöslich oder in Wasser quellbar sind. Es ist bekannt, die Widerstandsfähigkeit von gedruckten Bildern durch Laminierung oder Einkapselung zu verbessern. Unter dem Begriff "Laminierung" versteht man die Kombination eines gedruckten Bildes mit einem durchsichtigen Überzug, wobei die Kombination normalerweise mit einem Klebstoff bewerkstelligt wird, der durch Hitze oder Druck oder beides aktiviert wird. Dieser Überzug dient als physikalischer Schutz des Bildes und schützt es vollkommen vor dem Eindringen von Wasser. Unter dem Begriff "Verkapselung" versteht man die Kombination eines gedruckten Bildes mit zwei Laminierfolien, wobei die Folie auf der Bildseite durchsichtig ist. Die Kombination wird mit einem Klebstoff bewerkstelligt, der durch Hitze oder Druck oder beides aktiviert wird. Die Verkapselung ist am wirkungsvollsten, wenn die beiden Laminierfolien über das Bild hinausragen und ausserhalb miteinander verbunden werden, wodurch das Eindringen von Wasser durch die frei liegenden Kanten des Bildes verhindert wird. Hochglänzende und widerstandsfähige Bilder können durch eine geeignete Wahl der Laminierfolien hergestellt werden.Indeed Images on such recording materials are still susceptible to stains and less resistant to handling and scratches, especially in the wet state, since the binders in the ink-receiving layer normally water-soluble or swellable in water. It is known the resilience of printed images by lamination or encapsulation. The term "lamination" is understood to mean the Combination of a printed image with a transparent coating, the combination is usually accomplished with an adhesive which is activated by heat or pressure or both. This coating serves as a physical protection of the image and completely protects it from intrusion of water. The term "encapsulation" means the Combination of a printed image with two laminating films, wherein the film on the image side is transparent. The combination will done with an adhesive, which is made by heat or pressure or both are activated. The encapsulation is most effective if the two laminating over protrude the image and be connected outside, whereby the ingress of water through the exposed edges the image is prevented. High gloss and resistant pictures can be made by a suitable choice of laminating.
Sowohl die Laminierung wie auch die Verkapselung sind teuer, weil zusätzliche Materialien zusammen mit zusätzlichen Handhabungsvorgängen und Geräten nötig sind. Es besteht daher weiterhin ein Interesse an einem Tintenstrahldruckverfahren, bei dem ein einfaches und billiges Aufzeichnungsmaterial verwendet werden kann, mit dem aber trotzdem widerstandsfähige Bilder in guter Qualität hergestellt werden können. Wir haben ein Aufzeichnungsmaterial und ein Verfahren erfunden, welche diese Anforderungen erfüllen.Either the lamination as well as the encapsulation are expensive because additional Materials together with additional handling operations and devices are necessary. There is therefore still an interest in an inkjet printing process, using a simple and cheap recording material can be made, but with the nevertheless resistant images in good quality can be. We invented a recording material and a process which fulfill these requirements.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Aufzeichnungsmaterials und eines Aufzeichnungserfahrens, welche gegen Wasser widerstandsfähige Bilder von guter Qualität und Stabilität liefern. Dieses Ziel wird durch die Bereitstellung eines Aufzeichnungsmaterial erreicht, welches folgendermassen aufgebaut ist:
- 1) ein blattförmiges Papiersubstrat;
- 2) wenigstens eine hydrophobe Sperrschicht;
- 3) wenigstens eine Tintenaufnahmeschicht;
- 4) wenigstens eine poröse Versiegelungsschicht, welche wenigstens ein wasserlösliches polymeres Bindemittel und eine Dispersion von Polymerpartikeln enthält, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Polymerpartikel eine mittlere Teilchengrösse zwischen 1 μm et 50 μm haben und bei einer Temperatur zwischen 60° C und 140° C einen Film bilden;
- 1) a sheet-shaped paper substrate;
- 2) at least one hydrophobic barrier layer;
- 3) at least one ink receiving layer;
- 4) at least one porous sealing layer containing at least one water-soluble polymeric binder and a dispersion of polymer particles, characterized in that the polymer particles have an average particle size between 1 micron et 50 microns and at a temperature between 60 ° C and 140 ° C. make a movie;
Das in der vorliegenden Erfindung einzusetzende Papiersubstrat kann ein beliebiges konventionelles Papiersubstrat sein, wie beispielsweise auf verschiedenen Papiermaschinen wie einer Langsiebmaschine, einer Rundsiebmaschine oder einer Duplexpapiermaschine aus Papierfaserstoff, eingeschlossen chemisch hergestellter Zellstoff, mechanisch hergestellter Holzschliff oder zurückgewonnener Zellstoff, hergestelltes Papier. Das Papier kann aus Papierfaserstoff hergestellt werden, welcher zusätzlich noch wenigstens einen dem Fachmann bekannten konventionellen Zusatz enthält, wie beispielsweise einen Füllstoff oder ein Pigment, ein Bindemittel, einen Leim, ein Fixiermittel, ein Mittel zur Ausbeuteerhöhung, einen kationischen Zusatz und ein Mittel zur Erhöhung der Papierfestigkeit. Der Füllstoffgehalt des Papiers liegt vorzugsweise unter 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die Trockensubstanz. Geeignete Füllstoffe schliessen beispielsweise Stärke oder anorganische Pigmente wie Calciumcarbonat ein. Das Papier kann gegebenenfalls im Innern oder an der Oberfläche mit bekannten Leimen geleimt werden. Ein geeigneter Papierträger hat ein Grammgewicht zwischen 40 g/m2 und 500 g/m2, vorzugsweise zwischen 80g/m2 und 250g/m2, wobei ein Grammgewicht zwischen 100 g/m2 und 200 g/m2 besonders bevorzugt ist. Weisses Feinpostpapier ist ein geeignetes Papier.The paper substrate to be used in the present invention may be any conventional paper substrate such as paper produced on various paper machines such as a wire-forming machine, a rotary screen machine or a paper pulp duplex paper machine including chemically produced pulp, mechanically produced wood pulp or recovered pulp. The paper may be made from papermaking pulp which additionally contains at least one conventional additive known to those skilled in the art, such as a filler or pigment, a binder, a sizing agent, a fixing agent, a yield enhancer, a cationic additive, and a raising agent the paper strength. The filler content of the paper is preferably below 25 percent by weight, based on the dry matter. Suitable fillers include, for example, starch or inorganic pigments such as calcium carbonate. The paper may optionally be glued inside or at the surface with known sizes. A suitable paper support has a grammage between 40 g / m 2 and 500 g / m 2 , preferably between 80 g / m 2 and 250 g / m 2 , with a gram weight between 100 g / m 2 and 200 g / m 2 being particularly preferred. White bond paper is a suitable paper.
Das Papier kann, falls notwendig, weitere Zusätze enthalten wie ein Mittel zur Erhöhung der Nassfestigkeit, ein Mittel zur Erhöhung der Trockenfestigkeit, einen Schaumunterdrücker, ein Antischaummittel, ein Biozid oder andere dem Fachmann bekannte funktionelle Zusätze, welche bei der Herstellung oder der Beschichtung des Papierträgers dienlich sind.The Paper may, if necessary, contain other additives as an agent to increase wet strength, a means of increasing dry strength, a suds suppressor, an anti-foaming agent, a biocide or others known to those skilled in the art functional additives, which is useful in the manufacture or coating of the paper carrier are.
Die hydrophobe Sperrschicht kann ein fast beliebiges, wasserabstossendes Harzpolymer enthalten. Vorzugsweise ist das Harz ein Polymer eines ungesättigten Ethylenmomomers, d. h. eines Monomers mit ungesättigten Ethylendoppelbindungen. Beispiele solcher, für die Bildung des Polymers eingesetzter ungesättigter Ethylenmomomere, sind Acrylate mit einer Kohlenstoffgruppe von 1 bis 18 Kohlenstoffatomen wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexyl acrylat, Laurylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat und Glycidylacrylat; Methacrylate mit einer Kohlenstoffgruppe von 1 bis 18 Kohlenstoffatomen wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat und Glycidylmethacrylat; sowie andere Monomere mit ungesättigten Ethylendoppelbindungen wie Ethylen, Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylacetat, Vinylpropionat, Acrylamid, N-Methylolacrylamid, Ethylen und Butadien. Das Polymer kann auch ein Copolymer zweier oder mehrerer Monomere mit ungesättigten Ethylendoppelbindungen sein. Alternativ kann das Harzpolymer auch ein Urethan sein. Das Harzpolymer der Sperrschicht hat vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von mindestens 40° C, vorzugsweise von 50° C.The hydrophobic barrier can be an almost arbitrary, water-repellent Resin polymer included. Preferably, the resin is a polymer of one unsaturated Ethylene momers, d. H. a monomer with unsaturated ethylenic double bonds. Examples of such, for the formation of the polymer of unsaturated ethylenic monomers used are Acrylates having a carbon group of 1 to 18 carbon atoms such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Lauryl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate and glycidyl acrylate; methacrylates having a carbon group of 1 to 18 carbon atoms, such as methyl methacrylate, Ethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate and glycidyl methacrylate; as well as other monomers with unsaturated Ethylene double bonds such as ethylene, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, Vinyl acetate, vinyl propionate, acrylamide, N-methylolacrylamide, ethylene and butadiene. The polymer may also be a copolymer of two or more Monomers with unsaturated Be ethylene double bonds. Alternatively, the resin polymer may also to be a urethane. The resin polymer of the barrier layer is preferably a glass transition temperature of at least 40 ° C, preferably of 50 ° C.
Die Sperrschicht kann zusätzlich einen Anteil zwischen 5 % und 60 %, bezogen auf das Trockengewicht der ganzen Sperrschichtzusammensetzung, eines anorganischen Füllstoffs enthalten. Geeignete Füllstoffe schliessen alle dem Fachmann bekannten anorganischen Pigmente mit einer Plättchenstruktur ein, welche eine zusammenhängende Sperrschicht bilden können, wie Kaolin, Talk, oder kalzinierter Ton. Das Bindemittel der Sperrschicht kann gegebenenfalls andere Zusätze wie beispielsweise einen UV-Absorber, einen Lichtstabilisator, einen optischen Aufheller oder ein Nuanciermittel enthalten.The Barrier layer may additionally a proportion between 5% and 60%, based on the dry weight the entire barrier layer composition, an inorganic filler contain. Suitable fillers include all inorganic pigments known to those skilled in the art a platelet structure one, which is a coherent one Can form a barrier layer, such as kaolin, talc, or calcined clay. The binder of the barrier layer may optionally have other additives such as a UV absorber, a light stabilizer, a optical brightener or a Nuanciermittel contained.
Die Beschichtungszusammensetzung für die Sperrschicht kann im allgemeinen als wässrige Zubereitung formuliert werden. Vorteilhaft wird das Harzpolymer der Sperrschicht in Form eines Latex des filmbildenden Polymers eingesetzt, welcher kleine, durch Emulsionspolymerisation in Gegenwart von Netzmitteln und Initiatoren von geeigneten, in einer wässrigen Trägerflüssigkeit suspendierter Monomere, hergestellte Teilchen enthält. Die Beschichtungszusammensetzung für die Sperrschicht kann durch irgendein geeignetes Beschichtungsgerät, wie eine Rakelstreichmaschine, einen Walzenbeschichter mit Luftbürste, eine Walzenstreichmaschine, eine Bürstenstreichmaschine, eine Rollrakelstreichmaschine oder eine Gravurstreichmaschine aufgebracht werden. Sie bildet während der Trocknung einen Film. Das Trockenauftragsgewicht der Sperrschicht liegt vorzugsweise zwischen 5 g/m2 und 10 g/m2.The barrier coating composition may generally be formulated as an aqueous formulation. Advantageously, the barrier layer resin polymer is used in the form of a latex of the film-forming polymer which contains small particles prepared by emulsion polymerization in the presence of wetting agents and initiators of suitable monomers suspended in an aqueous carrier liquid. The barrier coating composition may be applied by any suitable coating apparatus such as a knife coater, an airbrushed roll coater, a roll coater, a brush coater, a coater bar coater or a gravure coater. It forms a film during drying. The dry coat weight of the barrier layer is preferably between 5 g / m 2 and 10 g / m 2 .
Eine Kalandriermaschine kann eingesetzt werden, um die Flachlage des Papiers nach dem Auftrag der Sperrschicht zu gewährleisten.A Calendering machine can be used to adjust the flatness of the To ensure paper after the application of the barrier layer.
Die Tintenaufnahmeschicht kann irgendeine der dem Fachmann bekannten sein. Beispielsweise kann die Tintenaufnahmeschicht eines oder mehrere wasserlösliche oder mit Wasser quellbare Bindemittel enthalten, gegebenenfalls zusammen mit einem oder mehreren absorbierenden Füllstoffen oder Pigmenten, und gegebenenfalls zusätzlich noch mit einer oder mehreren kationischen Verbindungen. Geeignete Bindemittel schliessen Polyvinylalkohol und dessen Copolymere und Abkömmlinge ein; Kohlehydrate wie Tragantgummi, Natriumalginat oder wasserlösliche Stärkeabkömmlinge; wasserlösliche Celluloseabkömmlinge wie Hydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose oder Carboxymethylcellulose; Polyalkylenoxide wie Polyethylenoxide und Polypropylenoxide; wasserlösliche Acrylate, Methacrylate oder Polymere und Copolymere der Maleinsäure und deren Abkömmlinge; Polyvinylpyrrolidon sowie dessen Copolymere und Abkömmlinge; Gelatine, Kasein und Gemische dieser Bindemittel ein. Geeignete Füllstoffe schliessen Ton, Kaolin, Talk, Siliziumdioxid, Calciumcarbonat, Kieselgur, Bariumsulfat, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, porösen Böhmit, synthetische Füllstoffe und Gemische zweier oder mehrerer dieser Füllstoffe ein. Ein bevorzugter Füllstoff ist synthetisches, amorphes Siliziumdioxid. Geeignete kationische Verbindungen schliessen quaternäre Ammonium- und Phosphonium-Polymere; basische Polymere wie Polyethylenimin oder Polymere und Copolymere, welche Monomere wie Vinylpyridin, Vinylimidazol und Aminogruppen enthaltende (Meth)acrylate; quaternäre Reaktionsprodukte solcher basischer Polymere; oder das Reaktionsprodukt eines polyfunktionalen Amins mit niedrigem Molekulargewicht mit einer gegenüber Aminogruppen mehrfach reaktiven Verbindung wie Epichlorhydrin ein. Die für diesen Zweck bestbekannten kationischen Verbindungen sind polymere quaternäre Ammoniumverbindungen. Die Auftragsmenge der Tintenaufnahmeschicht oder der Tintenaufnahmeschichten wird durch den Drucker, die Tintenauftragsmenge und die verwendeten Bestandteile bestimmt. Eine geeignete Auftragsmenge liegt zwischen 5 g/m2 und 50 g/m2.The ink receiving layer may be any of those known to those skilled in the art. For example, the ink-receiving layer may contain one or more water-soluble or water-swellable binders, optionally together with one or more absorbent fillers or pigments, and optionally additionally with one or more cationic compounds. Suitable binders include polyvinyl alcohol and its copolymers and derivatives; Carbohydrates such as gum tragacanth, sodium alginate or water soluble starch derivatives; water-soluble cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose or carboxymethyl cellulose; Polyalkylene oxides such as polyethylene oxides and polypropylene oxides; water-soluble acrylates, methacrylates or polymers and copolymers of maleic acid and their derivatives; Polyvinylpyrrolidone and its copolymers and derivatives; Gelatin, casein and mixtures of these binders. Suitable fillers include clay, kaolin, talc, silica, calcium carbonate, kieselguhr, barium sulfate, titanium dioxide, alumina, zinc oxide, porous boehmite, synthetic fillers, and mixtures of two or more of these fillers. A preferred filler is synthetic, amorphous silica. Suitable cationic compounds include quaternary ammonium and phosphonium polymers; basic polymers such as polyethyleneimine or polymers and copolymers containing monomers such as vinylpyridine, vinylimidazole and (meth) acrylates containing amino groups; quaternary reaction products of such basic polymers; or the reaction product of a low molecular weight polyfunctional amine with a polyreactive amine-reactive compound such as epichlorohydrin. The best known cationic compounds for this purpose are polymeric quaternary ammonium compounds. The amount of application of the ink receiving layer or the ink receiving layers is determined by the printer, the inking amount and the ingredients used. A suitable application rate is between 5 g / m 2 and 50 g / m 2 .
Ein bevorzugtes Tintenaufnahmesystem besteht aus einer Kombination eines Bindemittels, eines anorganischen Pigments und eines kationischen Polymers. Ein hydrophiles Acrylat-Bindemittel zusammen mit einem porösen anorganischen Pigment, wie poröses, nichtkristallines, synthetisches Siliziumdioxid, poröses Magnesiumcarbonat, poröser Böhmit oder poröses Aluminiumoxid wird besonders bevorzugt. Poröses, synthetisches, nichtkristallines Siliziumdioxid mit einem grossen Porenvolumen wird besonders bevorzugt. Ein bevorzugtes kationisches Polymer ist ein Copolymer aus Vinylimidazol und Vinylpyrrolidon. Eine bevorzugte Auftragsmenge der Tintenaufnahmeschicht, welche eine Kombination eines Bindemittels, eines anorganischen Pigments und eines kationischen Polymers enthält, liegt zwischen 20 g/m2 und 50 g/m2.A preferred ink-receiving system consists of a combination of a binder, an inorganic pigment and a cationic polymer. A hydrophilic acrylate binder together with a porous inorganic pigment such as porous non-crystalline synthetic silica, porous magnesium carbonate, porous boehmite or porous alumina is particularly preferred. Porous synthetic noncrystalline silica having a large pore volume is particularly preferred. A preferred cationic polymer is a copolymer of vinylimidazole and vinylpyrrolidone. A preferable application amount of the ink receiving layer containing a combination of a binder, an inorganic pigment and a cationic polymer is between 20 g / m 2 and 50 g / m 2 .
Im weiteren kann die Tintenaufnahmeschicht aus einer oder mehreren Schichten bestehen. In einem aus mehreren Schichten bestehenden Tintenaufnahmesystem kann jede einzelne Schicht die vorhin erwähnten Komponenten enthalten. Ein bevorzugtes, aus zwei oder mehreren Schichten bestehendes Tintenaufnahmesystem enthält eine untere Schicht aus Gelatine und eine obere Schicht, welche ein Gemisch von Gelatine und einem wasserlöslichen oder in Wasser quellbaren Celluloseabkömmling enthält. Geeignete Celluloseabkömmlinge sind Hydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose oder Carboxymethylcellulose. Methylhydroxypropylcellulose wird bevorzugt. Eine bevorzugte Gesamt auftragsmenge eines aus zwei oder mehreren Schichten bestehenden Tintenaufnahmesystems liegt zwischen 5 g/m2 und 15 g/m2.Furthermore, the ink receiving layer may consist of one or more layers. In a multi-layer ink delivery system, each individual layer may contain the aforementioned components. A preferred two or more layer ink receiving system includes a lower layer of gelatin and an upper layer containing a mixture of gelatin and a water-soluble or water-swellable cellulose derivative. Suitable cellulose derivatives are hydroxyethylcellulose, methylhydroxypropylcellulose or carboxymethylcellulose. Methylhydroxypropylcellulose is preferred. A preferred total application amount of a two or more layer ink-receiving system is between 5 g / m 2 and 15 g / m 2 .
Zusätzlich zu den schon erwähnten Komponenten können die Tintenaufnahmeschicht oder die Tintenaufnahmeschichten weitere dem Fachmann bekannte Hilfsbestandteile wie beispielsweise Netzmittel, Härter, Fungizide, Gleitmittel, Weichmacher, Dispergiermittel, Antischaummittel, UV-Absorber und optische Aufheller enthalten.In addition to the already mentioned Components can the ink-receiving layer or the ink-receiving layers further auxiliary components known to the person skilled in the art, for example wetting agents, Hardener, fungicides, Lubricants, plasticizers, dispersants, antifoams, UV absorbers and optical brighteners.
Die in der porösen Versiegelungsschicht enthaltene Dispersion der Polymerpartikel umfasst die Dispersionen aller thermoplastischen, filmbildenden Polymere, beispielsweise Dispersionen von Polyurethan, Polyethylen mit niedriger Dichte, Polyethylen mit hoher Dichte, Polypropylen, Polyvinylacetat, Copoloymere von Polyvinylacetat, Copolymere aus Styrol und Butadien, Terpolymere aus Styrol, Butadien und Acrylnitril, Copolymere aus Styrol und (Meth)acrylat-Polymere, Copolymere aus Ethylen und (Meth)acrylsäure, Copolymere aus Ethylen und Vinylchlorid, Terpolymere aus Ethylen, (Meth)acrylat und Maleat und deren Gemische. Die Polymerpartikel haben bevorzugt eine Grösse zwischen 5 μm und 20 μm. Die Polymerpartikel sollten einen Schmelzindex von wenigstens 5, vorzugsweise zwischen 10 und 100 haben. Besonders geeignete Polymerpartikel sind Mikrokügelchen aus Polyethylen mit niedriger Dichte mit einer mittleren Grösse von 12 μm und einem Schmelzindex von 75. Andere, besonders geeignete Polymerpartikel sind Mikrokügelchen aus einem Copolymer von Acrylsäure (7 %) und Polyethylen mit einer mittleren Grösse von 10 μm und einem Schmelzindex von 9. Andere geeignete Polymerteilchen bestehen aus Polyethylen mit niedriger Dichte und unregelmässiger Gestalt mit einer Teilchengrösse von 13 μm und einem Schmelzindex von 70. Diese Polymere haben Schmelzpunkte zwischen 105° C und 107° C.The in the porous Sealant containing dispersion of the polymer particles comprises the dispersions of all thermoplastic, film-forming polymers, For example, dispersions of polyurethane, polyethylene with lower Density, high density polyethylene, polypropylene, polyvinyl acetate, Copolymers of polyvinyl acetate, copolymers of styrene and butadiene, Terpolymers of styrene, butadiene and acrylonitrile, copolymers of Styrene and (meth) acrylate polymers, copolymers of ethylene and (meth) acrylic acid, copolymers of Ethylene and vinyl chloride, terpolymers of ethylene, (meth) acrylate and maleate and their mixtures. The polymer particles are preferred one size between 5 μm and 20 μm. The polymer particles should have a melt index of at least 5, preferably between 10 and 100. Particularly suitable polymer particles are microspheres low density polyethylene with a mean size of 12 μm and a melt index of 75. Other, particularly suitable polymer particles are microspheres from a copolymer of acrylic acid (7%) and polyethylene with a mean size of 10 microns and a melt index of 9. Other suitable polymer particles are made of polyethylene low density and irregular shape with a particle size of 13 μm and a melt index of 70. These polymers have melting points between 105 ° C and 107 ° C.
Die Polymere der filmbildenden Dispersionen können gegebenenfalls weitere Zusätze wie beispielsweise UV-Absorber, Lichtstabilisatoren wie sterisch gehinderte Amine, optische Aufheller oder Nuanciermittel enthalten.The Polymers of the film-forming dispersions may optionally be further additions such as UV absorbers, light stabilizers such as steric hindered amines, optical brighteners or shaders.
Der andere Bestandteil der porösen Versiegelungsschicht ist ein filmbildendes, wasserlösliches Bindemittel. Im Prinzip können alle bekannten wasserlöslichen Polymere, deren Gebrauch als Bindemittel bekannt ist, verwendet werden. Geeignete Beispiele sind Polyvinylalkohol und dessen Copolymere; Kohlehydrate wie Tragantgummi, Natriumalginat oder wasserlösliche Stärkeabkömmlinge; wasserlösliche Celluloseabkömmlinge wie Hydroxyethylcellulose oder Carboxymethylcellulose; wasserlösliche, Hydroxylgruppen enthaltende Acrylat-Polymere und deren Copolymere; Polyvinylpyrrolidon und dessen Copolymere; Gelatine, Kasein und Gemische dieser Bindemittel. Ein bevorzugtes wasserlösliches Bindemittel ist Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von mindestens 85 %. Ein besonders geeignetes Bindemittel ist Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad zwischen 98 % und 99 %.Of the other component of the porous Sealing layer is a film-forming, water-soluble Binder. In principle, you can all known water-soluble Polymers whose use is known as a binder used become. Suitable examples are polyvinyl alcohol and its copolymers; Carbohydrates such as gum tragacanth, sodium alginate or water soluble starch derivatives; water-soluble cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose or carboxymethyl cellulose; water-soluble, Hydroxyl-containing acrylate polymers and their copolymers; Polyvinylpyrrolidone and its copolymers; Gelatin, casein and Mixtures of these binders. A preferred water-soluble Binder is polyvinyl alcohol having a degree of hydrolysis of at least 85%. A particularly suitable binder is polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis between 98% and 99%.
Eine bevorzugte Trockenauftragsmenge der porösen Versiegelungsschicht liegt zwischen 8 g/m2 und 40 g/m2, besonders bevorzugt wird eine Trockenauftragsmenge zwischen 15 g/m2 und 35 g/m2. Je nach der Verwendungsart des Aufzeichnungsmaterials kann das Verhältnis zwischen der Dispersion der Polymerpartikel zu jenem des hydrophilen Bindemittels der porösen Versiegelungsschicht zwischen etwa 15 : 1 und etwa 1 : 1 variiert werden. Ein Verhältnis zwischen 5 : 1 und 10 : 1 wird bevorzugt. Dieses Verhältnis und die Gesamtauftragsmenge können dazu verwendet werden, um die Begiessbarkeit, die Qualität des fertigen Bildes und die Abriebfestigkeit, die Empfindlichkeit gegen Kratzer und die Wasserfestigkeit einzustellen.A preferred dry application rate of the porous sealing layer is between 8 g / m 2 and 40 g / m 2 , more preferably a dry application rate between 15 g / m 2 and 35 g / m 2 . Depending on the mode of use of the recording material, the ratio between the dispersion of the polymer particles and that of the hydrophilic binder of the porous sealing layer can be varied between about 15: 1 and about 1: 1. A ratio between 5: 1 and 10: 1 is preferred. This ratio and total application amount can be used to adjust the tackability, finished image quality and abrasion resistance, scratch resistance and water resistance.
Zusätzlich zu den schon erwähnten Komponenten kann die Versiegelungsschicht weitere dem Fachmann bekannte Hilfsbestandteile wie beispielsweise Netzmittel, Härter, antistatische Verbindungen, Farbfixiermittel, Fungizide, anorganische Pigmente, Gleitmittel, Dispergiermittel, Antischaummittel, UV-Absorber und optische Aufheller enthalten.In addition to the already mentioned Components, the sealing layer further known in the art Auxiliary ingredients such as wetting agents, hardeners, antistatic Compounds, color fixatives, fungicides, inorganic pigments, Lubricants, dispersants, antifoams, UV absorbers and optical Contain brightener.
Das System kann gegebenenfalls noch zusätzliche Schichten enthalten. Insbesondere kann es zwischen dem Papierträger und der hydrophoben Sperrschicht, oder zwischen der hydrophoben Sperrschicht und der Tintenaufnahmeschicht, eine Haftschicht aufweisen, welche ein weisses Pigment oder einen weissen Füllstoff enthält. Geeignete weisse Pigmente schliessen Stärke und anorganische Pigmente wie leichtes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiss, Aluminiumsilikat, Kieselgur, Calciumsilikat, Magnesiumsilikat, syhthetisches nichtkristallines Siliziumdioxid, kolloidales Siliziumdioxid, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudoböhmit, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Halloysit, Montmorillonit, Magnesiumcarbonat, basisches Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid, Zeolite und tonhaltige Pigmente ein. Es können auch Gemische dieser Pigmente verwendet werden. Das Pigment ist vorzugsweise Calciumcarbonat.The System may optionally contain additional layers. In particular, it may be between the paper support and the hydrophobic barrier layer, or between the hydrophobic barrier layer and the ink-receiving layer, have an adhesive layer which is a white pigment or a white filler contains. Suitable white pigments include starch and inorganic pigments such as light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, kaolin, Talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, zinc sulfide, Zinc carbonate, satin white, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, Magnesium silicate, non-crystalline sythetic silica, colloidal silica, colloidal alumina, pseudoboehmite, aluminum hydroxide, Alumina, lithopone, halloysite, montmorillonite, magnesium carbonate, basic magnesium carbonate, magnesium hydroxide, zeolites and clay-containing Pigments. It can also mixtures of these pigments can be used. The pigment is preferably calcium carbonate.
Die Haftschicht kann auch ein Bindemittel oder einen Klebstoff enthalten. Als Bindemittel kann jedes filmbildende Polymer verwendet werden. Das Bindemittel ist vorzugsweise ein in Wasser dispergierbares Latex-Bindemittel. Geeignete Beispiele sind Copolymere aus Styrol und Butadien sowie Copolymere aus Styrol und Acrylaten. Geeignete wasserlösliche Bindemittel schliessen Polyvinylalkohol, Copolymere von Polyvinylalkohol; Kohlehydrate wie Tragantgummi, Stärke, modifizierte Stärke und wasserlösliche Stärkeabkömmlinge; Proteine wie Gelatine, Kasein, Sojabohnenprotein und synthetische Proteine; wasserlösliche Celluloseabkömmlinge wie Hydroxyethylcellulose oder Carboxymethylcellulose; wasserlös liche Acrylat- und Methacrylat-Polymere und deren Copolymere; Polyvinylpyrrolidon und Gemische dieser Bindemittel ein. Ein besonders geeignetes hydrophiles Bindemittel ist Polyvinylalkohol. Die Haftschicht enthält vorteilhaft einen oder mehrere Dispergiermittel. Die Trockenauftragsmenge der Haftschicht liegt zwischen 2 g/m2 und 50 g/m2, vorteilhaft zwischen 5 g/m2 und 20 g/m2. Besonders bevorzugt wird eine Trockenauftragsmenge zwischen 15 g/m2 und 20 g/m2.The adhesive layer may also contain a binder or an adhesive. As the binder, any film-forming polymer can be used. The binder is preferably a water-dispersible latex binder. Suitable examples are copolymers of styrene and butadiene and copolymers of styrene and acrylates. Suitable water-soluble binders include polyvinyl alcohol, copolymers of polyvinyl alcohol; Carbohydrates such as gum tragacanth, starch, modified starch and water soluble starch derivatives; Proteins such as gelatin, casein, soy protein and synthetic proteins; water-soluble cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose or carboxymethyl cellulose; water-soluble acrylate and methacrylate polymers and their copolymers; Polyvinylpyrrolidone and mixtures of these binders. A particularly suitable hydrophilic binder is polyvinyl alcohol. The adhesive layer advantageously contains one or more dispersants. The dry application rate of the adhesive layer is between 2 g / m 2 and 50 g / m 2 , advantageously between 5 g / m 2 and 20 g / m 2 . Particularly preferred is a dry application amount between 15 g / m 2 and 20 g / m 2 .
Zusätzlich zu den schon erwähnten Komponenten kann die Haftschicht weitere dem Fachmann bekannte Hilfsbestandteile wie beispielsweise ein Netzmittel, ein Antischaummittel, einen Härter, ein kationisches Polymer, ein Biozid, eine antistatische Verbindung, einen optischen Aufheller oder ein Verdickungsmittel enthalten.In addition to the already mentioned Components, the adhesive layer further known to those skilled auxiliary components such as a wetting agent, an antifoaming agent, a hardener cationic polymer, a biocide, an antistatic compound, contain an optical brightener or a thickener.
Die Rückseite des Papiers kann unbeschichtet sein oder eine Beschichtung, welche beispielsweise Polyvinylchlorid oder Stärke enthält, zur Sicherung der Planlage aufweisen. Verbindungen wie Gleitmittel, welche den Papiertransport in den Druckern erleichtern, können der Rückschicht zugefügt werden. Es ist auch möglich, auf die Rückseite wie auf die Vorderseite die Sperrschicht aufzubringen, oder gegebenenfalls die Sperrschicht und die Haftschicht. Zusätzlich können auf die Rückseite, wie auf die Vorderseite, noch die Tintenaufnahmeschicht und die Versiegelungsschicht aufgebracht werden. Alternativ kann auf die Rückseite auch eine Klebschicht aufgebracht werden, und die Klebschicht kann durch ein Trennschichtpapier abgedeckt werden. Das Trennschichtpapier haftet reversibel am Rest des Materials, und es wird so gewählt, dass seine Haftung genügend stark ist, dass es beim Transport im Tintenstrahldrucker oder beim Erhitzen nicht abgelöst wird, aber schwach genug, dass es leicht abgelöst werden kann, wenn das gedruckte Bild auf eine geeignete Oberfläche aufgebracht werden soll. Geeignete Trennschichtpapiere schliessen holzfreies Papier, Kraftpapier, Pergaminpapier, imprägniertes Papier, sowie Kunststofffilme wie Polyesterfilme oder Polyamidfilme ein, welche mit einem Silikonharz oder Polytetrafluorethylen als Ablösmittel beschichtet sein können.The back of the paper may be uncoated or may have a coating containing, for example, polyvinyl chloride or starch to secure the flatness. Compounds such as lubricants that facilitate paper transport in the printers can be added to the backing layer. It is also possible to apply to the back as on the front of the barrier layer, or possibly the Barrier layer and the adhesive layer. In addition, the ink receiving layer and the sealing layer may be applied to the back surface as well as the front surface. Alternatively, an adhesive layer may be applied to the back side, and the adhesive layer may be covered by a release paper. The release paper reversibly adheres to the remainder of the material and is chosen so that its adhesion is sufficiently strong that it will not peel off during transport in the ink jet printer or on heating, but weak enough that it can be easily peeled off when the printed image should be applied to a suitable surface. Suitable release papers include woodfree paper, kraft paper, glassine paper, impregnated paper, as well as plastic films such as polyester films or polyamide films, which may be coated with a silicone resin or polytetrafluoroethylene as a release agent.
Geeignete Klebstoffe schliessen solche auf Wasserbasis und solche auf Lösungsmittelbasis ein. Vorzugsweise ist der Klebstoff ein Klebstoff auf Basis organischer Lösungsmittel wie ein gummiartiger Klebstoff oder ein Acrylharzklebstoff. Der Hauptbestandteil eines gummiartigen Klebstoffs ist Naturgummi oder ein Styrol-Butadien-Gummi. Dem Naturgummi können Harze oder Weichmacher zugesetzt werden sowie ein geeignetes Lösungsmittel wie n-Hexan. Weiter können diesem Material Pigmente wie Siliziumdioxid, Kaolin, Ton, Calciumcarbonat, Aluminiumhydroxid, Zinkoxid, Titandioxid, Melaminharzpartikel oder Stärkepartikel zugesetzt werden. Je nach dem Verwendungszweck des Aufzeichnungsmaterials können weitere Zusätze in die Klebschicht eingebracht werden, wie ein wasserlösliches Polymer, ein Harz auf Erdölbasis, ein Paraffinwachs, eine Fettsäure oder ihre Abkömmlinge, ein höherer Alkohol, eine Metallseife oder ein Silikon, und ebenfalls ein antistatisches Mittel, ein Verdickungsmittel, ein Dispergiermittel, ein Konservierungsmittel, ein Oxidationsinhibitor oder ein Entschäumer.suitable Adhesives include water-based and solvent-based ones one. Preferably, the adhesive is an organic based adhesive solvent like a rubbery adhesive or an acrylic resin adhesive. Of the Main component of a rubbery adhesive is natural rubber or a styrene butadiene rubber. The natural rubber can be resins or plasticizers and a suitable solvent such as n-hexane. Further can this material pigments such as silica, kaolin, clay, calcium carbonate, Aluminum hydroxide, zinc oxide, titanium dioxide, melamine resin particles or starch particles be added. Depending on the purpose of the recording material can further additives be introduced into the adhesive layer, such as a water-soluble Polymer, a petroleum-based resin, a paraffin wax, a fatty acid or their descendants, a higher one Alcohol, a metal soap or a silicone, and also an antistatic Agent, a thickener, a dispersant, a preservative, an oxidation inhibitor or defoamer.
Im Normalfall sollte der Weissgrad des Materials so hoch wie möglich sein. Deshalb kann es vorteilhaft sein, Zusätze wie optische Aufheller, Farbstoffe oder Pigmente in den Papierträger oder in eine darauf aufgetragene Schicht einzubringen, um die Helligkeit und den Weissgrad des Materials zu erhöhen. Die Erfindung kann aber auch mit gefärbten oder nuancierten Papieren verwendet werden.in the Normally, the whiteness of the material should be as high as possible. Therefore, it may be advantageous to add additives such as optical brighteners, Dyes or pigments in the paper support or in a coated thereon Layer to bring the brightness and whiteness of the material to increase. The invention can also be used with colored or nuanced papers be used.
Die erfindungsgemässen Aufzeichnungsmaterialien sind besonders geeignet für ein Druckverfahren, in welchem das gedruckte Bild nach dem Druckschritt genügend stark geheizt wird, dass die Versiegelungsschicht durch vollständiges oder teilweises Schmelzen und Erweichung der Dispersion der Polymerpartikel einen robusten Überzug bildet, der das Bild schützt.The invention Recording materials are particularly suitable for a printing process, in which the printed image after the printing step sufficiently strong is heated, that the sealing layer by complete or partial melting and softening of the dispersion of the polymer particles a robust coating that protects the image.
Nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung wird das gedruckte Bild nach dem Druckschritt geheizt, um die Versiegelungsschicht zu versiegeln. Im Heizschritt können alle gängigen Verfahren verwendet werden, wie der direkte Kontakt mit einer geheizten Oberfläche, die Erwärmung durch erhitzte Luft oder durch Infrarot- oder Mikrowellenstrahlung. Es ist auch möglich, das Bild unter Druckanwendung durch einen Spalt zwischen zwei geheizten Walzen hindurchzuführen. Das Bild kann auf Temperaturen zwischen 80° C und 160° C erhitzt werden, vorteilhaft sind Temperaturen zwischen 100° C und 120° C.To In this aspect of the invention, the printed image is replicated heated to the printing step to seal the sealing layer. In the heating step can all common ones Procedures used, such as direct contact with a heated Surface, the warming by heated air or by infrared or microwave radiation. It is also possible, the image under pressure application through a gap between two heated Pass rollers through. The image can be heated to temperatures between 80 ° C and 160 ° C, advantageous are temperatures between 100 ° C and 120 ° C.
Es ist wichtig, dass die anderen Bestandteile des Aufzeichnungsmaterials im Heizschritt nicht beeinträchtigt werden. Die in der Versiegelungsschicht bevorzugten Polymerpartikel haben den Vorteil, dass sie einen relativ tiefen Erweichungspunkt haben und deshalb die für die Versiegelung benötigte Temperatur und Zeit minimiert werden können.It It is important that the other constituents of the recording material not affected in the heating step become. The polymer particles preferred in the sealing layer have the advantage of having a relatively low softening point have and therefore the for the seal needed Temperature and time can be minimized.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird das gedruckte Bild unter Druckanwendung zusammen mit einem zweiten, inerten Blatt erhitzt, welches gegen die Bildschutzschicht des Aufzeichnungsmaterials gepresst wird. Das inerte Blatt haftet nicht am Aufzeichnungsmaterial, sondern schützt es vor der Vorrichtung, welche den Druck ausübt. Geeignete inerte Materialien schliessen Polyesterfilme, Polyamidfilme und Giesspapiere ein. Das inerte Blatt kann mit Silikonen oder Polytetrafluorethylen behandelt werden, um die Ablöseeigenschaften zu verbessern. Des weiteren kann durch eine geeignete Wahl des inerten Blattes das gewünschte Aussehen des fertigen Bildes festgelegt werden. Die Verwendung eines glatten inerten Blattes ergibt ein Bild mit hohem Glanz und ein Blatt mit Oberflächenstruktur ergibt ein Bild mit dessen Oberflächenstruktur.To Another aspect of the invention is the printed image heated under pressure with a second, inert sheet, which pressed against the image-protective layer of the recording material becomes. The inert sheet does not adhere to the recording material, but protects it in front of the device which exerts the pressure. Suitable inert materials include polyester films, polyamide films and cast papers. The inert leaf can be treated with silicones or polytetrafluoroethylene become the release properties to improve. Furthermore, by a suitable choice of inert Leaf the desired one Appearance of the finished image. The use of a smooth inert blade results in a high gloss and image Leaf with surface texture gives a picture with its surface structure.
Nach diesem Gesichtspunkt dieser Erfindung wird das gedruckte Bild in einer Vorrichtung erhitzt, welche Bestandteile zur Erhitzung und zum Zusammen pressen des Bildes und des Deckblattes enthält, wobei beide durch einen Spalt zwischen zwei geheizten Walzen hindurchgeführt werden. Solche Vorrichtungen werden in grossem Massstab als Laminiergeräte verwendet, die normalerweise zur Laminierung gedruckter Bilder verwendet werden.To In this aspect of this invention, the printed image in FIG a device heated, which components for heating and for pressing together the image and the cover sheet contains, wherein Both are passed through a gap between two heated rollers. Such devices are used on a large scale as laminators, which are normally used for lamination of printed images.
Es wurde beobachtet, dass auf dem erfindungsgemässen Aufzeichnungsmaterial hergestellte Bilder nach dem Erhitzen und Versiegeln wesentlich leuchtender und farbkräftiger werden. Bis jetzt war es schwierig, eine angemessene Helligkeit und Dichte von Tintenstrahldruckbildern im Vergleich zu photographisch hergestellten Bildern zu erreichen, ohne den Tintenauftrag so weit zu erhöhen, dass die gedruckten Bilder nur noch langsam trockneten und Fehler wie Pfützenbildung, Zusammenlaufen und unvollständige Tintenabsorption auftraten. Deshalb sind das erfindungsgemässe Aufzeichnungsmaterial und das Verfahren besonders für die Ausgabe der Bilddaten von Bildaufnahmegeräten im sogenannten Photofinishing-Verfahren geeignet. Nach dem Drucken und dem Versiegeln hat das fertige Bild ein ansprechendes Aussehen und ist angenehm zu berühren. Es kann eine glänzende oder eine andere gewünschte Oberflächenstruktur haben und ist deshalb eine Alternative zu konventionellen photographischen Bildern.It was observed that images prepared on the recording medium of the present invention after heating and sealing become much brighter and more colorful. Until now, it has been difficult to achieve adequate brightness and density of ink-jet print images as compared to photographically formed images without increasing ink deposition to slow drying of the printed images and causing defects such as puddling, coalescence, and incomplete ink absorption. Therefore, the recording medium of the present invention and the method are particularly suitable for outputting the image data of image pickup devices in the so-called photofinishing process. After printing and sealing, the finished image has a pleasing appearance and is pleasant to touch. It can have a glossy or other desired surface texture and is therefore an alternative to conventional photographic images.
Viele verschiedene Papiere mit einer Sperrschicht sind im Handel verfügbar und werden häufig gewerblich verwendet. Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung ist, dass die Tintenaufnahmeschicht und die Versiegelungsschicht als wässrige Zusammensetzungen hergestellt werden können und auf handelsübliche Papiere mit einer darauf gegossenen Sperrschicht aufgebracht werden können mittels irgendeines geeigneten Beschichtungsgeräts, wie einer Einschubrakelstreichmaschine, einer Vorhanggussbeschichtungsanlage, einer Rakelstreichmaschine, einem Walzenbeschichter mit Luftbürste oder einer Rollrakelstreichmaschine. Zusätzlich können die Tintenaufnahmeschicht oder die Tintenaufnahmeschichten im Prinzip zusammen mit der porösen Versiegelungsschicht in einem einzigen Schritt auf den Papierträger aufgebracht werden, was kostenseitig vorteilhaft ist. Ein fertiges Bild mit hoher Qualität kann deshalb leicht und günstig mittels des erfindungsgemässen Druck- und Heizverfahrens hergestellt werden.Lots Various papers with a barrier layer are commercially available and become common used commercially. One of the advantages of the present invention is that the ink receiving layer and the sealing layer as watery Compositions can be prepared and on commercial papers can be applied with a barrier layer cast thereon by means of any suitable coating device, such as a slot-in coater, a curtain coating machine, a blade coater, a roll coater with an air brush or a roller coater. additionally can the ink receiving layer or the ink receiving layers in principle along with the porous one Sealing layer applied to the paper support in a single step be, which is cost-advantageous. A finished picture with high quality can therefore be easy and cheap by means of the inventive Printing and heating process are produced.
Die erfindungsgemässen Aufzeichnungsmaterialien sind besonders geeignet für den Tintenstrahldruck. Nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung wird damit ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verfügung gestellt, in welchem aus einem Tintenstrahldrucker Tinten ausgestossen und auf ein Aufzeichnungsmaterial aufgebracht werden, wobei als Aufzeichnungsmaterial das erfindungsgemässe Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, das dann zur Versiegelung der Versiegelungsschicht erhitzt wird. Jeder passende Tintenstrahldrucker kann zum Bedrucken der erfindungsgemässen Aufzeichnungsmaterialien eingesetzt werden, beispielsweise kontinuierliche Tintenstrahldrucker oder piezoelektrische oder thermische nichtkontinuierliche Drucker. Die Zusammensetzung der Tinten ist nicht be sonders eingeschränkt, und geeignete Tintenstrahldrucktinten schliessen wässrige Tinten und Tinten auf Lösungsmittelbasis wie solche mit 2-Butanon (Methylethylketon), Esterlösungsmitteln und Mineralölen ein. Geeignete farbgebende Verbindungen sind Farbstoffe oder Pigmente. Wässrige Tinten werden für die Erfindung bevorzugt.The invention Recording materials are particularly suitable for ink-jet printing. According to this aspect of the invention, there is thus an inkjet printing method to disposal in which ejected from an inkjet printer inks and applied to a recording material, wherein Recording material, the recording material according to the invention is used, which is then heated to seal the sealant layer. Any suitable inkjet printer can be used to print on the recording materials according to the invention can be used, for example, continuous inkjet printers or piezoelectric or thermal non-continuous printers. The composition of the inks is not particularly limited, and suitable inkjet inks include aqueous inks and inks Solvent-based such as those with 2-butanone (methyl ethyl ketone), ester solvents and mineral oils one. Suitable coloring compounds are dyes or pigments. Aqueous inks be for the invention is preferred.
Die erfindungsgemässen Aufzeichnungsmaterialien können auch in anderen bekannten Druckverfahren verwendet werden, ebenso als Schreib- und Zeichnungsmaterialien mit Filzstiften und dergleichen.The invention Recording materials can also be used in other known printing methods, as well as writing and drawing materials with felt-tip pens and the like.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Erfindung näher.The The following examples describe the invention in more detail.
Beispiel 1example 1
Es wurde ein erfindungsgemässes Aufzeichnungsmaterial mit dem folgenden Schichtaufbau hergestellt:
- 1) Rückschicht aus oxidierter Kartoffelstärke mit einer Trockenauftragsmenge von 0.5 g/m2;
- 2) Papierträger mit einem Grammgewicht von 141 g/m2;
- 3) Haftschicht mit einer Trockenauftragsmenge von 16 g/m2;
- 4) Sperrschicht mit einer Trockenauftragsmenge von 7 g/m2;
- 5) eine erste Tintenaufnahmeschicht mit einer Trockenauftragsmenge von 3.2 g/m2;
- 6) eine zweite Tintenaufnahmeschicht mit einer Trockenauftragsmenge von 1.5 g/m2;
- 7) eine dritte Tintenaufnahmeschicht mit einer Trockenauftragsmenge von 1.5 g/m2;
- 8) eine poröse Versiegelungsschicht mit einer Trockenauftragsmenge von 36.75 g/m2.
- 1) Back layer of oxidized potato starch with a dry application rate of 0.5 g / m 2 ;
- 2) paper carrier with a grammage of 141 g / m 2 ;
- 3) adhesive layer with a dry application rate of 16 g / m 2 ;
- 4) barrier layer with a dry application rate of 7 g / m 2 ;
- 5) a first ink receiving layer having a dry application rate of 3.2 g / m 2 ;
- 6) a second ink receiving layer having a dry application rate of 1.5 g / m 2 ;
- 7) a third ink receiving layer having a dry application rate of 1.5 g / m 2 ;
- 8) a porous sealant layer having a dry coverage of 36.75 g / m 2 .
Der Papierträger wurde aus weissem, gebleichtem Papierfaserstoff hergestellt. Er enthielt zusätzlich noch Calciumcarbonat als Füllstoff, einen alkalischen Leim, Stärke und einen optischen Aufheller.Of the paper carrier was made of white, bleached paper pulp. He contained in addition Calcium carbonate as filler, an alkaline glue, starch and an optical brightener.
Die Haftschicht bestand aus Porzellanerde-Pigment und Calciumcarbonat-Pigment, welche mit einem Acrylat-Dispergiermittel stabilisiert waren, Carboxymethylcellulose und einem Latexbindemittel aus Styrol und Butadien. Zusätzlich enthielt sie Calciumstearat, ein Melamin-Formaldehyd-Harz und ein Antischaummittel auf Silikonbasis.The Adhesive layer consisted of china clay pigment and calcium carbonate pigment, which with an acrylate dispersant, carboxymethylcellulose and a latex binder of styrene and butadiene. Additionally included calcium stearate, a melamine-formaldehyde resin and an antifoam agent silicone-based.
Die Sperrschicht bestand aus einem Mischcopolymer aus Styrol und Acrylat mit Talk als Füllstoff, erhältlich bei Proman Chemicals unter dem Handelsnamen Proman MR90.The barrier layer consisted of a mixed copolymer of styrene and acrylate with talc as filler, he held by Proman Chemicals under the trade name Proman MR90.
Das Substrat bestehend aus der Rückschicht, dem Papierfilz, der Haftschicht und der Sperrschicht wurde vor dem Auftragen der Tintenaufnahmeschichten superkalandriert.The Substrate consisting of the backing layer, the paper felt, the adhesive layer and the barrier layer were before the Applying the ink receiving layers supercalendered.
Die
erste Tintenaufnahmeschicht wurde mit der folgenden Zusammensetzung
aufgetragen, wobei alle Anteile gewichtsmässig angegeben sind: 
- Das Netzmittel A war Olin® 10G, erhältlich bei Olin Chemicals.
- Wetting agent A was Olin® 10G, available from Olin Chemicals.
Die
zweite Tintenaufnahmeschicht wurde mit der folgenden Zusammensetzung
aufgetragen, wobei alle Anteile gewichtsmässig angegeben sind: 
- Das Netzmittel B war eine Lösung (3 %) eines Alkylphenolethoxylats (im Mittel 9 bis 10 Mol Ethylenoxid)), erhältlich als Triton® X-100 bei Union Carbide® Chemicals and Plastics Company, Inc. Das Netzmittel C war eine Lösung (5 %) eines fluorierten Netzmittels, erhältlich als Lodyne® S-107 bei Ciba®. Der Härter war eine wässrige Lösung (1 %) des inneren Salzes von 1-Dimethylcarbamoyl-4-(2-sulfoethyl)pyridin.
- Wetting agent B was a solution (3%) of an alkylphenol ethoxylate (average 9 to 10 moles of ethylene oxide) available as Triton® X-100 from Union Carbide® Chemicals and Plastics Company, Inc. Wetting agent C was a solution (5%). ) of a fluorinated surfactant, available as Lodyne ® S-107 from Ciba ®. The hardener was an aqueous solution (1%) of the inner salt of 1-dimethylcarbamoyl-4- (2-sulfoethyl) pyridine.
Die
dritte Tintenaufnahmeschicht wurde mit der folgenden Zusammensetzung
aufgetragen, wobei alle Anteile gewichtsmässig angegeben sind: 
Die
poröse
Versiegelungsschicht wurde in der folgenden Zusammensetzung aufgetragen,
wobei alle Anteile gewichtsmässig
angegeben sind: 
- Als Polyvinylalkohol wurde Mowiol® 56-98 verwendet, ein Handelsmuster von Harco®. Das Netzmittel B war eine oberflächenaktive Substanz auf Silikonbasis, erhältlich als Byk® 348 bei Byk Chemie. Die Polyethylenpartikel bestanden aus Polyethylen mit niedriger Dichte und unregelmässiger Gestalt mit einer mittleren Teilchengrösse von 13 μm und einem Schmelzindex von 70, erhältlich als Coathylene HX 1681 bei duPont® Polymers.
- The polyvinyl alcohol Mowiol 56-98 was used ®, a commercial sample from Harco ®. Wetting agent B was a silicone-based surfactant available as Byk® 348 from Byk Chemie. The polyethylene particles were composed of low density polyethylene and an irregular shape with an average particle size of 13 microns and a melt index of 70, available as Coathylene HX 1681 from DuPont ® polymer.
Mittels eines Tintenstrahldruckers EPSON® Stylus Photo 2000 P wurde mit Pigmenttinten ein Bild gedruckt. Nach der Trocknung durchlief das bedruckte Aufzeichnungsmaterial zur Versiegelung zusammen mit einem Stück glatten Polyesterfilms mit dem Handelsnamen Melinex® O, der im Kontakt mit der Bildoberfläche war, ein Laminiergerät des Typs GBC 1200, das auf eine Temperatur von 120° C eingestellt war. Das entstandene Bild hatte eine glänzende Oberfläche und eine sehr gute Bildqualität.Using an inkjet printer EPSON ® Stylus Photo 2000 P an image was printed with pigment inks. After drying, the printed recording material by ran together for sealing with a piece of smooth polyester film having the trade name Melinex ® O which was in contact with the image surface, a laminator of the type GBC 1200 that was set at a temperature of 120 ° C. The resulting image had a glossy surface and a very good image quality.
Beispiel 2Example 2
Auf das erfindungsgemässe Aufzeichnungsmaterial aus Beispiel 1 wurde mittels eines Tintenstrahldruckers EPSON® Stylus Photo 870 mit wässrigen Tinten auf Farbstoffbasis ein Bild gedruckt. Das Bild wurde wie in Beispiel 1 getrocknet und versiegelt. Es wurde ein klares, glänzendes Bild mit hoher Bildqualität erhalten.In the inventive recording medium of Example 1 was printed using an ink jet printer EPSON Stylus ® Photo 870 with aqueous dye-based inks image. The image was dried and sealed as in Example 1. A clear, glossy image with high image quality was obtained.
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