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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein einen Tintenstrahl aufnehmendes
Substrat gerichtet. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
ein wasserbeständiges,
beschichtetes, eine Tinte aufnehmendes Substrat. Diese Anmeldung
ist eine Weiterführung
der provisorischen U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer 60/309,348,
die am 01. August 2001 angemeldet wurde.
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Es
ist auf dem Gebiet bekannt, Papier mit verleimenden Komponenten
für den
Zweck des Zurückhaltens
oder der Vermeidung des Eindringens von Flüssigkeiten in die Struktur
zu verleimen. „Inneres
Verleimen" besteht
aus dem Einführen
von Leimmaterialien in den Papierbrei während der Papierherstellung.
Die Leimmaterialien werden auf die Fasern hauptsächlich für den Zweck der Steuerung des
Eindringens von Flüssigkeiten
in das fertige, trockene Papier ausgefällt. Das „Oberflächenverleimen" involviert das Auftragen
von Dispersionen aus Film-bildenden Substanzen, wie umgesetzten
Stärken,
Gummis und modifizierten Polymeren auf zuvor gebildetes Papier.
Das Oberflächenverleimen
vermittelt dem Papier Stärke.
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Die
Verwendung von verleimtem Papier zum Bedrucken mit einem Tintenstrahldrucker,
der hauptsächlich
wasserbasierende Tinten enthält,
kann Papiere mit Bildern ergeben, die eine Tendenz haben, sich aufzurollen.
Die Verwendung von nicht verleimtem Papier kann in der Migration
des Bildes durch das Blatt und zu einer Wechselwirkung mit dem Bild
auf der anderen Seite führen,
wenn eine Seite des Blattes mit dem Bild mit Wasser in Kontakt kommt.
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Es
wurden verschiedene Versuche auf dem Gebiet unternommen, die zuvor
genannten Probleme zu beheben. Zum Beispiel offenbart das U.S. Patent
5,799,976 ein Papiersubstrat, das mit einer hydrophoben Grenzschicht
und einer Bild-aufnehmenden Schicht beschichtet ist. Die hydrophobe
Grenzschicht ist auf beiden Seiten des Papiers beschichtet und umfasst
eine wasserunlösliche
Komponente und ein wasser- oder alkohollösliches Antiaufrollmittel.
Das U.S. Patent 6,140,412 lehrt ein Verfahren zur Beschichtung von
Papier mit einer wässrigen,
kationischen Polyurethanharzlösung.
Die japanische Patentanmeldung (JP) 11216945 offenbart ein Verfahren
zur Beschichtung von Papier mit einer Zusammensetzung, die Polyvinylpyrrolidon,
eine Polyurethanharzemulsion, Polyvinylalkohol und ein kationisches
Harz umfasst.
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Die
U.S. Patente 4,861,644 und 5,196,262 offenbaren ein mikroporöses Blattmaterial,
das eine Matrix aus einem linearen, ultrahoch molekulargewichtigen
Polyolefin, einem großen
Anteil an fein verteiltem, wasserunlöslichen Kieselgelfüllmittel
und miteinander verbundene Poren umfasst. Das U.S. Patent Nr. 6,025,068 lehrt
ein Verfahren zur Beschichtung eines mikroporösen Polyolefinsubstrats mit
einer Beschichtungszusammensetzung, die ein Bindemittel umfasst,
das in einem flüchtigen,
wässrigen,
flüssigen
Medium aufgelöst
oder dispergiert ist. Das Bindemittel umfasst ein Film-bildendes,
organisches Polymer aus einem wasserlöslichen Poly(ethylenoxid) und
ein wasserlösliches
oder in Wasser dispergierbares, vernetzbares Urethanacrylathybridpolymer.
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Eine
andere Beschichtungszusammensetzung für Tintenstrahl aufnehmende
Materialien wird in den japanischen Patent (JP) 2001-184881 offenbart.
Dieses Dokument offenbart eine Beschichtungszusammensetzung, die
ein nicht ionisches oder anionisches Polyurethan und das Reaktionsprodukt
eines monomeren, sekundären
Amins und Epichlorhydrin umfasst. Die japanischen Patente (JP) 11268406
und (JP) 2000153667 offenbaren kationische Polyurethane, die in
wasserbeständigen
Beschichtungen für
Tinten aufnehmende Substrate nützlich
sind.
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Es
bleibt ein Bedarf an einem Tintenstrahl aufnehmenden Medium, das
stabil, wasserwiderstandsfähig und
in der Lage ist, scharfe Bilder aufzunehmen, wenn eine Tintenstrahldrucktinte
darauf aufgetragen wird.
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ZUSAMMENSETZUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine wasserwiderstandsfähige Beschichtungszusammensetzung
für ein
Tinte aufnehmendes Substrat gerichtet. Die Beschichtungszusammensetzung
hat einen pH-Wert von weniger als 7 und umfasst:
- (a)
eine wässrige
Dispersion eines anionischen Polyurethans; und
- (b) eine wässrige
Lösung
einer kationischen, stickstoffhaltigen, polymeren, farbstofffixierenden
Verbindung.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Beschichtung
eines Tinte aufnehmenden Substrats gerichtet, bei dem die oben definierte
Beschichtungszusammensetzung auf das Substrat aufgetragen wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist zudem auf ein Tinte aufnehmendes Substrat
gerichtet, worin wenigstens eine Seite des Substrats eine Beschichtungsschicht
aus der oben beschriebenen Beschichtungszusammensetzung aufweist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
sei denn, dieses wird anderweitig angezeigt, sind alle Bezüge auf (Meth)acrylsäure-, (Meth)acrylat- und
(Meth)acrylamidmonomere dahingehend gemeint, sowohl die Methacrylsäure- wie
auch Acrylsäureverbindungen
zu umfassen.
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Es
werden in dieser Patentanmeldung verschiedene numerische Bereiche
offenbart. Weil diese Bereiche kontinuierlich sind, umfassen sie
jeden Wert zwischen den minimalen und maximalen Werten.
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Die
Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst
eine wässrige,
anionische Polyurethandispersion und eine wässrige Lösung aus einer kationischen,
stickstoffhaltigen, polymeren farbstofffixierenden Verbindung.
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Das
Vermischen eines anionischen Polymers und eines kationischen Polymers
resultiert typischer Weise in einem Polysalz, das oft in Wasser
und anderen Lösungsmitteln
unlöslich
ist. In der vorliegenden Erfindung wurde überraschender Weise herausgefunden,
dass die Zugabe einer wässrigen
Lösung
aus einem kationischen, stickstoffhaltigen Polymer zu einer wässrigen,
anionischen Polyurethandispersion in einer stabilen Dispersion resultiert,
die als eine Beschichtungszusammensetzung für ein Tinte aufnehmendes Substrat nützlich ist.
Jedoch resultiert eine Umkehr in der Reihenfolge der Zugabe, derart,
dass die anionische Polyurethandispersion zu der wässrigen
Lösung
eines kationischen, stickstoffhaltigen Polymers hinzugegeben wird, in
der Bildung und Ausfällung
eines Polysalzes aus der wässrigen
Lösung.
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Eine
wässrige
Dispersion eines anionischen Polyurethanharzes zur Verwendung in
der Erfindung umfasst Partikel eines anionischen Polyurethanpolymers,
das in einem wässrigen
Medium dispergiert ist. Das Polyurethanpolymer hat wenigstens eine
daran anhängende
Säuregruppe,
die in der Gegenwart einer Base neutralisiert sein kann, um eine
anionische Gruppe(n) zu bilden, wodurch die Dispersion stabilisiert
wird.
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Das
anionische Polyurethan zur Verwendung in der Erfindung kann durch
ein Verfahren, das auf dem Gebiet bekannt ist, hergestellt werden.
Zum Beispiel produziert die Reaktion (i) eines Polyisocyanats, (ii)
eines Polyols, (iii) einer Verbindung mit einer Säuregruppe
und optional (iv) einer kettenverlängernden Verbindung, wie ein
Polyamin oder Hydrazin, ein geeignetes, anionisches Polyurethan.
Wie es hierin und in den Ansprüchen
verwendet wird, bezieht sich „Polyisocyanat" auf eine Verbindung
mit mehr als einer Isocyanatgruppe. Beispiele von geeigneten Polyisocyanaten
zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen Diisocyanate
wie Toluoldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat
und Dicyclohexylmethandiisocyanat; drei- oder mehrfunktionelle Isocyanate, die
die Reaktionsprodukte von Diisocyanaten mit Polyolen wie Trimethylolpropan,
Glycerin und Pentaerythritol sein können. Geeignete Polyisocyanate
zur Verwendung in der Erfindung sind von der Bayer Corporation unter
dem Markennamen „Desmodur" käuflich verfügbar.
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Wie
es hierin und in den Ansprüchen
verwendet wird, bezieht sich „Polyol" auf eine Verbindung
mit mehr als einer Hydroxylgruppe. Beispiele von geeigneten Polyolen
sind einfache Polyole wie diejenigen, die verwendet werden, um Polyisocyanate,
Polyesterpolyole und Polyetherpolyole herzustellen.
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Das
anionische Polyurethan zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung
kann eine Säuregruppe umfassen,
wie eine Carbonsäure-
oder Sulfonsäuregruppe,
und zwei Gruppen umfassen, die mit entweder einem Polyisocyanat
oder einem Polyol reagieren können.
Ein Beispiel einer Gruppe, die mit einem Polyol reagieren kann,
ist eine Isocyanatgruppe. Beispiele von Gruppen, die mit einem Polyisocyanat
reagieren können, umfassen
Hydroxylgruppen und Amingruppen. Ein Beispiel einer Verbindung mit
zwei Hydroxylgruppen und einer Säuregruppe
ist Dimethylolpropionsäure.
Ein Beispiel eines Polyamins umfasst Ethylendiamin, Isophorondiamin
und Diethylentriamin.
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Die
anionische Polyurethandispersion zur Verwendung in der Erfindung
wird unter Verwendung einer Base dispergiert, die die ionische Gruppe(n)
auf dem Polymer ionisiert und die Dispersion stabilisiert. Die Base kann
jegliche bekannte anorgansiche Base, Ammoniak oder ein Amin umfassen.
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Das
(i) Polyisocyanat, (ii) die Verbindung mit einer Säuregruppe
und (iii) das Polyol können
in der Gegenwart eines organischen Lösungsmittels umgesetzt werden,
um ein Isocyanat-endständiges
Vorpolymer zu bilden. Geeignete organische Lösungsmittel umfassen n-Methylpyrrolidon,
Tetrahydrofuran oder einen Glycolether. Das Isocyanat-endständige Vorpolymer
kann in Wasser in der Gegenwart einer Base dispergiert werden und
dann durch die Zugabe des Polyamins kettenverlängert werden. In einer Ausführungsform
wird das Vorpolymer in einer organischen Lösungsmittellösung kettenverlängert und
dann wird das Polyurethanpolymer in Wasser in der Gegenwart der
Base dispergiert.
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Geeignete
anionische Polyurethane zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung
umfassen anionische Polyurethane, die auf aromatischen Polyetherpolyurethanen,
aliphatischen Polyetherpolyurethanen, aromatischen Polyesterpolyurethanen,
aliphatischen Polyesterpolyurethanen, aromatischen Polycaprolactampolyurethanen
und/oder aliphatischen Polycaprolactampolyurethanen basieren. Eine
anionische Polyurethandispersion zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung ist kommerziell von der Crompton Corporation unter dem
Markenname „WitcoBond®" käuflich verfügbar.
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Die
wässrige,
anionische Polyurethandispersion der Beschichtungszusammensetzung
enthält
bis zu 70 Gew.-% oder bis zu 65 Gew.-% oder bis zu 60 Gew.-% oder
bis zu 50 Gew.-% des anionischen Polyurethans. Die wässrige,
anionische Polyurethandispersion umfasst wenigstens 1 Gew.-% oder
wenigstens 5 Gew.-% oder wenigstens 10 Gew.-% oder wenigstens 20
Gew.-% des anionischen Polyurethans. Die Menge an anionischem Polyurethan
in der wässrigen,
anionischen Polyurethandispersion ist nicht kritisch. Im Allgemeinen
sollte die Menge nicht so hoch sein, dass sie bewirkt, dass die
Dispersion selbst oder die Mischung mit dem stickstoffhaltigen Polymer
instabil wird, oder so niedrig ist, dass die Beschichtungszusammensetzung
keine ausreichende Wasser- oder Reibebeständigkeit bereit stellt, oder
dass die Dispersion selbst instabil wird. Das anionische Polyurethan
kann in der wässrigen
anionischen Polyurethandispersion in einem Mengenbereich einschließlich den
oben genannten vorliegen.
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Eine
kationische Polyurethandispersion kann ein bekanntes in Wasser dispergierbares
kationisches Polyurethan umfassen. Geeignete kationische Polyurethane
sind kommerziell von der Crompton Corporation unter dem Markennamen
WitcoBond, zum Beispiel als WitcoBond W-213- und W-215-Formulierungen
käuflich verfügbar.
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Das
kationische Polyurethan kann durch ein Verfahren, das auf dem Gebiet
bekannt ist, hergestellt werden. Das U.S. Patent 3,470,310 offenbart
die Herstellung einer Wasserdispersion eines Polyurethans, das salzartige
Gruppen enthält,
die mit dem Polyurethan verbunden sind. Das U.S. Patent 2,873,484
offenbart eine wässrige
Dispersion eines Polyurethans, das aus quaternisiertem Polyurethanvorpolymer
hergestellt ist, das durch das Umsetzen eines alkoxylierten Diols,
eines N-Alkyldialkanolamins, eines organischen Diisocyanats und
das Quaternisieren mit einem Dialkylsulfatquaternisierungsmittel
hergestellt wird. Das U.S. Patent 6,221,954 lehrt ein Verfahren
zur Herstellung eines Polyurethanvorpolymers, bei dem ein N-Monoalkanol-tertiäres Amin
mit einem Alkylenoxid in der Gegenwart einer starken Säure umgesetzt
wird, um ein Polyolsalz zu bilden, das weiter mit einer Überschussmenge
eines organischen Polyisocyanats umgesetzt wird und mit einer aktiven
Wasserstoff-enthaltenden Verbindung kettenverlängert wird.
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Die
wässrige,
kationische Polyurethandispersion enthält bis zu 70 Gew.-% oder bis
zu 65 Gew.-% oder bis zu 60 Gew.-% oder bis zu 50 Gew.-% des kationischen
Polyurethans. Die wässrige,
kationische Polyurethandispersion umfasst wenigstens 1 Gew.-% oder
wenigstens 5 Gew.-% oder wenigstens 10 Gew.-% oder wenigstens 20
Gew.-% des kationischen Polyurethans. Die Menge des kationischen
Polyurethans in der wässrigen,
kationischen Polyurethandispersion ist nicht kritisch. Im Allgemeinen
sollte die Menge nicht so hoch sein, dass sie bewirkt, dass die
Dispersion selbst oder die Mischung mit dem stickstoffhaltigen Polymer
instabil wird, oder so niedrig sein, dass die Beschichtungszusammensetzung
keine ausreichende Wasser- oder Reibewiderstandsfähigkeit
bereit stellt oder dass die Dispersion selbst instabil wird. Das
kationische Polyurethan kann in der wässrigen, kationischen Polyurethandispersion
in einem Mengenbereich einschließlich den oben genannten vorliegen.
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Eine
nicht ionische Polyurethandispersion kann ein bekanntes in Wasser
dispergierbares, nicht ionisches Polyurethan umfassen. Geeignete
kationische Polyurethane sind kommerziell von der Crompton Corporation
unter dem Markennamen WitcoBond, zum Beispiel als WitcoBond W-230-Formulierung,
käuflich
verfügbar.
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Das
nicht ionische Polyurethan kann durch ein Verfahren, das auf dem
Gebiet bekannt ist, hergestellt werden. Zum Beispiel beschreibt
Szycher (d. h., „Szycher's Book of Polyurethanes" von Michael Szycher,
CRC Press, New York, NY, 1999, Seiten 14–10 bis 14–15) die Herstellung von Wasserdispersionen
aus Polyurethanen, die hydrophile polyetherartige Gruppen enthalten,
die entweder von den Hauptpolyurethanketten abzweigen oder endständig sind.
Polyethylenoxideinheiten (mit einem Molekulargewicht (MG) von 200
bis 4.000) werden typischer Weise als dispergierende Bereiche verwendet.
Nicht ionische Polyurethane können
durch die Verwendung von Diolen oder Diisocyanatcomonomeren, die
anhängende
Polyethylenoxidketten tragen, hergestellt werden.
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Die
wässrige,
nicht ionische Polyurethandispersion enthält bis zu 70 Gew.-% oder bis
zu 65 Gew.-% oder bis zu 60 Gew.-% oder bis zu 50 Gew.-% des nicht
ionischen Polyurethans. Die wässrige,
nicht ionische Polyurethandispersion umfasst wenigstens 1 Gew.-%
oder wenigstens 5 Gew.-% oder wenigstens 10 Gew.-% oder wenigstens
20 Gew.-% des nicht ionischen Polyurethans. Die Menge des nicht
ionischen Polyurethans in der wässrigen,
nicht ionischen Polyurethandispersion ist nicht kritisch. Im Allgemeinen
sollte die Menge nicht so hoch sein, dass sie bewirkt, dass die
Dispersion selbst oder die Mischung mit dem stickstoffhaltigen Polymer
instabil wird, oder so niedrig sein, dass die Beschichtungszusammensetzung
keine ausreichende Wasser- oder Reibewiderstandsfähigkeit
bereit stellt oder dass die Dispersion selbst instabil wird. Das
nicht ionische Polyurethan kann in der wässrigen, nicht ionischen Polyurethandispersion
in jeglichem Bereich von Werten, einschließlich den oben genannten, vorhanden
sein.
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Die
wässrige
Lösung
eines kationischen, stickstoffhaltigen Polymers zur Verwendung als
eine farbstofffixierende Verbindung in der Beschichtungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung hat einen pH-Wert von weniger als 7 oder
weniger als 6 oder weniger als 5. Ein pH-Wert in diesem Bereich
ermöglicht es
zu mindestens einem Teil der Stickstoffatome wenigstens einen Teil
einer kationischen Ladung zu tragen. Die resultierende Beschichtungszusammensetzung
wird einen pH-Wert von weniger als 7 oder weniger als 6 oder weniger
als 5 aufweisen.
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Wie
sie hierin und in den Ansprüchen
verwendet wird, bedeutet „wässrige Lösung", dass das kationische
stickstoffhaltige Polymer in einem flüssigen Medium wie Wasser löslich ist.
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Eine
farbstofffixierende Verbindung wird im Allgemeinen verwendet, um
Farbstoffe an ein Substrat zu fixieren, um zu verhindern, dass Farbstoffe
aus dem Substrat ausbluten oder auswandern, wenn das Substrat mit
Wasser in Kontakt kommt.
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Ein
bekanntes kationisches, stickstoffhaltiges Polymer, bei dem wenigstens
ein Teil der Stickstoffatome wenigstens ein Teil einer kationischen
Ladung innerhalb des oben genannten pH-Bereiches der Beschichtungszusammensetzung
tragen, kann in der vorliegenden Beschichtungszusammensetzung als
eine farbstofffixierende Verbindung verwendet werden. Geeignete
kationische, stickstoffhaltige Polymere umfassen kationische Polymere
mit einem oder mehreren Monomerresten, die aus einem oder mehreren
der folgenden stickstoffhaltigen Monomere abgeleitet sind:
worin
R
1 in jedem Falle und in jeder Struktur
unabhängig
voneinander gleich H oder aliphatischen C
1 bis
C
3 darstellt; R
2 unabhängig für jede Struktur
eine zweibindige verbindende Gruppe darstellt, die aus C
2 bis C
20 aliphatischen
Kohlenwasserstoffen, Polyethylenglycol und Propylenglycol ausgewählt ist;
R
3 unabhängig
in jedem Falle für
jede Struktur gleich H oder C
1 bis C
22-aliphatischen Kohlenwasserstoff oder einen
Rest aus der Reaktion des Stickstoffes mit Epichlorhydrin darstellt;
Z aus -O- oder -NR
4-, ausgewählt ist,
worin R
4 gleich H oder CH
3 ist;
und X ein Halogen oder Methylsulfat ist.
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Beispiele
von stickstoffhaltigen Monomeren oder resultierenden Monomerresten
zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung umfassen Dimethylaminoethyl(meth)acrylat,
(Meth)acryloyloxyethyltrimethylammoniumhalogenide, (Meth)acryloyloxyethyltrimethylammoniummethylsulfat,
Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, (Meth)acrylamidpropyltrimethylammoniumhalogenide,
Aminoalkyl(meth)acrylamide, worin das Amin mit Epichlorhydrin umgesetzt
ist, (Meth)acrylamidopropyltrimethylammoniummethylslfat, Diallylamin,
Methyldiallylamin und Diallyldimethylammoniumhalogenide.
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Die
kationischen, stickstoffhaltigen Polymere können zusätzliche Monomerreste enthalten.
Die zusätzlichen
Monomerreste können
aus jedem polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomer erhalten werden,
das, wenn es mit den stickstoffhaltigen Monomeren copolymerisiert
wird, es dem resultierenden Polymer ermöglicht, wenigstens teilweise
in Wasser löslich
zu sein. Wie es hierin und in den Ansprüchen verwendet wird, bedeutet „teilweise
löslich", dass wenigstens
0,1 g des Polymers sich in Wasser auflösen, wenn zehn (10) g des Polymers
zu einem (1) l Wasser hinzugegeben werden und für 24 Stunden vermischt werden.
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Beispiele
von Monomeren, die mit den stickstoffhaltigen Monomeren copolymerisiert
werden können, umfassen
(Meth)acrylamid, N-Alkyl(meth)acrylamide, (Meth)acrylsäure, Alkylester
des (Meth)acrylats, Glycolester der (Meth)acrylsäure, Polyethylenglycolester
der (Meth)acrylsäure,
Hydroxyalkyl(meth)acrylate, Itaconsäure, Alkylether der Itaconsäure, Maleinsäure, Mono-
und Dialkylester der Maleinsäure,
Maleinsäureanhydrid,
Maleimid, Aconitinsäure,
Alkylester von Aconitinsäure,
Allylalkohol und Alkylether des Allylalkohols.
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In
einer Ausführungsform
ist das kationische, stickstoffhaltige Polymer ein Homopolymer eines
stickstoffhaltigen Monomers oder ein Copolymer aus einem oder mehreren
stickstoffhaltigen Monomeren. In einer anderen Ausführungsform
ist das stickstoffhaltige Polymer ein Copolymer aus einem oder mehreren
polymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren und einem
oder mehreren stickstoffhaltigen Monomeren. Wenn das stickstoffhaltige
Polymer jegliche der zuvor genannten zusätzlichen polymerisierbaren,
ethylenisch ungesättigten
Monomere umfasst, umfasst das stickstoffhaltige Polymer nicht mehr
als 70 Mol-% oder nicht mehr als 50 Mol-% oder nicht mehr als 25
Mol-% oder nicht mehr als 10 Mol-% des stickstoffhaltigen Monomers.
Die Menge des stickstoffhaltigen Monomers kann von dem spezifischen
in der vorliegenden Beschichtungszusammensetzung verwendeten Polyurethan
abhängen.
Wenn die Menge des stickstoffhaltigen Monomers, das in dem stickstoffhaltigen
Polymer verwendet wird, zu hoch ist, kann eine instabile Mischung
des stickstoffhaltigen Polymers und der Polyurethandispersion resultieren.
Es ist typischer Weise schwierig, eine instabile Mischung auf ein
Tinte aufnehmendes Substrat aufzutragen.
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Wenn
das stickstoffhaltige Polymer jegliches der zuvor erwähnten zusätzlichen,
polymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Comonomere umfasst,
umfasst das stickstoffhaltige Polymer wenigstens 0,1 Mol-% oder
wenigstens 1,0 Mol-% oder wenigstens 2,5 Mol-% oder wenigstens 5
Mol-% des stickstoffhaltigen Monomers. Wenn die Menge des stickstoffhaltigen
Monomers in dem stickstoffhaltigen Polymer zu gering ist, dann kann
das stickstoffhaltige Polymer keine ausreichenden farbstofffixierenden
Eigenschaften bereitstellen und einem aufgenommenen Tintenbild auf
dem beschichteten Substrat können
Wasser- und Reibewiderstandseigenschaften fehlen.
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Die
stickstoffhaltigen Monomere können
in dem stickstoffhaltigen Polymer in einem Bereich von Werten, einschließlich der
oben genannten, vorhanden sein. Die zusätzlichen, polymerisierbaren,
ethylenisch ungesättigten
Monomere werden in einer Menge vorhanden sein, so dass der gesamte
Prozentanteil 100 Mol-% beträgt.
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In
der vorliegenden Erfindung umfasst die wässrige Lösung der kationischen, stickstoffhaltigen,
polymeren farbstofffixierenden Verbindung wenigstens 5 Gew.-% oder
wenigstens 10 Gew.-% oder wenigstens 15 Gew.-% des stickstoffhaltigen
Polymers; und nicht mehr als 50 Gew.-% oder nicht mehr als 45 Gew.-%
oder nicht mehr als 40 Gew.-% des stickstoffhaltigen Polymers. Wenn
die Konzentration des stickstoffhaltigen Polymers zu gering ist,
ist es für
kommerzielle Anwendungen nicht ökonomisch
und kann zu verdünnt
sein, um optimale Verhältnisse
mit den Polyurethanen bereit zu stellen. Wenn die Konzentration
zu hoch ist, kann die Lösung
zu viskos sein, um sie einfach in einem kommerziellen Umfeld zu
verwenden. Beispiele von kationischen, stickstoffhaltigen Polymeren,
die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind Lösungen aus
Polyamidaminen, die mit Epichlorhydrin umgesetzt sind, die unter
dem Markennamen CinFix von der Stockhausen GmbH & Co. KG, Krefeld, Deutschland, verfügbar sind.
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Die
Tinten aufnehmende Substratbeschichtungszusammensetzung der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Mischung einer wässrigen Lösung aus einem kationischen,
stickstoffhaltigen Polymer und einer anionischen wässrigen
Polyurethandispersion. Die Mischung umfasst 10 Gew.-% bis 70 Gew.-%
oder 20 Gew.-% bis 60 Gew.-% oder 30 Gew.-% bis 50 Gew.-% einer
wässrigen,
anionischen Polyurethandispersion. Die Mischung wird auch 30 Gew.-%
bis 90 Gew.-% oder 40 Gew.-% bis 80 Gew.-% oder 50 Gew.-% bis 70
Gew.-% einer wässrigen
Lösung
des kationischen, stickstoffhaltigen Polymers umfassen. Die Gewichtsprozentangaben
basieren auf dem Gesamtgewicht der Tinte aufnehmenden Substratbeschichtungszusammensetzung.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird Wasser zu der Mischung des kationischen, stickstoffhaltigen
Polymers und des anionischen Polyurethans hinzugegeben. Wenn das
Wasser zu der Mischung hinzugefügt
wird, hat die resultierende Tinte aufnehmende Substratbeschichtungszusammensetzung einen
Gesamtharzfeststoffanteil von 1 Gew.-% bis 35 Gew.-% oder 1 Gew.-%
bis 20 Gew.-% oder 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht
der Tinte aufnehmenden Substratbeschichtungszusammensetzung. Wenn
der Gesamtharzfeststoffanteil zu hoch ist, kann die Viskosität der Beschichtungszusammensetzung
derart sein, dass ein schwaches Eindringen der Beschichtungszusammensetzung
resultiert. Wenn der Gesamtharzfeststoffanteil zu niedrig ist, kann
die Viskosität
der Beschichtungszusammensetzung derart sein, dass eine schlechte
Beschichtung auf dem Substrat resultiert. In einer Ausführungsform
beträgt die
Viskosität
der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung weniger
als ungefähr
500 CPS oder weniger als 400 CPS; und wenigstens 10 CPS oder wenigstens
25 CPS, wenn unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters gemessen
wird (RVT, Spindel Nr. 1, 50 Upm bei 25°C). Eine Viskosität innerhalb
der zuvor genannten Bereiche stellt für die Beschichtungszusammensetzung
sicher, dass sie das Substrat benetzt und gleichzeitig ein Grad
an Porosität
in dem fertigen beschichteten Substrat beibehalten wird.
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In
einer Ausführungsform
umfasst die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein
Cosolvenz (Lösungsvermittler).
Es kann ein Cosolvenz, das auf dem Gebiet bekannt ist, verwendet
werden. Geeignete Cosolvenzien umfassen niedere Alkylalkohole, N-Methylpyrrolidon,
Dowanol PM, Toluol und Glycolether.
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Die
Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auch
andere Hilfsstoffe umfassen, die typischer Weise auf dem Gebiet
bekannt sind. Solche Hilfsstoffe umfassen Tenside wie nicht ionische, kationische,
anionische, amphotere und zwitterionische Tenside; Rheology/Fluss-steuernde
Mittel wie Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Polyethylenoxide,
Polyacrylamide, natürliche
und synthetische Gummis; Biozide wie eine Mischung aus 5-Chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on
und 2-Methyl-4-isothiazolin-3-on, die kommerziell unter dem Markennamen
Kathon von Rohm und Haas Co. verfügbar ist; 2-Hydroxypropylmethanthiosulfonat
und Dithiocarbamate; und Kopplungsmittel wie Titan, silanartige,
Trinatriumpyrophosphat.
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Der
pH-Wert der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung
beträgt
weniger als 7 oder weniger als 6 oder weniger als 5. Wenn der pH-Wert
außerhalb
dieser Bereiche vorliegt, kann die kationische, polymere, farbstofffixierende
Verbindung keine ausreichende kationische Ladung tragen, um ihre
vorgesehene Funktion auszuüben.
Zudem kann auf bestimmten Substraten die Benetzungswirkung der Beschichtungszusammensetzung
verbessert werden, wenn der pH in den zuvor genannten Bereichen
liegt. In einer Ausführungsform
für kommerzielle
Anwendungen hat die Beschichtungszusammensetzung einen pH-Wert von
mehr als 2.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Herstellung
der Tinte aufnehmenden Substratbeschichtungszusammensetzung gerichtet.
Das vorliegende Verfahren umfasst den Schritt der Zugabe der wässrigen
Lösung
aus einem kationischen, stickstoffhaltigen Polymer in eine wässrige,
anionische Polyurethandispersion. Während der Zugabe wird eine
ausreichende Vermischung beibehalten, um sicher zu stellen, dass
eine homogene Mischung resultiert. Es wurde beobachtet, dass, wenn
die wässrige,
anionische Polyurethandispersion zu der wässrigen Lösung eines kationischen, stickstoffhaltigen
Polymers hinzugegeben wird, es zu einer Koagulation kommt und eine
homogene Mischung nicht erhalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist zudem auf ein Verfahren zur Beschichtung
eines Tinte aufnehmenden Substrats gerichtet. Das Verfahren umfasst
die folgenden Schritte:
- (a) das Bereitstellen
eines Tinte aufnehmenden Substrats mit einer oberen Oberfläche und
einer unteren Oberfläche;
- (b) das Bereitstellen einer Beschichtungszusammensetzung, wie
sie oben beschrieben wird; und
- (c) das Aufbringen dieser Beschichtungszusammensetzung auf wenigstens
eine Seite des Tinten aufnehmenden Substrats.
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Es
kann jegliches Tinte aufnehmendes Substrat in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Das Tinten aufnehmende Substrat hat eine Porosität von wenigstens
35% oder von 35% bis 80% des Volumens des Substrats. Das Tinte aufnehmende
Substrat zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann jegliches Zellulose-basierende
Papier sein. Die U.S. Patente 4,861,644 und 5,196,262, die beide
hiermit durch Referenzieren aufgenommen werden, beschreiben geeignete
mikroporöse
Substrate zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.
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In
einer Ausführungsform
ist das Tintenstrahl aufnehmende Substrat ein mikroporöses Substrat.
Ein Beispiel eines geeigneten mikroporösen Substrats umfasst ein Tinte
aufnehmendes Substrat, das eine obere Oberfläche und ein untere Oberfläche hat
und folgendes umfasst:
- (a) eine Matrix, die
ein Polyolefin enthält;
- (b) einen fein verteilten, teilchenförmigen Siliziumfüllstoff,
der in der Matrix vollständig
verteilt ist; und
- (c) ein Netzwert von miteinander in Verbindung stehenden Poren,
welche durch das gesamte mikroporöse Substrat hindurch miteinander
in Kontakt stehen, wodurch diese Poren wenigstens ungefähr 25 Volumenprozent
dieses mikroporösen
Substrats ausmachen.
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Es
kann jegliches Polyolefin, das auf dem Gebiet bekannt ist, wie Polyethylen
oder Polypropylen in dem mikroporösen Substrat verwendet werden.
In einer Ausführungsform
ist das Polyethylen ein lineares, hoch molekulargewichtiges Polyethylen
mit einer intrinsischen Viskosität
von wenigstens 10 Dezilitern/Gramm und das Polypropylen ist ein
lineares, hoch molekulargewichtiges Polypropylen mit einer intrinsischen
Viskosität
von wenigstens 5 Dezilitern/Gramm.
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Wie
hierin und in den Ansprüchen
genannt, wird die intrinsische Viskosität durch das Extrapolieren der reduzierten
Viskositäten
oder der inhärenten
Viskositäten
von verschiedenen verdünnten
Lösungen
des Polyolefins auf die Nullkonzentration bestimmt, wobei das Lösungsmittel
destilliertes Decahydronaphthalen ist, zu dem 0,2 Gewichtsprozent
3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyhydrozimtsäure, Neopentantetraylester
[CAS Registernummer 6683-19-8] hinzugefügt wurden. Die reduzierten
Viskositäten
oder die inhärenten
Viskositäten
des Polyolefins werden aus relativen Viskositäten bestätigt, die bei 135°C unter Verwendung
eines Ubbelohde Nr. 1 Viskosimeters erhalten wurden.
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Auf
einer beschichtungsfreien, drucktintenfreien, imprägnierungsmittelfreien
und Vor-Bindungs-Basis machen
die Poren wenigstens 35 Volumenprozent des mikroporösen Substrats
aus. In einigen Fällen
umfassen die Poren wenigstens ungefähr 60 Volumenprozent des mikroporösen Substrats
oder 35 bis ungefähr
80% oder 60% bis 75 Volumenprozent des mikroporösen Substrats.
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Die
Siliziumpartikel können
in der Form einzelner Partikel, Aggregate von einzelnen Partikeln
oder einer Kombination von beiden vorliegen. Wie er hierin und in
den Ansprüchen
verwendet wird, bezieht sich der Begriff „einzelner Partikel" auf kleine diskrete
Partikel kolloidaler, polymerisierter Kieselsäureeinheiten, die amorphe Kieselsäure ausmachen.
Der Begriff „aggregieren", wie er hierin und
in den Ansprüchen
verwendet wird, bezieht sich auf eine Struktur, in der einzelne
Partikel kondensiert sind, um eine offene aber kontinuierliche Struktur
von Ketten oder eine feste Struktur miteinander verbundener Poren
zu produzieren.
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In
einer Ausführungsform
sind die Silizium-haltigen Partikel fein verteilt. Wie es hierin
und in den Ansprüchen
verwendet wird, bezieht sich „fein
verteilt" auf eine
maximale Retention von 0,01 Gewichtsprozent auf einem 40 Mesh Sieb.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Kieselgelpartikel im Wesentlichen unlöslich. Wie er hierin und in
den Ansprüchen
verwendet wird, bezieht sich der Begriff „im Wesentlichen unlöslich" auf amorphe Kieselerde,
die eine reproduzierbare Gleichgewichtslöslichkeit in Wasser aufzeigt,
die im Bereich von 70 ppm bis mehr als 150 ppm in Wasser bei einer
Temperatur von 25°C
liegt. Es wird angenommen, dass Variationen in der Löslichkeit
durch Unterschiede in der Partikelgröße, dem Zustand der inneren
Hydrierung und dem Vorhandensein von Spuren von Verunreinigungen
in der Kieselerde oder auf seiner Oberfläche absorbiert bedingt sind.
Die Löslichkeit
der Kieselerde kann auch abhängig
von dem pH-Wert des Wassers sein. Wenn der pH-Wert von sich neutral
(d. h., ein pH-Wert von 7) zu alkalisch (d. h., ein pH-Wert von
mehr als 9) erhöht, erhöht sich
die Löslichkeit
der Kieselerde (siehe „The
Chemistry of Silica",
R. K. Iler, Wiley-Interscience, NY (1979), S. 40–58).
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In
der vorliegenden Erfindung haben wenigstens 90 Gewichtsprozent der
Siliziumpartikel, die bei der Herstellung des mikroporösen Substrats
verwendet werden, Partikelgrößen in dem
Bereich von 5 bis 40 Mikrometer. Die Partikelgröße wird durch Verwendung eines
Modell Tall Coulter Multisizer Particle Size Analyzer (Coulter Electronics,
Inc.) bestimmt, wobei vor der Analyse durch den Coulter-Analysator
das Füllmaterial
für 10
Minuten in Isoton II Elektrolytlösung
(Curtin Matheson Scientific, Inc.) unter Verwendung eines vierblattrigen Propellerrührers mit
4,445 Zentimeter Durchmesser gerührt
wird. In einer Ausführungsform
haben wenigstens 90 Gewichtsprozent der Siliziumpartikel Partikelgrößen in dem
Bereich von 10 bis 20 Mikrometern. Es wird angenommen, dass die
Größen der
Füllmaterialagglomerate
während
der Verarbeitung der Inhaltsstoffe zur Herstellung des mikroporösen Substrats
verringert werden können.
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Geeignete
Siliziumpartikel umfassen, sind aber nicht eingeschränkt auf,
Partikel aus Kieselerde, Glimmer, Montmorillonit, Kaolinit, Asbest,
Talk, Kieselgur, Vermiculit, natürliche
und synthetische Zeolite, Mörtel, Kalziumsilikat,
Aluminiumsilikat, Natriumaluminiumsilikat, Aluminiumpolysilikat,
Aluminiumsilikatgele und Glaspartikel. Kieselerde und Lehmarten
sind üblicher
verwendete Siliziumhaltige Partikel. In einer Ausführungsform
wird gefällte
Kieselerde, Kieselgel oder gerauchte Kieselerde verwendet.
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In
einer Ausführungsform
werden die Silikatpartikel vor dem Einbringen in das mikroporöse Substrat beschichtet.
Es kann ein Verfahren, das auf dem Gebiet bekannt ist, verwendet
werden, um die Partikel zu beschichten. Die Auswahl des Verfahrens
zur Beschichtung der Siliziumpartikel ist nicht kritisch. Zum Beispiel können die
Beschichtungsinhaltsstoffe zu einer wässrigen Aufschlämmung eines
vorgewaschenen Kieselerdefilterkuchens unter ausreichendem Rühren hinzugefügt werden,
um das vollständige
Vermischen der Inhaltsstoffe zu ermöglichen, gefolgt durch Trocknen
unter Verwendung von konventionellen Techniken, die auf dem Gebiet
bekannt sind.
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Die
Beschichtung kann die zuvor genannten wässrigen Polyurethandispersionen
und/oder die zuvor genannten kationischen, stickstoffhaltigen, polymeren
Verbindungen umfassen.
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Die
U.S. Patentanmeldungen mit den Seriennummern 09/636,711; 09/636,312;
09/636,310; 09/636,308; 09/636,311 und 10/041,114 offenbaren geeignete
Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren zur Beschichtung von
Kieselerdepartikeln, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können.
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Die
partikelförmigen,
siliziumhaltigen Füllmaterialien
machen 50 bis 90 Prozent des mikroporösen Substrats aus. In einer
Ausführungsform
macht das Füllmaterial
50 bis 85 Prozent oder 60 bis 80 Gewichtsprozent des mikroporösen Substrats
aus.
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Zusätzlich zu
den Siliziumpartikeln können
auch im Wesentlichen wasserunlösliche
Nicht-Siliziumfüllpartikel
in dem mikroporösen
Substrat verwendet werden. Beispiele von solchen optionalen, nicht-siliziumhaltigen
Füllmaterialpartikeln
umfassen Partikel aus Titanoxid, Eisenoxid, Kupferoxid, Zinkoxid,
Antimonoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Molybdändisulfid,
Zinksulfid, Bariumsulfat, Strontiumsulfat, Kalziumcarbonat, Magnesiumcarbonat,
Magnesiumhydroxid und fein verteilte im Wesentlichen wasserunlösliche, flammenbeständige Füllpartikel
wie Partikel aus Ethylenbis(tetrabromphthalimid), Octabromdiphenyloxid,
Decabromdiphenyloxid und Ethylenbisdibromnorbornandicarboximid.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das Substrat stark porös. Der Begriff „stark
porös" bezieht sich auf
ein Substrat mit einer Porosität
von nicht mehr als 20.000 oder nicht mehr als 10.000 und in vielen Fällen nicht
mehr als 7.500 Sekunden/100 cm3 Luft. Die
Porosität
beträgt
typischer Weise wenigstens 50 Sekunden/100 cm3 Luft.
Diese Porositätswerte
werden gemäß dem Verfahren,
das in ASTM D726 beschrieben wird, mit den folgenden Ausnahmen relativ
zu dem Abschnitt 8 von ASTM bestimmt. In der vorliegenden Erfindung
werden die Blattproben ohne Konditionierung gemäß ASTM D685 getestet, und es
werden nur drei (3) Proben für
einen gegebenen Probentyp für
eine Gesamtzahl von sechs Messungen (drei Messungen pro zwei Oberflächen) für einen
gegebenen Probentyp anstatt einem Minimum von 10 Proben für die gegebenen
Proben, wie es in ASTM D726 dargestellt wird, gemessen. Je niedriger
der Wert in Sekunden/cm3 Luft, desto poröser ist
das Substrat. Hoch oder stark poröse Substrate können durch
verschiedene Verfahren hergestellt werden, die auf dem Gebiet bekannt
sind, wie die thermische Behandlung eines Substrats, das Orientieren, durch
die Zusammensetzung durch das Erhöhen des Füllmaterialgehaltes, durch mikroraum-bildende
Filme oder Ätzen.
Beispiele von stark porösen
Substraten umfassen thermisch behandelte mikroporöse Materialien wie
Teslin TS-1000, das von PPG Industries, Inc., Pittsburgh, PA, käuflich verfügbar ist.
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Das
beschichtete mikroporöse
Substrat hat eine Dicke von wenigstens 2,54 μm (0,1 Mil) oder 12,7 bis 2540 μm (0,5 bis
100 Mil) oder 24,5 bis 1270 μm
(1 bis 50 Mil) und in einigen Fällen
101,6 bis 355 μm
(4 bis 14 Mil). Wenn das beschichtete mikroporöse Substrat eine Dicke hat,
die über
die zuvor genannten Bereiche hinausgeht, kann es vielleicht nicht
richtig durch einen Tintenstrahldrucker hindurchgeführt werden.
Wenn das beschichtete mikroporöse
Substrat unterhalb der genannten Bereiche liegt, kann es vielleicht
keine ausreichende Stärke
für seine
vorgesehene Verwendung aufweisen.
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Es
kann jegliches Verfahren, das auf dem Gebiet bekannt ist, verwendet
werden, um die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung
auf das Tinte aufnehmende Substrat aufzutragen, wie Flexografie,
Aufsprühen,
Luftrakelbeschichtung, Gießbeschichtung,
Eintauchen, Stabbeschichtung, Messerbeschichtung, Gravur, Umkehrwalzenbeschichtung,
Walzenauftrag, Aufsaugen, Leimpresse, Drucken Aufbürsten, Zeichnen,
Schlitzdüsenbeschichtung
und Extrudieren.
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Nach
dem Auftrag der Beschichtungszusammensetzung auf das Substrat wird
das Lösungsmittel
aus der aufgetragenen Beschichtung durch jegliche konventionelle
Trocknungstechnik entfernt. In einer Ausführungsform wird die Beschichtung
durch das Aussetzen des beschichteten Substrats an eine Temperatur
im Bereich der Raumtemperatur bis 177°C (350°F) getrocknet.
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Die
Beschichtungszusammensetzung wird wenigstens einmal auf wenigstens
eine Oberfläche
des Substrats aufgetragen. Wenn die Beschichtungszusammensetzung
mehr als einmal aufgetragen wird, wird die aufgetragene Beschichtung üblicher
Weise, nicht aber notwendiger Weise, zwischen den Beschichtungsanwendungen
entweder teilweise oder vollständig
getrocknet.
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Wenn
die Beschichtungszusammensetzung auf ein mikroporöses Substrat
aufgetragen wird, wird die Beschichtungszusammensetzung oft in das
Substrat eindringen. Das Eindringen der Beschichtungslage in das mikroporöse Substrat
verbessert die Tintenstrahldruckqualität auf dem beschichteten Substrat.
Typischer Weise dringt die Beschichtungsschicht in wenigstens den
ersten Mikrometer der Oberfläche
des mikroporösen Substrats
ein. In einigen Fällen
dringt die Beschichtungsschicht in wenigstens die ersten 10 Mikrometer
oder wenigstens die ersten 20 Mikrometer oder wenigstens die ersten
30 Mikrometer des mikroporösen
Substrats ein.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Beschichtungszusammensetzung
auf das Substrat unter Verwendung einer Luftrakelbeschichtungstechnik
aufgetragen, bei der die überschüssige Beschichtung
durch einen starken Luftstrahl aus einem Luftmesser „abgeblasen" wird. In einer anderen
Ausführungsform
wird ein Umkehrrollbeschichtungsverfahren verwendet. In dieser Prozedur
wird die Beschichtungszusammensetzung auf eine Auftragungsrolle
durch Präzisionseinstellung
des Abstandes zwischen einer oberen Messrolle und der Auftragsrolle
darunter eingemessen. Die Beschichtung wird von der Auftragungsrolle
durch das Substrat abgewischt, während
es über
die Trägerrolle
am Boden läuft.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Gravurbeschichtung verwendet,
um die Beschichtungszusammensetzung aufzutragen. In dem Gravurbeschichtungsverfahren
läuft eine gravierte
Rolle in ein Beschichtungsbad, das die gravierten Punkte oder Linien
der Rolle mit der Beschichtungszusammensetzung füllt. Jegliche überschüssige Beschichtung
auf der Rolle wird durch eine Doktorklinge abgewischt und die Beschichtung
wird auf dem Substrat abgesetzt, während es zwischen der Gravurrolle
und einer Druckrolle durchläuft.
Umkehrgravurbeschichtungsverfahren können verwendet werden. In diesem
Verfahren wird die Beschichtungszusammensetzung durch die Gravur
auf einer Rolle eingemessen, bevor sie wie in dem konventionellen
Umkehrrollenbeschichtungsverfahren abgewischt wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird ein Messstab verwendet, um die Beschichtungszusammensetzung
aufzutragen. Wenn ein Messstab verwendet wird, wird ein Überschuss
der Beschichtung auf dem Substrat abgesetzt, während es über eine Badrolle geführt wird.
Der mit Draht umwundene Messstab, der manchmal als Meyer-Stab bekannt
ist, ermöglicht
es der gewünschten
Menge der Beschichtung auf dem Substrat zu verbleiben. Die Menge
wird durch den Durchmesser des Drahtes, der auf dem Stab verwendet
wird, bestimmt.
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Die
Menge der im Wesentlichen trockenen Beschichtung, die auf das Substrat
aufgetragen wurde, oder das „Beschichtungsgewicht" wird als Beschichtungsgewicht
pro beschichtete Fläche
gemessen. Das Beschichtungsgewicht kann stark variieren, wird aber
in den meisten Fällen
wenigstens 0,001 g/m2 oder wenigstens 0,01
g/m2 und in einigen Fällen wenigstens 0,1 g/m2 betragen. Das Beschichtungsgewicht beträgt nicht mehr
als 50 g/m2 oder nicht mehr als 40 g/m2 und in einigen Fällen nicht mehr als 35 g/m2. Das Beschichtungsgewicht kann zwischen
jeglichen der genannten Mengen variieren.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf ein beschichtetes, mikroporöses Substrat
gerichtet. Das beschichtete, mikroporöse Substrat umfasst das mikroporöse Substrat
mit wenigstens einer der oben beschriebenen beschichteten Oberfläche. Die
Oberfläche
wird mit der zuvor genannten Beschichtungszusammensetzung beschichtet,
die eine kationische, polymere, stickstoffhaltige, farbstofffixierende
Verbindung und ein oder mehrere der oben beschriebenen Polyurethane
umfasst. Die wesentlich getrocknete Beschichtungsschicht umfasst
das Polyurethan zu 10 bis 70% oder zu 20 bis 60% und in einigen
Fällen
zu 30 bis 55 Gewichtsprozent der Beschichtungsschicht und das stickstoffhaltige
Polymer zu 30 bis 90% oder zu 40 bis 80% und in einigen Fällen zu
45 bis 70 Gewichtsprozent der Beschichtungsschicht. Die Menge von
jeder Komponente in der im Wesentlichen getrockneten Beschichtungsschicht
wird durch die Menge von jeder Komponente bestimmt, die verwendet
wurde, um die Beschichtungszusammensetzung herzustellen.
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Wie
es hierin und in den Ansprüchen
verwendet wird, wird „im
Wesentlichen trocken" verwendet,
um die Beschichtungslage zu bezeichnen, die sich bei der Berührung trocken
anfühlt.
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Die
vorliegende Erfindung wird genauer in den folgenden Beispielen beschreiben,
die nur als illustrativ vorgesehen sind, da viele Abweichungen und
Variationen davon sich den Fachleuten auf dem Gebiet in offensichtlicher
Weise ergeben. Es sei denn, dieses wird anderweitig spezifiziert,
sind alle Teil- und Gewichtsangaben nach Gewicht und bei allen Bezügen auf
Wasser ist deionisiertes Wasser gemeint.
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BEISPIELE
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Beispiel 1
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Eine
Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung wurde durch
das Verdünnen
eines 61,5 gewichtsprozentigen Feststoffanteils einer anionischen
Polyurethandispersion, die unter dem Markennamen „WitcoBond® 234", die von der Crompton
Corporation, Greenwich, Connecticut, verfügbar ist, in einem Edelstahlmischtank
unter Hochgeschwindigkeitsvermischen mit einem Überkopfrührer auf 9,22 Gewichtsprozent
Feststoffanteile hergestellt. In einem getrennten Zufuhrtank wurde
eine Lösung
mit 55 Gewichtsprozent Feststoffanteil eines Polyamidamins, das
mit Epichlorhydrin umgesetzt wurde, das unter dem Markennamen „CinFix
NF" von der Stockhausen
GmbH & Co. KG,
Krefeld, Deutschland, verkauft wird, auf 5,78 Gewichtsprozent Feststoffanteil
verdünnt
und anschließend
zu der verdünnten
anionischen Polyurethandispersion hinzugegeben und die Mischung
wurde für
15 Minuten vermischt. Der pH-Wert wurde mit Eisessigsäure auf
5,0 ± 0,5
eingestellt. Der Gesamtharzfeststoffanteil der Mischung betrug 7,5%
und die Viskosität
der Mischung betrug 46 CPS, wie es unter Verwendung eines Brookfield
Viskosimeters, RVT, Spindel Nr. 1, bei 50 Upm und 25°C bestimmt
wurde.
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Beispiele 2–4
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Die
Beschichtungszusammensetzungen wurden wie in Beispiel 1 beschrieben
hergestellt und auf mikroporöse
Substrate aufgetragen, die unter dem Markennamen „Teslin" von PPG Industries,
Pittsburgh, PA, verkauft werden. Ein Blatt von 215,9 mm × 279,4
mm (8,5'' × 11''),
254 μm (10
Mil) Dicke, Teslin®, wurde auf ein 381 mm × 508 mm
(15'' × 20'') × 508 μm (20 Mil)
Stützblatt
positioniert. Ein Messstab wurde 25,4–50,8 mm (1–2 Inch) oberhalb des Teslinblattes
parallel zur Oberkante platziert. Eine 10–20 ml Menge der Beschichtung wurde
in eine Plastikeinwegwerfspritze aufgezogen. Die Beschichtung wurde
als ein Kügelchensteifen
(ungefähr
3,175 mm (1/8 Inch) breit) direkt neben und den Messstab berührend abgesetzt.
Der Stab wurde vollständig über das
Teslinblatt mit dem Versuch einer kontinuierlichen/konstanten Geschwindigkeit
gezogen. Das resultierende nasse Blatt wurde in einen Umluftofen
platziert, gesichert und bei 95°C
für 2 Minuten
getrocknet. Das getrocknete Blatt wurde aus dem Ofen entfernt und
die gleiche Beschichtungsprozedur wurde auf der gegenüberliegenden
Seite des Blattes wiederholt. Das Blatt wurde dann bedruckt und
getestet. Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften der gedruckten Blätter. Die
Beschichtungszusammensetzungen wurden mit einem ungefähren Beschichtungsgewicht
von 0.73 g/m2 (insgeamt auf Vorder- und
Rückseite)
aufgetragen. Wie es hierin und in den Ansprüchen verwendet wird, bezieht
sich „Beschichtungsgewicht" auf die Verbrauchsgeschwindigkeit der
Beschichtung (als trockene Feststoffe) pro Einheitsfläche. Zum
Beispiel ist das Beschichtungsgewicht von „X" g Beschichtung (als trockene Feststoffanteile),
die in der Beschichtung von „Y" Quadratmetern Teslin
verbraucht werden, gleich „X
geteilt durch Y" g
pro Quadratmeter.
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-
Die
Beispiele 2–4
wurden mit einem Tintenstrahldrucker, Model HP960, von der Hewlett
Packard Company, Palo Alto, Kalifornien bedruckt und über Nacht
in Wasser bei Raumtemperatur saugen gelassen. Basierend auf der
Inspektion durch Sichtung schien es, dass die aufgenommenen Bilder
intakt verblieben, d. h. die Tinten bluteten nicht und die optische
Dichte des Bildes verringerte sich nicht signifikant.
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Beispiele 5–8
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Eine
Beschichtungszusammensetzung wurde wie in Beispiel 1 beschrieben
hergestellt und auf mikroporöse
Teslin-Substrate aufgetragen. Zwei Substrate (Beispiele 5 und 7)
wurden unter Verwendung eines Messstabes wie es in Beispiel 2 beschrieben
wird beschichtet. Für
Beschichtungszusammensetzungen mit einem Gesamtharzfeststoffanteil
von 7,5% betrug die Viskosität
46 CPS; und für
10% Feststoffanteil betrug die Viskosität 63 CPS. Die Viskositätswerte
wurden unter Verwendung eines Brookfield Viskosimeters, RVT, Spindel
Nr. 1, bei 50 Upm und 25°C
gemessen.
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Zwei
Substrate (Beispiele 6 und 8) wurden unter Verwendung eines flexografischen
oder Gravurbeschichtungsverfahrens beschichtet, um die Beschichtung
aufzutragen. In diesem Beschichtungsverfahren wurde ein Produktionsband,
das aus zwei Beschichtungsstationen mit jeweils einem Umluftofen
besteht, verwendet. Jede Beschichtungsstation bestand aus einer
Beschichtungszuführkammer,
einer Aniloxrolle und einer Gummiauftragungsrolle. Die Beschichtungszuführkammer
wurde aus einem beschichtungshaltenden Tank und mit einer Pumpe
beladen. Beide Seiten des Teslin Blattes wurden beschichtet. Die
Vorrichtung wurde mit einer 7 BCM (Milliarden Kubikmikrometer) Aniloxrolle
ausgestattet, die Bandgeschwindigkeit betrug 180 fpm, die Ofentemperatur
betrug 105°C
(220°F)
und es wurden 8 Passagen pro Rolle durchgeführt, was 4 Passagen pro Oberfläche darstellt.
Die Beschichtungszusammensetzungen wurden mit einem ungefähren Beschichtungsgewicht
von 0,73 g/m2 (insgesamt für Vorder-
und Rückseite)
aufgetragen.
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Tabelle
2 zeigt die Eigenschaften der hergestellten Blätter. TABELLE
2
- * UPO = Unebenheiten pro Oberfläche
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Die
resultierenden beschichteten Blätter
wurden in einem Testdruckmuster auf einem Modell HP970 (Hewlett
Packard Company) Tintenstrahldrucker bedruckt. Die Testbalken aus
dem Testdruckmuster wurden auf optische Dichte durch das Eintauchen
in deionisiertes Wasser bei Raumtemperatur für einen Zeitraum von 15 Minuten,
das Entfernen aus dem Wasser und das Ermöglichen des Trocknens für 1 Stunde
und das Messen jeder Farbe auf optische Dichte gemessen. Die optische
Dichte von Cyan (C), Magenta (M), gelb, schwarz (K) und Kompositeschwarz
(CMY) wurde unter Verwendung eines Modell RD922, MacBeth ANSWER
II Densitometers, das von der Kolimorgen Instrument Corporation
hergestellt wird, vor und nach dem Wassersaugen gemessen. Die Ergebnisse
werden in Tabelle 3 gezeigt.
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Beispiel 9 (vergleichend)
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Eine
Lösung
aus WitcoBond 234 mit einem 9,22 gewichtsprozentigen Feststoffanteil
wurde auf ein Teslin TS1000 Substrat unter Verwendung eines Messstabes,
wie es in den Beispielen 2–4
beschrieben wird, aufgetragen. Direkt danach wurde in ähnlicher
Weise eine Lösung
CinFix NF mit 5,78 gewichtsprozentigem Feststoffanteil auf das Substrat
aufgetragen. Das beschichtete Teslin TS1000 wurde dann bei 95°C für 2 Minuten
getrocknet. Das getrocknete Blatt wurde aus dem Ofen entfernt und
die gleiche Beschichtungsprozedur wurde auf der anderen Seite des
Blattes wiederholt. Ein Testdruckmuster wurde auf das beschichtete
Teslin unter Verwendung eines HP970 Tintenstrahldruckers gedruckt,
wie es in den Beispielen 5–8
beschrieben wird. Basierend auf der Inspektion durch Sichtung zeigte
das gedruckte Bild exzessives Tintenausbluten und schlechte Trocknungseigenschaften.
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Beispiel 10 (vergleichend)
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Eine
Lösung
aus CinFix NF mit 5,78 Gewichtsprozent Feststoffanteil wurde auf
ein Teslin TS1000 Substrat aufgetragen, wie es in den Beispielen
2–4 beschrieben
wird. Direkt danach wurde in ähnlicher
Weise eine Lösung
aus WitcoBond 234 mit 9,22 Gewichtsprozent Feststoffanteil auf das
Substrat aufgetragen. Das beschichtete Teslin TS1000 wurde dann
bei 95°C
für 2 Minuten
getrocknet. Das getrocknete Blatt wurde aus dem Ofen entfernt und
die gleiche Beschichtungsprozedur wurde auf der gegenüberliegenden
Seite des Blattes wiederholt. Ein Testdruckmuster wurde auf das
beschichtete Teslin unter Verwendung eines HP970 Tintenstrahldruckers
aufgedruckt, wie es in den Beispielen 5–8 beschrieben wird. Basierend
auf der Inspektion durch Sichtung zeigte das gedruckte Bild ausgiebiges
Tintenausbluten und schlechte Trocknungseigenschaften.
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Beispiel 11 (vergleichend)
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Es
wurde eine Lösung
aus CinFix NF mit einem 5,78 gewichtsprozentigen Feststoffanteil
auf ein Teslin TS1000 Substrat aufgetragen, wie es in den Beispielen
2–4 beschrieben
wird. Das beschichtete Teslin TS1000 wurde dann bei 95°C für 2 Minuten
getrocknet. Das getrocknete Blatt wurde aus dem Ofen entfernt und
die gleiche Beschichtungsprozedur wurde auf der gegenüberliegenden
Seite des Blattes wiederholt. Ein Testdruckmuster wurde auf das
beschichtete Teslin unter Verwendung eines HP970 Tintenstrahldruckers
aufgedruckt, wie es in den Beispielen 5–8 beschrieben wird. Basierend
auf der Inspektion durch Sichtung war das gedruckte Bild akzeptabel,
jedoch zeigte das bedruckte Substrat eine schwache Wasserwiderstandsfähigkeit.
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Beispiel 12 (vergleichend)
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Eine
Lösung
aus WitcoBond 234 mit 9,22 Gewichtsprozent Feststoffanteil wurde
auf ein Teslin TS1000 Substrat aufgetragen, wie es in den Beispielen
2–4 beschrieben
wird. Das beschichtete Teslin TS1000 wurde dann bei 95°C für 2 Minuten
getrocknet. Das getrocknete Blatt wurde aus dem Ofen entfernt und
die gleiche Beschichtungsprozedur wurde auf der gegenüberliegenden
Seite des Blattes wiederholt. Ein Testdruckmuster wurde auf das
beschichtete Teslin unter Verwendung eines HP970 Tintenstrahldruckers
aufgedruckt, wie es in den Beispielen 5–8 beschrieben wird. Basierend
auf der Inspektion durch Sichtung zeigte das gedruckte Bild eine
nicht akzeptable Druckqualität.
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Beispiel 13 (vergleichend)
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Eine
Beschichtungszusammensetzung wurde durch das Verdünnen einer
Dispersion aus anionischem Polyurethan mit 61,5 Gewichtsprozent
Feststoffanteil, die unter dem Markennamen WitcoBond® 234 von
der Crompton Corporation, Greenwich, Connecticut vertrieben wird,
in einem Edelstahlmischtank unter Hochgeschwindigkeitsvermischen
mit einem Überkopfmischer
auf 9,22 Gewichtsprozent Feststoffanteil hergestellt. In einen getrennten
Zuführtank
wurde eine Lösung
aus 55 Gewichtsprozent Feststoffanteil eines Polyamidamins, das
mit Epichlorhydrin umgesetzt wurde, das unter dem Markennamen CinFix
NF von der Stockhausen GmbH & Co.
KG, Krefeld, Deutschland, vertrieben wird, auf 5,78 Gewichtsprozent
Feststoffanteil verdünnt.
Die WitcoBond 234 Dispersion wurde zu der verdünnten CinFix NF Lösung hinzugegeben.
Die resultierende Suspension zeigte ein nicht akzeptables schweres
Präzipitat,
das ein Polysalz von CinFix NF und WitcoBond 234 war.
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Beispiele 14–16
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Es
wurden Beschichtungszusammensetzungen wie in Beispiel 1 hergestellt
und auf Seidenfaser, 45,36 g/0,836 m2 (0,10
Pfund/Quadratyard), 127 μm
(5 Mil) Masseinheit, Baumwollfaser (154,2 g/0,836 m2) (0,34
Pfund/Quadratyard), 345,4 μm,
(13,6 Mil) Masseinheit und ein Polypropylen/Zellulosefliesgewebesubstrat
(63,5 g/0,836 m2) (0,14 Pfund/Quadratyard),
241,3 μm
(9,5 Mil) Masseinheit aufgetragen. Für jedes beschichtete Material
wurde ein Blatt (215,9 × 279,4
mm) (8,5'' × 11'')
auf ein (381 ml × 508
mm × 508 μm) (15'' × 20'' × 20
Mil) Stützblatt
fixiert. Ein Messstab wurde (25,4–50,8 mm)(1–2 Inch) oberhalb des Blattes
parallel zu der Oberkante platziert. Eine 10–20 ml Menge der Beschichtung
wurde in eine Plastikwegwerfspitze aufgezogen. Die Beschichtung
wurde als ein Tropfenstreifen (ungefähr 1/8 Inch breit) direkt neben
und den Messstab berührend
abgesetzt. Der Stab wurde dann vollständig über das Blatt mit einer kontinuierlichen/konstanten
Geschwindigkeit gezogen. Das resultierende nasse Blatt wurde in
einen Umluftofen platziert, gesichert und bei 95°C für 2 Minuten getrocknet. Das
getrocknete Blatt wurde aus dem Ofen entfernt und die gleiche Beschichtungsprozedur
wurde auf der gegenüberliegenden
Seite des Blattes wiederholt. Das Blatt wurde dann auf ein transparentes
Blatt geklebt, um Festigkeit zu vermitteln, und war dann fertig,
zum Bedrucken und Testen. Die Beschichtungs zusammensetzungen wurden
mit einem ungefähren
Beschichtungsgewicht von 0,73 g/m2 (vollständige Vorder-
und Rückseite)
aufgetragen. Das Beschichtungsgewicht wurde wie zuvor in den Beispielen
2–4 beschrieben
bestimmt.
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Die
Beispiele 14–16
wurden mit einem Tintenstrahldrucker, Model HP970 von Hewlett Packard
Company, Palo Alto, Kalifornien, bedruckt und mit den gleichen Substraten
ohne Beschichtung verglichen. Nach dem Bedrucken wurde jedes Blatt
von dem festen, durchsichtigen Blatt entfernt. Beschichtete und
unbeschichtete, bedruckte Blatttypen wurden in Wasser bei Raumtemperatur
für 5 Tage
saugen gelassen. Die optische Dichte wurde nach 5 Tagen Einweichen
gemessen. Die optische Dichten von Cyan (C), Magenta (M), Gelb (Y), Schwarz
(K) und Kompositeschwarz (CMY) wurden unter Verwendung eines Modell
RD922, MacBeth ANSWER II Densitometers, hergestellt von der Kolimorgen
Instrument Corporation, vor und nach dem Einweichen mit Wasser gemessen.
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Die
aufgenommenen Bilder für
die beschichteten Substrate blieben nach 15 Minuten intakt, d. h.
die Tinte blutete nicht aus oder die optische Dichte des Bildes
war für
jede Probe nicht signifikant verringert. Die unbeschichteten Blätter bluteten
sofort aus und wuschen das gedruckte Bild innerhalb der 15 Minuten
Einweichzeit vollständig
heraus. Das gedruckte Bild auf jedem der beschichteten Substrate
zeigte ein Tintenausbluten nach 5 Tagen des Aussetzens an Weichen
mit Wasser, wie man durch optische Dichtewerte sehen kann. Die resultierenden
gedruckten Bilder verblassten, hatten aber eine gute Linienschärfe und
einen lesbaren Text.
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Beispiel 17
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Es
wurde eine Beschichtungszusammensetzung, die hierin als „01" bezeichnet wird,
wie folgt hergestellt. In einem Mischgefäß mit einem Überkopfmischer
wurde eine anionische Polyurethandispersion mit 61,5 Gewichtsprozent
Feststoffanteil, die unter dem Markenname Witcobond W-234 von der
Crompton Corporation, Greenwich, Connecticut, verfügbar ist,
unter Hochgeschwindigkeitsvermischen mit deionisiertem Wasser auf
eine Dispersion mit 10,0 Gewichtsprozent Feststoffanteil verdünnt. In
einem getrennten Gefäß wurde
eine Lösung
aus einem Polyamidamin mit einem 55 gewichtsprozentigen Feststoffanteil,
das mit Epichlorhydrin umgesetzt wurde, die unter dem Markennamen
CinFix NF verkauft wird, die von der Stockhausen GmbH & Co. KG, Krefeld,
Deutschland, verfügbar
ist, mit deionisiertem Wasser auf eine Lösung mit 10,0 Gewichtsprozent Feststoffanteil
verdünnt
und anschließend
zu der verdünnten
anionischen Polyurethandispersion hinzugefügt. Die Mischung wurde für 15 Minuten
nach Vervollständigung
der Zugabe vermischt. Die resultierende Mischung enthielt 40 Gewichtsprozent
Feststoffanteil CinFix NF und 60 Gewichtsprozent Feststoffanteil
Witcobond W-234.
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Es
wurde eine zweite Beschichtung, wie es oben beschrieben wurde, hergestellt,
mit der Ausnahme, dass CinFix NF mit einem Äquivalent CinFix RDF auf trockener
Feststoffbasis ersetzt wurde. Diese zweite Beschichtungszusammensetzung
wird hierin als „01/RDF" bezeichnet. CinFix
RDF ist eine Wasserlösung
aus Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) mit 31 Gewichtsprozent
Feststoffanteil, die kommerziell von der Stockhausen GmbH & Co. KG, Krefeld,
Deutschland, verfügbar
ist. Das CinFix RDF wurde auf 10 Gewichtsprozent Feststoffanteil
vor der Zugabe zu dem Witcobond W-234 verdünnt.
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Es
wurde eine dritte Beschichtung, wie es oben für die „01"-Zusammensetzung beschrieben wurde, hergestellt,
mit der Ausnahme, dass CinFix NF mit einem Äquivalent auf trockener Feststoffbasis
Diallyldimethylammoniumchlorid ersetzt wurde. Die dritte Beschichtungszusammensetzung
wird hierin als „01/DADMAC" bezeichnet. Diallyldimethylammoniumchlorid
ist kommerziell von der Aldrich Chemical Company of Milwaukee, WI,
als 65%-ige Lösung
in Wasser verfügbar.
Es wurde auf 10,0 Gewichtsprozent Feststoffe vor der Zugabe zu dem
Witcobond W-234 verdünnt.
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Es
wurde eine vierte Beschichtung, wie es oben für die „01"-Zusammensetzung beschrieben wird, hergestellt,
mit der Ausnahme, dass CinFix NF mit einem Äquivalent einer Verbindung
auf trockener Feststoffbasis, die das Reaktionsprodukt equimolarer
Mengen an Diethylamin und Epichlorhydrin ist, mit 30% Feststoffanteil
in Wasser, ersetzt wurde. Diese vierte Beschichtungszusammensetzung
wird hierin als „01/DEA-EPI" bezeichnet. Das
Reaktionsprodukt war nicht vollständig mit Wasser in der 30/70
gewichtsanteiligen Mischung mischbar, die für 30% Feststoffanteil notwendig
war, und wurde daher auf einen pH-Wert von 5 mit Essigsäure angesäuert, um
es in Wasser zur Verwendung in der Beschichtung löslich zu
machen. Es wurde auf 10 Gewichtsprozent Feststoffanteil vor der
Zugabe zu dem Witcobond W-234 verdünnt.
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Blätter von
Teslin® TS1000
und SP1000 wurden auf beiden Seiten mit jeder der oben genannten
Beschichtungen unter Verwendung eines #9-Stabes beschichtet. Die
Beschichtung wurde auf die vordere Oberfläche aufgetragen, für einen
Zeitraum von 2 Minuten bei einer Temperatur von 95°C getrocknet,
und dann auf die Rückseite
aufgetragen und für
2 Minuten bei 95°C
getrocknet. Die fertigen Blätter
wurden dann mit einem Muster auf einem Hewlett-Packart 960C Drucker
bei der „HP
Premium Photo Paper – Glossy" Einstellung bedruckt.
Die Farbdichte des bedruckten Farbbalkenabschnittes auf dem Muster
wurde unter Verwendung eines X-Rite Modell 418 Densitometers gemessen,
das mit einem weißen
Fliesenstandard kalibriert worden war. Der gedruckte Farbbalkenabschnitt
wurde aus jedem Blatt ausgeschnitten und in einem Becherglas mit
deionisiertem Wasser über
Nacht eingetaucht (d. h. 14 Stunden). Die Abschnitte wurden dann
aus den Wasserbädern entfernt
und für
einen Zeitraum von 4 Stunden trocknen gelassen. Die Farbdichte nach
dem Einweichen wurde dann gemessen.
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Die
Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle gezeigt:
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Die "01"-Beschichtung auf
jedem der Substrate zeigte eine akzeptable Farbdichte und Wasserwiderstandsfähigkeit
und es gab keinen sichtbaren Beweis von Farbbluten. Basierend auf
der Inspektion durch Sichtung waren die gedruckten Bilder scharf
und klar. Die „01/RDF"-Beschichtung zeigte
auch eine akzeptable Farbdichte und Wasserwiderstandsfähigkeit
und zeigte kein sichtbares Ausbluten. Jedoch gab es basierend auf
der Inspektion durch Sichtung, ein leichtes „Ausfasern" oder Verschwimmen des Bildes auf dem SP1000-Substrat.
Die „01/DADMAC"-Beschichtung hatte
eine hohe Farbdichte vor dem Einweichen, aber basierend auf der
Inspektion durch Sichtung trockneten die Tinten nicht vollständig auf
der Oberfläche
und wurden fast vollständig
von beiden der Substrate während
des Einweichens entfernt. Zudem waren basierend auf der Inspektion
durch Sichtung die Bilder nicht schart, es gab ein signifikantes
Farbausbluten gab und die Bilder waren nicht klar. Die „01/DA-EPI"-Beschichtung hatte
eine niedrige Farbdichte auf beiden Substraten und die Wasserwiderstandsfähigkeit
war schlecht. Basierend auf der Inspektion durch Sichtung, gab es
kein Farbbluten und die Bilder waren klar, erschienen aber verblasst.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugten
Ausführungsformen
beschrieben. Offensichtliche Modifikationen und Änderungen werden sich Anderen
beim Lesen und Verstehen der detaillierten Beschreibung ergeben.