DE60208969T2

DE60208969T2 - Ink jet recording element and printing method

Info

Publication number: DE60208969T2
Application number: DE2002608969
Authority: DE
Inventors: Allan. c/o Eastman Kodak Company Rochester Wexler
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2022-09-07
Also published as: JP2003159873A; EP1293356A2; JP2009107351A; DE60208969D1; EP1293356B1; EP1293356A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein poröses Tintenstrahlaufzeichnungselement und ein Druckverfahren zu dessen Verwendung.The The present invention relates to a porous ink jet recording element and a printing method of using the same.

In einem typischen Tintenstrahlaufzeichnungs- oder Tintenstrahldrucksystem werden Tintentröpfchen aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit auf ein Aufzeichnungselement oder Aufzeichnungsmedium ausgestoßen, um ein Bild auf dem Medium zu erzeugen. Die Tintentröpfchen oder die Aufzeichnungsflüssigkeit umfasst im Allgemeinen ein Aufzeichnungsmittel, wie einen Farbstoff oder ein Pigment, und eine große Menge eines Lösungsmittels. Das Lösungsmittel oder die Trägerflüssigkeit besteht typischerweise aus Wasser, einem organischen Material, wie einem einwertigen Alkohol, einem mehrwertigen Alkohol oder Mischungen daraus.In a typical ink jet recording or ink jet printing system become ink droplets a nozzle at high speed on a recording element or recording medium pushed out, to create an image on the medium. The ink droplets or the recording liquid generally includes a recording agent such as a dye or a pigment, and a big one Amount of a solvent. The solvent or the carrier liquid typically consists of water, an organic material, such as a monohydric alcohol, a polyhydric alcohol or mixtures it.

Ein Tintenstrahlaufzeichnungselement umfasst typischerweise einen Träger, auf dessen mindestens einer Seite sich mindestens eine Tintenempfangsschicht befindet. Die Tintenempfangsschicht ist typischerweise entweder eine poröse Schicht, die die Tinte durch Kapillarwirkung aufsaugt, oder eine Polymerschicht, die aufquillt, um die Tinte zu absorbieren. Aufquellbare, hydrophile Polymerschichten benötigen eine unerwünscht lange Zeit, um zu trocknen. Poröse Tintenempfangsschichten setzen sich normalerweise aus anorganischen oder organischen Partikeln zusammen, die durch ein Bindemittel gebunden werden. Die Menge der Partikel in dieser Art von Beschichtung liegt häufig über der kritischen Partikelvolumenkonzentration, was zu einer hohen Porosität in der Beschichtung führt. Während des Tintenstrahldruckprozesses werden Tintentröpfchen schnell durch Kapillarwirkung von der Beschichtung absorbiert, und das Bild ist sofort nach Austreten aus dem Drucker berührungstrocken. Poröse Beschichtungen ermöglichen somit ein schnelles "Trocknen" der Tinte und erzeugen ein schmierfestes Bild.One Ink jet recording element typically comprises a support whose at least one side is at least one ink-receiving layer located. The ink-receiving layer is typically either a porous one Layer that absorbs the ink by capillary action, or one Polymer layer that swells to absorb the ink. swellable, need hydrophilic polymer layers an undesirably long Time to dry. porous Ink-receiving layers are usually composed of inorganic or organic particles bound together by a binder become. The amount of particles in this type of coating is often above that critical particle volume concentration, resulting in high porosity in the Coating leads. While In the inkjet printing process, ink droplets rapidly become capillary action absorbed by the coating, and the image is immediately after emergence Touch dry from the printer. porous Allow coatings thus a quick "drying" of the ink and produce a smear-resistant picture.

Tintenstrahldrucke, die durch Drucken auf Tintenstrahlaufzeichnungselemente erzeugt werden, sind einer durch Umgebungseinflüsse bedingten Verschlechterung unterworfen. Sie sind insbesondere empfindlich gegenüber einer Beschädigung durch Kontakt mit Wasser und atmosphärischen Gasen, wie beispielsweise Ozon. Schäden, die aus dem Kontakt mit Wasser nach Bebilderung entstehen, können Wasserflecken sein, die aus einer Mattierung der oberen Schicht entstehen, verschmierte Farbstoffe, die auf eine unerwünschte Farbstoffdiffusion zurückzuführen sind, und sogar eine weitreichende Auflösung der Bildaufzeichnungsschicht. Ozon bewirkt ein Ausbleichen der Tintenstrahlfarbstoffe mit einem resultierenden Dichteverlust. Um diese Mängel zu vermeiden, werden Tintenstrahldrucke oft laminiert. Ein Laminieren ist jedoch kostspielig und bedarf einer separaten Materialrolle.Inkjet prints, produced by printing on ink jet recording elements are a deterioration due to environmental influences subjected. They are particularly sensitive to one damage by contact with water and atmospheric gases, such as ozone. damage Water stains resulting from exposure to water after imaging be, which arise from a matting of the upper layer, smeared Dyes indicating unwanted dye diffusion are due and even a far-reaching resolution of the image-recording layer. ozone causes bleaching of the ink jet dyes with a resultant Density loss. To these defects To avoid this, inkjet prints are often laminated. A lamination However, it is expensive and requires a separate roll of material.

US-A-4,785,313 und 4,832,984 betreffen ein Tintenstrahlaufzeichnungselement, das einen Träger umfasst, auf dem eine fixierbare Tintentransportschicht und eine Tintenaufnahmeschicht aufgetragen sind, wobei die Tintenaufnahmeschicht nicht porös ist. Ein Problem bei diesem Element liegt jedoch darin, dass es eine schlechte Bildqualität aufweist.US-A-4,785,313 and 4,832,984 relate to an ink jet recording element which a carrier comprises, on which a fixable ink transport layer and a Ink receiving layer are applied, wherein the ink receiving layer not porous is. A problem with this element, however, is that it a bad picture quality having.

EP 858,905A1 betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einer porösen Außenschicht, ausgebildet durch Aufsintern thermoplastischer Partikel, beispielsweise Polyurethan, das eine kleine Menge eines hydrophilen Bindemittels enthalten kann, wie beispielsweise Poly(vinylalkohol). Bei diesem Element tritt jedoch das Problem auf, dass es gegenüber mechanischem Abrieb schlecht beständig ist, wenn es kein hydrophiles Bindemittel enthält, und dass es eine schlechte Wasserfestigkeit aufweist, wenn es ein hydrophiles Bindemittel enthält. EP 858,905A1 relates to an ink jet recording element having a porous outer layer formed by sintering thermoplastic particles, for example, polyurethane, which may contain a small amount of a hydrophilic binder, such as poly (vinyl alcohol). This element, however, has the problem that it is poorly resistant to mechanical abrasion if it does not contain a hydrophilic binder and that it has poor water resistance when it contains a hydrophilic binder.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einer fixierbaren, äußeren Schutzschicht und einer tintenaufnehmenden Unterschicht bereitzustellen, die mit Tintenstrahltinten bedruckbar ist, ohne dass diese verlaufen. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, eine poröse Tintentransportschicht bereitzustellen, die eine gute mechanische Integrität aufweist und abriebfest ist. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, eine schützende, obere Tintentransportschicht bereitzustellen, die thermisch fixierbar ist und dadurch wasserfest gemacht werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungselements, das thermisch fixierbar ist, um eine hohe Dichte des gedruckten Bildes zu erzielen.Of the The present invention is based on the object, an ink jet recording element with a fixable, outer protective layer and an ink receiving subbing layer comprising ink jet inks is printable without these run. The invention is also the task is based on a porous To provide an ink transport layer that has a good mechanical integrity has and is resistant to abrasion. The invention is also the task underlying, a protective, To provide upper ink transport layer, the thermally fixable is and can be waterproofed. Another task of The invention is the provision of an ink jet recording element, which is thermally fixable to a high density of the printed To achieve a picture.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Druckverfahren unter Verwendung des zuvor beschriebenen Elements bereitzustellen.Farther the invention has for its object to provide a printing method To provide use of the element described above.

Diese und andere Aufgaben werden mit der Erfindung gelöst, die ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einem Träger umfasst, auf dem folgende Schichten angeordnet sind:

a) mindestens eine poröse Tintenaufnahmeschicht; und
b) eine fixierbare, poröse Tintentransportschicht mit fixierbaren, polymeren Partikeln und einem filmbildenden, hydrophoben Bindemittel.

These and other objects are achieved with the invention, which comprises an ink jet recording element having a support on which the following layers are arranged:

a) at least one porous ink receiving layer; and
b) a fixable, porous ink transport layer with fixable, polymeric particles and a film-forming, hydrophobic binder.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein poröses Tintenstrahlaufzeichnungselement bereitgestellt, das eine gute Abriebbeständigkeit aufweist und, wenn es mit einer Tintenstrahltinte bedruckt und anschließend fixiert wird, eine gute Wasserfestigkeit und hohe Druckdichte aufweist.With The present invention will be a porous ink jet recording element provided which has a good abrasion resistance and, if printed with an inkjet ink and then fixed is, has a good water resistance and high print density.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Tintenstrahldruckverfahren mit folgenden Schritten:

I) Bereitstellen eines Tintenstrahldruckers, der auf digitale Datensignale anspricht;
II) Beladen des Druckers mit dem oben beschriebenen Tintenstrahlaufzeichnungselement;
III) Beladen des Druckers mit einer Tintenstrahltintenzusammensetzung;
IV) Bedrucken der Bildempfangsschicht mit der Tintenstrahltintenzusammensetzung in Abhängigkeit von den digitalen Datensignalen; und
V) Fixieren der fixierbaren, porösen Tintentransportschicht zur Bereitstellung einer durchgehenden polymeren Schicht auf der Oberfläche des Tintenstrahlaufzeichnungselements.

Another embodiment of the invention relates to an ink jet printing method comprising the following steps:

I) providing an inkjet printer responsive to digital data signals;
II) loading the printer with the above-described ink jet recording element;
III) loading the printer with an ink-jet ink composition;
IV) printing the image-receiving layer with the ink-jet ink composition in response to the digital data signals; and
V) fixing the fixable porous ink transport layer to provide a continuous polymeric layer on the surface of the ink jet recording element.

Die in der Erfindung verwendeten fixierbaren Polymerpartikel können eine beliebige Partikelgröße aufweisen, vorausgesetzt, sie bilden eine poröse Schicht. In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Partikelgröße der fixierbaren Polymerpartikel zwischen 0,5 und 10 μm. Die Partikel können aus einem beliebigen Polymer gebildet werden, das fixierbar ist, d.h. das sich unter Anwendung von Wärme und/oder Druck aus diskreten Partikeln zu einer kontinuierlichen Schicht formen lässt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen die fixierbaren, polymeren Partikel ein Kondensationspolymer, ein Styrolpolymer, ein Vinylpolymer, ein Ethylenvinylchlorid-Copolymer, ein Polyacrylat, Poly(vinylacetat), Poly(vinylidenchlorid) und ein Vinylacetat-Vinylchloridcopolymer. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Kondensationspolymer ein Polyester oder Polyurethan sein.The A fixable polymer particle used in the invention may be have any particle size, provided they form a porous layer. In another preferred embodiment of the invention the particle size of the fixable Polymer particles between 0.5 and 10 microns. The particles can be out be formed of any polymer which is fixable, i. that is by using heat and / or pressure from discrete particles to a continuous one Layer can be formed. In a preferred embodiment invention, the fixable polymeric particles comprise a condensation polymer, a styrene polymer, a vinyl polymer, an ethylene vinyl chloride copolymer, a polyacrylate, poly (vinyl acetate), poly (vinylidene chloride) and a Vinyl acetate-vinyl chloride copolymer. In another preferred embodiment For example, the condensation polymer may be a polyester or polyurethane.

Das in der Erfindung verwendbare filmbildende, hydrophobe Bindemittel kann ein beliebiges filmbildendes, hydrophobes Polymer sein, das in Wasser dispergierbar ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das hydrophobe Bindemittel eine wässrige Dispersion eines Acrylpolymers oder ein Polyurethan.The film-forming hydrophobic binders useful in the invention may be any film-forming, hydrophobic polymer that is dispersible in water. In a preferred embodiment In the invention, the hydrophobic binder is an aqueous dispersion an acrylic polymer or a polyurethane.

Das Verhältnis von Partikeln zu Bindemittel der in der Tintentransportschicht verwendeten Partikel und Bindemittel kann im Bereich zwischen 98:2 und 60:40 liegen, vorzugsweise zwischen 95:5 und 80:20. Im Allgemeinen hat eine Schicht, die ein Verhältnis von Partikeln zu Bindemittel aufweist, das höher als das angegebene ist, keine ausreichende Kohäsionskraft; eine Schicht, die ein Verhältnis von Partikeln zu Bindemittel aufweist, das unter dem angegebenen liegt, ist normalerweise nicht ausreichend porös, um eine gute Bildqualität zu erzeugen.The relationship from particle to binder of those used in the ink transport layer Particles and binders can range between 98: 2 and 60:40 preferably between 95: 5 and 80:20. Generally has a layer that has a relationship from particle to binder, which is higher than that indicated, insufficient cohesiveness; a layer that has a relationship From particle to binder having the specified is usually not sufficiently porous to produce good image quality.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis der mittleren volumengewichteten Größe der dispergierten filmbildenden, hydrophoben, polymeren Bindemittelpartikel zu den fixierbaren Polymerpartikeln vorzugsweise 0,15 zu 1 und vorzugsweise mehr als 0,41 zu 1, wie mit einem Teilchengrößenanalysator des Typs Horiba LA-920 (Horiba Instruments, Inc.) ermittelt. Obwohl dies durch keine Theorie belegt wird, ist anzunehmen, dass bei einem Verhältnis, das unter der angegebenen Untergrenze liegt, die Bindemittelpartikel durch die interpartikulären Hohlräume zwischen den größeren, fixierbaren Partikeln treten und sich auf der Kontaktstelle mit der Tintenempfangsschicht ablagern. Die resultierende Struktur sperrt den Tintenfluss in die Tintenabsorptionsschicht, wodurch es zu einem unerwünschten Verlaufen kommt. Die interpartikulären Hohlräume sind als der Radius der Kontaktebene des Zwischenraums r definiert, der durch drei Kugeln mit dem Radius R gebildet wird. In einem eng gepackten Array ist r = 0,15R, in einem weniger eng gepackten Array quadratisch gepackter Kugeln ist r = 0,41R.In a preferred embodiment is The relationship the average volume-weighted size of the dispersed film-forming, hydrophobic polymeric binder particles to the fixable polymer particles preferably 0.15 to 1 and preferably more than 0.41 to 1, such as with a particle size analyzer Horiba LA-920 (Horiba Instruments, Inc.). Even though this is not supported by any theory, it is to be assumed that at one Relationship, which is below the specified lower limit, the binder particles through the interparticular cavities between the larger, fixable Particles enter and get in contact with the ink-receiving layer deposit. The resulting structure blocks the flow of ink into the Ink absorption layer, making it an undesirable Bleed comes. The interparticle cavities are considered the radius of the Contact plane of the gap r defined by three balls is formed with the radius R. In a tightly packed array is r = 0.15R, in a less closely packed array of square-packed Balls is r = 0.41R.

Die Tintenabsorptionsschicht kann eine beliebige poröse Struktur aufweisen, aber vorzugsweise ist der mittlere Porenradius kleiner als die oberste Tintentransportschicht. Die Tintenabsorptionsschicht ist somit aus Partikeln und Bindemittel zusammengesetzt, wobei die Partikel deutlich kleiner als die fixierbaren, polymeren Partikel in der oberen Tintentransportschicht sind, wodurch eine korrekte Poren-Größen-Hierarchie gewährleistet ist.The Ink absorption layer may have any porous structure, but Preferably, the average pore radius is smaller than the uppermost one Ink transport layer. The ink absorption layer is thus off Particles and binders composed, the particles clearly smaller than the fixable polymeric particles in the upper ink transport layer which ensures a correct pore size hierarchy is.

Die Tintenabsorptionsschicht oder die Tintenabsorptionsschichten haben im Allgemeinen eine Dicke von 1 μm bis 50 μm und die obere Tintentransportschicht hat normalerweise eine Dicke von 2 μm bis 50 μm. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Tintenabsorptionsschicht in einer Menge von 1 g/m² bis 50 g/m², vorzugsweise von 5,0 g/m² bis 30 g/m² vorhanden.The ink absorption layer or layers generally have a thickness of 1 μm to 50 μm, and the upper ink transport layer normally has a thickness of 2 μm to 50 μm. In a preferred embodiment, the ink absorption layer is present in an amount of from 1 g / m ² to 50 g / m ² , preferably from 5.0 g / m ² to 30 g / m ² .

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Tintenabsorptionsschicht eine kontinuierliche, coextensive, poröse Schicht, die organische oder anorganische Partikel enthält. Beispiele verwendbarer organischer Partikel sind u.a. Kern-/Mantelpartikel, wie die in US-Patent mit der Seriennummer 09/609,969 von Kapusniak et al. beschriebenen, eingereicht am 30. Juni 2000, sowie homogene Partikel, wie die in US-Patent mit der Seriennummer 09/608,466 von Kapusniak et al. beschriebenen, eingereicht am 30. Juni 2000. Beispiele verwendbarer organischer Partikel sind u.a. Acrylharze, Styrolharze, Cellulosederivate, Polyvinylharze, Ethylenallyl-Copolymere und Polycondensationspolymere, wie beispielsweise Polyester. Beispiele in der erfindungsgemäßen Tintenabsorptionsschicht verwendbarer anorganischer Partikel sind u.a. Siliciumdioxid, Titandioxid, Ton, Calciumcarbonat, Bariumsulfat oder Zinkoxid.In a preferred embodiment invention, the ink absorption layer is a continuous, coextensive, porous Layer containing organic or inorganic particles. Examples usable organic particles are i.a. Core / shell particles, as described in U.S. Patent Serial No. 09 / 609,969 to Kapusniak et al. described on June 30, 2000, as well as homogeneous Particles such as those described in U.S. Patent Serial No. 09 / 608,466 of Kapusniak et al. described on June 30, 2000. Examples usable organic particles are i.a. Acrylic resins, styrene resins, Cellulose derivatives, polyvinyl resins, ethylene-allyl copolymers and polycondensation polymers, such as polyester. Examples in the ink absorption layer according to the invention usable inorganic particles are i.a. Silica, titania, Clay, calcium carbonate, barium sulfate or zinc oxide.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die poröse Tintenabsorptionsschicht zwischen 20% und 100% Partikel und zwischen 0% und 80% des polymeren Bindemittels, vorzugsweise zwischen 80% und 95% Partikel und zwischen 20% und 5% des polymeren Bindemittels. Das polymere Bindemittel kann hydrophiles Polymer sein, wie Poly(vinylalkohol), Poly(vinylpyrrolidon), Gelatine, Celluloseether, Poly(oxazoline), Poly(vinylacetamide), teilhydrolysierter Poly(vinylacetat/Vinylalkohol), Poly(acrylsäure), Poly(acrylamid), Poly(alkylenoxid), sulfonierte oder phosphatierte Polyester und Polystyrole, Casein, Zein, Albumin, Chitin, Chitosan, Dextran, Pectin, Collagenderivate, Collodian, Agar- Agar, Pfeilwurz, Guar, Carrageenan, Tragantgummi, Xanthan, Rhamsan usw. Vorzugsweise ist das hydrophile Polymer Poly(vinylalkohol), Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Poly(alkylenoxid), Poly(vinylpyrrolidinon), Poly(vinylacetate) oder Copolymere davon oder Gelatine.In a preferred embodiment The invention includes the porous Ink absorption layer between 20% and 100% particles and between 0% and 80% of the polymeric binder, preferably between 80% and 95% particles and between 20% and 5% of the polymeric binder. The polymeric binder may be hydrophilic polymer, such as poly (vinyl alcohol), Poly (vinylpyrrolidone), gelatin, cellulose ethers, poly (oxazolines), Poly (vinyl acetamide), partially hydrolyzed poly (vinyl acetate / vinyl alcohol), Poly (acrylic acid), Poly (acrylamide), poly (alkylene oxide), sulfonated or phosphated Polyesters and polystyrenes, casein, zein, albumin, chitin, chitosan, Dextran, pectin, collagen derivatives, collodian, agar-agar, arrowroot, Guar, carrageenan, gum tragacanth, xanthan, rhamsan, etc. Preferably the hydrophilic polymer is poly (vinyl alcohol), hydroxypropyl cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, poly (alkylene oxide), poly (vinylpyrrolidinone), Poly (vinyl acetates) or copolymers thereof or gelatin.

Geeignete poröse Materialien für eine Tintenabsorptionsschicht umfassen beispielsweise Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid in einem polymeren Bindemittel. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Tintenabsorptionsschicht poröses, hochdisperses Aluminiumoxid in einem vernetzten Poly(vinylalkohol)bindemittel.suitable porous Materials for an ink absorption layer includes, for example, silica or alumina in a polymeric binder. In a preferred embodiment For example, the ink absorption layer is porous, fumed alumina in a crosslinked poly (vinyl alcohol) binder.

Um dem Tintenstrahlaufzeichnungselement eine mechanische Festigkeit zu verleihen, können Vernetzungsmittel in kleinen Mengen zugesetzt werden, die auf das Bindemittel wirken, wie zuvor besprochen. Ein derartiges Additiv verbessert die Kohäsionsfestigkeit der Schicht. Vernetzungsmittel, wie Carbodiimide, polyfunktionale Aziridine, Aldehyde, Isocyanate, Epoxide, mehrwertige Metallkationen, Vinylsulfone, Pyridin, Pyridyliumdicationether, Methoxyalkylmelamine, Triazine, Dioxanderivative, Chromalum, Zirconiumsulfat usw., sind verwendbar. Vorzugsweise ist das Vernetzungsmittel ein Aldehyd, ein Acetal oder ein Ketal, wie 2,3-Dihydroxy-1,4-Dioxan.Around the ink jet recording element, a mechanical strength to lend Crosslinking agents are added in small quantities, which are based on the Binders act as previously discussed. Such an additive improves cohesive strength the layer. Crosslinking agents, such as carbodiimides, polyfunctional Aziridines, aldehydes, isocyanates, epoxides, polyvalent metal cations, Vinylsulfones, pyridine, pyridylium dicationether, methoxyalkylmelamines, Triazines, Dioxanderivative, Chromalum, zirconium sulfate, etc., are usable. Preferably, the crosslinking agent is an aldehyde, an acetal or a ketal such as 2,3-dihydroxy-1,4-dioxane.

Die poröse Tintenabsorptionsschicht kann zudem ein offenporiges Polyolefin, ein offenporiges Polyester oder eine offenporige Membran umfassen. Eine offenporige Membran lässt sich gemäß der bekannten Phaseninversionstechnik herstellen. Beispiele für eine poröse Tintenempfangsschicht mit einer offenporigen Membran werden in US-Patent mit der Seriennummer 09/626,752 und in 09/626,883 beschrieben, beide von Landry-Coltrain et al., eingereicht am 27. Juli 2000.The porous Ink absorption layer can also be an open-pored polyolefin, an open-pore polyester or an open-pore membrane. Leaves an open-pored membrane according to the known Produce phase inversion technology. Examples of a porous ink-receiving layer with an open-pore membrane are described in U.S. Patent Serial Number 09 / 626,752 and in 09 / 626,883, both to Landry-Coltrain et al., filed July 27, 2000.

In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei poröse Tintenabsorptionsschichten vorhanden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die oberste Schicht im Wesentlichen gleich der unteren Schicht, hat jedoch nur eine Dicke von ca. 1% bis 20% der Dicke der unteren Schicht und enthält zudem zwischen 1 und 20 Gew.-% eines Beizmittels, wie beispielsweise eines kationischen Latexbeizmittels.In another preferred embodiment of the invention are two porous Ink absorption layers present. In this embodiment the topmost layer is essentially the same as the bottom layer, however, only has a thickness of about 1% to 20% of the thickness of the lower one Layer and contains also between 1 and 20% by weight of a mordant, such as a cationic latex dressing agent.

Die beiden porösen Tintenabsorptionsschichten können gleichzeitig oder nacheinander anhand der bekannten Beschichtungstechniken beschichtet werden, wie nachfolgend beschrieben wird. Das Farbstoffbild wird dann an der dünnen, oberen Tintenabsorptionsschicht konzentriert, die ein Beizmittel enthält, wodurch sich die Druckdichte verbessert.The both porous Ink absorption layers can simultaneously or successively using the known coating techniques coated as described below. The dye image is then at the thin, concentrated ink absorbent layer, which is a mordant contains whereby the printing density improves.

Der Träger, der in dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungselement verwendet wird, kann lichtundurchlässig, durchscheinend oder lichtdurchlässig sein. Verwendbar sind beispielsweise Normalpapiere, harzbeschichtete Papiere, verschiedene Kunststoffe, u.a. ein Polyesterharz, wie Poly(ethylenterephthalat), Poly(ethylennaphthalat) und Poly(esterdiacetat), ein Polycarbonatharz, ein Fluorharz, wie Poly(tetrafluorethylen), Metallfolie, PVC, Gewebe, laminierte oder coextrudierte Träger, verschiedene Glasmaterialien usw. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Träger ein harzbeschichtetes Papier. Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Träger kann eine Dicke von 12 bis 500 μm und vorzugsweise von 75 bis 300 μm aufweisen.The support used in the ink jet recording element of the present invention may be opaque, translucent or translucent. Usable are, for example, plain papers, resin-coated papers, various plastics including a polyester resin such as poly (ethylene terephthalate), poly (ethylene naphthalate) and poly (ester diacetate), a polycarbonate resin, a fluororesin such as poly (tetrafluoroethylene), metal foil, PVC, cloth, laminated or coextruded supports, various glass materials, etc. In a preferred embodiment, the support is a resin-coated paper. The support used in the present invention may have a thickness of 12 to 500 μm, and preferably 75 to 300 μm sen.

Falls gewünscht und um die Haftung der Grundschicht auf dem Träger zu verbessern, kann die Oberfläche des Trägers vor dem Aufbringen der Grundschicht oder der lösungsmittelabsorbierenden Schicht auf dem Träger coronaentladen werden.If required and to improve the adhesion of the base layer to the support, the surface of the carrier before applying the basecoat or the solvent-absorbing layer on the carrier corona discharge.

Da das Bildaufzeichnungselement in Kontakt mit anderen Bildaufzeichnungselementen oder den Antriebs- oder Transportmechanismen der Bildaufzeichnungsvorrichtungen kommen kann, können Additive, wie Surfactants, Schmiermittel, UV-Absorptionsmittel, Mattierpartikel usw., dem Element mengenmäßig so zugesetzt werden, dass sie die relevanten Eigenschaften nicht beeinträchtigen.There the image-recording element in contact with other image-recording elements or the drive or transport mechanisms of the image recording devices can come Additives, such as surfactants, lubricants, UV absorbers, Mattierpartikel etc., the element are added quantitatively so that they do not affect the relevant properties.

Die zuvor beschriebenen Schichten, einschließlich der Grundschicht und der oberen Schicht, können mit herkömmlichen Mitteln auf einem Trägermaterial aufgetragen werden, wie es in der Technik gängig ist. Die Beschichtungsverfahren umfassen beispielsweise, aber nicht abschließend, Drahtumspinnbeschichtung, Schlitzgießen, Trichterbeschichtung, Gravurstreichbeschichtung, Vorhangbeschichtung usw. Einige dieser Verfahren ermöglichen das gleichzeitige Auftragen beider Schichten, was aus Perspektive einer wirtschaftlichen Herstellung zu bevorzugen ist.The previously described layers, including the base layer and the upper layer, can with usual Means on a carrier material be applied, as is common in the art. The coating process include, but are not limited to, wire-wound coating, slot casting, hopper coating, Gravure coating, curtain coating, etc. Some of these methods enable the simultaneous application of both layers, what from perspective an economical production is preferable.

Nach dem Bedrucken des erfindungsgemäßen Elements wird die fixierbare, poröse Tintentransportschicht mit Wärme und/oder Druck fixiert, um eine Schutzschicht auf der Oberfläche auszubilden. Das Fixieren erfolgt vorzugsweise durch Aufbringen eines Wärmefixierelements auf das Element, beispielsweise eine Fixierwalze oder einen Fixiergurt. Das Fixieren kann somit beispielsweise erfolgen, indem man das Element durch zwei beheizte Walzen führt, die auf eine Temperatur von 60°C bis 160°C erwärmt werden, und zwar mit einem Druck von 5 bis 15 MPa und einer Transportgeschwindigkeit von 0,005 m/s bis 0,5 m/s.To the printing of the element according to the invention becomes the fixable, porous Ink transport layer with heat and / or pressure fixed to form a protective layer on the surface. The fixing is preferably carried out by applying a Wärmefixierelements on the element, for example a fixing roller or a fixing belt. The fixing can thus be done, for example, by passing the element through two heated rollers, to a temperature of 60 ° C up to 160 ° C heated be, with a pressure of 5 to 15 MPa and a transport speed from 0.005 m / s to 0.5 m / s.

Die zur Bebilderung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente verwendeten Tintenstrahltinten sind in der Technik bekannt. Die im Tintenstrahldrucken verwendeten Tintenzusammensetzungen sind typischerweise flüssige Zusammensetzungen aus einem Lösemittel oder einer Trägerflüssigkeit, Farbstoffen oder Pigmenten, Feuchthaltemitteln, organischen Lösemitteln, Detergenzien, Verdickern, Konservierungsstoffen usw. Das Lösemittel oder die Trägerflüssigkeit können reines Wasser sein oder Wasser, das mit anderen wassermischbaren Lösemitteln gemischt ist, wie mehrwertigen Alkoholen. Tinten, in denen organische Materialien, wie mehrwertige Alkohole, die vorherrschende Träger- oder Lösemittelflüssigkeit sind, sind ebenfalls verwendbar. Insbesondere sind gemischte Lösemittel aus Wasser und mehrwertigen Alkoholen geeignet. Die in diesen Zusammensetzungen verwendeten Farbstoffe sind typischerweise wasserlösliche Direktfarbstoffe oder saure Farbstoffe. Derartige flüssige Zusammensetzungen sind in der Technik bereits ausführlich beschrieben worden, beispielsweise in US-A-4,381,946; 4,239,543 und 4,781,758.The used for imaging the recording elements according to the invention Inkjet inks are known in the art. The inkjet printing Ink compositions used are typically liquid compositions from a solvent or a carrier liquid, Dyes or pigments, humectants, organic solvents, Detergents, thickeners, preservatives, etc. The solvent or the carrier liquid can be pure water or water that mixes with other water solvents mixed, such as polyhydric alcohols. Inks in which organic Materials such as polyhydric alcohols, the predominant carrier or Solvent liquor are are also usable. In particular, mixed solvents suitable from water and polyhydric alcohols. The in these compositions Dyes used are typically water-soluble direct dyes or acid dyes. Such liquid compositions are already in detail in the art have been described, for example in US-A-4,381,946; 4,239,543 and 4,781,758.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung.The The following examples serve to further illustrate the invention.

Beispiel 1example 1

Synthese von PolyurethanpolymerSynthesis of polyurethane polymer

In einem 21 Kolben, der mit Thermometer, Rührwerk, Wasserkondensator und Vakuumanschluss versehen war, wurden 123 g (0,041 Mol) Polyesterpolyol, Tone^® 0260, (Union Carbide Corp.), Mw 3000 geschmolzen und unter Vakuum bei 90°C entwässert. Das Vakuum wurde entspannt und bei 40°C wurden 10,20 g (0,076 Mol) 2,2-Bis(hydroxymethyl)propionsäure, 128,76 g (0,383 Mol) Hexafluorbisphenol A, 75 g als Reagenz geeignetes Ethylacetat und 20 Tropfen Dibutyltindilaurat (Katalysator) zugegeben. Die Temperatur wurde auf 80°C eingestellt und der Inhalt für 30 Minuten gerührt. Dann wurde die Temperatur auf 70°C abgesenkt, und unter Rühren wurden 111,20 g (0,50 Mol) Isophrondiisocyanat und 10 g Ethylacetat zugegeben. Die Temperatur wurde auf 80°C angehoben und die Mischung wurde bei dieser Temperatur bis Abschluss der Reaktion gerührt, wodurch nach Abkühlen eine Lösung mit 60,6 Gew.-% Feststoffen entstand. Die Lösung wurde zur Herstellung der nachstehend beschriebenen Polyurethanpartikel P1 verwendet.In a 21 flask equipped with thermometer, stirrer, water condenser and vacuum port, 123 g (0.041 mol) of polyester polyol, ^Tone® 0260, (Union Carbide Corp.), Mw 3000 were melted and dewatered under vacuum at 90 ° C. The vacuum was released and at 40 ° C., 10.20 g (0.076 mol) of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, 128.76 g (0.383 mol) of hexafluorobisphenol A, 75 g of ethyl acetate suitable as reagent and 20 drops of dibutyltin dilaurate ( Catalyst). The temperature was adjusted to 80 ° C and the contents were stirred for 30 minutes. Then, the temperature was lowered to 70 ° C, and under stirring, 111.20 g (0.50 mol) of isophrone diisocyanate and 10 g of ethyl acetate were added. The temperature was raised to 80 ° C and the mixture was stirred at this temperature until completion of the reaction to give, after cooling, a 60.6 wt% solids solution. The solution was used to prepare the polyurethane particles P1 described below.

Herstellung der Polyurethanpartikel – P1Production of Polyurethane Particles - P1

Der Menge von 194,8 g von 60,6 Gew.-% festen Polyurethans, gelöst in Ethylacetat, wie zuvor beschrieben, wurden 172,0 g Ethylacetat und 4,0 g Triethanolamin zugegeben. Eine separate wässrige Zusammensetzung wurde durch Mischen von 26,8 g Ethylacetat und 1202,4 g deionisiertem Wasser hergestellt. Die organische Zusammensetzung wurde langsam der wässrigen Zusammensetzung unter Verwendung eines Propellermischers mit niedriger Scherung zugegeben. Die resultierende Öl-in-Wasser-Emulsion wurde einem Brinkman Rotor-Stator-Mischer für 5 Minuten bei 5000 U/min zugegeben. Das Ethylacetat wurde durch Rotationsverdampfung unter Vakuum bei 68°C entfernt, und die Partikel wurden konzentriert, um eine Dispersion von 30% Feststoffen aus Partikeln von 2 μm Größe zu erhalten.To the amount of 194.8 g of 60.6 wt% solid polyurethane dissolved in ethyl acetate as described above was added 172.0 g of ethyl acetate and 4.0 g of triethanolamine. A separate aqueous composition was prepared by mixing 26.8 g of ethyl acetate and 1202.4 g of deionized water. The organic composition was slowly added to the aqueous composition using a Low shear propeller mixer added. The resulting oil-in-water emulsion was added to a Brinkman rotor-stator mixer for 5 minutes at 5000 rpm. The ethyl acetate was removed by rotary evaporation under vacuum at 68 ° C and the particles were concentrated to obtain a dispersion of 30% solids from particles of 2 μm size.

Herstellung der Polystyrolpartikel – P2Production of Polystyrene Particles - P2

333 g Styrol wurden 10 g 2,2'-Azobis(2,4-Dimethylvaleronitril), Vazo 52^® (DuPont Corp.), zugegeben und gerührt, bis sich das Vazo 52^® löste. Getrennt davon wurde eine wässrige Phase hergestellt, indem 1000 g destilliertem Wasser 10,43 g Kaliumwasserstoffphthalat, 4 g 0,1 N HCl, 7,2 g Poly(adipinsäure-Co-Methylaminethanol) und 91,5 g Ludox TM^® kolloidales Siliciumdioxid zugegeben und für 15 Minuten gerührt wurden. Die organische Phase wurde dann der gerührten wässrigen Phase (Schraubenmischer) zugegeben, worauf diese wieder 15 Minuten gerührt wurde. Die resultierende Dispersion wurde zweimal bei 20,7 MPa durch einen Homogenisierer des Typs Gaulin gegeben und dann für 16 Stunden bei 54°C erwärmt. Hierdurch entstand eine dicht verteilte Population aus 2 μm großen Polystyrolpartikeln.333 g styrene, 10 g of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), Vazo ^® 52 (DuPont Corp.), was added and stirred until the Vazo ^® 52 dissolved. Separately, an aqueous phase was prepared by adding 1000 g of distilled water, 10.43 g potassium hydrogen phthalate, 4 g 0.1N HCl, 7.2 g poly (adipic acid-co-methylaminoethanol) and 91.5 g of Ludox TM colloidal silica added ^® and stirred for 15 minutes. The organic phase was then added to the stirred aqueous phase (screw mixer), which was stirred again for 15 minutes. The resulting dispersion was passed through a Gaulin homogenizer twice at 20.7 MPa and then heated at 54 ° C for 16 hours. This resulted in a densely distributed population of 2 μm polystyrene particles.

Herstellung von Beschichtungslösungen für die obere TintentransportschichtPreparation of coating solutions for the upper Ink-transporting layer

Die Beschichtungslösung S1 wurde hergestellt, indem den P1 Partikeln in dem hydrophoben Bindemittel, B1, Witcobond^® W320 zugesetzt wurde, eine wässrige Dispersion aus 1,9 Poly urethanpartikeln mit einer Glasübergangstemperatur von –12°C. Die Beschichtungslösung von 20% Feststoffen umfasste 90 Gewichtsteile der P1 Partikel-Feststoffe und 10 Gewichtsteile der Bindemittel-Feststoffe.The coating solution S1 was prepared by the P1 particles the hydrophobic binder, B1, Witcobond ^® W320 was added, an aqueous dispersion of 1.9 poly urethane particles having a glass transition temperature of -12 ° C. The 20% solids coating solution comprised 90 parts by weight of the P1 particulate solids and 10 parts by weight of the binder solids.

Die Beschichtungslösung S2 wurde durch Zugabe der P2 Partikel zu dem gleichen hydrophoben Bindemittel hergestellt. Die Lösung umfasst bei 20% Feststoffen 85 Teile P2 Partikel-Feststoffe und 15 Teile Bindemittel-Feststoffe.The coating solution S2 became hydrophobic by addition of the P2 particles Binder made. The solution at 20% solids comprises 85 parts of P2 particulate solids and 15 parts of binder solids.

Herstellung poröser, unterer TintenabsorptionsschichtenProduction of porous, lower Ink absorption layers

Ein mit Polyethylenharz beschichteter Papierträger wurde einer Coronaentladung unterzogen. Der Träger wurde dann trichterbeschichtet und bei 60°C unter Zwangsbelüftung getrocknet, um die folgende Tintenabsorptionsschicht herzustellen:
Schicht L1 – eine 38 μm dicke Schicht aus 87% hochdispersem Aluminiumoxid, 9% Poly(vinylalkohol) und 4% Dihydroxydioxan-Vernetzungsmittel.
Schicht L2 – eine zweischichtige Struktur aus L1 und mit einem Auftrag auf L1 einer 2 μm dicken Schicht aus 87% hochdispersem Aluminiumoxid, 8% 100 nm kolloidaler Latexdispersion aus Divinylbenzol-co-N-Vinylbenzyl-N,N,N-Trimethylammoniumchlorid, 6% Poly(vinylalkohol) und 1% Zonyl^® FSN Surfactant (Dupont Corp.).A polyethylene resin-coated paper support was subjected to corona discharge. The support was then tray-coated and dried at 60 ° C under forced-air to prepare the following ink absorption layer:
Layer L1 - a 38 μm thick layer of 87% fumed alumina, 9% poly (vinyl alcohol), and 4% dihydroxydioxane crosslinking agent.
Layer L2 - a two-layered structure of L1 and coated on L1 with a 2 μm thick layer of 87% fumed alumina, 8% 100 nm colloidal latex dispersion of divinylbenzene-co-N-vinylbenzyl-N, N, N-trimethylammonium chloride, 6% poly (vinyl alcohol), and 1% Zonyl ^® FSN surfactant (Dupont Corp.).

Herstellung der nicht porösen, hydrophilen Tintenabsorptions-KontrollschichtenProduction of not porous hydrophilic ink absorption control layers

Hydrophile Schicht L3 – eine wässrige Lösung aus 6,7% Gelatine und 1,2% Poly(vinylpyrrolidon), K90 (International Specialty Products Co.) wurde im Trichterbeschichtungsverfahren beschichtet, um eine Tintenabsorptionsschicht von 8,6 g/m² zu erhalten.Hydrophilic Layer L3 - an aqueous solution of 6.7% gelatin and 1.2% poly (vinylpyrrolidone), K90 (International Specialty Products Co.) was coated in a hopper coating process to obtain an ink absorption layer of 8.6 g / m ² .

Die folgenden Kontrollschichten wurden im Walzenbeschichtungsverfahren hergestellt:
Hydrophile Schicht L4 – eine wässrige Lösung aus 10% Poly(vinylpyrrolidon), K90 (International Specialty Products Co.) wurde im Walzenbeschichtungsverfahren beschichtet und luftgetrocknet, um eine Grundschicht von 8,0 g/m² zu erhalten.
Hydrophile Schicht L5 – eine Schicht aus Polyvinylalkohol von 8,0 g/m² wurde auf gleiche Weise hergestellt.The following control layers were prepared by the roll coating method:
Hydrophilic Layer L4 - an aqueous solution of 10% poly (vinylpyrrolidone), K90 (International Specialty Products Co.) was roll coated and air dried to give a base layer of 8.0 g / m ² .
Hydrophilic layer L5 - a layer of polyvinyl alcohol of 8.0 g / m ² was prepared in the same way.

Erfindungsgemäßes Element 1Inventive element 1

Die poröse Tintentransportschicht wurde hergestellt, indem Beschichtungslösungen, wie in Tabelle 1 gezeigt, auf den porösen Tintenabsorptionsschichten mit einem auf einen Nassauftrag von 40 μm kalibrierten Spiralschaber separat aufgetragen und an der Luft getrocknet wurden.The porous Ink transport layer was prepared by coating solutions, as shown in Table 1 on the porous ink absorption layers with a spiral scraper calibrated to a wet application of 40 μm applied separately and dried in air.

Kontrollelemente C-1 bis C-4Controls C-1 to C-4

Diese Elemente wurden in gleicher Weise wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die in Tabelle 1 ausgewiesenen Lösungen und Tintenabsorptionsschichten verwendet wurden.These Elements were made in the same way as element 1, with the difference being that the solutions listed in Table 1 and Ink absorption layers were used.

Kontrollelemente C-5 bis C-8Controls C-5 to C-8

Diese Elemente waren die Schichten L2 bis L5 ohne die Tintentransportschicht.These Elements were layers L2 to L5 without the ink transport layer.

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Mit einem Drucker des Typs Hewlett-Packard Photosmart^® wurde ein Verlaufstestfeld auf die Elemente und Kontrollelemente gedruckt. Das Testfeld setzte sich aus sieben benachbarten 9 mm × 48 mm großen Balken zusammen, wobei jeder Balken aus einer der primären oder sekundären subtraktiven Farben bestand, d.h. C, M, Y, R, G, B, K, und wobei jeder Balken in 7 mm große Quadrate der anderen Farben eingebettet war. Beispielsweise wies der blaugrüne Balken Quadrate aus M, Y, R, G, B, K auf.With a printer of the type Hewlett-Packard Photosmart ^® a leveling test field was printed on the elements and control elements. The test field was composed of seven adjacent 9 mm x 48 mm bars, each bar consisting of one of the primary or secondary subtractive colors, ie C, M, Y, R, G, B, K, and each bar in Figure 7 mm large squares of other colors was embedded. For example, the blue-green bar had squares of M, Y, R, G, B, K.

Testtest

Die gedruckten Elemente wurden dann anhand folgender Bewertungsstandards auf Verlaufen geprüft:

5:: Keine Änderung in der Form der eingebetteten Quadrate; die scharfen Kanten der Quadrate blieben erhalten
3:: Das quadratische Muster wies eine leichte Abrundung mit glatten Kanten auf
1:: Starke Deformation des rechteckigen Musters mit ausgezahnten Kanten

The printed elements were then checked for bleeding according to the following evaluation standards:

5:: No change in the shape of the embedded squares; the sharp edges of the squares were preserved
3:: The square pattern had a slight rounding with smooth edges
1:: Strong deformation of the rectangular pattern with toothed edges

Eine Bewertung von 5 oder 3 ist für eine gute Bildqualität unerlässlich. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:A Rating of 5 or 3 is for a good picture quality essential. The following results were achieved:

Tabelle 1

Table 1

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Elemente mit einer fixierbaren, porösen, oberen Tintentransportschicht und unteren porösen Tintenabsorptionsschichten ein sehr gutes Verhalten gegenüber Verlaufen aufweisen, wogegen die Kontrollelemente mit der gleichen Tintentransportschicht über einer nichtporösen, hydrophilen Tintenabsorptionsschicht ein schlechtes Verhalten gegenüber Verlaufen aufweisen, das deutlich schlechter ist als bei einer alleinigen hydrophilen Schicht.The The above results show that the elements of the invention with a fixable, porous, upper ink transport layer and lower porous ink absorption layers a very good behavior Bleeding, whereas the control elements with the same Ink transport layer over a nonporous, hydrophilic ink absorption layer have a poor behavior against bleeding, which is significantly worse than a sole hydrophilic Layer.

Beispiel 2Example 2

Herstellung von in der Erfindung verwendeten UrethanpartikelnProduction of in the Invention used urethane particles

Partikel P3Particle P3

In einem 2-l-Kolben, der mit Thermometer, Rührwerk, Wasserkondensator und Vakuumanschluss versehen war, wurden 107,5 g (0,125 Mol) Polycarbonatpolyol PC1733 (Mw = 860), (Stahl Co.), geschmolzen und unter Vakuum bei 100°C entwässert. Das Vakuum wurde entspannt, worauf bei 40°C, 10,2 g (0,076 Mol) Dimethylolpropionsäure, 100,52 g (0,299 Mol) Bisphenol AF und 75 g Methylethylketon zugegeben wurden. Dann wurden unter Rühren 20 Tropfen Dibutyltindilaurat (Katalysator) zugegeben. Die Temperatur wurde auf 75°C eingestellt und gehalten, bis eine homogene Reaktionsmischung hergestellt war. Langsam wurden 111,2 g (0,50 Mol) Isophorondiisocyanat zugegeben, gefolgt von 10 g Methylethylketon. Die Temperatur wurde auf 85°C angehoben und gehalten, bis die Isocyanatfunktionalität bis im Wesentlichen auf null reduziert war. Während des Rührvorgangs wurde eine stöchiometrische Menge an Kaliumhydroxid, bezogen auf Dimethylolpropionsäure, zugegeben und ruhte 5 Minuten. Eine Wassermenge, die dem 5-fachen der Menge von Methylethylketon entspricht, wurde unter schnellem Rühren zugegeben, um eine milchig weiße, wässrige Dispersion zu erhalten. Die mittlere Partikelgröße betrug 6,1 μm, wie mit einem Partikelgrößenanalysator des Typs Horiba LA-920 ermittelt.In a 2 l flask equipped with thermometer, stirrer, water condenser and vacuum connection ver 107.5 g (0.125 mol) polycarbonate polyol PC1733 (Mw = 860), (Steel Co.) were melted and dewatered under vacuum at 100 ° C. The vacuum was released followed by the addition at 40 ° C, 10.2 g (0.076 mol) of dimethylolpropionic acid, 100.52 g (0.299 mol) of bisphenol AF and 75 g of methyl ethyl ketone. Then 20 drops of dibutyltin dilaurate (catalyst) were added with stirring. The temperature was adjusted to 75 ° C and held until a homogeneous reaction mixture was prepared. Slowly, 111.2 g (0.50 mole) of isophorone diisocyanate was added, followed by 10 g of methyl ethyl ketone. The temperature was raised to 85 ° C and held until the isocyanate functionality was substantially reduced to zero. During the stirring process, a stoichiometric amount of potassium hydroxide, based on dimethylolpropionic acid, was added and allowed to rest for 5 minutes. An amount of water equal to 5 times the amount of methyl ethyl ketone was added with rapid stirring to obtain a milky white aqueous dispersion. The mean particle size was 6.1 μm, as determined with a Horiba LA-920 particle size analyzer.

Bindemittelbinder

In diesem Beispiel wurden für erfindungsgemäße Elemente folgende Bindemittel verwendet:
Hydrophobes Bindemittel B1 Witcobond^® W320 einer wässrigen Dispersion aus 1,9 μm großen Polyurethanpartikeln mit einem Tg von –12°C von Uniroyal Chemical Co.
Hydrophobes Bindemittel B2 Witcobond^® W507 einer wässrigen Dispersion aus 1,9 μm großen Polyurethanpartikeln mit einem Tg von –30°C von Uniroyal Chemical Co.
Hydrophobes Bindemittel B3 Witcobond^® W290H einer wässrigen Dispersion aus 1,9 μm großen Polyurethanpartikeln mit einem Tg von –44°C von Uniroyal Chemical Co.In this example, the following binders were used for elements according to the invention:
Hydrophobic binder B1 Witcobond ^® W320 an aqueous dispersion of 1.9 micron polyurethane large particles having a Tg of -12 ° C from Uniroyal Chemical Co.
Hydrophobic binder B2 Witcobond ^® W507 an aqueous dispersion of 1.9 micron polyurethane large particles having a Tg of -30 ° C from Uniroyal Chemical Co.
Hydrophobic binder B3 Witcobond ^® W290H an aqueous dispersion of 1.9 micron polyurethane large particles having a Tg of -44 ° C from Uniroyal Chemical Co.

In diesem Beispiel wurden für Kontrollelemente folgende Bindemittel verwendet:
Hydrophiles Bindemittel B4 – Methylcellulose A4M, ein wasserlösliches Polymer von Dow Chemical Co.
Hydrophiles Bindemittel B5 – Ein wasserlöslicher Polyvinylalkohol von Nippon Gohsei Co.
Hydrophiles Bindemittel B6 – Alkalisch aufbereitete Knochengelatine.In this example, the following binders were used for control elements:
Hydrophilic Binder B4 - Methylcellulose A4M, a Water Soluble Polymer from Dow Chemical Co.
Hydrophilic Binder B5 - A Water Soluble Polyvinyl Alcohol by Nippon Gohsei Co.
Hydrophilic binder B6 - Alkaline processed bone gelatine.

Erfindungsgemäße Elemente 4–7Inventive elements 4-7

Die poröse Tintentransportschicht wurde durch Beschichten einer Dispersion mit aus 8,1% Feststoffen aus 85 Teilen der Partikel P3 und 15 Teilen des hydrophoben Bindemittels B1 hergestellt. Die Dispersion wurde mit einem auf 40 μm kalibrierten Spiralschaber über der in Beispiel 1 beschriebenen porösen Tintenabsorptionsschicht L2 zur Herstellung des Elements 4 aufgetragen. Die Elemente 5–7 wurden in gleicher Weise aus Dispersionen mit 20% Feststoffen hergestellt, die sich aus 90 Teilen der Partikel 1 und 10 Teilen des hydrophoben Bindemittels in den in der nachstehenden Tabelle genannten Kombinationen zusammensetzten.The porous Ink transport layer was prepared by coating a dispersion with 8.1% solids from 85 parts of the particles P3 and 15 parts of the hydrophobic binder B1. The dispersion was washed with one on 40 microns calibrated spiral scraper over the porous ink absorption layer described in Example 1 L2 applied for the preparation of the element 4. The elements were 5-7 similarly prepared from 20% solids dispersions, consisting of 90 parts of the particles 1 and 10 parts of the hydrophobic Binder in the combinations listed in the table below were composed.

Kontrollelemente C9 bis C11Control elements C9 to C11

Diese Elemente wurden durch Auftragen einer Dispersion mit aus 10% Feststoffen aus 95 Teilen der Partikel P3 und 10 Teilen des hydrophilen Bindemittels B4 auf der porösen Tintenabsorptionsschicht L2 hergestellt. Die Kontrollelemente 10 und 11 wurden in gleicher Weise hergestellt und aus Dispersionen mit 20% Feststoffen aufgetragen, die sich aus 90 Teilen der Partikel 1 und 10 Teilen des hydrophilen Bindemittels in den in der nachstehenden Tabelle genannten Kombinationen zusammensetzten.These Elements were prepared by applying a 10% solids dispersion from 95 parts of the particles P3 and 10 parts of the hydrophilic binder B4 on the porous Ink absorption layer L2 made. The control elements 10 and 11 were prepared in the same way and from dispersions applied at 20% solids, consisting of 90 parts of the particles 1 and 10 parts of the hydrophilic binder in the following Table combinations.

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Ein Testfeld wurde mit einem Drucker des Typs Hewlett-Packard Photosmart^® gedruckt. Das Testfeld bestand aus sieben Sätzen aus vier Farbfeldern von 1 cm² Größe, und zwar einem Satz in jeder der primären und sekundären Farben sowie in schwarz. Jedes Feld wurde in einer einzigen Dichte gedruckt, wobei die gesamte Feldmenge insgesamt in gleichen Dichtestufen von 25% bis 100% gedruckt wurde.A field test was printed with a printer of the type Hewlett-Packard Photosmart ^®. The test field consisted of seven sets of four color patches of 1 cm ² size, one set in each of the primary and secondary colors, and in black. Each field was printed in a single density, with the total field quantity printed in total at equal density levels of 25% to 100%.

Fixieren und TestenFix and test

Die gedruckten Elemente und Kontrollelemente wurden in einem beheizten Spalt bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von 4,2 kg/cm² gegen einen sol-gel-beschichteten Polyimidgurt mit einer Transportgeschwindigkeit von 63,5 cm/min fixiert. Ein Wassertropfen wurde auf jedes Farbfeld des fixierten Drucks für die Dauer von 30 Minuten aufgetragen und dann mit Löschpapier abgelöscht. Die Wasserfestigkeit wurde anhand der Übertragung von Farbstoff auf das Löschpapier und des Dichteverlusts in dem abgelöschten Farbfeld nach folgender Skala beurteilt:

5: – keine Farbstoffübertragung auf das Löschpapier und kein Dichteverlust im Farbfeld zu beobachten.
1: – starke Farbstoffübertragung auf das Löschpapier und deutlicher Dichteverlust im abgelöschten Farbfeld zu beobachten.

The printed elements and control elements were fixed in a heated nip at a temperature of 150 ° C and a pressure of 4.2 kg / cm ² against a sol-gel coated Polyimidgurt at a transport speed of 63.5 cm / min. A drop of water was applied to each color patch of the fixed pressure for a period of 30 minutes and then quenched with blotting paper. The waterfastness was evaluated by the transfer of dye to the blotter paper and the density loss in the blotted color patch according to the following scale:

5: - No dye transfer to the blotter paper and no density loss observed in the color field.
1: - to observe strong dye transfer to the blotter and significant density loss in the quenched swatch.

Tabelle 2

Table 2

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Elemente 4–7 in Verbindung mit einem hydrophoben Bindemittel in der porösen Tintentransportschicht eine sehr gute Wasserfestigkeit aufwiesen, wogegen die Kontrollelemente mit einem hydrophilen Bindemittel in der Tintentransportschicht eine schlechte Wasserfestigkeit aufwiesen.The The above results show that the elements of the invention 4-7 in Compound with a hydrophobic binder in the porous ink transport layer had a very good water resistance, whereas the control elements with a hydrophilic binder in the ink transport layer have a poor water resistance.

Beispiel 3Example 3

Folgende Partikel wurden in diesem Beispiel verwendet:
Partikel P4 – im Wesentlichen wie P3 hergestellt, jedoch mit einer stöchiometrischen Menge an Triethanolamin neutralisiert und mit Surfactant Aerosol^® OT dispergiert, um eine Partikelgröße von 3,8 μm zu erzielen.
Partikel P5 – im Wesentlichen wie P1 hergestellt, aber mit einer Partikelgröße von 2,4 μm.
Partikel P6 – im Wesentlichen wie P3 hergestellt, aber mit einer Hälfte der stöchiometrischen Menge von KOH neutralisiert, um eine Partikelgröße von 30 μm zu erzielen.The following particles were used in this example:
Particles P4 - prepared essentially as P3, but neutralized with a stoichiometric amount of triethanolamine and dispersed with Surfactant ^Aerosol® OT to achieve a particle size of 3.8 μm.
Particles P5 - produced essentially like P1, but with a particle size of 2.4 μm.
Particles P6 - prepared essentially as P3 but neutralized with one half of the stoichiometric amount of KOH to achieve a particle size of 30 μm.

Neben den zuvor beschriebenen Bindemitteln B1, B2 und B3 wurden in diesem Beispiel folgende zusätzliche Bindemittel verwendet:
Bindemittel B7 – Epocros^® 2010, ein kommerziell erhältliches Acryllatex von Esprix Technologies mit einer mittleren Partikelgröße von 0,15 μm.
Bindemittel B8 – Epocros^® 2020, ein kommerziell erhältliches Acryllatex von Esprix Technologies mit einer mittleren Partikelgröße von 0,10 μm.
Bindemittel B9 – Witcobond^® 234, eine wässrige Dispersion aus 0,10 μm großen Polyurethanpartikeln mit einem Tg von –28°C.In addition to the binders B1, B2 and B3 described above, the following additional binders were used in this example:
Binder B7 - Epocros ^® 2010, a commercially available acrylic latex from Esprix Technologies having an average particle size of 0.15 microns.
Binder B8 - Epocros ^® 2020 a commercially available acrylic latex from Esprix Technologies having an average particle size of 0.10 microns.
Binder B9 - Witcobond ^® 234, an aqueous dispersion of 0.10 micron polyurethane large particles having a Tg of -28 ° C.

Erfindungsgemäße Elemente 8–13Inventive elements 8-13

Wässrige Dispersionen mit 20% Feststoffen wurden aus Kombinationen der vorstehenden Partikel und Bindemittel im Anteil von 90 Teilen Polyurethanpartikel und 10 Teilen Bindemittelpartikel in Kombinationen hergestellt, deren Verhältnis von Bindemittel- zu Partikelgröße mindestens 0,15 betrug, und wobei die Kombinationen mit einem auf 40 μm kalibrierten Spiralschaber auf der porösen Tintenabsorptionsschicht L2 aus Beispiel 1 aufgetragen wurden, um erfindungsgemäße Elemente 8–13 zu bilden, wie in Tabelle 3 gezeigt.Aqueous dispersions at 20% solids were selected from combinations of the above particles and Binder in the proportion of 90 parts polyurethane particles and 10 parts Binder particles produced in combinations whose ratio of Binder to particle size at least 0.15, and wherein the combinations were calibrated with one at 40 microns Spiral scraper on the porous Ink absorption layer L2 from Example 1 were applied to inventive elements 8-13 too form as shown in Table 3.

Kontrollelemente C12–C18Control elements C12-C18

Die Kontrollelemente C12–C18 wurden in ähnlicher Weise wie die Elemente 8–13 hergestellt, mit dem Unterschied, dass Kombinationen aus Partikeln und Bindemittel gewählt wurden, deren Größenverhältnis kleiner als 0,15 war. Kontrollelement 1 enthielt kein Bindemittel und Kontrollelement 18 war ein Bildträger des Typs Canon "HyperPhoto", ein kommerziell erhältliches Produkt mit einer gesinterten Tintentransportschicht, wie in Tabelle 3 gezeigt.The Control elements C12-C18 were in similar Way like elements 8-13 made, with the difference that combinations of particles and binders selected whose size ratio was smaller was 0.15. Control 1 contained no binder and control element 18 was a picture carrier Canon type "HyperPhoto", a commercial one available Product with a sintered ink transport layer, as in table 3 shown.

Testtest

Die Abriebfestigkeit der unfixierten Beschichtungen wurde getestet, indem die Beschichtungen mit einem 2,5 × 8,0 cm großen Streifen aus säurefreiem, schwarzem Karton (29,5 kg) von Fiskars Inc. in Kontakt gebracht und eine Kraft von 4,4 N auf das letzte Drittel des Streifens angewandt wurden, während dieser gleichmäßig über die Beschichtung gezogen wurde. Die Bewertung erfolgte nach folgenden Kriterien anhand der Dichte des weißen Pulvers, das auf den schwarzen Papierstreifen übertragen wurde:

5: – Keine Übertragung
3: – Leichte Übertragung
1: – Starke Übertragung

The abrasion resistance of the unfixed coatings was tested by contacting the coatings with a 2.5 × 8.0 cm strip of acid-free black cardboard (29.5 kg) from Fiskars Inc. and applying a force of 4.4 N the last third of the strip were applied during this was pulled evenly over the coating. The evaluation was carried out according to the following criteria based on the density of the white powder transferred to the black paper strip:

5: - No transmission
3: - Easy transmission
1: - Strong transmission

Eine Bewertung von schlechter als 3 ist in Bezug auf die Abriebfestigkeit inakzeptabel. Ein Verlaufstestfeld wurde gedruckt, worauf die Elemente und Kontrollelemente fixiert wurden, wie in Beispiel 2 beschrieben. Das Verlaufstestfeld wurde wie in Beispiel 1 beschrieben bewertet.A Rating of worse than 3 is in terms of abrasion resistance unacceptable. A history test field was printed, whereupon the elements and controls were fixed as described in Example 2. The history test field was evaluated as described in Example 1.

Tabelle 3

Table 3

Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Elemente 8–13 nur ein geringes oder gar kein Verlaufen aufwiesen, während die Kontrollelemente eine inakzeptable Abriebfestigkeit aufwiesen.The preliminary results show that the elements of the invention 8-13 only show little or no bleeding, while the Control elements had an unacceptable abrasion resistance.

Beispiel 4Example 4

Partikelparticle

Es wurden Urethanpartikel P1 aus Beispiel 1 verwendet.It urethane particles P1 of Example 1 were used.

Bindemittelbinder

Es wurden hydrophobe Bindemittel B1–B3 aus Beispiel 2 verwendet.It hydrophobic binders B1-B3 from Example 2 were used.

TintenabsorptionsschichtenInk absorption layers

Es wurden die Tintenabsorptionsschichten L1 und L2 aus Beispiel 1 verwendet.It For example, the ink absorbing layers L1 and L2 of Example 1 were used.

Erfindungsgemäße Elemente 14–16Inventive elements 14-16

Die Tintentransportschicht wurde durch Auftragen von Dispersionen hergestellt, die aus der Kombination von Urethanpartikeln P1 bei 90 Gewichtsteilen mit jedem der Bindemittel B1–B3 zu 10 Gewichtsteilen kombiniert wurden, um Dispersionen mit 20% Feststoffen zu erhalten. Die mit den Bindemitteln B1–B3 gebildeten Dispersionen wurden mit einem auf 40 μm kalibrierten Spiralschaber auf der porösen Tintenabsorptionsschicht L-2 aufgetragen.The Ink transport layer was prepared by applying dispersions, from the combination of urethane particles P1 at 90 parts by weight with each of the binders B1-B3 to 10 parts by weight to 20% dispersions. To obtain solids. The dispersions formed with the binders B1-B3 were with one on 40 microns calibrated spiral scraper on the porous ink absorption layer L-2 applied.

Kontrollelemente 19–21Controls 19-21

Die Kontrollelemente wurden ähnlich wie die Elemente 14–16 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Dispersionen, die durch Kombinieren der Partikel mit den Bindemitteln B1–B3 entstanden, auf die poröse Tintenabsorptionsschicht L1 aufgetragen wurden.The Controls were similar like elements 14-16 prepared, with the difference that the dispersions, by Combining the particles with the binders B1-B3 formed on the porous ink absorption layer L1 were applied.

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Ein Testfeld wurde mit einem Drucker des Typs Hewlett-Packard Photosmart^® gedruckt. Das Testfeld bestand aus Farbfeldern von 3 cm² Größe und 100% Dichte aus jeder der primären und sekundären Farben sowie schwarz.A field test was printed with a printer of the type Hewlett-Packard Photosmart ^®. The test field consisted of color patches of 3 cm ² size and 100% density from each of the primary and secondary colors as well as black.

Fixieren und TestenFix and test

Die gedruckten Elemente und Kontrollelemente wurden wie in Beispiel 2 beschrieben fixiert. Die Dichte der gedruckten Felder wurde dann mit folgenden Ergebnissen ausgelesen:The printed elements and controls were as in example 2 described fixed. The density of the printed fields then became read out with the following results:

Tabelle 4

Table 4

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Elemente 14–16, die zwei poröse Tintenabsorptionsschichten umfassen, und deren obere Schicht ein Beizmittel enthält, deutlich höhere Purpurrot-, Gelb-, Blau- und Schwarzdichten als die Kontrollelemente aufweisen.The The above results show that the elements of the invention 14-16 the two porous ink absorption layers and whose top layer contains a mordant, clearly higher Purple, yellow, blue and black densities as the controls exhibit.

Claims

Ink jet recording element with a support, on the following layers are arranged in the following order: a) at least one porous one Ink-receiving layer; and b) a fixable, porous ink transport layer with fixable, polymeric particles and a film-forming, hydrophobic Binder.

An ink jet recording element according to claim 1, wherein the ink transport layer is prepared by applying an aqueous Dispersion of the fixable, polymeric particles and the particles the film-forming hydrophobic binder on the ink-receiving layer and subsequent Dry.

An ink jet recording element according to claim 2, wherein the size ratio of Particles of the hydrophobic binder to the fixable, polymeric Particles is at least 0.15, and wherein the average pore radius of the ink transport layer is greater than which is the ink receiving layer.

An ink jet recording element according to claim 1, wherein the particle size of the fixable polymeric Particles between 0.5 and 10 microns.

An ink jet recording element according to claim 1, wherein the ratio from particle to binder of the ink transport layer between 95: 5 and 60:40.

An ink jet recording element according to claim 1, wherein the porous Ink-receiving layer between 20% and 100% particles and between 0% and 80% of a polymeric binder.

An ink jet recording element according to claim 1, wherein the porous Ink-receiving layer between 50% and 95% particles and between Contains 50% and 5% of a polymeric binder.

An ink jet recording element according to claim 6, wherein the particles are silica, alumina, titania, clay, Calcium carbonate, barium sulfate or zinc oxide.

An ink jet recording element according to claim 6, wherein the polymeric binder is poly (vinyl alcohol), hydroxypropyl cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, poly (alkylene oxide), poly (vinylpyrrolidinone), Poly (vinyl acetate) or copolymers thereof or gelatin.

Ink jet printing process with the following steps: I) Providing an inkjet printer that is responsive to digital data signals appeals; II) Loading the printer with the ink jet recording element according to claim 1; III) loading the printer with an ink-jet ink composition; IV) Printing the image-receiving layer using the ink-jet ink composition dependent on from the digital data signals; and V) fixing the fixable, porous An ink transport layer for providing a continuous polymeric layer on the surface of the ink jet recording element.