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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungselement
und ein Druckverfahren zur Verwendung des Elements. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungselement,
das behandelte anorganische Partikeln enthält.
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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
umfassen im Allgemeinen ein Aufzeichnungsmittel, wie einen Farbstoff
oder ein Pigment, und eine große
Menge an Lösungsmittel.
Das Lösungsmittel
oder die Trägerflüssigkeit
besteht typischerweise aus Wasser, einem organischen Material, wie
einem einwertigen Alkohol, einem mehrwertigen Alkohol oder Mischungen
daraus.
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungselement umfasst typischerweise einen Träger, auf
dessen mindestens einer Oberfläche
eine Tintenempfangsschicht oder Bilderzeugungsschicht angeordnet
ist, und es umfasst Schichten, die zur Aufsichtbetrachtung vorgesehen
sind und einen lichtundurchlässigen
Träger
aufweisen, sowie Schichten, die zur Durchsichtbetrachtung vorgesehen
sind und einen durchsichtigen Träger
aufweisen.
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Es
ist bekannt, dass zur Erzeugung und Beibehaltung von Bildern in
fotografischer Qualität
auf einem derartigen Bildaufzeichnungselement ein Tintenstrahlaufzeichnungselement
folgende Eigenschaften aufweisen muss:
- • Es muss
sich problemlos benetzen lassen, damit kein Puddeln auftritt, d.
h. damit es zu keinem Zusammenwachsen benachbarter Tintentröpfchen kommt,
was zu einer ungleichmäßigen Dichte
führt.
- • Kein
Auslaufen des Bildes.
- • Fähigkeit
zur Absorption hoher Konzentrationen von Tinte und schnelles Trocknen,
um zu verhindern, dass Elemente zusammenkleben, wenn sie zu mehreren
Ausdrucken oder mit anderen Oberflächen gestapelt werden.
- • Keine
Diskontinuitäten
oder Defekte aufgrund von Interaktionen zwischen dem Träger und/oder
der oder den Schichten, wie Reißen,
Abstoßspuren,
Kammlinien usw.
- • Kein
Zusammenballen nicht absorbierter Farbstoffe an der freien Oberfläche, was
eine Kristallisation der Farbstoffe bewirkt, so dass die bebilderten
Flächen
ausblühen
oder brünieren.
- • Optimierte
Bildfestigkeit zur Vermeidung von Ausbleichen bei Kontakt mit Wasser
oder Einwirkung von Tageslicht, Kunstlicht oder Fluoreszenzlicht.
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungselement, das gleichzeitig eine nahezu sofortige
Trocknung und gute Bildqualität
bietet, ist wünschenswert.
Angesichts der Vielzahl von Tintenzusammensetzungen und Tintenvolumina,
die ein Aufzeichnungselement aufnehmen muss, sind diese Anforderungen
an Tintenstrahlaufzeichnungsmedien jedoch nur schwer zu erfüllen.
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Es
sind Tintenstrahlaufzeichnungselemente bekannt, die poröse oder
nicht poröse,
einschichtige oder mehrschichtige Beschichtungen verwenden, die
als geeignete Bildempfangsschichten auf einer oder auf beiden Seiten
eines porösen
oder nicht porösen
Trägers
dienen. Aufzeichnungselemente, die nicht poröse Beschichtungen verwenden,
haben typischerweise eine gute Bildqualität, weisen jedoch eine schlechte
Tintentrocknungszeit auf. Aufzeichnungselemente, die poröse Beschichtungen
verwenden, enthalten typischerweise kolloidale Partikeln und haben
eine schlechtere Bildqualität,
weisen jedoch bessere Trocknungszeiten auf.
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Zwar
sind bislang zahlreiche unterschiedliche Arten von porösen Bildaufzeichnungselementen
zur Verwendung mit Tintenstrahlvorrichtungen bekannt, aber nach
dem Stand der Technik bestehen viele ungelöste Probleme und zahlreiche
Nachteile bei den bekannten Produkten, die deren kommerzielle Eignung
einschränken.
Eine gravierende Herausforderung bei der Konstruktion einer porösen Bildaufzeichnungsschicht
ist die Erzielung einer hochwertigen, rissfreien Beschichtung mit
so wenig partikellosen Mitteln wie möglich. Wenn zu viel partikellose
Mittel vorhanden sind, ist die Bildaufzeichnungsschicht nicht porös und weist
eine schlechte Tintentrocknungszeit auf.
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US-A-5,989,687 beschreibt
ein Druckmedium, das mindestens eine Oberfläche und eine Beschichtung aufweist,
die das Polymerisationsprodukt des Hydrolysats eines Aluminiumalkoholats
und eines Organoalkoxysilans umfassen. Bei diesem Element tritt
jedoch das Problem auf, dass zuerst der zusätzliche Schritt der Hydrolysierung
eines Aluminiumalkoholats durchgeführt werden muss, um ein Aluminiumoxidsol
herzustellen, bevor die Reaktion mit dem Organoalkoxysilan stattfinden
kann.
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US-A-5,965,252 beschreibt
ein Druckmedium mit einer Tintenempfangsschicht, die eine mit einem Kupplungsmittel
behandelte Aluminiumoxidhydrat-Oberfläche umfasst. Bei diesem Element
tritt jedoch das Problem auf, dass die Kupplungsmittel verwendet
werden, um eine hydrophobe Oberfläche des Aluminiumoxidhydrats
zu erzeugen. Ein solches Element würde eine schlechte Bildqualität aufweisen,
da Tintenstrahltinten die Oberfläche
des Elements nicht einheitlich benetzen würden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein poröses Tintenstrahlaufzeichnungselement
bereitzustellen, das eine kurze Trocknungszeit beim Einsatz im Tintenstrahldruck
aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein
poröses
Aufzeichnungselement bereitzustellen, das eine gute Beschichtungsqualität und insbesondere
eine geringere Rissneigung aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht darin, ein Tintenstrahlaufzeichnungselement bereitzustellen,
das eine gute Bildqualität
nach dem Drucken aufweist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Druckverfahren unter Verwendung des zuvor beschriebenen
Elements bereitzustellen.
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Diese
und weitere Aufgaben werden mit der vorliegenden Erfindung gelöst, die
ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einem Träger umfasst,
auf dem eine Bildempfangsschicht angeordnet ist, die ein Polymerbindemittel
in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% und nicht siliciumhaltige anorganische
Oxidpartikeln in einer Menge von 70 bis 95 Gew.-% umfasst, wobei
die Oberflächen
der Partikeln mit einem Silankupplungsmittel in einer Menge von
0,01 bis 0,5 mMol/g behandelt werden, das einen hydrophilen, organischen
Anteil aufweist und aus der Gruppe, die aus N-(trimethoxysilylethyl)benzyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid;
N-trimethoxysilylpropyl-N,N,N-tributylammoniumchlorid und N-(3-triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol besteht, ausgewählt wird.
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Durch
die Anwendung der Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungselement
hergestellt, das eine gute Beschichtungsqualität und eine gute Bildqualität nach dem
Drucken aufweist.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung betrifft ein Tintenstrahldruckverfahren mit folgenden Schritten:
- A) Bereitstellen eines Tintenstrahldruckers,
der auf digitale Datensignale anspricht;
- B) Beladen des Druckers mit dem zuvor beschriebenen Tintenstrahlaufzeichnungselement;
- C) Beladen des Druckers mit einer Tintenstrahltintenzusammensetzung;
und
- D) Bedrucken der Bildempfangsschicht mit der Tintenstrahltintenzusammensetzung
in Abhängigkeit
von den digitalen Datensignalen.
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Alle
beliebigen nicht siliciumhaltigen anorganischen Oxidpartikeln können behandelt
und in der erfindungsgemäßen Bildempfangsschicht
verwendet werden. In einem bevorzugten Aufzeichnungselement sind die
anorganischen Oxidpartikeln Metalloxide, wie Pseudo-Boehmit, als
14N4-80® (SASOL
Corp.) kommerziell erhältlich,
Aluminiumoxid, als Cabosperse PG-003® (Cabot
Co.) kommerziell erhältlich,
Zirconiumdioxid, als Zr 50/20® (NYACOL Nano Technologies
Inc.) kommerziell erhältlich,
Titandioxid, Yttriumoxid, Cerdioxid usw. In einem anderen bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beträgt
die Partikelgröße der anorganischen Partikeln
zwischen 5 nm und 1000 nm.
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Die
in der Erfindung verwendeten behandelten Partikeln sind durch Reaktion
eines der Silane mit einer anorganischen Oxidpartikel zur Veränderung
der Oberflächenbeschaffenheit
der Partikel herstellbar. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird eine solche Oberflächenbehandlung
durchgeführt,
indem eines der Alkoxyorganosilane mit einer wässrigen Dis persion der anorganischen
Oxidpartikel bei einem pH-Wert gemischt wird, der die Hydrolyse
des Silans und die nachfolgende Reaktion mit der Partikel ermöglicht.
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Silankupplungsmittel
für die
Behandlung der anorganischen Oxidpartikeln, wie zuvor beschrieben, sind
N-(trimethoxysilylethyl)benzyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid, N-trimethoxysilylpropyl-N,N,N-tributylammoniumchlorid
und N-(3-triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol.
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Das
Verhältnis
von Kupplungsmittel zur anorganischen Oxidpartikel beträgt 0,01
bis 0,5 mMol Silankupplungsmittel pro Gramm Partikel, vorzugsweise
0,05 bis 0,15 mMol/g.
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Im
Folgenden sind Beispiele anorganischer Oxidpartikeln, die mit für die Erfindung
geeigneten organofunktionalen Silankupplungsreagenzien behandelt
wurden, aufgeführt: Tabelle 1
| Behandelte
Partikeln | Anorganische
Oxidpartikeln | Silankupplungsmittel | mMol/g |
| 1 | 14N4-80® | N-trimethoxysilylpropyl-N,N,N-tributylammoniumchlorid | 0,05 |
| 2 | 14N4-80® | N-(trimethoxysilylethyl)benzyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid | 0,15 |
| 3 | 14N4-80® | N-(3-triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol | 0,15 |
| 4 | Cabosperse®P
G-003 | N-trimethoxysilylpropyl-N,N,N-tributylammoniumchlorid | 0,05 |
| 5 | Cabosperse®P
G-003 | N-(trimethoxysilylethyl)benzyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid | 0,15 |
| 6 | Cabosperse®P
G-003 | N-(3-triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol | 0,15 |
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In
der Erfindung kann die Menge der behandelten anorganischen Oxidpartikeln
in der Bildempfangsschicht zwischen 70 und 95 Gew.-% variieren.
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Die
in der Erfindung verwendete Bildempfangsschicht enthält zudem
ein polymeres Bindemittel in einer Menge, die nicht ausreicht, um
deren Porosität
zu verändern.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
das polymere Bindemittel ein hydrophiles Polymer, wie Poly(vinylalkohol),
Poly(vinylpyrrolidon), Gelatine, Celluloseether, Polyoxazoline,
Polyvinylacetamide, teilweise hydrolysierter Poly(vinylacetat-co-vinylalkohol), Poly(acrylsäure), Polyacrylamid,
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.; oder ein Latex mit niedriger
Glasübergangstemperatur,
wie Poly(styrol-co-butadien), ein Polyurethanlatex, ein Polyesterlatex,
Poly(n-butylacrylat), Poly(n-butylmethacrylat), Poly(2-ethylhexylacrylat),
ein Copolymer von n-Butylacrylat und Ethylacrylat, ein Copolymer von
Vinylacetat und n-Butylacrylat
usw. Das polymere Bindemittel sollte so gewählt werden, dass es mit den zuvor
genannten Partikeln kompatibel ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann die Dicke der Bildempfangsschicht zwischen 1
und 60 μm,
vorzugsweise zwischen 5 und 40 μm,
variieren.
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Die
Menge der verwendeten Bindemittel sollte ausreichen, um dem Tintenstrahlaufzeichnungselement eine
Kohäsionsfestigkeit
zu verleihen, aber so klein wie möglich sein, damit die durch
die Aggregate verbundene Porenstruktur nicht mit Bindemittel gefüllt wird.
In der Erfindung ist das polymere Bindemittel in einer Menge von
5 bis 30 Gew.-% vorhanden.
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Neben
der Bildempfangsschicht kann das Aufzeichnungselement zudem eine
bei dem Träger
angeordnete Grundschicht für
die Absorption des Lösungsmittels
aus der Tinte umfassen. Für
diese Schicht geeignete Materialien umfassen anorganische Partikeln
und polymere Bindemittel. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die anorganischen Partikeln in der Grundschicht Calciumcarbonat,
gebrannter Ton, Aluminiumsilicate, Zeolithe oder Bariumsulfat. In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das polymere Bindemittel in der Grundschicht ein Styrolacryllatex,
ein Styrolbutadienlatex oder Poly(vinylalkohol).
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Neben
der Bildempfangsschicht kann das Aufzeichnungselement zudem eine über der
Bildempfangsschicht angeordnete Schicht umfassen, deren Funktion
darin besteht, Glanz zu verleihen. Für diese Schicht geeignete Materialien
umfassen anorganische, submikroskopische Partikeln und/oder polymere
Bindemittel.
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Der
Träger
für das
in der Erfindung verwendete Tintenstrahlaufzeichnungselement kann
ein beliebiger Träger
sein, so wie er üblicherweise
für Tintenstrahlempfangselemente
Verwendung findet, wie beispielsweise harzbeschichtetes Papier,
Papier, Polyester oder mikroporöse
Materialien, wie polyethylenpolymerhaltiges Material, das von PPG
Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, USA, unter dem Markennamen
Teslin
® vertrieben
wird, oder Tyvek
® Synthetikpapier (DuPont
Corp.), imprägniertes
Papier, wie Duraform
®, und OPPalyte
® Folien
(Mobil Chemical Co.) sowie andere, in
US-A-5,244,861 aufgeführte Folien. Lichtundurchlässige Träger sind
u. a. Normalpapier, beschichtetes Papier, Synthetikpapier, Fotopapierträger, schmelzextrusionsbeschichtetes
Papier und laminiertes Papier, wie biaxial orientierte Trägerlaminate.
Biaxial orientierte Trägerlaminate
werden in
US-A-5,853,965 ;
5,866,282 ;
5,874,205 ;
5,888,643 ;
5,888,681 ;
5,888,683 und
5,888,714 beschrieben. Diese biaxial
orientierten Träger
beinhalten einen Papiergrundträger
und einen biaxial orientierten Polyolefinbogen, typischerweise aus
Polypropylen, der auf eine oder beide Seiten des Papiergrundträgers auflaminiert
ist. Transparente Träger
sind u. a. Glas, Cellulosederivate, z. B. ein Celluloseester, Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat,
Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat; Polyester, wie
Poly(ethylenterephthalat), Poly(ethylennaphthalat), Poly(1,4-cyclohexandimethylenterephthalat),
Poly(butylenterephthalat) und Copolymere davon; Polyimide; Polyamide;
Polycarbonate; Polystyrol; Polyolefine, wie Polyethylen oder Polypropylen; Polysulfone;
Polyacrylate; Polyetherimide und Mischungen daraus. Die zuvor aufgeführten Papiere
umfassen einen breiten Bereich an Papieren, von hochwertigen Papieren,
wie Fotopapieren, bis zu einfachen Papieren, wie Zeitungspapier.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird Papier der Marke Ektacolor von Eastman Kodak Co. verwendet.
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Der
in der Erfindung verwendete Träger
kann eine Dicke von 50 bis 500 μm,
vorzugsweise von 75 bis 300 μm
aufweisen. Antioxidantien, Antistatikmittel, Weichmacher und weitere
bekannte Additive können
bei Bedarf in den Träger
aufgenommen werden.
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Um
die Haftung der Bildempfangsschicht auf dem Träger zu verbessern, kann die
Oberfläche
des Trägers
vor Aufbringen der Bildempfangsschicht einer Corona-Entladung unterzogen werden.
Die Haftung der Bildempfangsschicht auf dem Träger kann zudem durch Auftragen
einer Substratschicht auf dem Träger
verbessert werden. Beispiele für
Materialien, die in einer Substratschicht verwendbar sind, umfassen
halogenierte Phenole und teilhydrolysiertes Vinylchlorid-co-vinylacetat-Polymer.
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Die
Beschichtungsmasse kann entweder in Wasser oder organischen Lösungsmitteln
aufgetragen werden, wobei Wasser bevorzugt wird. Der Gesamtgehalt
an Feststoffen sollte so gewählt
werden, dass er eine geeignete Beschichtungsdicke auf möglichst
wirtschaftliche Weise ermöglicht,
wobei für
partikelhaltige Beschichtungsformulierungen Feststoffanteile von
10–40
Gew.-% typisch sind.
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In
der Erfindung verwendete Beschichtungszusammensetzungen können durch
eine Vielzahl bekannter Techniken aufgebracht werden, wie Tauchbeschichten,
Drahtumspannbeschichten, Schaberlamellenbeschichten, Gravurstreichverfahren
und Umkehrwalzenbeschichten, Gleitbeschichten, Perlbeschichten,
Extrusionsbeschichten, Vorhangbeschichten usw. Bekannte Beschichtungs-
und Trocknungsverfahren werden detaillierter in der Forschungsveröffentlichung „Research
Disclosure", Nr.
308119, Dezember 1989, Seite 1007 bis 1008, beschrieben. Gleitbeschichten
wird bevorzugt, wobei die Grundschichten und die Schutzschicht gleichzeitig
aufgebracht werden können.
Nach dem Beschichten werden die Schichten im Allgemeinen durch einfaches
Verdampfen getrocknet, das durch bekannte Techniken, beispielsweise
Konvektionserwärmung,
beschleunigt werden kann.
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Die
Beschichtungsmasse kann auf eine oder beide Oberflächen des
Substrats durch konventionelle Beschichtungsverfahren mit Vor- oder
Nachbemessung aufgetragen werden, wie Rakel-, Luftrakel-, Stangen- oder
Walzenbeschichtung usw. Die Wahl des Beschichtungsprozesses ergibt
sich aus wirtschaftlichen Überlegungen
und bestimmt die Formulierung, wie Beschichtungsstoffe, Beschichtungsviskosität und Beschichtungsgeschwindigkeit.
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Die
Dicke der Bildempfangsschicht kann zwischen 1 und 60 μm betragen,
vorzugsweise zwischen 5 und 40 μm.
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Nach
dem Beschichten kann das Tintenstrahlaufzeichnungselement zur Verbesserung
der Oberflächenglätte einer
Kalandrierung oder Superkalandrierung unterzogen werden. In einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird das Tintenstrahlaufzeichnungselement einer warmen
Weichspalt-Kalandrierung bei einer Temperatur von 65°C und einem
Druck von 14.000 kg/m bei einer Geschwindigkeit von 0,15 m/s bis
0,3 m/s unterzogen.
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Um
dem Tintenstrahlaufzeichnungselement eine mechanische Festigkeit
zu verleihen, können
Vernetzungsmittel in kleinen Mengen zugesetzt werden, die auf das
oben besprochene Bindemittel wirken. Ein derartiges Additiv verbessert
die Kohäsionsfestigkeit
der Schicht. Vernetzungsmittel, wie Carbodiimide, polyfunktionale
Aziridine, Aldehyde, Isocyanate, Epoxide, polyvalente Metallkationen
usw. sind verwendbar.
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Um
das Ausbleichen der Farbmittel zu reduzieren, können der Bildempfangsschicht
auch UV-Absorptionsmittel, Radikalenlöscher oder Antioxidationsmittel
zugesetzt werden, wie in der Technik bekannt ist. Weitere Additive
sind u. a. pH-Modifikatoren, Haftvermittler, Rheologiemodifikatoren,
Tenside, Biozide, Schmiermittel, Farbstoffe, optische Aufheller,
Mattiermittel, Antistatikmittel usw. Um eine adäquate Beschichtbarkeit zu erzielen,
sind in der Technik bekannte Additive verwendbar, wie Tenside, Schaumhemmer,
Alkohol usw. Ein gängiges
Maß an
Beschichtungshilfen beträgt
0,01 bis 0,30 Gew.-% aktiver Beschichtungshilfen, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Lösung.
Diese Beschichtungshilfen können
nichtionisch, anionisch, kationisch oder amphoter sein. Konkrete
Beispiele werden in McCutcheon's
Band 1: Emulsifiers and Detergents (Emulgatoren und Detergenzien),
1995, Ausgabe Nordamerika, beschrieben.
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Die
zur Bebilderung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente verwendeten
Tintenstrahltinten sind in der Technik bekannt. Die im Tintenstrahldrucken
verwendeten Tintenzusammensetzungen sind typischerweise flüssige Zusammensetzungen
aus einem Lösungsmittel
oder einer Trägerflüssigkeit,
Farbstoffen oder Pigmenten, Feuchthaltemitteln, organischen Lösungsmitteln,
Detergenzien, Verdickern, Konservierungsstoffen usw. Das Lösungsmittel
oder die Trägerflüssigkeit
kann reines Wasser sein oder Wasser, das mit anderen wassermischbaren
Lösungsmitteln,
wie mehrwertigen Alkoholen, gemischt ist. Tinten, in denen organische
Materialien, wie mehrwertige Alkohole, die vorherrschende Träger- oder Lösungsmittelflüssigkeit
sind, sind ebenfalls verwendbar. Insbesondere sind gemischte Lösungsmittel
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 .
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Die
folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der Erfindung.
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Beispiel 1
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Synthese der Behandelten Partikeln 1 (Erfindung).
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Eine
Silankupplungslösung
wurde durch Verdünnen
von 3,84 g einer 50 %igen Lösung
von N-(trimethoxysilyl)propyl-N,N,N-tri-n-butylammoniumchlorid (0,0050
Mol) in 162,8 g deionisiertem Wasser hergestellt. Diese Lösung wurde
333,3 g einer schnell gerührten
30 %igen Dispersion von Pseudo-Boehmit-Aluminiumoxid Sasol 14N4-80® tropfenweise
zugesetzt. Anschließend
wurde ausreichend 1 M HCl zugesetzt, um den pH-Wert auf 3,0 einzustellen.
Die Dispersion wurde bei Raumtemperatur 24 Stunden lang gerührt.
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Synthese der Behandelten Partikeln 2 (Erfindung).
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Diese
Partikeln wurden wie die Behandelten Partikeln 1 hergestellt, mit
der Ausnahme, dass 8,35 g einer 60 %igen Lösung von N-(trimethoxysilylethyl)benzyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid
(0,0050 Mol) anstelle von N-(trimethoxysilyl)propyl-N,N,N-tri-n-butylammoniumchlorid
verwendet wurden und die verwendete Wassermenge 158,3 g betrug.
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Synthese der Behandelten Partikeln 3 (Erfindung).
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Diese
Partikeln wurden wie die Behandelten Partikeln 1 hergestellt, mit
der Ausnahme, dass 4,12 g N-(3-triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol
(0,015 Mol) anstelle von N-(trimethoxysilyl)propyl-N,N,N-tri-n-butylammoniumchlorid
verwendet wurden.
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Synthese der Behandelten Partikeln 4 (Erfindung).
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Diese
Partikeln wurden wie die Behandelten Partikeln 1 hergestellt, mit
der Ausnahme, dass 250,0 g einer 40 %igen Dispersion von Aluminiumoxid
Cabosperse PG-003 anstelle von Pseudo-Boehmit-Aluminiumoxid verwendet
wurden und die verwendete Wassermenge 246,2 g betrug.
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Synthese der Behandelten Partikeln 5 (Erfindung).
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Diese
Partikeln wurden wie die Behandelten Partikeln 4 hergestellt, mit
der Ausnahme, dass 8,35 g einer 60 %igen Lösung von N-(trimethoxysilylethyl)benzyl-N,N,N-trimethylammoniumchlorid
(0,0050 Mol) anstelle von N-(trimethoxysilyl)propyl-N,N,N-tri-n-butylammoniumchlorid
verwendet wurden und die verwendete Wassermenge 241,7 g betrug.
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Synthese der Behandelten Partikeln 6 (Erfindung).
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Diese
Partikeln wurden wie die Behandelten Partikeln 4 hergestellt, mit
der Ausnahme, dass 4,12 g N-(3-triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazol
(0,015 Mol) anstelle von N-(trimethoxysilyl)propyl-N,N,N-tri-n-butylammoniumchlorid
verwendet wurden und die verwendete Wassermenge 245,9 g betrug.
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Erfindungsgemäßes Element 1
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Eine
Beschichtungslösung
für eine
Grundschicht wurde hergestellt durch Mischen von 254 g ausgefälltem Calciumcarbonat
Albagloss-s® (Specialty
Minerals Inc.) als 70 gew.-%iger Lösung, 22 g Kieselgel Gasil® 23F
(Crosfield Ltd.), 2,6 g Poly(vinylalkohol) Airvol® 125
(Air Products) als 10 gew.-%iger Lösung, 21 g Styrolbutadienlatex
CP692NA® (Dow
Chemical Co.) als 50 gew.-%iger Lösung und 0,8 g Alcogum® L-229
(Alco Chemical Co.). Die Feststoffe der Beschichtungslösung wurden
durch Zugabe von Wasser auf 35 Gew.-% eingestellt. Die Grundschichtlösung wurde
im Perlbeschichtungsverfahren bei 25°C auf Ektacolor-Edge-Papier (Eastman
Kodak Co.) aufgetragen und unter Zwangsluft bei 60°C getrocknet.
Die Dicke der Grundschicht betrug 25 μm oder 27 g/m2.
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Eine
Beschichtungslösung
für die
Bildempfangsschicht wurde hergestellt durch Mischen von 148 g Behandelten
Partikeln 1 (19,7 Gew.-% Feststoffe) mit 44 g Behandelten Partikeln
4 (19,2 Gew.-% Feststoffe), 6 g Poly(vinylalkohol) Gohsenol® GH-17
(Nippon Gohsei Co. Ltd.) (10 gew.-%ige Lösung), 1,5 g Silwet L-7602® (Witco
Co.), 1,5 g Zonyl FS-30® (DuPont Co.) und 0,2
g 1,4-Dioxan-2,3-diol (Aldrich Chemical Co.). Die Beschichtungslösung wurde
anschließend
auf 15 Gew.-% Feststoffe verdünnt.
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Die
Beschichtungslösung
für die
Bildempfangsschicht wurde im Perlbeschichtungsverfahren bei 25°C auf der
vorstehend beschriebenen Grundschicht aufgetragen. Das Aufzeichnungselement
wurde dann 5 Minuten lang unter Zwangsluft bei 104°C getrocknet.
Die Dicke der Bildempfangsschicht betrug 8 μm oder 8,6 g/m2.
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Erfindungsgemäßes Element 2
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Dieses
Element wurde wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass
148 g Behandelte Partikeln 2 (20,0 Gew.-% Feststoffe) anstelle der
Behandelten Partikeln 1 und 44 g Behandelte Partikeln 5 (20,2 Gew.-% Feststoffe)
anstelle der Behandelten Partikeln 4 in der Bildempfangsschicht
verwendet wurden.
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Erfindungsgemäßes Element 3
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Dieses
Element wurde wie Element 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass
148 g Behandelte Partikeln 3 (18,7 Gew.-% Feststoffe) anstelle der
Behandelten Partikeln 1 und 44 g Behandelte Partikeln 6 (20,8 Gew.-% Feststoffe)
anstelle der Behandelten Partikeln 4 in der Bildempfangsschicht
verwendet wurden.
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Vergleichselement V-1 (enthält keine
behandelten Partikeln)
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Eine
Beschichtungslösung
für die
Bildempfangsschicht dieses Elements wurde durch Mischen von 148
g Aluminiumoxid Dispal® 14N4-80 (Condea Vista)
als 20 gew.-%iger Lösung,
44 g hochdispersem Aluminiumoxid Cab-O-Sperse® PG003
(Cabot Corp.) als 40 gew.-%iger Lösung, 6 g Poly(vinylalkohol)
Gohsenol® GH-17
(Nippon Gohsei Co. Ltd.) als 10 gew.-%iger Lösung, 1,5 g Silwet® L-7602
(Witco. Corp.), 1,5 g Zonyl®FS-30 (Dupont Co.) und
0,2 g Dihydroxydioxan (Aldrich Co.) hergestellt. Die Beschichtungslösung wurde anschließend auf
15 % Feststoffe verdünnt.
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Die
Beschichtungslösung
für die
Bildempfangsschicht wurde im Perlbeschichtungsverfahren bei 25°C auf der
vorstehend beschriebenen Grundschicht aufgetragen. Das Aufzeichnungselement
wurde dann unter Zwangsluft 80 Sekunden lang bei 60°C und anschließend 8 Minuten
lang bei 38°C
getrocknet. Die Dicke der Bildempfangsschicht betrug 8 μm oder 8,6
g/m2.
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Beschichtungsqualität
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Die
vorstehend genannten getrockneten Beschichtungen wurden in einer
Sichtprüfung
auf Risse geprüft.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
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Bildqualität und Trocknungszeit
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Ein
Drucker des Typs Epson Stylus Color 740 für farbstoffbasierende Tinten
unter Verwendung einer Farbtintenpatrone des Typs S020191/IC3CL01
wurde benutzt, um die zuvor beschriebenen Aufzeichnungselemente
zu bedrucken. Das Bild bestand aus benachbarten cyanfarbenen, magentafarbenen,
gelben, schwarzen, grünen,
roten und blauen Feldern, wobei jedes Feld die Form eines Rechtecks
mit 0,4 cm Breite und 1,0 cm Länge
aufwies. Das Verlaufen/Auslaufen zwischen benachbarten Farbfeldern
wurde qualitativ bewertet. Ein zweites Bild wurde gedruckt, und
unmittelbar nach dem Auswerfen aus dem Drucker wurde das Bild mit einem
weichen Tuch abgewischt. Die Trocknungszeit wurde mit 1 bewertet,
wenn es auf dem Bild zu keinem Verschmieren der Tinte kam. Die Trocknungszeit
wurde bei geringem Verschmieren mit 2 und bei relativ starkem Verschmieren
mit 3 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2
| Element | Beschichtungsqualität | Bildqualität | Trocknungszeit |
| 1 | keine
Rissbildung | geringes
oder kein Auslaufen | 1 |
| 2 | keine
Rissbildung | geringes
oder kein Auslaufen | 1 |
| 3 | keine
Rissbildung | geringes
oder kein Auslaufen | 1 |
| V-1 | Rissbildung | Auslaufen | 1 |
-
Die
Tabelle zeigt, dass die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente gegenüber dem
Vergleichsaufzeichnungselement eine gute Beschichtungsqualität und eine
gute Bildqualität
bei gleichzeitig guter Trocknungszeit aufweisen.