DE69509466T2 - Glossy inkjet receipt paper - Google Patents
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Description
Diese Erfindung betrifft ein glänzendes Tintenstrahlempfangspapier, das für hochauflösende Farb-Tintenstrahldruckanwendungen verwendet werden kann.This invention relates to a glossy inkjet receiving paper that can be used for high resolution color inkjet printing applications.
In der letzten Zeit ist die Tintenstrahl-Drucktechnik für Präsentation, Grafik, technische Zeichnungen und Heimbüroanwendungen eingesetzt worden. Die Leistungsanforderungen für Tintenstrahlmedien, die für diese Anwendungen benutzt werden, sind relativ streng. Sie umfassen schnelle Tintentrocknung, geringen Tintenverlauf, großen Farbumfang, minimales Abfärben der Tinte, hohe Bildauflösung und gute Eigenschaften unter variierenden Umgebungsbedingungen. Eine andere wichtige Anforderung an Tintenstrahlmedien in kommerziellen Anwendungen ist hoher Oberflächenglanz. Dies ist besonders wichtig für Grafikanwendungen. Gegenwärtig im Handel erhältliche Tintenstrahlmedien können diese Leistungsanforderungen nicht erfüllen. Zum Beispiel können Tintenstrahlmedien auf der Basis von Kunststoffsubstraten keine hohe Bildauflösung und schnelle Trocknung bieten, und die meisten im Handel erhältlichen Tintenstrahlpapiere können die Probleme des geringen Glanzes und der schlechten Farbtreue nicht lösen.Recently, inkjet printing technology has been used for presentation, graphics, technical drawings and home office applications. The performance requirements for inkjet media used for these applications are relatively stringent. They include fast ink drying, low ink bleeding, wide color gamut, minimal ink transfer, high image resolution and good properties under varying environmental conditions. Another important requirement for inkjet media in commercial applications is high surface gloss. This is especially important for graphics applications. Current commercially available inkjet media cannot meet these performance requirements. For example, inkjet media based on plastic substrates cannot provide high image resolution and fast drying, and most commercially available inkjet papers cannot solve the problems of low gloss and poor color fidelity.
Zwar sind auf diesem Gebiet viele Tintenstrahlempfangspapiersysteme vorgeschlagen worden, jedoch bietet keines von ihnen eine zufriedenstellende Lösung für das Problem, einen glänzenden Tintenstrahlempfangsbogen zu schaffen. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent 5,141,599 ein glänzendes Tintenstrahlempfangsmaterial auf der Basis von mit Polyolefin beschichtetem Papier, doch verhält sich das beschichtete Papier eher wie ein Kunststoffilm als wie ein Papier. Ähnlich ist in dem US-Patent 4,091,457 ein Tintenempfangsmaterial auf der Basis von synthetischen Fasern beschrieben, das nicht die gewünschten Papiereigenschaften aufweist. Weiterhin werden Tintenstrahlempfangspapiere in den US-Patenten 5,141,797, 5,279,885, 5,213,873, 5,207,824, 5,180,624, 4,542,059, 5,281,467, 5,302,437, 5,126,010, 5,013,603, 4,952,943 und 4,900,620 diskutiert, doch werden bei all diesen Systemen zwei wichtige Leistungsparameter ignoriert, nämlich Glanz und Tintenverlauf. Die Schaffung eines Tintenstrahlempfangspapiers, das beide dieser Leistungsanforderungen erfüllen kann, wäre ein wichtiger Fortschritt auf diesem Gebiet.Although many ink jet receiving paper systems have been proposed in the art, none of them provide a satisfactory solution to the problem of providing a glossy ink jet receiving sheet. For example, US Patent 5,141,599 describes a glossy ink jet receiving material based on polyolefin coated paper, but the coated paper behaves more like a plastic film than a paper. Similarly, US Patent 4,091,457 describes an ink jet receiving material based on synthetic fibers which does not meet the desired paper properties. Furthermore, ink jet receiver papers are discussed in U.S. Patents 5,141,797, 5,279,885, 5,213,873, 5,207,824, 5,180,624, 4,542,059, 5,281,467, 5,302,437, 5,126,010, 5,013,603, 4,952,943 and 4,900,620, but all of these systems ignore two important performance parameters, namely gloss and ink flow. The creation of an ink jet receiver paper that can meet both of these performance requirements would be an important advance in the field.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Tintenstrahlempfangsbogen zu schaffen, der die oben genannten Nachteile und Probleme überwindet, die bisher im Stand der Technik bestanden haben.An object of the present invention is to provide an inkjet receiver sheet which overcomes the above-mentioned disadvantages and problems which have heretofore existed in the prior art.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Tintenstrahlempfangspapier zur Verwendung in Anwendungen, in denen hoher Glanz, gute Bildauflösung und Farbtreue gefordert sind. Spezieller schafft die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahlempfangspapier, bei dem Glanz, Bildauflösung, Farbtreue, Tintenverlauf, Trocknungszeit und Toleranz gegenüber Umgebungsbedingungen verbessert sind. Die vorliegende Erfindung bietet ein Tintenstrahlempfangspapier, das in dieser Hinsicht eine optimale Leistung ergibt, durch Schaffung einzigartiger Kombinationen von Tinte aufnehmenden Beschichtungen und Papiersubstraten, die spezifizierte Eigenschaften haben, wobei das resultierende Tintenstrahlempfangspapier die physikalischen Anforderungen und Leistungsanforderungen kommerzieller Tintenstrahlaufzeichnungsmedien in vollem Umfang erfüllt.The present invention provides an inkjet receiving paper for use in applications where high gloss, good image resolution and color fidelity are required. More specifically, the present invention provides an inkjet receiving paper in which gloss, image resolution, color fidelity, ink flow, dry time and tolerance to environmental conditions are improved. The present invention provides an inkjet receiving paper that provides optimum performance in this regard by creating unique combinations of ink receptive coatings and paper substrates having specified properties, the resulting inkjet receiving paper fully meeting the physical and performance requirements of commercial inkjet recording media.
Spezieller schafft die vorliegende Erfindung ein glänzendes Tintenstrahlempfangspapier, das folgendes umfaßt:More specifically, the present invention provides a glossy ink jet receiving paper comprising:
(1) ein Papiersubstrat mit:(1) a paper substrate comprising:
einem Glanz von mehr als etwa 20 und vorzugsweise mehr als etwa 30, gemessen unter einem Winkel von 60º,a gloss of more than about 20 and preferably more than about 30, measured at an angle of 60º,
einer Sheffield-Glattheit von weniger als etwa 80 und vorzugsweise weniger als etwa 60,a Sheffield smoothness of less than about 80 and preferably less than about 60,
einer Opazität von mehr als etwa 70% und vorzugsweise mehr als etwa 80%, undan opacity of more than about 70% and preferably more than about 80%, and
einer Helligkeit von mehr als etwa 70% und vorzugsweise mehr als etwa 80%; unda brightness of more than about 70% and preferably more than about 80%; and
(2) eine Tintenempfangsbeschichtung, die ein oder mehrere wasserlösliche Komponenten in einer Gesamtmenge von etwa 4 bis etwa 100 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Festbestandteile in der Beschichtung enthält.(2) an ink receiving coating containing one or more water-soluble components in a total amount of from about 4 to about 100 weight percent based on the total weight of solids in the coating.
Zusätzlich sollte die Oberfläche der hergestellten gänzenden Tintenstrahlempfangspapier-Medien, die von der vorliegenden Erfindung umfaßt werden, die folgenden Merkmale besitzen:In addition, the surface of the produced glossy inkjet receiving paper media encompassed by the present invention should have the following characteristics:
einen Glanz von mehr als etwa 50, gemessen unter einem Winkel von 60º, auf seiner Seite, die die Tintenempfangsbeschichtung trägt,a gloss of more than about 50, measured at an angle of 60º, on its side bearing the ink-receiving coating,
eine Sheffield-Glattheit von weniger als etwa 300, gemessen auf ihrer Seite, die die Tintenempfangsbeschichtung trägt,a Sheffield smoothness of less than about 300, measured on its side bearing the ink-receiving coating,
eine Opazität von mehr als etwa 70%, gemessen auf ihrer Seite, die die Tintenempfangsbeschichtung trägt, undan opacity of more than about 70%, measured on its side bearing the ink-receiving coating, and
eine Helligkeit von mehr als etwa 70%, gemessen auf seiner Seite, die die Tintenempfangsbeschichtung trägt.a brightness of more than approximately 70%, measured on its side bearing the ink-receiving coating.
Bei den hier vorgesehenen gänzenden Tintenstrahlempfangspapieren bildet die Tintenempfangsbeschichtung eine bilderzeugende Schicht, und das Papiersubstrat schafft eine Basis für die Handhabung sowie ein Reservoir für eine Tintengrundsubstanz.In the glossy inkjet receiving papers provided here, the ink receiving coating forms an image-forming layer and the paper substrate provides a base for handling and a reservoir for an ink base substance.
In der vorliegenden Erfindung kann irgendeine Art von Papier als das Papiersubstrat verwendet werden, solange es die oben angegebenen Parameter für Glanz, Sheffield-Glattheit, Opazität und Helligkeit erfüllt. Ein tonbeschichtetes Papier, das diese Parameter erfüllt, wird jedoch als bevorzugt angesehen.In the present invention, any type of paper can be used as the paper substrate as long as it satisfies the above-mentioned parameters for gloss, Sheffield smoothness, opacity and brightness. However, a clay-coated paper satisfying these parameters is considered preferable.
Beispielhaft für geeignete Papiersubstrate, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind tonbeschichtete Papiere, wie etwa Papier der Qualität Reflections II (Consolidated Paper Inc.), Papier der Qualität MultiArt Gloss (Stora Papyrus Newton Falls, Inc.), Papier der Qualität Tahoe Gloss (Simpson Paper Company), Evergreen Gloss-Papier (Simpson Paper Company) und dergleichen. Das Grundgewicht des Papiers ist nicht besonders beschränkt, sollte jedoch im allgemeinen im Bereich von etwa 30 g/m² bis etwa 250 g/m², vorzugsweise von etwa 50 g/m² bis etwa 150 g/m² liegen. Das Papiersubstrat kann vorbehandelt werden, um die Haftung der Tintenempfangsbeschichtung daran zu verbessern oder den Glanz des Tintenstrahlempfangspapier-Endprodukts zu verbessern.Illustrative of suitable paper substrates that can be used in the present invention are clay coated papers such as Reflections II grade paper (Consolidated Paper Inc.), MultiArt Gloss grade paper (Stora Papyrus Newton Falls, Inc.), Tahoe Gloss grade paper (Simpson Paper Company), Evergreen Gloss paper (Simpson Paper Company), and the like. The basis weight of the paper is not particularly limited, but should generally be in the range of from about 30 gsm to about 250 gsm, preferably from about 50 gsm to about 150 gsm. The paper substrate may be pretreated to improve the adhesion of the ink receiving coating thereto or to improve the gloss of the final ink jet receiving paper product.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Papiersubstrat enthält vorzugsweise auch wenigstens ein Element, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silizium, Aluminium, Titan, Kalium, Eisen, Magnesium, Natrium und Kalzium. Diese Elemente sind wichtig für das Aussehen und die physikalischen Eigenschaften des Papiers. Sie verringern manchmal auch den Verlauf der Tinte und das Ausbleichen des Farbstoffs.The paper substrate used in the present invention also preferably contains at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, titanium, potassium, iron, magnesium, sodium and calcium. These elements are important for the appearance and physical properties of the paper. They also sometimes reduce ink bleeding and dye fading.
Der Glanz des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Papiers ist wichtig. Dies liegt daran, daß ein hoher Glanz in vielen Tintenstrahl-Bilderzeugungsanwendungen erforderlich ist, insbesondere in den Bereichen Grafik, Druck-Proofs, Display und Präsentation. Darüber hinaus ist Glanz auch ein Schlüsselfaktor, der den Farbumfang beeinflußt.The gloss of the paper used in the present invention is important. This is because high gloss is required in many inkjet imaging applications, particularly in the areas of graphics, print proofing, display and presentation. In addition, gloss is also a key factor affecting color gamut.
Der Glanz ist die Eigenschaft der Papieroberfläche, die sie veranlaßt, Licht unter einem gegebenen Reflexionswinkel über die diffuse Reflexion bei diesem Winkel hinaus zu reflektieren. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Papiersubstrat sollte einen Glanz von mehr als etwa 20 und vorzugsweise mehr als etwa 30 haben, gemessen bei einem Winkel von 60º. Die Glanzwerte werden mit einem Mikro-Tri-Glossmeter (BYK-Gardner) nach der in Produkthandbuch beschriebenen Prozedur ermittelt. Die Testprozedur zur Bestimmung des Glanzes umfaßt im einzelnen die folgenden Schritte: Schneiden einer Papierprobe auf eine Größe von 21,59 cm · 27,94 cm (8,5" · 11"); Kalibrieren des Mikro-Tri-Gloss-Meßgerätes auf 60º unter Verwendung des mit der Einheit mitgelieferten Standards; Auflegen der Probe auf eine flache Oberfläche und Messen des Glanzes bei 60º; Wiederholen der Messung bei fünf Proben; und Ausgabe des Mittelwertes.Gloss is the property of the paper surface that causes it to reflect light at a given angle of reflection in excess of the diffuse reflection at that angle. The paper substrate used in the present invention should have a gloss of greater than about 20 and preferably greater than about 30, measured at an angle of 60°. The Gloss values are determined using a Micro-Tri-Glossmeter (BYK-Gardner) following the procedure described in the product manual. The test procedure for determining gloss includes the following steps: cutting a paper sample to a size of 21.59 cm x 27.94 cm (8.5" x 11"); calibrating the Micro-Tri-Gloss meter to 60º using the standard provided with the unit; placing the sample on a flat surface and measuring the gloss at 60º; repeating the measurement on five samples; and reporting the average value.
Die zur Herstellung der glänzenden Tintenstrahlempfangspapiere verwendeten Tintenempfangsbeschichtungen sollten den Glanz der verwendeten Papiersubstrate nicht vermindern. Vorzugsweise sollte die verwendete Tintenempfangsbeschichtung in der Lage sein, den Glanz des Papiersubstrats um wenigstens 10% zu erhöhen.The ink receiving coatings used to produce glossy inkjet receiving papers should not reduce the gloss of the paper substrates used. Preferably, the ink receiving coating used should be able to increase the gloss of the paper substrate by at least 10%.
Die Opazität des in der Erfindung verwendeten Papiersubstrats sollte größer als etwa 70% und vorzugsweise größer als etwa 80% sein. Die Opazität wird gemessen mit einem BNL-3-Opacimeter (Technidyne Corp.), mit Hilfe der im Produkthandbuch beschriebenen Prozedur. Die Testprozedur zur Bestimmung der Opazität umfaßt spezieller die folgenden Schritte: Schneiden einer Papierprobe auf ein Quadrat von 10 cm · 10 cm; Kalibrieren des Opacimeters gemäß der Standardprozedur; und Messen von fünf Proben und Ausgabe des Mittelwertes.The opacity of the paper substrate used in the invention should be greater than about 70%, and preferably greater than about 80%. Opacity is measured using a BNL-3 opacimeter (Technidyne Corp.) using the procedure described in the product manual. More specifically, the test procedure for determining opacity includes the following steps: cutting a paper sample into a 10 cm x 10 cm square; calibrating the opacimeter according to the standard procedure; and measuring five samples and reporting the average.
Die Glattheit des Papiersubstrats ist eine Eigenschaft, die das Aussehen und die Oberflächeneigenschaften des Papiers beeinflußt. Die Glattheit hängt auch mit dem Glanz zusammen. Für die hier beschriebenen Anwendungen sollte die Sheffield-Glattheit des Papiers unter etwa 80 Sheffield-Einheiten und vorzugsweise unter etwa 60 Sheffield-Einheiten betragen. Die Sheffield-Glattheit wird gemessen mit einem Hagerty Smoothness-Tester (Modell 538. Hagerty Technologies, Inc.), mit Hilfe der im Produkthandbuch beschriebenen Prozedur. Die Testprozedur zur Bestimmung der Glattheit umfaßt spezieller die folgenden Schritte: Schneiden einer Probe auf eine Größe von 21,59 cm · 27,94 cm (8,5" · 11") und Auswählen von Sheffield-Einheiten (SU) an der Konsole des Hagerty Smoothness-Testers; Einstellen von Testzonen in 3-cm- Abstand; Starten der Messungen und Ausgabe der mittleren Glattheitswerte in SU-Einheiten.The smoothness of the paper substrate is a property that affects the appearance and surface properties of the paper. Smoothness is also related to gloss. For the applications described here, the Sheffield smoothness of the paper should be less than about 80 Sheffield units and preferably less than about 60 Sheffield units. Sheffield smoothness is measured using a Hagerty Smoothness Tester (Model 538. Hagerty Technologies, Inc.), using the procedure described in the product manual. The test procedure for determining smoothness specifically includes the following steps: cutting a sample to a size of 21.59 cm x 27.94 cm (8.5" x 11") and selecting Sheffield units (SU) on the Hagerty Smoothness Tester console; setting test zones at 3 cm intervals; Start the measurements and output the average smoothness values in SU units.
Die Helligkeit bezieht sich auf die Lichtreflexion oder integrale spektrale Reflektivität des Papiersubstrats. Die Helligkeit des in dieser Erfindung verwendeten Papiers sollte mehr als etwa 70% und vorzugsweise mehr als etwa 80% betragen. Die Helligkeit wird gemessen mit einem Photovolt Model 575 Reflection and Gloss Meter (Seragen Inc.), mit Hilfe der im Produkthandbuch beschriebenen Prozedur. Die Testprozedur zur Bestimmung der Helligkeit umfaßt spezieller die folgenden Schritte: Schneiden einer Papierprobe auf ein Quadrat von 10 cm · 10 cm; Kalibrieren des Meßgerätes durch Plazieren einer weißen Email-Standardplatte über der Sucheinheit und Einstellen der Sensitivitätsknöpfe, um das Meßgerät auf den Standardwert einzustellen; Auflegen der zu messenden Probe auf die Sucheinheit und Abdecken derselben mit der weißen Email-Standardplatte; Ablesen der Helligkeitswerte; und Wiederholung bei fünf Proben und Ausgabe des Mittelwertes.Brightness refers to the light reflection or integral spectral reflectivity of the paper substrate. The brightness of the paper used in this invention should be greater than about 70% and preferably greater than about 80%. Brightness is measured using a Photovolt Model 575 Reflection and Gloss Meter (Seragen Inc.) using the procedure described in the product manual. More specifically, the test procedure for determining brightness includes the following steps: cutting a paper sample into a 10 cm x 10 cm square; calibrating the meter by placing a white enamel standard plate over the search unit and adjusting the sensitivity knobs to set the meter to the standard value; placing the sample to be measured on the search unit and covering it with the white enamel standard plate; reading the brightness values; and repeating on five samples and reporting the average.
Die in dem glänzenden Tintenstrahlempfangspapier nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Tintenempfangsbeschichtungen sind auf eine Oberfläche des Papiersubstrats aufgetragen und können entweder in einer Einzelschicht oder alternativ aus einer Mehrschichtstruktur bestehen. Es ist jedoch erforderlich, daß wenigstens eine Tintenstrahlempfangsbeschichtung, die ein oder mehrere wasserlösliche Komponenten in einer Gesamtmenge von etwa 4 bis etwa 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffanteile in der Beschichtung enthält, in den hier vorgesehenen Tintenstrahlempfangspapieren vorhanden ist. Die wasserlöslichen Komponenten sind in der Tintenstrahlempfangsbeschichtung vorzugsweise in einer Gesamtmenge von etwa 20 bis etwa 100 Gew.-% und weiter vorzugsweise in einer Gesamtmenge von etwa 30 bis etwa 100 Gew.-% vorhanden, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffanteile in der Beschichtung.The ink receptive coatings used in the glossy ink jet receiving paper of the present invention are coated on a surface of the paper substrate and may be either in a single layer or, alternatively, in a multilayer structure. However, it is required that at least one ink jet receiving coating containing one or more water soluble components in a total amount of from about 4 to about 100 weight percent based on the total weight of solids in the coating be present in the ink jet receiving papers provided herein. The water soluble components are preferably present in the ink jet receiving coating in a total amount of from about 20 to about 100 weight percent and more preferably in a total amount of from about 30 to about 100 weight percent based on the total weight of solids in the coating.
Die Tintenempfangsbeschichtungen, die in den glänzenden Tintenstrahlempfangspapieren nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, enthalten wenigstens eine wasserlösliche Komponente und können gewünschtenfalls mehr als eine solche Komponente enthalten.The ink receiving coatings used in the glossy ink jet receiving papers of the present invention contain at least one water soluble component and may contain more than one such component if desired.
Die gewählten wasserlöslichen Komponenten sind vorzugsweise in einer Menge von wenigstens 1 Gew.-% und weiter vorzugsweise wenigstens etwa 3 Gew.-% bei einer Temperatur im Bereich von etwa 5ºC bis etwa 100ºC in Wasser löslich.The selected water-soluble components are preferably soluble in water in an amount of at least 1% by weight, and more preferably at least about 3% by weight, at a temperature in the range of about 5°C to about 100°C.
Die zur Herstellung der Tintenempfangsbeschichtungen verwendeten Beschichtungsmaterialien müssen sorgfältig ausgewählt werden, damit der resultierende Tintenstrahlempfangsbogen einen Glanz von etwa 50 oder mehr, gemessen bei einem Winkel von 60º, eine Sheffield-Glattheit von weniger als etwa 300 Sheffield-Einheiten, gemessen an der die Tintenstrahlempfangsbeschichtung tragenden Oberfläche, eine Opazität von mehr als etwa 70%, gemessen an einer mit der Tintenempfangsbeschichtung versehenen Oberfläche des Papiers, und eine Helligkeit von mehr als etwa 70%, gemessen an einer mit der Tintenempfangsbeschichtung versehenen Oberfläche des Papiers aufweist.The coating materials used to prepare the ink receiving coatings must be carefully selected so that the resulting ink jet receiving sheet has a gloss of about 50 or more, measured at an angle of 60°, a Sheffield smoothness of less than about 300 Sheffield units, measured at the surface bearing the ink jet receiving coating, an opacity of more than about 70%, measured at a surface of the paper bearing the ink receiving coating, and a brightness of more than about 70%, measured at a surface of the paper bearing the ink receiving coating.
Beispiele für geeignete wasserlösliche Komponenten, die in solchen Beschichtungen verwendet werden können, sind Poly(Vinylalkohol), Poly(Vinyl- Pyrrolidon), Poly(2-Ethyl-2-Oxazolin), Polyacrylamid, Gelatine. Poly(Vinylazetat). Poly(Ethylenglykol), Poly(Ethylenoxid), Zelluloseester, Proteine, Alginate, Poly(Acrylsäure), wasserlösliche Gummi und Mischungen dieser Substanzen. Diese wasserlösliche Komponente kann eine Komponente eines Homopolymers, eines Copolymers oder eines Polymergemisches sein.Examples of suitable water-soluble components that can be used in such coatings are poly(vinyl alcohol), poly(vinyl pyrrolidone), poly(2-ethyl-2-oxazoline), polyacrylamide, gelatin. Poly(vinyl acetate). Poly(ethylene glycol), poly(ethylene oxide), cellulose esters, proteins, alginates, poly(acrylic acid), water-soluble gums and mixtures of these substances. This water-soluble component can be a component of a homopolymer, a copolymer or a polymer blend.
Außerdem sollte die Tintenempfangsbeschichtung in der für die vorgesehene Anwendung zu verwendenden Tinte löslich oder quellbar sein. Der Ausdruck "löslich" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Beschichtung in einer Menge von wenigstens etwa 1% auf der Basis Gewicht/Gewicht löslich ist. Der Ausdruck "quellbar" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß das Volumen der Beschichtung in der Tinte als eine Funktion der Zeit zunimmt, bevor ein gesättigter Zustand erreicht wird. Diese Eigenschaften sind wichtig, um eine gute Bildqualität zu erreichen, da Beschichtungsmaterialien, die diese Eigenschaften nicht besitzen, die Tinte nicht zufriedenstellend aufnehmen können.In addition, the ink receiving coating should be soluble or swellable in the ink to be used in the intended application. The term "soluble" in this context means that the coating is soluble in an amount of at least about 1% on a weight/weight basis. The term "swellable" in this context means that the volume of the coating in the ink increases as a function of time before reaching a saturated state. These properties are important to achieving good image quality, since coating materials that do not possess these properties cannot receive the ink satisfactorily.
Gewünschtenfalls können in die Beschichtungsschicht anorganische und/oder organische Partikelsubstanzen einbezogen sein, um geeignete Handhabungseigenschaften, eine erhöhte Helligkeit, einen hohen Oberflächenglanz des Tintenstrahlempfangspapiers sowie Kombinationen dieser Eigenschaften zu erzielen. Eine weitere Funktion der Partikelsubstanzen besteht darin, die Übertragung von Tinte von einem Bogen auf einen anderen zu verhindern, wenn bedruckte Bogen für die Langzeitlagerung gestapelt wer den, und in diesen Fällen können die Partikelsubstanzen entweder auf der Tintenempfangsseite oder auf der Rückseite der hergestellten glänzenden Tintenstrahlempfangsmedien vorgesehen sein.If desired, inorganic and/or organic particulate substances may be included in the coating layer to provide suitable handling properties, increased brightness, high surface gloss of the ink jet receiving paper, and combinations of these properties. Another function of the particulate substances is to prevent the transfer of ink from one sheet to another when printed sheets are stacked for long-term storage. and in these cases the particulate substances may be provided either on the ink receiving side or on the back side of the manufactured glossy inkjet receiving media.
Beispiele für anorganische Partikelsubstanzen, die in den glänzenden Tintenstrahlempfangsmedien verwendet werden können, sind Silizium. Titanoxid, Aluminiumoxid, Glasperlen, Bariumsulfat, Diatomazeenerde und Zinkoxid. Beispiele für verwendbare organische Partikelsubstanzen umfassen Poly(Methylmethacrylat), Polyethylen, Polypropylen. Stärke, Polytetrafluorethylen und Polystyrol.Examples of inorganic particulate substances that can be used in the glossy inkjet receiving media include silicon, titanium oxide, aluminum oxide, glass beads, barium sulfate, diatomaceous earth, and zinc oxide. Examples of organic particulate substances that can be used include poly(methyl methacrylate), polyethylene, polypropylene, starch, polytetrafluoroethylene, and polystyrene.
Um eine optimale Leistung zu erreichen, sollte das Beschichtungsgewicht der Beschichtung sorgfältig kontrolliert werden. Das Beschichtungsgewicht der Tintenempfangsbeschichtung sollte im Bereich von etwa 1 g/m² bis etwa 30 g/m², und vorzugsweise von etwa 2 g/m² bis etwa 20 g/m² liegen.To achieve optimum performance, the coating weight of the coating should be carefully controlled. The coating weight of the ink receiving coating should be in the range of about 1 g/m² to about 30 g/m², and preferably from about 2 g/m² to about 20 g/m².
Die Seite des Substrats, die nicht die Tintenempfangsbeschichtung trägt, kann ein Rückseitenbeschichtungsmaterial benötigen, um die elektrostatische Aufladung zu vermindern und die Bogen/Bogen-Reibung und das Zusammenbacken zu vermindern. Die Rückseitenbeschichtung kann entweder eine Polymerbeschichtung oder eine Polymerfolie sein.The side of the substrate not bearing the ink receiving coating may require a backcoat material to reduce electrostatic charge and reduce sheet-to-sheet friction and caking. The backcoat may be either a polymer coating or a polymer film.
Zum Aufbeschichten der Beschichtungszusammensetzung auf das Papiersubstrat kann irgendeines aus einer Anzahl von Beschichtungsverfahren verwendet werden, beispielsweise Walzbeschichtung, Drahtstabbeschichtung, Tauchbeschichtung, Extrusionsbeschichtung. Luftmesserbeschichtung, Vorhangbeschichtung. Gleitbeschichtung, Klingenbeschichtung, Rakelbeschichtung oder Siebdruckbeschichtung. Solche Techniken sind im Stand der Technik bekannt.Any of a number of coating techniques can be used to coat the coating composition onto the paper substrate, such as roll coating, wire bar coating, dip coating, extrusion coating, air knife coating, curtain coating, slide coating, blade coating, doctor blade coating, or screen printing coating. Such techniques are well known in the art.
In der Praxis können in den Beschichtungen auf beiden Seiten des Papiers verschiedene Additive verwendet werden. Diese Additive umfassen oberflächenaktive Agentien, die die Benetzungs- oder Verlaufswirkung der Beschichtungen steuern, antistatische Mittel, Suspensionsmittel und Verbindungen mit Säuregruppen, um neben anderen Eigenschaften den pH-Wert des beschichteten Papiers zu steuern.In practice, various additives can be used in the coatings on both sides of the paper. These additives include surface-active agents that control the wetting or leveling effect of the coatings, antistatic agents, suspending agents and compounds with acid groups to control the pH of the coated paper, among other properties.
Es ist zu bemerken, daß dieselben Apparaturen, die zur Messung des Glanzes, der Sheffield-Glattheit, der Opazität und der Helligkeit des Papiersubstrats verwendet werden, auch zur Messung dieser Eigenschaften an den hier beschriebenen fertigen Tintenstrahlempfangspapieren verwendet werden können.It should be noted that the same equipment used to measure the gloss, Sheffield smoothness, opacity and brightness of the paper substrate can also be used to measure these properties on the finished ink jet receiving papers described here.
Zur Herstellung der in den Beispielen beschriebenen Tintenstrahlempfangsbögen wurden die folgenden allgemeinen Prozeduren verwendet. Alle Beispiele dienen lediglich zur Illustration der Erfindung, zur Unterstützung derjenigen, die die Erfindung auszuführen wünschen, und sind nicht als Beschränkung gedacht.The following general procedures were used to prepare the inkjet receiver sheets described in the examples. All examples are merely illustrative of the invention, to assist those desiring to practice the invention, and are not intended to be limiting.
MultiArt Gloss 80#¹MultiArt Gloss 80#¹
PVP K90² 6,8 TeilePVP K90² 6.8 parts
Acryl-Copolymer³ 1,2 TeileAcrylic copolymer³ 1.2 parts
PMMA Partikelsubstanz (20 um)&sup4; 0,04 TeilePMMA particle substance (20 µm)⁴ 0.04 parts
DOWANOL PM&sup5; 20 TeileDOWANOL PM&sup5; 20 parts
MEK&sup6; 30 TeileMEK&sup6; 30 parts
1. Stora Papurus Newton Falls, Inc.1. Stora Papurus Newton Falls, Inc.
2. Poly(Vinylpyrrolidon) K90, ISP, Inc.2. Poly(Vinylpyrrolidone) K90, ISP, Inc.
3. Copolymer aus Methylmethacrylat und 2-Hydroxyethylmethacrylat3. Copolymer of methyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate
4. Poly(Methylmethacrylat) als Partikel4. Poly(methyl methacrylate) as particles
5. Propylenglykol-Monomethylether, Dow Chemical Corporation5. Propylene glycol monomethyl ether, Dow Chemical Corporation
6. Methyl-Ethyl-Keton6. Methyl ethyl ketone
Die Beschichtung wurde mit Hilfe eines Meyer-Stabes Nr. 24 auf die folgenden Papiersubstrate aufgetragen. Die Beschichtung wird in einem Heißluft- Umlaufofen zwei Minuten lang bei 110ºC getrocknet. Das Trockenbeschichtungsgewicht der fertigen Beschichtung beträgt etwa 7 g/m².The coating was applied to the following paper substrates using a Meyer rod No. 24. The coating is dried in a hot air circulating oven at 110ºC for two minutes. The dry coating weight of the finished coating is approximately 7 g/m².
Diesselbe Prozedur wurde für Beispiele 2-6 und Vergleichsbeispiele 1-3 verwendet. In Beispiel 7 wurde ein Meyer-Stab Nr. 36 verwendet.The same procedure was used for Examples 2-6 and Comparative Examples 1-3. In Example 7, a Meyer rod No. 36 was used.
Reflections II 90#¹Reflections II 90#¹
wie in Beispiel 1as in example 1
1. Consolidated Papers Inc.1. Consolidated Papers Inc.
Excellence 100#¹Excellence 100#¹
wie in Beispiel 1as in example 1
1. Repap Sales Corporation1. Repap Sales Corporation
Warren Flo 80# Text¹Warren Flo 80# Text¹
wie in Beispiel 1as in example 1
1. S. D. Warren Company1. S. D. Warren Company
Tahoe Gloss 80#¹Tahoe Gloss 80#¹
wie in Beispiel Ias in Example I
1. Simpson Paper Company1. Simpson Paper Company
CHROMOLUX 60#¹CHROMOLUX 60#¹
wie in Beispiel 1as in example 1
1. Zanders Feinpapiere A. G.1. Zanders Fine Papers A. G.
MultiArt 100 # Gloss¹MultiArt 100 # Gloss¹
Beschichtungszusammensetzung:Coating composition:
PVP K90 4,62 TeilePVP K90 4.62 parts
AIRVOL 603² 4,62 TeileAIRVOL 603² 4.62 parts
Methocel A4M³ 0,25 TeileMethocel A4M³ 0.25 parts
Isopropylalkohol 2,00 TeileIsopropyl alcohol 2.00 parts
Wasser 88,51 TeileWater 88.51 parts
1. Stora Papurus Newton Falls, Inc.1. Stora Papurus Newton Falls, Inc.
2. Polyinylalkohol, Air Products and Chemicals, Inc.2. Polyynyl Alcohol, Air Products and Chemicals, Inc.
3. Dow Chemical Company3. Dow Chemical Company
Ardor Offset 50#¹Ardor Offset 50#¹
wie in Beispiel 1as in example 1
1. Georgia Pacific1. Georgia Pacific
Gilbert 20# Bond (25% Baumwolle)¹Gilbert 20# Bond (25% cotton)¹
wie in Beispiel 1as in example 1
1. Gilbert Paper Company1. Gilbert Paper Company
XEROX 4200DP 10# Bond¹XEROX 4200DP 10# Bond¹
wie in Beispiel 1as in example 1
1. Xerox Corporation1. Xerox Corporation
Die Glanzwerte sind in Tabelle I angegeben. Die in Beispielen 1-7 beschriebenen Papiersubstrate sind den in Vergleichsbeispielen 1-3 gezeigten überlegen. TABELLE I GLANZWERTE The gloss values are given in Table I. The paper substrates described in Examples 1-7 are superior to those shown in Comparative Examples 1-3. TABLE I GLOSS VALUES
*Die Bildqualität wurde visuell an Proben untersucht, die mit einem HP DESKJET 1200C mit einem Ganzseiten-Farbgrafikmuster bedruckt worden waren. Gut: hohe Farbbrillianz und und hoher Bildglanz. Schlecht: schlechte Bildhelligkeit und schlechter Glanz.*The image quality was visually tested on samples printed with a full-page color graphic pattern using an HP DESKJET 1200C. Good: high color brilliance and high image gloss. Bad: poor image brightness and poor gloss.
In Beispielen 8-10 wird eine mehrschichtige Beschichtungsstruktur bestehend aus einer Unterschicht und einer Oberflächenschicht auf ein Papiersubstrat aufgetragen, um das gewünschte glänzende Tintenstrahlempfangspapier herzustellen.In Examples 8-10, a multilayer coating structure consisting of a bottom layer and a top layer is applied to a paper substrate to produce the desired glossy inkjet receiving paper.
MultiArt Gloss 100# Papier¹MultiArt Gloss 100# Paper¹
PVP-K90² 6,8 TeilePVP-K90² 6.8 parts
Copolymer A³ 1,2 TeileCopolymer A³ 1.2 parts
Quaternäres Polymer&sup4; 3,2 TeileQuaternary polymer⁴ 3.2 parts
Stärkepartikel&sup5; 0,2 TeileStarch particles&sup5; 0.2 parts
DOWANOL PM&sup6; 120 TeileDOWANOL PM&sup6; 120 parts
Methocel F-50&sup7; 1,5 TeileMethocel F-50&sup7; 1.5 parts
Methanol 5,0 TeileMethanol 5.0 parts
Wasser 93,5 TeileWater 93.5 parts
1. Stora Papurus Newton Falls, Inc.1. Stora Papurus Newton Falls, Inc.
2. Poly(Vinylpyrrolidon) K90, ISP, Inc.2. Poly(Vinylpyrrolidone) K90, ISP, Inc.
3. Copolymer aus Methylmethacrylat und 2-Hydroxyethylmethacrylat3. Copolymer of methyl methacrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate
4. Quaternisiertes Copolymer aus Methylmethacrylat und Dimethylaminoethyl-Methacrylat4. Quaternized copolymer of methyl methacrylate and dimethylaminoethyl methacrylate
5. Maisstärke5. Corn starch
6. Propoylenglykol-Monomethylether, Dow Chemical Corporation6. Propoylene glycol monomethyl ether, Dow Chemical Corporation
7. Hydroxypropyl-Methylzellolose, Dow Chemical Corporation7. Hydroxypropyl Methylcellolose, Dow Chemical Corporation
Die Beschichtung wurde mit einem Meyer-Stab Nr. 42 auf das Papiersubstrat aufgetragen. Nachdem die Unterschicht 2 Minuten lang bei 110ºC getrocknet worden war, wurde die Oberflächenschicht unter denselben Bedingungen mit einem Meyer-Stab Nr. 10 aufgetragen. Das Trockenbeschichtungsgewicht der fertigen Beschichtung beträgt etwa 7 g/m². Dieselbe Prozedur wurde in Beispielen 9-10 und in Vergleichsbeispielen 4-7 angewandt.The coating was applied to the paper substrate using a No. 42 Meyer rod. After the undercoat was dried at 110ºC for 2 minutes, the surface coat was applied using a No. 10 Meyer rod under the same conditions. The dry coating weight of the finished coating is about 7 g/m². The same procedure was used in Examples 9-10 and Comparative Examples 4-7.
MultiArt Gloss 100# Papier¹MultiArt Gloss 100# Paper¹
gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 8same composition as in example 8
Hydroxyethylzellulose-Mischung² 1,75 TeileHydroxyethylcellulose mixture² 1.75 parts
Zitrussäure³ 0,25 TeileCitrus acid³ 0.25 parts
Wasser 98,00 TeileWater 98.00 parts
1. Stora Papyrus Newton Falls, Inc.1. Stora Papyrus Newton Falls, Inc.
2. Union Carbide Corporation2. Union Carbide Corporation
3. Pfizer Inc.3. Pfizer Inc.
MultiArt Gloss 100# Papier¹MultiArt Gloss 100# Paper¹
gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 8same composition as in example 8
AIRVOL 523² 3,87 TeileAIRVOL 523² 3.87 parts
ACRYLIDON ACP1005³ 1,00 TeileACRYLIDON ACP1005³ 1.00 parts
Isopropylalkohol 4,00 TeileIsopropyl alcohol 4.00 parts
Wasser 91,13 TeileWater 91.13 parts
1. Stora Papyrus Newton Falls, Inc.1. Stora Papyrus Newton Falls, Inc.
2. Polyvinylalkohol, Air Products and Chemicals, Inc.2. Polyvinyl Alcohol, Air Products and Chemicals, Inc.
3. Copolymer aus Vinylpyrrolidon und Acrylsäure, ISP, Inc.3. Copolymer of vinylpyrrolidone and acrylic acid, ISP, Inc.
MELINEX 339 White Polyester Film¹MELINEX 339 White Polyester Film¹
wie in Beispiel 8as in example 8
wie in Beispiel 8as in example 8
1. ICI Films1. ICI Films
Substrat:Substrate:
Schoeller VRH Polyolefin-beschichtetes Papier¹Schoeller VRH polyolefin coated paper¹
wie in Beispiel 8as in example 8
wie in Beispiel 8as in example 8
1. Schoeller Technical Papers, Inc.1. Schoeller Technical Papers, Inc.
MELINEX 339 White Polyester Film¹MELINEX 339 White Polyester Film¹
wie in Beispiel 8as in example 8
wie in Beispiel 9as in example 9
1. ICI Films1. ICI Films
Schoeller VRH Polyolefin-beschichtetes PapierSchoeller VRH polyolefin coated paper
wie in Beispiel 8as in example 8
wie in Beispiel 9as in example 9
1. Schoeller Technical Papers, Inc.1. Schoeller Technical Papers, Inc.
Die Resultate für das Verlaufen der Tinte sind in Tabelle II dargestellt. Die in Beispielen 8-10 beschriebenen glänzenden Tintenstrahlempfangspapiere sind den anderen Tintenstrahlempfangspapieren, die in Vergleichsbeispielen 4-7 gezeigt sind, deutlich überlegen. TABELLE II VERGLEICH DER TINTENVERLAUFEIGENSCHAFTEN The results for ink bleed are shown in Table II. The glossy ink jet receiver papers described in Examples 8-10 are clearly superior to the other ink jet receiver papers shown in Comparative Examples 4-7. TABLE II COMPARISON OF INK BLOWING PROPERTIES
Der Tintenverlauf (manchmal auch als Farb/Farb-Verlauf bezeichnet) wurde wie folgt gemessen: Farbdrucke mit einer durchgehenden blauen Linie von 40 mil auf einem roten Hintergrund wurden mit einem HP DESKJET 1200C- Drucker gedruckt. Die Drucke wurden 30 min. lang bei 73ºF/50% RF (RE = relative Feuchte) konditioniert. Dann wurden die Proben in einer kontrollierten Umgebungskammer 48 Stunden lang bei 86ºF/80% RF gelagert. Die Breite der blauen Linie wurde mit einem ACU-RITE Nachführmikroskop (Automation Components, Inc.) gemessen. Der Unterschied zwischen der Linienbreite der ursprünglichen und der endgültigen Linie ist in der obigen Tabelle angegeben. Der Tintenverlauf (%) wurde wie folgt berechnet.Ink run (sometimes referred to as color/color run) was measured as follows: Color prints with a 40 mil solid blue line on a red background were printed using an HP DESKJET 1200C printer. The prints were conditioned at 73ºF/50% RH for 30 min. Then the samples were stored in a controlled environmental chamber at 86ºF/80% RH for 48 hours. The width of the blue line was measured using an ACU-RITE tracking microscope (Automation Components, Inc.). The difference between the line width of the original and final lines is shown in the table above. Ink run (%) was calculated as follows.
Tintenverlauf (%) = (Lwf - Lwi)/Lwi · 100%Ink flow (%) = (Lwf - Lwi)/Lwi · 100%
wobei:where:
Lwi die ursprüngliche Breite der blauen Linie ist (40 mil), undLwi is the original width of the blue line (40 mil), and
Lwf die Breite der blauen Linie nach 48 Stunden bei 86ºF/80% RF ist.Lwf is the width of the blue line after 48 hours at 86ºF/80% RH.
Die obige detaillierte Beschreibung, einschließlich der dort angegebenen Beispiele wurde zur Unterstützung derjenigen gegeben, die die Erfindung auszuführen wünschen.The above detailed description, including the examples given therein, is provided to assist those wishing to practice the invention.
Jede/Jedes der hier angegebenen Publikationen, Produkthandbücher und Patentdokumente wird durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit in die Offenbarung einbezogen.Each of the publications, product manuals and patent documents referenced herein is incorporated by reference in its entirety into the disclosure.
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