DE69921258T2 - Tintenstrahlaufzeichnungselement, das kolloidales Kieselgel enthält - Google Patents

Tintenstrahlaufzeichnungselement, das kolloidales Kieselgel enthält Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Tintenstrahlaufzeichnungselement, das gedruckte Bilder mit hoher optischer Dichte, exzellenter Bildqualität, guter Wasserfestigkeit und schneller Trocknung liefert.
  • In einem typischen Tintenstrahlaufzeichnungs- oder Tintenstrahldrucksystem werden Tintentröpfchen aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit auf ein Aufzeichnungselement oder Aufzeichnungsmedium ausgeworfen, 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 Lösemittel. Das Lösemittel oder die Trägerflüssigkeit besteht typischerweise aus Wasser, einem organischen Material, wie einem einwertigen Alkohol, einem mehrwertigen Alkohol oder Mischungen daraus.
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungselement umfasst typischerweise einen Träger, auf dessen mindestens einer Oberfläche eine Tintenempfangsschicht oder Bildaufzeichnungsschicht angeordnet ist, und es umfasst derartige Schichten, die zur Aufsichtsbetrachtung vorgesehen sind und einen lichtundurchlässigen Träger aufweisen, sowie derartige Schichten, die zur Durchsichtsbetrachtung vorgesehen sind und einen durchsichtigen Träger aufweisen.
  • Zwar sind bislang zahlreiche unterschiedliche Arten von Bildaufzeichnungselementen zur Verwendung mit Tintenstrahlvorrichtungen vorgeschlagen worden, aber nach dem Stand der Technik bestehen viele ungelöste Probleme und zahlreiche Nachteile in den bekannten Produkten, die deren kommerzielle Eignung erheblich einschränken. Die Anforderungen an ein Bildaufzeichnungsmedium oder Bildaufzeichnungselement für die Tintenstrahlaufzeichnung sind sehr anspruchsvoll.
  • Es ist bekannt, dass zur Erzeugung und Beibehaltung von Bildern in fotografischer Qualität auf einem derartigen Bildaufzeichnungselement ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement 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 Drucken oder mit anderen Oberflächen gestapelt werden.
    • • Starke Glanzwirkung ohne Glanzdifferenzen.
    • • 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 Auslaufen bei Kontakt mit Wasser oder Einwirkung von Tageslicht, Kunstlicht oder Fluoreszenzlicht.
  • In einem Tintenstrahlaufzeichnungselement ist es wünschenswert, ein poröses Material zu verwenden, weil dieses Flüssigkeit aufzunehmen vermag, was wiederum zu einer besseren Trocknung beiträgt. Die kurze Trocknungszeit kann zu einer besseren Effizienz des Druckvorgangs beitragen und in vielen Fällen die Druckqualität verbessern, indem das Auslaufen von zwei benachbarten Farben in dem Druck vermieden wird.
  • US-A-5,605,750 betrifft ein mikroporöses Tintenstrahlaufzeichnungselement, das einen Träger umfasst, auf dem eine lösungsmittelabsorbierende, mikroporöse Materialschicht und eine Bildaufzeichnungsschicht eines porösen Pseudo-Boehmits angeordnet ist. Bei der Verwendung dieses Elements tritt jedoch das Problem auf, dass die auf diesem porösen Trägermaterial gedruckten Bilder oft eine geringe optische Dichte und einen schlechten Farbtonumfang aufweisen, weil die Farbstoffe in die Poren des Trägers eindringen.
  • EP 813 978 A1 betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungselement, worin ein Träger mit einer Tintenabsorptionsschicht beschichtet wird, die feine Partikel, ein hydrophiles Bindemittel und Öltropfen enthält. In der genannten Schrift findet sich jedoch kein Bezug auf die Verwendung einer porösen, lösemittelabsorbierenden Unterschicht, wie sie in der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt.
  • Die japanische Schrift A- 3082589 beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungselement, das einen Träger umfasst, bei dem es sich um einen gestreckten Film handelt, der hauptsächlich aus einem Polyolefinharz besteht, das zudem ein anorganisches Pigment enthält. Der Träger ist mit einer Unterschicht aus einem hydrophilen Polymer sowie einer tintenaufnehmenden Deckschicht versehen. Die tintenaufnehmende Deckschicht umfasst ein Bindemittel, das geringe Mengen von Silanolgruppen enthält. Die tintenaufnehmende Deckschicht enthält zudem unspezifische, feine Siliciumdioxidpartikel.
  • Die deutsche Anmeldung A- 19532303 beschreibt ein Tintenstrahlelement, das ein Trägermaterial von mikroporöser Struktur enthält. Die mikroporöse Struktur umfasst Füllstoffe, die in einer Matrix aus synthetischem Polymer eingebettet sind. Die Struktur hat eine Wasserabsorptionskapazität, wie durch den Cobb-Wert ermittelt, und zwar über eine Messdauer von 12 Sekunden. Die genannte Quelle zeigt keine tintenaufnehmende Schicht, die ein kolloidales Siliciumdioxid enthält.
  • Die japanische Anmeldung A- 60224580 beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial mit einer tintenaufnehmenden Schicht, die ein synthetisches, amorphes Siliciumdioxid enthält, das mit einem Silankupplungsmittel oberflächenbehandelt ist. Amorphes Siliciumdioxid ist ein im wesentlichen anderes Material als kolloidales Siliciumdioxid.
  • Erfindungsgemäß wird ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit folgenden Schichten in der genannten Reihenfolge bereitgestellt:
    • I) einer lösemittelabsorbierenden Schicht eines porösen Polyolefinmaterials und
    • II) einer Bildaufzeichnungsschicht, die ein polymeres Bindemittel und ein kolloidales Siliciumdioxid mit einem daran anliegenden Silankupplungsmittel umfasst.
  • Das verwendete poröse Material kann Flüssigkeit aus der Tinte aufnehmen, was eine schnelle Trocknung der Tinte nach dem Drucken gewährleistet und das Auslaufen zwischen zwei benachbarten Farben beseitigt. Zudem hält die Tintenaufzeichnungsschicht Farbstoffe im oberen Teil des Elements, um eine hohe Farbdichte zu erzielen.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das poröse Polyolefinmaterial ein mikroporöses Material, das folgendes umfasst:
    • (a) eine Matrix aus Polyolefin;
    • (b) fein verteilte, im Wesentlichen wasserunlösliche Füllpartikel, von denen vorzugsweise mindestens 50 Gew.% siliciumhaltige Partikel sind, wobei die Füllpartikel in der gesamten Matrix verteilt sind und zwischen 40 und 90 Gew.% des mikroporösen Materials ausmachen; und
    • (c) ein Netz aus Verbindungsporen, die im Wesentlichen miteinander durch das gesamte mikroporöse Material in Verbindung stehen, wobei die Poren 35 bis 95 Vol.% des mikroporösen Materials ausmachen.
  • In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das kolloidale Siliciumdioxid mit einem daran anliegenden Silankupplungsmittel folgende Formel auf: (R1)nSi(OR2)4_n worin:
    jeweils R1 unabhängig voneinander für eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht und mindestens ein R1 mindestens eine Aminogruppe enthält, so dass NH2(CH2)3, NH2(CH4)4, NH2(CH2)2NH(CH2)2, NH2(CH2)2NH(CH2)3, HN2(CH2)2HNCH2(C6H4)(CH2)2, NH2(CH2)6NH(CH2)3, NH2(CH2)3OC(CH3)2CHCH, C6H5NH(CH2)2NH(CH2)3, CH3CH3N(CH2)3, CH3NH(CH2)3, oder CH2CHC6H4CH2N+H2Cl-(CH2)3;
    jeweils R2 unabhängig für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht; wie Methyl, Ethyl usw.,
    n für 1 bis 3 steht.
  • In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel steht R1 in der vorausgehenden Formel für H2NCH2CH2HN(CH2)3 und CH3, und R2 steht für CH3 und n für 2.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist sowohl das kolloidale Siliciumdioxid mit einem daran anliegenden Silankupplungsmittel als auch das polymere Bindemittel kationisch.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das kolloidale Siliciumdioxid mit anliegendem Silankupplungsmittel mindestens 70 Gew.% der Bildaufzeichnungsschicht.
  • Das poröse oder mikroporöse Material kann dick genug sein, um als Träger für die Bildaufzeichnungsschicht zu dienen, ohne dass ein separater Träger benötigt wird. Wenn eine dünne Schicht des porösen oder mikroporösen Materials verwendet wird, ist ein Träger notwendig, um Steifigkeit und Maßhaltigkeit zu erzeugen. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn das poröse oder mikroporöse Material auf den Träger laminiert wird.
  • Die Träger oder Substrate, die in den Aufzeichnungselementen der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, können lichtundurchlässig sein und beispielsweise Normalpapiere, harzbeschichtete Papiere, Textil-, Holz-, Metallplatten, lichtundurchlässige Filme und sonstige transparente Träger sein, wie beispielsweise Filme oder Folien aus Polyesterharzen, Diacetatharzen, Triacetatharzen, Acrylharzen, Polycarbonatharzen, Polyvinylchloridharzen, Polyimidharzen usw., denen Füllstoffe beigesetzt werden, um diese lichtundurchlässig zu machen.
  • Der Träger hat normalerweise eine Dicke von 50 bis 500 μm, vorzugsweise von 75 bis 300 μm. Antioxidanzien, Antistatikmittel, Weichmacher und weitere bekannte Additive können bei Bedarf in den Träger aufgenommen werden.
  • Um die Haftung der Bildaufzeichnungsschicht auf der lösungsmittelabsorbierenden Schicht zu verbessern, kann die Oberfläche der lösungsmittelabsorbierenden Schicht vor Aufbringen der Bildaufzeichnungsschicht einer Corona-Entladung unterzogen werden.
  • Zudem lässt sich auf der Oberfläche des Trägers, soweit ein solcher verwendet wird, eine Substratschicht aufbringen, beispielsweise eine Schicht aus einem halogenierten Phenol oder einem teilhydrolysierten Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, um die Haftung der lösemittelabsorbierenden Schicht zu verbessern. Falls eine Substratschicht verwendet wird, sollte diese eine Dicke (d.h. eine Trockenauftragsdicke) von weniger als 2 μm aufweisen.
  • Wahlweise kann eine zusätzliche Rückschicht oder Beschichtung auf die Rückseite eines Trägers, soweit ein solcher verwendet wird, aufgebracht werden (d.h. die Seite des Trägers, die der Seite gegenüber liegt, auf der die lösungsmittelabsorbierende Schicht und die Bildaufzeichnungsschicht aufgetragen werden), um die Maschinenhandhabungseigenschaften des Aufzeichnungselements zu verbessern und die Reibung sowie den Widerstand usw. zu verbessern. Typischerweise kann die Rückschicht ein Bindemittel und ein Füllmittel enthalten. Typischerweise enthalten Füllmittel amorphe und kristalline Kieselgele, Poly(methyl-methacrylat), Hohlkugel-Polystyrolperlen, mikrokristalline Cellulose, Zinkoxid, Talkum usw. Der Füllstoff befindet sich in der Rückschicht, die im Allgemeinen weniger als 2 Gew.-% der Bindemittelkomponente ausmacht, wobei die mittlere Partikelgröße des Füllmaterials im Bereich von 5 bis 15 μm und vorzugsweise von 5 bis 10 μm liegt. Typische, in der Rückschicht verwendete Bindemittel, sind Polymere, wie Acrylate, Methacrylate, Polystyrole, Acrylamide, Poly(vinylchlorid)-Poly(vinylacetat) Co-Polymere, Poly(vinylalkohol), Cellulosederivative usw. Zudem kann in die Rückschicht ein Antistatikmittel eingebracht werden, um eine statische Beeinträchtigung des Aufzeichnungselements zu verhindern. Besonders geeignete Antistatikmittel sind derartige Verbindungen, wie Dodecylbenzensulfonat-Natriumsalz, Octylsulfonat-Kaliumsalz, Oligostyrolsulfonat-Natriumsalz, Laurylsulfosuccinat-Natriumsalz usw. Das Antistatikmittel kann der Bindemittelzusammensetzung in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-% zugesetzt werden, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels.
  • Die Bildaufzeichnungsschicht kann in einer Menge von 1 bis 40 g/m2 und vorzugsweise von 4 bis 20 g/m2 vorhanden sein, was einer Trockendicke von 0,5 bis 20 μm entspricht, vorzugsweise von 2 bis 10 μm. Die Trockendicke der lösungsmittelabsorbierenden Schicht liegt zwischen 25 und 450 μm, vorzugsweise zwischen 50 und 250 μm.
  • In der vorliegenden Erfindung geeignete Polyolefine sind u.a. Polypropylen, Polyethylen, Polymethylpenten und Mischungen daraus. Polyolefincopolymer, einschließlich Copolymere von Ethylen und Propylen, sind ebenfalls verwendbar. Bevorzugte Polyolefinmaterialien umfassen im Wesentlichen lineares, ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMW) mit einer inhärenten Viskosität von mindestens 10 Deziliter/g, im Wesentliches lineares UHMW-Propylen mit einer inhärenten Viskosität von mindestens 6 Deziliter/g, oder eine Mischung daraus.
  • Zur Herstellung des porösen oder mikroporösen Polyolefins, das in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, sind zahlreiche Prozesse bekannt. Derartige Prozesse werden exemplarisch in WO 97/22467 und US-A-5,605,750 und US-A-5,244,861 beschrieben.
  • Viele der mikroporösen Materialien, die in den erfindungsgemäßen Aufzeichnungselementen verwendet werden, sind kommerziell erhältlich. Beispiele sind u.a. polyethylenpolymerhaltiges Material, wie von PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, USA, unter der Marke Teslin®, Tyvek® Synthetikpapier (DuPont Corp.), Naturzellstoffpapier und OPPalyte® Folien (Mobil Chemical Co.) sowie andere Verbundfolien, die in der zuvor genannten Schrift US-A-5,244,861 aufgeführt werden.
  • Die Matrix des in der vorliegenden Erfindung verwendeten mikroporösen Materials besteht aus einem porösen Polyolefin, das extrudiert, kalandriert, gepresst oder zu Filmen, Folien, Streifen oder Bahnen gerollt werden kann.
  • Bei dem in der vorliegenden Erfindung verwendbaren mikroporösen Material kann es sich um fein verteilte, im Wesentlichen wasserunlösliche Füllpartikel handeln, die als Partikel, Zusammenballungen von Partikeln oder eine Kombination aus beidem ausgebildet sind. Im Allgemeinen haben mindestens 90 Gew.% der siliciumhaltigen Partikel, die zur Herstellung des mikroporösen Materials verwendet werden, eine Partikelgröße im Bereich von 5 bis 40 μm, vorzugsweise von 10 bis 30 μm. Es ist zu erwarten, dass sich die Größe der Füllstoffagglomerate während der Verarbeitung der Inhaltsstoffe zur Herstellung des mikroporösen Materials verringert. Demnach kann die Verteilung der Partikelgrößen in dem mikroporösen Material kleiner als in dem rohen siliciumhaltigen Füllstoff sein.
  • Beispiele geeigneter siliciumhaltiger Partikel, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind Partikel aus Siliciumdioxid, Mika, Montmorillonit, Kaolinit, Asbest, Talk, Kiesel gur, Vermiculit, natürliche und synthetische Zeolite, Zement, Calciumsilicat, Aluminumsilicat, Natriumaluminumsilicat, Aluminumpolysilicat, Aluminasiliciumdioxidgels und Glaspartikel. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Siliciumdioxid, wie beispielsweise ausgefälltes Siliciumdioxid, Kieselgel, oder hochdisperses Siliciumdioxid und Tone verwendet.
  • Zusätzlich zu den siliciumhaltigen Partikeln sind auch fein verteilte, im Wesentlichen wasserunlösliche, nicht siliciumhaltige Füllpartikel verwendbar. Beispiele dieser wahlweisen, nicht siliciumhaltigen Füllpartikel sind u.a. Titanoxid, Eisenoxid, Kupferoxid, Zinkoxid, Antimonoxid, Zirconiumdioxid, Magnesia, Aluminumoxid, Molybdändisulfid, Zinksulfid, Bariumsulfat, Strontiumsulfat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid und fein verteilte, im Wesentlichen wasserunlösliche, flammhemmende Füllpartikel, wie Partikel von Ethylenbis(tetrabromphthalimid), Octabromdiphenyloxid, Decabromdiphenyloxid und Ethylenbisdibromonorbornandicarboximid.
  • In dem mikroporösen Material können die fein verteilten, im Wesentlichen wasserunlöslichen, nicht siliciumhaltigen Füllpartikel in Form von Partikeln, Zusammenballungen von Partikeln oder einer Kombination aus beidem ausgebildet sein. Im Allgemeinen haben mindestens 75 Gew.% der nicht siliciumartigen Füllpartikel, die zur Herstellung des mikroporösen Materials verwendet werden, eine Partikelgröße im Bereich von 0,1 bis 40 μm.
  • Im Allgemeinen bedeckt die lösemittelabsorbierende, mikroporöse Schicht die gesamte Seite einer Fläche des Trägers in der Form einer separaten und eigenen Schicht. Es mag jedoch Fälle geben, in denen es wünschenswert ist, dass die lösemittelabsorbierende Schicht nur einen Teil des Trägers bedeckt, so dass sie beispielsweise auf dem Träger in Form eines oder mehrerer Punkte, Felder, Streifen, Striche usw. anhaftet. In diesen Fällen kann die Bildaufzeichnungsschicht den gesamten Träger, einschließlich der lösemittelabsorbierenden Schicht bedecken oder nur die lösemittelabsorbierende Schicht selbst bedecken, je nach Art der zu erzielenden Wirkung.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das in der Bildaufzeichnungsschicht verwendete polymere Bindemittel ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Polymer. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das polymere Binde mittel ein Polyamid, ein Polyethylenimin, ein Polyacrylamid, ein kationisch modifizierter Polyvinylalkohol, ein Polyvinylpyridin, ein aminosubstituiertes Polyacrylat, ein aminosubstituierter Polyether oder ein aminosubstituierter Polyester.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Bildaufzeichnungsschicht zudem ein Beizmittel, das ein Dimethylaminethylmethacrylatcopolymer, Poly(vinylbenzyltrimethylammoniumchlorid); Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) oder Poly(methacryloxyethylhydroxyethyldimethylammoniumchlorid) Quartär-Copolymer enthält.
  • Wenn die Tinte aus der Düse des Tintenstrahldruckers in Form einzelner Tropfen ausgeworfen wird, treten in der vorliegenden Erfindung die Tropfen durch die Bildaufzeichnungsschicht, wo der Großteil der Tinte zurückgehalten oder gebeizt wird, während Farbstoffe und Lösemittel oder Trägeranteile der Tinte frei durch die Bildaufzeichnungsschicht zur Lösemittelabsorptionsschicht treten, wo sie schnell durch das poröse oder mikroporöse Material absorbiert werden. Auf diese Weise lassen sich große Tintenvolumina schnell von den erfindungsgemäßen Aufzeichnungselementen absorbieren, was zu hochwertig aufgezeichneten Bildern mit hervorragender optischer Dichte und gutem Farbtonumfang führt.
  • 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; US-A-4,239,543 und US-A-4,781,758.
  • Obwohl die hier beschriebenen Aufzeichnungselemente hauptsächlich zur Verwendung mit Tintenstrahldruckern beschrieben werden, sind sie auch als Aufzeichnungsmedien für Stiftplotter verwendbar. Stiftplotter werden so betrieben, dass sie direkt auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums mit einem Stift schreiben, der aus einem Bündel von Kapillarröhrchen besteht, die in Kontakt mit einem Tintenbehälter stehen.
  • In der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Schicht sind zudem verschiedene bekannte Additive verwendbar, u.a. Mattiermittel, wie Titandioxid, Zinkoxid, Siliciumdioxid und polymere Körner, wie vernetztes Poly(methylmethacrylat) oder Polystyrolkörner, die zur Vermeidung des Blockierungseffekts des erfindungsgemäßen Aufzeichnungselements und zur Verbesserung der Schmutzbeständigkeit beitragen; Surfactants, wie nicht ionische Kohlenwasserstoff- oder Fluorkohlenstoff-Surfactants oder kationische Surfactants, wie quaternäre Ammoniumsalze zwecks Verbesserung des Alterungsverhaltens des tintenabsorbierenden Harzes oder der Schicht, der Absorptionsunterstützung und Trocknung einer nachfolgend darauf aufgetragenen Tinte, der Verbesserung der Oberflächengleichmäßigkeit der Tintenempfangsschicht und der Einstellung der Grenzflächenspannung der getrockneten Beschichtung; fluoreszierende Farbstoffe, pH-Einsteller, Schaumhemmer, Schmiermittel, Konservierungsstoffe, Viskositätsmodifikatoren, Farbstofffixiermittel, Schmiermittel, Viskositätsregler, Farbstofffixiermittel, wasserabstoßende Mittel, Dispergiermittel, UV-Absorptionsmittel, Schimmelfestausrüster, Beizmittel, Antistatikmittel, Antioxidationsmittel, optische Aufheller usw. Derartige Additive sind aus bekannten Verbindungen oder Materialien entsprechend der angestrebten Ziele auswählbar.
  • Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der Erfindung.
  • Beispiel 1 (Erfindung)
  • Eine Beschichtungssuspension wurde durch Mischen von 11,25 g 40 Gew.% kolloidaler Siliciumdioxidsuspension (Ludox AS-40® (DuPont Corp.) und 85 g Wasser zubereitet. Im Gegenzug wurden 0,9 g N-(2-Aminoethyl)-3-Aminopropylmethyldimethoxysilan, 2,5 g Kymene® 450 Polyamid (20 Gew.%), (Hercules Corp.), 0,2 g 50 Gew.% Polyethyleneiminlösung (Aldrich Chemicals Co.) und 0,1 g Surfynol 104D Surfactant (Air Products Inc.) unter Rühren zugegeben. Die Suspension wurde auf Teslin 7® SP (PPG Industries) (ohne Verwen dung eines separaten Trägers) mithilfe einer Extrusionsbeschichtungsmaschine aufgetragen. Der Auftrag des trockenen Feststoffs betrug 3,0 g/m2.
  • Beispiel 2 (Erfindung)
  • Eine Beschichtungssuspension wurde durch Mischen von 18 g 40 Gew.% kolloidaler Siliciumdioxidsuspension Nalco® 1060 (Nalco Corp.) und 73 g Wasser zubereitet. Im Gegenzug wurden 0,9 g N-(2-Aminoethyl)-3-Aminopropylmethyldimethoxysilan, 8 g Kymene 557H® Polyamid (20 Gew.%), (Hercules Corp.) und 0,03 g Zonyl® FS-300 Surfactant (DuPont Corp.) unter Rühren zugegeben. Die Suspension wurde mittels einer Extrusionsbeschichtungsmaschine auf Teslin® aufgetragen. Der Auftrag des trockenen Feststoffs betrug 5,0 g/m2.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine Beschichtungssuspension wurde durch Mischen von 26,7 g 20 Gew.% kolloidaler Siliciumdioxidsuspension (Ludox AS-40®) und 84 g Wasser zubereitet. Dann wurden der Suspension 8,9 g 3 Gew.% Polyvinylalkohollösung (Airvol® 350, Air Products Corp.) und 0,3 g Surfynol® 104D unter Rühren zugegeben. Die Suspension wurde, ebenso wie in Beispiel 1, auf Teslin® 10 SP aufgetragen. Das kolloidale Siliciumdioxid wies in diesem Beispiel kein anliegendes Silankupplungsmittel auf.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Als Bildaufzeichnungselement wurde Teslin® 10 SP ohne Aufbringen einer Bildaufzeichnungsschicht verwendet.
  • Die vorausgehenden Nassbeschichtungen wurden im Luftstrom bei 40°C getrocknet. Nach dem Trocknen wurden die beschichteten Folien geschnitten.
  • Auf den wie zuvor beschriebenen hergestellten Aufzeichnungselementen wurden mithilfe eines Farbtintenstrahldruckers des Typs Hewlett-Packard Desk Writer 690 Bilder erzeugt. Die Bilder umfassten eine Reihe blaugrüner, purpurroter, gelber und schwarzer Felder, wobei jeder Streifen die Form eines Rechtecks von 0,59 cm Länge und 0,19 cm Breite aufwies.
  • Die optischen Dichten der bebilderten Bereiche der beschriebenen Aufzeichnungselemente wurden mittels eines fotografischen Dichtemessers des Typs X-Rite® gemessen. Ein Dichtemesser ist ein optisches Instrument zur Messung der Helligkeit oder Schwärzung eines Bildes. Der Messwert, die so genannte optische Dichte, basiert auf dem Logarithmus des optischen Reflexionsvermögens des Bildes und korreliert gut mit der vom Auge wahrgenommenen Helligkeit oder Schwärzung. Die Ergebnisse der optischen Dichten der bebilderten Bereiche, die auf die Aufzeichnungelemente gedruckt worden waren, sind nachfolgend aufgeführt.
  • Tabelle 1. Farbdichte der auf die Elemente gedruckten Bereiche
    Figure 00120001
  • Die vorausgehenden Daten zeigen, dass Beispiel 1 und 2 der Erfindung Bilder mit höherer optischer Dichte im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen erzeugen.
  • Die trockenen Bilder wurden für 4 Minuten in destilliertes Wasser getaucht und dann getrocknet. Die Farbdichte der Muster wurde erneut gemessen, wobei folgende Ergebnisse erzielt wurden:
  • Tabelle 2. Farbdichte (%) der Elemente
    Figure 00120002
  • Die vorausgehenden Daten zeigen, dass die erfindungsgemäßen Beispiele eine viel bessere Farbdichte im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen aufweisen.

Claims (10)

  1. Tintenstrahlaufzeichnungselement mit folgenden Schichten in der genannten Reihenfolge: I) einer lösemittelabsorbierenden Schicht eines porösen Polyolefinmaterials und II) einer Bildaufzeichnungsschicht, die ein polymeres Bindemittel und ein kolloidales Siliciumdioxid mit einem daran anliegenden Silankupplungsmittel umfasst.
  2. Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das poröse Polyolefinmaterial ein mikroporöses Material ist, das Folgendes umfasst: (a) eine Matrix aus Polyolefin; (b) fein verteilte, im Wesentlichen wasserunlösliche Füllpartikel, die in der gesamten Matrix verteilt sind und zwischen 40 und 90 Gew.% des mikroporösen Materials ausmachen, und (c) ein Netz aus Verbindungsporen, die im Wesentlichen miteinander durch das gesamte mikroporöse Material in Verbindung stehen, wobei die Poren 35 bis 95 Vol.% des mikroporösen Materials ausmachen.
  3. Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das kolloidale Siliciumdioxid mit einem daran anliegenden Silankupplungsmittel folgende Formel aufweist: (R1)nSi(OR2)4–n worin: R1 jeweils unabhängig für eine substituierte oder nicht substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht und mindestens ein R1 mindestens eine Aminogruppe aufweist; jeweils R2 unabhängig für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht; und n für 1 bis 3 steht.
  4. Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 3, worin R1 für H2NCH2CH2HN(CH2)3 und CH3, R2 für CH3 und n für 2 steht.
  5. Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das poröse Polyolefinmaterial ein im Wesentlichen lineares Polyethylen mit ultrahoher Molmasse mit einer inhärenten Viskosität von mindestens 10 dl/g, ein im Wesentlichen lineares Polypropylen mit ultrahoher Molmasse mit einer inhärenten Viskosität von mindestens 6 dl/g oder eine Mischung daraus umfasst.
  6. Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin die Bildaufzeichnungsschicht in einer Menge von 1 bis 40 g/m2 vorhanden ist.
  7. Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das kolloidale Siliciumdioxid mit anliegendem Silankupplungsmittel mindestens 70 Gew.% der Bildaufzeichnungsschicht umfasst.
  8. Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das polymere Bindemittel ein Polyamid, ein Polyethylenimin, ein Polyacrylamid, ein kationisch modifizierter Polyvinylalkohol, ein Polyvinylpyridin, ein aminosubstituiertes Polyacrylat, ein aminosubstituierter Polyether oder ein aminosubstituierter Polyester ist.
  9. Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin die Bildaufzeichnungsschicht zudem ein Beizmittel enthält, das ein Dimethylaminethylmethacrylatcopolymer, Poly(vinylbenzyltrimethylammoniumchlorid); Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) oder Poly(methacryloxyethylhydroxyethyldimethylammoniumchlorid) Quartär-Copolymer enthält.
  10. Tintenstrahldruckverfahren mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungselements nach Anspruch 1, und b) bildweises Aufbingen flüssiger Tintentröpfchen auf dem Tintenstrahlaufzeichnungselement.
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