EP0870623A1 - Aufzeichnungsmaterial für wasserverdünnbare Tinten - Google Patents

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EP0870623A1
EP0870623A1 EP98105981A EP98105981A EP0870623A1 EP 0870623 A1 EP0870623 A1 EP 0870623A1 EP 98105981 A EP98105981 A EP 98105981A EP 98105981 A EP98105981 A EP 98105981A EP 0870623 A1 EP0870623 A1 EP 0870623A1
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EP
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epoxy
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water
receiving layer
layer
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Christoph Dr. Roth
Angela Kuhrt
Ursula Sell
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Emtec Magnetics GmbH
FEW Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Wolfen mbH
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Emtec Magnetics GmbH
FEW Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft Wolfen mbH
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Definitions

  • the invention relates to a recording material for water-dilutable Inks, especially for use with inkjet printers, and a process for its manufacture.
  • Image recording or reproduction using inkjet printers is a common method because it is direct and fast implementation of electronic image data is possible.
  • Modern printer technology allows image reproduction with a Resolution, which is the resolution of the image displayed with the corresponds to conventional silver halide photography, below Use of various print media such as paper backing or transparent films.
  • the quality of the pictures, in particular The resolution depends on both the possibilities of the used Printer as well as crucial from the properties ds recording material.
  • the recording material further determines the further handling and the possible applications of the finished pictures.
  • the Recording material meets the following requirements: good Ink absorption to achieve high color densities; low Diffusion of the ink (dye solution) in the recording material, to keep the droplet size small and thus high sharpness of contours and good resolution achieve; fast drying and good smudge resistance after the Ink application; low stickiness even with high air humidity; high transparency of the recording material Training as projection screen; and low sensitivity to water and therefore suitability for outdoor applications.
  • ink-receptive layers from water-soluble Polymers, e.g. Polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, To provide gelatin etc. (US 4,503,111, US 4,680,235, US 4,555,432, DE 4,405,969). These polymers are characterized by a high moisture influence Stickiness and lack of water resistance.
  • the stake of cationic polishing as a binder for fixing the Dyes in a color absorption layer and to increase the Wipe resistance is known from DE 3 707 624 or EP 514 633.
  • Polymer mixtures of polyvinyl alcohol or polyalkylene oxides can also be used can be used with cationic polymers (EP 379 964, EP 634 284, JP 56-84992, JP 59-20696).
  • metal oxide sols as fillers is in the EP 524 626 and DE 4 405 969.
  • silane the binder solutions add to form matrix polymers (see EP 583 141, EP 482 837).
  • EP 233 703 Polyacrylates and polyvinyl pyrrolidone as a color receiving layer to use.
  • the known recording materials meet the above Requirements not. In particular, they are not for Suitable applications where a moisture or Water contact is possible because the swelling or solution Color receiving layer dye extracted from the layer is, so that the color densities achieved and develops poor contour definition.
  • the object of the invention is to provide a new recording material, which has improved moisture and water resistance owns, and a process for its preparation specify.
  • the recording material is intended in particular to have a wider range of applications and practical drying times after ink application.
  • a recording material according to the invention has one Color receiving layer, which contains an epoxy-crosslinkable, carboxylic acid group cationic copolymer, a water-soluble Polymer and an epoxy-containing metal oxide sol contains.
  • the weight fractions are preferably each corresponding to 30 to 60% by weight of the copolymer, 30 to 60 % By weight of the metal oxide and 10 to 40% by weight of the water-soluble Polymer.
  • the component of the crosslinkable polymer can also be a Composition from different polymers according to the general structural formula included.
  • the carboxylic acid-containing monomer unit is acrylic acid, Methacrylic acid or itaconic acid is preferred. In this case the content in the polymer component is preferably 20 to 35 mol%.
  • ethyl acrylate as a comonomer component all known vinyl monomers, e.g. Vinyl pyrrolidone, Styrene, acrylamide or vinyl acetate act. The molecular weight this polymer component is usually 10,000 D to 500000 D.
  • the hydrolysis and condensation can be carried out in the presence of tetraalkoxysilanes, Alkyltrialkoxysilanes or dialkyldialkoxysilanes is carried out, whereby the epoxy content of the Metal oxide brine can be controlled in a targeted manner.
  • metal oxide mixtures can be used by the Sol production alkoxylates of boron, aluminum or titanium as Co building blocks act.
  • the epoxy-containing metal oxide sols react with the free carboxylic acid groups of the polymers and thus result a water-insoluble network of metal oxide and cationic Polymer.
  • the Composition additional epoxy catalysts may be added.
  • epoxy catalysts are triethylamine, dimethylbenzylamine and N-methylimidazole. Based on the epoxy The concentration of metal oxide sol is preferably 1 to 5 % By weight.
  • the second, water-soluble polymer component is preferred a nonionic or cationic water soluble polymer. This can be done, for example, with polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, Polyacrylamide, cationic polyacrylamide, cationic polyacrylic esters or compositions thereof be formed.
  • the recording material according to the invention can in the color receiving layer furthermore means for controlling the layer uniformity and surface tension included.
  • the layer uniformity and surface tension included are particularly suitable nonionic or cationic surfactants. Hexadecyltrimethylammonium bromide is particularly preferred.
  • the recording material according to the invention can be used as a carrier material contain a flexible support for printing is suitable in an inkjet printer.
  • a flexible support for printing is suitable in an inkjet printer.
  • a carrier material rigid or non-flexible materials such as Use glass or plastic sheets.
  • the carrier material can be essentially flat or any Have body shape, with the application of the color receiving layer possible on any surface of the carrier material is. Finally, it is possible to use the color receiving layer to produce such a thickness that a self-supporting Recording material is formed.
  • the production of a recording material according to the invention is done by applying a coating solution for formation an ink receiving layer on a substrate.
  • the approach the coating solution is made by preparing a Metal oxide sol according to the above composition and addition of the polymer components.
  • the approach is preferably carried out in aqueous-organic solvents, e.g. in one Water-ethanol mixture.
  • the application of the coating solution on the carrier material is done by a casting process like this for example of photochemical coating processes is known.
  • the carrier material can also be used Diving, spraying or a similar application process be coated. Subsequently, the Coating solution on the carrier material, which by a Heat can be accelerated.
  • the recording material according to the invention has the following advantages.
  • the recording material contains one novel ink receiving layer, which is insoluble in water, at Moisture contact does not form a sticky surface and one practical drying time.
  • the ink receiving layer is transparent and therefore for both paper and Suitable film carrier.
  • the ink receiving layer can be with known layers of conventional recording materials combine by using the new color receiving layer as Top layer is used. After a site-specific order from Ink (dye solution) the ink dyes become solid in the crosslinked polymer composition of the ink receiving layer anchored and will not be washed out in contact with water.
  • the use of the recording material is not limited to printing material for inkjet printers, but also possible for outdoor or outdoor use. A bleeding from smallest ink stains do not occur, so that the recording material according to the invention for recording operations (Printing processes) with resolution requirements is suitable for use with modern printing devices Production of overhead projector foils or color prints be made from photographs.
  • the layer is not waterproof.
  • the dye is washed out and also diffuses in the layer.
  • the layer is not waterproof.
  • the dye diffuses in the layer and is washed out considerably.
  • the layer is waterproof. In the case of water contact, none noticeable bleaching of the dye. After drying sharp images will be obtained again.
  • the layer is waterproof. There is no watering significant washout of the dye. After drying sharp images will be obtained again.
  • the layer is waterproof. There is no contact with water significant washout of the dye. After drying sharp images will be obtained.
  • the examples show compared to the conventional comparative examples a high density, constant after contact with water, dry, non-sticky surfaces and high transparency too after contact with water and drying again.
  • the ink receiving layer has a largely non-toxic composition.

Abstract

Ein Aufzeichnungsmaterial, insbesondere für Tintenstrahldrucker, besitzt eine Farbempfangsschicht, die zur ortsselektiven Aufnahme einer wasserlöslichen Farbstofflösung eingerichtet ist und eine epoxidvernetzbares, carbonsäuregruppenhaltiges kationisches Mischpolymerisat, ein epoxidhaltiges Metalloxid und ein wasserlösliches Polymer enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial für wasserverdünnbare Tinten, insbesondere zur Verwendung von Tintenstrahldruckern, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die Bildaufzeichnung oder -wiedergabe mittels Tintenstrahldruckern ist ein verbreitetes Verfahren, da eine direkte und schnelle Umsetzung elektronischer Bilddaten möglich ist. Die moderne Druckertechnik erlaubt Bildwiedergabe mit einer Auflösung, die der Auflösung bei der Bildwiedergabe mit der herkömmlichen Silberhalogenidphotographie entspricht, unter Verwendung verschiedenster Druckmedien wie Papierträger oder transparenten Folien. Die Qualität der Bilder, insbesondere der Auflösung, hängt sowohl von den Möglichkeiten des eingesetzten Druckers als auch entscheidend von den Eigenschaften ds Aufzeichnungsmaterials ab. Das Aufzeichnungsmaterial bestimmt ferner die weitere Handhabung und die Anwendungsmöglichkeiten der fertigen Bilder. Es wird angestrebt, daß das Aufzeichnungsmaterial den folgenden Anforderungen genügt: gute Tintenaufnahme zur Erzielung hoher Farbdichten; geringe Diffusion der Tinte (Farbstofflösung) im Aufzeichnungsmaterial, um die Tröpfchengröße gering zu halten und somit eine hohe Konturenschärfe und ein gutes Auflösungsvermögen zu erzielen; schnelle Trocknung und gute Wischfestigkeit nach dem Tintenauftrag; geringe Klebrigkeit selbst bei hohen Luftfeuchten; hohe Transparenz des Aufzeichnungsmaterials bei Ausbildung als Projektionsfolie; und geringe Wasserempfindlichkeit und somit Eignung für Anwendungen im Außenbereich.
Herkömmliche Aufzeichnungsmaterialien realisieren diese Anforderungen nicht und sind daher in ihrer Anwendung beschränkt.
Bei Aufzeichnungsmaterialien mit Papierträgern wird eine schnelle Tintenaufnahme und eine Wischfestigkeit durch eine Modifizierung einer Farbaufnahmeschicht mit hohen Pigmentmengen realisiert (DE 3 024 205, EP 379 964) . Dabei tritt jedoch eine starke Trübung auf, so daß derartig modifizierte Aufzeichnungsmaterialien nicht als Projektionsfolien geeignet sind. Es ist bekannt, Farbaufnahmeschichten aus wasserlöslichen Polymeren, wie z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Gelatine etc. vorzusehen (US 4 503 111, US 4 680 235, US 4 555 432, DE 4 405 969) . Diese Polymere zeichnen sich jedoch bei Feuchtigkeitseinfluß durch eine hohe Klebrigkeit und fehlende Wasserbeständigkeit aus. Der Einsatz von kationischen Polieren als Bindemittel zur Fixierung der Farbstoffe in einer Farbaufnahmeschicht und zur Erhöhung der Wischfestigkeit ist aus DE 3 707 624 oder EP 514 633 bekannt. Es können auch Polymergemische aus Polyvinylalkohol oder Polyalkylenoxiden mit kationischen Polymeren eingesetzt werden (EP 379 964, EP 634 284, JP 56-84992, JP 59-20696).
Der Einsatz von Metalloxidsolen als Füllstoffe ist in den EP 524 626 und DE 4 405 969 beschrieben. Zur Verbesserung der Wischfestigkeit ist es bekannt, Silane den Bindemittellösungen zuzusetzen, um Matrixpolymere zu bilden (siehe EP 583 141, EP 482 837). Zur Verminderung der Wasserempfindlichkeit wird in EP 233 703 vorgeschlagene, säurehaltige, wasserunlösliche Polyacrylate und Polyvinylpyrrolidon als Farbempfangsschicht zu verwenden.
Es ist auch bekannt, 2-Schicht-Systeme herzustellen, die eine mikroporöse Polyvinylacetat-Deckschicht zur Verbesserung der Wischfestigkeit aufweisen. Dadurch wird jedoch die Transparenz vermindert, so daß eine Anwendung als Projektionsfolie unmöglich ist. Für Folienträger wird deshalb vorgeschlagen, wasserlösliche Mischpolymerisate auf der Basis von Acrylsäure oder p-Styrensulfonsäure mit polyfunktionellen Aziridinen zu vernetzen (EP 482 838). Durch diese Vernetzung wird jedoch die Trocknungszeit der aufgebrachten Tinte negativ beeinflußt.
Die bekannten Aufzeichnungsmaterialien erfüllen die obengenannten Anforderungen nicht. Sie sind insbesondere nicht für Anwendungen geeignet, bei denen ein Feuchtigkeits- oder Wasserkontakt möglich ist, da unter Quellung oder Lösung der Farbempfangsschicht Farbstoff aus der Schicht extrahiert wird, so daß sich die erzielten Farbdichten verringern und eine mangelhafte Konturenschärfe ausbildet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Aufzeichnungsmaterial, das eine verbesserte Feuchtigkeits- und Wasserbeständigkeit besitzt, und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben. Das Aufzeichnungsmaterial soll insbesondere einen erweiteren Anwendungsbereich besitzen und praktikable Trocknungszeiten nach Tintenauftrag aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch ein Material gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial besitzt eine Farbempfangsschicht, die ein epoxidvernetzbares, carbonsäuregruppenhaltiges kationisches Mischpolymerisat, ein wasserlösliches Polymerisat und ein epoxidhaltiges Metalloxidsol enthält. Die Gewichtsanteile betragen vorzugsweise jeweils entsprechend 30 bis 60 Gew.-% des Mischpolymerisats, 30 bis 60 Gew.-% des Metalloxids und 10 bis 40 Gew.-% des wasserlöslichen Polymerisats.
Das epoxidvernetzbare, carbonsäuregruppenhaltige kationische Mischpolymerisat besitzt die Strukturformel:
Figure 00040001
wobei
M:
carbonsäurehaltiges Monomer
Z:
Vinylmonomer
A:
Sauerstoff oder Stickstoff
R1:
H, CH3
R2:
Alkylengruppe von C2 bis C8
R3:
CH3, C2H5, C3H7, C4H9
X:
Chlorid, Bromid, und
a:
10 bis 50 Mol-%, b: 0 bis 20 Mol.-%, c: 50 bis 90 Mol.-%
bedeuten.
Beispiele für derartige, vernetzbare Polymere der angegebenen allgemeinen Strukturformel sind:
  • Acrylsäure-Methacryloxyethyl-trimethylammoniumchlorid-Copolymere:
    Figure 00040002
  • Acrylsäure-Ethylacrylat-Methacryloxyethyltrimethylammoniumchlorid-Terpolymer:
    Figure 00050001
  • Acrylsäure-Methacrylamidopropyl-trimethylammoniumchlorid-Copolymer
    Figure 00050002
    • Die Komponente des vernetzbaren Polymers kann auch eine Zusammensetzung aus verschiedenen Polymeren entsprechend der allgemeinen Strukturformel enthalten.
    Als carbonsäurehaltiger Monomerbaustein wird Acrylsäure, Methacrylsäure oder Itaconsäure bevorzugt. In diesem Fall beträgt der Gehalt in der Polymerkomponente vorzugsweise 20 bis 35 Mol-%. Neben Ethylacrylat als Comonomerbaustein können alle bekannten Vinylmonomere, z.B. Vinylpyrrolidon, Styrol, Acrylamid oder Vinylacetat fungieren. Das Molekulargewicht dieser Polymerkomponent beträgt gewöhnlich 10000 D bis 500000 D.
    Die Metalloxidsolkomponente wird in bekannter Weise durch durch Sol/Gel-Technologien aus epoxidhaltigen Metalloxidsolen mit einem organischen Lösungsmittel (z.B. Methanol, Ethanol) hergestellt (siehe US 3 955 035, H.I. Schmidt et al. Non-Cryst. Solids 80 (1989) 557) . Es werden vorzugsweise Hydrolysate von Epoxidsilanen eingesetzt. Beispiele der epoxidhaltigen, hydrolysierbaren Silane sind:
    • Glycidoxypropyltrimethoxysilan,
    • Glycidoxypropyltriethoxysilan, und
    • (3,4-Epoxycyclohexylethyltrimethoxysilan).
    Die Hydrolyse und Kondensation kann in Gegenwart von Tetraalkoxysilanen, Alkyltrialkoxysilanen oder Dialkyldialkoxysilanen durchgeführt wird, wodurch der Epoxidgehalt der Metalloxidsole gezielt steuerbar ist. Erfindungsgemäß können auch Metalloxidgemische eingesetzt werden, indem bei der Solherstellung Alkoxylate von Bor, Aluminium oder Titan als Cobausteine fungieren.
    Bei der Vernetzung der Epoxidgruppen bzw. Gelbildung (während der Trocknung) reagieren die epoxidhaltigen Metalloxidsole mit den freien Carbonsäuregruppen der Polymeren und ergeben somit ein wasserunlösliches Netzwerk aus Metalloxid und kationischem Polymerisat. Um diese Reaktion zu beschleunigen, können der Zusammensetzung zusätzlich Epoxidkatalysatoren zugesetzt sein.
    Beispiele für Epoxidkatalysatoren sind Triethylamin, Dimethylbenzylamin und N-Methylimidazol. Bezogen auf das epoxidhaltige Metalloxidsol beträgt ihre Konzentration vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%.
    Die zweite, wasserlösliche Polymerkomponente ist vorzugsweise ein nichtionisches oder kationisches wasserlösliches Polymer. Dies kann beispielsweise durch Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, kationisches Polyacrylamide, kationische Polyacrylester oder Zusammensetzungen aus diesen gebildet werden.
    Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial kann in der Farbempfangsschicht ferner Mittel zur Steuerung der Schichtgleichmäßigkeit und Oberflächenspannung enthalten. Hierfür sind insbesondere nichtionische oder kationische Tenside geeignet. Besonders wird Hexadecyltrimethylammoniumbromid bevorzugt.
    Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial kann als Trägermaterial einen flexiblen Träger enthalten, der zum Bedrucken in einem Tintenstrahldrucker geeignet ist. Hierbei werden vorzugsweise Papier oder transparente Kunststoff-Folien verwendet. Es ist Jedoch auch möglich, als Trägermaterial starre oder nicht-flexible Materialien wie beispielsweise Glas- oder Kunststofftafeln zu verwenden. Das Trägermaterial kann im wesentlichen flächig sein oder auch eine beliebige Körperform besitzen, wobei die Auftragung der Farbempfangsschicht auf beliebigen Oberflächen des Trägermaterial möglich ist. Schließlich ist es möglich, die Farbempfangsschicht mit einer derartigen Dicke herzustellen, daß ein freitragendes Aufzeichnungsmaterial gebildet wird.
    Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials erfolgt durch Auftragung einer Beschichtungslösung zur Bildung einer Farbempfangsschicht auf einem Trägermaterial. Der Ansatz der Beschichtungslösung erfolgt durch Zubereitung eines Metalloxidsols entsprechend der obengenannten Zusammensetzung und Zusatz der Polymerkomponenten. Der Ansatz erfolgt vorzugsweise in wässrig-organischen Lösungsmitteln, z.B. in einem Wasser-Ethanol-Gemisch. Die Auftragung der Beschichtungslösung auf das Trägermaterial erfolgt durch ein Begußverfahren wie es beispielsweise von photochemischen Beschichtungsverfahren bekannt ist. Alternativ kann das Trägermaterial auch durch Tauchen, Besprühen oder ein ähnliches Antragsverfahren beschichtet werden. Anschließend erfolgt eine Gelierung der Beschichtungslösung auf dem Trägermaterial, die durch eine Wärmezufuhr beschleunigt sein kann.
    Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial besitzt die folgenden Vorteile. Das Aufzeichnungsmaterial enthält eine neuartige Farbempfangsschicht, die wasserunslöslich ist, bei Feuchtigkeitskontakt keine klebrige Oberfläche bildet und eine praktikable Trocknungszeit aufweist. Die Farbempfangsschicht ist transparent und somit sowohl für Papier- als auch für Folienträger geeignet. Die Farbempfangsschicht läßt sich mit bekannten Schichten herkömmlicher Aufzeichnungsmaterialien kombinieren, indem die neue Farbempfangsschicht als Deckschicht verwendet wird. Nach ortsselektivem Auftrag der Tinte (Farbstofflösung) werden die Tintenfarbstoffe fest in der vernetzten Polymerzusammensetzung der Farbempfangsschicht verankert und werden bei Wasserkontakt nicht ausgewaschen. Dadurch ist die Verwendung des Aufzeichnungsmaterials nicht auf Druckmaterial für Tintenstrahldrucker beschränkt, sondern auch im Außen- oder Freilufteinsatz möglich. Ein Verlaufen von kleinsten Tintenflecken erfolgt nicht, so daß sich das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial für Aufzeichnungsvorgänge (Druckvorgänge) mit Anforderungen an das Auflösungsvermögen eignet, wie sie an moderne Druckvorrichtungen zur Herstellung von Overhead-Projektorfolien oder von Farb-Prints von Photographien gestellt werden.
    Ausführungsbeispiele Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
    Mit einer 10 Gew.-%igen Wasser/Alkohollösung (40/60) wird auf eine 100 µm starke Polyesterunterlage in bekannter Weise mittels Abstreichgießers eine 7,8 µm starke Schicht folgender Zusammensetzung aufgebracht:
    45 Gew.-%
    Gelatine (alkalisch aufgeschlossene Knochengelatine)
    35 Gew.-%
    Polyvinylpyrrolidon (K 90)
    20 Gew.-%
    epoxidfunktionelles Metalloxidsol, hergestellt aus 80 Gew.-% Tetraethoxysilan und 20 Gew.-% Glycidooxypropyltrimethoxysilan.
    Nach Trocknung der Schicht bei 85°C wird die Folie mittels eines Tintenstrahldruckers, Typ HP Desjet 690C bedruckt. Zur Charakterisierung der Eigenschaften wird die Farbdichte bestimmt, visuell die Konturenschärfe beurteilt und die Transparenz sowie die Klebrigkeit der Oberfläche ermittelt. Die Folie wird weiterhin zur Prüfung der Wasserfestigkeit 30 min bei 25°C mit fließendem Wasser in Kontakt gebracht und danach die Farbdichte und Schichtbeschaffenheit geprüft. Folgende Eigenschaften werden erhalten:
    Konturenschärfe:
    gut, nach Wässerung unscharfe Abbildung
    Trocknungszeit:
    7,5 min
    Oberflächenbeschaffenheit (85% RF):
    leicht klebrig, bei Wasserkontakt starkes Quellen
    Transparenz:
    klare Folie.
    D1 (vor Wässerung) D2 (nach Wässerung)
    Farbdichte (purpur) 1,9 1,3
    (blau) 1,7 0,9
    (gelb) 0,95 0,6
    Die Schicht ist nicht wasserfest. Der Farbstoff wird ausgewaschen und diffundiert auch in der Schicht.
    Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
    Analog zu Beispiel 1 wird eine 8,5 µm starke Schicht folgende Zusammensetzung aufgetragen:
    33 Gew.-%
    Na-Polyacrylat
    59 Gew.-%
    Polyacylsäure (vernetzt in Gegenwart von Silanen gemäß EP 583 141)
    8 Gew.-%
    Metalloxidsole aus Tetraethoxysilan
    Es werden folgende Eigenschaften erhalten:
    Konturenschärfe:
    gut, nach Wässerung unscharfe Abbildung
    Trocknungszeit:
    6,5 min
    Oberflächenbeschaffenheit (85% RF):
    nicht klebrig, Schicht quillt stark bei Wasserkontakt
    Transparenz:
    klare Folie
    D1 (vor Wässerung) D2 (nach Wässerung)
    Farbdichte (purpur) 1,7 1,1
    (blau) 1,4 0,4
    (gelb) 0,6 0,3
    Die Schicht ist nicht wasserfest. Der Farbstoff diffundiert in der Schicht und wird beträchtlich ausgewaschen.
    Beispiel 3
    Analog zu Beispiel 1 wird eine 11,5 µm starke Schicht folgender Zusammensetzung aufgetragen:
    45 Gew.-%
    Copolymeres aus Acrylsäure und Methacryloxyethyltrimethylammoniumchlorid (20/80), Molekulargewicht 130000 D,
    45 Gew.-%
    Metalloxidsol, hergestellt aus 75 Gew.-% Tetraethoxysilan und 25 Gew.-% Glycidopropyltrimethoxysilan
    10 Gew.-%
    Polyvinylalkohol (voll verseift, Molekulargewicht 95000 D)
    Es werden folgende Eigenschaften erhalten.
    Konturenschärfe:
    gut, auch nach Wässerung scharfe Abbildungen
    Trocknungszeit:
    7,0 min
    Oberflächenbeschaffenheit:
    nicht klebrig, bei Wasserkontakt klebefreie unlösliche Schicht
    Transparenz:
    klare Folie.
    D1 (vor Wässerung) D2 (nach Wässerung)
    Farbdichte (purpur) 1,9 1,85
    (blau) 1,6 1,5
    (gelb) 0,9 0,9
    Die Schicht ist wasserfest. Bei Wasserkonakt erfolgt keine nennenswerte Ausbleiching des Farbstoffes. Nach der Trocknung werden wieder scharfe Abbildungen erhalten.
    Beispiel 4
    Analog zu Beispiel 1 wird eine 12,5 µm starke Schicht folgender Zusammensetzung aufgetragen:
    55 Gew.-%
    Mischpolymerisat aus Acrylsäure/Ethylacrylat/Methacryloxyethyltrimethylammoniumchlorid (28/12/60), Molekulargewicht 140000 D.
    35 Gew.-%
    Metalloxidsol aus 50 Gew.-% Glycidoxypropyltriethoxysilan und 50 Gew.-% Tetraethoxysilan
    10 Gew.-%
    Polyvinylpyrrolidon, Molekulargewicht 320000 D.
    Es werden folgende Eigenschaften erhalten:
    Konturenschärfe:
    gut, auch nach Wässerung scharfe Abbildungen
    Trocknungszeit:
    7,0 min
    Oberflächenbeschaffenheit (85% RF):
    nicht klebrig, bei Wasserkontakt klare nichtklebrige Schicht
    Transparenz:
    klare Schicht
    D1 (vor Wässerung) D2 (nach Wässerung)
    Farbdichte (purpur) 2,1 2,0
    (blau) 1,8 1,7
    (gelb) 0,9 0,85
    Die Schicht ist wasserfest. Bei der Wässerung erfolgt keine nennenswerte Auswaschung des Farbstoffes. Nach der Trocknung werden wieder scharfe Abbildungen erhalten.
    Beispiel 5
    Analog zu Beispiel 1 wird eine 10,5 µm starke Schicht folgender Zusammensetzung aufgetragen:
    48,5 Gew.-%
    Copolymer aus Acrylsäure und Acrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid (35/65), Molekulargewicht 195000 D.
    40 Gew.-%
    Metalloxidsol, hergestellt aus 80 Gew.-% Tetraethoxysilan und 20 Gew.-% Glycidoxypropyltrimethoxysilan
    10 Gew.-%
    Poly-methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid, Molekulargewicht 85000 D.
    1,5 Gew.-%
    Hexadecyltrimethylammoniumbromid.
    Es werden folgende Eigenschaften erhalten:
    Konturenschärfe:
    gut, auch nach Wässerung scharfe Abbildungen
    Trocknungszeit:
    7,5 min
    Oberflächenbeschaffenheit (85% RF):
    nicht klebrig, auch bei Wasserkontakt
    Transparenz:
    klare Schicht
    D1 (vor Wässerung) D2 (nach Wässerung)
    Farbdichte (purpur) 2,0 1,95
    (blau) 1,9 1,8
    (gelb) 0,8 0,8
    Die Schicht ist wasserfest. Bei Wasserkontakt erfolgt keine nennenswerte Auswaschung des Farbstoffes. Nach der Trocknung werden scharfe Abbildungen erhalten.
    Die Beispiele zeigen gegenüber den herkömmlichen Vergleichsbeispielen eine hohe, nach Wasserkontakt konstante Dichte, trockene, nicht-klebende Oberflächen und hohe Transparenz auch nach Wasserkontakt und erneuter Trocknung. Die Farbempfangsschicht besitzt eine weitgehend ungiftige Zusammensetzung.

    Claims (10)

    1. Aufzeichnungsmaterial, das mindestens eine Farbempfangsschicht aufweist, die zur Aufnahme einer wasserlöslichen Farbstofflösung vorgesehen ist,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Farbempfangsschicht ein epoxidvernetzbares, carbonsäuregruppenhaltiges kationisches Mischpolymerisat, ein epoxidhaltiges Metalloxid und ein wasserlösliches Polymer enthält.
    2. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, bei dem die Gewichtsanteile des epoxidvernetzbaren, carbonsäuregruppenhaltigen kationischen Mischpolymerisats 30 bis 60 Gew.-%, des epoxidhaltigen Metalloxids 30 bis 60 Gew.-% und des wasserlöslichen Polymers 10 bis 40 Gew.-% betragen.
    3. Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das epoxidvernetzbare, carbonsäuregruppenhaltige kationische Mischpolymerisat die Strukturformel
      Figure 00140001
      besitzt, wobei
      M:
      carbonsäurehaltiges Monomer
      Z:
      Vinylmonomer
      A:
      Sauerstoff oder Stickstoff
      R1:
      H, CH3
      R2:
      Alkylengruppe von C2 bis C8
      R3:
      CH3, C2H5, C3H7, C4H9
      X:
      Chlorid, Bromid
      a:
      10 bis 50 Mol-%
      b:
      0 bis 20 Mol-%
      c:
      50 bis 90 Mol-%
      bedeuten.
    4. Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Farbempfangsschicht Mittel zur Steuerung der Schichtgleichmäßigkeit und der Oberflächenspannung enthält.
    5. Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine Farbempfangsschicht mit einem Trägermaterial verbunden ist.
    6. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 5, bei dem das Trägermaterial eine transparente Kunststoffschicht oder Papier ist.
    7. Verwendung eines Aufzeichnungsmaterials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 als Druckunterlage für Tintenstrahldrucker.
    8. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials, das mindestens eine Farbempfangsschicht enthält, die zur Aufnahme einer wasserlöslichen Farbstofflösung vorgesehen ist, umfassend die Schritte:
      Herstellung einer Beschichtungslösung aus einem epoxidvernetzbaren, carbonsäuregruppenhaltigen kationischen Mischpolymerisat, einem epoxidhaltigen Metalloxidsol und einem wasserlöslichen Polymer,
      Auftragung der Beschichtungslösung auf einem Trägermaterial und
      Gelierung und Trocknung der Beschichtungslösung zur Bildung der Farbempfangsschicht.
    9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem der Beschichtungslösung ein Epoxidkatalysator zugesetzt wird.
    10. Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem die Auftragung der Beschichtungslösung durch Beguß einer transparenten Kunststoff-Folie oder eines Papierträgermaterials erfolgt.
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