EP1065070B1 - Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, das ein Polyether-Gruppen aufweisendes thermoplastisches Copolymer enthält - Google Patents

Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, das ein Polyether-Gruppen aufweisendes thermoplastisches Copolymer enthält Download PDF

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EP1065070B1
EP1065070B1 EP00113345A EP00113345A EP1065070B1 EP 1065070 B1 EP1065070 B1 EP 1065070B1 EP 00113345 A EP00113345 A EP 00113345A EP 00113345 A EP00113345 A EP 00113345A EP 1065070 B1 EP1065070 B1 EP 1065070B1
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EP
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recording material
weight
ink
layer
paper
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EP1065070A3 (de
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Reiner Steinbeck
Detlef Dr. Wacker
Volker Brauer
Kirsten Dr. Werner
Richard Dr. Barcok
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Felix Schoeller Jr Foto und Spezialpapiere GmbH
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Felix Schoeller Jr Foto und Spezialpapiere GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a recording material for the Ink jet recording method.
  • EP 0 650 850 A2 is a recording material known that from a polyolefin coated Base paper and a receiving layer.
  • the Material enables the production of images with high Resolution, color density and high gloss, which in the Overall impression with conventional photographic images are comparable.
  • a disadvantage of this receiving material are its poor drying properties.
  • JP 10-119424 uses a recording paper high gloss suggested a hydrophobic carrier and two layers containing porous silica contains, with the silica of the upper layer has smaller particles than the silica lower layer. Disadvantage of this Recording material is the long drying time.
  • glossy ones Claimed recording materials in which the Receiving layer in a cast coating process (cast coating) against a heated mirror smooth Cylinder surface is pressed, which the Recording material has a high-gloss surface receives.
  • EP 0 737 592 A2 relates to an ink jet recording sheet, that in the ink receiving layer polymeric reaction product containing that by reaction of a polyoxyalkylene glycol with an ethylene oxide chain and a polycarboxylic acid, a polycarboxylic anhydride, lower alkyl esters of a polycarboxylic acid and / or contains organic polyisocyanate.
  • U.S. 5,853,859 describes printable with ink compositions Fabric made of polymeric thermoplastic fibers. Such Fibers can consist of an elastomeric polyamide.
  • FR 2 660 251 A1 describes the decoration of Items such as skis, for which a decorative textile material between two plastic layers is arranged, of which one as a carrier and the other serves as a transparent protective layer.
  • the JP 04065238 A describes a laminate with antistatic Properties from a metal foil and one on top of it extruded plastic layer that is a selected one Amide or a mixture of this amide with another thermoplastic resin.
  • the amide can be a Be polyetheresteramide, the other thermoplastic resin a polyolefin.
  • the object of the present invention is a high-gloss recording material for ink jet recording processes provide with the pictures high color density and a low mottle (Cloudiness) can be generated and a good one Has smudge resistance.
  • a recording material which is a carrier material and at least one polymer layer includes.
  • the polymer layer can be directly on the carrier arranged and applied by extrusion.
  • the carrier is paper or one coated with polyolefins Paper.
  • the polymer layer contains a polyether group comprising polyether amide block copolymer. Particularly good ones Results are from a block polymer with a number polyether groups from two to 20 in each itself repeating copolymer segment supplied.
  • the recording materials according to the invention by high gloss, which is achieved by treatment in one Calender or increased even further with a chill roll can be. They have a high smudge resistance excellent color density and excellent mottle values on.
  • the recording material according to the invention has more well-known compared to the polyolefin layers Ink-jet recording materials an improved Ink receptivity.
  • the polymer layer can also be a mixture of the Polyether amide block copolymer containing polyether groups and other polymers.
  • the share of other polymers in a mixture with those according to the invention copolymers to be used can be about 1 to 50% by weight, preferably up to 40% by weight, based on the mass of the Mix amount.
  • Polyetheramide block copolymers suitable according to the invention are, for example, those of the general formula where PA is a polyamide segment and PE is a polyether segment.
  • the individual segments can be connected to one another by carboxyl groups.
  • a polyether segment can have 2 to 30, preferably 5 to 20 ether functions.
  • thermoplastic polymers such as polyolefins, Ethylene copolymers, polyesters, polycarbonates, polyurethanes and / or extrudable polyvinyl alcohol homopolymers or Polyvinyl alcohol copolymers.
  • White pigments color pigments, fillers, in particular absorptive fillers and pigments such as aluminum oxide, Aluminum hydroxide and / or silicas, as well Color fixatives, dispersing aids, plasticizers and optical brighteners may be included.
  • Can be used as a white pigment Titanium dioxide can be used.
  • Other fillers and Pigments are calcium carbonate, magnesium carbonate, clay, Zinc oxide, aluminum silicate, magnesium silicate, ultramarine, Cobalt blue and soot or mixtures of these.
  • the fillers and / or pigments are in an amount from 1 to 40% by weight, in particular 5 to 20% by weight, used. The quantities given relate to the mass the polymer layer.
  • the application weight of the extruded polymer layer can be 5 to 50 g / m 2 , preferably 10 to 30 g / m 2 .
  • the polymer layer can be applied as a single layer to the front of the carrier material using an extrusion process known to those skilled in the art or in multiple layers using a coextrusion process. However, it can also be applied to the back of the carrier material.
  • any base paper can be used as a carrier material be used.
  • the paper can be acid or neutral sized his.
  • the base paper is said to have high dimensional stability have and should be capable of being in the ink contained liquid without absorbing waves. Papers with high dimensional stability Pulp mixtures of softwood pulps and Eucalyptus pulps are particularly suitable.
  • DE 196 02 793 B1 which is a raw paper for an ink jet recording material describes.
  • the base paper can other auxiliaries common in the paper industry and Additives such as dyes, optical brighteners or Defoamers included. The use of Reject pulp and recycled waste paper is possible.
  • one-sided can also be used as the carrier material or on both sides with polyolefins, in particular with Polyethylene coated paper can be used.
  • the Recording material contain another layer.
  • This additional layer can function as a Have an ink-receiving layer.
  • This layer can be made an aqueous dispersion or solution.
  • the additional layer can be a single layer or can also be applied in multiple layers. she can hydrophilic or water-soluble binders, dye-fixing agents, dyes, optical Brighteners, crosslinking agents and inorganic and / or contain organic pigments.
  • Polymers for example, can be used as binders become like polyvinyl alcohol and its modifications, Starch and starch derivatives, gelatin, casein, cellulose derivatives, Styrene / butadiene latex, vinyl copolymers, Polyvinyl pyrrolidone and acrylic esters.
  • a pigment in order not to increase the gloss of the recording material as a pigment can be a fine particle inorganic pigment with a particle size of 0.01 to 1.0 ⁇ m, in particular 0.02 to 0.5 ⁇ m, in the Ink receiving layer used. Is particularly preferred however, a particle size of 0.1 to 0.3 ⁇ m.
  • the pigment can be selected from the group of oxides, Carbonates, silicates or sulfates of alkali metals, Alkaline earth metals such as silica, aluminum oxide, Barium sulfate, calcium carbonate and magnesium silicate. Silicic acid and aluminum oxide are particularly suitable with an average particle size of less than 0.3 ⁇ m. But also a mixture of silica and aluminum oxide an average particle size of less than 0.3 microns can be used.
  • the quantitative ratio of pigment to binder can be 20: 1 to 1: 5.
  • the application weight of the layer can be 0.5 to 40 g / m 2 , preferably 1 to 30 g / m 2 .
  • any of the following can be used to apply the ink-receiving layer (s) any well-known order and Dosing methods are used like roller application, Engraving, nipping and air brushing or Roll doctor metering. This is particularly preferred Apply with the help of a cascade coating system or a slot caster.
  • Suitable backing layers are in the DE 43 08 274 A1 and DE 44 28 941 A1 the disclosure of which is incorporated by reference.
  • a paper with a basis weight of 83 g / m 2 and a thickness of 87 ⁇ m was produced with a Fourdrinier paper machine (base paper A).
  • the pulp had a freeness of 29 according to Schopper / Riegler.
  • About 42% by weight of pine sulfate pulp and about 54% by weight of eucalyptus cellulose were used as cellulose.
  • 4% by weight of clay was added as a pigment.
  • 0.1% by weight of alkyl ketene dimer, 0.05% by weight of starch and 0.5% by weight of polyamide / polyamine-epichlorohydrin resin as wet strength agent were added.
  • a 7.0% by weight polyvinyl alcohol solution was used for surface sizing.
  • the paper had a roughness of 98 according to Sheffield.
  • a paper with a basis weight of 130 g / m 2 and a thickness of 138 ⁇ m was produced with a Yankee paper machine.
  • the pulp had a freeness of 27 according to Schopper / Riegler.
  • About 24.5% by weight of pine sulfate pulp and about 67% by weight of eucalyptus pulp were used as pulps.
  • Clay was added as a pigment in an amount of 8.5% by weight.
  • 0.55% by weight of alkyl ketene dimer was added as the sizing agent and 0.6% by weight of polyamide / polyamine-epichlorohydrin resin as the wet strength agent.
  • a 1.97% by weight starch solution was used for the surface sizing.
  • the paper had a Sheffield roughness of 120.
  • the weights of the pulps and pigments refer on the pulp input of these substances
  • Weight of the sizing agents and wet strength agents refer to the dry fiber content.
  • the front of raw paper A was coated with a polyether amide block polymer, PEBAX® MV 6100 SL 01, using a 1 '' extruder.
  • a temperature profile of 190 to 280 ° C was set in the extruder.
  • the screw speed was set above 70 revolutions / minute (rpm).
  • the laminate obtained was then passed over a high-gloss cooling cylinder.
  • the application weight of the extruded polymer layer was 20 g / m 2 .
  • the base paper A was treated under the same conditions as in Example 1 with a mixture of 98% by weight polyether amide block polymer, PEBAX® MV 6100 SL 01 and 2% by weight of a 50% TiO 2 masterbatch (50% by weight anatase TiO 2 , 1.5 wt.% Zn stearate, 48.5 wt.% LDPE) coated by extrusion.
  • the application weight was 23 g / m 2 .
  • the back was coated with a clear polyethylene as in Example 1.
  • the base paper A was processed under the same conditions as in Example 1 with a mixture of 90% by weight polyether amide block polymer, PEBAX® MV 6100 SL 01 and 10% by weight of a 50% TiO 2 masterbatch (as in Example 2) Extrusion coated. The application weight was 23 g / m 2 . The back was coated with a clear polyethylene as in Example 1.
  • the front of the base paper B was coated under the same conditions as in Example 1 with a polyether amide block polymer, PEBAX® MV 3000 by extrusion.
  • the application weight was 20 g / m 2 .
  • the back was coated with a clear polyethylene as in Example 1.
  • the base paper B was coated under the same conditions as in Example 1 with a mixture of 98% by weight polyether amide block polymer, PEBAX® MV 3000 and 2% by weight of a 50% TiO 2 masterbatch (as in Example 2) by extrusion , The application weight was 23 g / m 2 .
  • the back was coated with a clear polyethylene as in Example 1.
  • the base paper B was coated under the same conditions as in Example 1 with a mixture of 90% by weight of polyether amide block polymer, PEBAX® MV 3000 and 10% by weight of a 50% strength TiO 2 masterbatch (as in Example 2) by extrusion , The application weight was 23 g / m 2 .
  • the back was coated with a clear polyethylene as in Example 1.
  • An ink-receiving layer composed of an aqueous dispersion was applied to the front of the paper coated according to Example 1.
  • This ink receiving layer was composed as follows: polyvinyl alcohol 6.5% by weight Degree of saponification: 98% Viscosity: 62.72 cP (4% aq. Solution, at 20 ° C) alumina 93.0% by weight av. Particle size: 130 to 140 nm, specif. Surface: 50 to 60 m 2 / g boric acid 0.5% by weight
  • the weight data relate to the dried one Layer.
  • Example 7 On the front of the coated according to Example 4 Paper was made up of an ink receiving layer aqueous dispersion applied as in Example 7.
  • a base paper coated on both sides with polyethylene served as a comparative example.
  • paper A was coated on the front with a low-density polyethylene (LDPE) with a TiO 2 content of 10% by weight and on the back with a clear LDPE by extrusion.
  • the front application was 19 g / m 2
  • the back application was 22 g / m 2 .
  • the recording papers were made using the Inkjet printer HP 890 at 1440 dpi (dots per inch) printed.
  • test print images obtained were checked for color density, "Bleed”, smudge resistance and mottle examined.
  • the gloss was on unprinted material with the laboratory Reflectometer RL3 from Dr. Long according to DIN 67530 measured at a measuring angle of 60 °.
  • the color density was determined using an X-Rite densitometer 428 on the colors cyan, magenta, yellow and black measured.
  • the smudge resistance was achieved by rubbing the printed image checked with a white rag. This exam was made for each color carried out and graded individually. The grade 1 stands for very good smudge resistance (no paint residues recognizable by the rag) and the grade 5 stands for poor smudge resistance (significant paint residues on the Lobes recognizable).
  • the unrest or cloudiness (mottle) in one Color area was visually rated 1 to 5 (very good to very bad).
  • test results are summarized in Table 1.
  • exam results color density shine Bleed note smudge resistance mottle cyan magent yellow black 1 1.70 1.20 1.34 1.25 56.2 2 2 2 2 1.68 0.71 1.15 1.49 50.0 2 2 2 3 2.28 1.26 1.42 1:01 52.6 2 2.5 2 4 2.25 1.35 1.46 2.45 68.0 2 2 2 5 1.80 1.35 1.16 2.50 51.3 2 2 2.5 6 1.82 1.35 1.21 2.44 49.2 2 2 2 7 2.41 1.38 1.65 2.25 36.2 2 1 1 8th 2.35 1.36 1.76 2.30 36.9 2 1 1.5 V1 1.59 1.45 1.39 1.20 80.3 4 5 3 V2 2.39 1.37 1.78 2.35 20.5 3 2 1.5

Landscapes

  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren.
Die mit der allgemeinen Verbreitung der elektronischen Medien in Verbindung stehende Technologie zur Herstellung von Farbausdrucken hat in den letzten Jahren sehr an Bedeutung gewonnen. Ziel dieser Technologie ist die Anpassung der Bildqualität der Farbausdrucke an das Niveau der Silbersalzfotografie.
Eine bedeutende Technologie ist das Ink-Jet-Aufzeichnungsverfahren, das in den letzten Jahren eine zunehmend bessere Bildqualität geliefert hat. Beim Ink-Jet-Verfahren werden winzige Tintentröpfchen mit Hilfe verschiedener, mehrfach beschriebener Techniken auf ein Aufzeichnungsmaterial gebracht. An die bei dieser Technologie verwendeten Aufzeichnungsmaterialien werden hohe Anforderungen gestellt. Hierzu gehören beispielsweise hohe Auflösung und hohe Farbdensität des erzeugten Bildes, kein Farbverlaufen ("bleed"), kurze Trocknungszeiten der Tinte, Lichtstabilität sowie Dimensionsstabilität. Eine weitere wichtige Anforderung für kommerzielle Anwendungen stellt der Oberflächenglanz dar. Dies ist insbesondere bei der Herstellung von Kunstgraphiken wichtig, aber auch bei der Erzeugung von Bildern, bei denen ein fotoähnlicher Eindruck verlangt wird.
Aus der EP 0 650 850 A2 ist ein Aufzeichnungsmaterial bekannt, das aus einem polyolefinbeschichteten Basispapier und einer Empfangsschicht besteht. Das Material ermöglicht die Herstellung von Bildern mit hoher Auflösung, Farbdensität und hohem Glanz, die im Gesamteindruck mit konventionellen fotografischen Bildern vergleichbar sind. Nachteilig an diesem Empfangsmaterial sind seine schlechten Trocknungseigenschaften.
In der JP 10-119424 wird ein Aufzeichnungspapier mit hohem Glanz vorgeschlagen, das einen hydrophoben Träger und zwei, poröse Kieselsäure enthaltende Schichten enthält, wobei die Kieselsäure der oberen Schicht kleinere Partikeln aufweist als die Kieselsäure der unteren Schicht. Nachteilig an diesem Aufzeichnungsmaterial ist die lange Trocknungszeit.
In einigen weiteren Schriften werden glänzende Aufzeichnungsmaterialien beansprucht, bei denen die Empfangsschicht in einem Gießbeschichtungsvorgang (castcoating) gegen eine beheizte spiegelglatte Zylinderoberfläche gepreßt wird, wodurch das Aufzeichnungsmaterial eine hochglänzende Oberfläche erhält.
Die EP 0 737 592 A2 betrifft ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das in der Tintenaufnahmeschicht ein polymeres Reaktionsprodukt enthält, das durch Reaktion eines Polyoxialkylenglycols mit einer Ethylenoxidkette und einer Polycarbonsäure, einem Polycarbonsäureanhydrid, niederen Alkylester einer Polycarbonsäure und/oder organischen Polyisocyanat enthält. Die US 5 853 859 beschreibt mit Tinten-Zusammensetzungen bedruckbare Gelege aus polymeren thermoplastischen Fasern. Solche Fasern können aus einem elastomeren Polyamid bestehen. Die FR 2 660 251 A1 beschreibt die Verzierung von Gegenständen wie Skiern, bei denen ein dekoratives textiles Material zwischen zwei Kunststoffschichten angeordnet ist, von denen die eine als Träger und die andere als durchsichtige Schutzschicht dient. Die JP 04065238 A beschreibt ein Laminat mit antistatischen Eigenschaften aus einer Metallfolie und einer auf diese aufextrudierten Kunststoffschicht, die ein ausgewähltes Amid oder ein Gemisch aus diesem Amid mit einem anderen thermoplastischen Harz umfaßt. Das Amid kann ein Polyetheresteramid sein, das andere thermoplastische Harz ein Polyolefin.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein hochglänzendes Aufzeichnungsmaterial für Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren bereitzustellen, mit dem Bilder hoher Farbdichte und einem geringen Mottle (Wolkigkeit)erzeugt werden können und das eine gute Wischfestigkeit aufweist.
Die Aufgabe wird durch ein Aufzeichnungsmaterial gelöst, das ein Trägermaterial und mindestens eine Polymerschicht umfaßt. Die Polymerschicht kann direkt auf dem Träger angeordnet und durch Extrusion aufgebracht sein. Der Träger ist Papier oder ein mit Polyolefinen beschichtetes Papier. Die Polymerschicht enthält ein Polyether-Gruppen aufweisendes Polyetheramid-Blockcopolymer. Besonders gute Ergebnisse werden von einem Blockpolymer mit einer Anzahl an Polyethergruppen von zwei bis 20 in jedem sich wiederholenden Copolymer-Segment geliefert.
Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien zeichnen sich durch hohen Glanz, der durch Behandlung in einem Kalander oder mit einer Kühlwalze noch weiter erhöht werden kann. Sie weisen eine hohe Wischfestigkeit bei ausgezeichneter Farbdichte und hervorragenden Mottle-Werten auf. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial besitzt im Vergleich zu den Polyolefinschichten bekannter Ink-Jet Aufzeichnungsmaterialien eine verbesserte Tintenaufnahmefähigkeit.
Die Polymerschicht kann auch ein Gemisch aus dem Polyether-Gruppen aufweisenden Polyetheramid-Blockcopolymer und anderen Polymeren sein. Der Anteil des anderen Polymers im Gemisch mit den erfindungsgemäß einzusetzenden Copolymeren kann etwa 1 bis 50 Gew.%, vorzugsweise bis zu 40 Gew.%, bezogen auf die Masse des Gemischs betragen.
Erfindungsgemäß geeignete Polyetheramid-Blockcopolymere sind beispielsweise solche der allgemeinen Formel
Figure 00050001
worin PA ein Polyamidsegment und PE ein Polyethersegment bedeutet. Die einzelnen Segmente können durch Carboxylgruppen miteinander verbunden sein. Ein Polyethersegment kann 2 bis 30, vorzugsweise 5 bis 20 Etherfunktionen aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Polyether-Gruppen enthaltende Copolymer ein Polyetherester-Copolymer.
Geeignet als weitere Polymere in einem Gemisch mit dem erfindungsgemäß einzusetzenden Copolymer sind thermoplastische Polymere wie Polyolefine, Ethylencopolymere, Polyester, Polycarbonate, Polyurethane und/oder extrudierbare Polyvinylalkohol-Homopolymere oder Polyvinylalkohol-Copolymere.
In der Polymerschicht können weitere Hilfsstoffe wie Weißpigmente, Farbpigmente, Füllstoffe, insbesondere absorptive Füllstoffe und Pigmente wie Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid und/oder Kieselsäuren, sowie Farbfixiermittel, Dispergierhilfsmittel, Weichmacher und optische Aufheller enthalten sein. Als Weißpigment kann Titandioxid eingesetzt werden. Weitere Füllstoffe und Pigmente sind Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Clay, Zinkoxid, Aluminiumsilikat, Magnesiumsilikat, Ultramarin, Kobaltblau und Ruß oder Mischungen aus diesen Stoffen. Die Füllstoffe und/oder Pigmente werden in einer Menge von 1 bis 40 Gew.%, insbesondere 5 bis 20 Gew.%, eingesetzt. Die Mengenangaben beziehen sich auf die Masse der Polymerschicht.
Das Auftragsgewicht der extrudierten Polymerschicht kann 5 bis 50 g/m2, vorzugsweise 10 bis 30 g/m2 betragen. Die Polymerschicht kann als einzelne Schicht nach einem dem Fachmann bekannten Extrusionsverfahren oder mehrschichtig mit Hilfe eines Coextrusionsverfahrens auf die Vorderseite des Trägermaterials aufgetragen werden. Sie kann aber auch auf die Rückseite des Trägermaterials aufgetragen werden.
Vorzugsweise wird im Extruder eine Zonentemperatur von 160 bis 340 °C, insbesondere 180 bis 320°C, eingestellt. Als besonders vorteilhaft hat es sich insbesondere bei der Verwendung von Einzoll-Extrudern erwiesen, die eingesetzten Harze und weitere Zusätze bei Schneckendrehzahlen von 70 bis 150 UpM zu vermischen und die erhaltenen Gemische zu extrudieren. Werden andere Extruder verwendet, soll die Schneckendrehzahl vorzugsweise so eingestellt werden, daß die Viskosität der zu extrudierenden Masse derjenigen in einem Einzoll-Schneckenextruder bei Drehzahlen von mehr als 70 UpM und einer Temperatur von 160 bis 320°C entspricht.
Um möglichst hohe Glanzwerte zu erreichen, ist es vorteilhaft, im Extrusionsverfahren eine hochglänzende Kühlwalze einzusetzen.
Als Trägermaterial kann grundsätzlich jedes Rohpapier verwendet werden. Bevorzugt werden oberflächengeleimte, kalandrierte oder nicht kalandrierte oder stark geleimte Rohpapiere. Das Papier kann sauer oder neutral geleimt sein. Das Rohpapier soll eine hohe Dimensionsstabilität aufweisen und soll in Lage sein, die in der Tinte enthaltene Flüssigkeit ohne Wellenbildung aufzunehmen. Papiere mit hoher Dimensionsstabilität aus Zellstoffgemischen von Nadelholzzellstoffen und Eukalyptuszellstoffen sind insbesondere geeignet. Insoweit wird auf die Offenbarung der DE 196 02 793 B1 verwiesen, die ein Rohpapier für ein Ink-Jet-Aufzeichnungsmaterial beschreibt. Das Rohpapier kann weitere, in der Papierindustrie üblichen Hilfsstoffe und Additive wie Farbstoffe, optische Aufheller oder Entschäumer enthalten. Auch der Einsatz von Ausschußzellstoff und aufgearbeiteten Altpapier ist möglich. Als Trägermaterial kann aber auch ein einseitig oder beidseitig mit Polyolefinen, insbesondere mit Polyethylen beschichtetes Papier eingesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Aufzeichnungsmaterial eine weitere Schicht enthalten. Diese weitere Schicht kann die Funktion einer Tintenaufnahmeschicht besitzen. Diese Schicht kann aus einer wässrigen Dispersion oder Lösung aufgetragen sein. Die zusätzliche Schicht kann als einzelne Schicht oder auch mehrschichtig aufgetragen werden. Sie kann hydrophile oder wasserlösliche Bindemittel, farbstoffixierende Mittel, Farbstoffe, optische Aufheller, Vernetzungsmittel sowie anorganische und/oder organische Pigmente enthalten.
Als Bindemittel können beispielsweise Polymere eingesetzt werden wie Polyvinylalkohol und seine Modifikationen, Stärke und Stärke-Derivate, Gelatine, Kasein, CelluloseDerivate, Styrol/Butadien-Latex, Vinyl-Copolymere, Polyvinylpyrrolidon und Acrylester.
Um den Glanz des Aufzeichnungsmaterials nicht zu beeinträchtigen, kann als Pigment ein feinteiliges anorganisches Pigment mit einer Teilchengröße von 0,01 bis 1,0 µm, insbesondere 0,02 bis 0,5 µm, in der Tintenaufnahmeschicht verwendet. Besonders bevorzugt wird jedoch eine Teilchengröße von 0,1 bis 0,3 µm. Das Pigment kann ausgewählt werden aus der Gruppe der Oxide, Carbonate, Silicate oder Sulfate von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen wie Kieselsäure, Aluminiumoxid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat und Magnesiumsilikat. Besonders gut geeignet sind Kieselsäure und Aluminiumoxid mit einer mittleren Partikelgröße von weniger als 0,3 µm. Aber auch ein Gemisch aus Kieselsäure und Alumiumoxid mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 0,3 µm kann eingesetzt werden.
Das Mengenverhältnis Pigment zu Bindemittel kann 20:1 bis 1:5 betragen. Das Auftraggewicht der Schicht kann 0,5 bis 40 g/m2, vorzugsweise 1 bis 30 g/m2, betragen.
Zum Auftragen der Tintenaufnahmeschicht(en) kann jedes beliebige, allgemein bekannte Auftrags- und Dosierverfahren verwendet werden wie Walzenauftrag-, Gravur-, Nipp-Verfahren und Luftbürsten- oder Rollrakeldosierung. Besonders bevorzugt wird das Auftragen mit Hilfe einer Kaskaden-Beschichtungsanlage oder eines Schlitzgießers.
Zur Einstellung des Curlverhaltens, der Antistatik und der Transportfähigkeit im Drucker kann die Rückseite mit einer gesonderten Funktionsschicht versehen werden. Geeignete Rückseitenschichten werden in den DE 43 08 274 A1 und DE 44 28 941 A1 beschrieben, auf deren Offenbarung Bezug genommen wird.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiele Rohpapier A
Mit einer Fourdrinier Papiermaschine wurde ein Papier mit einem Flächengewicht von 83 g/m2 und einer Dicke von 87 µm hergestellt (Rohpapier A). Die Zellstoffe hatten einen Mahlgrad von 29 nach Schopper/Riegler. Als Zellstoffe wurden etwa 42 Gew.% Kiefern-Sulfat-Zellstoff und etwa 54 Gew.% Eukalyptuszellstoff eingesetzt. Außerdem erfolgte ein Zusatz von 4 Gew.% Clay als Pigment. Als Leimungsmittel wurde 0,1 Gew.% Alkylketendimer, 0,05 Gew.% Stärke und als Naßfestmittel 0,5 Gew.% Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrinharz zugegeben. Zur Oberflächenleimung wurde eine 7,0 Gew.%ige Polyvinylalkohollösung verwendet. Das Papier hatte eine Rauhigkeit nach Sheffield von 98.
Rohpapier B
Mit einer Yankee-Papiermaschine wurde ein Papier mit einem Flächengewicht von 130 g/m2 und einer Dicke von 138 µm hergestellt. Die Zellstoffe hatten einen Mahlgrad von 27 nach Schopper/Riegler. Als Zellstoffe wurden etwa 24,5 Gew.% Kiefersulfat-Zellstoff und etwa 67 Gew.% Eukalyptus-Zellstoff eingesetzt. Als Pigment wurde Clay in einer Menge von 8,5 Gew.% zugegeben. Als Leimungsmittel wurde 0,55 Gew.% Alkylketendimer und als Naßfestmittel 0,6 Gew.% Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrinharz zugegeben. Für die Oberflächenleimung wurde eine 1,97 Gew.%ige Stärkelösung eingesetzt. Das Papier hatte eine Rauhigkeit nach Sheffield von 120.
Die Gewichtsangaben der Zellstoffe und Pigmente beziehen sich auf den Pulpereintrag dieser Stoffe, die Gewichtsangaben der Leimungsmittel und Naßfestmittel beziehen sich auf den trockenen Faseranteil.
Beispiel 1
Die Vorderseite des Rohpapiers A wurde mit einem Polyetheramid-Blockpolymer, PEBAX® MV 6100 SL 01, mit Hilfe eines 1''-Extruders beschichtet. Dabei wurde ein Temperaturprofil im Extruder von 190 bis 280°C eingestellt. Zur Haftungsverbesserung der Schicht wurde die Schneckendrehzahl über 70 Umdrehungen/Minute (UpM) eingestellt. Danach wurde das erhaltene Laminat über einen hochglänzenden Kühlzylinder geführt. Das Auftragsgewicht der extrudierten Polymerschicht betrug 20 g/m2.
Die Rückseite des Rohpapiers A wurde mit klarem Polyethylen beschichtet, welches eine Mischung aus LDPE und HDPE war (35 % HDPE mit einer Dichte d=0,963 g/cm3, MFI=8; 65 % LDPE mit d=0,923 g/cm3, MFI=4,4).
Beispiel 2
Das Rohpapier A wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit einem Gemisch aus 98 Gew.% Polyetheramid-Blockpolymer, PEBAX® MV 6100 SL 01 und 2 Gew.% eines 50 %igen TiO2-Masterbatch (50 Gew.% Anatas-TiO2, 1,5 Gew.% Zn-Stearat, 48,5 Gew.% LDPE) durch Extrusion beschichtet. Das Auftragsgewicht betrug 23 g/m2. Die Rückseite wurde wie im Beispiel 1 mit einem klaren Polyethylen beschichtet.
Beispiel 3
Das Rohpapier A wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit einem Gemisch aus 90 Gew.% Polyetheramid-Blockpolymer, PEBAX® MV 6100 SL 01 und 10 Gew.% eines 50 %igen TiO2-Masterbatch (wie im Beispiel 2) durch Extrusion beschichtet. Das Auftragsgewicht betrug 23 g/m2. Die Rückseite wurde wie im Beispiel 1 mit einem klaren Polyethylen beschichtet.
Beispiel 4
Die Vorderseite des Rohpapiers B wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit einem Polyetheramid-Blockpolymer, PEBAX® MV 3000 durch Extrusion beschichtet. Das Auftragsgewicht betrug 20 g/m2. Die Rückseite wurde wie im Beispiel 1 mit einem klaren Polyethylen beschichtet.
Beispiel 5
Das Rohpapier B wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit einem Gemisch aus 98 Gew.% Polyetheramid-Blockpolymer, PEBAX® MV 3000 und 2 Gew.% eines 50 %igen TiO2-Masterbatch (wie im Beispiel 2) durch Extrusion beschichtet. Das Auftragsgewicht betrug 23 g/m2. Die Rückseite wurde wie im Beispiel 1 mit einem klaren Polyethylen beschichtet.
Beispiel 6
Das Rohpapier B wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit einem Gemisch aus 90 Gew.% Polyetheramid-Blockpolymer, PEBAX® MV 3000 und 10 Gew.% eines 50 %igen TiO2-Masterbatch (wie im Beispiel 2) durch Extrusion beschichtet. Das Auftragsgewicht betrug 23 g/m2. Die Rückseite wurde wie im Beispiel 1 mit einem klaren Polyethylen beschichtet.
Beispiel 7
Auf die Vorderseite des gemäß Beispiel 1 beschichteten Papiers wurde eine Tintenaufnahmeschicht aus einer wässrigen Dispersion aufgetragen. Diese Tintenaufnahmeschicht setzte sich wie folgt zusammen:
Polyvinylalkohol 6,5 Gew.%
Verseifungsgrad: 98 %
Viskosität: 62.72 cP (4%ige aq. Lsg., bei 20 °C)
Aluminiumoxid 93,0 Gew.%
mittl. Partikelgröße: 130 bis 140 nm,
spezif. Oberfläche: 50 bis 60 m2/g
Borsäure 0,5 Gew.%
Die Gewichtsangaben beziehen sich auf die getrocknete Schicht.
Beispiel 8
Auf die Vorderseite des gemäß Beispiel 4 beschichteten Papiers wurde eine Tintenaufnahmeschicht aus einer wässrigen Dispersion wie im Beispiel 7 aufgetragen.
Vergleichsbeispiel 1
Als Vergleichsbeispiel diente ein beidseitig mit Polyethylen beschichtetes Basispapier. Hierzu wurde das Papier A auf der Vorderseite mit einem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) mit einem TiO2-Gehalt von 10 Gew.% und auf der Rückseite mit einem klaren LDPE durch Extrusion beschichtet. Der Vorderseitenauftrag betrug 19 g/m2, der Rückseitenauftrag betrug 22 g/m2.
Vergleichsbeispiel 2
Auf die beschichtete Vorderseite des gemäß Vergleichsbeispiel 1 hergestellten polyethylenbeschichteten Papiers wurde eine Tintenaufnahmeschicht gemäß Beispiel 7 aufgetragen.
Prüfung der gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Aufzeichnungspapiere
Die Aufzeichnungspapiere wurden mit Hilfe des Tintenstrahldruckers HP 890 bei 1440 dpi (dots per inch) bedruckt.
Die erhaltenen Test-Druckbildern wurden auf Farbdensität, "Bleed", Wischfestigkeit und Mottle untersucht.
Glanz
Der Glanz wurde an unbedrucktem Material mit dem Labor Reflektometer RL3 der Firma Dr. Lange nach DIN 67530 bei einem Meßwinkel von 60° gemessen.
Farbdichte
Die Farbdichte wurde mit einem X-Rite Densitometer Typ 428 an den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz gemessen.
Bleed
Das Ineinanderlaufen (Bleed) der Tinten an den Rändern von zusammenliegenden Farbflächen wurde visuell mit den Noten 1 bis 5 (sehr gut bis sehr schlecht) beurteilt.
Wischfestigkeit
Die Wischfestigkeit wurde durch Abreiben des Druckbildes mit einem weißen Lappen geprüft. Diese Prüfung wurde für jede Farbe einzeln durchgeführt und benotet. Die Note 1 steht für eine sehr gute Wischfestigkeit (keine Farbreste an dem Lappen erkennbar) und die Note 5 steht für schlechte Wischfestigkeit (deutliche Farbreste an dem Lappen erkennbar).
Mottle
Die Unruhe oder auch Wolkigkeit (Mottle) in einer Farbfläche wurde visuell mit den Noten 1 bis 5 (sehr gut bis sehr schlecht) beurteilt.
Die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Prüfungsergebnisse
Farbdensität Glanz Bleed Note Wischfestigkeit Mottle
cyan magent gelb schwarz
1 1,70 1,20 1,34 1,25 56,2 2 2 2
2 1,68 0,71 1,15 1,49 50,0 2 2 2
3 2,28 1,26 1,42 1.01 52,6 2 2,5 2
4 2,25 1,35 1,46 2,45 68,0 2 2 2
5 1,80 1,35 1,16 2,50 51,3 2 2 2,5
6 1,82 1,35 1,21 2,44 49,2 2 2 2
7 2,41 1,38 1,65 2,25 36,2 2 1 1
8 2,35 1,36 1,76 2,30 36,9 2 1 1,5
V1 1,59 1,45 1,39 1,20 80,3 4 5 3
V2 2,39 1,37 1,78 2,35 20,5 3 2 1,5
Wie aus der Tabelle ersichtlich, können mit Hilfe der erfindungsgemäßen extrudierbaren Copolymere hochglänzende Ink-Jet-Aufzeichnungspapiere hergestellt werden, die auch bezüglich Farbdichte, Wischfestigkeit, Bleed und Mottle insgesamt gute Ergebnisse aufweisen.

Claims (7)

  1. Aufzeichnungsmaterial für das Ink-Jet-Druckverfahren mit einem Papier oder einem mit Polyolefin beschichteten Papier als Träger und mindestens einer auf dem Träger angeordneten Polymerschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht eine extrudierte Schicht ist und ein Polyethergruppen aufweisendes Polyetheramid-Blockcopolymer enthält.
  2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Polyethergruppen in jedem sich wiederholenden Copolymersegment 2 bis 20 beträgt.
  3. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht ein Gemisch aus einem Polyethergruppen aufweisenden Polyetheramid-Blockcopolymer und einem thermoplastischen Polymer enthält.
  4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer aus der Gruppe der Polyolefine, Ethylen-Copolymere, Polyester, Polycarbonate und Polyurethane ausgewählt ist.
  5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des thermoplastischen Polymers 1 bis 50 Gew.% beträgt, bezogen auf das Polymergemisch.
  6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerschicht 40 Gew.% Pigment enthält.
  7. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß über der Polymerschicht eine Tintenaufnahmeschicht angeordnet ist.
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