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Dokumentenidentifikation DE60312601T2 06.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001375180
Titel Tintenstrahlaufzeichnungselement und Druckverfahren
Anmelder Eastman Kodak Company, Rochester, N.Y., US
Erfinder Sharma, Krishamohan Eastman Koda, Rochester, New York 14650-2201, US;
Bringley, Joseph F. Eastman Koda, Rochester, New York 14650-2201, US;
Landry-Coltrain, Christine Eastman Koda, Rochester, New York 14650-2201, US
Vertreter WAGNER & GEYER Partnerschaft Patent- und Rechtsanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60312601
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.06.2003
EP-Aktenzeichen 030768642
EP-Offenlegungsdatum 02.01.2004
EP date of grant 21.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse B41M 5/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einem Stabilisator und ein Druckverfahren mithilfe des Elements.

In einem typischen Tintenstrahlaufzeichnungs- oder Tintenstrahldrucksystem werden Tintentröpfchen aus einer Düse mit hoher Geschwindigkeit auf ein Aufzeichnungselement oder Aufzeichnungsmedium ausgestoßen, um ein Bild auf dem Medium zu erzeugen. Die Tintentröpfchen oder die Aufzeichnungsflüssigkeit umfassen im Allgemeinen ein Aufzeichnungsmittel, wie einen Farbstoff oder ein Pigment, und eine große Menge an Lösungsmittel. Das Lösungsmittel oder die Trägerflüssigkeit besteht typischerweise aus Wasser und 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 Bildempfangsschicht angeordnet ist, und es umfasst derartige Schichten, die zur Aufsichtbetrachtung vorgesehen sind und einen lichtundurchlässigen Träger aufweisen, sowie derartige Schichten, die zur Durchsichtbetrachtung vorgesehen sind und einen durchsichtigen Träger aufweisen.

Eine wichtige Eigenschaft von Tintenstrahlaufzeichnungselementen ist das schnelle Trocknen nach dem Druck. Zu diesem Zweck sind poröse Aufzeichnungselemente entwickelt worden, die nahezu sofort trocknen, sofern sie eine ausreichende Dicke und ein ausreichendes Porenvolumen aufweisen, um die flüssige Tinte wirksam aufnehmen zu können. Ein poröses Aufzeichnungselement lässt sich beispielsweise durch Beschichten herstellen, wobei eine partikelhaltige Beschichtung auf einen Träger aufgebracht und getrocknet wird.

Wird ein poröses Aufzeichnungselement mit farbstoffbasierenden Tinten bedruckt, durchdringen die Farbstoffmoleküle die Auftragsschichten. Ein Nachteil dieser porösen Aufzeichnungselemente besteht jedoch darin, dass die optischen Dichten der darauf gedruckten Bilder niedriger als gewünscht sind. Die niedrigeren optischen Dichten werden auf optische Streuung zurückgeführt, die auftritt, wenn die Farbstoffmoleküle zu tief in die poröse Schicht eindringen. Ein weiterer Nachteil eines porösen Aufzeichnungselements besteht darin, dass atmosphärische Gase oder andere verunreinigende Gase leicht in das Element eindringen können und die optische Dichte des Druckbildes vermindern, indem sie ein Ausbleichen verursachen. Ein weiterer Nachteil entsteht durch die Bildung von Mikrorissen auf der Oberfläche der aufgetragenen Schicht, die einen inhomogenen Tintenauftrag in der Tintenempfangsschicht zur Folge haben. Es wäre wünschenswert, dass solche beschichteten Elemente über hohen Glanz, Wasserfestigkeit und eine hohe Tintenkapazität verfügten.

EP 1 016 543 betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungselement, das Aluminiumhydroxid in Form von Boehmit enthält. Jedoch tritt bei diesem Element das Problem auf, dass es nicht licht- und luftbeständig ist.

EP 0 965 460 A2 betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungselement, das Aluminiumhydrat mit einer Boehmitstruktur und einer nichtkoppelnden Zirconiumverbindung enthält. Jedoch wird der hier beschriebene Metalloxy(hydroxid)komplex nicht speziell behandelt.

US-A-5,372,884 betrifft Tintenstrahlaufzeichnungselemente, die ein wasserhaltiges Zirconiumoxid enthalten. Jedoch haben diese Elemente den Nachteil, dass sie zum Ausbleichen neigen, wenn sie atmosphärischen Gasen ausgesetzt sind, wie nachfolgend gezeigt wird.

JP 04 007189 A (Zusammenfassung) beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einem Träger, auf dem eine Bildempfangsschicht angeordnet ist, die ein poröses Pigment und einen Metall(oxy)hydroxidkomplex, beispielsweise Zirconiumsalze, umfassen. Die Salze werden dem porösen Pigment in der Beschichtungszusammensetzung zugesetzt.

JP 10 226153 A, EP-A-0 391 308 und EP-A-1 112 962 beschreiben Tintenstrahlaufzeichnungselemente, die Aluminiumhydrate oder basische Aluminiumsalze, wie Boehmit, umfassen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintenstrahlaufzeichnungselement bereitzustellen, das bei Bedrucken mit farbstoffbasierenden Tinten überlegene optische Dichten, eine gute Bildqualität und eine exzellente Trocknungszeit aufweist.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Druckverfahren unter Verwendung des zuvor beschriebenen Elements bereitzustellen.

Diese und andere Aufgaben werden mit dieser Erfindung gelöst, die ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einem Träger umfasst, auf dem eine Bildempfangsschicht angeordnet ist, welche ein fein verteiltes Partikelmaterial und zudem einen partikelförmig aufgetragenen Metall(oxy)hydroxidkomplex enthält, Mn+(O)a(OH)b(Ap–)c·xH2O, worin

Mn+ für mindestens ein Metallion steht, wobei M ein Metall der Gruppe IVA, IVB oder ein Metall der Lanthanidgruppe des Periodensystems ist;

n gleich 4 ist;

Ap– ein organisches oder anorganisches Ion ist;

p gleich 1, 2 oder 3 ist und

x gleich oder größer 0 ist;

wobei

a, b und c jeweils eine rationale Zahl wie folgt umfassen:

0 < a < 2; 0 < b < 4 und 0 < pc ≤ 4, sodass die Ladung des Metallions M4+ ausgeglichen ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungselement bereitgestellt, das bei Bedrucken mit farbstoffbasierenden Tinten überlegene optische Dichten, eine gute Bildqualität sowie eine exzellente Trocknungszeit und Bildstabilität aufweist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Tintenstrahldruckverfahren mit folgenden Schritten:

  • A) Bereitstellen eines Tintenstrahldruckers, der auf digitale Datensignale anspricht;
  • B) Beladen des Druckers mit dem oben beschriebenen Tintenstrahlaufzeichnungselement;
  • C) Beladen des Druckers mit einer Tintenstrahltintenzusammensetzung und
  • D) Bedrucken des Tintenstrahlaufzeichnungselements mit der Tintenstrahltintenzusammensetzung in Abhängigkeit von den digitalen Datensignalen.

Der zuvor beschriebene Stabilisatorkomplex ist in der Bildempfangsschicht angeordnet. M in der oben aufgeführten Formel ist ein Metall der Gruppe IVA, IVB oder ein Metall der Lanthanidgruppe des Periodensystems, beispielsweise Titan, Zirconium, Siliciumdioxid oder Lanthan oder Mischungen daraus. Der zuvor beschriebene Stabilisator liegt in Partikelform vor. In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist n gleich 4; a, b und c umfassen jeweils eine rationale Zahl wie folgt: 0 < a < 1; 1 < b < 4 und 1 < pc < 4, sodass die Ladung des Metallions M4+ ausgeglichen ist.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist Ap– ein organisches Anion, wie R-COO, R-O, R-SO3 , R-OSO3 oder R-O-PO3 , wobei R für eine Alkyl- oder Arylgruppe steht. In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist Ap– ein anorganisches Anion, wie I, Cl, Br––, F, ClO4 , NO3 , CO32 oder SO42. Die Partikelgröße des zuvor beschriebenen Komplexes liegt unter 1 &mgr;m, vorzugsweise unter 0,1 &mgr;m.

Die hier verwendeten Metall(oxy)hydroxidkomplexe können hergestellt werden, indem ein Metallsalz in Wasser gelöst wird und Konzentration, pH-Wert, Zeit und Temperatur so eingestellt werden, dass das Ausfällen der Metall(oxy)hydroxidtetramere, -polymere oder -partikeln induziert wird. Die Voraussetzungen für ein Ausfällen variieren je nach Art und Konzentration des Gegenions bzw. der Gegenione und können von Fachleuten bestimmt werden. Die für die Herstellung der Zirconium(oxy)hydroxid-Partikeln geeigneten löslichen Komplexe umfassen beispielsweise, aber nicht abschließend, ZrOCl2·8H2O, die Halogen-, Nitrat-, Acetat-, Sulfat-, Carbonat-, Propionat-, Acetylacetonat-, Citrat- und Benzoatsalze sowie die Hydroxysalze mit einem der zuvor genannten Anionen. Es ist auch möglich, die in der Erfindung verwendeten Komplexe durch Hydrolyse organisch löslicher Zirconiumkomplexe, wie Zirconiumalkoxide, beispielsweise Zirconiumpropoxid, Zirconiumisopropoxid, Zirconiumethoxid und verwandter organometallischer Zirconiumverbindungen herzustellen.

Die hydrolysierten Zirconium-Oxyhydroxide, Zr(O)a(OH)b(Ap–)c·xH2O können als tetramerische Zirconiumdioxideinheiten oder als polymere Komplexe aus tetramerischem Zirconiumdioxid auftreten, worin die Zirconiumkationen durch Hydroxy- und/oder Oxogruppen verbrückt werden. Im Allgemeinen sind hydrolysierte Zirconiumdioxidsalze amorph und können vorrangig in &agr;-Form existieren. Jedoch kann das hydrolysierte Produkt je nach den Versuchsbedingungen (Lösungsmittel, pH-Werte, Additive, Alterungs- und Erwärmungsbedingungen) eine beträchtliche Anzahl „Oxo"-Brücken enthalten.

Oft ist die genaue Zusammensetzung der „Oxo"- und „Hydroxy"-Gruppen in hydrolysierten Metallsalzen nur schwer festzustellen. Deshalb wurde die Verwendung definitiver Zahlen für diese funktionellen Gruppen in Metall(oxy)hydroxid-Zusammensetzungen vermieden. Jede Anzahl oligomerer oder polymerer Metallkomplexeinheiten kann durch Hydrolysereaktionen kondensiert werden, um größere Partikeln im Bereich von 3 bis 500 nm zu bilden.

Es ist auch möglich, Suspensionen der Komplexe Alterungs- oder Wärmebehandlungen zu unterziehen, um Partikeln in einer Größe von 0,500 &mgr;m bis 5,0 &mgr;m zu erhalten. Die Partikelgröße reicht von 5 bis 1.000 nm. Kalzinieren von amorphem Metall(oxy)hydroxid führt zur Bildung kristalliner Polymorphe aus Metalloxiden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das fein verteilte Partikelmaterial ein wasserunlösliches, anorganisches festes oder polymeres Material, wie ein Metalloxid oder ein anorganisches Mineral. Beispiele für wasserunlösliche anorganische Feststoffe umfassen alle anorganischen Oxide, wie Siliciumdioxid, kolloidales Siliciumdioxid, hochdisperses Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, wasserhaltiges Aluminiumoxid, kolloidales Aluminiumoxid, hochdisperses Aluminiumoxid, Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum, Calciumsulfat, natürlichen oder synthetischen Ton, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid oder Mischungen daraus.

Beispiele für polymere Materialien, die als teilchenförmige Materialien in der Erfindung verwendet werden können, umfassen Latexpartikeln und Kern-Mantel-Latexpartikeln, wie Polyolefine, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polystyrol-co-butadien), Polyurethan, Polyester, Poly(acrylat), Poly(methacrylat), Copolymere aus n-Butylacrylat und Ethylacrylat, Copolymere aus Vinylacetat und n-Butylacrylat, Copolymere aus Methylmethacrylat und Natrium 2-Sulfo-1,1-Dimethylethylacrylamid und Copolymere aus Ethylacrylat, Vinylidenchlorid und Natrium 2-Sulfo-1,1-Dimethylethylacrylamid oder Mischungen daraus. Diese Polymere können intern vernetzt oder nicht vernetzt sein. Vorzugsweise weisen nicht vernetzte Latexpartikeln eine Filmbildungstemperatur von über 25 °C auf.

Die für die Erfindung geeigneten polymeren und anorganischen Partikeln können eine beliebige Größe aufweisen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt der mittlere Partikeldurchmesser unter 1 &mgr;m. Auch Mischungen aus organischen und anorganischen Partikeln können verwendet werden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Bildempfangsschicht porös und enthält zudem ein polymeres Bindemittel in einer Menge, die nicht ausreicht, um die Porosität der porösen Empfangsschicht zu verändern. In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das polymere Bindemittel ein hydrophiles Polymer, wie Poly(vinylalkohol), Poly(vinylpyrrolidon), Gelatine, Celluloseether, Poly(oxazoline), Poly(vinylacetamide), teilhydrolysierter Poly(vinylacetat/vinylalkohol), Poly(acrylsäure), Poly(acrylamid), Poly(alkylenoxid), sulfonierte oder phosphatierte Polyester und Polystyrole, Casein, Zein, Albumin, Chitin, Chitosan, Dextran, Pectin, Collagenderivate, Collodian, Agar-Agar, Pfeilwurz, Guar, Carrageenan, Tragantgummi, Xanthan, Rhamsan usw. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das hydrophile Polymer Poly(vinylalkohol), Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder ein Poly(alkylenoxid). In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das hydrophile Bindemittel Poly(vinylalkohol).

Neben der Bildempfangsschicht kann das Aufzeichnungselement zudem eine bei dem Träger angeordnete Grundschicht umfassen, deren Funktion darin besteht, das Lösungsmittel aus der Tinte zu absorbieren. Für diese Schicht geeignete Materialien umfassen Partikeln, Polymerbindemittel und/oder Vernetzungsmittel.

Der Träger für das in der Erfindung verwendete Tintenstrahlaufzeichnungselement kann ein beliebiger Träger sein, so wie er üblicherweise für Tintenstrahlempfangselemente Verwendung findet, wie beispielsweise harzbeschichtetes Papier, Papier, Polyester oder mikroporöse Materialien, wie polyethylenpolymerhaltiges Material, das von PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, USA, unter dem Markennamen Teslin®, Tyvek® Synthetikpapier (DuPont Corp.) vertrieben wird, und OPPalyte® Folien (Mobil Chemical Co.) sowie andere, in US-A-5,244,861 aufgeführte Verbundfolien. Lichtundurchlässige Träger sind u.a. Normalpapier, beschichtetes Papier, Synthetikpapier, Fotopapierträger, schmelzextrusionsbeschichtetes Papier und laminiertes Papier, wie biaxial orientierte Trägerlaminate. Biaxial ausgerichtete Trägerlaminate werden in US-A-5,853,965; 5,866,282; 5,874,205; 5,888,643; 5,888,681; 5,888,683 und 5,888,714 beschrieben. Diese biaxial orientierten Träger beinhalten einen Papiergrundträger und einen biaxial orientierten Polyolefinbogen, typischerweise aus Polypropylen, der auf eine oder beide Seiten des Papiergrundträgers auflaminiert ist. Transparente Träger sind u.a. Glas, Cellulosederivate, z.B. ein Celluloseester, Cellulosetriacetat, Cellulosediacetat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat; Polyester, wie Poly(ethylenterephthalat), Poly(ethylennaphthalat), Poly(1,4-cyclohexandimethylenterephthalat), Poly(butylenterephthalat) und Copolymere davon; Polyimide; Polyamide; Polycarbonate; Polystyrol; Polyolefine, wie Polyethylen oder Polypropylen; Polysulfone; Polyacrylate; Polyetherimide und Mischungen daraus. Die zuvor aufgeführten Papiere umfassen einen breiten Bereich an Papieren, von hochwertigen Papieren, wie Fotopapieren, bis zu einfachen Papieren, wie Zeitungspapier. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird polyethylenbeschichtetes Papier verwendet.

Der in der Erfindung verwendete Träger kann eine Dicke von 50 bis 500 &mgr;m, vorzugsweise von 75 bis 300 &mgr;m aufweisen. Antioxidantien, Antistatikmittel, Weichmacher und weitere bekannte Additive können bei Bedarf in den Träger aufgenommen werden.

Um die Haftung der Tintenempfangsschicht auf dem Träger zu verbessern, kann die Oberfläche des Trägers vor Aufbingen der Bildempfangsschicht einer Coronaentladung unterzogen werden.

In der Erfindung verwendete Beschichtungszusammensetzungen können durch eine Vielzahl bekannter Techniken aufgebracht werden, wie Tauchbeschichten, Drahtumspannbeschichten, Schaberlamellenbeschichten, Gravurstreichverfahren und Umkehrwalzenbeschichten, Gleitbeschichten, Perlbeschichten, Extrusionsbeschichten, Vorhangbeschichten usw. Bekannte Beschichtungs- und Trocknungsverfahren werden detaillierter in der Forschungsveröffentlichung „Research Disclosure", Nr. 308119, Dezember 1989, Seite 1007 bis 1008, beschrieben. Gleitbeschichten wird bevorzugt, wobei die Grundschichten und die Schutzschicht gleichzeitig aufgebracht werden können. Nach dem Beschichten werden die Schichten im Allgemeinen durch einfaches Verdampfen getrocknet, das durch bekannte Techniken, beispielsweise Konvektionserwärmung, beschleunigt werden kann.

Um dem Tintenstrahlaufzeichnungselement eine mechanische Festigkeit zu verleihen, können Vernetzungsmittel in kleinen Mengen zugesetzt werden, die auf das oben besprochene Bindemittel wirken. Ein derartiges Additiv verbessert die Kohäsionsfestigkeit der Schicht. Vernetzungsmittel, wie Carbodiimide, polyfunktionale Aziridine, Aldehyde, Isocyanate, Epoxide, polyvalente Metallkationen usw. sind verwendbar.

Um das Ausbleichen der Farbmittel zu reduzieren, können der Bildempfangsschicht auch UV-Absorptionsmittel, Radikalenlöscher oder Antioxidationsmittel zugesetzt werden, wie in der Technik bekannt ist. Weitere Additive umfassen anorganische oder organische Partikeln, pH-Modifikatoren, Haftvermittler, Rheologiemodifikatoren, Tenside, Biozide, Schmiermittel, Farbstoffe, optische Aufheller, Mattiermittel, Antistatikmittel usw. Um eine adäquate Beschichtbarkeit zu erzielen, sind in der Technik bekannte Additive verwendbar, wie Tenside, Schaumhemmer, Alkohol usw. Ein gängiges Maß an Beschichtungsmitteln beträgt 0,01 bis 0,30 % aktiver Beschichtungshilfen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. Diese Beschichtungshilfen können nichtionisch, anionisch, kationisch oder amphoter sein. Konkrete Elemente werden in MCCUTCHEON's Band 1: Emulsifiers and Detergents (Emulgatoren und Detergenzien), 1995, Ausgabe Nordamerika, beschrieben.

Die erfindungsgemäße Tintenempfangsschicht kann einen oder mehrere Beizstoffe oder -polymere enthalten. Das Beizpolymer kann ein lösliches Polymer, ein geladenes Molekül oder ein vernetztes, dispergiertes Mikroteilchen sein. Das Beizmittel kann nichtionisch, kationisch oder anionisch sein.

Die Beschichtungsmasse kann entweder aus Wasser oder organischen Lösungsmitteln aufgetragen werden, wobei Wasser bevorzugt wird. Der Gesamtgehalt an Feststoffen sollte so gewählt werden, dass eine geeignete Beschichtungsdicke auf möglichst wirtschaftliche Weise erzeugt werden kann, wobei für partikelhaltige Beschichtungsformulierungen Feststoffanteile von 10-40 % typisch sind.

Die zur Bebilderung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente verwendeten Tintenstrahltinten sind in der Technik bekannt. Die im Tintenstrahldrucken verwendeten Tintenzusammensetzungen sind typischerweise flüssige Zusammensetzungen aus einem Lösungsmittel oder einer Trägerflüssigkeit, Farbstoffen oder Pigmenten, Feuchthaltemitteln, organischen Lösungsmitteln, Detergenzien, Verdickern, Konservierungsstoffen usw. Das Lösungsmittel oder die Trägerflüssigkeit kann reines Wasser sein oder Wasser, das mit anderen wassermischbaren Lösungsmitteln, wie mehrwertigen Alkoholen, gemischt ist. Tinten, in denen organische Materialien, wie mehrwertige Alkohole, die vorherrschende Träger- oder Lösungsmittelflüssigkeit sind, sind ebenfalls verwendbar. Insbesondere sind gemischte Lösungsmittel aus Wasser und mehrwertigen Alkoholen geeignet. Die in diesen Zusammensetzungen verwendeten Farbstoffe sind typischerweise wasserlösliche Direktfarbstoffe oder saure Farbstoffe. Derartige flüssige Zusammensetzungen sind in der Technik bereits ausführlich beschrieben worden, beispielsweise in US-A-4,381,946; 4,239,543 und 4,781,758.

Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der Erfindung.

Beispiel 1 Tests zur Bewertung der Farbstoffstabilität

Der bei dem Test verwendete Farbstoff war ein magentafarbener Tintenstrahlfarbstoff mit der nachfolgend dargestellten Struktur. Um die Farbstoffstabilität auf einem gegebenen Substrat zu prüfen, wurde eine abgemessene Menge Tintenstrahlfarbstoff und Feststoffe oder wässriger kolloidaler Dispersionen der Feststoffe (typischerweise ca. 10-20 Gew.-% Feststoffe) einer bekannten Wassermenge zugegeben, die so bemessen war, dass die Konzentration des Farbstoffes ca. 10–5 M betrug. Die Farbstoffe enthaltenden Feststoffdispersionen wurden vorsichtig gerührt und anschließend im Schleuderbeschichtungsverfahren mit einer Drehzahl von 1.000-2.000 U/min auf ein Glassubstrat aufgetragen. Die so erzeugten Beschichtungen wurden in Umgebungsatmosphäre bei fluoreszierendem Raumlicht (ca. 0,5 kLux), das während der gesamten Messung angeschaltet blieb, belassen. Die Ausbleichzeit wurde geschätzt, indem die Zeit, die für das vollständige, mit bloßem Auge wahrnehmbare Verschwinden der Farbe Magenta benötigt wurde, erfasst wurde oder indem die Dauer der optischen Absorption bis zu einem Farbabfall auf weniger als 0,03 des Originalwertes erfasst wurde.

Farbstoff Magenta

Vergleichsbeschichtungen C-1 bis C-13 (Nichtmetall(oxid)hydroxidsalze) Anorganische Partikeln aus Al2O3, SiO2, TiO2, ZnO, MgO, ZrO2, Y2O3, CeO2, CaCO3, BaSO4, Zn(OH)2, Laponit und Montmorillonit wurden von kommerziellen Quellen in Form feiner Partikeln oder kolloidaler Partikeldispersionen bezogen und zur Bewertung der Stabilität von Tintenstrahlfarbstoffen im Vergleich zu den erfindungsgemäßen Materialien verwendet. Die Zusammensetzungen und die chemische Identität der Proben wurde mithilfe von Röntgenpulverdiffraktionsmethoden bestätigt. Die Feststoffe wurden anschließend aufgetragen und geprüft; die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Vergleichsbeschichtungen C-14 bis C-16 (Keine zusätzlichen Feststoffe)

  • C-14. Zr1: Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O: Eine zehnprozentige kolloidale Dispersion von Zirconium(iv)acetathydroxid wurde erzeugt, indem 1,0 g des Salzes 9 ml destilliertem Wasser bei Zimmertemperatur zugesetzt wurde. Das so entstandene Kolloid wird nachfolgend als „Zr1" bezeichnet. Die resultierende Dispersion mit einem pH-Wert von ca. 4,1 wurde dann aufgetragen und wie zuvor beschrieben geprüft; die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 1 aufgeführt.
  • C-15. Zr2: Zr(O)a(OH)b(CH3COO)0.83(Cl)1.17·xH2O: 10,0 ml einer 1-molaren ZrOCl2.8H2O-Lösung wurden nach und nach 8,3 ml einer 1-molaren Natriumacetat-Lösung zugesetzt und bei Zimmertemperatur stark gerührt. Das so entstandene Kolloid wird nachfolgend als „Zr2" bezeichnet. Die fertige kolloidale Dispersion (ca. 14 % Feststoffe) mit einem pH-Wert von ca. 3,0 wurde dann aufgetragen und wie zuvor beschrieben geprüft; die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 1 aufgeführt.
  • C-16. Zr3: Zr(O)a(OH)b(Cl)0.83·xH2O: 10,0 ml einer 0,5-molaren ZrOCl2.8H2O-Lösung wurden nach und nach 1,7 ml einer 0,5-molaren Natriumhydroxidlösung zugesetzt und bei Zimmertemperatur stark gerührt. Das so entstandene Kolloid wird nachfolgend als „Zr3" bezeichnet. Die resultierende kolloidale Dispersion (ca. 19 % Feststoffe) mit einem pH-Wert von 3,6 wurde dann aufgetragen und wie zuvor beschrieben geprüft; die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 1 aufgeführt.

Erfindungsgemäße Beschichtungen I-1 bis I-34

Die folgenden Dispersionen wurden aufgetragen und wie zuvor beschrieben getestet. Die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 1 aufgeführt.

  • I-1. 2,0 g einer 40 %igen Siliciumdioxiddispersion wurden 0,04 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 5,1 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-2. 2,0 g einer 40 %igen Siliciumdioxiddispersion wurden 0,08 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,8 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-3. 2,0 g einer 40 %igen Siliciumdioxiddispersion wurden 0,160 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,7 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-4. 2,0 g einer 40 %igen kolloidalen Siliciumdioxiddispersion wurden 0,240 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,5 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-5. 2,0 g einer 40 %igen kolloidalen Siliciumdioxiddispersion wurde 1,0 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,7 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-6. 2,0 g einer 40 %igen kolloidalen Siliciumdioxiddispersion wurden 0,16 g des Zr3-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,0 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-7. 2,0 g einer 40 %igen Dispersion von hochdispersem Aluminiumoxid wurden 0,04 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,7 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-8. 2,0 g einer 40 %igen Dispersion von hochdispersem Aluminiumoxid wurden 0,08 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,2 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-9. 2,0 g einer 40 %igen Dispersion von hochdispersem Aluminiumoxid wurden 0,16 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,2 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-10. 2,0 g einer 40 %igen Dispersion von hochdispersem Aluminiumoxid wurden 0,240 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,2 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-11. 2,0 g einer 40 %igen Dispersion von hochdispersem Aluminiumoxid wurde 1,0 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,3 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-12. 2,0 g einer Dispersion von hochdispersem Aluminiumoxid wurden 0,16 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr3-Komplexes zugegeben, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 5,0 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-13. 0,4 g Titandioxid-Nanopartikeln wurden 0,10 g des in 2,0 ml destilliertem Wasser gelösten Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,4 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-14. 0,4 g Titandioxid-Nanopartikeln wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,4 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-15. 0,4 g Zinkoxid-Nanopartikeln wurden 0,10 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 6,6 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-16. 0,4 g Zinkdioxid-Nanopartikeln wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 6,8 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-17. 0,4 g feinen Magnesiumoxid-Partikeln wurden 0,10 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 9,9 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-18. 0,4 g feinen Magnesiumoxid-Partikeln wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 9,9 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-19. 0,4 g feinen Calciumcarbonat-Partikeln wurden 0,10 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 7,0 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-20. 0,4 g feinen Calciumcarbonat-Partikeln wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 6,7 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-21. 2,0 g einer 36 %igen Bariumsulfatdispersion wurden 0,10 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 5,4 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-22. 2,0 g einer 36 %igen Bariumsulfatdispersion wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,8 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-23. 2,0 g einer 30 %igen Dispersion von kristallinem Zirconiumdioxid wurden 0,05 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 5,0 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-24. 2,0 g einer 30 %igen Zirconiumdioxiddispersion wurden 0,45 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 5,0 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-25. 0,4 g feinen Yttriumoxidpartikeln wurden 0,1 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 9,2 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-26. 0,4 g feinen Yttriumoxidpartikeln wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 9,5 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-27. 0,6 g feinen Ceriumoxidpartikeln wurden 0,10 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,8 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-28. 0,6 g feinen Ceriumoxidpartikeln wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,5 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-29. 0,4 g Laponitton wurden 0,10 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 7,6 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-30. 0,4 g Laponitton wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 7,7 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-31. 0,4 g Montmorillonitton wurden 0,10 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,5 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-32. 0,4 g Montmorillonitton wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 4,2 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-33. 0,4 g Zinkhydroxid wurden 0,10 g des Zr(OH)b(CH3COO)c·xH2O-Komplexes zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 6,0 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.
  • I-34. 0,4 g Zinkhydroxid wurden 0,8 g der 14 %igen Zr2-Dispersion zugesetzt, während die Feststoffdispersion stark gerührt wurde. Die fertige kolloidale Dispersion mit einem pH-Wert von 5,7 wurde verwendet, um die Stabilität der Tintenstrahlfarbstoffe zu bewerten.

Tabelle 1

Die Ergebnisse zeigen, dass mit der erfindungsgemäßen Mischung von Feststoffen und Komplexen eine überlegene Bildstabilität erzielt und eine Beständigkeit des Tintenstrahlfarbstoffes gegen Ausbleichen und Farbtonveränderungen erreicht wird, insbesondere im Vergleich zu den Kontrollmaterialien C-1 bis C-13.

Beispiel 2 Element 1

Eine Beschichtungszusammensetzung wurde aus 20,9 Gew.-% einer wässrigen Zirconium(oxy)hydroxyacetat-Dispersion (eine 20 gewichtsprozentige wässrige Dispersion von Alfa Aesar, Chargennummer D03K29; 0,005-0,01 &mgr;m Feststoffe), 41,8 Gew.-% einer Lösung aus hochdispersem Aluminiumoxid (40 Gew.-% Aluminiumoxid in Wasser, Cab-O-Sperse® PG003 von Cabot Corporation), 3,1 Gew.-% Poly(vinylalkohol) (PVA) (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 34,2 Gew.-% Wasser hergestellt. [Das Verhältnis von Zirconiumdioxid zu Aluminiumoxid beträgt 20:80; die PVA-Menge macht 13,0 Gew.-% aller Feststoffe aus]. Die Lösung wurde einem Schlitzdüsenbeschichtungsgerät dosiert zugeführt und zur Erzeugung der Tintenempfangsschicht auf einen ortsfesten Grundträger, der aus einem polyethylenharzbeschichteten fotografischen Papiermaterial bestand, das zuvor einer Coronaentladung unterzogen worden war, aufgetragen und getrocknet, um im Wesentlichen alle Lösungsmittelkomponenten zu entfernen.

Element 2

Dieses Element wurde wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 13,1 Gew.-% Zr100/20 (eine 20 gewichtsprozentige wässrige kolloidale Zirconiumdioxidnitrat-Suspension von Nyacol® Nano Technologies, Inc), 26,1 Gew.-% einer Lösung aus hochdispersem Aluminiumoxid (40 Gew.-% Aluminiumoxid in Wasser, Cab-O-Sperse® PG003 von Cabot Corporation), 1,9 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 58,9 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Zirconiumdioxid zu Aluminiumoxid beträgt 20:80; die PVA-Menge macht 13,0 Gew.-% aller Feststoffe aus].

Element 3

Dieses Element wurde wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 61,2 Gew.-% der wässrigen Zirconium(oxy)hydroxyacetat-Dispersion, 3,3 Gew.-% Siliciumdioxid (eine 40 gewichtsprozentige wässrige kolloidale Suspension von Nalco2329® [75 nm Siliciumdioxidpartikeln] von Nalco Chemical Co.), 2,4 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 33,1 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Zirconiumdioxid zu Siliciumdioxid beträgt 90:10; die PVA-Menge macht 15,0 Gew.-% aller Feststoffe aus].

Element 4

Dieses Element wurde hergestellt wie Element 1, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 54,3 Gew.-% der wässrigen Zirconium(oxy)hydroxyacetat-Dispersion, 6,8 Gew.-% Siliciumdioxid (eine 40 gewichtsprozentige wässrige kolloidale Suspension von Nalco2329® [75 nm Siliciumdioxidpartikeln] von Nalco Chemical Co.), 2,4 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 36,5 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Zirconiumdioxid zu Siliciumdioxid beträgt 80:20; die PVA-Menge macht 15,0 Gew.-% aller Feststoffe aus].

Element 5

Dieses Element wurde hergestellt wie Element 1, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 6,8 Gew.-% der wässrigen Zirconium(oxy)hydroxyacetat-Dispersion, 30,7 Gew.-% einer Lösung aus hochdispersem Aluminiumoxid (40 Gew.-% Aluminiumoxid in Wasser, Cab-O-Sperse® PG003 von Cabot Corporation), 2,4 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 60,1 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Zirconiumdioxid zu Aluminiumoxid beträgt 10:90; die PVA-Menge macht 15,0 Gew.-% aller Feststoffe aus].

Element 6

Dieses Element wurde hergestellt wie Element 1, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 13,7 Gew.-% der wässrigen Zirconium(oxy)hydroxyacetat-Dispersion, 27,2 Gew.-% einer Lösung aus hochdispersem Aluuminiumoxid (40 Gew.-% Aluminiumoxid in Wasser, Cab-O-Sperse® PG003 von Cabot Corporation), 2,4 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 56,7 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Zirconiumdioxid zu Aluminiumoxid beträgt 20:80; die PVA-Menge macht 15,0 Gew.-% aller Feststoffe aus].

Vergleichselement C-1

Dieses Element wurde wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 15,7 Gew.-% eines hochdispersen Zirconiumdioxids (eine 30 gewichtsprozentige wässrige Suspension von Degussa, Chargennummer 007-80, ID-Nr. 1TM106), 47,0 Gew.-% einer Lösung aus hochdispersem Aluminiumoxid (40 Gew.-% Aluminiumoxid in Wasser, Cab-O-Sperse® PG003 von Cabot Corporation), 3,5 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 33,8 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Zirconiumdioxid zu Aluminiumoxid beträgt 20:80; die PVA-Menge macht 13,0 Gew.-% aller Feststoffe aus].

Vergleichselement C-2

Dieses Element wurde hergestellt wie Element 1, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 63,1 Gew.-% einer Lösung aus hochdispersem Aluminiumoxid (40 Gew.-% Aluminiumoxid in Wasser, Cab-O-Sperse® PG003 von Cabot Corporation), 3,8 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 33,1 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Gewichtsverhältnis von Aluminiumoxid zu PVA beträgt folglich 87:13].

Vergleichselement C-3

Dieses Element wurde hergestellt wie Element 1, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 74,0 Gew.-% der wässrigen Zirconium(oxy)hydroxyacetat-Dispersion, 2,2 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-17 von Nippon Gohsei Co.) und 23,8 Gew.-% Wasser umfasste [Das Gewichtsverhältnis von Zirconiumdioxid zu PVA beträgt folglich 87:13].

Vergleichselement C-4

Dieses Element wurde hergestellt wie Element 1, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 34,0 Gew.-% Siliciumdioxid (eine 40 gewichtsprozentige wässrige kolloidale Suspension von Nalco2329® [75 nm Siliciumdioxidpartikeln] von Nalco Chemical Co.), 2,4 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 63,6 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Siliciumdioxid zu PVA betrug 85:15].

Vergleichselement C-5

Dieses Element wurde hergestellt wie Element 1, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 68,0 Gew.-% der wässrigen Zirconium(oxy)hydroxyacetat-Dispersion, 2,4 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 29,6 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Zirconiumdioxid zu PVA beträgt 85:15].

Vergleichselement C-6

Dieses Element wurde hergestellt wie Element 1, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungszusammensetzung 34,0 Gew.-% einer Lösung aus hochdispersem Aluminiumoxid (40 Gew.-% Aluminiumoxid in Wasser, Cab-O-Sperse® PG003 von Cabot Corporation), 2,4 Gew.-% PVA (Gohsenol® GH-23 von Nippon Gohsei Co.) und 63,6 Gew.-% Wasser umfasste. [Das Verhältnis von Aluminiumoxid zu PVA beträgt 85:15].

Drucken und Prüfen der Farbstoffstabilität

Die zuvor beschriebenen Elemente und Kontrollelemente aus Beispiel 1 wurden mit einem Tintenstrahldrucker des Typs Lexmark Z51 und einer cyanfarbenen, mittels einer Standardformulierung mit einem Kupferphtalocyaninfarbstoff hergestellten Tintenstrahltinte (Clariant Direct Turquoise Blue FRL-SF) sowie einer magentafarbenen, mittels einer Standardformulierung mit Farbstoff 6 aus US-A 6,001,161 hergestellten Tinte bedruckt. (Dies ist der Farbstoff, dessen Struktur zu Beginn des Beispiels aufgeführt wurde.). Die Rotkanaldichtefelder (cyan) und die Grünkanaldichtefelder (magenta) bei D-max (Maximaldichte) wurden mit einem Dichtemesser vom Typ X-Rite ® 820 gemessen. Die gedruckten Elemente wurden anschließend 4 Tage lang einer Stickstoffströmung mit einem Ozongehalt von 5 ppm ausgesetzt. Danach wurde die Dichte eines jeden Feldes erneut mit dem Dichtemesser X-Rite ® 820 gelesen. Die prozentuale Farbstoffbeständigkeit wurde als Verhältnis der Dichte nach dem Stickstofftest zu der Dichte vor dem Text errechnet. Die für Cyan und Magenta bei D-max ermittelten Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Elemente annehmbare physische Eigenschaften und eine überlegene Farbstoffbeständigkeit im Vergleich zu den Kontrollelementen aufwiesen, die entweder eine starke Rissbildung oder eine schlechte Farbstoffbeständigkeit aufwiesen.


Anspruch[de]
Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einem Träger, auf dem eine Bildempfangsschicht angeordnet ist, welche ein fein verteiltes Partikelmaterial und zudem einen partikelförmig aufgetragenen Metall(oxy)hydroxidkomplex enthält, Mn+(O)a(OH)b(Ap–)c·xH2O, worin

Mn+ für mindestens ein Metallion steht, wobei M ein Metall der Gruppe IVA, IVB oder ein Metall der Lanthanidgruppe des Periodensystems ist;

n gleich 4 ist;

Ap– ein organisches oder anorganisches Ion ist;

p gleich 1, 2 oder 3 ist und

x gleich oder größer 0 ist;

wobei

a, b und c jeweils eine rationale Zahl wie folgt umfassen: 0 < a < 2; 0 < b < 4 und 0 < pc ≤ 4, sodass die Ladung des Metallions M4+ ausgeglichen ist.
Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin Mn+ Zinn, Titanium, Zirconium, Siliciumdioxid oder eine Mischung daraus ist. Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin Ap– ein organisches Anion R-COO, R-O, R-SO3 , R-OSO3 oder R-O-PO3 ist, wobei R für eine Alkyl- oder Arylgruppe steht. Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin Ap– ein anorganisches Anion I, Cl, Br––, F, ClO4 , NO3 , CO3 2– oder SO4 2– ist. Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin Mn+ für Zirconium steht. Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, worin das fein verteilte Partikelmaterial ein wasserunlösliches, anorganisches festes oder polymeres Material ist. Aufzeichnungselement nach Anspruch 6, worin der wasserunlösliche, anorganische Feststoff ein Metalloxid oder ein anorganisches Mineral ist. Tintenstrahldruckverfahren mit folgenden Schritten:

A) Bereitstellen eines Tintenstrahldruckers, der auf digitale Datensignale anspricht;

B) Beladen des Druckers mit dem Tintenstrahlaufzeichnungselement nach Anspruch 1;

C) Beladen des Druckers mit einer Tintenstrahltintenzusammensetzung und

D) Bedrucken des Tintenstrahlaufzeichnungselements mit der Tintenstrahltintenzusammensetzung in Abhängigkeit von den digitalen Datensignalen.






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G Physik
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