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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmaterial,
das mit einer Tinte, umfassend einen wasserlöslichen Farbstoff, bedruckt
werden kann. Speziell bezieht sich die vorliegenden Erfindung auf ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, welches ein qualitativ hochwertiges
Bild mit höchster
Lichtbeständigkeit
ermöglicht.
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Die
Tintenstrahlaufzeichnung ist ein Verfahren, bei welchem feine Tintetropfen
unter Verwendung jeder Art von Ausstoßverfahren ausgespritzt werden,
um ein Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial zu schaffen. Da dieses
Verfahren es ermöglicht,
ein Aufzeichnungsgerät
mit hoher Geschwindigkeit, geringem Geräusch und unter Verwendung billiger
Gerätschaften
zu betreiben, hat sich die Benutzung von Tintenstrahlaufzeichnungssystemen
sehr rasch verbreitet. Darüber
hinaus ermöglicht
die Verwendung von Mehrfarbentintenstrahlaufzeichnungsverfahren
die Schaffung von qualitativ hochwertigen Farbbildern mit hoher
Auflösung
vergleichbar den Ergebnissen der Silbersalzfotografie. Digitale
Bilder, beispielsweise die die man mit Digitalkameras erhält, werden
in zunehmendem Maß unter
Verwendung von Tintenstrahldruckern hergestellt. Wege der hohen Bildqualität werden
diese aufgezeichneten Materialien immer öfter bedruckt und über verhältnismäßig lange Zeiträume gespeichert.
Daher ist es wünschenswert,
dass das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial gute Erhaltungscharakteristika
hat, insbesondere eine gute Lichtbeständigkeit ebenso wie hohe Bildqualität.
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Gewöhnliche
Tintenstrahlaufzeichnungsblätter
werden, nachdem sie mit einem Tintenstrahldrucker bedruckt worden
sind, entfärbt
wenn sie UV-Licht vom Sonnenlicht oder von Fluoreszenzlampen ausgesetzt werden.
Daher sind Anstrengungen unternommen worden, um die Langzeithaltbarmachungseigenschaften des
Blattes zu verbessern. Obgleich einige Versuche Pigmenttintensysteme
benutzten mit einem Pigment, das gegen Entfärbung resistent ist, war es
doch gewünscht,
die Lichtbeständigkeit
zu verbessern durch Benutzung eines Farbtintensystems, da Farbtintensysteme
schärfere
Bilder liefern.
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Als
Beispiele zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit bei Benutzung von
Farbtintensystemen seien beispielsweise angeführt ein Verfahren zum Zuführen von
Benzotriazolverbindungen und behinderten Phenolverbindungen in einer
Farbtinte (japanische Tokkai (ungeprüft veröffentlichte Patentanmeldung)
Hei 9-132742), ein Verfahren zum Zufügen UV-absorbierender Substanzen
wie beispielsweise Benzophenon und Benzotriazol (japanische Tokkai
Sho 57-87988 und japanische Tokkai Sho 63-222885), ein Verfahren
zum Zufügen
von Antioxidantien wie behinderten Aminen (japanische Tokkai Sho
61-146591), ein Verfahren zum Zufügen von Zinkoxid und kationischen
Harzen gleichzeitig (japanische Tokkai Hei 7-32725). Da es aber schwierig ist, diese
Additive gleichmäßig in den
Materialien zu verteilen haben diese Versuche nicht zu befriedigenden Verbesserungen
geführt.
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Die
japanische Tokkai Hei 9-1922 offenbart ein Verfahren, bei welchem
ein Antioxidantium auf Phenolbasis als Additiv benutzt wird. Dieses
Verfahren verbessert die Widerstandsfähigkeit des Bildes gegenüber Licht,
aber das Papier selbst weist eine unzureichende Lichtbeständigkeit
auf, sodass dem Licht ausgesetztes Papier gelb wird.
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Um
die Haltbarmachungseigenschaften, beispielsweise die Wasserbeständigkeit,
zu verbessern, beschreibt die japanische Tokkai Sho 61-43593 ein
Verfahren, bei welchem kationische Harze und Magnesiumsulfat benutzt
werden und die japanische Tokkai Sho 61-57379 beschreibt ein Verfahren,
bei welchem ein kationisches Harz und ein wasserlösliches
Aluminiumsalz verwendet werden. Das Verfahren unter Benutzung von Magnesiumsulfat
produziert zwar ein Papier mit guten Bildqualitäten, aber das Papier hat eine
geringe Lichtbeständigkeit.
Das Verfahren, bei dem wasserlösliches
Aluminiumsalz benutzt wird, ergibt ein Aufzeichnungsmaterial mit
schlechter Bildqualität.
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Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die oben erwähnten Nachteile
studiert und herausgefunden, dass dann, wenn ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt,
bei welchem die Tinte aufnehmende Schicht des Blattes lediglich
ein wasserlösliches
Aluminiumsalz enthält,
bedruckt wird, Bereiche des Blattes, die mit einer hohen Konzentration
von Tinte bedruckt werden, eine metallische Glasierung erhal ten,
welche die Bildqualität
herabsetzt. Diese metallische Glasierung wird oft beobachtet, wenn
Bilder mit einem Tintenstrahldrucker bedruckt werden der Fotoqualität aufweist,
und der relativ hohe Konzentrationen von Tinte versprüht. Ein Blatt
mit einer Farbentwicklungsschicht, die kolloidale Kieselerde geschichtet über einer
Tintenaufnahmeschicht enthält,
zeigt eine metallische Glasierung selbst wenn mit einer geringen
Tintenkonzentration gedruckt wird.
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Die
Ursache für
diese metallische Glasierung ist nicht gut geklärt und ein möglicher
Grund ist der, dass ein Komplex zwischen Aluminiumionen und Farbstoff
gebildet wird. Dann fanden die Erfinder heraus, dass der in Frage
stehende metallische Glanz oder die metallische Glasierung reduziert
werden kann durch Verwendung eines wasserlöslichen Aluminiumsalzes und
einer spezifischen Menge von wasserlöslichem Magnesiumsalz gemeinsam
in der Tinte aufnehmenden Schicht.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Aufzeichnungsmaterial zu
schaffen, das durch Tinte mit wasserlöslichem Farbstoff bedruckt
werden kann, speziell ein qualitativ hochwertiges Tintenstrahlaufzeichnungsblatt,
welches verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Tintenaufnahme,
der Tintenfärbung,
der Lichtbeständigkeit
und des Oberflächenglanzes
besitzt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Der
Gegenstand der Erfindung ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
mit wenigstens auf einer Seite eines Trägers angeordneter Tintenaufnahmeschicht,
umfassend Pigment und Bindemittel, wobei die Tintenaufnahmeschicht
ein wasserlösliches
Aluminiumsalz und ein wasserlösliches
Magnesiumsalz enthält
mit einem Gesamtgehalt von Aluminiumionen und Magnesiumionen von
etwa 3 bis 5 MilliMol (mmol) pro 100 g des genannten Pigments und
der Gehalt von Aluminiumionen etwa 1 bis 2 mmol pro 100 g des Pigments
beträgt. Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
darüber
hinaus eine Farbentwicklungsschicht, die über der genanten Tintenaufnahmeschicht
ausgebildet ist, wobei die Farbentwicklungsschicht kolloidale Kieselerde
enthält.
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Der
Gehalt an Aluminiumionen und/oder Magnesiumionen ist die Menge von
Aluminiumionen und/oder Magnesiumionen basierend auf der Menge eines
Pigments, das in der Tintenaufnahmeschicht enthalten ist, ausgedrückt in Milli-Mol
(mmol) der Aluminiumionen und/oder Magnesiumionen basierend auf
100 g des Pigments. Wenn beispielsweise W Gramm an Aluminiumsulfat
(Al2(SO4)3 mit dem Molekulargewicht von 342,17 in
100 Gramm Pigment enthalten sind, so wird der Gehalt (A mmol pro
100 g Pigment) an Aluminiumionen ausgedrückt durch die nachfolgende
Formel: A = W × 2/342,17 × 1000
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Der
Träger
der vorliegenden Erfindung kann in geeigneter Weise aus hinreichend
bekannten blattförmigen
Trägern
ausgewählt
werden. Der Träger
besteht vorzugsweise aus Papier, das aus Holzbrei hergestellt ist.
Das Papier umfasst einen Brei, der geeignet ist, um Papier herzustellen.
Beispiele für
einen solchen Brei oder Pulpe für
Papier umfassen chemische Pulpe, wie beispielsweise LBKP (Hartholz
gebleichte Pulpe) und NBKP (Weichholz gebleichte Pulpe), mechanische
Pulpe wie zum Beispiel GP (Holzschliff Pulpe) und TMP (thermomechanische
Pulpe), Altpapier Pulpe und Mischungen davon, aber die Pulpe ist
nicht auf diese vorstehend angesprochenen Stoffe beschränkt. Der
Träger
kann ein sogenanntes Laminatpapier sein, das hergestellt wurde durch
Laminieren eines Harzfilms auf ein Papier oder durch Behandlung
eines Papiers mit einem geschmolzenen Harz.
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Die
Tintenaufnahmeschicht ist eine durch Beschichtung aufgebrachte Schicht,
welche Tinte absorbiert und Pigment und einen Binder enthält. Als
Pigment werden vorzugsweise verwendet Weißpigment, wie zum Beispiel
ausgefälltes
und gemahlenes Kalziumkarbonat, Kaolin, Ton, Talk, Titandioxid,
Satinweiß,
Magnesiumsilicat, Kalziumsilicat, Aluminiumsilicat, Aluminiumhydroxid,
Tonerde, Quasi-Boehmit,
Magnesiumcarbonat, synthetische Kieselerde, Zeolit. Unter diesen
sind synthetische Kieselerde bevorzugt und am besten eigenen sich
Weißkarbon
und wasserfreie Kieselerde, wie es in Kagaku Binran (Chemical Reference
Guide) Seite 256, veröffentlicht
durch Maruzen, 15. Oktober 1986 beschrieben ist.
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Der
für die
Tintenaufnahmeschicht verwendete Binder kann ausgewählt werden
aus allen Bindemitteln, die eine feste Verbindung mit dem Trägerpapier
herstellen und die Filme bilden können, wenn sie geschichtet
und getrocknet worden sind. Es ist wünschenswert, wasserlösliche Polymere
wie zum Beispiel Stärken,
zum Beispiel oxidierte Stärke,
esterisierte Stärke,
enzym-modifizierte Stärke
und kationische Stärke,
Polyvinylalkohol mit verschiedenen Graden der Verseifung und Derivate
davon, Kasein, Sojaproteine, Zellulosederivate wie beispielsweise
Carboxymethylcellulose und Hydroxymethylcellulose und Isobutylmaleinanhydridharz
zu verwenden, oder auch wasserdispersible Polymere wie Acrylemulsion,
Vinylacetatemulsion, Vinylidenchloridemulsion, Polyesteremulsion,
Styren-Butadienlatex, Acrylonitrilbutadienlatex und dergleichen.
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Die
Tintenaufnahmeschicht kann darüber
hinaus wasserlösliches
Aluminiumsalz und ein wasserlösliches
Magnesiumsalz enthalten, wobei der kombinierte Gehalt an Aluminiumionen
und Magnesiumionen etwa 3 bis 5 mmol basierend auf 100 g des Pigments
und der Gehalt an Aluminiumionen etwa 1 bis 2 mmol basierend auf
100 g des genannten Pigments beträgt. Vorzugsweise enthält die Tintenaufnahmeschicht
ein wasserlösliches
Aluminiuimsalz und ein wasserlösliches
Magnesiumsalz, bei denen der kombinierte Gehalt an Aluminiumionen
und Magnesiumionen zwischen 3,5 und 4,5 mmol basierend auf 100 g
Pigment und der Gehalt an Aluminiumionen zwischen 1,5 und 2,0 mmol
basierend auf 100 g des genannten Pigments beträgt.
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Wenn
der Gesamtgehalt an Aluminiumionen und Magnesiumionen oder der Gehalt
an Aluminiumionen alleine kleiner ist als die Untergrenzen der obigen
Bereiche, wird die Lichtbeständigkeit
unzureichend. Auf der anderen Seite wird dann, wenn eine dieser
Gehaltsangaben das obere Ende der angegebenen Bereiche überschreitet,
ein Papier entstehen, das einen metallischen ungleichmäßigen Glanz
(Glasierung) in den mit hoher Tintenkonzentration bedruckten Bereichen
aufweist. Dies setzt die Bildqualität herab.
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Das
wasserlösliche
Aluminiumsalz gemäß der vorliegenden
Erfindung ist beispielsweise Aluminiumsulfat, Ammoniumaluminiumsulfat,
Kaliumaluminiumsulfat, Natriumaluminiumsulfat, Aluminiumnitrat,
Aluminiumchlorid oder eine Mischung davon, wobei Aluminiumsulfat
unter diesen Stoffen bevorzugt ist. Das wasserlösliche Magnesiumsalz gemäß der vorliegenden
Erfindung ist beispielsweise Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid,
Magnesiumacetat oder eine Mischung davon, wobei wiederum Magnesiumsulfat
bevorzugt verwendet werden sollte.
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Darüber hinaus
kann die Tintenaufnahmeschicht behinderte Aminverbindungen vom Aminoethertyp enthalten,
die Alkoxygruppen aufweisen, um die Lichtbeständigkeit zu erhöhen. Solche
behinderte Aminoverbindungen werden wiedergegeben durch die Formel
(1):
wobei R
1 gleich
D
nH
2n+1 (n = 1 bis
14), R
2 C
nH
2n (n = 1 bis 14) und R
3 bis
R
6 jeweils eine Alkylgruppe oder eine Carbonylgruppe
sind. Benzotriazolverbindungen können
zusammen damit benutzt werden, um die Lichtbeständigkeit weiter zu verbessern.
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n
in R1 und R2 der
Formel (1) beträgt
vorzugsweise 6 bis 10 und die Alkylgruppe oder Carbonylgruppe von
R3 bis R6 ist vorzugsweise
eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
eine Methylgruppe.
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Die
behinderte Aminverbindung vom Aminoäthertyp mit Alkoxygruppen ist
vorzugsweise bis-(2,2,6,6-Tetramethyl-1-(Octyloxy)-4-Piperidinyl)
Sebacat, wobei R1 C8H17 ist R2 C8H16 ist und R3 bis R6 Methylgruppen
in der Formel (1) (Tinuvin 123, hergestellt von Ciba Specialty Chemicals,
Inc.).
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Behinderte
Aminverbindungen erzeugen Nitroxyradikale durch Reaktion mit Hydroperoxid
oder Tripletsauerstoff in der Luft, die wiederum weiter reagieren
zur Bildung von Aminoethern durch Einfangen von Polymerradikalen,
die durch Fotozersetzung der in der Tinte enthaltenden Farbstoffe
erzeugt werden. Dann reagieren die erzeugten Aminoether mit Peroxyradikalen,
die gebildet wurden durch eine Reaktion zwischen Polymerradikalen
und Sauerstoff in der Luft um Nitroxyradikale wieder zu bilden.
Die Aminoether geben darüber hinaus
Olefine frei und bilden gleichzeitig Hydroxylamin, das mit der Peroxyradikalen
zur Wiederbildung von Nitroxyradikalen reagiert. Dieser Prozess
wird wiederholt um die Radikalen einzufangen und hemmen eine Kettenreaktion,
wodurch eine Fotozersetzung des Bildes verhindert wird.
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Da
die behinderten Aminoverbindungen der vorliegenden Erfindung einen
Aminoether als Teil ihrer chemischen Struktur besitzen, wird angenommen,
dass Peroxyradikale sofort eingefangen werden, wenn sie gebildet
werden. Auf diese Art und Weise sind die behinderten Aminverbindungen
sehr effektiv in der Verhinderung einer Fotozersetzung des gedruckten
Bildes. Im Falle konventioneller behinderter Aminverbindungen die
durch Aklyl- oder Acetylgruppen substituiert sind, wird angenommen,
dass hier eine große
Energiebarriere zur Produktion von Aminoethern besteht, welche die
effektive Verhinderung der Fotozersetzung behindert.
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Der
Gehalt an behinderten Aminverbindungen in der Tintenaufnahmeschicht
liegt wünschenswerterweise
bei etwa 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 8 Gewichtsprozent.
Wenn der Gehalt an diesen Verbindungen kleiner ist als 0,5 Gewichtsprozent,
so ist die Zufügung
dieser Verbindungen nicht wirksam und wenn der Gehalt größer ist
als 15 Gewichtsprozent, so verschlechtert sich die Verwendungsfähigkeit
bei der Herstellung.
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Die
Tinte aufnehmende Schicht kann darüber hinaus eine Benzotriazolverbindung
einschließen,
vorzugsweise z. B. 2-(2-Hydroxy-3,5-di-t -Ajylphenyl-2H-Benzotriazol, Iso-Octyl-3,3.-(2N-Benzotriazol-2-yl)-5-t-Butyl-4-Hydroxyphenylpropionat,
2-[2-Hydroxy-3,5-di(1,1-Dimethylbenzyl)Phenyl]-2H- Benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3'-t-Butyl-5'-Methylphenyl)-5-Chlorobenzotriazol,
oder dergleichen.
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Der
Gehalt an Benzotriazolverbindung in der Tinte aufnehmenden Schicht
liegt wünschenswerterweise
bei etwa 0,5 bis 12 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 2,5 bis 8
Gewichtsprozent. Wenn der Gehalt an Benzotriazolverbindung kleiner
als 0,5 Gewichtsprozent ist, so wäre die Zufügung überhaupt nicht wirksam und
wenn der Gehalt größer als
12 Gewichtsprozent ist, so verursacht er eine signifikante Einfärbung der Schicht.
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Ein
kationischer Harzfarbenfixierzusatz kann der Tinte aufnehmenden
Schicht zugefügt
werden um die Wasserbeständigkeit
des Bildes zu verbessern. Beispiele solcher Zusatzstoffe umfassen
Dicyandiamidalkylamin Polykondensiertes Material, Dicyanodiamidformaldehyd
Polykondensiertes Material, Polyethylen-Iminderivate, Alkylamin-Epichlorohydrin
Polykondensiertes Material, Polymethacrylicsäurequarternärammoniumsalzderivate, Polydiallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid
und andere kommerziell erhältliche
Farbfixierstoffe. Darüber
hinaus können
auch Mischungen dieser Stoffe ohne Verlust der Vorteile für die vorliegenden
Erfindung verwendet werden. Das Beschichtungsmaterial für die Tinte
aufnehmende Schicht kann verschiedene Additive enthalten, wie beispielsweise
Antischaumstoff, Oberflächenvergrößerungsstoff,
Wasserdichtigkeitsmittel, PH-Einstellmittel, andere UV-Absorber, ein Antioxidantium,
ein Farb- oder Kolorierpigment zum Einstellen der Farbphase, einen
Fluoreszenzfarbstoff oder Mischungen davon und all dies ohne Verlust
beim Effekt der vorliegenden Erfindung.
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Es
ist wünschenswert,
dass die Bedeckungsrate der Tinte aufnehmenden Schicht die auf dem
Träger ausgebildet
wird, zwischen 5 und 25 g/m2 liegt, vorzugsweise
etwa 7 bis 20 g/m2 gerechnet auf einer trockenen Feststoffbasis.
Wenn die Bedeckungsrate der Tinte aufnehmenden Schicht kleiner als
5 g/m2 ist, so ergibt sich nur eine sehr schwache Tintenabsorbtionsfähigkeit,
die dazu führt,
dass die Tinte ausblutet, auf der anderen Seite wird dann, wenn
die Bedeckungsrate größer ist
als 25 g/m2 die Menge der absorbierten Tinte zu hoch, wodurch die
Aufzeichnungsdichte reduziert und daher die Qualität des Bildes
verschlechtert wird.
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Es
ist wünschenswert,
dass der Gehalt an Pigment in der Tinte aufnehmenden Schicht größer als
40 Gewichtsprozent, vorzugsweise größer als 60 Gewichtsprozent
ist.
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Die
verwendete Beschichtungslösung
bildet eine Tinte aufnehmende Schicht, die gewöhnlich eine Schicht bildet,
die klar vom Basispapier unterscheidbar ist, wobei aber manchmal
die Beschichtungslösung das
Basispapier imprägniert
und Flächenbereiche
bildet, wo die Komponenten der Beschichtungslösung und die Papierfasern gemischt
sind. Im letzteren Fall ist die Tinte aufnehmende Schicht so definiert,
dass sie die gemischten Bereiche mit einschließt und die Gewichtsprozentangaben
in der Tinte aufnehmenden Schicht, die in dieser Anmeldung verwendet
werden, enthält
nicht das Gewicht des Papiers. Es sollte aus diesem Grund vermerkt
werden, dass alle Komponenten der Beschichtungslösung außer Wasser in der Tinte aufnehmenden Schicht
verbleiben.
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Es
ist weiter wünschenswert
eine Farbentwickelnde Schicht zu schaffen, umfassend kolloidale
Kieselerde auf der Tinte aufnehmenden Schicht. Die kolloidale Kieselerde
hat eine Ketten- oder nichtsphärische Form,
was bedeutet, dass die kolloidale Kieselerde in Form kleiner primärer Teilchen
vorliegt, die mit einander verbunden sind, um eine Kette zu bilden.
Die Kette der Kieselerdeteilchen kann linear sein oder die Enden
der Kette können
auch miteinander zur Bildung eines Rings verbunden sein, oder es
kann auch eine Kombination einer linearen Kette mit einem oder mehreren
Ringen gebildet werden. Dieser Typ kolloidaler Kieselerde verbessert
die Tinteaufnahmeeigenschaften des Blattes. Die Beschichtungszusammensetzung
für die
farbentwickelnde Schicht kann verschiedene Additive enthalten, wie
beispielsweise Antischaummittel oder ein kationisches Harz, ohne
dass dadurch der wirksame Effekt gemäß der vorliegenden Erfindung
verloren geht.
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Es
ist wünschenswert,
dass die Bedeckungsrate der farbentwickelnden Schicht zwischen ungefähr 1 bis
6 g/m2 liegt, vorzugsweise etwa 1,5 bis 5 g/m2 gerechnet auf einer
trockenen Feststoffbasis. Wenn die Bedeckungsrate der farbentwickeln den
Schicht kleiner ist als 1 g/m2, können eine erhöhte Aufzeichnungsdichte und
ein verbesserter Oberflächenglanz
nicht erreicht werden. Auf der anderen Seite wird dann, wenn die
Bedeckungsrate größer ist
als 6g/m2, die Tintenaufnahmefähigkeit
der Schicht zu gering. Um eine gute Reproduzierbarkeit der Bilder
vergleichbar mit denen der Silbersalzfotografie zu erreichen, ist
ein 75 Grad Spiegelglanz des Tintenstrahlaufzeichnungsblattes auf
wenigstens 30%, vorzugsweise wenigstens etwa 35% der Oberfläche wünschenswert.
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Die
Tinte aufnehmenden Schichten und die farbentwickelnden Schichten
können
unter Verwendung konventioneller Beschichtungsgeräte auf den
Träger
aufgebracht werden, zum Beispiel eine Rakelstreichmaschine, ein
Luftmesserbeschichter, eine Walzenstreichmaschine, eine Lackgießanlage,
ein Stangenbeschichter, eine Torwalzenstreichmaschine, ein Klischeebeschichter
od. dgl. Darüber
hinaus können
verschiedene Kalandrierbehandlungen zum Beispiel mit einem Maschinenkalander,
einem Softkalander und einem Superkalander einzeln oder in Kombination
zum Vervollständigen
der Oberfläche
durchgeführt
werden.
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Das
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung hat keinen
metallischen Glanz bzw. Glasur in dem bedruckten Bereich und weist
eine erhöhte
Lichtbeständigkeit
und ausreichenden Glanz auf. Diese Eigenschaften sind besonders
wichtig und unerwartet, wenn das Blatt eine farbentwickelnde Schicht umfasst,
da die bisherigen Aufzeichnungsblätter, die eine farbentwickelnde
Schicht besaßen,
dazu neigten, einen metallischen Glanz bzw. metallische Glasur zu
zeigen. Wenn darüber
hinaus die Tinten aufnehmende Schicht eine behinderte Aminverbindung
vom Aminoethertyp umfasst, wie beispielsweise eine die durch die Formel
(1) weiter oben wiedergegeben wird, wird die Lichtbeständigkeit
noch mehr gesteigert, speziell wenn dies in Verbindung mit einer
Benzotriazolverbindung geschieht.
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Die
vorliegende Erfindung soll nunmehr im Einzelnen unter Bezugnahme
auf die nachfolgenden Ausführungsbeispiele
näher beschrieben
werden, wobei diese aber so verstanden werden sollen, dass sie den Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung in keiner Richtung einengen.
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Beispiele
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Die
durchschnittliche primäre
Partikelgröße kolloidaler
Kieselerde wird durch das BET-Verfahren gemessen, die durchschnittliche
sekundäre
Partikellänge
von nicht sphärischer
kolloidaler Kieselerde wird durch ein Laserstreuverfahren gemessen.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsblätter
der nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele werden nach
den folgenden Verfahren bewertet. Wenn nichts anderes angegeben
ist, sind alle „Teile" Gewichtsteile in
den folgenden Beispielen und Ausführungsbeispielen. Das Gewicht
der Beschichtungslösung
basiert auf einer Trockenbasis ohne Wasser.
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(1) 75 Grad Spiegelglanz
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Der
75 Grad Spiegelglanz wird bestimmt durch Verwendung eines Glossimeters
GM-26D (Handelsname, ein Produkt von Murakami Shikisai Kenkyujo)
entsprechend JIS P8142.
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(2) Tintenstrahlaufzeichnungs-Eigenschaften
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Ein
vorbestimmtes festes oder Bildmuster wird auf das Testblatt aufgedruckt
unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers Modell PM750C (Handelsname,
ein Produkt von Seiko Epson Corp.) und die verschiedenen Eigenschaften
der Aufzeichnungsblätter
werden nach folgendem Verfahren bewertet:
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a. Lichtbeständigkeit
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Die
Lichtbeständigkeit
von Magentatinte wird gemessen, nachdem sie 25 Stunden lang durch
ein Xenon-Bewitterungsmesser SC700-WN (Handelsname, ein Produkt
von Suga Test Machinery Limited) behandelt worden waren, und verglichen
mit der Dichte vor dem Test. Die Resultate werden wie folgt bewertet:
- AA: Lichtbeständigkeit ist besser als die
Bewertung A unten.
- A: Die aufgezeichnete Dichte nach der Behandlung ist mehr als
90% der aufgezeichneten Dichte des unbehandelten Blattes.
- B: Die aufgezeichnete Dichte nach der Behandlung liegt zwischen
70 und 90% der Dichte des unbehandelten Blattes.
- C: Die aufgezeichnete Dichte nach der Behandlung beträgt 50 bis
70% der aufgezeichneten Dichte des unbehandelten Blattes.
- D: Die aufgezeichnete Dichte nach der Behandlung ist kleiner
als 50% der aufgezeichneten Dichte des unbehandelten Blattes.
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b. metallischer Glanz
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Der
metallische Glanz wird bestimmt durch eine Visuelle Inspektion von
gedruckten schwarzen festen Bereichen und wie folgt bewertet:
- A: Kein Metallglanz wird beobachtet.
- B: Fast kein Metallglanz wird beobachtet:
- C: Etwas Metallglanz wird beobachtet.
- D: Ein signifikanter Metallglanz wird beobachtet.
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c. aufgezeichnete Dichte
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Die
Dichte der aufgezeichneten Bilder sind Reflexionsdichten der gedruckten
Festflächen,
wie sie mit einem Macbeth-Densitometer RD 915 (Handelsname, ein
Produkt von Macbeth Limited) gemessen werden.
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d. Tintenabsorptionsfähigkeit
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Die
Tintenabsorptionsfähigkeit
wird bestimmt durch Betrachtung des Auslaufens an den Grenzen zwischen
bedruckten Flächen
von kräftigem
Magenta und kräftigem
Grün (Mischung
aus Zyan und Gelb). Die Resultate werden wir folgt bewertet;
- A: An den Grenzen wird überhaupt kein Auslaufen beobachtet.
- B: An den Grenzen wird praktisch kein Auslaufen beobachtet.
- C: An den Grenzen wird etwas auslaufende Farbe beobachtet.
- D: An den Grenzen wird eine beträchtliche Menge auslaufender
Farbe beobachtet.
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Beispiel 1
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Eine
Schlämme
bestehend aus 93 Teilen von LBKP (Hartholz gebleichter Papierbrei)
mit einer Entwässerungsneigung
von 440 ml, 7 Teile von NBKP (Weichholz gebleichter Papierbrei)
mit einer Entwässerungsneigung
von 520 ml, 7 Teile Talg, 1,5 Teile Aluminiumsulfat, 0,4 Teile Beleimmittel
und 0,02 Teile Ertragsverbesserer wird zubereitet. Aus diesem Brei
wird Papier mit Hilfe einer Doppelsiebmaschine hergestellt und unter
Verwendung eines Zylindertrockners vorgetrocknet. Danach wird oxidierte
Stärke
auf das Papier aufgebracht unter Verwendung einer Zweirollen-Beleimpresse
um eine kombinierte Feststoffbedeckungsrate von 4 g/m2 auf
beiden Seiten zu erhalten und anschließend erfolgt eine Maschinenkalandrierbehandlung.
Auf diese Art und Weise wird ein Basispapier mit einer Trockenbedeckungsrate
von 160 g/m2 und einer Glätte von
35 Sekunden erhalten.
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Um
eine Tintenaufnahmeschicht zu bilden, wird die unten angegebene
Beschichtungslösung
1 auf die eine Oberfläche
des erhaltenen Basispapiers mit Hilfe eines Mayer-Balkens aufgebracht,
sodass sich eine Trockenbedeckung von 13 g/m
2 ergibt.
Das Papier wird anschließend
in einer Kalandriermaschine mit einem linearen Druck von 78 kN/m
(80 kg/cm) behandelt. Anschließend
wird eine Farbentwicklungsschicht gebildet durch Aufbringen einer
Beschichtungslösung
2, wie sie unten angegeben ist, auf die Tintenaufnahmeschicht mit
Hilfe eines Mayer-Balkens um eine Bedeckungsrate von 2 g/m
2 zu erhalten und bei einem linearen Druck
von 98 kN/m (100 kg/cm) kalandriert. Auf diese Art und Weise erhält man eine
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einem Trockengewicht von 175
g/m
2. Die Zusammensetzung der Beschichtungslösungen 1
und 2 ist weiter unten angegeben. Alle Teile sind auf Feststoffbasis
ohne Wasseranteil angegeben. Die Beschichtung erfolgt so, dass die
Beschichtungslösungen
1 und 2 auf dem Basispapier verbleiben und nicht vom Papier herunterlaufen. Beschichtungslösung 1
| Synthetische
amorphe Kieselerde: Fineseal X-37B (eine durchschnittliche sekundäre Partikelgröße von 4
Mikron, Tokuyama) | 100
Teile |
| wasserlösliches
Poymer: PVA-117 (Polyvinylalkohol, Kurarey Co., Ltd.) | 15
Teile |
| wasserlösliches
Aluminiumsalz (Aluminiumsulfat 18H2O, Gewicht
angegeben auf einer Anhydridbasis) (entsprechend 2,0 mmol Aluminiumionen
pro 100 g Pigment) | 0,34
Teile |
| wasserlösliches
Magnesiumsalz (Magnesiumsulfat 7H2O, Gewicht
angegeben auf einer Anhydridbasis) (entsprechend 1,7 mmol Magnesiumionen
pro 100 g Pigment) | 0,20
Teile |
| Farbfixiermittel:
PAS-H-10L (quarternäres
Ammoniumsalz Typ Polymer, Nitto Boseki) | 5
Teile |
| Wasser | 550
Teile |
Beschichtungslösung 2
| nichtsphärische (Perltyp)
kolloidale Kieselerde: Snowtex OUP mit einer durchschnittlichen
primären
Partikelgröße von 10
bis 20 nm und einer sekundären
Partikellänge
von 50 bis 300 nm (Nissan Chemical) | 100
Teile |
| Wasser | 420
Teile |
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Beispiel 2
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird in gleicher Weise wie im Beispiel
1 hergestellt, außer
dass die Menge des Magnesiumsulfats 7H2O
(als ein Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 erhöht wird auf 0,30 Teile (entsprechend
2,5 mmol Magnesiumionen pro 100 g Pigment).
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Beispiel 3
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie beim Beispiel 2, mit der Ausnahme, dass die Menge von Aluminiumsulfat
18H2O (als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 erhöht wird
auf 0,21 Teile (entsprechend 1,2 mmol Aluminiumionen pro 100 g Pigment).
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Beispiel 4
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispielsweise 1, außer dass
die Trockenbedeckung der Beschichtungslösung 2 auf 5 g/m2 erhöht wird.
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Beispiel 5
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1, außer
dass die Trockenbedeckung der Beschichtungslösung 2 auf 9 g/m2 erhöht wird.
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Beispiel 6
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Trockenbedeckung der
Beschichtungslösung
2 auf 0,8 g/m2 vermindert wird.
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Beispiel 7
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1, außer
dass die Beschichtungslösung
2 weggelassen wird.
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Beispiel 8
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass 3 Teile Tinuvin 123 (behinderte
Aminverbindung, (bis-(2,2,6,6-Tetramethyl-1-(Octyloxy)-4-Piperidinyl)sebacat,
hergestellt durch Ciba Specialty Chemicals, Inc.) der Beschichtungslösung 1 zugefügt wird.
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Beispiel 9
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 8 mit der Ausnahme, dass 10 Teile von Tinuvin 900
(Benzotriazolverbindung, hergestellt durch Ciba Specialty Chemicals Inc.)
zusätzlich
der Lösung
1 zugefügt
werden.
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Vergleichsbeispiel 1
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird in der gleichen Weise erhalten
wie im Beispiel 1, außer
dass die Menge der Magnesiumsulfats 7H2O
(als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 erhöht wird auf 0,4 Teile (entsprechend
3,3 mmol Magnesiumionen pro 100 g Pigment).
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Vergleichsbeispiel 2
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 2, außer
dass die Menge an Magnesiumsulfat 7H2O (als
Anhydrid) in der Beschichtungslösung
1 auf 0,10 Teile herabgesetzt wird (entsprechend 0,8 mmol Magnesiumionen
pro 100 g Pigment).
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Vergleichsbeispiel 3
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 2, außer
dass die Menge von Aluminiumsulfat 18H2O
(als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 auf 0,41 Teile erhöht wird (entsprechend
2,4 mmol Aluminiumionen pro 100 g Pigment).
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Vergleichsbeispiel 4
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 2, außer
dass die Menge an Aluminiumsulfat 18H2O
(als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 auf 0,14 Teile gesenkt
wird (entsprechend 0,8 mmol Aluminiumionen pro 100 g Pigment).
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Vergleichsbeispiel 5
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1, außer
dass das Magnesiumsulfat 7H2O von der Beschichtungslösung 1 weggelassen
wird.
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Vergleichsbeispiel 6
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1, außer
dass das Aluminiumsulfat 18 Hydrat von der Beschichtungslösung 1 weggelassen
wird und der Betrag an Magnesiumsulfat 7H2O
(als Anhydrid) auf 0,48 Teile angehoben wird (entsprechend 4,0 mmol
Magnesiumionen pro 100 g Pigment).
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Die
Auswertungsergebnisse für
die Beispiele 1 bis 7 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 6 sind in
der Tabelle 1 unten zusammengefasst. Die Tintenstrahlaufzeichnungsblätter mit
einer Lichtbeständigkeitsbewertung
von AA, A oder B und einen metallischen Glanz und einer Tintenaufnahmefähigkeitsbewertung
von A oder B können
ohne irgendwelche Probleme benutzt werden.
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