EP1747901A1 - Ink-jet recording material. - Google Patents
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- EP1747901A1 EP1747901A1 EP06014834A EP06014834A EP1747901A1 EP 1747901 A1 EP1747901 A1 EP 1747901A1 EP 06014834 A EP06014834 A EP 06014834A EP 06014834 A EP06014834 A EP 06014834A EP 1747901 A1 EP1747901 A1 EP 1747901A1
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- jet recording
- recording material
- ink jet
- coating
- surface layer
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- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
- B41M5/52—Macromolecular coatings
- B41M5/5218—Macromolecular coatings characterised by inorganic additives, e.g. pigments, clays
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- B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
- B41M5/502—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording characterised by structural details, e.g. multilayer materials
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- B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
- B41M5/502—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording characterised by structural details, e.g. multilayer materials
- B41M5/506—Intermediate layers
Definitions
- the present invention relates to an ink jet recording material, and a method for its production.
- Inkjet recording media as a substitute for silver salt photography have become more and more important in recent years.
- microscopic ink droplets are applied to a recording material by different techniques.
- the drop-on-demand technique used mainly for printing photos distinguishes two technologies: the bubble jet and the piezo method.
- an electrically controlled heating element in the ink causes vapor bubbles.
- the resulting vapor pressure then releases minute droplets which are thrown onto the recording material at high speed.
- Piezo technology uses the piezoelectric effect to create droplets of ink and expel them at high pressure from the nozzles of the printhead. Therefore, these different methods also require different ink compositions.
- the recording material should have a gloss corresponding to the silver salt photographs.
- One method uses polyolefin coated base papers having one or more receiving layers coated thereon.
- EP 0 650 850 For example, a recording material is known that consists of polyolefin-coated base paper with a receiving layer. The use of only one receiving layer on the plastic-coated base paper leads to a poor drying behavior, ink bleeding and thus provides an overall poor overall picture.
- EP 0 450 540 B1 discloses an ink jet recording material having a lower pigment layer and an upper pigment layer disposed thereon, both of which contain alumina as the main pigment.
- EP 0 806 299 B1 discloses a recording material having a lower layer containing gelatin and a top layer containing boehmite as a pigment.
- EP 1 048 480 B1 discloses a glossy ink jet recording material which also has two layers.
- the lower layer in addition to barium sulfate as the main pigment, another pigment such as alumina, silica or barium oxide.
- the top layer contains a mixture of alumina and silica.
- EP 0 582 466 B1 discloses the use of a calcium carbonate-SiO 2 complex to prepare an ink jet recording material having a recording layer.
- GB 2316890 A describes a combination of silica and calcium carbonate.
- the use of calcium carbonate in a matt-coated Zweistrichmaterial is by EP 0 938 980 A2 described.
- the publication DE 10 196 769 T1 ( WO 02/32686 ) describes a glossy inkjet recording paper consisting of two layers, the underlayer containing a mixture of precipitated calcium carbonate and a synthetic hollow sphere pigment.
- the essential criterion here is the use of the hollow sphere pigment, which leads to a smooth surface after calendering and thus allows the production of a glossy inkjet paper.
- EP 1 333 990 B1 discloses the co-use of a calcined clay with a precipitated calcium carbonate in the underline of a glossy ink jet recording paper.
- organophosphate-modified calcium carbonate ink-jet recording materials.
- the preparation and use in ink jet recording papers is described in the document WO 96/29369 disclosed.
- the modification of the pigment achieves a qualitative improvement in ink absorption compared to untreated calcium carbonates.
- WO 96/29369 discloses only ink jet recording materials having a coating.
- EP 1 246 729 B1 discloses the co-use of modified calcium carbonate with silicic acid in a coating.
- EP 0 864 438 A1 and EP 1 410 920 A1 reveal a special combination of binders.
- EP 0 891 873 B1 discloses applying a second separate pigment fixation layer to a first ink receiving layer to achieve fixation of the pigmented ink.
- EP 1 016 542 B 1 describes the use of a hydrated alumina in the underlayer of a bilayer recording material.
- the technical object of the present invention is to provide an ink jet recording material which has improved printability especially in the use of pigmented inks and allows the viewer of an expression on the ink jet recording material to enjoy a pleasant and brilliant perception of the expression.
- the ink jet recording material is said to be more efficient to produce than the prior art ink jet recording materials.
- Another technical object of the present invention is to provide a method for producing such an ink jet recording material.
- the substrate is a paper or paperboard, which is preferably an acid, neutral or pseudoneutral produced paper or paperboard produced.
- the substrate has a basis weight of 50 to 250 g / m 2 (oven-dry).
- the surface-active substance of the coating b) is surface-active with respect to calcium carbonate.
- Preferred organophosphonates surfactants are selected from nitrilotris (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminopenta (methylenephosphonic acid), hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, ethanolamine-bis (methylenephosphonic acid), N, N-dimethylenephosphonic acid, hexamethylenediaminotetra (methylenephosphonic acid) or Mixtures thereof.
- the precipitated calcium carbonate carries a cationic charge on the surface and is preferably cationic.
- the precipitated calcium carbonate containing in the coating can be prepared as follows: CO 2 is passed into a slurry of calcium hydroxide.
- the slurry preferably contains aluminum sulfatoctadecahydrate (Al 2 SO 4 x 16 H 2 O).
- the proportion of aluminum sulfate octadecahydrate in the slurry is preferably less than 10% by weight.
- CO 2 is passed into the slurry until the formation of precipitated calcium carbonate is substantially complete.
- the slurry contains the surfactant, wherein the surfactant is preferably added after the initial precipitation of the calcium carbonate. This means that the surface-active substance is preferably added when the first calcium carbonate crystals or germs have formed due to the introduction of CO 2 .
- the precipitated calcium carbonate can be purified.
- the precipitated calcium carbonate is subsequently thermally aged.
- the precipitated calcium carbonate is preferably heated to a temperature of at least 70 ° C, more preferably at least 80 ° C.
- the thermal aging is carried out for up to 10 hours, more preferably for 2 to 5 hours.
- the pH of the slurry can rise to 10.5.
- the endpoint of thermal aging can be determined by determining the BET surface area of the resulting precipitated calcium carbonate.
- the precipitated calcium carbonate after thermal aging has a BET surface area greater than 60 m 2 / g, more preferably from 60 to 100 m 2 / g, preferably from 65 to 95 m 2 / g, and most preferably from 80 to 90 m 2 / g.
- the precipitated calcium carbonate has a rhombohedral or prismatic morphology after thermal aging.
- the coating b) contains at least one binder, which is preferably a hydrophilic colloidal binder and / or hydrophilic water-soluble binder.
- Binders selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, silanol-group-modified polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, gelatin, starch, starch derivatives, casein, cellulose esters, carboxymethylcellulose or mixtures thereof are preferred. Particularly preferred is a silanol group-containing polyvinyl alcohol. If a polyvinyl alcohol as a binder is contained in the coating, the polyvinyl alcohol may have a saponification degree of 70 to 99%.
- the weight ratio of total pigment in the dried coating b) to binder in the dried coating b) is 10: 4 to 10: 6.
- the coating b) may also contain other constituents which are familiar to the person skilled in the art, e.g. Additives, dyes, thickeners, rheology aids, surfactants, dye fixing agents, defoamers, UV absorbers, etc. included.
- Preferred dye fixing agents are e.g. quaternary ammonium salts, polyammonium compounds such as polydiallylammonium chloride.
- the coating weight of the coating b) is preferably 2 to 5 g / m 2 (oven-dry), more preferably 2 to 3 g / m 2 .
- the coating is preferably applied to the substrate as an aqueous coating and subsequently dried.
- the application to the substrate can be done with any applicator that is familiar to those skilled in the art, in particular with a size press, a film press, a curtain coater, a Air brush, a doctor blade applicator, a blade coater or the like.
- the silica mixed oxide contained in the surface layer c) preferably contains alumina and / or titanium dioxide as the mixed oxide component, and the particle size of the silica mixed oxide is preferably less than 300 nm.
- the silica mixed oxide is preferably produced by flame hydrolysis.
- Mixed oxide is understood to be the intimate combination of silicon dioxide with the mixed oxide component at the atomic level.
- the primary particles preferably have Si-O-Ti and / or Si-O-Al bonds.
- areas of silicon dioxide, titanium dioxide and / or aluminum oxide may preferably also be present.
- the pigment contained in the surface layer c) preferably has a BET surface area of 5 to 600 m 2 / g.
- the pigment contained in the surface layer c) has a negative zeta potential, wherein preferably a cationic polymer is contained in the surface layer so that the dispersion from which the surface layer is deposited has a positive zeta potential.
- the cationic polymer preferably has a weight average molecular weight of less than 100,000 g / mol.
- the pigment can according to the teaching of DE 102 03 047 A1 getting produced. For example, AERODISP® WK 341 from Degussa can be used.
- the pigment contained in the surface layer c) preferably has an average particle size of 10 nm to 500 nm, more preferably 30 nm to 400 nm, and most preferably 50 nm to 300 nm.
- the coating weight of the surface layer c) is preferably 2 to 20 g / m 2 (oven-dry) and more preferably 8 to 15 g / m 2 .
- the surface layer c) contains a binder, which is preferably a hydrophilic colloidal binder and / or hydrophilic water-soluble binder.
- a binder selected from the group polyvinyl alcohol, silanol group-modified polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, gelatin, starch, starch derivatives, casein, cellulose esters, carboxymethylcellulose or mixtures thereof. If a polyvinyl alcohol as a binder is contained in the surface layer, the polyvinyl alcohol may have a saponification degree of 70 to 99%.
- a mixture of at least two polyvinyl alcohols is contained in the surface layer, wherein in the mixture one polyvinyl alcohol preferably has a saponification degree of 88% and another polyvinyl alcohol preferably has a saponification degree of 98%.
- the surface layer c) may also contain other constituents which are familiar to the person skilled in the art, e.g. Additives, dyes, thickeners, rheology aids, surfactants, dye-fixing agents, defoamers, UV absorbers, etc. included.
- Preferred dye fixing agents are e.g. quaternary ammonium salts, polyammonium compounds such as polydiallylammonium chloride.
- the surface layer is preferably applied to the substrate as an aqueous coating and subsequently dried.
- the application of the surface layer to the substrate can be carried out with any applicator which is familiar to the person skilled in the art, in particular with a size press, a film press, a curtain coater, an air brush, a doctor applicator, a blade coater or the like.
- the coating and / or surface layer may be applied to one or both sides of the substrate.
- the ink jet recording material has a gloss of 10 to 28% at an angle of 60 ° according to DIN ISO 2813.
- the gloss is 10 to 25%, more preferably 10 to 20%, and most preferably 12 to 18%.
- the ink jet recording material has a smoothness of 50 to 500 Bs measured according to DIN 53107.
- the smoothness is 75 to 450 Bs, more preferably 100 to 400 Bs, and most preferably 150 to 350 Bs.
- the ink jet recording material of the present invention has improved printability as compared with the prior art papers.
- the color density after printing with pigmented inks is higher.
- the ink jet recording material of the present invention has a relatively low gloss level compared to prior art ink jet recording materials.
- a brilliant print is produced which has a very high contour sharpness.
- the bleeding of the inks is very low.
- the coating and the surface layer are firmly bonded to the substrate so that no significant plucking occurs.
- printing on the ink jet recording material of the present invention is surprisingly pleasant and brilliantly perceptible to the viewer.
- the term on the ink jet recording material of the present invention does not cause any troublesome reflections, though the term has a high print gloss.
- the ink jet recording material of the present invention surpasses corresponding prior art substrates.
- the production of the substrate, the application of the coating and, optionally, the application of the surface layer in a single operation in the same unit is carried out (online order).
- an application unit for applying the coating and / or the surface layer any application unit which is familiar to the expert, in particular a size press, a film press, a curtain coater, an air brush, a doctor application unit, a blade coater or the like.
- the substrate is a paper or paper board and the aggregate is a paper machine.
- the surface of the ink jet recording material may preferably be smoothed.
- a calender, a Matt calender, a calender or similar smoothing units can be used.
- the smoothing is done with the same aggregate carried out, with which the coating and / or surface layer is applied.
- the ink jet recording material of the present invention is produced on-line in a paper machine.
- the ink jet recording material of the present invention can be manufactured more cheaply compared with the prior art ink jet recording materials.
- the manufacturing costs are reduced by comparison with e.g. Silicic acid low-priced special precipitated calcium carbonate further lowered the coating.
- Silicic acid low-priced special precipitated calcium carbonate further lowered the coating.
- both unprinted and printed, cheaper pigments can be used.
- the necessary application weights are preferably relatively low, thereby achieving a further reduction in manufacturing costs.
- the present invention provides an ink jet recording material which can be produced more cheaply compared with the prior art papers. Surprisingly, however, there is no significant quality loss of printing compared to prior art ink jet recording materials.
- the print gloss of the printed ink jet recording material of the present invention is very high as compared with the papers of the prior art.
- printing on the ink jet recording material of the present invention is surprisingly pleasant and brilliantly perceptible to the viewer.
- the ink jet recording material of the present invention surpasses corresponding prior art substrates.
- the coating compositions for applying the coating and the surface layer are prepared according to Table 1 according to the methods of the prior art and dispersed for 2 hours before application to the substrate.
- the quantities of the ingredients are normalized to 100 parts of the respective pigment contained in the coating.
- the quantity refers to the particular underlying dry matter.
- the front side of an acid-coated base paper is coated with a coating and surface layer according to Table 1.
- the application to the substrate is carried out with a laboratory blade.
- the coating weight for the coating is 2-3 g / m 2 (oven-dry) and the subsequent surface layer 10-12 g / m 2 (oven-dry).
- the recording papers 1 to 8 were printed using the inkjet printer EPSON Stylus Photo 2100 with a resolution of 2880x1440 dpi (printer setting: "Premium Semigloss Photo Paper", mode: Photo Enhance).
- the test prints are tested and evaluated for gloss, color intensity, drying time, bleeding, surface strength, light resistance and water resistance (wipe resistance).
- the gloss is measured both on unprinted and printed material (printing gloss) with a reflectometer from ERICHSEN (model Picogloss) according to DIN ISO 2813 at a measuring angle of 60 °.
- the color density is determined with the X-RITE Spectrodensitometer Type 530 in the colors cyan, magenta, yellow and black.
- the surface strength is determined using a tester AIC 2-5 from IGT, Reprotest (Amsterdam, NL) according to method W31.
- a high-viscosity pressure oil (type: IGT Pick test oil, high viscosity, Art. No. 404.004.030.041) is applied to an unprinted paper sample and the picking behavior is determined with increasing application speed (up to 0.2 m / s).
- the point at which the plucking starts is determined and measured in centimeters from the pressure starting point. The later the picking process starts, the higher the surface strength and the larger the value in centimeters.
- the values obtained are correlated with a grading scale from 1 (very good) to 6 (very bad).
- test print is immersed in water and determined after a residence time of 2 h, the resulting color density with the spectral densitometer in percent. The lower the percentage, the greater the color density loss.
- the values obtained are correlated with a grading scale from 1 (very good) to 6 (very bad).
- the light resistance is measured using a "Sun Tester” from ATLAS MTT GmbH (D-63589 Linsen expect-Altenhasslau).
- the test print is subjected to xenon light irradiation over a period of 2 hours at 21 ° C. in a wavelength range of 300 to 800 nm.
- the radiated energy corresponds to a value of 550 W / m 2 .
- the drop in color density is determined with the spectral densitometer and the remaining color density in percent. The lower the percentage, the greater the color density loss.
- Table 1 1) 98% degree of saponification; 2) 88% degree of saponification 1 2 3 Comp. 4 Comp. 5 Comp. 6 Comp. 7 Comp.
- the examples of the present invention show excellent printability for pigmented ink systems, which is reflected by the high color density values and very little tendency to bleed. Moreover, in the examples of the invention, the gloss of the printing is very high compared to prior art papers. Thus, it has been achieved by the present invention to provide an ink jet recording material which provides a brilliant expression, the expression being pleasantly perceived by a viewer.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.The present invention relates to an ink jet recording material, and a method for its production.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedien als Ersatz für die Silbersalzfotografie haben in den letzten Jahren mehr und mehr an Bedeutung gewonnen. Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren werden mikroskopisch kleine Tintentröpfchen mit unterschiedlichen Techniken auf ein Aufzeichnungsmaterial appliziert.Inkjet recording media as a substitute for silver salt photography have become more and more important in recent years. In the ink jet recording method, microscopic ink droplets are applied to a recording material by different techniques.
Die für den Ausdruck von Fotos hauptsächlich verwendete "Drop on Demand" Technik unterscheidet zwei Technologien: das "Bubble Jet" und das Piezoverfahren.The drop-on-demand technique used mainly for printing photos distinguishes two technologies: the bubble jet and the piezo method.
Beim Bubble Jet Verfahren lässt ein elektrisch angesteuertes Heizelement in der Tinte Dampfblasen entstehen. Der resultierende Dampfdruck setzt dann winzige Tröpfchen frei, die mit hoher Geschwindigkeit auf das Aufzeichnungsmaterial geschleudert werden.In the bubble jet process, an electrically controlled heating element in the ink causes vapor bubbles. The resulting vapor pressure then releases minute droplets which are thrown onto the recording material at high speed.
Die Piezotechnologie nutzt den piezoelektrischen Effekt um Tintentröpfchen zu erzeugen und diese mit hohem Druck aus den Düsen des Druckkopfes auszustossen. Diese unterschiedlichen Verfahren verlangen deshalb auch unterschiedliche Tintenzusammensetzungen.Piezo technology uses the piezoelectric effect to create droplets of ink and expel them at high pressure from the nozzles of the printhead. Therefore, these different methods also require different ink compositions.
Neben den Varianten in den Tintenrezepturen gibt es aber auch noch grundsätzlich unterschiedliche Tintensysteme: Man unterscheidet zwischen herkömmlichen Tinten, die lösliche organische Farbstoffe enthalten und pigmentierten Tintensystemen, die aufgrund ihrer besseren Lichbeständigkeit heute immer häufiger eingesetzt werden.In addition to the variants in the ink formulations, there are also fundamentally different ink systems: A distinction is made between conventional inks containing soluble organic dyes and pigmented ink systems, which are increasingly used today due to their better light resistance.
Die potentielle Nutzbarkeit von Aufzeichnungsmedien für alle diese Systeme verdeutlicht, dass an die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien hohe Anforderungen gestellt werden.The potential utility of recording media for all of these systems illustrates that high demands are placed on the ink jet recording materials.
Um ein fotogetreues Farbbild zu erzeugen, sind aber neben der beschriebenen Anforderung noch weitere wesentliche Grundanforderungen zu erfüllen: So sind eine hohe Auflösung, eine hohe Farbdichte des erzeugten Bildes, kurze Trocknungszeiten der Tinte, hohe Konturenschärfe, Oberflächenfestigkeit und Lichtstabilität heute unabdinglich.However, in order to produce a true-to-color photographic image, in addition to the described requirement, further essential basic requirements have to be met: For example, a high resolution, a high color density of the image produced, short drying times of the ink, high contour sharpness, surface stability and light stability are indispensable today.
Darüber hinaus sollte das Aufzeichnungsmaterial über einen den Silbersalzfotografien entsprechenden Glanz verfügen.In addition, the recording material should have a gloss corresponding to the silver salt photographs.
Da Silbersalzfotografien heute mit unterschiedlichen Glanzwerten angeboten werden ("Hochglanz", "Mattglanz", etc.), hat man diese Einstufung inzwischen auch bei Tintenstrahlaufzeichnungsmedien übernommen. So sind Tintenstrahlaufzeichnungsmedien mit unterschiedlichen Glanzwerten Stand der Technik. Zur Erzeugung des Glanzes gibt es verschiedene Methoden:Since silver salt photographs are offered today with different gloss values ("high gloss", "matt gloss", etc.), this classification has now also been adopted in inkjet recording media. Thus, inkjet recording media having different gloss levels are prior art. There are several methods for creating the gloss:
Ein Verfahren verwendet polyolefinbeschichtete Basispapiere, auf die ein oder mehrere Empfangsschichten aufgebracht sind. Aus
Der grundsätzliche Nachteil der Systeme, die ein polyolefinbeschichtetes Basispapier verwenden, sind die hohen Auftragsgewichte der einzelnen Schichten. Durch die auf das Papier aufgebrachte wasserundurchlässige Polyolefinschicht ist eine Tintenpenetration in das Papier nicht mehr möglich und muss durch hohe Auftragsgewichte der nachfolgenden Beschichtung ausgeglichen werden. Diese Maßnahme verursacht entsprechend hohe Herstellungskosten.The principal disadvantage of systems using a polyolefin coated base paper is the high application weights of the individual layers. Due to the water-impermeable polyolefin layer applied to the paper, ink penetration into the paper is no longer possible and has to be compensated for by high application weights of the subsequent coating. This measure causes correspondingly high production costs.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien beschreibt die Applikation von Empfangschichten im Gussstrichverfahren (Castcoating). In diesem Verfahren erhält die noch feuchte oder wieder angefeuchtete Aufzeichnungsschicht durch Kontakt mit einer beheizten Zylinderoberfläche einen hohen Glanz (
Ein weiterer wesentlicher kostenbestimmender Faktor bei der Herstellung von glänzenden Aufzeichnungsmaterialien ist die Verwendung von Aluminiumoxid, Kieselsäure oder Bariumsulfat in den Beschichtungen. Die Verwendung von kostengünstigeren Pigmenten wie Kalziumcarbonat ist dagegen hauptsächlich auf die Herstellung von matt gestrichenen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien beschränkt. Natürliche oder gefällte Kalziumcarbonate haben relativ niedrige spezifische Oberflächen und sind im Vergleich zu Kieselsäuren, Aluminiumoxiden, Aluminiumhydroxiden oder Aluminiumoxihydraten für die Herstellung von Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien weniger gut geeignet. Aufgrund der geringeren Tendenz von CaCO3 zur Tintenabsorption und ein dadurch bewirktes stärkeres Tintenverlaufen (Bleeding) erhält man insgesamt unscharfe Druckbilder. Deshalb findet CaCO3 im wesentlichen bei Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien Verwendung, die ein niedrigeres Qualitätsniveau repräsentieren. So wird in den Druckschriften
Es wurde vorgeschlagen organophosphat-modifiziertes Kalziumcarbonat in Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien zu verwenden. Die Herstellung und die Verwendung in Tintenstrahlaufzeichnungspapieren wird in der Druckschrift
Wie bereits erwähnt, ist es eine weitere Anforderung an Tintenaufzeichnungsmaterialien, die Bedruckbarkeit mit pigmentierten Tintensystemen zu gewährleisten. Diese Systeme haben gegenüber den herkömmlichen, auf löslichen organischen Farbstoffen basierenden Tinten den Vorteil, dass sie erheblich lichtstabiler und damit für die Erzeugung von fotografischen Druckbildern wesentlich besser geeignet sind.As already mentioned, another requirement of ink recording materials is to ensure printability with pigmented ink systems. These systems have over the conventional, on soluble organic dyes based inks have the advantage that they are much more light stable and thus much better suited for the production of photographic print images.
Bei Verwendung dieser Tinten besteht jedoch in hohem Maße das Problem des Tintenverlaufens ("Bleeding"), das durch ein Ineinanderlaufen der Tinten in angrenzenden, farblich unterschiedlichen Druckbereichen gekennzeichnet ist.
Um also eine Bedruckbarkeit mit pigmentierten Tintensystemen zu erreichen sind besondere Maßnahmen erforderlich: So schlagen
So in order to achieve printability with pigmented ink systems special measures are required: So beat
Die technische Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt ist die Zurverfügungstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials, das eine verbesserte Bedruckbarkeit insbesondere bei der Verwendung von pigmentierten Tinten aufweist und beim Betrachter eines Ausdrucks auf dem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial eine angenehme und brillante Wahrnehmung des Ausdrucks ermöglicht. Außerdem soll das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, verglichen mit den Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien des Standes der Technik, effizienter herstellbar sein. Eine weitere technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials.The technical object of the present invention is to provide an ink jet recording material which has improved printability especially in the use of pigmented inks and allows the viewer of an expression on the ink jet recording material to enjoy a pleasant and brilliant perception of the expression. In addition, the ink jet recording material is said to be more efficient to produce than the prior art ink jet recording materials. Another technical object of the present invention is to provide a method for producing such an ink jet recording material.
Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial enthaltend
- a) ein Substrat,
- b) eine auf mindestens einer Seite des Substrats aufgebrachte Beschichtung enthaltend ein präzipitiertes Kalziumcarbonat, wobei das präzipitierte Kalziumcarbonat eine BET-Oberfläche von mindestens 60 m2/g aufweist und in Gegenwart einer oberflächenaktiven Substanz hergestellt wurde, und die oberflächenaktive Substanz ausgewählt ist aus Organophosphonat, Natriumpolyphosphat, Natriumsilikat, Karbonsäure, Salz einer Karbonsäure, Polysacharid, Carboxylgruppen enthaltendes Polymer oder Mischungen derselben, und
- c) eine auf der mindestens einen Beschichtung b) aufgebrachte Oberflächenschicht, wobei die Oberflächenschicht Siliziumdioxid-Mischoxid enthält und bei einem Winkel von 60° gemäß DIN ISO 2813 einen Glanz von 10 bis 35 % aufweist.
- a) a substrate,
- b) a coating applied to at least one side of the substrate containing a precipitated calcium carbonate, the precipitated calcium carbonate having a BET surface area of at least 60 m 2 / g and prepared in the presence of a surfactant, and the surfactant is selected from organophosphonate, Sodium polyphosphate, sodium silicate, carboxylic acid, salt of a carboxylic acid, polysaccharide, carboxyl group-containing polymer or mixtures thereof, and
- c) a on the at least one coating b) applied surface layer, wherein the surface layer contains silica mixed oxide and at an angle of 60 ° according to DIN ISO 2813 has a gloss of 10 to 35%.
Vorzugsweise ist das Substrat ein Papier oder Papierkarton, welches vorzugsweise ein sauer, neutral oder pseudoneutral hergestelltes Papier oder hergestellter Papierkarton ist. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Substrat ein Flächengewicht von 50 bis 250 g/m2 (ofentrocken).Preferably, the substrate is a paper or paperboard, which is preferably an acid, neutral or pseudoneutral produced paper or paperboard produced. In a preferred embodiment, the substrate has a basis weight of 50 to 250 g / m 2 (oven-dry).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die oberflächenaktive Substanz der Beschichtung b) gegenüber Kalziumcarbonat oberflächenaktiv. Bevorzugte Organophosphonate als oberflächenaktive Substanz sind ausgewählt aus Nitrilotris(methylenposphonsäure), Ethylendiaminotetra(methylenphosphonsäure), Diethylentriaminopenta(methyleneposphonsäure), Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Ethanolamin-bis-(methylenphosphonsäure), N,N-Dimethylenphosphonsäure, Hexamethylendiaminotetra(methyleneposphonsäure) oder Mischungen derselben.In a preferred embodiment, the surface-active substance of the coating b) is surface-active with respect to calcium carbonate. Preferred organophosphonates surfactants are selected from nitrilotris (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminopenta (methylenephosphonic acid), hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, ethanolamine-bis (methylenephosphonic acid), N, N-dimethylenephosphonic acid, hexamethylenediaminotetra (methylenephosphonic acid) or Mixtures thereof.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform trägt das präzipitierte Kalziumcarbonat auf der Oberfläche eine kationische Ladung und ist vorzugsweise kationisch.In a further preferred embodiment, the precipitated calcium carbonate carries a cationic charge on the surface and is preferably cationic.
Das präzipitierte Kalziumcarbonat enthaltend in der Beschichtung kann wie folgt hergestellt werden: In eine Aufschlämmung von Kalziumhydroxid wird CO2 geleitet. Die Aufschlämmung enthält vorzugsweise Aluminiumsulfatoctadecahydrat (Al2SO4 x 16 H2O). Der Anteil an Aluminiumsulfatoctadecahydrat in der Aufschlämmung ist vorzugsweise kleiner als 10 Gew.-%. Es wird vorzugsweise solange CO2 in die Aufschlämmung geleitet, bis die Bildung von präzipitiertem Kalziumcarbonat im wesentlichen abgeschlossen ist. Die Aufschlämmung enthält die oberflächenaktive Substanz, wobei die oberflächenaktive Substanz vorzugsweise nach der initialen Präzipitierung des Kalziumcarbonats zugegeben wird. Dies bedeutet, dass die oberflächenaktive Substanz vorzugsweise dann zugegeben wird, wenn sich durch die Einleitung von CO2 die ersten Kalziumcarbonat-Kristalle bzw. Keime gebildet haben.The precipitated calcium carbonate containing in the coating can be prepared as follows: CO 2 is passed into a slurry of calcium hydroxide. The slurry preferably contains aluminum sulfatoctadecahydrate (Al 2 SO 4 x 16 H 2 O). The proportion of aluminum sulfate octadecahydrate in the slurry is preferably less than 10% by weight. Preferably, CO 2 is passed into the slurry until the formation of precipitated calcium carbonate is substantially complete. The slurry contains the surfactant, wherein the surfactant is preferably added after the initial precipitation of the calcium carbonate. This means that the surface-active substance is preferably added when the first calcium carbonate crystals or germs have formed due to the introduction of CO 2 .
Nachfolgend kann das präzipitierte Kalziumcarbonat gereinigt werden.Subsequently, the precipitated calcium carbonate can be purified.
Vorzugsweise wird das präzipitierte Kalziumcarbonat nachfolgend thermisch gealtert.Preferably, the precipitated calcium carbonate is subsequently thermally aged.
Bei der thermischen Alterung wird das präzipitierte Kalziumcarbonat vorzugsweise auf eine Temperatur von wenigstens 70°C, weiter bevorzugt auf wenigstens 80 °C erhitzt. Die thermische Alterung wird für bis zu 10 Stunden, weiter bevorzugt für 2 bis 5 Stunden durchgeführt. Hierbei kann der pH-Wert der Aufschlämmung auf bis zu 10,5 steigen. Der Endpunkt der thermischen Alterung kann durch die Bestimmung der BET-Oberfläche des entstandenen präzipitierten Kalziumcarbonats bestimmt werden. Vorzugsweise hat das präzipitierte Kalziumcarbonat nach thermischer Alterung eine BET-Oberfläche von mehr als 60 m2/g, weiter bevorzugt von 60 bis 100 m2/g, vorzugsweise von 65 bis 95 m2/g und am meisten bevorzugt von 80 bis 90 m2/g.In thermal aging, the precipitated calcium carbonate is preferably heated to a temperature of at least 70 ° C, more preferably at least 80 ° C. The thermal aging is carried out for up to 10 hours, more preferably for 2 to 5 hours. In this case, the pH of the slurry can rise to 10.5. The endpoint of thermal aging can be determined by determining the BET surface area of the resulting precipitated calcium carbonate. Preferably, the precipitated calcium carbonate after thermal aging has a BET surface area greater than 60 m 2 / g, more preferably from 60 to 100 m 2 / g, preferably from 65 to 95 m 2 / g, and most preferably from 80 to 90 m 2 / g.
Vorzugsweise weist das präzipitierte Kalziumcarbonat nach thermischer Alterung eine rhomboedrische oder prismatische Morphologie auf.Preferably, the precipitated calcium carbonate has a rhombohedral or prismatic morphology after thermal aging.
Beispiel für ein präzipitiertes Kalziumcarbonat ist Jetcoat 30® der Speciality Minerals Inc., U.S.A.. Die Herstellung eines entsprechenden präzipitierten Kalziumcarbonats wird in der
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Beschichtung b) mindestens ein Bindemittel, welches vorzugsweise ein hydrophiles kolloidales Bindemittel und/oder hydrophiles wasserlösliches Bindemittel ist. Bevorzugt sind Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe Polyvinylalkohol, silanolgruppenmodifizierter Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetat, Gelatine, Stärke, Stärkederivate, Kasein, Celluloseester, Carboxymethylcellulose oder Mischungen derselben. Besonders bevorzugt ist ein Silanolgruppen enthaltender Polyvinylalkohol. Falls ein Polyvinylalkohol als Bindemittel in der Beschichtung enthalten ist, kann der Polyvinylalkohol einen Verseifungsgrad von 70 bis 99 % aufweisen.In a preferred embodiment, the coating b) contains at least one binder, which is preferably a hydrophilic colloidal binder and / or hydrophilic water-soluble binder. Binders selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, silanol-group-modified polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, gelatin, starch, starch derivatives, casein, cellulose esters, carboxymethylcellulose or mixtures thereof are preferred. Particularly preferred is a silanol group-containing polyvinyl alcohol. If a polyvinyl alcohol as a binder is contained in the coating, the polyvinyl alcohol may have a saponification degree of 70 to 99%.
Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis von gesamtem Pigment in der getrockneten Beschichtung b) zu Bindemittel in der getrockneten Beschichtung b) 10:4 bis 10:6.Preferably, the weight ratio of total pigment in the dried coating b) to binder in the dried coating b) is 10: 4 to 10: 6.
Die Beschichtung b) kann auch noch weitere Bestandteile, die dem Fachmann geläufig sind, wie z.B. Additive, Farbstoffe, Verdicker, Rheologiehilfsmittel, Tenside, farbstofffixierende Mittel, Entschäumer, UV-Absorber, usw. enthalten. Bevorzugte farbstofffixierende Mittel sind z.B. quarternäre Ammoniumsalze, Polyammoniumverbindungen, wie beispielsweise Polydiallylammoniumchlorid.The coating b) may also contain other constituents which are familiar to the person skilled in the art, e.g. Additives, dyes, thickeners, rheology aids, surfactants, dye fixing agents, defoamers, UV absorbers, etc. included. Preferred dye fixing agents are e.g. quaternary ammonium salts, polyammonium compounds such as polydiallylammonium chloride.
Das Strichgewicht der Beschichtung b) ist vorzugsweise 2 bis 5 g/m2 (ofentrocken), weiter bevorzugt 2 bis 3 g/m2. Die Beschichtung wird vorzugsweise als wässrige Beschichtung auf das Substrat aufgebracht und nachfolgend getrocknet. Die Aufbringung auf das Substrat kann mit jedem Auftragsaggregat erfolgen, das dem Fachmann geläufig ist, insbesondere mit einer Leimpresse, einer Filmpresse, einem Vorhangstreichaggregat (curtain coater), einer Luftbürste, einem Rakelauftragsaggregat, einem Klingenstreichaggregat oder ähnlichem.The coating weight of the coating b) is preferably 2 to 5 g / m 2 (oven-dry), more preferably 2 to 3 g / m 2 . The coating is preferably applied to the substrate as an aqueous coating and subsequently dried. The application to the substrate can be done with any applicator that is familiar to those skilled in the art, in particular with a size press, a film press, a curtain coater, a Air brush, a doctor blade applicator, a blade coater or the like.
Das Siliziumdioxid-Mischoxid enthalten in der Oberflächenschicht c) enthält vorzugsweise Aluminiumoxid und/oder Titandioxid als Mischoxidkomponente, wobei die Teilchengröße des Siliziumdioxid-Mischoxids vorzugsweise kleiner 300 nm ist. Das Siliziumdioxid-Mischoxid wird vorzugsweise flammhydrolytisch hergestellt. Unter Mischoxid wird die innige Verbindung von Siliziumdioxid mit der Mischoxid-Komponente auf atomarer Ebene verstanden. Dabei weisen die Primärpartikel vorzugsweise Si-O-Ti und/oder Si-O-Al Bindungen auf. Daneben können vorzugsweise auch Bereiche von Siliziumdioxid, Titandioxid und/oder Aluminiumoxid vorliegen.The silica mixed oxide contained in the surface layer c) preferably contains alumina and / or titanium dioxide as the mixed oxide component, and the particle size of the silica mixed oxide is preferably less than 300 nm. The silica mixed oxide is preferably produced by flame hydrolysis. Mixed oxide is understood to be the intimate combination of silicon dioxide with the mixed oxide component at the atomic level. In this case, the primary particles preferably have Si-O-Ti and / or Si-O-Al bonds. In addition, areas of silicon dioxide, titanium dioxide and / or aluminum oxide may preferably also be present.
Das Pigment enthalten in der Oberflächenschicht c) hat vorzugsweise eine BET-Oberfläche von 5 bis 600 m2/g. Vorzugsweise hat das Pigment enthalten in der Oberflächenschicht c) ein negatives Zeta-Potential, wobei vorzugsweise in der Oberflächenschicht ein kationisches Polymer enthalten ist, so dass die Dispersion, aus der die Oberflächenschicht aufgebracht wird, ein positives Zeta-Potential aufweist. Das kationische Polymer hat vorzugsweise eine massengemittelte Molmasse von weniger als 100.000 g/mol. Das Pigment kann entsprechend der Lehre der
Das Pigment enthalten in der Oberflächenschicht c) hat vorzugsweise eine mittlere Teilchengrösse von 10 nm bis 500 nm, weiter bevorzugt von 30 nm bis 400 nm und am meisten bevorzugt von 50 nm bis 300 nm.The pigment contained in the surface layer c) preferably has an average particle size of 10 nm to 500 nm, more preferably 30 nm to 400 nm, and most preferably 50 nm to 300 nm.
Das Strichgewicht der Oberflächenschicht c) beträgt vorzugsweise 2 bis 20 g/m2 (ofentrocken) und weiter bevorzugt 8 bis 15 g/m2.The coating weight of the surface layer c) is preferably 2 to 20 g / m 2 (oven-dry) and more preferably 8 to 15 g / m 2 .
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Oberflächenschicht c) ein Bindemittel, welches vorzugsweise ein hydrophiles kolloidales Bindemittel und/oder hydrophiles wasserlösliches Bindemittel ist. Bevorzugt sind Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe Polyvinylalkohol, silanolgruppenmodifizierter Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetat, Gelatine, Stärke, Stärkederivate, Kasein, Celluloseester, Carboxymethylcellulose oder Mischungen derselben. Falls ein Polyvinylalkohol als Bindemittel in der Oberflächenschicht enthalten ist, kann der Polyvinylalkohol einen Verseifungsgrad von 70 bis 99 % aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Gemisch von mindestens zwei Polyvinylalkoholen in der Oberflächenschicht enthalten, wobei in der Mischung ein Polyvinylalkohol vorzugsweise einen Verseifungsgrad von 88 % aufweist und ein weiterer Polyvinylalkohol vorzugsweise einen Verseifungsgrad von 98 % aufweist.In a preferred embodiment, the surface layer c) contains a binder, which is preferably a hydrophilic colloidal binder and / or hydrophilic water-soluble binder. Preference is given to binders selected from the group polyvinyl alcohol, silanol group-modified polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl acetate, gelatin, starch, starch derivatives, casein, cellulose esters, carboxymethylcellulose or mixtures thereof. If a polyvinyl alcohol as a binder is contained in the surface layer, the polyvinyl alcohol may have a saponification degree of 70 to 99%. In a preferred embodiment, a mixture of at least two polyvinyl alcohols is contained in the surface layer, wherein in the mixture one polyvinyl alcohol preferably has a saponification degree of 88% and another polyvinyl alcohol preferably has a saponification degree of 98%.
Die Oberflächenschicht c) kann auch noch weitere Bestandteile, die dem Fachmann geläufig sind, wie z.B. Additive, Farbstoffe, Verdicker, Rheologiehilfsmittel, Tenside, farbstofffixierende Mittel, Entschäumer, UV-Absorber usw. enthalten. Bevorzugte farbstofffixierende Mittel sind z.B. quarternäre Ammoniumsalze, Polyammoniumverbindungen, wie beispielsweise Polydiallylammoniumchlorid.The surface layer c) may also contain other constituents which are familiar to the person skilled in the art, e.g. Additives, dyes, thickeners, rheology aids, surfactants, dye-fixing agents, defoamers, UV absorbers, etc. included. Preferred dye fixing agents are e.g. quaternary ammonium salts, polyammonium compounds such as polydiallylammonium chloride.
Die Oberflächenschicht wird vorzugsweise als wässrige Beschichtung auf das Substrat aufgebracht und nachfolgend getrocknet. Die Aufbringung der Oberflächenschicht auf das Substrat kann mit jedem Auftragsaggregat erfolgen, das dem Fachmann geläufig ist, insbesondere mit einer Leimpresse, einer Filmpresse, einem Vorhangstreichaggregat (curtain coater), einer Luftbürste, einem Rakelauftragsaggregat, einem Klingenstreichaggregat oder ähnlichem.The surface layer is preferably applied to the substrate as an aqueous coating and subsequently dried. The application of the surface layer to the substrate can be carried out with any applicator which is familiar to the person skilled in the art, in particular with a size press, a film press, a curtain coater, an air brush, a doctor applicator, a blade coater or the like.
Die Beschichtung und/oder Oberflächenschicht kann auf einer oder beiden Seiten des Substrates aufgebracht werden.The coating and / or surface layer may be applied to one or both sides of the substrate.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial bei einem Winkel von 60° gemäß DIN ISO 2813 einen Glanz von 10 bis 28 %. Vorzugsweise ist der Glanz 10 bis 25 %, weiter bevorzugt 10 bis 20 % und am meisten bevorzugt 12 bis 18 %.In a preferred embodiment, the ink jet recording material has a gloss of 10 to 28% at an angle of 60 ° according to DIN ISO 2813. Preferably, the gloss is 10 to 25%, more preferably 10 to 20%, and most preferably 12 to 18%.
Vorzugsweise hat das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial eine Glätte gemessen nach DIN 53107 von 50 bis 500 Bs. Vorzugsweise ist die Glätte 75 bis 450 Bs, weiter bevorzugt 100 bis 400 Bs und am meisten bevorzugt 150 bis 350 Bs.Preferably, the ink jet recording material has a smoothness of 50 to 500 Bs measured according to DIN 53107. Preferably, the smoothness is 75 to 450 Bs, more preferably 100 to 400 Bs, and most preferably 150 to 350 Bs.
Überraschenderweise weist das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung verglichen mit den Papieren des Standes der Technik eine verbesserte Bedruckbarkeit auf. Insbesondere ist die Farbdichte nach Bedruckung mit pigmentierten Tinten höher. Dies ist umso überraschender, da das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung verglichen mit Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien des Standes der Technik ein relativ niedriges Glanzniveau aufweist. Beim erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial wird aber trotzdem ein brillanter Druck erzeugt, der eine sehr hohe Konturschärfe aufweist. Das Verlaufen der Tinten (Bleeding) ist sehr gering. Die Beschichtung und die Oberflächenschicht sind fest mit dem Substrat verbunden, so dass kein signifikantes Rupfen auftritt. Zusätzlich ist ein Ausdruck auf dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial überraschenderweise für den Betrachter angenehm und brillant wahrnehmbar. Der Ausdruck auf dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial führt zu keinen störenden Reflexionen, obwohl der Ausdruck einen hohen Druckglanz aufweist. Hierbei übertrifft das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial entsprechende Bedruckstoffe des Standes der Technik.Surprisingly, the ink jet recording material of the present invention has improved printability as compared with the prior art papers. In particular, the color density after printing with pigmented inks is higher. This is all the more surprising since the ink jet recording material of the present invention has a relatively low gloss level compared to prior art ink jet recording materials. Nevertheless, in the inkjet recording material according to the invention, a brilliant print is produced which has a very high contour sharpness. The bleeding of the inks is very low. The coating and the surface layer are firmly bonded to the substrate so that no significant plucking occurs. In addition, printing on the ink jet recording material of the present invention is surprisingly pleasant and brilliantly perceptible to the viewer. The term on the ink jet recording material of the present invention does not cause any troublesome reflections, though the term has a high print gloss. Here, the ink jet recording material of the present invention surpasses corresponding prior art substrates.
Die Vorteile, die überraschenderweise gefunden wurden, werden auf das Zusammenwirken des speziellen präzipitierten Kalziumcarbonates der Beschichtung mit der Oberflächenschicht zurückgeführt. Hierbei tritt eine Synergie zwischen der Beschichtung und der Oberflächenschicht auf, die auf die Kombination von speziellem präzipitierten Kalziumcarbonates der vorliegenden Erfindung mit der Oberflächenschicht zurückgeführt wird.The benefits that have been surprisingly found are attributed to the interaction of the particular precipitated calcium carbonate of the coating with the surface layer. Here, a synergy occurs between the coating and the surface layer due to the combination of the specific precipitated calcium carbonate of the present invention with the surface layer.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellung eines Substrates
- b) Aufbringung einer Beschichtung enthaltend ein präzipitiertes Kalziumcarbonat, wobei das präzipitierte Kalziumcarbonat eine BET-Oberfläche von mindestens 60 m2/g aufweist und in Gegenwart einer oberflächenaktiven Substanz hergestellt wurde, wobei die oberflächenaktive Substanz ausgewählt ist aus Organophosphonat, Natriumpolyphosphat, Natriumsilikat, Karbonsäure, Salz einer Karbonsäure, Polysacharid, Carboxylgruppen enthaltendes Polymer oder Mischungen derselben,
- c) Aufbringung einer Oberflächenschicht auf der Beschichtung b), wobei die Oberflächenschicht ein Siliziumdioxid-Mischoxid enthält und bei einem Winkel von 60° gemäß DIN ISO 2813 einen Glanz von 10 bis 35 % aufweist.
- a) Provision of a substrate
- b) applying a coating containing a precipitated calcium carbonate, the precipitated calcium carbonate having a BET surface area of at least 60 m 2 / g and prepared in the presence of a surfactant, the surfactant being selected from organophosphonate, sodium polyphosphate, sodium silicate, carboxylic acid, Salt of a carboxylic acid, polysaccharide, carboxyl group-containing polymer or mixtures thereof,
- c) application of a surface layer on the coating b), wherein the surface layer contains a silica mixed oxide and at a angle of 60 ° according to DIN ISO 2813 has a gloss of 10 to 35%.
Vorzugsweise wird die Herstellung des Substrates, die Aufbringung der Beschichtung und, optional, die Aufbringung der Oberflächenschicht in einem Arbeitsgang in demselben Aggregat durchgeführt (online Auftrag). Als Auftragsaggregat zur Aufbringung der Beschichtung und/oder der Oberflächenschicht kann jedes Auftragsaggregat verwendet werden, das dem Fachmann geläufig ist, insbesondere eine Leimpresse, eine Filmpresse, ein Vorhangstreichaggregat, eine Luftbürste, ein Rakelauftragsaggregat, ein Klingenstreichaggregat oder ähnliches.Preferably, the production of the substrate, the application of the coating and, optionally, the application of the surface layer in a single operation in the same unit is carried out (online order). As an application unit for applying the coating and / or the surface layer, any application unit which is familiar to the expert, in particular a size press, a film press, a curtain coater, an air brush, a doctor application unit, a blade coater or the like.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Substrat ein Papier oder Papierkarton und das Aggregat eine Papiermaschine.In a preferred embodiment, the substrate is a paper or paper board and the aggregate is a paper machine.
Nach Aufbringung der Oberflächenschicht kann die Oberfläche des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial vorzugsweise geglättet werden. Hierzu kann ein Glättwerk, ein Mattkalander, ein Kalander oder ähnliche Glättaggregate verwendet werden. Vorzugsweise wird die Glättung mit demselben Aggregat durchgeführt, mit dem auch die Beschichtung und/oder Oberflächenschicht aufgebracht wird.After application of the surface layer, the surface of the ink jet recording material may preferably be smoothed. For this purpose, a calender, a Matt calender, a calender or similar smoothing units can be used. Preferably, the smoothing is done with the same aggregate carried out, with which the coating and / or surface layer is applied.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial online in einer Papiermaschine hergestellt.Preferably, the ink jet recording material of the present invention is produced on-line in a paper machine.
Durch die Möglichkeit effiziente Auftragsaggregate zu verwenden, kann das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung verglichen mit den Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien des Standes der Technik kostengünstiger hergestellt werden. Außerdem werden die Herstellungskosten durch das im Vergleich zu z.B. Kieselsäuren preisgünstige spezielle präzipitierte Kalziumcarbonat der Beschichtung weiter gesenkt. Ohne merkliche Qualitätseinbuße des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials, sowohl im unbedruckten, als auch im bedruckten Zustand, können preiswertere Pigmente eingesetzt werden. Außerdem sind die notwendigen Auftragsgewichte vorzugsweise relativ niedrig, so dass hierdurch eine weitere Reduzierung der Herstellungskosten erzielt wird.By being able to use efficient application equipment, the ink jet recording material of the present invention can be manufactured more cheaply compared with the prior art ink jet recording materials. In addition, the manufacturing costs are reduced by comparison with e.g. Silicic acid low-priced special precipitated calcium carbonate further lowered the coating. Without appreciable quality degradation of the ink jet recording material, both unprinted and printed, cheaper pigments can be used. In addition, the necessary application weights are preferably relatively low, thereby achieving a further reduction in manufacturing costs.
Insgesamt wird durch die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial erhalten, welches verglichen mit den Papieren des Standes der Technik kostengünstiger hergestellt werden kann. Hierbei tritt aber überraschenderweise kein nennenswerter Qualitätsverlust der Bedruckung verglichen mit Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien des Standes der Technik auf. Außerdem ist der Druckglanz des bedruckten erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials verglichen mit den Papieren des Standes der Technik sehr hoch. Zusätzlich ist ein Ausdruck auf dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial überraschenderweise für den Betrachter angenehm und brillant wahrnehmbar. Hierbei übertrifft das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial entsprechende Bedruckstoffe des Standes der Technik.Overall, the present invention provides an ink jet recording material which can be produced more cheaply compared with the prior art papers. Surprisingly, however, there is no significant quality loss of printing compared to prior art ink jet recording materials. In addition, the print gloss of the printed ink jet recording material of the present invention is very high as compared with the papers of the prior art. In addition, printing on the ink jet recording material of the present invention is surprisingly pleasant and brilliantly perceptible to the viewer. Here, the ink jet recording material of the present invention surpasses corresponding prior art substrates.
Die Streichmassen zur Aufbringung der Beschichtung und der Oberflächenschicht werden gemäß Tabelle 1 entsprechend den Methoden des Standes der Technik hergestellt und vor Aufbringung auf das Substrat 2 Stunden dispergiert. Die Mengenangaben der Inhaltsstoffe sind auf 100 Teile des jeweiligen Pigments enthalten in der Streichmasse normiert. Bei flüssigen Inhaltsstoffen bezieht sich die Mengenangabe auf die jeweilige zugrunde liegende Trockensubstanz.The coating compositions for applying the coating and the surface layer are prepared according to Table 1 according to the methods of the prior art and dispersed for 2 hours before application to the substrate. The quantities of the ingredients are normalized to 100 parts of the respective pigment contained in the coating. For liquid ingredients, the quantity refers to the particular underlying dry matter.
Die Vorderseite eines säuregeleimten Rohpapiers wird mit einer Beschichtung und Oberflächenschicht gemäß Tabelle 1 beschichtet. Die Aufbringung auf das Substrat erfolgt mit einem Laborrakel. Das Beschichtungsgewicht beträgt für die Beschichtung 2-3 g/m2 (ofentrocken) und die nachfolgende Oberflächenschicht 10-12 g/m2 (ofentrocken).The front side of an acid-coated base paper is coated with a coating and surface layer according to Table 1. The application to the substrate is carried out with a laboratory blade. The coating weight for the coating is 2-3 g / m 2 (oven-dry) and the subsequent surface layer 10-12 g / m 2 (oven-dry).
Prüfung der gemäß den Beispielen hergestellten Tintenstrahlaufzeichnungspapiere:Examination of Inkjet Recording Papers Prepared According to the Examples:
Die Aufzeichungspapiere 1 bis 8 wurden mit Hilfe des Tintenstrahldruckers EPSON Stylus Photo 2100 mit einer Auflösung von 2880x1440 dpi bedruckt (Druckereinstellung: "Premium Semigloss Photo Paper", Modus: Photo Enhance). Die Testausdrucke werden hinsichtlich Glanz, Farbintensität, Trockungszeit, Tintenverlaufen (Bleeding), Oberflächenfestigkeit, Lichtbeständigkeit und Wasserbeständigkeit (Wischfestigkeit) geprüft und bewertet.The recording papers 1 to 8 were printed using the inkjet printer EPSON Stylus Photo 2100 with a resolution of 2880x1440 dpi (printer setting: "Premium Semigloss Photo Paper", mode: Photo Enhance). The test prints are tested and evaluated for gloss, color intensity, drying time, bleeding, surface strength, light resistance and water resistance (wipe resistance).
Der Glanz wird sowohl an unbedrucktem, als auch bedrucktem Material (Druckglanz) mit einem Reflektometer der Firma ERICHSEN (Modell Picogloss) nach DIN ISO 2813 bei einem Messwinkel von 60° gemessen.The gloss is measured both on unprinted and printed material (printing gloss) with a reflectometer from ERICHSEN (model Picogloss) according to DIN ISO 2813 at a measuring angle of 60 °.
Die Farbdichte wird mit dem X-RITE-Spektraldensitometer Typ 530 an den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz bestimmt.The color density is determined with the X-RITE Spectrodensitometer Type 530 in the colors cyan, magenta, yellow and black.
Das Bleeding wird mit dem Messgerät Personal - IAS (Fa.QEA., Burlington, USA) gemessen. Dabei wird die durch Tintenverlaufen generierte Vergößerung der bedruckten Fläche gemessen und in Prozentwerten ausgedrückt. Die Prozentwerte werden anschließend mit einem Notenschlüssel von 1 bis 6 Punkten korreliert (1 = sehr gut; 6 = sehr schlecht).Bleeding is measured using the Personal - IAS measuring instrument (QEA., Burlington, USA). In the process, the magnification of the printed area generated by the ink run is measured and expressed in percentages. The percentages are then correlated with a clef of 1 to 6 points (1 = very good, 6 = very bad).
Das Trocknungsverhalten wird mit einem frisch bedruckten Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial bestimmt. Sofort nach Beendigung des Druckvorgangs wird mit einem Tuch über die bedruckte Fläche gerieben und nach Wischspuren untersucht. Die Trocknungszeit wird für den Bereich unter 10 Sekunden als sehr gut, im Bereich über 25 Sekunden als schlecht beurteilt und mit einem Notensystem von 1 bis 6 korreliert (1 = sehr gut; 6 = sehr schlecht).The drying behavior is determined with a freshly printed ink jet recording material. Immediately after finishing the printing process, rub a cloth over the printed surface and check for traces of sweat. The drying time is rated as very good for the range below 10 seconds, in the range over 25 seconds as bad and correlated with a grading system from 1 to 6 (1 = very good, 6 = very bad).
Die Oberflächenfestigkeit wird mit einem Prüfgerät AIC 2-5 der Firma IGT, Reprotest (Amsterdam, NL) nach der Methode W 31 ermittelt. Dabei wird ein hochviskoses Drucköl (Type : IGT Pick test oil, high viscosity, Art. Nr. 404.004.030.041) auf ein unbedrucktes Papiermuster aufgebracht und das Rupfverhalten bei steigender Applikationsgeschwindigkeit (bis 0,2 m/s) bestimmt. Die Stelle, an der das Rupfen einsetzt wird ermittelt und in Zentimetern vom Druckstartpunkt aus gemessen. Je später der Rupfprozeß einsetzt, umso höher ist die Oberflächenfestigkeit und umso größer ist der Wert in Zentimetern. Die erhaltenen Werte werden mit einer Notenskala von 1 (sehr gut) bis 6 (sehr schlecht) korreliert.The surface strength is determined using a tester AIC 2-5 from IGT, Reprotest (Amsterdam, NL) according to method W31. A high-viscosity pressure oil (type: IGT Pick test oil, high viscosity, Art. No. 404.004.030.041) is applied to an unprinted paper sample and the picking behavior is determined with increasing application speed (up to 0.2 m / s). The point at which the plucking starts is determined and measured in centimeters from the pressure starting point. The later the picking process starts, the higher the surface strength and the larger the value in centimeters. The values obtained are correlated with a grading scale from 1 (very good) to 6 (very bad).
Zur Überprüfung der Beständigkeit gegen Wasser wird der Testausdruck in Wasser getaucht und nach einer Verweilzeit von 2 h die resultierende Farbdichte mit dem Spektraldensitometer in Prozent bestimmt. Je niedriger der Prozentwert, umso stärker ist der Farbdichteverlust. Die erhaltenen Werte werden mit einer Notenskala von 1 (sehr gut) bis 6 (sehr schlecht) korreliert.To test the resistance to water, the test print is immersed in water and determined after a residence time of 2 h, the resulting color density with the spectral densitometer in percent. The lower the percentage, the greater the color density loss. The values obtained are correlated with a grading scale from 1 (very good) to 6 (very bad).
Die Lichtbeständigkeit wird mit einem "Sun Tester" der Fa. ATLAS MTT GmbH (D-63589 Linsengericht-Altenhaßlau) gemessen. Dazu wird der Testausdruck über 2 h bei 21 °C einer Bestrahlung mit Xenonlicht in einem Wellenlägenbereich von 300 - 800nm unterzogen. Die abgestrahlte Energie entspricht einem Wert von 550 W/m2. Der Abfall der Farbdichte wird mit dem Spektraldensitometer bestimmt und die verbleibende Farbdichte in Prozent angegeben. Je geringer der Prozentwert, umso stärker ist der Farbdichteverlust.
2) Messwinkel 60° gem. DIN ISO 2813
3) Messwinkel 60° gem. DIN ISO 2813; gemessen an einer schwarzen Volltonfläche
4) Note 1 bedeutet sehr gut; Note 6 bedeutet sehr schlecht
2) Measuring angle 60 ° acc. DIN ISO 2813
3) Measuring angle 60 ° acc. DIN ISO 2813; measured on a black solid surface
4) Grade 1 means very good; Grade 6 means very bad
Die erfindungsgemäßen Beispiele zeigen sehr deutlich, dass es gelungen ist ein kostengünstiges, mattglänzendes Aufzeichnungsmaterial in sehr guter Qualität zur Verfügung zu stellen.The examples according to the invention very clearly show that it has been possible to provide a cost-effective, matt-glossy recording material in very good quality.
Insbesondere zeigen die erfindungsgemäßen Beispiele eine ausgezeichnete Bedruckbarkeit für pigmentierte Tintensysteme, die durch die hohen Farbdichtewerte und eine sehr geringe Tendenz zum Verlaufen der Tinte ("Bleeding") wiedergegeben wird. Außerdem ist bei den erfindungsgemäßen Beispielen der Druckglanz, verglichen mit Papieren des Standes der Technik, sehr hoch. Es ist somit durch die vorliegende Erfindung gelungen ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial bereitzustellen, welches einen brillanten Ausdruck liefert, wobei der Ausdruck von einem Bertachter angenehm wahrgenommen werden kann.In particular, the examples of the present invention show excellent printability for pigmented ink systems, which is reflected by the high color density values and very little tendency to bleed. Moreover, in the examples of the invention, the gloss of the printing is very high compared to prior art papers. Thus, it has been achieved by the present invention to provide an ink jet recording material which provides a brilliant expression, the expression being pleasantly perceived by a viewer.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510034827 DE102005034827B3 (en) | 2005-07-26 | 2005-07-26 | Ink jet recording material |
Publications (1)
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