DE19628342C2 - Recording material and its use for inkjet printing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial für den Tintenstrahldruck mit Papiercharakter, dessen auf die Aufzeichnungsschicht aufgebrachten Druckbilder eine außergewöhnlich hohe Wasserfestigkeit und Lichtechtheit aufweisen.The invention relates to a recording material for inkjet printing Paper character, its printed images applied to the recording layer have exceptionally high water resistance and lightfastness.
In DE 30 18 342 A ist ein synthetisches Papier für den Tintenstrahldruck beschrieben, das nach dem Bedrucken im Tintenstrahldrucker durch Hitzeeinwirkung transparentisiert wird, um mehrfarbige Tintenstrahlaufzeichnungen mit hoher Aufzeichnungsdichte, guter Farbwiedergabe und hoher Wasserfestigkeit zu erhalten. Erst durch das nachträgliche Aufschmelzen wird der zunächst blaß erscheinende Ausdruck kontrastreich und wasserfest. Diese Art Papiere haben dann den Nachteil der geringen Opazität (hohe Transparenz). Diesen Nachteil versuchen die Erfinder durch zwei- oder dreischichtige Papiere mit nicht transparentisierbarer opaker Schicht und transparentisierbarer äußerer Schicht(en), die aus Kunststoffasern bestehen, zu beseitigen. Faserhaltige Aufzeichnungschichten ergeben jedoch immer ein unzureichendes Druckbild in Bezug auf definierte Tüpfeldurchmesser und Auslaufen der Tinte in der Aufzeichnungsoberfläche.DE 30 18 342 A describes a synthetic paper for inkjet printing, after printing in the inkjet printer by exposure to heat is made transparent to multicolor inkjet records with high Recording density, good color rendering and high water resistance. Only when it is subsequently melted does the initially appear pale Expression rich in contrast and waterproof. This type of paper then has the disadvantage the low opacity (high transparency). The inventors attempt this disadvantage through two- or three-layer papers with opaque that cannot be made transparent Layer and transparentizable outer layer (s) made of synthetic fibers exist to eliminate. However, fiber-containing recording layers always result an inadequate print image with regard to defined dot diameter and Ink leakage in the recording surface.
EP-A-01 64 196 offenbart eine Aufzeichnungsschicht für Tintenstrahlverfahren auf einem flächigen Basismaterial, das auch Papiere aus synthetischen Fasern beinhaltet, wobei die Schicht sowohl ein kationisches Polymer als auch ein mehrwertiges Metallsalz zur Fixierung von wäßrigen Tinten enthält. Zusätzlich können in einer solchen Schicht wasserpenetrierbare oder wasserquellbare Binder, wie z. B. Polyvinylalkohol sowie Pigmente, wie z. B. Calciumcarbonat, Kaolin, Harnstoff-Formaldehyd-Füllstoffe, enthalten sein. Die Wasserfestigkeit von durch Tintenstrahlverfahren aufgebrachten Aufzeichnungen ist durch die Auswahl der verwendeten Komponenten (PVA; mehrwertiges Metallsalz; kationisches Polymer) relativ gering, auch wenn der beschriebene Wasserfestigkeitstest (eine Minute eintauchen in Wasser, danach abtrocknen) positiv dargestellt wird. Ziel dieser Anmeldung war in erster Linie, ein schnelltrocknendes und stapelfähiges (nicht ab legendes) Papier mit brillantem Aussehen der Aufzeichnungen herzustellen.EP-A-01 64 196 discloses a recording layer for ink jet processes a flat base material that is also made of synthetic fiber paper includes, wherein the layer includes both a cationic polymer and a contains polyvalent metal salt for fixing aqueous inks. Additionally water-penetrable or water-swellable binders can be used in such a layer, such as B. polyvinyl alcohol and pigments, such as. B. calcium carbonate, kaolin, Urea-formaldehyde fillers. The water resistance of durch Ink-jet applied records is through the selection of the components used (PVA; polyvalent metal salt; cationic polymer) relatively low, even if the water resistance test described (one minute immerse in water, then dry off) is shown as positive. Aim this Registration was, first and foremost, a quick drying and stackable (not ab laying) paper with brilliant appearance of the records.
In DE 44 46 551 C1 ist ein wasserfestes Aufzeichnungsmaterial beschrieben, bestehend aus einem synthetischen Papier und einer wasserfest abgebundenen Pigmentschicht, die der Tintenaufnahme dient. Die Fixierung der anionischen Tintenfarbstoffe wird durch kationische Fixiermittel erreicht, so daß eine insgesamt wasserfeste Aufzeichnung erreicht wird. Nachteil dieser Schichten ist die poröse Struktur der Beschichtung, die zu weiterer Aufnahme von Farbstoffen oder Fremdstoffen/Verunreinigungen fähig ist, sowie die geringe Lichtechtheit und Aktenbeständigkeit der Aufzeichnungen aufgrund der hohen inneren Oberfläche zur Absorption der Tintenfarbstoffe.DE 44 46 551 C1 describes a waterproof recording material, consisting of a synthetic paper and a waterproof bonded one Pigment layer that is used to absorb the ink. Fixing the anionic Ink dye is achieved through cationic fixatives, making a total waterproof recording is achieved. The disadvantage of these layers is that they are porous Structure of the coating that leads to further absorption of dyes or Foreign substances / impurities is capable, as well as the low lightfastness and Filing stability of the records due to the high internal surface Absorption of the ink dyes.
In EP 0575 644 B1 wird eine mikroporöse Beschichtung durch Ausbildung einer offenporigen Polymermatrix beim Überschreiten der Löslichkeitsgrenzen des gewählten Polymers im Lösungsmittel(gemisch) oder durch Zusammensintern von einzelnen Polymerpartikeln beschrieben. Diese Beschichtung soll auch im Tintenstrahldruck bedruckbar sein, wobei die Beschichtung nach der Bedruckung durch Hitze, Druck oder Lösemittel transparentisiert werden kann und dabei die aufgenommenen Tintenfarbstoffe verkapselt werden. Ein Vorteil ist die nach der Transparentisierung vorhandene erhöhte. Dauerhaftigkeit der Aufzeichnungen, insbesondere ein dauerhaftes Auflösungsvermögen. Die Herstellung derartiger Schichten ist äußert schwierig, da Fällungsreaktionen von Polymeren bzw. ein Zusammensintern von Polymeren nur schwierig zu steuern sind.In EP 0575 644 B1 is a microporous coating by forming a open-pored polymer matrix when the solubility limits of the selected polymer in the solvent (mixture) or by sintering together individual polymer particles described. This coating should also be used in Inkjet printing can be printed with the coating after printing can be made transparent by heat, pressure or solvents and thereby the absorbed ink dyes are encapsulated. One advantage is that after Existing increased transparency. Durability of records, especially a permanent resolving power. The manufacture of such Layers is extremely difficult because of precipitation reactions of polymers or a Sintering together of polymers are difficult to control.
In US-A-5,242,739 ist ein Transfermaterial für Stoffe beschrieben, das aus einem Papier, z. B.. einem Latex-imprägnierten Papier, mit einer optionalen Trennschicht und mit einer Beschichtung aus thermoplastischem Polymerteilchen und einem filmbildenden Binder. Das Material wird zunächst von Hand beschrieben oder bemalt oder mittels mechanischen Druckern (Matrix-Druckern) bedruckt. Die Beschichtung kann dann mit dem Druckbild aus Textilien bei hoher Temperatur z. B. durch Bügeln übertragen werden, ist also nicht fest mit dem Trägermaterial verbunden. Eine Eignung für Tintenstrahldrucke ist nicht erwähnt. In US-A-5,242,739 a transfer material for fabrics is described, which consists of a Paper, e.g. B. .. a latex-impregnated paper, with an optional separating layer and with a coating of thermoplastic polymer particles and a film-forming binder. The material is first written on or painted by hand or printed using mechanical printers (matrix printers). The coating can then with the print image from textiles at high temperature z. B. by ironing are transferred, so is not firmly connected to the carrier material. One There is no mention of suitability for inkjet printing.
In US-A-5,194,317 ist ein Aufzeichnungsmaterial für Tintenstrahldruck mit einem transparenten Kunststoffilm als Trägermaterial und einer darauf aufgebrachten Aufzeichnungsschicht, die ein Bindemittel und Kunststoffperlen enthält, beschrieben. Die Druckschrift enthält keine Angaben zur Aufschmelzbarkeit der Aufzeichnungsschicht.In US-A-5,194,317 there is a recording material for ink jet printing with a transparent plastic film as the carrier material and a thereon applied recording layer containing a binder and Contains plastic beads, described. The publication does not contain any Information on the fusibility of the recording layer.
Für Anwendungen im Außenbereich oder im Sicherheitsbereich bei andauerndem Wasser-, Feuchte- und Lichteinfluß sind bisher bekannte Tintenstrahlpapiere ohne weitere Verfahrensschritte, wie z. B. eine Überlaminierung mit Folie, nicht geeignet, da die Wasserfestigkeit der Basispapiere und der bedruckten Aufzeichnungsschicht nicht ausreichend sind. Gerade bei Anwendungen, wie z. B. Baupläne, Landkarten, Lagepläne, Etiketten, Schilder, Markierungen, Ausweise, Tickets, Wertpapiere sind auch unter Wasser-, Feuchte und Lichteinfluß mechanisch stabile und uneingeschränkt farbstabile Tintenstrahldrucke gefordert.For outdoor or security applications permanent water, moisture and light influence are known so far Inkjet papers without further process steps, such as. Legs Overlamination with foil, not suitable because of the water resistance of the Base papers and the printed recording layer are insufficient are. Especially in applications such as B. Construction plans, maps, site plans, Labels, signs, markings, ID cards, tickets, securities are Mechanically stable and even under the influence of water, moisture and light Unrestrictedly color-stable inkjet prints are required.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Aufzeichnungsmaterial für Tintenstrahldruck zur Verfügung zu stellen, das für die beschriebenen Anwendungen geeignet ist und dabei jeder Art von Feuchte- oder Wassereinfluß sowie Lichteinfluß widersteht. Hierfür ist sowohl die mechanische Festigkeit des Trägerpapieres unter Wassereinfluß als auch die Wasser- und Lichtbeständigkeit des Tintenstrahlbildes gefordert. Weiterhin ist ein brillanter, kontrastreicher, farbiger oder schwarzer Tintenstrahldruck mit hoher Auflösung und sehr guter Randschärfe notwendig.The object of the present invention is therefore to provide a To provide recording material for inkjet printing, that is suitable for the applications described and of any kind withstands the influence of moisture or water as well as the influence of light. Therefor is both the mechanical strength of the backing paper below Influence of water as well as the water and light resistance of the Inkjet image required. Furthermore is a brilliant, high-contrast, color or black inkjet printing with high Resolution and very good edge definition necessary.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahlverfahren mit wäßrigen Tinten mit einem synthetische Fasern enthaltenden Trägerpapier, das einen Anteil von Cellulosefasern von 10 Gew.% bis 90 Gew.% und einen Anteil an synthetischen Fasern von 40 Gew.% bis 1 Gew.% und einen Anteil an Bindemittel von 50 Gew.% bis 5 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht des Trägerpapieres aufweist und das ein- oder beidseitig mit einer faserfreien porösen Aufzeichnungsschicht versehen ist, die 60 Gew.-% bis 95 Gew.-% feinteilige nicht verschmolzene thermoplastische Kunststoffpartikel mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 µm bis 40 µm umfaßt, wobei ein daraus hergestellter selbsttragender Film nach ISO R527 eine Reißdehnung von über 5% und eine Reißfestigkeit von über 5 MPa aufweist, und der Rest aus filmbildenden Bindemitteln, anorganischen Pigmenten und in derartigen Schichten über dem Hilfs- und Zusatzstoffen besteht; und das Aufzeichnungsmaterial nach Wärmeeinwirkung auf die Aufzeichnungsschicht und Ausbilden eines zusammenhängenden Filmes aus verschmolzenen oder zusammengesinterten Kunststoffpartikeln nach 1- wöchiger Lagerung bei 30°C in Wasser noch 80% des Durchreißwiderstandes des trockenen Papieres, gemessen nach DIN 53128, aufweist.According to the invention this object is achieved by a Recording material for the ink jet process with aqueous inks with a synthetic fiber-containing backing paper that has a Proportion of cellulose fibers from 10% by weight to 90% by weight and a proportion of synthetic fibers of 40% by weight to 1% by weight and a proportion of Binder from 50% by weight to 5% by weight based on the total weight of the Has carrier paper and one or both sides with a fiber-free porous recording layer is provided, the 60 wt .-% to 95% by weight of finely divided, non-fused thermoplastic Plastic particles with an average particle size of 0.5 µm to 40 µm, a self-supporting film made therefrom according to ISO R527 has an elongation at break of over 5% and a tear strength of over 5 MPa and the remainder of film-forming binders, inorganic Pigments and in such layers over the auxiliaries and additives consists; and the recording material after the action of heat on the Recording layer and forming a continuous film fused or sintered together plastic particles after 1- weekly storage at 30 ° C in water still 80% of the tear resistance of the dry paper, measured according to DIN 53128.
Die mittlere Teilchengröße der Kunststoffteilchen beträgt vorzugsweise 5 µm bis 20 µm.The mean particle size of the plastic particles is preferably 5 µm to 20 µm.
Die Lösung der Aufgabe schließt die Verwendung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials zum Erzeugen beständiger ein oder mehrfarbiger Aufzeichnung auf dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial, durch Tintenstrahlverfahren und anschließendes Behandeln der bedruckten Aufzeichnungsschicht mit Wärme bei Temperaturen von 80-200°C, vorzugsweise 100°-180°C, um einen zusammenhängenden Film aus den verschmolzenen oder zusammengesinterten Kunststoffpartikeln auszubilden, ein wobei die optische Dichte, gemessen nach DIN 4512, von den aufgebrachten farbigen Aufzeichnungen der Grundfarben nach einwöchiger Lagerung bei 30° in Wasser bezogen auf die Ausgangswerte nach der Wärmebehandlung noch mindestens 90% beträgt.The solution to the problem includes the use of the invention Recording material for producing permanent monochrome or multicolor Recording on the recording material according to the invention Inkjet process and subsequent treatment of the printed Recording layer with heat at temperatures of 80-200 ° C, preferably 100 ° -180 ° C, in order to form a continuous film from the to form fused or sintered plastic particles, one where the optical density, measured according to DIN 4512, of the applied colored records of the basic colors after one week Storage at 30 ° in water based on the initial values after Heat treatment is still at least 90%.
Vorzugsweise wird zusätzlich zur Wärme die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht mit erhöhtem Druck beaufschlagt. Preferably, in addition to the heat, the surface of the Recording layer applied with increased pressure.
Vorzugsweise enthält das Trägerpapier neben den Cellulosefasern und dem (den) Bindemittel(n) noch Füllstoffe und/oder Pigmente, wobei sich durch deren Anwesenheit der Bindemittelanteil entsprechend verringert. Geeignete Pigmente sind Kaolin, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, TiO2. Der Pigment/Füllstoffgehalt kann 2,0 Gew.-% bis 30 Gew.-% betragen. Die Naßfestigkeit des Trägerpapieres kann durch Mitverwendung von Vernetzungsmitteln für das Bindemittel und/oder Naßfestmittel entsprechend den Erfordernissen eingestellt werden. Bevorzugte Bindemittel sind Polyvinylacetat, Polyvinylacetatcopolymere, Styrol/Butadiencopolymere, Styrol/Butadien/Acylnitrilterpolymere, Styrol/(Meth)- acrylatcopolymere, (Meth)acrylpolymere, Ethylen/(Meth)acrylsäurecopolymere Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Stärke, Stärkederivate, Kasein oder Mischungen derselben. Derartige filmbildende Polymere sind kommerziell erhältlich.In addition to the cellulose fibers and the binder (s), the carrier paper preferably also contains fillers and / or pigments, the presence of which reduces the binder content accordingly. Suitable pigments are kaolin, barium sulfate, calcium carbonate, calcium sulfate, TiO 2 . The pigment / filler content can be 2.0% by weight to 30% by weight. The wet strength of the carrier paper can be adjusted according to requirements by using crosslinking agents for the binder and / or wet strength agents. Preferred binders are polyvinylacetate, polyvinylacetate copolymers, styrene / butadiene copolymers, styrene / butadiene / acyl nitrile terpolymers, styrene / (meth) acrylate copolymers, (meth) acrylic polymers, ethylene / (meth) acrylic acid copolymers, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, starch, starch, or mixtures thereof, hydroxyethyl cellulose . Such film-forming polymers are commercially available.
Als Vernetzungsmittel können beispielsweise Melamin-Formaldehydharze oder Harnstoff-Formaldehydharze verwendet werden. Das Trägerpapier wird auf üblichen Papiermaschinen nach bekannten Verfahren hergestellt und vorzugsweise in der Leimpresse und/oder durch nachträgliche Beschichtung in einer üblichen Beschichtungsmaschine mit dem Bindemittel versehen. Als synthetische Fasern können z. B. Polyamidfasern, Polyesterfasern, Viskosefasern, Polyethylenfasern oder Mischungen derselben im Trägerpapier enthalten sein. Das Flächengewicht des Trägerpapieres kann 50 g/m2 bis 300 g/m2, vorzugsweise 80 g/m2 bis 200 g/m2 befragen.Melamine-formaldehyde resins or urea-formaldehyde resins, for example, can be used as crosslinking agents. The carrier paper is produced on conventional paper machines according to known processes and is preferably provided with the binder in the size press and / or by subsequent coating in a conventional coating machine. As synthetic fibers, for. B. polyamide fibers, polyester fibers, viscose fibers, polyethylene fibers or mixtures thereof can be contained in the carrier paper. The basis weight of the carrier paper can be 50 g / m 2 to 300 g / m 2 , preferably 80 g / m 2 to 200 g / m 2 .
Durch das nachträgliche vollflächige Aufbringen des Bindemittels kann auch erreicht werden, daß das beschichtete bzw. imprägnierte Trägerpapier nicht oder nur sehr langsam Wasser aufnimmt. Es ist besonders vorteilhaft, wenn eine solche Beschichtung vor dem Aufbringen der porösen, verfilmbaren, faserfreien Aufzeichnungsschicht aufgebracht wird. Diese Beschichtung bzw. Imprägnierung des Trägerpapieres verhindert dann, daß auf die poröse Aufzeichnungsschicht beim Bedrucken aufgebrachte Tintenfarbstoffe bis ins Trägerpapier eindringen können und damit bei der nachfolgenden Hitze- und eventuellen Druckbehandlung nicht in der Aufzeichnungsschicht fixiert werden.The subsequent full-surface application of the binder can also be achieved be that the coated or impregnated carrier paper is not or only very much slowly absorbs water. It is particularly beneficial when such Coating before application of the porous, filmable, fiber-free Recording layer is applied. This coating or impregnation of the Backing paper then prevents that on the porous recording layer when Printing on applied ink dyes can penetrate into the carrier paper and thus not in the subsequent heat and possible pressure treatment Recording layer are fixed.
Wegen der geringen Aufnahmefähigkeit des Trägerpapieres für wäßrige Tinten ergibt ein direkter Druck mittels eines Tintenstrahldruckers ein schlecht trocknendes und verlaufenes, nicht wasserfestes Bild. Das Trägerpapier selbst weist eine ausgezeichnete Naßfestigkeit auf, was sich durch einen hohen Weiterreißwiderstand in vollständig nassem Zustand ausdrückt.Because of the low absorption capacity of the backing paper for aqueous inks direct printing by means of an inkjet printer, and poor drying blurred, not waterproof image. The backing paper itself has a excellent wet strength, which is reflected in a high tear resistance expresses when completely wet.
Auf dieses Trägerpapier wird deshalb einseitig oder beidseitig eine poröse Aufzeichnungsschicht aufgebracht, die die im Tintenstrahlverfahren aufgebrachte Tinte schnell aufnehmen kann und randscharfe und gut aufgelöste Bilder/Ausdrucke ergibt. Diese Beschichtung enthält zu 60% bis 95% feinteilige hydrophobe thermoplastische Kunststoffpartikel mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 1 µm und 40 µm, bevorzugt 5 bis 20 µm. Weiterhin enthält diese Beschichtung ein oder mehrere filmbildende Bindemittel sowie weitere übliche Hilfsstoffe wie z. B. Benetzungshilfsmittel, Entschäumer, anorganische Pigmente, Füllstoffe, Farbstoffe, UV-Absorber, Weichmacher, Anitioxidantien. Die zunächst poröse Aufzeichnungsschicht wird aus einer wässrigen oder Lösemittel enthaltenden Beschichtungszusammensetzung durch Aufbringen auf das Trägerpapier und Trocknen bei Temperaturen in der Aufzeichnungsschicht unterhalb der Erweichungstemperatur der thermoplastischen Kuststoffartikel ausgebildet. Die Kunststoffpartikel lassen sich jedoch durch Einwirkung von Wärme und ggfs. Druck auf die Aufzeichnungsschicht zu einem zusammenhängenden Film verschmelzen oder zusammensintern. Dabei wird die poröse Struktur der Aufzeichnungsschicht weitgehend zerstört und es bildet sich ein Film aus den thermoplastischen Kunststoffteilchen (organischen Pigmentteilchen) aus, in dem die weiteren Bestandteile der Schicht und die aufgebrachten Tintenfarbstoffe eingeschlossen und damit fixiert werden.A porous paper is therefore placed on one or both sides of this carrier paper Recording layer applied, which applied in the inkjet process Can absorb ink quickly and have sharp and well-resolved images / printouts results. This coating contains 60% to 95% finely divided hydrophobic ones thermoplastic plastic particles with an average particle size between 1 µm and 40 µm, preferably 5 to 20 µm. This coating also contains an or several film-forming binders and other common auxiliaries such as. B. Wetting aids, defoamers, inorganic pigments, fillers, dyes, UV absorbers, plasticizers, anti-oxidants. The initially porous Recording layer is made up of an aqueous or solvent-containing one Coating composition by application to the backing paper and Drying at temperatures in the recording layer below the Softening temperature of the thermoplastic Kuststoffartikel formed. the However, plastic particles can be removed by the action of heat and, if necessary, pressure fused onto the recording layer to form a continuous film or sintered together. This becomes the porous structure of the recording layer largely destroyed and a film is formed from the thermoplastic Plastic particles (organic pigment particles) in which the other Components of the layer and the applied ink dyes included and be fixed with it.
Überraschend wurde gefunden, daß die Kombination des speziellen Papieres, das synthetische Fasern enthält, mit Aufzeichnungsschichten basierend auf thermoplastischen organischen Pigmenten nach Bedruckung und Hitze/Druckbehandlung zu einem abriebfesten und außerordentlich wasserfesten Aufzeichnungsmaterial führt, das auch z. B. nach 1-wöchiger Lagerung in Wasser seine Festigkeit behält und die aufgebrachte Bildinformation abriebfest ist und nahezu ohne Verlust an Kontrast bei Einwirkung von Wasser bleibt. Weiterhin weisen die so erhaltenen Aufzeichnungen im Gegensatz zu bisher bekannten Tintenstrahldrucken und dem unverfilmten bedruckten Material eine extrem erhöhte Lichtbeständigkeit auf.Surprisingly, it was found that the combination of the special paper that contains synthetic fibers, with recording layers based on thermoplastic organic pigments after printing and Heat / pressure treatment to an abrasion-resistant and extremely water-resistant Recording material leads that also z. B. after 1 week of storage in water retains its strength and the applied image information is abrasion-resistant and almost remains without loss of contrast when exposed to water. They continue to do so obtained records in contrast to previously known ink jet prints and the unfilmed printed material an extremely increased light resistance on.
Die auf dem synthetischen Basispapier ausgebildete poröse Aufzeichnungsschicht ermöglicht schnelle Tintenaufnahme und die Fixierung der in der Druckfarbe (Tinte) enthaltenen Farbstoffe. Weiterhin muß die Aufzeichnungsschicht vor und insbesondere nach ihrer Verfilmung auf dem Basispapier gut haften, sowohl im nassen als auch im trockenen Zustand. Die Aufzeichnungsschicht selbst muß in sich eine genügend hohe Kohäsion aufweisen, so daß mäßige mechanische Beanspruchung durch Knicken, Falten, Falzen oder Reiben, z. B. beim Druckprozeß, nicht zu einer Beschädigung der Schicht bzw. des Druckbildes führt. Nach der Verfilmung darf die Aufzeichnungsschicht auch bei hohen Beanspruchungen nicht beschädigt werden.The porous recording layer formed on the synthetic base paper enables fast ink absorption and fixation of the ink (ink) in the printing ink contained dyes. Furthermore, the recording layer must be in front of and Adhere well to the base paper, especially after they have been film-coated, both in wet as well as dry. The recording layer itself must be in itself have a sufficiently high cohesion, so that moderate mechanical Stress from kinking, folding, folding or rubbing, e.g. B. in the printing process, does not lead to damage to the layer or the printed image. After The recording layer must not be made into a film, even under high stresses to be damaged.
Um die gute Aufnahmefähigkeit für wäßrige Tinten zu gewährleisten, wird in der Aufzeichnungsschicht bevorzugt ein hydrophobes thermoplastisches Pigment, das eine mittlere Teilchengröße zwischen 1 µm und 30 µm, bevorzugt 5 bis 20 µm, aufweist, verwendet. Die einzelnen Polymerteilchen können dabei kugelförmig oder hohlkugelförmig sein, bevorzugt besteht das Pigment aus irregulär geformten Teilchen. Der Schmelzpunkt des für die Teilchen verwendeten Polymers sollte zwischen 80°C und 200°C, bevorzugt zwischen 100°C und 160°C liegen. Liegt er darunter ist eine Beschichtung der Polymerteilchen aus einer Suspension/Emulsion nicht möglich ohne die Teilchen beim Ausbilden der Schicht vorzeitig aufzuschmelzen und aneinanderzubinden, liegt der Schmelzpunkt höher, ist der nach dem Drucken durchzuführende Behandlungsschritt oft nicht ohne Zersetzung der Beschichtung oder des Trägermaterials möglich. Die Teilchengrößenverteilung der Pigmente kann breit oder eng sein; wichtig für die Auswahl ist das genügende Tintenaufnahmevermögen der Beschichtung aufgrund ihrer Porosität. Hierfür sind insbesondere poröse thermoplastische Pigmente mit einem hohen Hohlraumvolumen von Vorteil wie sie bei der Fällung von von Polymere aus Lösung gewonnen werden können.In order to ensure good absorption for aqueous inks, the Recording layer preferably a hydrophobic thermoplastic pigment which an average particle size between 1 µm and 30 µm, preferably 5 to 20 µm, has, used. The individual polymer particles can be spherical or be hollow spherical, the pigment preferably consists of irregularly shaped Particle. The melting point of the polymer used for the particles should between 80 ° C and 200 ° C, preferably between 100 ° C and 160 ° C. He lies underneath is a coating of the polymer particles from a suspension / emulsion not possible without prematurely melting the particles when the layer is being formed and bond together, if the melting point is higher, it will be after printing treatment step to be carried out often not without decomposition of the coating or the carrier material possible. The particle size distribution of the pigments can be wide or narrow; What is important for the selection is sufficient Ink receptivity of the coating due to its porosity. For this are especially porous thermoplastic pigments with a high void volume advantage as they are obtained from the precipitation of polymers from solution can.
Als Polymere für das thermoplastische Pigment können wasserunlösliche Homopolymere oder Copolymere der folgenden Verbindungsklassen verwendet werden: Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyester, Polyamide, Polyurethane, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Cellulosederivate, Stärkederivate, Polyepoxide verwendet werden. Wichtig für die Auswahl eines geeigneten thermoplastischen Pigmentes ist das Vorhandensein von definierten Teilchen mit vorgegebener Größe und Gestalt, um möglichst hochporöse Beschichtungen zur schnellen Tintenaufnahme zu erhalten. Dabei ist es vorteilhaft, Teilchen zu verwenden, wie sie z. B. beim mechanischen Zerkleinern, z. B. Mahlen, von Polymeren gewonnen werden können oder beim Fällen von Polymeren aus Lösung entstehen. Die getrocknete Beschichtung sollte daher eine Porosität von mindestens 0,2 ml/g aufweisen, die durch die gravimetrische Aufnahme von Wasser innerhalb von 1 min an getrocknetem Beschichtungsmaterial zu bestimmen ist. Die mittlere Teilchengröße der thermoplastischen Pigmente sollte zwischen 0,5 und 40 µm liegen, bevorzugt zwischen 5 µm und 20 µm, um optimale Trocknung beim Bedrucken, Kantenschärfe und hohe Auflösung zu gewährleisten. Schichten mit kleineren Pigmentteilchen trocknen schlechter, Schichten mit mittlerer Teilchengröße von über 40 µm sind rauh und ergeben keine kantenscharfen Bilder.Water-insoluble polymers can be used as polymers for the thermoplastic pigment Homopolymers or copolymers of the following classes of compounds are used be: polyacrylates, polymethacrylates, polyesters, polyamides, polyurethanes, Polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, Polyvinylidene chloride, cellulose derivatives, starch derivatives, polyepoxides are used will. It is important for the selection of a suitable thermoplastic pigment the presence of defined particles with a given size and shape, in order to obtain highly porous coatings for fast ink absorption. It is advantageous to use particles as they are, for. B. the mechanical Crushing, e.g. B. milling, can be obtained from polymers or during felling of polymers arise from solution. The dried coating should therefore have a porosity of at least 0.2 ml / g, which is determined by the gravimetric Absorption of water within 1 min on the dried coating material is to be determined. The mean particle size of the thermoplastic pigments should be between 0.5 and 40 μm, preferably between 5 μm and 20 μm, in order to be optimal Ensure drying during printing, sharpness of the edges and high resolution. Layers with smaller pigment particles dry less, layers with medium ones Particle sizes of over 40 µm are rough and do not produce images with sharp edges.
Die mechanischen Eigenschaften der thermoplastischen Pigmente bestimmen im wesenlichen die Eigenschaften der verfilmten Schicht. Ein aus dem thermoplastischen Pigment hergestellter selbsttragender Film hat deshalb bevorzugt eine Reißdehung von über 5%, insbesondere über 20% und eine Reißfestigkeit von über 5 MPa (ISO R 527). Damit erreicht man nach dem Verfilmen eine mechanisch stabile, flexible Aufzeichnungsschicht auf dem Basispapier.The mechanical properties of the thermoplastic pigments determine the essential the properties of the filmed layer. One from the Self-supporting film made of thermoplastic pigment has therefore been preferred an elongation at break of over 5%, in particular over 20% and a tear strength of over 5 MPa (ISO R 527). This gives you a mechanical one after filming stable, flexible recording layer on the base paper.
Um eine vor dem Verfilmen abriebbeständige Aufzeichnungsschicht zu erhalten, ist es notwendig, ein Bindemittel für das thermoplastische Pigment auszuwählen, das nach der Trocknung der in der Regel wäßrigen Beschichtungszusammensetzung die Pigmentteilchen auf dem Trägerpapier fixiert, ohne die Porosität der Schicht zu stark herabzusetzen. Als besonders geeignet für diesen Zweck haben sich Kunststoffdispersionen, wie z. B. Vinylacetat-homo- oder Copolymerisate, Acrylat- (Co)polymerisate, Styrol-Butadien-Copolymerisate, Ethylen- oder Vinylchloridcopolymerisate, Polyurethandispersionen erwiesen. Um die Flexibilität der Schicht und die Haftung zum Papier zu gewährleisten, werden bevorzugt Dispersionen mit einer Mindestfilmbildungstemperatur zwischen -20°C und +50°C, bevorzugt zwischen -10°C und +20°C eingesetzt.In order to obtain an abrasion-resistant recording layer before filming, is it is necessary to select a binder for the thermoplastic pigment that after the drying of the generally aqueous coating composition Pigment particles fixed on the backing paper without increasing the porosity of the layer to belittle. Have been found to be particularly suitable for this purpose Plastic dispersions, such as. B. vinyl acetate homo- or copolymers, acrylate (Co) polymers, styrene-butadiene copolymers, ethylene or Vinyl chloride copolymers, polyurethane dispersions proved. To the flexibility of the Layer and adhesion to the paper are preferred Dispersions with a minimum film formation temperature between -20 ° C and + 50 ° C, preferably used between -10 ° C and + 20 ° C.
Weiterhin können wasserlösliche Binder, wie z. B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Stärke, Stärkederivate, Polyacrylamid, Kasein, wasser- oder ammoniaklösliche Polyacrylate oder Polymethacrylate sowie deren Copolymere, z. B. mit Styrol, Cellulosederivate wie Celluloseäther, Carboxymethylcellulose eingesetzt werden. Um die Festigkeit weiter zu erhöhen, können Vernetzungshilfsmittel in die Beschichtungslösung eingearbeitet werden, die beim Trocknen der Schicht abreagieren. Geeignete Substanzen finden sich unter Harnstoff- oder Melamin- Formaldehydharzen, Aziridinen, mehrfunktionellen Isocyanafen, Borsäure (für PVA).Furthermore, water-soluble binders, such as. B. polyvinyl alcohol, Polyvinylpyrrolidone, starch, starch derivatives, polyacrylamide, casein, water or ammonia-soluble polyacrylates or polymethacrylates and their copolymers, e.g. B. used with styrene, cellulose derivatives such as cellulose ethers, carboxymethyl cellulose will. To further increase the strength, crosslinking aids can be added to the Coating solution should be incorporated when the layer dries react off. Suitable substances can be found under urea or melamine Formaldehyde resins, aziridines, multifunctional isocyanates, boric acid (for PVA).
Als Hilfsmittel in der Schicht können weiterhin optische Aufheller, Netzmittel, weitere Pigmente in kleinen Mengen, z. B. Kieselsäure, Aluminiumhydroxide oder -oxide, Kaolin, Calciumcarbonat, sowie Farbstoffe für eingefärbte Papiere, Haftvermittler, Entschäumer, Verdickungsmittel, Dispergierhilfsmittel vorhanden sein. Um den Schmelzpunkt; die Erweichungstemperatur und das Fließverhalten des thermoplastischen Pigmentes zu beeinflussen, kann weiterhin ein Weichmacher mit verwendet werden. Geeignete Weichmacher gibt es für fast alle Polymeren, z. B. Phthalatester, Fettsäureester.Optical brighteners, wetting agents and others can also be used as auxiliary agents in the layer Pigments in small amounts, e.g. B. silica, aluminum hydroxides or oxides, Kaolin, calcium carbonate, as well as dyes for colored papers, adhesion promoters, Defoamers, thickeners, dispersants may be present. To the Melting point; the softening temperature and the flow behavior of the Thermoplastic pigment can continue to use a plasticizer be used. There are suitable plasticizers for almost all polymers, e.g. B. Phthalate esters, fatty acid esters.
Der Einsatz von Hilfsstoffen zur Fixierung der anionischen Tintenfarbstoffe ist möglich, jedoch nicht bevorzugt. Die üblicherweise eingesetzten kationischen Polymere zur Fixierung der anionischen Farbstoffe, wie z. B. kationische Acrylate, Acrylamide, Polydiallydimethylamin-chlorid, Polyallylamin, Polydiallylamin und Polyimin verschlechtern in der Regel die Lichtechtheit. Der Einsatz derartiger Verbindungen muß deshalb auf ihre Auswirkungen bez. Lichtechtheit der Tintenfarbstoffe überprüft werden. The use of auxiliaries to fix the anionic ink dyes is possible, but not preferred. The cationic ones commonly used Polymers for fixing the anionic dyes, such as. B. cationic acrylates, Acrylamides, polydiallydimethylamine chloride, polyallylamine, polydiallylamine and polyimine generally deteriorate the lightfastness. The use of such Compounds must therefore be checked for their effects in terms of lightfastness Ink dyes are checked.
Die Tintenabsorptionsschicht wird durch Aufbringen der Beschichtungszusammen setzung mit Hilfe von üblichen Beschichtungsverfahren, z. B. mit Walzenauftrag und Luftbürsten- oder Rollrakeldosierung, bevorzugt aus wäßriger Dispersion, auf das synthetische Papier aufgebracht und mit Heißluft getrocknet. Die Auftragsmenge der getrockneten Beschichtungszusammensetzung beträgt zwischen 10 und 50 g/m2, bevorzugt 15 bis 30 g/m2. Diese Auftragsmenge ist notwendig, um die Tintenflüssigkeit beim Druck schnell in der Beschichtung aufnehmen zu können und damit ein Verlaufen der Bildlinien zu verhindern. Je nach später zu verwendendem Drucker und Tintenmenge kann das Auftragsgewicht der Aufzeichnungsschicht variieren.The ink absorbing layer is formed by applying the coating composition using conventional coating methods, e.g. B. with roller application and air brush or roller doctor metering, preferably from an aqueous dispersion, applied to the synthetic paper and dried with hot air. The applied amount of the dried coating composition is between 10 and 50 g / m 2 , preferably 15 to 30 g / m 2 . This application quantity is necessary in order to be able to absorb the ink liquid quickly in the coating during printing and thus to prevent the image lines from running. The application weight of the recording layer can vary depending on the printer to be used later and the amount of ink.
Die Tintenabsorptionsschicht der vorliegenden Erfindung haftet ausreichend an dem synthetischen Basispapier und weist vor dem Verfilmen eine gute Kohäsion sowie Flexibilität auf, so daß sie mechanischen Beanspruchungen standhält. Nach der Verfilmung steigt die Belastbarkeit, so daß sie sowohl im trockenen als auch im nassen Zustand mechanisch nur außerordentlich schwer zu beschädigen ist. Dies ist z. B. bei allen Anwendungen notwendig, bei dene Fälschungsicherheit, Urkundensicherheit etc. gewährleitstet werden muß.The ink absorbing layer of the present invention is sufficiently adhered to that synthetic base paper and has good cohesion before filming as well Flexibility so that it can withstand mechanical stresses. After Filming increases the resilience, so that it can be used both in the dry and in the When wet, it is extremely difficult to damage mechanically. This is z. B. necessary for all applications where counterfeit protection, Document security etc. must be guaranteed.
Nach der Bedruckung mittels Tintenstrahldruck wird das Papier auf eine Temperatur oberhalb der Schmelzpunktes/Erweichungspunktes des verwendeten thermoplastischen Pigmentes gebracht, wobei die Porenstruktur der Beschichtung zerstört wird und ein thermoplastischer Film ausgebildet wird, der die verwendeten Hilfstoffe und die aufgebrachten Tintenfarbstoffe enthält. Durch diese Nachbehandlung des Druckes wird erreicht, daß die Tintenfarbstoffe gegen Einfluß von Wasser unempfindlich werden. Dies gilt sowohl für in üblichen wäßrigen Tintenstrahltinten verwendete wasserlösliche, meist anionischen Farbstoffe als auch für Pigmentfarbstoffe. Überraschend wurden weiterhin gefunden, daß die Lichtbeständigkeit der hitzebehandelten Drucke insbesondere bei Verwendung von löslichen Farbstoffen extrem ansteigt. Die Ausbildung eines Kunststoffilmes aus der das thermoplastische Pigment enthaltenden Schicht kann durch zusätzlichen Einfluß von Druck beschleunigt und vervollständigt werden. After printing by means of inkjet printing, the paper is brought to a temperature above the melting point / softening point of the one used thermoplastic pigment, the pore structure of the coating is destroyed and a thermoplastic film is formed using the used Contains auxiliaries and the applied ink dyes. Through this After treatment of the print it is achieved that the ink dyes against influence become insensitive to water. This applies to both in usual aqueous Inkjet inks used water soluble, mostly anionic dyes as well for pigment dyes. Surprisingly, it was also found that the The lightfastness of the heat-treated prints, especially when using soluble dyes increases extremely. The formation of a plastic film from the the thermoplastic pigment-containing layer can be influenced by additional accelerated and completed by pressure.
Geeignete Methoden zur Verfilmung stehen zur Verfügung, z. B. IR- Bestrahlung, Heizpressen, Bügeleisen, beheizbare Walzen oder Fixiereinrichtungen, wie sie in Kopierern oder Heißlaminiergeräten zu finden sind.Suitable methods for filming are available, e.g. B. IR- Irradiation, hot presses, irons, heated rollers or Fusing devices such as those in copiers or hot laminators too are found.
Durch die Verfilmung wird die Oberfläche wasserabstoßend und kann deshalb keine weitere Tinte mehr aufnehmen. Dies trägt zur hohen Fälschungsssicherheit der Ausdrucke bei. Weiterhin erübrigt sich in der Regel, eine Laminierfolie zum Schutz über den Druck aufzubringen. Dies hat enorme Verfahrens- sowie Kostenvorteile.The film makes the surface water-repellent and can therefore do not take up any more ink. This adds to the high Forgery-proof printouts. Furthermore, there is no need in the As a rule, apply a lamination film over the print for protection. this has enormous procedural and cost advantages.
Das beschichtete Papier weist auch einen hohen Widerstand gegen mechanische Beanspruchung auf, d. h. ein Einreißen und Zerreißen des Papieres ist sowohl im trockenen als auch nassen Zustand nur mit hohem Kraftaufwand möglich. Insbesondere weist das Papier im völlig durchnäßten Zustand über 80% des Durchreißwiderstandes des trockenen Papieres, gemessen nach DIN 53128, auf.The coated paper also has a high resistance to mechanical stress, d. H. a tearing and tearing of the Paper is only high in both dry and wet conditions Effort possible. In particular, the paper exhibits im completely soaked state over 80% of the tear resistance of the dry Of paper, measured according to DIN 53128.
Das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Papier kann mit handelsüblichen Tintenstrahldruckern mit einem kontrastreichen, bei Farbdruckern farbigen, kantenscharfen Bild mit hoher Auflösung bedruckt werden. Das Papier nimmt dabei die meist wäßrige oder überwiegend wäßrige Tinte schnell in der Beschichtung auf und ist kurz nach dem Ausdruck trocken und wischfest. Geeignete Drucker sind z. B. Drucker, die mit wäßrigen Tinten nach dem Tropfdüsenspritz-Prinzip, dem Piezoprinzip oder dem kontinuierlichen Tintenspritz-Verfahren arbeiten, wie sie in verschiedenen Varianten z. B. von den Firmen Canon. Epson, Hewlett Packard, Iris, Lexmark, Encad u. a. angeboten werden. Sowohl kleinformatige (DIN A3 und A4) als auch großformatige Ausdrucke, z. B. auf Rollen für Poster, sind möglich. Die in den o. g. Druckern verwendeten Tinten enthalten in der Regel neben Wasser und anionischen Farbstoffen weitere Hilfsstoffe, wie z. B. Hochsieder (Glykole, NMP), Netzmittel.The paper described in the present invention can with commercially available inkjet printers with a high-contrast, at Color printers printed with a high-resolution, sharp-edged image will. The paper takes the mostly aqueous or predominantly aqueous ink quickly absorbs in the coating and is shortly after Expression dry and smudge-proof. Suitable printers are e.g. B. Printers that with aqueous inks based on the drip nozzle principle, the piezo principle or the continuous ink jet process as described in different variants z. B. from Canon. Epson, Hewlett Packard, Iris, Lexmark, Encad, and others. Tobe offered. As well as small format (DIN A3 and A4) as well as large format printouts, e.g. B. on rolls for posters are possible. The in the above. Printers The inks used usually contain in addition to water and anionic Dyes other auxiliaries, such as. B. high boilers (glycols, NMP), Wetting agents.
Das Druckbild ist nach der Hitzebehandlung äußerst knick-, falt-, falz- und kratzbeständig sowohl im nassen als auch im trockenen Zustand, so daß die Bildinformation auch unter extremen Umweltbedingungen uneingeschränkt erhalten bleibt. Bevorzugt werden Tinten für die Bebilderung gewählt, die eine hohe Lichtbeständigkeit auch gegen UV- Licht aufweisen. Aufgrund der Fixierung der Farbstoffe und der Wasserfestigkeit der Beschichtung selbst übersteht das Material auch lange Einwirkung von Wasser. So nimmt die Farbintensität (Kontrast) des Druckbildes innerhalb von 1 Woche Lagerung in Wasser von 30°C nicht oder nur geringfügig ab. Auf jeden Fall ist die Farbstabilität unter diesen Bedingungen so gut, daß nach dieser Behandlung die optische Dichte von Farbflächen der Grundfarben Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb, Blau, Rot, Grün bezogen auf die Ausgangswerte noch mindestens 90% beträgt.After the heat treatment, the print image is extremely kink, fold and creased and scratch-resistant both when wet and when dry, see above that the image information even under extreme environmental conditions remains unrestricted. Inks are preferred for the Illustrations chosen that have a high level of light resistance, even against UV Show light. Due to the fixation of the dyes and the The material survives the water resistance of the coating itself also long exposure to water. So the color intensity (contrast) of the Print image within 1 week of storage in water at 30 ° C only or not at all slightly off. In any case, the color stability is so good under these conditions, that after this treatment the optical density of colored areas of the basic colors Black, cyan, magenta, yellow, blue, red, green related to the initial values is still at least 90%.
Durch die Verfilmung steigt die Lichtbeständigkeit von Tintenfarbstoffen. Insbesondere bei wasserlöslichen Farbstoffen ist ein Anstieg der Lichtechtheit um den Faktor von 2 oder mehr festzustellen, der sich aus dem Quotient der Belichtungszeiten mit UV-Licht errechnen läßt bis zu dem Zeitpunkt, zu dem eine ausgedruckte Farbfläche nur noch 90% der optischen Dichte des frischen Druckes aufweist.Filming increases the lightfastness of ink dyes. In the case of water-soluble dyes in particular, there is an increase in lightfastness determine the factor of 2 or more resulting from the quotient of Exposure times with UV light can be calculated up to the point in time at which one printed color area only 90% of the optical density of the fresh print having.
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Papiere eignen sich für Einsatzzwecke, bei denen höchste Beanspruchungen auftreten, insbesondere in Zusammenhang mit Feuchte oder Wasser bzw. Lichteinfluß. So können z. B. aus den Papieren Baupläne, Landkarten, Lagepläne, Poster, Etiketten, Fahnen, Flaggen, Schilder, Markierungen, Ausweise, Tickets, Wertpapiere erstellt werden, die nach der Bedruckung und Verfilmung unter allen Bedingungen sehr hohe mechanische Festigkeit und ein unzerstörbares, gegen Umwelteinflüsse weitgehend stabiles Druckbild aufweisen. Insbesondere bei Sicherheitspapieren können zusätzlich Sicherheitsmerkmale ein- oder aufgebracht werden, wie z. B. fluoreszierende Drucke oder Fasern, Magnetstreifen, Laminierfolien und RF-Schaltungen. The papers described in this application are suitable for purposes of use which are subject to the highest demands, especially in connection with Humidity or water or the influence of light. So z. B. from the papers blueprints, Maps, site plans, posters, labels, flags, signs, markings, ID cards, tickets, securities are created after the printing and Filming under all conditions very high mechanical strength and a have an indestructible print image that is largely stable against environmental influences. In the case of security papers in particular, security features can also include or applied, such as. B. fluorescent prints or fibers, Magnetic Strips, Laminating Pouches, and RF Circuits.
Auf das erfindungsgemäße Tintenstrahlpapier wird mittels eines Tintenstrahldruckers ein Testbild aufgebracht, das insbesondere größere Farbflächen aller Grundfarben (cyan, magenta, gelb und schwarz) sowie der binären Mischfarben (blau, grün, rot) enthält. 10 min nach Erstellen des Testbildes wird die Aufzeichnungsschicht mittels einer Heizpresse verfilmt. Nach dem Abkühlen wird das Aufzeichnungsblatt vollständig in 30°C Wasser für 1 Woche eingetaucht. Nach dieser Lagerzeit wird die mechanische Festigkeit des Papieres in Längs- und Querrichtung im nassen Zustand nach DIN 53128 bestimmt (Durchreißwiderstand). Ebenso wird der Durchreißwiderstand des trockenen bei 23 C und 50% relativer Luftfeuchte klimatisierten Papieres bestimmt.The inkjet paper according to the invention is applied to the inkjet paper by means of an inkjet printer Test image applied, which in particular shows larger colored areas of all primary colors (cyan, magenta, yellow and black) as well as the binary mixed colors (blue, green, red). 10 minutes after the test image has been created, the recording layer is Filmed heating press. After cooling, the recording sheet is completely in Immersed in 30 ° C water for 1 week. After this storage period, the mechanical Strength of the paper in the longitudinal and transverse direction when wet according to DIN 53128 (tear resistance). The tear resistance of the dry paper conditioned at 23 C and 50% relative humidity.
Weiterhin wird das 1 Woche in Wasser gelagerte Papier in einem Trockenschrank bei 80°C für 5 min getrocknet. Danach wird, wie schon direkt nach der Verfilmung des Testausdruckes, die optische Dichte jeder Farbfläche mittels eines Densitometers der FA. MacBeth vom Typ RD 920 nach DIN 4512 bestimmt. Der prozentuale Restwert der optischen Dichte, berechnet aus den Messungen vor und nach Wasserlagerung des jeweiligen Farbfeldes, ist ein Maß für die Veränderung der bedruckten Flächen und für die Fixierung der Farbstoffe der Tintenstrahltinten. Die Farbe Schwarz, Rot, Grün und Blau wurden ohne Filter, die Farben Gelb, Magenta und Cyan mit den entsprechenden Filtern densitometrisch vermessen.Furthermore, the paper is stored in water for 1 week in a drying cabinet dried at 80 ° C for 5 min. After that, like right after the film was made of the test print, the optical density of each color area by means of a FA densitometers. MacBeth of type RD 920 according to DIN 4512. Of the percentage residual value of the optical density, calculated from the measurements before and after the respective color field has been immersed in water, is a measure of the change in printed areas and for the fixation of the dyes of the inkjet inks. the Color black, red, green and blue became without a filter, the colors yellow, magenta and cyan measured densitometrically with the corresponding filters.
Die Lichtbeständigkeit wird mittels eines UV-Schnellbewitterungsgerätes (Suntester® der Fa. Haereus) bestimmt. Hierfür werden die oben beschriebenen Farbflächen der vier Grundfarben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb belichtet und regelmäßig mit dem oben angegebenen Densitometer mit Farbfiltern ausgemessen. Die graphische Auftragung der Meßwerte in Abhängigkeit von der Zeit erlaubt dann die Beurteilung der Farbstabilität unter UV-Licht, z. B. durch die Verlängerung der Zeit bis zum Abfall der Meßwerte auf 90% des Ausgangsmeßwertes.The light resistance is determined by means of a UV rapid weathering device (Suntester® from Haereus). For this purpose, the above-described colored areas of the four basic colors black, cyan, magenta and yellow exposed and regularly with measured using the densitometer given above with color filters. The graphic Ploting the measured values as a function of time then allows assessment the color stability under UV light, e.g. B. by extending the time to waste the measured values to 90% of the initial measured value.
Ein handelsübliches synthetisches Papier von 200 g/m2 bestehend aus 18% Zellstoffasern, 33% synthetischen Fasern, 18% Bindemitteln, 28% Pigmenten und Hilfsmitteln wird mit folgender Beschichtungsmasse zu 40 g/m2 Auftragsgewicht (fest) mittels eines Rollrakels beschichtet und in einem Trockenschrank bei 100°C 5 Minuten getrocknet:A commercially available synthetic paper of 200 g / m 2 consisting of 18% cellulose fibers, 33% synthetic fibers, 18% binders, 28% pigments and auxiliaries is coated with the following coating material at 40 g / m 2 application weight (solid) using a roller doctor blade and in dried in a drying cabinet at 100 ° C for 5 minutes:
Die Beschichtungsmasse hat einen Feststoffgehalt von ca. 19 Gew.-% und einen pH- Wert von 7,5. Sie enthält 84% thermoplastisches Pigment bezogen auf die Festsubstanz.The coating compound has a solids content of approx. 19% by weight and a pH Value of 7.5. It contains 84% thermoplastic pigment based on the Solid matter.
Das so beschichtete, matte Papier wird mit einem Testausdruck mittels eines Tintenstrahldruckers Novajet III der Fa. Encad mit handelsüblichen Tintenpatronen der Fa. American Inkjet Corp. bedruckt und die Beschichtung bei 140°C mittels einer Heizpresse innerhalb von 30 s verfilmt. Der nun glänzende Ausdruck zeigt nach dieser Behandlung ein kontrastreiches, kantenscharfes, hochaufgelöstes Bild. Er besitzt eine außergewöhnlich hohe Wasserfestigkeit: das 1 Woche in Wasser bei 30 °C gelagerte bebilderte Papier hat einen Durchreißwiderstand von längs 3,8 N und quer von 4,0 N gegenüber längs 2,1 N und quer 2,7 N im trockenen Zustand. The matte paper coated in this way is printed with a test print using a Inkjet printer Novajet III from Encad with commercially available ink cartridges from American Inkjet Corp. printed and the coating at 140 ° C by means of a Filmed heating press within 30 s. The now shiny print shows this treatment produces a high-contrast, sharp-edged, high-resolution image. He has an exceptionally high water resistance: 1 week in water at 30 Imaged paper stored at ° C has a tear resistance of 3.8 N and lengthways across from 4.0 N versus lengthwise 2.1 N and across 2.7 N in the dry state.
Die Farbflächen zeigen durch die Wasserbehandlung keine/oder nur sehr geringe Farbveränderungen gegenüber den Ausgangsfarbwerten (Tab. 1)As a result of the water treatment, the colored areas show no or only very little Color changes compared to the initial color values (Tab. 1)
Die Lichtechtheit der bedruckten Stellen ist gegenüber dem unverfilmten Material um mindestens den Faktor 2 (s. Tab 2) erhöht. Nach der Verfilmung ist auch nach 200 h unter UV-Bestrahlung kaum eine Veränderung eines Druckes erkennbar.The lightfastness of the printed areas is lower than that of the unfilmed material increased by at least a factor of 2 (see Tab 2). After the filming is also after 200 h under UV irradiation, hardly any change in a print can be seen.
Ein handelsübliches synthetisches Papier von 140 g/m2 bestehend aus 61% Zellstoffasern, 4% synthetischen fasern, 12% synthetischen Bindemitteln und Hilfsmitteln, das mit Kunststoffdispersion bestehend aus Styrol-Butadien-Copolymer beidseitig mit ca. 5 g/m2 vorbeschichtet ist, wird mit folgender Beschichtungsmasse zu 35 g/m2 Auftragsgewicht (fest) mittels eines Rollrakels beschichtet und in einem Trockenschrank bei 100°C 5 Minuten getrocknet:A commercially available synthetic paper of 140 g / m 2 consisting of 61% cellulose fibers, 4% synthetic fibers, 12% synthetic binders and auxiliaries, which is precoated on both sides with a plastic dispersion consisting of styrene-butadiene copolymer with approx. 5 g / m 2 , is coated with the following coating compound at 35 g / m 2 application weight (solid) using a roller doctor blade and dried in a drying cabinet at 100 ° C for 5 minutes:
Die Beschichtungsmasse hat einen Feststoffgehalt von ca. 33 Gew.-% und einen pH- Wert von 8,5. Sie enthält 78% thermoplastisches Pigment bezogen auf die Festsubstanz.The coating compound has a solids content of approx. 33% by weight and a pH Value of 8.5. It contains 78% thermoplastic pigment based on the Solid matter.
Das so beschichtete, matte Papier wird mit einem Testausdruck mittels eines Tintenstrahldruckers Novajet III der Fa. Encad mit handelsüblichen Tintenpatronen der Fa. American Inkjet Corp. bedruckt und die Beschichtung bei 160°C mittels einer Heizpresse innerhalb von 1 Minute verfilmt. Der nun glänzende Ausdruck zeigt nach dieser Behandlung ein kontrastreiches, kantenscharfes, hochaufgelöstes Bild. Er besitzt eine außergewöhnlich hohe Wasserfestigkeit: das 1 Woche in Wasser bei 30 °C gelagerte bebilderte Papier hat einen Durchreißwiderstand von längs 4,0 N und quer von 4,2 N gegenüber längs 2,4 N und quer 2,8 N im trockenen Zustand.The matte paper coated in this way is printed with a test print using a Inkjet printer Novajet III from Encad with commercially available ink cartridges from American Inkjet Corp. printed and the coating at 160 ° C by means of a Filmed heating press within 1 minute. The now shiny print shows this treatment produces a high-contrast, sharp-edged, high-resolution image. He has an exceptionally high water resistance: 1 week in water at 30 Imaged paper stored at ° C has a tear resistance of 4.0 N and lengthways transversely of 4.2 N compared to longitudinal 2.4 N and transversely 2.8 N in the dry state.
Die Farbflächen zeigen durch die Wasserbehandlung keinen oder nur sehr geringe Farbveränderungen gegenüber den Ausgangsfarbwerten (Tab. 1) Die UV- Beständigkeit der Farbflächen ist ausgezeichnet. Auch nach über 200 h hat sich das Druckbild nahezu nicht verändert (Tab. 2)Due to the water treatment, the colored areas show no or only very little Color changes compared to the initial color values (Tab. 1) The UV Resistance of the colored areas is excellent. Even after more than 200 hours, that was the case Print image almost unchanged (Tab. 2)
Das Papier aus Beispiel 1 wird beschichtet und bedruckt wie dort beschrieben. Die Beständigkeit gegen Wasser und UV-Licht wird jedoch in unverfilmten Zustand (ohne Hitzebehandlung) durchgeführt. Die Wasserbeständigkeit der Drucke (Tab.3) ist ungenügend, da die Tintenfarbstoffe aus der porösen, bedruckten Schicht stark herausgelöst werden. Weiterhin ist die Beschichtung des synthetischen Papieres im nassen Zustand leicht mechanisch zu beschädigen, so daß das Druckbild zerstört wird. Die Lichtbeständigkeit ist schlecht; unter UV-Bestrahlung verblassen die Farben sehr schnell (Tab. 2) The paper from Example 1 is coated and printed as described there. the However, resistance to water and UV light is achieved in the unfilmed state (without Heat treatment). The water resistance of the prints (Table 3) is insufficient because the ink dyes from the porous, printed layer are strong be detached. Furthermore, the coating of the synthetic paper is im When wet, easy to damage mechanically, so that the printed image is destroyed will. The light resistance is poor; the colors fade under UV irradiation very fast (Tab. 2)
Claims (11)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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