DE69601928T2 - Farbstoffempfangsblatt - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die Erfindung bezieht sich auf transparente Materialien, die als aufnehmende Platten für Abbildungsverfahren geeignet sind; und insbesondere auf verbesserte tintenaufnehmende Platten dafür mit verbesserter Bildqualität.
Beschreibung des Standes der Technik
• Bilderzeugende Vorrichtungen wie Tintenstrahldrucker und Stiftplotter sind wohlbekannte Verfahren zum Drucken von verschiedenen Informationen einschließlich Etiketten und mehrfarbigen Graphiken. Die Präsentation solcher Informationen hat zu einem Bedarf an transparenten, tintenaufnehmenden, zur Bilderzeugung geeigneten Rezeptoren geführt, die als Transparentauflage in technischen Zeichnungen und als Durchsichtsbilder für die Tageslichtprojektion verwendet werden. Die Bilderzeugung entweder mit dem Tintenstrahldrucker oder dem Stiftplotter schließt die Abscheidung von Tinte auf der Oberfläche dieser transparenten Rezeptoren ein. Bei diesen bilderzeugenden Vorrichtungen werden herkömmlicherweise Tinten verwendet, die über lange Zeiträume der Luft ausgesetzt sein können, ohne auszutrocknen.
• Da es wünschenswert ist, daß die Oberfläche dieser Rezeptoren auch nach der Absorption erheblicher Flüssigkeitsmengen bald nach der Bilderzeugung trocken ist und sich nicht klebrig anfühlt, sind transparente Materialien, die erhebliche Flüssigkeitsmengen absorbieren können, während sie einen gewissen Grad an Haltbarkeit und Transparenz beibehalten, als bildaufnehmende Rezeptoren zur Bilderzeugung geeignet.
• Mit flüssigkeitsabsorbierenden Materialien, die in den US-Patenten Nr. 5,134,198, 5,192,617, 5,219,928 und 5,241,006 offenbart sind, wird versucht, das Trocknen zu verbessern und die Trockenzeit zu verkürzen. Diese Materialien umfassen vernetzte Polymerzusammensetzungen, die kontinuierliche Matrizen für flüssigkeitsabsorbierende, semiinterpenetrierende Polymernetzwerke bilden können. Diese Netzwerke sind Polymerblends, wobei wenigstens eine der polymeren Komponenten nach dem Vermischen vernetzt wird, wodurch innerhalb der gesamten Materialmasse ein kontinuierliches Netzwerk gebildet wird und wodurch die unvernetzten polymeren Komponenten so miteinander verflochten werden, daß eine makroskopisch homogene Zusammensetzung entsteht. Solche Zusammensetzungen sind zur Bildung von haltbaren, tintenabsorbierenden, transparenten Materialien für die Graphik brauchbar.
• WO 88/06532 (AM International) offenbart ein Aufzeichnungs- Durchsichtsbild und ein wäßriges Herstellungsverfahren. Das Durchsichtsbild wird mit einem Hydroxyethylcellulosepolymer oder einer Mischung von Polymeren beschichtet. Die Beschichtungslösung kann auch ein Tensid zur Förderung des Verlaufens und der Haftung an der Oberfläche sowie hydratisiertes Aluminiumoxid, mit dem der Oberfläche Bleistiftritzhärte verliehen wird, enthalten.
• Das US-Patent Nr. 5,120,601 (Asahi) offenbart eine Aufzeichnungsplatte, die eine tintenaufnehmende Schicht umfaßt, die hoch wasserabsorbierende Harzteilchen von 1 bis 100 um und ein Bindemittel umfaßt. Die Harzteilchen ragen bis zu einer Höhe von nicht weniger als 1 um aus der Oberfläche der Bindemittelschicht heraus und umfassen 50 bis 5000 Teilchen auf 1 mm² Oberfläche. Die Harzteilchen umfassen Natrium-, Lithium- und Kaliumpolyacrylate; Vinylalkohol/Acrylamid-Copolymer; Natriumacrylat/Acrylamid-Copolymer; Cellulosepolymere; Stärkepolymere; Isobutylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymer; Vinylalkohol/Acrylsäure-Copolymer; durch Polyethylenoxid modifizierte Produkte;
• Dimethylammoniumpolydiallylat und quartär-Ammoniumpolyacrylat. Brauchbare Bindemittel können ein beliebiges hydrophiles Harz, z. B. Stärke, Gelatine, Cellulosen, Polyethylenimin, Polyacrylamid, Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkohole, Polyestet, Natriumpolyacrylat, Polyethylenoxid, Poly-2-hydroxyethylmethacrylat, vernetzte hydrophile Polymere, hydrophile, wasserlösliche Polymerkomplexe und dergleichen sein.
• Das US-Patent Nr. 4,636,805 (Canon) offenbart ein Aufzeichnungsmedium, das eine tintenaufnehmende Schicht umfaßt, die in der Lage ist, eine Tinte innerhalb von 3 min bei 20ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 65% mit einem Anteil von 0,7 ul/cm² zu fixieren. Eine Ausführungsform enthält Hydroxyethylcellulose. Es sind auch andere Materialien offenbart, wie verschiedene Gelatinen; Polyvinylalkohole; Stärken; Cellulosederivate; Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenimin; Polyvinylpyridiniumhalogenid, Natriumpolyacrylat, SBR- und NBR-Latices; Polyvinylformal; PMMA; Polyvinylbutyral; Polyacrylnitril; Polyvinylchlorid; Polyvinylacetat; Phenolharze usw.
• Das US-Patent Nr. 4,701,837 (Canon) offenbart ein lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmedium mit einer tintenaufnehmenden Schicht, die hauptsächlich aus einem wasserlöslichen Polymer und einem Vernetzungsmittel gebildet ist. Das vernetzte Polymer weist einen Vernetzungsgrad auf, der für die wasserbeständigkeit der aufnehmenden Schicht ausreichend ist, während es der Schicht eine Tintenaufnahmekapazität von 0,2 ul/cm² verleiht. Das wasserlösliche Polymer kann natürliche Polymere oder modifizierte Produkte davon, wie Gelatine, Casein, Stärke, Gummi arabicum, Natriumalginat, Hydroxyethylcellulose, Carboxyethylcellulose und dergleichen; Polyvinylalkohole; vollständig oder teilweise verseifte Produkte von Vinylacetat und anderen Monomeren; Homopolymere oder Copolymere mit anderen Monomeren von ungesättigten Carbonsäuren, wie (Meth)acrylsäure, Maleinsäure; Crotonsäure und dergleichen; Copolymere oder Homopolymere mit anderen Vinylmonomeren von sulfonierten Vinylmonomeren, wie Vinylsulfonsäure, sulfoniertem Styrol und dergleichen; Copolymere oder Homopolymere mit anderen Vinylmonomeren von (Meth)- acrylamid; Copolymere oder Homopolymere mit anderen Vinylmonomeren von Ethylenoxid; terminierte Pohyurethane mit blockierten Isocyanatgruppen; Polyamide mit den oben erwähnten Gruppen; Polyethylenimin; Polyurethan; Polyester usw. umfassen.
• Das US-Patent Nr. 5,277,965 (Xerox) offenbart ein Aufzeichnungsmedium, das eine Trägerplatte mit einer tintenaufnehmenden Schicht auf einer der Oberflächen und einer wärmeabsorbierenden Schicht auf der anderen umfaßt, wobei eine das Wellen verhindernde Schicht auf der Oberfläche der wärmeabsorbierenden Schicht aufgetragen ist. Die für die tintenaufnehmende Schicht geeigneten Materialien können hydrophile Materialien wie binäre Blends von Polyethylenoxid mit einer der folgenden Gruppen umfassen: Hydroxypropylmethylcellulose (Methocel®), Hydroxyethylcellulose; wasserlösliche Ethylhydroxyethylcellulose, Hydroxybutylmethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose; Vinylmethylether/Maleinsäure-Copolymere; Acrylamid/Acrylsäure-Copolymere; Salze von Carboxymethylhydroxyethylcellulose; Celluloseacetat; Celluloseacetathydrogenphthalat, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat; Cellulosesulfat; PVA; PVP; Vinylalkohol/Vinylacetat-Copolymer usw.
• Das US-Patent Nr. 5,118,570 (Xerox) offenbart ein Durchsichtsbild, das eine hydrophile Beschichtung und einen Weichmacher umfaßt. Der Weichmacher kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus Anhydriden, Glycerinen, Glycolen, substituierten Glycerinen, Pyrrolidinonen, Alkylencarbonaten, Sulfolanen und Stearinsäurederivaten besteht. In einer speziellen Ausführungsform, die ein feuchtigkeitsbeständiges Durchsichtsbild für Tintenstrahldrucker betrifft, bestand die Beschichtung aus einer ternären Mischung von Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Polyethylenoxid und einem Weichmacher. In dieser Beschichtung können auch Zusätze wie kolloidales Siliciumdioxid dispergiert sein. Ein anderes spezielles Blend besteht aus Polyethylenoxid und Carboxymethylcellulose zusammen mit einer Komponente, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (1) Hydroxypropylcellulose; (2) Vinylmethylether/Maleinsäure-Co- polymer; (3) Carboxymethylhydroxypropylcellulose; (4) Hydroxyethylcellulose; (5) Acrylamid/Acrylsäure-Copolymer; (6) Cellulosesulfat; (7) Poly(2-acrylamido-2-methylpropansulfonsäure); (8) Polyvinylalkohol; (9) Polyvinylpyrrolidon und (10) Hydroxypropylmethylcellulse besteht.
• Das US-Patent Nr. 5,068,140 (Xerox) offenbart ein Durchsichtsbild, das aus einem Trägersubstrat und einer darunter angeordneten Beschichtung oder Beschichtungen zur Verhinderung des Wellens besteht. In einer speziellen Ausführungsform umfaßt das Durchsichtsbild eine zwei Schichten umfassende Beschichtung zur Verhinderung des Wellens. Die tintenaufnehmende Schicht einer Ausführungsform besteht aus Blends von Polyethylenoxid, Mischungen von Polyethylenoxid mit Cellulose, wie Natriumcarboxymethylcellulose, Hydroxyalkylmethylcellulose und einer Komponente, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus (1) Vinylmethylether/Maleinsäure-Copolymer; (2) Hydroxypropylcellulose; (3) Acrylamid/Acrylsäure-Copolymer, (4) Natriumcarboxymethylhydroxyethylcellulose; (5) Hydroxyethylcellulose; (6) wasserlöslicher Ethylhydroxyethylcellulose; (7) Cellulosesulfat; (8) Polyvinylalkohol; (9) Polyvinylpyrrolidon; (10) Poly(acrylamido-2-methylpropansulfonsäure); (11) Poly(diethylentriaminco-adipinsäure) (12) quaternisiertem Polyimidazolin; (13) Poly- (N,N-dimethyl-3,5-dimethylenpiperidiniumchlorid); (14) modifiziertem Poly(ethylenimin)epichlorhydrin; (15) ethoxyliertem Polyethylenimin, Blends eines Poly(α-methylstyrols) mit einer Komponente mit einer chlorierten Verbindung besteht.
• Wie zuvor offenbart wurde, führt die Erzeugung eines Bilds durch einen Tintenstrahldrucker zu großen Lösungsmittelmengen, im allgemeinen Mischungen von Glycolen und Wasser, die in den mit einem Bild versehenen Bereichen verbleiben. Folglich werden die tintenaufnehmenden Beschichtungen auf Substrate aufgetragen, wodurch das Lösungsmittel schnell unter Bildung guter Bilder absorbiert wird. Viele der oben offenbarten Materialien widmen sich bereits, diesem Effekt, der mit Durchsichtsmaterialien vergrößert wird. Die Diffusion dieses Lösungsmittels in nicht mit einem Bild versehene Bereiche kann jedoch zu einem "Ausbluten" des Bildes führen, wenn der Farbstoff zusammen mit dem Lösungsmittel transportiert wird.
• GB-A-2 161 723 beschreibt ein synthetisches Papier zum Drucken, ein Substrat, das eine zweischichtige tintenaufnehmende Beschichtung mit einer oberen Schicht und einer hinteren Schicht trägt und das aus einer monoaxial gestreckten Folie aus thermoplastischem synthetischem Polymer besteht, die eine fein gepulverte anorganische Substanz enthält. Eine Schicht einer transparenten Folie enthält das anorganische feine Pulver stets auf der oberen. Schicht. Eine Beschichtung aus wasserlöslicher. Grundierung, die Polyethylenimin, Polyethyleniminharnstoff und ein Ethylenimin-Addukt von Polyaminpolyamid umfaßt, erleichtert die Haftung von Druckertinte.
• Das US-Patent Nr. 5,342,688 widmet sich dem obigen Ausblutungsproblem. Es offenbart eine verbesserte tintenaufnehmende Platte, die ein transparentes Substrat umfaßt, das auf wenigstens einer seiner Hauptflächen eine tintenaufnehmende Schicht trägt, die wenigstens ein zur Bilderzeugung geeignetes Polymer und eine wirksame Menge eines polymeren Beizmittels umfaßt, das eine Guanidinfunktion umfaßt.
• Mit dem Aufkommen von pigmentierten Tinten treten andere Probleme auf, wenn dieselben Materialien des Standes der Technik als tintenaufnehmende Beschichtungen verwendet werden. Eines der Probleme kann als 'netzförmige Haarrisse' ('mud-cracking') beschrieben werden. Das Pigment bildet vermutlich zusammen mit anderen Tintenbestandteilen, z. B. polymeren Dispergiermitteln, eine Schicht auf der Oberfläche des Tintenrezeptors. Der Grad der Vermischung mit Komponenten der Rezeptorschicht variiert mit den verwendeten speziellen Komponenten und Pigmenten. Beim Trocknen kann diese Schicht buchstäblich zerreißen, was zu einer schlechten Bildqualität und niedrigen Dichten führt. Dieser Effekt ist bei einigen bereits auf dem Markt erhältlichen Druckern, zum Beispiel dem HP Deskjet® 1200C, ganz offensichtlich und ist bei anderen noch viel schlimmer. Daher müssen andere Eigenschaften in die Beschichtungen eingearbeitet werden, um die Bildqualität zu verbessern. Die Erfinder haben jetzt eine tintenaufnehmende Platte gefunden, die für das Projizieren eines gewöhnlich als "Durchsichtsbild" bezeichneten Bildes brauchbar ist, die beim Erzeugen eines Bildes mit einer tintenspendenden Vorrichtung mit Tinten vom Pigmenttyp erfolgreich mit einer guten Bildqualität bedruckt werden kann. Ausführungsformen dieser Erfindung weisen auch ein vermindertes Ausbluten des Bildes, eine verbesserte Gebrauchsfähigkeitsdauer, auch wenn dieses einer erhöhten Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit ausgesetzt wird, oder in Fällen, in denen ein Austreten des Lösungsmittels aus der Beschichtung verhindert wird, z. B. bei der Aufbewahrung in einer Durchsichtsbild- Schutzhülle, und auch hervorragende Trocknungszeiten auf.
Kurzbeschreibung der Erfindung
• Verbesserte tintenaufnehmende Platten der Erfindung umfassen ein Substrat, das auf wenigstens einer Hauptfläche eine tintenaufnehmende Beschichtung trägt. Diese Beschichtung besteht aus einem bildaufnehmenden Polymer und einem Gemisch von Additiven, die unter Bildung einer Beschichtung zusammenwirken, die bei der Bilderzeugung ein schnell trocknendes Bild hoher Qualität ergibt. Tintenaufnehmende Platten, die dieses zweischichtige Beschichtungssystem umfassen, erzeugen Bilder mit wenig oder keinen Problembereichen, die durch Ausbluten oder Bildung netzförmiger Haarrisse verursacht werden. Bevorzugte Ausführungsformen enthalten Additive, die die Zuführbarkeit, Klarheit und dergleichen unterstützen.
• Tintenaufnehmende Beschichtungen der Erfindung umfassen wenigstens zwei Schichten, eine dünne Oberschicht und eine dicke Grundschicht, wobei die Oberschicht ein Bindemittel mit relativ hohem Molekulargewicht umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Gemischen davon besteht.
• Der Einbau des Cellulosebindemittels mit dem hohen Molekulargewicht in die Oberschicht der zweischichtigen Beschichtung verbessert die Bildqualität einer tintenaufnehmenden Beschichtung dadurch, daß Neigungen zur Bildung netzförmiger Haarrisse und zum Ausbluten beseitigt werden. Tintenaufnehmende Platten, die dieses zeischichtige Beschichtungssystem umfassen, weisen mit wäßrigen Tinten einschließlich Tinten des pigmentierten Typs eine kurze Trocknungszeit und eine gute Bildqualität auf.
• In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Oberschicht außerdem wenigstens ein Salz einer organischen Säure mit Polyethylenimin oder einem substituierten Polyethylenimin, und die Grundschicht umfaßt ein absorbierendes Harz oder Gemische von solchen.
• Eine in hohem Maße bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein transparentes Substrat und eine zweischichtige tintenaufnehmende Beschichtung, wobei die Beschichtung eine Oberschicht und eine Grundschicht umfaßt, wobei die Oberschicht umfaßt:
• a) 20 bis 100 Gewichtsteile eines Bindemittels, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose und Gemischen davon besteht; und
• b) 0 bis 50 Gewichtsteile eines Salzes einer organischen Säure, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethyleniminsalzen und Salzen von substituiertem Polyethylenimin besteht;
• und die Grundschicht ein Gemisch von Polyethylen/Acrylsäure- Copolymer und Polyvinylpyrrolidon umfaßt.
• Wenn die Beseitigung des Ausblutens während der Lagerung entscheidend ist, wie unter feuchten Bedingungen, kann auch ein Beizmittel in der Oberschicht, der Grundschicht oder beiden Schichten vorhanden sein. Wenn ein Beizmittel verwendet wird, ist es typischerweise in einer Menge von 1% bis 20% vorhanden. Die Oberschicht hat vorzugsweise eine Dicke 0,5 um bis 10 um, und die Dicke der Grundschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 um bis 40 um.
• Die hier verwendeten Ausdrücke haben die folgenden Bedeutungen.
• 1. Der Ausdruck "Bildung netzförmiger Haarrisse" ("mudcracking") bedeutet ein physikalisches Reißen des Bildes, was zu einer geringeren Dichte und Qualität führt. Die Risse werden so genannt, weil sie den Rissen ähneln, die im Schlamm eines ausgetrockneten Flußbetts sichtbar sind.
• 2. Die Ausdrücke "hydrophil" und "hydrophile Oberfläche" werden verwendet, um ein Material zu beschreiben, das entweder in dem Sinn, daß seine Oberfläche mit Wasser benetzbar ist, oder in dem Sinn, daß die Masse des Materials erhebliche Wassermengen absorbieren kann, im allgemeinen für Wasser empfänglich ist. Materialien, deren Oberfläche durch Wasser benetzt werden kann, weisen hydrophile Oberflächen auf.
• 3. Der Ausdruck "hydrophile, flüssigkeitsabsorbierende Materialien" bedeutet Materialien, die erhebliche Mengen Wasser, wäßrige Lösungen einschließlich wasserlöslicher Materialien absorbieren können. Monomere Einheiten werden als hydrophile Einheiten bezeichnet, wenn sie ein Wassersorp tionsvermögen von wenigstens einem Mol Wasser pro Mol monomerer Einheit aufweisen.
• 4. Die Ausdrücke "hydrophob" und "hydrophobe Oberfläche" beziehen sich auf Materialien, deren Oberflächen nicht leicht durch Wasser benetzt werden. Monomere Einheiten werden als hydrophob bezeichnet, wenn sie wasserunlösliche Polymere bilden, die, wenn sie mit sich selbst polymerisiert werden, nur kleine Mengen Wasser absorbieren können.
• 5. Der Ausdruck "Beizmittel" bedeutet eine Verbindung, die, wenn sie in einer Zusammensetzung vorhanden ist, mit einem Farbstoff in Wechselwirkung tritt, um die Diffusion durch die Zusammensetzung zu verhindern.
• 6. Der Ausdruck "Pigmentschicht" bedeutet diejenige Schicht, die auf der Oberfläche des aus dem Pigment, den polymeren Dispergiermitteln und verschiedenen Komponenten aus der Rezeptorschicht bestehenden Durchsichtsbilds erzeugt wird.
• Alle Mengen, Prozentwerte, Verhältnisse und Teile sind hier auf das Gewicht bezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
• Beim Tintenstrahldrucken können unter Verwendung pigmentierter Tinten sehr lichtechte, nichtblutende und potentiell sehr dichte Bilder erzeugt werden. Auf Durchsichtsfolien kann die Dichte jedoch verringert sein. Wenn man auf einem solchen Medium abbildet, scheinen pigmentierte Tinten eine Schicht auf der Oberfläche der Durchsichtsfolie zu erzeugen. Diese Pigmentschicht besteht nicht nur aus dem Pigment, sondern auch aus in der Tinte vorhandenen polymeren Dispergiermitteln und dergleichen sowie verschiedenen Komponenten aus der Rezeptorschicht, die von der Tinte gelöst werden können. Wenn diese Schicht nicht ausreichend elastisch ist, können beim Trocknen und möglichen Schrumpfen erzeugte Spannungen zu einer Rißbildung in dieser Pigmentschicht führen, die man mud-cracking (Bildung netzförmiger Haarrisse) nennt.
• Um die Bildung netzförmiger Haarrisse bei den meisten Tinten des pigmentierten Typs wirksam verhindern zu können, umfaßt die tintenaufnehmende Beschichtung der vorliegenden Erfindung wenigstens zwei Schichten, eine dünne Oberschicht und eine dickere Grundschicht. Die Oberschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 0,5 um bis 10 um, und die Dicke der Grundschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 um bis 40 um. Die dünne Oberschicht umfaßt ein Bindemittel aus modifizierter Cellulose mit einer hohen Viskosität, d. h. 250 mPa·s bis 15000 mPa·s oder darüber. Die Verwendung dieses Cellulose- Bindemittels beseitigt im wesentlichen die Neigungen solcher Schichten zur Bildung netzförmiger Haarrisse. Zu den geeigneten Cellulose-Bindemitteln gehören Methylcellulose, Hydroxypropyl - methylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose und dergleichen, wobei Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose bevorzugt sind.
• Zu den Cellulosederivaten, die als Bindemittel ungeeignet sind, gehören Hydroxyethylcellulose, Hydroxymethylcellulose und Carboxymethylcellulose, obwohl sie als Zusätze verwendet werden können, wenn sie weniger als 40% des gesamten Cellulosegehalts ausmachen.
• Zu den Cellulosederivaten, die aufgrund ihrer hydrophoben Beschaffenheit, ihrer Wasserunlöslichkeit, der Erfordernis von organischen Lösungsmitteln und ihrer Tendenz, die Koaleszenz von pigmentieren sowie gefärbten Tinten für Tintenstrahldrucker zu bewirken, als Bindemittel ungeeignet sind, gehören Ethylcellulose; Ethylhydroxyethylcellulose und Hydroxybutylcellulose. Diese können bei Verwendung geeigneter Lösungsmittelgemische als Zusätze verwendet werden, wenn sie weniger als 40% des gesamten Cellulosegehalts ausmachen. Obwohl sie wasserlöslich ist, ist Hydroxypropylcellulose aus denselben Gründen wie letztere Materialien als Bindemittel weniger geeignet, obwohl sie auch als Zusatz verwendet werden kann, wenn sie weniger als 40% des gesamten Cellulosegehalts ausmacht.
• Die Ausgewogenheit der Eigenschaften in einer zur Bilderzeugung geeigneten Beschichtung ist sehr wichtig. Andere Eigenschaften können nicht geopfert werden, um ein einzelnes Problem zu verbessern. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die dünne Oberschicht weiterhin Salze organischer Säuren mit Polyethylenimin, um andere Eigenschaften, wie Trocknungszeit, Verschmieren der Bilder, Leuchtkraft des Bilds, Bildqualität, Klebrigkeit und Ausbluten, zu optimieren. Zu den geeigneten Säuren gehören Dicarbonsäurederivate, die 2 bis 14 Kohlenstoffatome umfassen, wie Phthalsäuren, Borsäure und substituierte Sulfonsäuren, wie Methansulfonsäure, wobei p-Toluolsulfonsäure bevorzugt ist.
• In der Oberschicht können auch größere Mengen an anderen Zusätzen vorhanden sein, vorausgesetzt, daß sie die Integrität oder Elastizität der Pigmentschicht nicht verringern. Zu diesen Zusätzen gehören wasserlösliche Polymere, wie Polyacrylsäure, Polyvinylpyrrolidion, GAF®-Copolymer 845, Polyethylenoxid, wasserlösliche Stärken, z. B. Staylok® 500, und wasserlösliche Tone, z. B. Laponite® RDAs, solange diese Zusätze weniger als 40% der Feststoffe der Deckschicht ausmachen. Kolloidales Silciumdioxid, Borsäure und Tenside können ebenfalls mitverwendet werden.
• Die Grundschicht des Beschichtungssystems fungiert als tintenaufnehmende Schicht und muß die relativ großen Tintenmengen absorbieren können, die der Drucker auswirft. Die Grundschicht der Beschichtung kann irgendein wasserabsorbierendes Material umfassen; dazu gehören z. B. Polyacrylamide, Polyvinylpyrrolidon und modifizierte Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylalkohol und modifizierte Polyvinylalkohole sowie andere hydrophile und flüssigkeitsabsorbierende copolymerisierbare Monomere. Spezielle Beispiele dafür sind:
• a) stickstoffhaltige hydrophile und wasserabsorbierende Monomere, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Vinyllactamen, wie N-Vinyl-2-pyrrolidon, Acrylamid, Methacrylamid und den N-Monoalkyl- und N,N-Dialkylderivaten davon, Alkyltertiäraminoalkyl(meth)acrylaten, Vinylpyridinen, wie 2-Vinyl- und 4-Vinylpyridin, vorzugsweise N-Vinyl-2-pyrrolidon, Acrylamid, Methacrylamid und den N-Monoalkyl- und N,N-Dialkylderivaten davon besteht; und
• b) hydrophile Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Hydroxyalkylacrylat und -methacrylat besteht, wobei die Alkylgruppe 1 bis 5 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, aufweist, noch mehr bevorzugt Hydroxyethylacrylat und -methacrylat, Alkoxyalkylacrylat und -methacrylat, wobei die Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatome, enthält.
• Die Grundschicht kann auch ein vernetztes, semiinterpenetrierendes Netzwerk oder "SIPN" umfassen, das aus Polymerblends gebildet ist, die (a) wenigstens eine vernetzbare polymere Komponente, (b) wenigstens ein flüssigkeitsabsorbierendes Polymer, das ein wasserabsorbierendes Polymer umfaßt, und (c) gegebenenfalls ein Vernetzungsmittel umfassen. Die SIPN sind kontinuierliche Netzwerke, wobei das vernetzte Polymer eine kontinuierliche Matrix bildet, wie es in den US-Patenten 5,389,723, 5,241,006, 5,376,727 und 5,208,092 offenbart ist.
• Bevorzugte Materialien für die Grundschicht sind Polyvinylpyrrolidon und Polyethylen-Acrylsäuren mit einem Acrylsäuregehalt von wenigstens 10 Gew.-%.
• Eine Grundschicht, die ein Blend aus Polyvinylpyrrolidon (PVP/K-90) und einem Polyethylen/Acrylsäure-Copolymer mit einem Acrylsäuregehalt von 20%, Primacor® 5980, umfaßt und die mit der bevorzugten Oberschicht verwendet wird, ergibt bei Verwendung in praktisch jedem Tintenstrahldrucker tintenaufnehmende Platten, die ausgezeichnete Trocknungszeiten aufweisen.
• Wie oben erwähnt, kann für feuchte Bedingungen und für Fälle, in denen eine maximale Bekämpfung des Ausblutens entscheidend ist, auch ein Beizmittel in einer der beiden oder in beiden Schichten vorhanden sein. Wenn das Beizmittel in einer einzigen Schicht, entweder der Oberschicht oder der Grundschicht, vorhanden ist, umfaßt es 1 Teil bis 20 Teile der Feststoffe, vorzugsweise 3 Teile bis 10 Teile.
• Zu den geeigneten Beizmitteln gehören polymere Beizmittel mit wenigstens einer Guanidinfunktion mit der folgenden allgemeinen Struktur:
• wobei A aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer COO- Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, einer CONH-Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, COO(CH&sub2;CH&sub2;O)nCH&sub2;- und CONH(GH&sub2;CH&sub2;O)nCH&sub2;-, wobei n 1 bis 5 ist, besteht;
• E und D getrennt aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen besteht, oder A, E, D und N unter Bildung einer heterocyclischen Verbindung miteinander kombiniert werden, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus
• und N
• besteht,
• R¹ und R² unabhängig aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff, Phenyl und einer 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylgruppe besteht,
• R aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Phenyl, Benzimidazolyl und einer 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylgruppe besteht,
• y aus der aus 0 und 1 bestehenden Gruppe ausgewählt ist und X&sub1; und X&sub2; Anionen sind.
• Eine weichmachende Verbindung kann ebenfalls zu der Grundschicht gegeben werden, um das Wellen der Folie zu regulieren. Zu den Verbindungen können Polyethylenglycole, Polypropylenglycole oder Polyether gehören, zum Beispiel PEG 600 pder Pycal® 94. Polyethylenglycole mit niederem Molekulargewicht sind zum Reduzieren des Wellens wirkungsvoller, während ein geringer Trübungsgrad beibehalten wird. Entsprechend hat das Polyethylenglycol vorzugsweise ein Molekulargewicht von weniger, als 4000.
• Die Zuführbarkeits- und die Antiblockier-Eigenschaft können auch durch die Zugabe eines teilchenförmigen Materials, gewöhnlich ein Kügelchen oder eine Mikrokugel genannt, reguliert werden. Zu den geeigneten teilchenförmigen Materialien gehören Stärken, Glaskügelchen, Siliciumdioxide und polymere Kügelchen, wobei eine bevorzugte Ausführungsform Kügelchen aus Polymethylmethacrylat (PMMA) umfaßt. Die Mengen des teilchenförmigen Materials sind durch die Forderung eingeschränkt, daß die endgültige Beschichtung transparent sein und einen Trübungswert von 15% oder weniger, gemessen gemäß ASTM D1003-61 (neu festgelegt 1979), aufweisen muß. Der bevorzugte mittlere Teilchendurchmesser für teilchenförmiges Material beträgt 5 bis 40 um, wobei wenigstens 25% der Teilchen einen Durchmesser von 15 um oder mehr aufweisen. Am meisten bevorzugt weisen wenigstens 50% des teilchenförmigen Materials einen Durchmesser von 20 um bis 40 um auf. Obwohl das teilchenförmige Material zu einer oder beiden Schichten gegeben werden kann, enthalten bevorzugte Ausführungsformen das teilchenförmige Material in der Oberschicht.
• Zu den weiteren wahlfreien Bestandteilen gehören herkömmliche Hilfsstoffe, wie Katalysatoren, Verdickungsmittel, Haftvermittler, Glycole, Antischaummittel, Tenside und dergleichen.
• Die tintenaufnehmenden Zubereitungen können durch Auflösen der Komponenten in einem gemeinsamen Lösungsmittel hergestellt werden. Wohlbekannte Verfahren zur Auswahl eines gemeinsamen Lösungsmittels machen sich Hansen-Parameter zu Nutze, wie es in US 4,935,307 beschrieben ist, auf das hier ausdrücklich Bezug genommen wird.
• Das tintenaufnehmende Beschichtungssystem, d. h. alle Schichten, können mit jeder herkömmlichen Beschichtungstechnik, z. B. Abscheidung aus einer Lösung oder Dispergieren der Harze in einem Lösungsmittel oder wäßrigen Medium oder einer Mischung davon, durch Verfahren wie die Beschichtung mit dem Meyer-Stab, Rakelbeschichtung, Umkehrwalzen-Beschichtung, Rotationstiefdruck und dergleichen, auf den Folienträger aufgetragen werden.
• Das Trocknen der tintenaufnehmenden Schicht kann durch herkömmliche Trocknungstechniken erfolgen, z. B. durch Erwärmen in einem Heißluftofen bei einer für den speziellen, ausgewählten Folienträger geeigneten Temperatur. Zum Beispiel ist eine Trocknungstemperatur von etwa 120ºC für einen Polyester- Folienträger geeignet.
• Foliensubstrate können aus jedem Polymer gebildet werden, das eine selbsttragende Folie bilden kann, und sie können undurchsichtig oder transparent sein, z. B. Folien aus Celluloseestern, wie Cellulosetriacetat oder -diacetat, Polystyrol, Polyamiden, Vinylchlorid-Polymeren und -Copolymeren, Polyolefin- und Polyallomer-Polymeren und -Copolymeren, Polysulfonen, Polycarbonaten, Polyestern und Mischungen davon. Geeignete Folien können aus Polyestern hergestellt werden, die durch das Kondensieren einer oder mehrerer Dicarbonsäuren oder von deren Niederalkyldiestern, in denen die Alkylgruppe bis zu 6 Kohlenstoffatome enthält, z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, 2,5-, 2,6- und 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Bernsteinsäure; Sebacinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, mit einem oder mehreren Glycolen, wie Ethylenglycol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol und dergleichen, erhalten werden.
• Bevorzugte Foliensubstrate oder -träger sind Cellulosetriacetat- oder Cellulosediacetat-, Polyethylennaphthalat-, Polyester-, insbesondere Polyethylenterephthalat-, und Polystyrol- Folien. Polyethylenterephthalat ist am meisten bevorzugt. Folienträger haben vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 50 um bis 200 um. Folienträger mit einer Dicke von weniger als 50 um sind unter Verwendung herkömmlicher Methoden für graphische Materialien schwierig zu handhaben. Folienträger mit Dicken von über 200 um sind steifer und verursachen bei bestimmten kommer ziell erhältlichen Tintenstrahldruckern und Stiftplottern Schwierigkeiten bei der Zuführung.
• Wenn Substrate aus Polyesterfolie verwendet werden, können sie biaxial orientiert sein, damit eine molekulare Ausrichtung erzeugt wird, und können auch thermofixiert sein, damit während des Schmelzens des Bildes auf den Träger eine Maßbeständigkeit erhalten wird. Diese Folien können durch jedes herkömmliche Extrusionsverfahren hergestellt werden.
• Um die Haftung der tintenaufnehmenden Schicht auf dem Folienträger zu fördern, kann es wünschenswert sein, die Oberfläche des Folienträgers mit einer oder mehreren Grundierungen in Einzel- oder Mehrfachschichten zu behandeln. Zu den geeigneten Grundierungen gehören diejenigen, von denen bekannt ist, daß sie eine aufquellende Wirkung auf das Folienträger-Polymer haben. Beispiele dafür sind halogenierte Phenole, die in organischen Lösungsmitteln gelöst sind. Alternativ dazu kann die Oberfläche des Folienträgers durch eine Behandlung, wie Koronabehandlung oder Plasmabehandlung, modifiziert werden.
• Bildaufnehmende Platten der Erfindung sind für die Herstellung von mit Bildern versehenen Durchsichtsbildern zur Ansicht in einem Durchsichtsmodus oder einem Reflexionsmodus, d. h. zusammen mit einem Tageslichtprojektor, besonders gut geeignet.
• Die folgenden Beispiele dienen zu veranschaulichenden Zwecken und schränken den Rahmen der Erfindung, der durch die Ansprüche definiert wird, nicht ein.
Testverfahren Bilddichte
• Die Durchsichts-Bilddichte wird mittels eines Macbeth® TD 903 Densitometers mit den Filtern "Gold" und "Zustand A" gemessen.
Bildung netzförmiger Haarrisse
• Ein ausgefülltes rechteckiges Bild mit derselben Breite wie die Patrone und einer Länge von 10 bis 15 cm (4 bis 6 inch) wird visuell untersucht, und Bereiche mit geringer Dichte werden wie folgt bewertet:
Zustand Bewertung
• zahlreiche große Risse 0
• mittelgroße sichtbare Risse 1
• feine Risse, mit Lupe sichtbar 2
• seltene feine Risse, mit Lupe sichtbar 3
• Rißbildung nur am Rand oder seltene feine Risse, mit Lupe sichtbar 4
• keine Risse festgestellt 5
Trocknungszeit
• Die Umgebungsbedingungen für diesen Test sind 70ºC und 50% relative Feuchtigkeit (RH). Das Druckmuster besteht aus ausgefüllten Balken mit benachbarten Farben. Die Balken weisen eine Breite von 0,63 cm bis 1,27 cm (1/4" bis 1/2") und eine Länge von 15,24 cm bis 22,86 cm (6-9") auf. Nach dem Drucken wird das Material auf eine ebene Oberfläche gelegt und dann in Berührung mit Feinpostpapier gebracht. Dann wird eine Kautschukwalze von 2 kg mit einer Breite von 6,35 cm (2,5") zweimal über das Papier gerollt. Das Papier wird dann abgenommen, und die Trocknungszeit DT wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:
• DT = TD + (LT/LP)TP,
• wobei TD der Zeitraum zwischen dem Ende des Druckens und dem In- Berührung-Bringen mit dem Feinpostpapier ist. LT ist die Länge der Bildübertragung auf das Papier; Lp ist die Länge der gedruckten Balken, und Tp ist die Druckzeit.
Beispiel 1 Dieses Beispiel wurde wie folgt hergestellt:
• Die Grundschicht der Beschichtung wurde hergestellt, indem man 9 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylpyrrolidon (erhältlich als PVPK® -90 von ISP), 9 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol (erhältlich als Airvol® 540 von Air Products) und 2 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von P-134, einem Beizmittel mit der folgenden Struktur
• wobei das Anion X&supmin; Cl&supmin; ist, miteinander mischte.
• Nach dem Mischen der Polymere wurde die Grundschicht in einer Naßdicke von 200 um auf eine 100 um dicke, mit Polyvinylidenchlorid (PVDC) grundierte Folie aus Polyethylenterephthalat (PET) aufgetragen und dann 2 Minuten lang bei 136ºC getrocknet.
• Dann wurde eine Lösung für eine Oberschicht aus 15 g einer 1%igen Lösung von Methylcellulose in Wasser/Ethanol (1 : 1) (erhältlich als Methocel® K 15M von Dow Chemical) und 0,6 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Siliciumdioxid (erhältlich als Syloid 620 von W. R. Grace) hergestellt. Diese Zubereitung wurde in einer Naßdicke von 150 um über den getrockneten Film aus 1) aufgetragen und wiederum 2 Minuten lang bei 136ºC getrocknet.
• Dann wurde die tintenaufnehmende Platte mit einem Drucker des Typs HP DeskJet® 1200C bedruckt, wobei eine experimentelle pigmentierte schwarze Tinte verwendet wurde, die der mit dem 1200C gelieferten kommerziell erhältlichen ähnlich war, aber ein anderes Lösungsmittel aufwies. Die Bilddichte wurde so gemessen, wie es oben beschrieben ist, und die optischen Dichten sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 1C
• Diese Probe wird aus einer Schachtel mit handelsüblicher HP51636-Tintenstrahldruckerfolie, die von HP für den Deskjet® - 1200C-Drucker empfohlen wird, entnommen. Diese Zubereitung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 bedruckt, und das Ergebnis ist ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt. Sie zeigte Risse und daher eine geringere optische Gesamtdichte.
Beispiel 2 Dieses Beispiel wurde wie folgt hergestellt:
• 1) Eine Grundschichtlösung wurde hergestellt, die 18,5 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Airvol® 540 und 1,5 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von P-134 als Beizmittel enthielt. Nach dem Mischen wurde sie in einer Naßdicke von 200 um auf eine 100 um dicke, mit Polyvinylidenchlorid (PVDC) grundierte Folie aus Polyethylenterephthalat (PET) aufgetragen und dann 2,5 Minuten lang bei 110ºC getrocknet.
• 2) Dann wurde eine Lösung für eine Oberschicht aus 15 g einer 1,25%igen Lösung von Methocel® K 15M in Wasser/Ethanol (1 : 1), 0,1 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Syloid® 620 und 0,05 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von "FC-430" (erhältlich von 3M) hergestellt. Diese Zubereitung wurde in einer Naßdicke von 150 um über die getrocknete Grundschicht aufgetragen und wiederum 2 Minuten lang bei 110ºC getrocknet.
• Dann wurde die tintenaufnehmende Platte mit einem Drucker des Typs HP DeskJet® 1200C bedruckt, wobei die kommerziell erhältliche schwarze Tinte verwendet wurde, und die Schwarzdichte wurde so gemessen, wie es oben beschrieben ist. Ein gleichmäßiges schwarzes Bild ohne netzförmige Haarrisse wurde erhalten. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 2C
• Die für dieses Beispiel verwendete tintenaufnehmende Platte war dieselbe kommerziell erhältliche Tintenstrahldruckerfolie wie in 1-C, ein Bild wurde jedoch so erzeugt, wie es in Beispiel 2 beschrieben ist. Das Ergebnis ist ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt. Diese tintenaufnehmende Platte wies netzförmige Haarrisse auf. Tabelle 1
Beispiele 3-4
• Diese tintenaufnehmenden Platten wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit unterschiedlichen Beschichtungszusammensetzungen, die unten in Tabelle 2 gezeigt sind. Alles sind wäßrige Lösungen, außer Methocel®, das ein Wasser: Methanol-Gemisch mit einem Verhältnis von 9 : 1 ist; PEI/Borsäure ist Wasser 1 : 9, gepuffert mit Borsäure, so daß man einen pH-Wert von 8,2 erhält. Alle Lösungen haben einen Feststoffgehalt von 10%, außer Methocel® mit 1%. Tabelle 2
• Diese tintenaufnehmenden Platten wurden unter Verwendung eines 300DPI-HP-Druckers getestet, eines ähnlichen Druckers wie der DeskJet® 1200C, aber unter Verwendung größerer Mengen von Tinte mit einem höheren Lösungsmittelgehalt. Die Trocknungszeitergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
Beispiele 5-6
• Dieses Beispiel zeigt die Auswirkung des Ersetzens der Oberschicht durch ein Gemisch aus PVP und einem Copolymer von Ethylen und Acrylsäure. Zwei Folien wurden hergestellt, beide unter Verwendung einer Primacor® -Lösung, die aus 10 g 20%igem Primacor® 5990 (Wasser/NH&sub4;OH) hergestellt wurde, 20 g 10%igem PVP/K-90 und 2 g Pycal® 94, einem Polyvinylether-Weichmacher als Grundschicht, die mit 0,093 g/m² (1 g/ft²) aufgetragen und 2,5 Minuten bei 135ºC getrocknet wurde. In Beispiel 5 wurde dieselbe PEI-Borsäure-Lösung wie in Beispiel 3 verwendet, und in Beispiel 6 wurde dieselbe Kontrolloberschicht wie in Beispiel 4 verwendet. Tabelle 4
Beispiele 7 und 8C
• Diese Proben wurden hergestellt, um die Auswirkung der Verwendung von Borsäure in der Oberschicht auf die Bildung netzförmiger Haarrisse zu zeigen, und in der Grundschicht war Polyvinylalkohol vorhanden.
• Die Zubereitung für die Grundschicht für beide Beispiele war dieselbe wie in Beispiel 5-6. Die Zubereitung für die Oberschicht für Beispiel 7 wurde aus der folgenden Zubereitung hergestellt:
• 10 g einer 1,25%igen wäßrigen Lösung von Methocel® K15M; 0,5 g einer 10%igen Lösung, die hergestellt wurde, indem man N-(2-Hydroxyethyl)ethylendiamintriessigsäure (erhältlich von Aldrich Chemical) zu einer 10%igen Lösung von "Waterfree PEI", das von BASF PEI erhältlich ist, hinzufügte, bis ein pH-Wert von 8,1 erhalten wurde;
• 0,3 g einer 5%igen Lösung von Borsäure in Isopropanol; und 0,3 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von LokSiz® 30 Stärketeilchen.
• Die Zubereitung für die Oberschicht für Beispiel 8C wurde mit 0,3 g Isopropanol hergestellt, die die Borsäure von Beispiel 7 ersetzten. Beispiel 8C zeigte die Bildung netzförmiger Haarrisse; Beispiel 7 zeigte keine Bildung netzförmiger Haarrisse.
Beispiele 9-10
• Diese Beispiele zeigen die Auswirkungder Verwendung von PEI/PTSA-Salzen in der Oberschicht auf die Bildtrübung.
• Die Zubereitung für die Grundschicht für beide Beispiele war dieselbe wie in Beispiel 5-6. Die Zubereitung für die Oberschicht für Beispiel 9 ist die folgende:
• 20 g einer 1%igen wäßrigen Lösung von Methocel® A4M
• 0,8 g einer 5%igen Borsäurelösung
• 0,2 g Ludox® LS
• 0,6 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von LokSiz® 30 Stärketeilchen.
• Die Oberschicht für Beispiel 10 ist dieselbe wie in Beispiel 9, außer daß 0,4 g einer 28%igen wäßrigen Lösung von PEI/PTSA-Salz mit einem Verhältnis von 1/1,8 hinzugefügt wird.
• Diese tintenaufnehmenden Platten wurden mit einem 300-DPI- Hewlett-Packard-Drucker bedruckt, und die Bildtrübung im Cyanbereich wurde mit dem Gardner Hazeguard® System XL-211 gemessen. Beispiel 10, das die PEI/PTSA-Salze enthält, ergibt ein Bild mit Farben, die beim Projizieren als "lebhaft" eingestuft werden, und hat eine Bildtrübung von 9%. Beispiel 9, das kein PEI/PTSA-Salz enthält, ergibt Farben, die als "stumpf" eingestuft werden, und hat eine Bildtrübung von 28%.
Beispiele 11-15
• Diese Beispiele wurden hergestellt, um die Auswirkung des Ersatzes von PTSA durch HCl auf die Trocknungszeit zu zeigen. Die Grundschicht hatte dieselbe Zusammensetzung wie in Beispiel 5-6. Die Zubereitung der Oberschicht für Beispiel 11 ist unten gezeigt:
• 10 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Methocel® A4M;
• 0,3 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Lok-Size®;
• 0,2 g einer 32%igen wäßrigen Lösung von Ludox® LS;
• 0,4 g einer 30%igen wäßrigen Lösung von PEI/Borsäure; und
• 0,4 g einer 28%igen wäßrigen Lösung von PEI/PTSA im Verhältnis von 1 : 1,8.
• Die Zusammensetzungen für die Oberschicht für diese Beispiele wurden hergestellt, indem man PTSA auf einer molaren Basis in Schritten von jeweils 25% durch HCl ersetzte. Diese tintenaufnehmenden Platten wurden in bezug auf die Trocknungszeit getestet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5
• Trocknungszeiten von mehr als 8,5 wären weniger bevorzugt als Trocknungszeiten von weniger als 8,5, doch wären die Proben immer noch annehmbar. Diese tintenaufnehmenden Platten zeigen, daß die Wahl der Säure eine Auswirkung auf die Trocknungszeit hat.
Beispiele 16-23
• Diese Proben wurden hergestellt, um die Trocknungszeit bei Verwendung einer Vielzahl von PEI-Salzen zu zeigen. Die Zusammensetzung der Grundschicht war dieselbe wie in Beispiel 3-4, während die Zusammensetzungen der Oberschichten für diese Beispiele alle folgendes enthielten:
• 15 g einer 1%igen wäßrigen Lösung von Methocel® A4M;
• 0,45 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Lok-Size® 30;
• sowie die folgenden Bestandteile, wie sie in Tabelle 6 gezeigt sind.
Tabelle 6 Beispiel Bestandteil
• 16 Wasser
• 17 1 g wasserfreies PEI und 1,09 g 1,10-Decandicarbonsäure
• 18 1 g wasserfreies PEI, 0,96 g Sebacinsäure
• 19 1 g wasserfreies PEI, 0,82 g Suberinsäure
• 20 1 g wasserfreies PEI, 0,69 g Adipinsäure
• 21 1 g wasserfreies PEI, 2,0 g Borsäure
• 22 1 g wasserfreies PEI, 0,9 g PTSA und 0,15 g Adipinsäure
• 23 1 g wasserfreies PEI, 0,89 g PTSA und 0,48 g Sebacinsäure
• Diese Proben wurden in einer Naßdicke von 75 um über die Grundschicht aufgetragen und 1,5 min bei 120ºC getrocknet und bedruckt. Die Trocknungszeiten sind in Tabelle 7 gezeigt. Tabelle 7
Beispiele 24-27 und 28C-29C
• Diese Proben wurden hergestellt, um den Einfluß des Molekulargewichts von Methocel® auf die Bildung netzförmiger Haarrisse zu zeigen. Das Molekulargewicht von Methocel® wurde durch Viskositätswerte in Centipoise (mPa·s) beschrieben. Die Zubereitung der oberen Schicht enthielt:
• 12,5 g einer 1%igen wäßrigen Lösung von Methocel®;
• 0,1 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von ED3A/PEI;
• 0,3 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Lok-Size®;
• 0,2 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von PEI/Borsäure; und
• 0,2 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von PEI/PTSA im Verhältnis von 1 : 1,8.
• Die verschiedenen verwendeten Methocels® sind in Tabelle 8 zusammen mit den Viskositäten aufgeführt. Diese Zubereitungen wurden in einer Naßdicke von 75 um über eine Grundschicht mit derselben Zusammensetzung wie in Beispiel 5-6 aufgetragen und 2 Minuten bei 220ºC getrocknet. Diese tintenaufnehmenden Platten wurden auf netzförmige Haarrisse (mud-cracking) getestet, und die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 8 gezeigt. Tabelle 8

Claims (10)

1. Tintenaufnehmende Platte, die ein Substrat umfaßt, das auf wenigstens einer Hauptfläche eine zweischichtige tintenaufnehmende Beschichtung trägt, wobei die Beschichtung eine dünne Oberschicht und eine dicke Grundschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschicht ein hochviskoses Bindemittel umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Gemischen davon besteht, und weiterhin wenigstens ein Salz einer organischen Säure mit Polyethylenimin oder einem substituierten Polyethylenimin umfaßt.

2. Zweischichtige tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 1, die ein Substrat umfaßt, das mit einer zweischichtigen Beschichtung beschichtet ist, die eine Oberschicht und eine Grundschicht umfaßt, wobei die Oberschicht umfaßt:

a) 20 bis 100 Gewichtsteile eines Bindemittels, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose und Gemischen davon besteht; und

b) 0,5 bis 50 Gewichtsteile eines Salzes einer organischen Säure, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethyleniminsalzen und Salzen von substituiertem Polyethylenimin besteht;

und die Grundschicht eine Gemisch von Polyethylen/Acrylsäure-Copolymer und Polyvinylpyrrolidon umfaßt.

3. Zweischichtige tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 1, die weiterhin 1 bis 20 Teile eines Beizmittels in der Oberschicht oder in der Grundschicht umfaßt.

4. Tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 1, wobei die Oberschicht eine Dicke von 0,5 um bis 10 um hat und die Grundschicht eine Dicke von 10 um bis 40 um hat.

5. Tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 4, wobei die Grundschicht ein wasseraufsaugendes Material umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyacrylamiden, Polyvinylpyrrolidonen, modifizierten Polyvinylpyrrolidonen, Polyethylen/Acrylsäure-Copolymeren, Polyvinylalkohol und modifizierten Polyvinylalkoholen besteht.

6. Tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 4, wobei die Grundschicht aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyvinylpyrrolidon und Polyethylen/Acrylsäuren mit einem Acrylsäuregehalt von wenigstens 10 Gew.-% besteht.

7. Tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 1, wobei die Grundschicht ein vernetztes semiinterpenetrierendes Netzwerk umfaßt.

8. Tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 1, wobei die tintenaufnehmende Schicht weiterhin ein teilchenförmiges Material umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Stärke, Glaskügelchen, polymeren Kügelchen und Siliciumoxidteilchen besteht.

9. Tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 9, wobei das teilchenförmige Material ein polymeres Kügelchen ist, das aus einem Polymer gebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polymethylmethacrylat, Polystearylmethacrylat/Hexandioldiacrylat-Copolymeren, Polytetrafluorethylen und Polyethylen besteht.

10. Tintenaufnehmende Platte gemäß Anspruch 1, wobei das Substrat aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus undurchsichtigen Substraten und transparenten Substraten besteht.