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Gebiet der
Technik
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Die
vorliegende Erfindung ist allgemein auf ein Verbessern einer Lichtechtheit
von Tinte zum Tintenstrahldrucken und insbesondere auf beschichtete
Druckmedien gerichtet, die zumindest eine Tintenempfangsschicht
umfassen, die einen Photoinitiator enthält, um die Lichtechtheit der
Tinte zu verbessern.
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Hintergrund
der Technik
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Die
Lichtechtheit (LF = lightfastness) und Permanenz von Tintenstrahldrucken
gewinnt in der Presse weiterhin an Sichtbarkeit. Durch die Implementierung
pigmentierter Tinten wurden auf diesem Gebiet große Fortschritte
erzielt. Pigmente liefern eine beispiellose Permanenz von zwischen
10 und 200 Jahren vor einer zu beanstandenden Veränderung.
Ein erheblicher Bruchteil von kommerziellen Tintenstrahlprodukten,
wie Kleinformat-Farbdrucken, verwendet jedoch immer noch eine farbstoffbasierte
Technologie. Die Herausforderung besteht darin, die Lichtechtheit
der nächsten
Generation von farbstoffbasierten Tintenstrahldruckern zu maximieren.
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Es
wurden verschiedene Ansätze
unternommen, um die Tintenstrahltintenzusammensetzung zu modifizieren,
um die Lichtechtheit derselben zu verbessern. Eine Verbesserung
bei einer Lichtechtheit kann jedoch häufig in einer Verschlechterung
irgendeiner anderen Eigenschaft resultieren, beispielsweise der
Chroma.
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Tintenstrahlfarbstoffe
können
sich durch viele Mechanismen verschlechtern, wenn dieselben einmal
in einer Tintenstrahlempfangsbeschichtung bzw. Tintenstrahlaufnahmebe schichtung
getrocknet sind. Eine UV-Strahlung kann in die Beschichtung eindringen,
auf ein Farbstoffmolekül
auftreffen und eine Bindung in dem Chromophor spalten, wobei so
die Farbcharakteristika desselben verändert/eliminiert werden. Eine
Bildung freier Radikale hat sich als ein weiterer Feind von Farbstoffen
erwiesen. Eine jegliche quasistabile mobile Bildung hat sich als
ein weiterer Feind von Farbstoffen erwiesen. Jegliche quasistabile
mobile Elektronen in einer Beschichtung könnten den Chromophor angreifen
und in dem Ableben desselben resultieren. Eine thermische und chemische
Verschlechterung könnte
ferner die Fähigkeit
des Farbstoffs reduzieren, bei der erwünschten Wellenlänge zu absorbieren
und zu reflektieren. Schließlich
kann Sauerstoff frei in unsere Beschichtungen diffundieren, durch
eine UV-Strahlung getroffen werden und Singulett-Sauerstoff bilden. Dieser Singulett-Sauerstoff
wirkt wie ein freies Radikal dahingehend, dass derselbe die Verschlechterung
von Farbstoffen katalysiert. Ohne irgendeine spezielle Theorie gutzuheißen, hat
es den Anschein, dass der wahrscheinlichste Mechanismus für die Photoinitiator-LF-Verbesserung aus
der Reduzierung einer Singulett-Sauerstoffbildung
stammt. In einem derartigen Fall wird die UV-Strahlung, die normalerweise
Singulett-Sauerstoff bilden würde,
vorzugsweise durch den Initiator absorbiert, der dann die Polymere,
die bei der Medienbeschichtung verwendet werden, z. B. Polyethylenoxid,
vernetzt.
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Die
WO 99/42296 offenbart photopolymerisierbare beschichtbare, UV- oder
Sichtbares-Licht-Zusammensetzungen, die eine härtbare Matrix, die zumindest
ein reaktives Monomer und zumindest ein Tintenempfangspolymer aufweist,
das zum Auflösen
in derselben in der Lage ist, und von 0,1 bis 10 Teilen Photoinitiator pro
100 Teilen härtbarer
Matrix aufweisen.
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Die
US 5,948,150 offenbart eine
Zusammensetzung für
eine Verwendung als ein Zusatzstoff bei einer Tintenzusammensetzung,
wobei der Zusatzstoff zumindest einen Ultraviolettab sorber, zumindest
einen Freies-Radikal-Initiator, zumindest ein Antioxidationsmittel
und zumindest ein flüssiges
Trägermittel
aufweist.
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Die
WO 01/10640 offenbart einen Träger
für ein
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, wobei der Träger ein Substrat und eine UV-ausgehärtete Harzbeschichtungsschicht
an dem Substrat aufweist, wobei die Harzbeschichtungsschicht ein
tetrafunktionelles Polyesteracrylat, einen difunktionellen Acrylester,
einen UV-Photoinitiator und einen Polyether aufweist.
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Die
JP 2000062310A offenbart eine Beschichtungszusammensetzung für ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier,
wobei die Zusammensetzung einen Ultraviolettabsorber und eine gehinderte
Aminverbindung aufweist.
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Die
JP 08218017A offenbart
eine Tinte, die ein wasserunlösliches
Monomer, ein Lösungsmittel,
das zum Auflösen
des wasserunlöslichen
Monomers in der Lage ist, Wasser, ein Aufzeichnungsmittel und einen Photoinitiator
aufweist.
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Die
JP 60259487A offenbart
ein Aufzeichnungsmaterial, das eine Tintenannahmeschicht an einem transparenten
Basismaterial aufweist. Das Aufzeichnungsmaterial enthält ein UV-Absorptionsmittel.
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Somit
bleibt ein Bedarf nach einem System, das die Lichtechtheit von farbstoffbasierten
Farbmitteln verbessert, die auf Tintenstrahldruckmedien, besonders
auf Hochglanzdruckmedien, gedruckt sind.
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Offenbarung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung neigt eine kleine Menge eines Photoinitiators, der im
Wesentlichen aus α,α-Dimethyl-α-Hydroxyacetophenon
besteht, in einer Beschich tung an Hochglanzdruckmedien dazu, eine
Lichtechtheit um etwa 5 bis 20% zu verbessern. Der Photoinitiator
ist in der Beschichtung in dem Bereich von 0,001 bis 0,01 Gewichtsprozent
enthalten, was in einer Konzentration der Beschichtung von 0,008
bis 0,08 Gewichtsprozent nach einem Trocknen resultiert, basierend
auf einem Gesamtfeststoffgehalt von 12 Gewichtsprozent in der Beschichtungszusammensetzung
vor einem Aufbringen und Trocknen derselben an den Druckmedien.
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Genauer
gesagt ist ein Druckmedium vorgesehen, das zumindest eine Beschichtung
an demselben aufweist, einschließlich einer Tintenstrahlempfangsbeschichtung.
Zumindest die Tintenstrahlempfangsbeschichtung enthält den Photoinitiator,
der im Wesentlichen aus α,α-Dimethyl-α-Hydroxyacetophenon
in dem Bereich von 0,001 bis 0,01 Gewichtsprozent besteht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Verbessern einer Lichtechtheit
bei beschichteten Druckmedien vorgesehen, die mit der Tintenstrahlempfangsbeschichtung
versehen sind. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- (a) Formulieren zumindest einer Beschichtung,
um einen Photoinitiator zu enthalten, wobei die zumindest eine Beschichtung
die Tintenstrahlempfangsbeschichtung aufweist; und
- (b) Beschichten der Druckmedien mit der zumindest einen Beschichtung,
wobei die beschichteten Druckmedien angepasst sind, um zumindest
eine Tintenstrahltinte an denselben zu empfangen;
dadurch
gekennzeichnet, dass der Photoinitiator im Wesentlichen aus α,α-Dimethyl-α-Hydroxyacetophenon besteht,
und wobei zumindest die Tintenstrahlempfangsbeschichtung formu liert
ist, um von 0,001 bis 0,01 Gewichtsprozent des Photoinitiators zu
enthalten.
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Der
Betrag der Lichtechtheitsverbesserung veränderte sich je nach Formulierung,
aber es gibt immer eine gewisse Verbesserung gegenüber dem
gleichen System ohne den Photoinitiator.
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Beste Modi
zum Ausführen
der Erfindung
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Nun
wird detailliert auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung Bezug genommen, das den gegenwärtig durch den Erfinder als
besten betrachteten Modus zum Ausführen der Erfindung darstellt.
Alternative Ausführungsbeispiele
sind ebenfalls kurz beschrieben, wenn zutreffend.
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Das
US-Patent 5,880,196 mit dem Titel „Inkjet Printing Media" und erteilt an Suk
H. Cho et al. am 09. März
1999 und auf der Vorderseite desselben an PPG Industries, Inc., übertragen,
offenbart und beansprucht eine Beschichtungszusammensetzung für Tintenstrahldruckmedien.
Die Beschichtung weist (a) ein Bindemittel, das (1) ein organisches
Polymer, das im Wesentlichen frei von Oniumgruppen ist, und (2)
ein Oniumadditionspolymer aufweist, das im Wesentlichen aus Onium
enthaltenden Mer-Einheiten besteht, die von einem Additionsmonomer
und oniumfreien Mer-Einheiten abgeleitet sind, die von einem Additionsmonomer
abgeleitet sind, von dem 20 bis 100 Gewichtsprozent ein hydrophobes
Additionsmonomer sind, wobei das Bindemittel 20 bis 90 Gewichtsprozent
der Beschichtung bildet; und (b) fein geteilte, im Wesentlichen
wasserunlösliche Pseudoböhmitpartikel
aufweist, die eine maximale Abmessung von weniger als 500 nm aufweisen, überall in dem
Bindemittel verteilt sind und 10 bis 80 Gewichtsprozent der Beschichtung
bilden. Die Beschichtung, hierin auch als eine Tintenstrahlempfangsbeschichtung
bezeichnet, ist an einem Trägersubstrat
gebildet, das ein poröses
oder nicht poröses
Substrat aufweisen kann, das transparent oder undurchlässig oder
zwischen denselben ist. Ein Beispiel eines geeigneten Substrats
ist ein Fotobasisaufbau, der eine Papierbasis mit einem Polyethylenfilm
aufweist; der an derselben geschmolzen extrudiert ist.
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Das '196-Patent ist ein
Beispiel einer Beschichtungszusammensetzung für Tintenstrahldruckmedien. Ein
anderes Beispiel ist in der Anmeldung mit der Seriennummer 09/491,642,
eingereicht am 27. Januar 2000 offenbart und beansprucht. Bei der '462-Anmeldung ist
ein Prozess vorgesehen, der die Erzeugung von Mehrschichtbeschichtungen
ermöglicht,
bei denen eine oder mehrere Deckschichten auf eine poröse Grundschicht aufgebracht
sein können,
um eine einheitliche und defektfreie Beschichtungsschicht zu erzeugen.
Genauer gesagt ist ein Prozess vorgesehen, bei dem eine Flüssigkeit
(eine „Wiederbenetzungs"-Flüssigkeit
genannt) vor einem Deckbeschichten auf die Grundschicht aufgebracht
wird, derart, dass die Luft in der Grundschicht vor einem Deckbeschichten
entfernt wird. Dieser Prozess kann in Linie mit einer einfachen
Vorrichtung auftreten, wie es hierin beschrieben ist. Ein zusätzlicher
Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass dasselbe die Möglichkeit
eines Hinzufügens
einer Funktionalität
oder eines Durchführens
einer Chemie an einer Grundschicht, nachdem die Grundschicht getrocknet
ist und bevor die Deckschicht aufgebracht ist, in einem einzigen Prozess
ermöglicht.
Die Benetzungsflüssigkeit
kann beispielsweise oberflächenaktive
Mittel, pH-Modifizierer, Polymere,
Vernetzungsmittel, Pigmente und/oder Farbstoffstabilisatoren enthalten,
aber ist nicht darauf begrenzt. Vorteile gegenüber dem, was zuvor gemacht
wurde, umfassen die Verwendung eines Wiederbenetzungsprozesses,
der ermöglicht,
dass eine Deckschicht auf eine poröse Grundschicht aufgebracht
wird, die an einem nicht porösen
Substrat beschichtet ist, derart, dass keine Blasen in der Deckschicht
gebildet werden. Zusätzlich
gibt es eine vermehrte Flexibilität eines Eingliederns einer
Funktionalität
oder Chemie bei dem Wiederbenetzungsprozess. Schließ lich ist
der Prozess einfach zu implementieren und ist kompatibel zu vielen
allgemeinen Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise einer Breitschlitzdüsenbeschichtung,
Stabbeschichtung, Klingenbeschichtung, Gravurbeschichtung, Messer-über-Walze-Beschichtung
oder dergleichen.
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Die
vorhergehenden Lehren sind lediglich exemplarisch für Tintenempfangsbeschichtungen,
die auf Druckmedien aufgebracht sind, und sind durch die Lehren
hierin geeignet modifiziert, um eine tintenstrahlgedruckte Tinte
mit einer verbesserten Lichtechtheit zu versehen. Andere Tintenempfangsbeschichtungen
können
gleichermaßen
gemäß den Lehren
hierin modifiziert sein, um eine tintenstrahlgedruckte Tinte mit
einer verbesserten Lichtechtheit zu versehen.
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Die
oben erörterten
zwei Referenzen offenbaren jeweils ein unterschiedliches Beschichtungssystem auf ähnlichen,
aber unterschiedlichen Substraten. Beide verwenden Fotobasen von
dem gleichen Lieferanten, die sich primär dickenmäßig unterscheiden. Das in dem '196-Patent offenbarte
Beschichtungssystem wurde auch auf einfaches Papier angewandt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Beschichtungszusammensetzung modifiziert, um den
Photoinitiator in der Menge von 0,001 bis 0,01 Gewichtsprozent in
der Formulierung zu umfassen, die verwendet wird, um die Beschichtung
aufzubringen. Insbesondere ist die Beschichtungszusammensetzung,
die so modifiziert ist, die Endbeschichtung, z. B. Deckschicht oder
Tintenempfangsschicht, die an dem Druckmedium gebildet ist. Dies
nimmt jedoch an, dass die Deckschicht tatsächlich die Tintenempfangsschicht
ist. Falls mehrere Beschichtungen (zwei oder mehr Beschichtungen)
verwendet werden und eine untere Beschichtung die Tintenempfangsschicht
ist, dann ist der Photoinitiator vorzugsweise in dieser unteren
Beschichtung enthalten. Im Allgemeinen ist jedoch in einer Situation,
in der derartige mehrere Beschichtungen verwendet werden, die gedruckte
Tinte häufig
bis zu einem gewissen Ausmaß über andere Schichten
zusätzlich
zu dieser Schicht, die als die Tintenempfangsschicht bezeichnet
ist, verteilt. Somit kann es einfach zweckdienlich sein, den Photoinitiator
in allen derartigen Beschichtungen zu umfassen.
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Lediglich
beispielsweise ist der folgende Prozess basierend auf der oben angegebenen
Anmeldung mit der Seriennr. 09/491,642 beschrieben. Varianten des
Prozesses, der unten oder in dem oben angegebenen US-Patent 5,880,196
beschrieben ist, können
verwendet werden.
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Bei
dem in der '642-Anmeldung
beschriebenen Prozess wird zuerst eine Grundschicht auf das Druckmedium,
z. B. Papier, aufgebracht, gefolgt durch eine Aufbringung einer
Deckschicht. Die Grundschicht und die Deckschicht weisen jeweils
eines oder mehrere Pigmente und eines oder mehrere Bindemittel auf,
die polymere Verbindungen sind, die in dem Lösungsmittel löslich oder
dispergierbar sind, in dem die Grundschicht und die Deckschicht
auf das Substrat aufgebracht werden. Beispiele von Pigmenten umfassen
Silika und Alumina und die verschiedenen Hydrate, Titanoxide, Carbonate
derselben (z. B. Kalziumcarbonat, Magnesiumcarbonat), Glasperlen
und organische Pigmente (z. B. Kunststoff- oder Polymerpigmente,
wie beispielsweise vernetzte SBR-Latexe, mikronisiertes Polyethylen-
oder Polyethylenwachs, Acrylperlen und Metacrylperlen). Das Pigment
kann in sowohl der Basisschicht als auch der Deckschicht gleich
oder unterschiedlich sein.
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Das
Bindemittel ist eine polymere Matrix, die unter anderem dazu dient,
das Polymer (die Polymere) in Position zu halten. Das Bindemittel
kann wasserlöslich
oder wasserdispergierbar sein. Beispiele von wasserlöslichen
Bindemitteln umfassen Polyvinylalkohol und die Derivate desselben,
Polyvinylpyrrolidon/Polyvinylacetatcopolymer, Zellulosederivate,
Polyamide und Polyethylenoxid. Beispiele von wasserdispergierten Bindemitteln
umfassen Styrenbutadienlatexe, Polyacryle, Polyurethane und dergleichen.
Das Bindemit tel kann sowohl in der Grundschicht als auch der Deckschicht
gleich oder unterschiedlich sein.
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Die
Grundschicht und die Deckschicht werden auf das Substrat getrennt
in Lösung
aufgebracht und trocknen gelassen.
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Das
Substrat weist ein nicht permeables (nicht luftpermeables) Material
auf, wie beispielsweise ein filmbasiertes Material, z. B. Mylar,
oder harzbeschichtete Papiere (z. B. Photobasispapier).
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Bei
der '642-Anmeldung
werden Poren in der Grundschicht mit einer Flüssigkeit, hierin auch eine
Wiederbenetzungslösung
genannt, gesättigt
oder beinahe gesättigt,
bevor die Deckschichtlösung
aufgebracht wird. Vorzugsweise werden die Poren in der Grundschicht
mit einer Flüssigkeit
gesättigt,
bevor die Deckschichtlösung
aufgebracht wird. Man ist der Ansicht, dass ferner vorzugsweise
ein Lösungsmittel,
das zu dem Lösungsmittel
in der Deckschicht kompatibel ist, die beste Anhaftung zwischen
Beschichtungsschichten ergibt.
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Die
Flüssigkeit
kann eines oder mehrere Lösungsmittel
aufweisen. Die Flüssigkeit
kann erwärmt
oder chemisch modifiziert werden, um die Eindringrate in die Vorbeschichtung
zu erhöhen.
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Falls
dieselbe erwärmt
wird, wird die Flüssigkeit
auf irgendeine Temperatur unter dem Siedepunkt derselben (oder dem
minimalen Siedepunkt, falls zwei oder mehr Lösungsmittel verwendet werden)
erwärmt.
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Mit „chemisch
modifiziert" ist
die Zufügung
eines oder mehrerer oberflächenaktiver
Mittel, Adhäsionsverbesserer,
pH-Modifizierer, Polymere, Vernetzungsmittel, Pigmente und/oder
Farbstoffstabilisatoren zu der Flüssigkeit gemeint. Die chemisch
modifizierte Wiederbenetzungsflüssigkeit
dient somit dazu, die Eigenschaften der Grundschicht, der Deckschicht,
des Beschichtungsprozesses oder der Leis tungsfähigkeit der Beschichtungen
zu modifizieren, da sich dieselbe auf die Verwendung derselben als
ein Druckmedium bezieht. Irgendwelche der gewöhnlichen oberflächenaktiven
Mittel, pH-Modifizierer und/oder Vernetzungsmittel können in
der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Wenn z.
B. das Bindemittel in der Grundschicht ein Polyvinylalkohol ist,
ist ein geeignetes Vernetzungsmittel, das zu der Flüssigkeit
hinzugefügt
wird, ein Borat oder Glyoxyl. Dieser Prozess ist besonders für Chemien
nützlich,
die nicht kompatibel zu den Beschichtungsfluiden oder -prozessen
sind.
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Es
ist ebenfalls bevorzugt, dass ein überschüssiges Fluid an der Oberfläche der
Grundschicht vor einem Deckbeschichten entfernt wird. Dies kann
durch einen Walzenspalt, eine Schaberklinge oder dergleichen erzielt
werden. Alternativ kann die Wiederbenetzungslösung durch eine Pumpe direkt
auf die Grundschicht dosiert werden, wobei so der Bedarf nach einem
Schaben eliminiert ist.
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Die
Deckschicht wird dann auf die wiederbenetzte Grundschicht aufgebracht.
Gewöhnlich
wird die Deckschicht als die Tintenempfangsschicht betrachtet, wie
es oben erörtert
ist.
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Bei
diesen Beschichtungstypen liegt der Feststoffgehalt in der Größenordnung
von 12 Gewichtsprozent, obwohl dies abhängig von der speziellen Anwendung
des beschichteten Druckmediums verschieden sein kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine geringe Menge des Photoinitiators in der Zusammensetzung
von zumindest der Tintenempfangsschicht enthalten, wie es oben erörtert ist.
Wie derselbe hierin verwendet ist, bezieht sich der Ausdruck „Deckschicht" auf die Endbeschichtung,
die an dem Druckmedium gebildet wird, und könnte eine einzige Beschichtung,
die obere Beschichtung eines Doppelbeschichtungssystems, wie es
oben beschrieben ist, oder andere Kombinationen von Beschichtungen
aufweisen. In jedem Fall ist der Photoinitiator in zumindest der
Tintenempfangsschicht enthalten, die an dem Druckmedium gebildet
ist.
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Der
Photoinitiator, der in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, ist α,α-Dimethyl-α-Hydroxyacetophenon
(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on), das von Ciba Co. unter
der Marke Darocur® 1173 erhältlich ist.
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Die
Konzentration des Photoinitiators in der Beschichtung, die auf das
Basissubstrat, oder Druckmedium, aufgebracht wird, liegt in dem
Bereich von 0,001 bis 0,01 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 0,005 Gewichtsprozent,
basierend auf der Gesamtbeschichtungszusammensetzung. Allgemein
liefert eine höhere Konzentration
keine Verbesserung und resultiert in der Tat in einer Lichtechtheit,
die gegenüber
einem Nichtvorhandensein eines Photoinitiators lediglich marginal
verbessert ist. Es ist jedoch zumindest etwas Photoinitiator erforderlich,
um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu realisieren.
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Basierend
auf einem Feststoffgehalt von 12 Gewichtsprozent in der Beschichtung
liegt dann die Endzusammensetzung eines Photoinitiators in der Beschichtung
nach einem Trocknen in dem Bereich von 0,008 bis 0,08 Gewichtsprozent
und vorzugsweise bei etwa 0,042 Gewichtsprozent. Eine Veränderung
bei dem Feststoffgehalt würde
natürlich
in einer entsprechenden Veränderung
bei der Endzusammensetzung eines Photoinitiators in der Beschichtung
nach einem Trocknen resultieren.
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Eine
Verwendung des Photoinitiators gemäß den Lehren der vorliegenden
Erfindung verbessert die Lichtechtheit der gedruckten Tinte, die
in der Größenordnung
von 5 bis 20 besser als bei Tinten ist, die auf beschichteten Medien
gedruckt sind, die den Photoinitiator nicht umfassen.
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Bei
einem Testen einer Lichtechtheit wird ein beschleunigter Test durchgeführt, unten
beschrieben. Von den drei Farben, die bei einem Tintenstrahldrucken
verwendet werden, ist Magenta gewöhnlich der schlechteste Farbstoff
für Lichtechtheitbetrachtungen
und somit werden bei einem jeglichen Tintensatz Anstrengungen unternommen,
um die Lichtechtheit der Tinte zu verbessern, die diesen Farbstoff
enthält.
Cyanfarbene Farbstoffe zeigen allgemein verbesserte Lichtechtheitseigenschaften
gegenüber
Magenta, gefolgt von gelben Farbstoffen; häufig erzeugt Gelb einen derart
geringen Kontrast, dass die Veränderung
durch das menschliche Auge nicht bemerkt wird. Es ist jedoch zu
beachten, dass beleuchtende Umweltbedingungen und luftübertragene
Schadstoffe unter anderen Faktoren diese Reihenfolge beeinflussen
können.
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Bei
dem Lichtechtheitstest wird eine Messung der optischen Dichte (OD)
vor dem Test und nach dem Test vorgenommen. Die Stärke bei
der Abnahme einer optischen Dichte ist ein Maß einer Lichtechtheit; eine größere Verringerung
bei einer OD gibt eine schlechtere Lichtechtheit an.
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Für jede Farbe
wurden Annehmbarkeitskriterien eingerichtet. Basierend auf einer
Wahrnehmung können
gelbe Farbstoffe unter einer Verringerung von 35% bei einer optischen
Dichte von der anfänglichen
optischen Dichte leiden, bevor der Betrachter wahrnimmt, dass es
irgendeine Veränderung
gibt. Gleichermaßen können cyanfarbene
Farbstoffe 25% einer OD verlieren, bevor der Betrachter wahrnimmt,
dass es irgendeine Veränderung
gibt. Bei magentafarbenen Farbstoffen beträgt der Verlustwert 20%; kleinere
OD-Verluste bei Magenta sind auffälliger als diese für Cyan oder
Gelb.
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Bei
einem getesteten System ohne dem Vorhandensein eines Photoninitiators
wurde unter beschleunigten Lichtechtheitsbedingungen eine Lichtechtheit
von etwa 5 Jahren beobachtet, bevor die Magenta-OD die Annehmbarkeitsgrenze
(20%) überschritt.
Dieses gleiche System mit 0,01 Gewichtsprozent Photoinitiator ergab
zwischen 5,5 und 6 Jahren bei einem nachfolgenden Testen. Wenn sich
die inhärente
Ausbleich leistungsfähigkeit
einer gegebenen Formulierung verschlechtert, neigt der Initiator
dazu, sich zu verringern, aber die Verbesserung liegt bei mindestens
5%. Farbmittel mit hoher Chroma und niedriger Lichtechtheit profitieren
weniger von der Photoinitiatorhinzufügung. Die Tinten mit höchster Chroma
zeigten immer noch eine Verbesserung von etwa 5%. Umgekehrt profitieren
Farbmittel mit niedrigerer Chroma und höherer Lichtechtheit mehr von
der Hinzufügung.
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Einige
verwandte Experimente wurden durchgeführt, bei denen die Bildseite
des Druckmediums mit einer im Wesentlichen impermeablen Beschichtung
abgedichtet war und herausgefunden wurde, dass sich die Lichtechtheit
erheblich verbessert; beispielsweise verbesserte sich eine Beschichtung
mit 6 Jahren auf 9 Jahre. Ohne irgendeine spezielle Theorie gutzuheißen, ist
man der Ansicht, dass diese impermeable Beschichtung die Diffusionskonstante
von Sauerstoff in die Bildbeschichtung reduzierte und deshalb eine
Lichtechtheit verbesserte. Dies unterstreicht die Bedeutung einer
O2-Diffusion
gekoppelt mit einer Singulett-Sauerstoffbildung.
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Beispiele
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Hochglanzdruckmedien
wurden mit Tintenempfangsbeschichtungen, wie dieselben beispielsweise
in dem oben angegebenen US-Patent 5,880,196 gelehrt sind, mit und
ohne dem Vorhandensein eines Photoinitiators beschichtet. In jedem
Fall war der Photoinitiator Darocur® 1173.
Die beschichteten Hochglanzdruckmedien wurden mit einem Satz von
Tintenstrahltinten (Cyan, Gelb und Magenta) bedruckt. Jede Tinte
wies ein Farbmittel (oder eine Farbmittelmischung) und ein Trägermittel
auf, das ein oberflächenaktives
Mittel (oder eine Oberflächenaktives-Mittel-Mischung),
zumindest ein wassermischbares organisches Colösungsmittel und Wasser aufweist.
Die Tinten in dem Tintensatz wiesen eine Zusammensetzung auf, die ähnlich dieser
ist, die mit der Deskjet 970C Reihe von Hewlett-Packard im Handel
erhältlich
ist.
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Eine
beschleunigte Lichtechtheit wurde mit einem Fadeometer unter Verwendung
von kühlweiß-fluoreszierenden
Leuchtröhren
mit hoher Intensität
durchgeführt,
um Bürobedingungen
zu simulieren. Es wurde bestimmt, dass eine Belichtung von etwa
4 bis 5 Tagen in dem Fadeometer im Wesentlichen äquivalent zu einer Belichtung
von 5 Jahren unter gewöhnlichen
Bürobeleuchtungsbedingungen
ist. Der Test wird in zwei getrennten Zeitperioden ausgeführt, um
drei Punkte optischer Dichte für
eine Interpolierung/Extrapolierung zu erhalten.
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Die
Tabelle unten liefert die Ergebnisse bei einer Farbtonverschiebung/Farbe
für drei
getrennte Reihen von Zusammensetzungen, wobei eine 0,005 Gewichtsprozent
eines Photoinitiators (PI) in der aufgebrachten Beschichtung enthält, eine
0,01 Gewichtsprozent des Photoinitiators in der Beschichtung enthält und eine
keinen Photoinitiator enthält.
In beiden Fällen
in denen Photoinitiator verwendet wurde, war der Photoinitiator α,α-Dimethyl-α-Hydroxyacetophenon
von Ciba Co. unter der Marke Darocur® 1173.
Der Verlust in % basiert auf dem Verlust optischer Dichte, beginnend
bei einer OD von 0,5. Das „Annehmbar?" basiert auf der
Wahrnehmung für
jede Farbe, oben gegeben. Die extrapolierten Jahre bis zu einem
Ausfallen basieren auf den drei Punkten, die von den Messergebnissen
abgeleitet sind, die durch das Fadeometer erhalten werden.
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Tabelle.
Lichtechtheitsergebnisse mit und ohne Photoinitiator.
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Es
ist zu beachten, dass die niedrigere Konzentration eines Photoinitiators
(0,005 Gewichtsprozent) eine der höheren Konzentration (0,01 Gewichtsprozent) überlegene
Lichtechtheit erzeugt und dass beide der Situation ohne einen Photoinitiator überlegen
sind. Dies stützt
den Anspruch, dass es etwas Photoinitiator in der Beschichtung geben
muss, aber dass der obere Konzentrationsbereich ziemlich eingeschränkt ist.
Es ist ferner zu beachten, dass Magenta in jedem Fall die schlechteste
Farbe ist.
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Die
vorhergehenden Ergebnisse und spezifisch für Hochglanzdruckmedien gezeigt
und dies sind die bevorzugten Druckmedien, die vorzugsweise gemäß den Lehren
hierin beschichtet sind. Die gleiche Beschichtungsprozedur bei einem
Photoinitiator kann jedoch auch vorteilhaft bei anderen Druckmedien
verwendet werden, einschließlich
mikroporösen
und matt beschichteten Papieren. Ungeachtet dessen, wie schlecht
das Druckmedium für
eine Lichtechtheit ist, wird in jedem Fall eine Verbesserung durch
ein Verwenden der kleinen Menge eines hierin offenbarten Photoinitiators
erhalten.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Es
wird erwartet, dass die Verwendung von Photoinitiatoren bei beschichteten
Papieren bei einem Liefern einer verbesserten Lichtechtheit von
gedruckten Tintenstrahltinten Verwendung findet.
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Es
wurde somit ein Verfahren zum Verbessern einer Lichtechtheit von
Tintenstrahltinten offenbart. Es ist ohne Weiteres ersichtlich,
dass verschiedene Veränderungen
und Modifikationen offensichtlicher Natur vorgenommen werden können, und
alle derartigen Veränderungen
und Modifikationen sollen in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
