CN102632737A

CN102632737A - 喷墨记录介质

Info

Publication number: CN102632737A
Application number: CN2012100311196A
Authority: CN
Inventors: 仁藤康弘; 加茂久男; 野口哲朗; 田栗亮; 小栗勲; 苏秀儿; 八田直也; 汤本真也
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2032-02-08
Also published as: JP2012179898A; EP2489522B1; US20120207950A1; JP5875374B2; CN102632737B; EP2489522A1; US8486499B2

Abstract

本发明涉及一种喷墨记录介质，所述喷墨记录介质包括支持体和设置在支持体上的两层以上的墨接收层，其中作为两层以上的墨接收层的最外的墨接收层的第一墨接收层和邻接第一墨接收层的第二墨接收层包含氧化铝颜料、聚乙烯醇和硼酸。第一墨接收层以基于氧化铝颜料为7.0-10.5质量％以下的量包含聚乙烯醇，并以基于氧化铝颜料为1.1-1.4质量％以下的量包含硼酸。第二墨接收层以基于氧化铝颜料为10.5-17.0质量％以下的量包含聚乙烯醇，并以基于氧化铝颜料为1.5-2.5质量％以下的量包含硼酸。

Description

喷墨记录介质

技术领域

本发明涉及喷墨记录介质。

背景技术

已知支持体上具有墨接收层的记录介质作为其上根据喷墨记录方法进行记录的记录介质。墨接收层包含诸如二氧化硅或氧化铝的无机颜料和诸如聚乙烯醇的粘结剂。要求此类喷墨记录介质具有高的墨吸收性以适应近年来的高速打印。

日本专利申请特开2008-265110描述了具有两层墨接收层的记录介质作为墨吸收性改进的喷墨记录介质。在该喷墨记录介质中，第一墨接收层(远离支持体的层)中粘结剂含量基于氧化铝水合物为4质量％以上至6质量％以下。第二墨接收层(靠近支持体的层)中粘结剂含量基于氧化铝水合物为7质量％以上至12质量％以下。

发明内容

从适应近年来的高速打印的观点，除了墨吸收性之外还要求耐输送损伤性(conveyance-caused flaw resistance)。为进行高速打印，需要以高速输送记录介质。当在以高速输送记录介质的同时意欲改进输送精度时，记录介质需要在垂直地牢固保持记录介质在输送辊之间的同时输送，因此在一些情况下记录介质的表面会由于输送辊而遭受损伤(输送损伤)。根据本发明人的研究，对于日本专利申请特开2008-265110中描述的记录介质中的此类损伤的耐性(耐输送损伤性)有改进余地。

因此，本发明的目的在于提供具有改进的墨吸收性和耐输送损伤性的喷墨记录介质。

上述目的能够通过下述本发明完成。因而，本发明提供如下喷墨记录介质，所述喷墨记录介质包括支持体和设置在所述支持体上的两层以上的墨接收层，其中作为所述两层以上的墨接收层的最外的墨接收层的第一墨接收层和邻接所述第一墨接收层的第二墨接收层包含氧化铝颜料、聚乙烯醇和硼酸，所述第一墨接收层以基于所述氧化铝颜料为7.0质量％以上至10.5质量％以下的量包含聚乙烯醇，并以基于所述氧化铝颜料为1.1质量％以上至1.4质量％以下的量包含硼酸，和所述第二墨接收层以基于所述氧化铝颜料为10.5质量％以上至17.0质量％以下的量包含聚乙烯醇，并以基于所述氧化铝颜料为1.5质量％以上至2.5质量％以下的量包含硼酸。

根据本发明，可提供墨吸收性和耐输送损伤性都改进的喷墨记录介质。本发明的进一步特征将从以下示例性实施方案的描述中变得显而易见。

具体实施方式

现在，将通过优选实施方案详细描述根据本发明的记录介质。根据本发明的记录介质具有支持体和设置在支持体上的两层以上的墨接收层。

支持体：

支持体的实例包括纸如铸涂纸(cast-coated paper)、钡地纸和涂塑相纸(resin-coated paper)(其两面均用树脂如聚烯烃涂布的涂塑相纸)和膜。在上述支持体中，从墨接收层形成后光泽度的观点，有利地使用涂塑相纸。作为膜，可以有利地使用例如以下透明热塑性树脂的膜：例如，聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚乙酸酯、聚氯乙烯、乙酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯。除了上述之外，也可以使用作为适度施胶的纸的吸液纸(waterleaf paper)或涂层纸(coat paper)，或者由通过填充无机填料或通过微细发泡不透明化的膜而形成的片状材料(合成纸等)。此外，也可以使用由玻璃或金属形成的片材。出于改进此类支持体和墨接收层之间的粘合强度的目的，这些支持体的表面也可以进行电晕放电处理或各种底涂处理(undercoating treatments)。

墨接收层：

根据本发明的喷墨记录介质在支持体上具有两层以上的墨接收层。在两层以上的墨接收层中，最外侧(距离支持体最远的位置处)上存在的墨接收层称为第一墨接收层。邻接第一墨接收层的墨接收层称为第二墨接收层。总之，第二墨接收层邻接第一墨接收层的支持体侧表面而存在。

第一和第二墨接收层包含氧化铝颜料、聚乙烯醇和硼酸。

氧化铝水合物：

用于本发明的氧化铝颜料包括氧化铝水合物。作为氧化铝水合物，有利地使用由以下通式(X)表示的氧化铝水合物：

Al₂O_3-n(OH)_2n·mH₂O(X)

(式中，n为1、2和3中任意一个，和m为落入0-10、有利地0-5范围内的值。然而，m和n不同时为0。许多情况下，mH₂O表示不参与形成晶格的水，且是可排除的，因此m可以取整数或除整数外的值。当加热该氧化铝水合物时，一些情况下m可以达到0的值)。

作为氧化铝水合物的晶体结构，根据热处理的温度已知无定形、三水铝石和勃姆石型。这些中具有任何晶体结构的物质可以用作氧化铝水合物。这些中，有利的氧化铝水合物为当通过X-射线衍射分析时展示勃姆石结构或无定形结构的氧化铝水合物。作为其具体实例，可以提及日本专利申请特开H07-232473、日本专利申请特开H08-132731、日本专利申请特开H09-66664和日本专利申请特开H09-76628中描述的氧化铝水合物。在这些氧化铝水合物中，有利地使用当形成墨接收层时在整个墨接收层中平均孔半径等于7.0nm以上至10.0nm以下的此类氧化铝水合物。更有利地使用平均孔半径等于8.0nm以上的此类氧化铝水合物。当在整个墨接收层中平均孔半径为7.0nm以上至10.0nm以下时，能够显示优良的墨吸收性和着色性(colorability)。如果整个墨接收层中的平均孔半径小于7.0nm，则墨吸收性不充分，以致即使当控制相对于氧化铝水合物的粘结剂的量时一些情况下也不能实现充分的墨吸收性。如果整个墨接收层的平均孔半径大于10.0nm，则此类墨接收层的雾度变大，一些情况下不会实现良好的着色性。另外，有利的是墨接收层中不存在孔半径为25.0nm以上的孔。如果存在孔半径为25.0nm以上的孔，则墨接收层的雾度变大，一些情况下不会实现良好的着色性。

整个墨接收层中的孔容积以总孔容积计有利地为0.50ml/g以上。如果总孔容积小于0.50ml/g，则整个墨接收层的墨吸收性不充分，以致即使当控制相对于氧化铝水合物的聚乙烯醇的量时一些情况下也不能实现充分的墨吸收性。总孔容积也有利地为30.00ml/g以下。

此外，平均孔半径、孔半径和总孔容积为通过BJH(Barrett-Joyner-Halenda)法由从通过氮吸附/脱附法的测量结果得到的氮气的吸附/脱附等温线而测定的值。特别地，平均孔半径为通过由在氮气脱附时测量的总孔容积和比表面积计算而确定的值。当记录介质通过氮吸附/脱附法进行测量时，在除了墨接收层外的其它位置进行测量。然而，除了墨接收层外的其它组分(例如，支持体和树脂涂层)不具有通过氮吸附/脱附法通常可测量的范围内的尺寸为1nm-100nm的孔。因此，当整个记录介质通过氮吸附/脱附法进行测量时，该测量可视为对墨接收层的平均孔半径的测量。

为形成平均孔半径为7.0nm以上至10.0nm以下的墨接收层，有利地使用BET比表面积为100m²/g以上至200m²/g以下的氧化铝水合物。BET比表面积更有利地为125m²/g以上至190m²/g以下。BET法为通过气相吸附法测量粉末表面积的方法，且为由吸附等温线测定1g样品的总表面积(即，比表面积)的方法。在BET法中，氮气通常用作吸附气体，和最常使用由吸附气体的压力或容积的变化而测量吸附量的方法。此时，布鲁诺-埃梅特-特勒等式作为表示多分子吸附的等温线最显著，其称为BET等式并广泛用于比表面积的测定中。根据BET法，比表面积通过基于BET等式求出吸附量并将该值乘以由表面上吸附的分子占据的面积来确定。在BET法中，特定相对压力和吸附量之间的关系在通过氮吸附/脱附法的测量中在几个点处测定，并且通过最小二乘法求出图的斜率和截距从而导出比表面积。在本发明中，相对压力和吸附量之间的关系在5个点处测量从而导出比表面积。

氧化铝水合物有利地为平板状，并且平均径厚比(aspectratio)为3.0以上至10以下和平板表面的纵横比(vertical-horizontal ratio)为0.60以上至1.0以下。此外，径厚比能够根据日本专利公布H05-16015中描述的方法测定。更具体地，径厚比表示颗粒的“直径”与“厚度”的比。如用于此处的术语“直径”是指具有面积等于颗粒投影面积的圆的直径(当量圆直径)，其借助于通过显微镜或电子显微镜观察氧化铝水合物得到。平板表面的纵横比是指当以与径厚比中相同的方式通过显微镜观察颗粒时平板表面中最小直径与最大直径的比。如果使用径厚比在上述范围之外的氧化铝水合物，则一些情况下待形成的墨接收层的孔分布范围会变窄。因而，一些情况下会难以生产具有均匀粒径的氧化铝水合物。如果使用纵横比在上述范围之外的氧化铝水合物，则待形成的墨接收层的孔分布范围也同样会变窄。

根据本发明人的发现，即使当氧化铝水合物为相同种类的氧化铝水合物时具有平板状的氧化铝水合物也比具有针状的氧化铝水合物具有更好的分散性。针状的氧化铝水合物在涂布时趋于沿与支持体表面平行而取向，和待形成的孔一些情况下会变小，所以墨接收层的墨吸收性会变低。另一方面，平板状的氧化铝水合物能够在墨接收层中形成良好的孔。

氧化铝水合物在墨接收层中的含量基于墨接收层的总质量有利地为30.0质量％以上至98.0质量％以下。第一墨接收层和第二墨接收层二者有利地以基于各层总质量为30.0质量％以上至98.0质量％以下的量包含氧化铝水合物。

作为用于本发明的氧化铝颜料，除了氧化铝水合物之外还提及气相法氧化铝。根据本发明的喷墨记录介质有利地包含气相法氧化铝作为氧化铝颜料。特别地，氧化铝水合物和气相法氧化铝二者有利地包含在第一墨接收层中，这是因为更加改进墨吸收性和耐输送损伤性二者。气相法氧化铝有利地为具有比氧化铝水合物的比表面积小的比表面积，即具有大的一次粒径。第一墨接收层的孔半径通过包含一次粒径大的气相法氧化铝变得比第二墨接收层的孔半径大，以致改进墨吸收性。另外，也改进耐输送损伤性。尽管该机理未清楚地知道，但本发明人推断如下。当板状结构的颗粒如氧化铝水合物存在于记录介质的最外表面(第一墨接收层的表面)时，光泽度有时由于当记录介质通过输送辊加压时记录介质的变形和存在于最外表面的颗粒的方向变化而改变。该光泽度变化使得输送损伤显著。另一方面，气相法氧化铝不具有各向异性，这是因为其形状为相对接近球形，以致即使当颗粒方向变化时光泽度变化也相对小。这使得输送损伤不显著。

气相法氧化铝的BET比表面积有利地为50g/m²以上，更有利地80g/m²以上和有利地为150g/m²以下，更有利地120g/m²以下。其一次粒径有利地为5nm以上，更有利地11nm以上和有利地为30nm以下，更有利地15nm以下。气相法氧化铝的具体实例包括AEROXIDE AluC(EVONIC Co.的产品，一次粒径：13nm，BET比表面积：100g/m²)、AEROXIDE Alu130(EVONICCo.的产品，一次粒径：10nm，BET比表面积：130g/m²)和AEROXIDE Alu65(EVONIC Co.的产品，一次粒径：20nm，BET比表面积：65g/m²)，有利地使用这些。这些中，更有利地使用AEROXIDE AluC和AEROXIDE Alu65，这是因为改进了墨吸收性和耐输送损伤性。特别地，由于还改进着色性，因此进一步有利地为AEROXIDE AluC。

当第一墨接收层包含气相法氧化铝时，第一墨接收层有利地以基于氧化铝水合物为10质量％以上至70质量％以下、更有利地50质量％以下的量包含气相法氧化铝。当气相法氧化铝含量基于氧化铝水合物为10质量％以上至70质量％以下时，除了墨吸收性和耐输送损伤性之外还能够改进着色性。当第一墨接收层包含氧化铝水合物和气相法氧化铝二者时，在第一墨接收层中氧化铝水合物与气相法氧化铝的比以质量比计有利地为95∶5至60∶40，更有利地为85∶15至75∶25。

聚乙烯醇：

第一和第二墨接收层包含聚乙烯醇。作为该聚乙烯醇，可提及通过聚乙酸乙烯酯水解获得的普通聚乙烯醇。有利地使用粘均聚合度为1,500以上的聚乙烯醇，和更有利地为粘均聚合度为2,000以上至5,000以下的聚乙烯醇。其皂化度有利地为80mol％以上，更有利地85mol％且100mol％以下。作为商购可得的聚乙烯醇，可提及PVA 235(Kuraray Co.，Ltd.的产品，皂化度：88mol％，平均聚合度：3,500)。

硼酸：

第一和第二墨接收层包含硼酸。硼酸的实例包括原硼酸(H₃BO₃)、偏硼酸和连二硼酸。这些中，从墨接收层形成用涂布液的长期贮存稳定性和对发生裂纹的抑制效果的观点，原硼酸是有利的。

墨接收层中聚乙烯醇和硼酸的含量

本发明人已经发现，当聚乙烯醇和硼酸在两层墨接收层中的含量基于氧化铝颜料控制为各特定范围内时，这些组分协同地作用以改进墨吸收性和耐输送损伤性并进一步改进耐湿性。具体地，作为最外的墨接收层的第一墨接收层以基于氧化铝颜料为7.0质量％以上至10.5质量％以下，有利地8.5质量％以上至10.0质量％以下的量包含聚乙烯醇。在第一墨接收层中聚乙烯醇基于氧化铝颜料的量特别有利地为9.5质量％以上至10.0质量％以下。另外，第一墨接收层以基于氧化铝颜料为1.1质量％以上至1.4质量％以下的量包含硼酸。邻接第一墨接收层的第二墨接收层以基于氧化铝颜料为10.5质量％以上至17.0质量％以下，有利地11.0质量％以上至13.0质量％以下的量包含聚乙烯醇。在第二墨接收层中聚乙烯醇基于氧化铝颜料的量特别有利地为11.0质量％以上至12.5质量％以下。另外，第二墨接收层以基于氧化铝颜料为1.5质量％以上至2.5质量％以下的量包含硼酸。该含量有利地为1.9质量％以上，更有利地2.0质量％以下。在本发明中，聚乙烯醇和硼酸在此两层墨接收层中的含量是重要的，且使这些含量良好平衡，由此能够改进墨吸收性和耐输送损伤性以及进一步改进耐湿性。

本发明人进一步发现，第一和第二墨接收层具有各聚乙烯醇含量和硼酸含量之间的关系。在第一墨接收层中基于氧化铝颜料的聚乙烯醇含量和基于氧化铝颜料的硼酸含量分别表示为P1和B1。另外，在第二墨接收层中基于氧化铝颜料的聚乙烯醇含量和基于氧化铝颜料的硼酸含量分别表示为P2和B2。此时，(B2/P2)/(B1/P1)有利地为1.0以上至2.1以下，更有利地1.4以上至1.9以下，特别有利地1.5以上至1.7以下。该比例控制在1.0以上至2.1以下，由此能够改进墨吸收性和耐输送损伤性以及进一步改进耐湿性。

其它组分：

第一和第二墨接收层可包含除了聚乙烯醇外的其它一种或多种粘结剂。其具体实例包括以下粘结剂；淀粉衍生物如氧化淀粉、醚化淀粉和磷酸酯化淀粉，纤维素衍生物如羧甲基纤维素和羟乙基纤维素，酪蛋白，明胶，大豆蛋白质，聚乙烯基吡咯烷酮，马来酸酐树脂、共轭聚合物如苯乙烯-丁二烯共聚物和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物的胶乳，丙烯酸类聚合物如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物的胶乳，乙烯基聚合物如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的胶乳，通过将上述聚合物用包含官能团如羧基的单体改性获得的官能团改性的聚合物胶乳；通过将上述聚合物用阳离子基团阳离子化获得的阳离子化聚合物，通过将上述聚合物表面用阳离子表面活性剂阳离子化获得的阳离子化聚合物，通过将上述聚合物在阳离子聚乙烯醇下聚合以将聚乙烯醇分布在聚合物表面上获得的聚合物，通过将上述聚合物在阳离子胶体颗粒的悬浮分散液中聚合以将阳离子胶体颗粒分布在聚合物表面上获得的聚合物，水性粘结剂如诸如三聚氰胺树脂和尿素树脂的热固性合成树脂，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物树脂如聚甲基丙烯酸甲酯，和合成树脂粘结剂如聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛和醇酸树脂。

出于进一步改进耐湿性的目的，第一和第二墨接收层可以包含聚氨酯化合物。聚氨酯化合物有利地为通过至少以下三种化合物反应并将所得产物中至少部分氨基用酸阳离子化而获得的化合物：具有两个以上活性氢基团的含硫有机化合物(化合物A)、具有两个以上异氰酸酯基的聚异氰酸酯化合物(化合物B)和具有两个以上活性氢基团的胺类化合物(化合物C)。聚氨酯化合物的有利实例通过下式(1)-(6)示出。

通式(1)

(式中，n为1或2，R₁为亚甲基、亚乙基或亚丙基，R₉为包含至少一个亚烷基或杂环的脂肪族烃基，R₁₀为具有1-4个碳原子的烷基，R₁₁和R₁₂彼此独立地为氢原子或甲基，X为酸性负离子，和m为化合物的重均分子量等于2,000-150,000的数。)

通式(2)

(式中，n为1或2，R₂和R₃彼此独立地为氢原子、羟基或烷基且可以彼此相同或不同，以及R₉至R₁₂、X和m具有与通式(1)中所定义的相同含义。)

通式(3)

(式中，n为0或1，以及R₉至R₁₂、X和m具有与通式(1)中所定义的相同含义。)

通式(4)

(式中，n为1或2，R₄为硫或氧原子，R₅为硫原子或-SO₂-，条件是R₄和R₅彼此不同，以及R₉至R₁₂、X和m具有与通式(1)中所定义的相同含义。)

通式(5)

(式中，R₆和R₇彼此独立地为氢原子或烷基且可以彼此相同或不同，以及R₉至R₁₂、X和m具有与通式(1)中所定义的相同含义。)

通式(6)

(式中，R₈为羟基或烷基，以及R₉至R₁₂、X和m具有与通式(1)中所定义的相同含义。)

在其分子中具有至少一个硫醚基的化合物有利地作为化合物A。作为其具体实例，可以提及由以下通式(7)-(12)表示的化合物。特别地，由以下通式(8)或(12)表示的化合物是有利的，这是因为此类化合物具有抑制通过由空气中的酸性气体或光引起的图像变色和褪色的高效果。化合物(A)可以单独或以至少其两种化合物同时组合使用以合成用于本发明的聚氨酯化合物。

通式(7)

(式中，n为1或2，和R₁为亚甲基、亚乙基或亚丙基。)

通式(8)

(式中，n为1或2，R₂和R₃彼此独立地为氢原子、羟基或烷基且可以彼此相同或不同。)

通式(9)

(式中，n为0或1。)

通式(10)

(式中，n为1或2，R₄为硫或氧原子，R₅为硫原子或-SO₂-，条件是R₄和R₅彼此不同。)

通式(11)

(式中，R₆和R₇彼此独立地为氢原子或烷基且可以彼此相同或不同。)

通式(12)

(式中，R₈为羟基或烷基。)

化合物(B)的实例包括2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、2，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、2，2’-二苯甲烷二异氰酸酯、3，3’-二甲基-4，4’-二亚苯基二异氰酸酯、3，3’-二氯-4，4’-二亚苯基二异氰酸酯、1，5-亚萘基二异氰酸酯、1，5-四氢化萘二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1，3-亚环己基二异氰酸酯、1，4-亚环己基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯。这些化合物可以单独使用或以至少其两种化合物同时组合使用以合成用于本发明的聚氨酯化合物。

由以下通式(13)表示的此类叔胺有利地作为化合物(C)。

通式(13)

(式中，R₁、R₂和R₃中任意一个为具有1-6个碳原子的烷基、烷醇或氨烷基基团，和其它基团可以彼此相同或不同且单独地为烷醇、氨烷基或烷基硫羟基(alkanethiol group)。)

由通式(13)表示的化合物C的实例包括二醇化合物如N-甲基-N，N-二乙醇胺、N-乙基-N，N-二乙醇胺、N-异丁基-N，N-二乙醇胺、N-叔丁基-N，N-二乙醇胺和N-叔丁基-N，N-二异丙醇胺；三醇化合物如三乙醇胺；二胺化合物如甲基亚氨基二丙胺和丁基亚氨基二丙胺；和三胺化合物如三(2-氨乙基)胺。这些胺化合物可以单独使用或以至少其两种化合物同时组合使用以合成聚氨酯化合物。

聚氨酯化合物的重均分子量有利地为2,000以上至150,000以下，更有利地2,000以上至50,000以下。如果聚氨酯化合物的重均分子量小于2,000，则一些情况下所得墨接收层的光泽度和打印浓度会降低。如果重均分子量超过150,000，则一些情况下获得此类聚氨酯化合物所需的反应时间会变长从而增加合成成本。

在聚氨酯化合物的合成中，任何除了上述化合物A和化合物C外具有两个以上活性氢基团的其它化合物(下文中称为“化合物D”)可以根据需要共聚。此类化合物的实例包括聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇。

聚氨酯化合物可以通过将至少部分化合物C单元用酸阳离子化稳定地分散或溶解于水中。当作为另一种方法用阳离子化剂如烷基卤进行阳离子化时，此类阳离子化聚氨酯化合物不能以有利的粒径稳定地分散或溶解于水中。例如，当多价酸用作所述酸时，当此类阳离子化聚氨酯化合物分散或溶解于水中时一些情况下会引起粘度增加。因此，有利地使用磷酸和/或单价酸。

当将聚氨酯化合物分散在水性介质中时，从贮存稳定性的观点，所得分散液的平均粒径有利地为5nm以上至500nm以下，更有利地50nm以上至200nm以下。此外，测量聚氨酯化合物的平均粒径。本发明中所定义的平均粒径能够容易地借助例如，根据动态光散射法的粒径测量装置(ELSZ，OTSUKAELECTRONICS Co.，Ltd.制)来测量。用于本发明的聚氨酯化合物有利地具有玻璃化转变温度(Tg)为50℃以上至80℃以下。

在本发明中，仅第一和第二墨接收层的第一墨接收层有利地包含聚氨酯化合物。仅第一墨接收层包含聚氨酯化合物，由此聚氨酯化合物能够与本发明的层结构协同地作用从而实现良好的墨吸收性。第一墨接收层有利地以基于氧化铝颜料为1质量％以上至6质量％以下的量包含聚氨酯化合物。如果含量小于1质量％，则一些情况下不能充分地改进耐湿性。如果含量大于6质量％，则一些情况下会降低着色性。更有利地以2质量％以上至4质量％以下的量包含聚氨酯化合物。

第一和第二墨接收层通过将各墨接收层形成用涂布液施涂至支持体上形成。这些涂布液包含氧化铝水分散液，和氧化铝颜料有利地良好地分散在氧化铝水分散液中。因此，氧化铝水分散液有利地包含作为抗凝絮剂的具有1-4个碳原子的烷基磺酸。结果，墨接收层达到包含具有1-4个碳原子的烷基磺酸。当具有5个以上碳原子的烷基磺酸或具有苯环的磺酸用作抗絮凝剂时，着色稳定性和耐湿性降低，和图像浓度易于降低。此原因考虑是如下。当碳原子数增加时，抗凝絮剂的疏水性变强，随后氧化铝颜料表面上的疏水性变强，以致氧化铝颜料表面上的染料固色速率变慢。当氧化铝颜料用具有5个以上碳原子的烷基磺酸或具有苯环的磺酸抗絮凝时，难以实现充分的分散稳定性，且易于产生粘度增加。另外，一些情况下氧化铝会聚集从而引起降低图像浓度。具有1-4个碳原子的烷基磺酸有利地为仅具有作为增溶基团的磺酸基的一元酸。从耐湿性的观点，烷基有利地为不具有增溶基团如羟基或羧基的烷基。烷基磺酸有利地为存在具有1-4个碳原子的非取代的烷基链的一元酸。烷基链可以为线性或支链的。烷基磺酸的有利实例包括甲磺酸、乙磺酸、异丙烷磺酸、正丙烷磺酸、正丁烷磺酸、异丁烷磺酸和叔丁烷磺酸。这些中，甲磺酸、乙磺酸、异丙烷磺酸和正丙烷磺酸是有利的。此外，具有1-4个碳原子的烷基磺酸可以以其两种以上组合使用。甲磺酸是最有利的。

第一和第二墨接收层有利地以基于氧化铝颜料为1.0质量％以上至2.0质量％以下的量包含具有1-4个碳原子的烷基磺酸。含量为1.0质量％以上，由此改进耐湿性和耐臭氧性。含量为2.0质量％以下，由此改进墨吸收性。含量更有利地为1.3质量％以上至1.6质量％以下。

第一和第二墨接收层可包含诸如以下的添加剂：例如，pH调节剂、颜料分散剂、增稠剂、流动性改进剂、消泡剂、抑泡剂、表面活性剂、脱模剂、渗透剂、着色颜料、着色染料、荧光增白剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防腐剂、防霉剂、防水剂、染料固色剂、硬化剂和耐候材料。

各墨接收层形成用涂布液：

各墨接收层形成用涂布液的涂布工序通过使用例如，各种帘式涂布机、使用挤出系统的涂布机或使用滑动料斗系统的涂布机有利地进行。在涂布各涂布液时，出于调节涂布液的粘度的目的，也可以加热涂布液。可选择地，也可以加热涂布机头。例如，热风干燥器如线性隧道式干燥器、拱式干燥器、空气悬挂式干燥器或正弦曲线气浮式干燥器可以用于涂布后涂布液的干燥。也可以使用红外线加热干燥器或利用微波的干燥器。

墨接收层的膜厚受到墨接收层形成用涂布液的涂布量的极大影响。第一墨接收层的膜厚有利地控制为3μm以上至18μm以下。如果膜厚薄于3μm，则包含少量聚乙烯醇和硼酸的层的厚度变薄，以致一些情况下会降低墨吸收性。如果膜厚超过18μm，则包含少量聚乙烯醇和硼酸的层的厚度变厚，以致一些情况下会降低耐输送损伤性。第一墨接收层的膜厚更有利地为6.5μm以上至18.0μm以下，特别有利的9.0μm以上至13.0μm以下。第二墨接收层的膜厚有利地控制为17μm以上至35μm以下。如果膜厚薄于17μm，则包含大量聚乙烯醇和硼酸的层的厚度变薄，以致一些情况下会降低耐输送损伤性。如果膜厚超过35μm，则总膜厚变厚，以致一些情况下会降低生产性。第二墨接收层的膜厚更有利地控制为25.0μm以上至35.0μm以下，特别有利地27.0μm以上至33.0μm以下。

整个墨接收层的膜厚有利地控制为35μm以上至45μm以下。如果膜厚薄于35μm，则存在墨吸收性降低的趋势。如果膜厚超过45μm，则存在耐输送损伤性降低的趋势。膜厚更有利地为40μm以下。关于第一和第二墨接收层之间的膜厚的关系，(第一墨接收层的膜厚)/(第二墨接收层的膜厚)有利地为0.09以上至1.10以下，更有利地0.16以上至0.75以下。

此外，本发明中的膜厚是指在绝对干燥时测量的膜厚，且为借助于通过扫描电子显微镜在4个点测量待测对象的截面而获得的测量值的平均值。在本发明中，待测量其膜厚的对象设定为四边形，和沿四边形重心的中心方向距离对象的4个角1cm的位置处采用作该4个点。

在本发明中，在不阻碍本发明的效果的限制内，可以在作为最外的墨接收层的第一墨接收层上或者在第一墨接收层和第二墨接收层之间设置薄层。简而言之，在本发明中，最外的墨接收层可以形成记录介质的最外表面，或者设置在最外的墨接收层上的薄层可以形成记录介质的最外表面。在该情况下，薄层的膜厚有利地控制为2.0μm以下。另外，薄层也可以设置在第二墨接收层和支持体之间。

特别地，设置在第一墨接收层上的薄层有利地为包含气相法二氧化硅的层。设置包含气相法二氧化硅的层，由此更加改进耐输送损伤性。AEROSIL 300(EVONIC Co.的产品)有利地作为气相法二氧化硅。另外，薄层有利地包含与气相法二氧化硅一起的聚乙烯醇。聚乙烯醇的含量基于每100质量份气相法二氧化硅有利地为10质量份以上至25质量份以下。设置在第一墨接收层上的薄层有利地包含硼酸。硼酸的含量基于每100质量份气相法二氧化硅有利地为1质量份以上至10质量份以下。尽管设置在第一墨接收层上的薄层的膜厚有利地控制为2.0μm以下，但该膜厚有利地控制为至少0.1μm以上。膜厚控制为0.1μm以上，由此改进耐输送损伤性。如果膜厚超过2.0μm，此类薄膜实现具有与墨接收层相同的功能，以致难以实现本发明的效果。膜厚更有利地为0.5μm以下。

实施例

下文中，将通过以下实施例和比较例更具体地描述本发明。然而，本发明的范围不限于这些实施例。

支持体的制备：

支持体在以下条件下制备。首先用水调节以下组成的纸料以给出固成分浓度为3.0质量％。

游离度为450ml CSF(加拿大标准游离度)的阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP) 80.00质量份

游离度为480ml CSF的针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)

20.00质量份

阳离子化淀粉 0.60质量份

重质碳酸钙 10.00质量份

轻质碳酸钙 15.00质量份

烷基乙烯酮二聚体 0.10质量份

阳离子聚丙烯酰胺 0.03质量份.

纸由所得纸料通过长网造纸机制成，将其进行3-阶段湿式加压然后通过多筒式干燥器干燥。然后将所得纸用氧化淀粉的水溶液通过施胶加压装置(size pressing device)浸渍以给出固成分为1.0g/m²并干燥。将纸进一步通过纸机压光机精加工从而制备纸张重量为170g/m²、

施胶度(sizing degree)为100秒、透气度为50秒、别克(Bekk)式平滑度为30秒和格利(Gurley)硬度为11.0mN的原纸。

将由低密度聚乙烯(70质量份)、高密度聚乙烯(20质量份)和氧化钛(10质量份)构成的树脂组合物以25g/m²的量施涂至原纸的一面上从而将该表面视为正面。将由高密度聚乙烯(50质量份)和低密度聚乙烯(50质量份)构成的树脂组合物进一步以25g/m²的量施涂至与正面相对的表面(背面)，由此制备树脂涂布的支持体。

氧化铝颜料分散液的制备：

氧化铝水合物分散液1

将40.0g氧化铝水合物1(Disperal HP14，Sasol Co.的产品)和0.6g(基于氧化铝水合物含量为1.5质量％)甲磺酸与160.0g纯水混合。混合后，将所得混合物通过混合机搅拌30分钟从而制备水性氧化铝水合物分散液1。30分钟后，目视确定氧化铝水合物的分散状态良好。测量氧化铝水合物分散液1的固成分浓度得到为20.0质量％。通过称重5.0g氧化铝水合物分散液并使用红外线湿度计FD-620(KETT ELECTRIC LABORATORY制)在120℃下进行固成分浓度的测量。所述分散液中氧化铝水合物的平均粒径通过粒径测量装置(ELSZ，OTSUKA ELECTRONICSCo.，Ltd.制)根据动态光散射法测量得到为130nm。

气相法氧化铝分散液1

将40.0g气相法氧化铝1(AEROXIDE AluC，EVONIC Co.的产品)和0.5g(基于气相法氧化铝含量为1.3质量％)甲磺酸与160.0g纯水混合。混合后，将所得混合物通过混合机搅拌30分钟从而制备气相法氧化铝分散液1。30分钟后，目视确定气相法氧化铝的分散状态良好。测量气相法氧化铝分散液1的固成分浓度得到为20.0质量％。通过称重5.0g气相法氧化铝分散液并使用红外线湿度计FD-620(KETT ELECTRIC LABORATORY制)在120℃下进行固成分浓度的测量。所述分散液中气相法氧化铝的平均粒径通过粒径测量装置(ELSZ，OTSUKA ELECTRONICSCo.，Ltd.制)根据动态光散射法测量得到为160nm。

气相法氧化铝分散液2

将40.0g气相法氧化铝2(AEROXIDE Alu65，EVONIC Co.的产品)和0.5g(基于气相法氧化铝含量为1.3质量％)甲磺酸与160.0g纯水混合。混合后，将所得混合物通过混合机搅拌30分钟从而制备气相法氧化铝分散液2。30分钟后，目视确定气相法氧化铝的分散状态良好。测量气相法氧化铝分散液2的固成分浓度得到为20.0质量％。通过称重5.0g气相法氧化铝分散液并使用红外线湿度计FD-620(KETT ELECTRIC LABORATORY制)在120℃下进行固成分浓度的测量。所述分散液中气相法氧化铝的平均粒径通过粒径测量装置(ELSZ，OTSUKA ELECTRONICSCo.，Ltd.制)根据动态光散射法测量得到为180nm。

气相法氧化铝分散液3

将40.0g气相法氧化铝3(AEROXIDE Alu130，EVONIC Co.的产品)和0.5g(基于气相法氧化铝含量为1.3质量％)甲磺酸与160.0g纯水混合。混合后，将所得混合物通过混合机搅拌30分钟从而制备气相法氧化铝分散液3。30分钟后，目视确定气相法氧化铝的分散状态良好。测量气相法氧化铝分散液3的固成分浓度得到为20.0质量％。通过称重5.0g气相法氧化铝分散液并使用红外线湿度计FD-620(KETT ELECTRIC LABORATORY制)在120℃下进行固成分浓度的测量。所述分散液中气相法氧化铝的平均粒径通过粒径测量装置(ELSZ，OTSUKA ELECTRONICSCo.，Ltd.制)根据动态光散射法测量得到为150nm。

气相法二氧化硅分散液1

将40.0g气相法二氧化硅(AEROSIL 300，EVONIC Co.的产品)和4.0g(基于气相法二氧化硅含量为5质量％)阳离子聚合物的水溶液(SHALLOL DC-902P，50质量％水溶液，DAI-ICHIKOGYO SEIYAKU CO.，LTD.的产品)与168.0g纯水混合。混合后，将所得混合物通过混合机搅拌30分钟从而制备气相法二氧化硅分散液1。30分钟后，目视确定气相法二氧化硅的分散状态良好。测量气相法二氧化硅分散液1的固成分浓度得到为20.0质量％。通过称重5.0g气相法二氧化硅分散液并使用红外线湿度计FD-620(KETT ELECTRIC LABORATORY制)在120℃下进行固成分浓度的测量。所述分散液中气相法二氧化硅的平均粒径通过粒径测量装置(ELSZ，OTSUKA ELECTRONICS Co.，Ltd.制)根据动态光散射法测量得到为130nm。

聚乙烯醇水溶液1

在室温下，将50.0g聚乙烯醇(PVA 235，Kuraray Co.，Ltd.的产品；聚合度：3,500，皂化度：88％)与505.0g纯水混合。10分钟后，将所得混合物加热至90℃并另外搅拌30分钟从而溶解聚乙烯醇，然后将所得溶液空气冷却至室温(25℃)从而获得聚乙烯醇水溶液1。测量聚乙烯醇水溶液1的固成分浓度得到为9.0质量％。通过称重5.0g聚乙烯醇水溶液并使用红外线湿度计FD-620(KETT ELECTRIC LABORATORY制)在120℃下进行固成分浓度的测量。

聚氨酯化合物1的合成

装配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应容器装有140g丙酮作为反应溶剂。在搅拌内容物的同时，将50.00g 3，6-二硫杂-1，8-辛二醇和10.46g甲基二乙醇胺溶解于其中。溶解之后，将所得溶液加热至40℃，并添加79.66g异佛尔酮二异氰酸酯。其后，将所得混合物加热至50℃，添加0.4g锡催化剂，并将该混合物进一步加热至55℃从而在搅拌下进行反应4小时。

在反应完成之后，将反应溶液冷却至室温，并添加9.14g35％盐酸以阳离子化聚合物。在额外添加573g水之后，将所得混合物在减压下浓缩以除去丙酮，并将混合物的浓度用水调节，由此合成固成分为20质量％的聚氨酯化合物1的水性分散液。聚氨酯化合物1的平均粒径通过根据动态光散射法的粒径测量装置(ELSZ，OTSUKA ELECTRONICS Co.，Ltd.制)测量得到为35nm。测量其玻璃化转变温度(Tg)得到为60℃。

实施例1：

将上述支持体用墨接收层形成用涂布液1和2通过帘式涂布机进行同时的2-层涂布，墨接收层形成用涂布液1和2根据以下各组成制备。以下组成中的硼酸水溶液为通过添加硼酸至纯水中获得的水溶液。以墨接收层形成用涂布液2位于支持体侧的方式进行涂布。涂布后，连续地施用60-100℃的空气以干燥支持体。以该方式，制备喷墨记录介质1。此外，通过墨接收层形成用涂布液1形成的墨接收层为作为最外层的第一墨接收层，和通过墨接收层形成用涂布液2形成的墨接收层为邻接第一墨接收层的第二墨接收层。

墨接收层形成用涂布液1：

氧化铝水合物分散液1 100.0质量份

(20.0质量％分散液)

聚乙烯醇水溶液1 15.6质量份

(9.0质量％水溶液)

硼酸水溶液 4.4质量份.

(5.0质量％水溶液)

墨接收层形成用涂布液2：

氧化铝水合物分散液1 100.0质量份

(20.0质量％分散液)

聚乙烯醇水溶液1 24.4质量份

(9.0质量％水溶液)

硼酸水溶液 6.0质量份.

(5.0质量％水溶液)

第一和第二墨接收层的组成示于表1。示于表1的质量份为固成分。第一墨接收层的组成以质量比计为氧化铝颜料(氧化铝水合物1)/聚乙烯醇/硼酸＝100/7.0/1.1。第二墨接收层的组成以质量比计为氧化铝颜料(氧化铝水合物1)/聚乙烯醇/硼酸＝100/11.0/1.5。

用于观察喷墨记录介质1的墨接收层截面的样品通过切片机制备，从而通过光学显微镜测量墨接收层的膜厚。结果，第一墨接收层的膜厚为10μm和第二墨接收层的膜厚为25μm。

实施例2-41和比较例1-8：

喷墨记录介质2至41和46至53根据示于表1和2的它们相应组成根据实施例1制备。

实施例42和43：

在实施例42和43中，喷墨记录介质1的第一墨接收层用以下组成的涂布液通过凹版涂布机涂布以形成薄层。调节涂布液的涂布量以控制干燥后涂层的膜厚实施例42中为0.1μm和实施例43中为2.0μm。以该方式，制备示于表1的喷墨记录介质42和43。

薄层的组成：

气相法二氧化硅 100质量份

分散液1(20.0质量％水性分散液)

聚乙烯醇水溶液1 45质量份

(9.0质量％水溶液)

硼酸水溶液 16质量份.

(5.0质量％水溶液)

实施例44和45

在实施例44和45中，将聚氨酯化合物1添加至喷墨记录介质1的第一墨接收层中。将聚氨酯化合物1的量控制为实施例44中基于氧化铝水合物1的1质量％和实施例45中基于氧化铝水合物1的6质量％。以该方式，制备示于表1的喷墨记录介质44和45。

评价：

各喷墨记录介质以以下方式评价。

评价1：光学浓度

通过喷墨记录设备(商品名：MP990，Canon Inc.制，光泽度金，美丽模式，无色彩校正)在各记录介质上记录5×5cm的黑色实心图像。实心图像中心部分的光学浓度通过GretagSpectrolino(Gretag Macbeth Co.制)测量。

评价2：墨吸收性

通过喷墨记录设备(改造MP990的打印处理方法)在各喷墨记录介质上记录图像。图像为借助于以运行速度25in/sec通过往复2-回扫描完成打印的双向打印的64-灰度实心图像(增量为6.25％任务(duty)的64灰度，0-400％任务)。此外，400％任务是指将墨4次施涂至600dpi-四方(1平方英寸具有600dpi的正方形)的所有小室的状态。结果，实现44ng墨的施涂。

由于墨吸收性与成珠(beading)有相关性，通过评价成珠来评价记录介质的墨吸收性。此外，成珠是指其中邻接的墨液滴变得彼此接触从而形成色彩不均匀的图像的现象。根据以下标准目视进行评价。

等级5：在350％任务下没有观察到成珠；

等级4：在350％任务下观察到成珠，但在300％任务下没有观察到成珠；

等级3：在300％任务下观察到成珠，但在250％任务下没有观察到成珠；

等级2：在250％任务下观察到成珠，但在200％任务下没有观察到成珠；

等级1：在150％任务下观察到成珠。

评价3：耐湿性

通过喷墨记录设备(商品名：MP990，Canon Inc.制，光泽度金，美丽模式，无色彩校正)在各记录介质上记录图像。图像为在具有48和10点两种尺寸的蓝色背景中的“E”的空白文字。将记录的图像在30℃温度和90％湿度的环境下放置20天。根据以下标准目视评价在放置前后图像渗色到空白部分的程度。

等级5：在10-点和48-点空白文字二者中没有观察到渗色，且文字是清晰的；

等级4：在48-点空白文字中没有观察到渗色，且文字是清晰的。另一方面，在10-点空白文字中有时观察到渗色，但文字没有塌陷；

等级3：在10-点和48-点空白文字二者中有时观察到渗色，但文字都没有塌陷；

等级2：在10-点空白文字中观察到渗色，且文字部分破坏。另一方面，在48-点空白文字中有时观察到渗色，但文字没有塌陷。

等级1：在10-点和48-点空白文字二者中显著观察到渗色，且文字都部分塌陷。

评价4：耐输送损伤性

以输送辊的压力能够从1.5kgf调节至2.0kgf的方式改造喷墨记录设备(商品名：MP990，Canon Inc.制)。借助于该喷墨记录设备在各记录介质的全部表面上记录黑色实心图像。根据以下标准目视评价由输送辊引起的输送损伤。

等级5：在2.0kgf压力下不能目视观察到损伤；

等级4：在1.8kgf压力下不能目视观察到损伤，但在2.0kgf压力下能够目视观察到；

等级3：在1.7kgf压力下不能目视观察到损伤，但在1.8kgf压力下能够目视观察到；

等级2：在1.5kgf压力下不能目视观察到损伤，但在1.7kgf压力下能够目视观察到；

等级1：在1.5kgf压力下能够目视观察到损伤。

上述评价的结果示于表3和4。

表3

表4

从表3和4中理解到，实施例1-45的喷墨记录介质在墨吸收性、耐湿性和耐输送损伤性所有方面均是良好的。另一方面，其中在第一墨接收层中聚乙烯醇的含量低的比较例1的喷墨记录介质在耐输送损伤性方面低。其中在第一墨接收层中聚乙烯醇的含量高的比较例2的喷墨记录介质在墨吸收性方面低。其中在第一墨接收层中硼酸的含量低的比较例3的喷墨记录介质在耐输送损伤性方面低。其中在第一墨接收层中硼酸的含量高的比较例4的喷墨记录介质在耐湿性方面低。其中在第二墨接收层中聚乙烯醇的含量低的比较例5的喷墨记录介质在耐输送损伤性方面低。其中在第二墨接收层中聚乙烯醇的含量高的比较例6的喷墨记录介质在墨吸收性方面低。其中在第二墨接收层中硼酸的含量低的比较例7的喷墨记录介质在耐输送损伤性方面低。其中在第二墨接收层中硼酸的含量低的比较例8的喷墨记录介质在耐湿性方面高。

虽然已经参考示例性实施方案描述本发明，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围符合最宽泛的解释以涵盖所有此类改造以及等同结构和功能。

Claims

1.一种喷墨记录介质，其包括支持体和设置在所述支持体上的两层以上的墨接收层，其中

作为所述两层以上的墨接收层的最外的墨接收层的第一墨接收层和邻接所述第一墨接收层的第二墨接收层包含氧化铝颜料、聚乙烯醇和硼酸，

所述第一墨接收层以基于所述氧化铝颜料为7.0质量％以上至10.5质量％以下的量包含聚乙烯醇，并以基于所述氧化铝颜料为1.1质量％以上至1.4质量％以下的量包含硼酸，和

所述第二墨接收层以基于所述氧化铝颜料为10.5质量％以上至17.0质量％以下的量包含聚乙烯醇，并以基于所述氧化铝颜料为1.5质量％以上至2.5质量％以下的量包含硼酸。

2.根据权利要求1所述的喷墨记录介质，其中当在所述第一墨接收层中基于所述氧化铝颜料的所述聚乙烯醇含量和基于所述氧化铝颜料的所述硼酸含量分别表示为P1和B1，以及在所述第二墨接收层中基于所述氧化铝颜料的所述聚乙烯醇含量和基于所述氧化铝颜料的所述硼酸含量分别表示为P2和B2时，(B2/P2)/(B1/P1)为1.0以上至2.1以下。

3.根据权利要求1所述的喷墨记录介质，其中所述第一墨接收层包含氧化铝水合物和气相法氧化铝作为所述氧化铝颜料。

4.根据权利要求1所述的喷墨记录介质，其中所述第一墨接收层的膜厚为6.5μm以上至18.0μm以下，所述第二墨接收层的膜厚为25.0μm以上至35.0μm以下。

5.根据权利要求1所述的喷墨记录介质，其中所述第一墨接收层包含氧化铝水合物和气相法氧化铝作为所述氧化铝颜料，所述第二墨接收层包含氧化铝水合物作为所述氧化铝颜料。

6.根据权利要求5所述的喷墨记录介质，其中在所述第一墨接收层中的所述氧化铝水合物与所述气相法氧化铝的比以质量比计为85∶15至75∶25。

7.根据权利要求2所述的喷墨记录介质，其中(B2/P2)/(B1/P1)为1.4以上至1.9以下。

8.根据权利要求7所述的喷墨记录介质，其中：

所述第一墨接收层的膜厚为6.5μm以上至18.0μm以下，所述第二墨接收层的膜厚为25.0μm以上至35.0μm以下，

所述第一墨接收层包含氧化铝水合物和气相法氧化铝作为所述氧化铝颜料，所述第二墨接收层包含氧化铝水合物作为所述氧化铝颜料，和

在所述第一墨接收层中的所述氧化铝水合物与所述气相法氧化铝的比以质量比计为85∶15至75∶25。