DE10023238C2 - Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium, das eine Aufzeichnung mit Tinte ausführt. Sie bezieht sich insbesondere auf ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium, das hohes Tintenabsorptionsvermögen und hervorragende Lebendigkeit von Bildern sowie eine ausgezeichnete Wirkung zur Bereitstellung eines künstlerischen Eindrucks, der durch die geprägten Muster geliefert wird, wenn Bilder auf das Medium gedruckt werden, hat.

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem führt eine Aufzeichnung von Bildern oder Buchstaben aus, indem Tintentröpfchen nach verschiedenen Prinzipien ausgespritzt werden und diese in Aufzeichnungsmedien wie Papier absorbiert werden. Das Aufzeichnungssystem hat die Vorteile, daß es bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, wenig Lärm produziert, es zur Durchführung eines Mehrfarbendrucks geeignet ist und daß es bezüglich der Vielseitigkeit von Mustern, die aufzuzeichnen sind, hervorragend ist; es erfordert keine Entwicklung und Fixierung und das System verbreitet sich seit kurzem rasch für Aufzeichnungsapparaturen in verschiedenen Verwendungen zur Aufzeichnung unterschiedlicher Figuren und Farbbilder einschließlich chinesischer Schriftzeichen.

Außerdem sind die Mehrfarbendrucke, die durch Mehrfarben- Tintenstrahlsysteme erhalten werden, in den resultierenden Farbbildern nicht schlechter als der Mehrfarbendruck nach einem Plattenherstellungssystem oder farbphotographischen System. Wenn eine geringe Anzahl von Drucken produziert werden soll, können sie außerdem die Drucke billiger herstellen als die photographischen Techniken. Daher wird das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem auf das Gebiet der Vollfarbbildaufzeichnung angewendet.

Aufgrund der Preissenkung bei Tintenstrahl- Aufzeichnungsgeräten und der Einfachheit, Bilder mit hervorragender Bildreproduzierbarkeit oder Farbreproduzierbarkeit wie Schärfe und Lebendigkeit an Personal-Computern zu erhalten, verschiebt sich die Verwendung von Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräten von speziellen Aufzeichnungsgeräten, die von speziellen Leuten verwendet wurden, zu universellen Aufzeichnungsgeräten. In letzter Zeit wurde die Bildschärfe, die mit Tintenstrahl- Aufzeichnungsgeräten erhalten wird, erhöht, und es wurden Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte mit niedrigem Preis auf den Markt gebracht, von denen angegeben wird, daß sie zur Herstellung photographischer Bilder mit guter Qualität fähig sind. Das Resultat war, daß sich die Zahl der Leute, die privat Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte besitzen, stark erhöht hat.

Mit der Diversifizierung der Verwendung wurde ihre Verwendung zur Herstellung von Postern großer Größe und von POP-Arts und zum Zeichnen verstärkt. In diesen Verwendungen können zufriedenstellende Bilder aufgrund der Ausnützung hoher Schärfe und hervorragender Farbe, die durch Tintenstrahl- Aufzeichnung erzielbar sind, erhalten werden, was zu einem hohen Werbeeffekt führt. Diese Verwendungen nehmen zu, da Bilder mit hervorragender Bildreproduzierbarkeit oder Farbreproduzierbarkeit, z. B. Schärfe und Lebendigkeit, in einfacher Weise mit Personal-Computern erhalten werden können; dies ist ein Grund dafür, daß von Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedien viel Gebrauch gemacht wird.

Aufgrund einer Erhöhung der Leistung und Diversifizierung bei der Verwendung der Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte werden auch die Merkmale, die von Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien verlangt werden, beträchtlich erhöht. Speziell Aufzeichnungsgeräte, von denen angegeben wird, daß sie zur Herstellung von Bildern hoher Schärfe geeignet sind, und die, die Drucke großer Größe produzieren können, erfordern eine beträchtlich größere Tintenmenge für die Bildung der Bilder als herkömmliche Geräte; eine Verbesserung der Tinte­ aufnehmenden Schicht zum Absorbieren von Tinte wird vorangetrieben.

Außerdem beeinträchtigt eine Diversifizierung der Verwendung das äußere Aussehen von Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien; zusätzlich zu dem Aussehen "kein Glanz" oder "wenig Glanz" wie z. B. bei herkömmlichem Normalpapier oder mattes Papier, wird ein Aussehen mit Glanz wie z. B. bei Kunstpapier, bei gestrichenem Papier, bei gußgestrichenem Papier und Photographiepapier verlangt. Der Grund dafür ist die Nachfrage nach einer Tintenstrahl-Aufzeichnung, um eine Bildqualität entsprechend der von Drucken und Photographien und außerdem ein Aussehen, das dem von Drucken und Photographien entspricht, zu reproduzieren.

Als Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium mit Glanzoberfläche offenbart JP-A-6-320857 ein gußgestrichenes Papier, das erhalten wird, indem es einer Gußendbehandlung unterworfen wird, während der Überzug in nassem Zustand ist. Allerdings ist der Oberflächenglanz viel geringer als der von Silbersalz-Photopapier und auch das Feeling einer Silbersalz- Phtographie kann nicht erreicht werden.

Als Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien mit erhöhtem Oberflächenglanz wurden solche vorgeschlagen, die eine Tinte­ aufnehmende Schicht, welche ein Harz umfaßt, auf einem Träger angeordnet umfassen. Als Beispiele für das Harz, das zu diesem Zweck eingesetzt wird, wurden verschiedene Tinte­ absorbierende Polymere vorgeschlagen, z. B. Polyvinylpyrrolidon und Vinylpyrrolidon-Vinylacetat- Copolymer, die in JP-A-57-38185 und JP-A-62-184879 offenbart sind; Harzzusammensetzungen, die hauptsächlich aus Polyvinylalkohol bestehen und in JP-A-60-168651, JP-A-60- 171143 und JP-A-61-134290 offenbart sind; Copolymere aus Vinylalkohol, Olefin oder Styrol und Maleinsäureanhydrid, wie sie in JP-A-60-234879 offenbart sind; vernetzte Produkte aus Polyethylenoxid und Isocyanat, wie sie in JP-A-61-74879 offenbart sind; Gemische aus Carboxymethylcellulose und Polyethylenoxid, wie sie in JP-A-61-181679 offenbart sind; Polymere, die durch Pfropfen von Methacrylamid auf Polyvinylalkohol erhalten werden und in JP-A-61-132377 offenbart sind; Acryl-Polymere mit Carboxyl-Gruppen, wie sie in JP-A-62-220383 offenbart sind; Polyvinylacetal-Polymere, wie sie in JP-A-4-214382 offenbart sind und vernetzbare Acryl-Polymere, wie sie in JP-A-4-282282 und JP-A-4-285650 offenbart sind. Darüber hinaus schlagen JP-A-4-282282 und JP-A-4-285650 ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium vor, das eine Polymermatrix, die aus einem vernetzbaren Polymer und einem Tinte-absorbierenden Polymer in Kombination besteht, umfaßt. Obgleich Tinte-aufnehmende Schichten, die diese Harze umfassen, Oberflächenglanz haben, sind sie allerdings verglichen mit Tinte-aufnehmenden Schichten, die feine Pigment-Partikel wie z. B. Siliciumdioxid umfassen, in der Absorptionsgeschwindigkeit langsamer und haben eine geringere Absorptionsmenge.

Als Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit und hohem Oberflächenglanz wurden Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterialien, die Aluminiumoxidhydrate verwenden (kationische Aluminiumoxidhydrate), vorgeschlagen; JP-A-60-232990, JP-A-60-245588, JP-B-3-24906, JP-A-6-199035 und JP-A-7-82694 offenbaren z. B. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien, die einen Träger umfassen, auf den feines Aluminiumoxidhydrat vom Pseudoboehmit-Typ zusammen mit einem wasserlöslichen Bindemittel aufgetragen ist. Obgleich Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedien unter Verwendung von feinem Aluminiumoxidhydrat vom Pseudoboehmit-Typ einen sehr hohen Oberflächenglanz haben, haben sie ein sehr kleines Porenvolumen; daher haben sie - wie es in der JP-A-5-24335 offenbart ist - eine geringe Tintenabsorptionskapazität und es ist ein dicker Überzug notwendig, um eine ausreichende Tintenabsorptionskapazität zu erhalten.

Darüber hinaus schlägt JP-A-10-203006 Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedien vor, die synthetisches Siliciumdioxid mit einer Primärpartikelgröße von 3 bis 30 nm verwenden und die hauptsächlich durch ein Dampfphasenverfahren hergestellt werden. Auch in diesem Fall ist eine Überzugsdicke von mindestens 30 µm notwendig, um eine ausreichende Absorptionskapazität zu erhalten.

Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien, bei denen ein geprägtes Muster auf einen Substratpapier, das mit einer Tinte­ aufnehmenden Schicht versehen werden soll, angeordnet ist, sind in JP-A-7-89217 offenbart. Diese Technik ist dadurch charakterisiert, daß ein geprägtes Muster auf der Oberfläche eines Substratpapiers, das hauptsächlich aus Cellulosezellstoff besteht, bereitgestellt wird und darauf eine Tinte-aufnehmende Schicht, die hauptsächlich aus einem weißen Pigment und einem Bindemittelharz besteht, angeordnet wird. Da bei diesem Verfahren das Substratpapier hauptsächlich aus Cellulosezellstoff besteht, ist es schwierig, daß der Effekt bei einer Tinte-aufnehmenden Schicht gezeigt wird, die ein Material umfaßt, das einen dicken Überzug erfordert, wie z. B. Aluminiumoxidhydrate und Siliciumdioxid, das nach dem oben erwähnten Dampfphasenverfahren hergestellt wird; so kann kein ausreichender Effekt zur Bereitstellung eines künstlerischen Eindrucks erhalten werden.

Ferner offenbart JP-A-9-86034 ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium mit Glanz und geprägten Mustern, das erhalten wird, indem eine glänzende Tinte-aufnehmende Schicht ausgebildet wird und danach einem Präge-Kalandern unterworfen wird. Allerdings wird nach diesem Verfahren zuerst eine glänzende Tinte-aufnehmende Schicht nach dem Gießverfahren gebildet und danach muß die Oberfläche mit einer Prägemaschine geprägt werden; daher sind die Herstellungsschritte kompliziert. Da es einen Schritt der Glanzverleihung durch das Gießverfahren gibt, muß der Träger außerdem Gaspermeabilität aufweisen; daher kann das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nicht unter Verwendung von Folien, Kunstpapieren oder harzbeschichteten Papieren, die keine Gaspermeabilität haben, produziert werden.

In der DE 295 06 223 U1 wird ein Aufzeichnungsmaterial für Tintenstrahldruck aus Papier oder Karton beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die bedruckbaren Oberflächen eine regelmäßige oder unregelmäßige durch Prägung erzeugte Struktur aufweisen. Das Papier oder der Karton können ferner auf einer oder beiden Oberflächen eine Tinte-aufnehmende Beschichtung mit einem Flächengewicht von 2 g/m² bis 30 g/m² aufweisen. Diese enthalten in der Regel Pigmente, beispielsweise Kieselsäure (SiO₂), Kaolin, Calciumcarbonat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsilikat und übliche filmbildende Bindemittel.

Die DE 694 11 114 T2 betrifft ein Blatt zur Kennzeichnung, umfassend ein transparentes Blatt mit einem geprägten Muster auf der Vorderoberfläche und eine Zwischenschicht, welche nacheinander auf der Rückoberfläche des transparenten Blattes angeordnet, ein Material zum Verhindern des Austretens von Weichmacher, eine transparente Tinten-Rückhalteschicht und eine opake Tinten-Transportschicht enthält.

Die JP 61141585 A offenbart ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium, das einen Träger für eine Tinte­ aufnehmende Schicht enthält, der aus Polyesterharz, Diacetatharz oder dergleichen oder aus einem lichtundurchlässigen Papier, Metallfolie, synthetischem Papier oder Gewebe gebildet wird. Die Tinte-aufnehmende Schicht wird aus Polyvinylalkohol, Gelatine, Phenolharz oder Alkylharz hergestellt. Durch Prägen wird schließlich ein Muster auf das Aufzeichnungsmedium aufgedruckt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums, das eine Aufzeichnung mit Tinte durchführt und das ein hohes Tintenabsorptionsvermögen und ausgezeichnete Bildlebendigkeit hat und das einen hervorragenden Effekt zur Bereitstellung eines künstlerischen Eindrucks, wenn Bilder darauf gedruckt werden, aufgrund der auf der Oberfläche eines Trägers geprägten Muster zeigt.

Als Resultat intensiver Untersuchungen, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung an Aufzeichnungspapieren, die geprägte Muster an ihrer Oberfläche haben, durchgeführt wurden, wurde ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, das ein hohes Tintenabsorptionsvermögen hat und das ein Farbbild hoher Qualität durch Tintenstrahl-Aufzeichnung liefern kann und das einen künstlerischen Eindruck aufgrund der geprägten Muster, die auf einem Träger ausgebildet sind, vermittelt, erhalten, indem ein wasserbeständiger und lichtundurchlässiger Träger als Träger verwendet wurde, auf der Oberfläche des Trägers verschiedene geprüfte Muster wie z. B. seidenartige, netzartige, Kanevas-artige und feingekörnte Strukturen ausgebildet wurden und auf der Oberfläche des Trägers eine poröse Tinte-aufnehmende Schicht, die anorganische ultrafeine Partikel umfaßt, bereitgestellt wurde.

D. h., das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist ein Aufzeichnungsmedium, das einen wasserbeständigen und lichtundurchlässigen Träger und eine auf dem Träger angeordnete Tinte-aufnehmende Schicht umfasst, wobei eine Seite des wasserbeständigen und lichtundurchlässigen Trägers, die mit der Tinte-aufnehmenden Schicht zu versehen ist, einem Prägen unterzogen wurde und wobei die auf dem Träger angeordnete Tinte-aufnehmende Schicht eine poröse Schicht ist, die anorganische, ultrafeine Partikel mit einer Primärpartikelgröße von 100 nm oder weniger umfasst und wobei der Träger ein synthetisches Papier, ein harzbeschichtetes Papier, eine Pigment­ enthaltende lichtundurchlässige Folie oder eine Schaumstofffolie ist.

Die Tinte-aufnehmende Schicht ist vorzugsweise eine Schicht, die mindestens eine Art anorganischer ultrafeiner Partikel mit einer Primärpartikelgröße von 3 bis 100 nm enthält, welche aus feinen Siliciumdioxid-Partikeln, die nach einem Dampfphasenverfahren erhalten werden, kolloidalem Siliciumdioxid, Aluminiumoxidhydrat und Aluminiumoxid des γ-Typs ausgewählt sind. Vorzugsweise ist die Beschichtungsmenge der Tinte-aufnehmenden Schicht 20 g/m² oder mehr.

Der wasserbeständige und lichtundurchlässige Träger ist vorzugsweise ein harzbeschichtetes Papier, das ein Papier umfaßt, auf dem eine Überzugsschicht aus einem thermoplastischen Harz angeordnet ist; bevorzugter ist das thermoplastische Harz Polyethylenharz oder Polypropylenharz.

Es ist auch bevorzugt, daß die Überzugsschicht aus dem thermoplastischen Harz ein Pigment enthält.

Es ist bevorzugt, daß die Überzugsschicht aus thermoplastischen Harz einem Prägen unterzogen wird, indem sie zur Zeit des Auftragens des thermoplastischen Harzes durch Schmelzextrudieren an eine Kühlwalze, die die gewünschten geprägten Muster aufweist, zu pressen, da die geprägten Muster auf der Schicht deutlicher ausgebildet werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung wird im folgenden detailliert erläutert.

Der wasserbeständige und lichtundurchlässige Träger, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist vorzugsweise ein synthetisches Papier, ein harzbeschichtetes Papier, eine Pigment-enthaltende lichtundurchlässige Folie und eine Schaumstoffolie. Das Harz-überzogene Papier, das einem photographischen Träger ähnlich ist, ist unter den Gesichtspunkten des Fühlens mit der Hand, des Hochqualitäts- Feelings und der Leichtigkeit beim Prägen bevorzugter.

Das Basispapier für harzbeschichtete Papiere, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist nicht beschränkt und es können allgemein verwendete Papiere eingesetzt werden. Bevorzugt sind solche, die glatt sind und eine hohe Dichte haben, wie sie für photographische Träger verwendet werden. Der Zellstoff, der das Basispapier bildet, umfaßt eine oder mehrere der Massen: natürlicher Zellstoff, regenerierter Zellstoff, synthetischer Zellstoff, usw. Als natürlicher Zellstoff können die Zellstoffe verwendet werden, die im allgemeinen zur Papierherstellung eingesetzt werden, nämlich gebleichte chemische Zellstoffe wie z. B. Weichholz- Kraftzellstoff, Hartholz-Kraftzellstoff, Weichholz- Sulfitzellstoff und Hartholz-Sulfitzellstoff. Außerdem können auch mechanische Zellstoffe mit hohem Weißgehalt eingesetzt werden. Darüber hinaus können auch Nicht-Holz-Zellstoffe, z. B. Pflanzenfasern wie beispielsweise Stroh, Espartogras, Bagasse und Kenaf, Bastfasern wie Hanf, Papiermaulbeerbaum, Ganpi (Wikstroemia sikokiana, Fr. Et Sav.) und Mitsumata (Edgeworthia papyrifera) sowie Baumwolle verwendet werden. Unter diesen sind gebleichte chemische Zellstoffe wie z. B. Weichholz-Kraftzellstoff, Hartholz-Kraftzellstoff, Weichholz- Sulfitzellstoff und Hartholz-Sulfitzellstoff, die in der Industrie im umfangreichsten verwendet werden, am bevorzugtesten.

Der Zellstoff wird üblicherweise mit einer Mahlmaschine, z. B. ein Doppelscheiben-Refiner, gemahlen, um die Eignung zur Papierherstellung und verschiedene Papiermerkmale wie Festigkeit, Glätte und Textureinheitlichkeit zu verbessern. Der Mahlgrad kann in Abhängigkeit vom Zweck innerhalb des üblichen Bereichs von 250 bis 450 ml kanadischer Standard- Mahlgrad ausgewählt werden.

Die gemahlene Zellstoffaufschlämmung wird mit Papiermaschinen, z. B. Fourdrinier-Papiermaschine, Papiermaschine mit zwei Langsieben und Rundsiebpapiermaschine, zu Papier geformt. Im Fall der vorliegenden Erfindung können alle Zusatzstoffe zugesetzt werden, die üblicherweise bei der Papierherstellung verwendet werden, z. B. Dispersionshilfsmittel für die Zellstoffaufschlämmung, trockene Verstärkungsmittel, feuchte Verstärkungsmittel, Füllstoffe, Leim und Fixiermittel. Außerdem können bei Bedarf auch pH-Einstellmittel, Farbstoffe, gefärbte Pigmente und optische Aufheller zugesetzt werden.

Die Dispersionshilfsmittel umfassen z. B. Polyethylenoxid, Polyacrylamid und Hibiscus; die Verstärkungsmittel umfassen z. B. anionische Verstärkungsmittel wie z. B. pflanzlicher Gummi, Stärke und Carboxymodifizierter Polyvinylalkohol und kationische Verstärkungsmittel wie z. B. kationisierte Stärke, kationisches Polyacrylamid und Polyamid-Polamin- Epichlorhydrin-Harz; die Füllstoffe umfassen z. B. Ton, Kaolin, Talk, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Titanoxid, Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid; der Leim umfaßt z. B. Salze höherer Fettsäuren, Cholophonium, Cholophonium-Derivat wie z. B. maleiniertes Cholophonium, Dialkylketen-Dimer, Alkenyl- oder Alkylsuccinate, epoxidiertes Fettsäureamid und Polysaccharidester; die Fixiermittel umfassen z. B. mehrwertige Metallsalze wie Aluminiumsulfat und Aluminiumchlorid und kationische Polymere wie kationisierte Stärke, Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Harz; und die pH- Einstellmittel umfassen z. B. Salzsäure, Natriumhydroxid und Natriumcarbonat.

Außerdem kann das Basispapier für harzbeschichtetes Papier, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit einer Flüssigkeit, die verschiedene Zusatzstoffe wie z. B. wasserlöslichen Polymerzusatzstoff enthält, einem Bottich- Leimen oder einer Leimpresse unterzogen werden.

Die oben genannten wasserlöslichen Polymerzusatzstoffe umfassen wäßrige Polymerklebstoffe, z. B. Stärke, Stärke- Derivate wie kationisierte Stärke, oxidierte Stärke, veretherte Stärke und mit Phosphorsäure veresterte Stärke, Polyvinylalkohol, Polyvinylalkohol-Derivate wie Carboxy­ modifizierter Polyvinylalkohol, Cellulose-Derivate wie Carboxymethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Cellulosesulfat, wasserlösliche natürliche Polymere wie Gelatine, Casein und Sojabohnenprotein, wasserlösliche Polymere wie Natriumpolyacrylat, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer- Natriumsalz, Natriumpolystyrolsulfonat und Maleinsäureanhydridharz sowie wärmehärtbare synthetische Harze wie z. B. Melaminharz und Harnstoffharz. Außerdem können als Leime erwähnt werden Petroleumharzemulsion, Ammoniumsalz von Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Alkylester, Alkylketen-Dimer-Emulsion und Dispersionen von Styrol- Butadien-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Polyethylen und Polyvinylidenchlorid. Weitere Zusatzstoffe umfasse anorganische Elektrolyte, z. B. Natriumchlorid, Calciumchlorid und Glauber-Salz als antistatische Agenzien; Glycerin und Polyethylenglykol als hygroskopische Materialien; Ton, Kaolin, Talk, Bariumsulfat und Titanoxid als Pigmente; und Salzsäure, Natriumhydroxid und Natriumcarbonat als pH-Einstellmittel. Außerdem können Zusatzstoffe wie Farbstoffe, optische Aufheller, Antioxidantien und Ultraviolettabsorber in Kombination eingesetzt werden.

Das Basispapier für harzbeschichtete Papiere, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist vorzugsweise eins, das eine hohe Oberflächenglätte hat, die durch Komprimieren unter Anwendung von Druck durch Kalandern und andere Mittel während oder nach der Papierherstellung verliehen wird. Besonders bevorzugt ist ein Basispapier, das eine Beck-Glätte von 200 s oder mehr, gemessen gemäß JIS P-8119 hat. Das Flächengewicht des Basispapiers ist vorzugsweise 30 bis 250 g/m².

Als Harze für die harzbeschichteten Papiere können thermoplastische Harze und Harze, die mit Elektronenstrahlen härtbar sind, verwendet werden. Als thermoplastische Harze können Polyolefinharze und Polyesterharze erwähnt werden. Die Polyolefinharze umfassen z. B. Homopolymere von Olefinen wie Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, Polybuten und Polypenten, Copolymere, die zwei oder mehrere Olefine umfassen wie z. B. Ethylen-Propylen- Copolymere und Gemische der genannten. Die Polyesterharze umfassen z. B. Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Polyethylennaphthalat. Als diese thermoplastischen Harze können welche mit verschiedenen Dichten und Schmelzindices jeweils allein oder im Gemisch eingesetzt werden. Bevorzugt sind Polyethylenharz und Polypropylenharz.

Die Harze der harzbeschichteten Papiere enthalten vorzugsweise in geeigneter Kombination verschiedene Zusatzstoffe, z. B. weiße Pigmente wie Titanoxid, Zinkoxid, Talk und Calciumcarbonat, Fettsäureamide wie Stearinsäureamid und Arachinsäureamid, Fettsäure-Metallsalze wie Zinkstearat, Calciumstearat, Aluminiumstearat und Magnesiumstearat, blaue Pigmente und blaue Farbstoffe wie Kobaltblau, Ultramann, Ceruelan-Blau und Phthalocyanin-Blau, Magenta-Pigmente und Magenta-Farbstoffe wie Kobaltviolett, Echtviolett und Mangan- Violett, optische Aufheller, Lichtschutzmittel und Antioxidantien.

Das harzbeschichtete Papier, das vorzugsweise als Träger in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, wird nach dem sogenannten Extrusionsbeschichtungsverfahren hergestellt, das Gießen eines geschmolzenen Harzes auf ein laufendes Basispapier im Fall des thermoplastischen Harzes wie z. B. Polyolefinharz oder Polyesterharz umfaßt; die Seite, die mit einer Tinte-aufnehmenden Schicht versehen werden soll oder beide Seiten des Basispapiers werden mit dem Harz überzogen. Im Fall eines Harzes, das mit Elektronenstrahlen härtbar ist, wird das Harz mit allgemeinen Auftragsgeräten wie z. B. Rasterwalzen-Auftragsmaschine und Rakel-Auftragsmaschine aufgetragen und dann zum Härten des Harzes mit Elektronenstrahlen bestrahlt. Das Basispapier wird vorzugsweise einer Aktivierungsbehandlung, z. B. Korona- Entladungsbehandlung oder Flammenbehandlung, vor Beschichten mit dem Harz unterzogen. Die Seite des Trägers, auf die eine Tinte-aufnehmende Schicht aufgetragen wird, kann in Abhängigkeit von der Verwendung eine glänzende Oberfläche oder eine matte Oberfläche haben, in der vorliegenden Erfindung aber wird die Seite einem Prägen unterzogen, um verschiedene geprägte Muster wie z. B. seidenartige, netzartige, Kanevas-artige oder feinkörnige Textur zu bilden.

Die Rückseite wird nicht notwendigerweise mit Harz überzogen, aber unter dem Gesichtspunkt der Hemmung eines Kräuselns wird sie vorzugsweise mit Harz überzogen. Die Rückseite ist normalerweise eine matte Oberfläche und die Vorderseite oder, wenn notwendig, beide Seiten kann (können) einer Aktivierungsbehandlung wie z. B. Korona-Entladungsbehandlung oder Flammenbehandlung unterzogen werden. Die Dicke der aufgetragenen Harzschicht ist nicht beschränkt, und üblicherweise wird das Harz in einer Dicke von 5 bis 50 µm auf der Seite, die mit einer Tinte-aufnehmenden Schicht versehen werden soll, oder auf beiden Seiten aufgetragen.

Das harzbeschichtete Papier, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird und das an der Oberfläche geprägte Muster wie z. B. seidenartige, netzartige, Kanevas-artige oder feingekörnte Muster hat, die duch Prägen gebildet werden, wird hergestellt, indem ein geschmolzenes Harz, z. B. Polyolefinharz in Form eines Films zwischen ein folienartiges Substrat wie Papier und eine Kühlwalze extrudiert wird, das Harz an das Substrat gepreßt wird und dieses gekühlt wird. Die Kühlwalze wird zur Bildung der Oberflächenkonfiguration des Harzüberzugs verwendet, und die Oberfläche des harzbeschichteten Papiers kann als Hochglanzoberfläche oder matte Oberfläche oder gemusterte Oberfläche wie z. B. seidenartige oder matte Oberfläche, je nach Oberflächenkonfiguration der Kühlwalze ausgebildet werden. In der vorliegenden Erfindung gibt es ein Verfahren, nach dem ein Harzüberzug auf der Seite, die mit einer Tinte­ aufnehmenden Schicht versehen werden soll, mit Hilfe einer Kühlwalze, die einem Spiegelfinish oder einem fein aufgerauten Finish unterzogen worden war, gebildet; dann wird der Harzüberzug einem gewünschten Prägen mit einer Prägemaschine, auf der verschiedene geprägte Muster wie seidenartige, netzartige, Kanevas-artige und feingekörnte Muster eingeprägt sind, unterzogen; und ein Verfahren, nach dem eine Kühlwalze, auf deren Oberfläche vorher gewünschte Muster eingraviert sind, bei der Herstellung des harzbeschichteten Papiers verwendet wird, um die Muster auf den Harzüberzug zu übertragen. Das harzbeschichtete Papier, das vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Papier, das hergestellt wird, indem ein harzbeschichtetes Papier, das einen Oberflächenglanz von 70% oder weniger hat und das durch feines Oberflächenaufrauhen erhalten wird, einem gewünschten Prägen unter Bildung gewünschter Muster darauf unter Verwendung einer Prägemaschine unterzogen wird, und bevorzugter ein Papier, das hergestellt wird, indem es unter Verwendung einer Kühlwalze, auf der die gewünschten geprägten Muster eingraviert sind durch Prägen gleichzeitig mit der Herstellung des harzbeschichteten Papieres geprägt wird.

Die anorganischen ultrafeinen Partikel in dem Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung sind solche, die eine Primärpartikelgröße von 100 nm oder weniger haben. Als Beispiele für die anorganischen ultrafeinen Partikel können Pseudoboehmit-Sol, wie es in JP-A-1-97678, JP-A-2- 275510, JP-A-3-281383, JP-A-3-285814, JP-A-3-285815, JP-A-4- 92183, JP-A-4-267180 und JP-A-4-275917 vorgeschlagen ist, kolloidale Siliciumdioxid, wie in JP-A-60-219083, JP-A-61- 19389, JP-A-61-188183, JP-A-63-178074 und JP-A-5-51470 Oberfläche ist, Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Hybrid-Sol, wie es in JP-B-4-19037 und JP-A-62-286787 offenbart ist, Siliciumdioxid-Sol, das durch Dispergieren ultrafeiner Siliciumdioxid-Partikel durch einen Hochgeschwindigkeits- Homogenisator hergestellt wird und das in JP-A-10-119423 und JP-A-10-217601 offenbart ist, und zusätzlich Smectitkreiden wie z. B. Hectit und Montmoreillonit (JP-A-7-81210), Zirconia- Sol, Yttria-Sol, Ceria-Sol, Eisenoxid-Sol, Zircon-Sol und Antimonoxid-Sol genannt werden.

Für das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung können auch im Handel verfügbare anorganische ultrafeine Partikel in geeigneter Weise verwendet werden. Beispiele für diese werden nachfolgend aufgezählt, beschränken aber die vorliegende Erfindung nicht.

Aluminiumoxidydrate umfassen Cataloid® AS-1, Cataloid® AS-2 und Cataloid® AS-3, Alumina® Sol 100, Alumina® Sol 200 und Alumina® Sol 520, M-200, Alumi® Sol 10, Alumi® Sol 20, Alumi® Sol 132, Alumi® Sol 132S, Alumi® Sol SH5, Alumi® Sol CSA55, Alumi® Sol SV102 und Alumi® Sol SB52 kolloidales Siliciumdioxid umfaßt Snowtex® 20, Snowtex® 30, Snowtex® 40, Snowtex® S, Snowtex® O, Snowtex® C, Snowtex® N, Snowtex® 20L, Snowtex® UP, Snowtex® OL, Snowtex® AK, Snowtex® PST-1, Snowtex® K, Snowtex® XS, Snowtex® SS, Snowtex® XL, Snowtex® YL, Snowtex® ZL, Snowtex® PST-1, Snowtex® PST-3, Snowtex® PST-5, MA-ST, IPA-ST, NBA-ST, IBA-ST, EG-ST, XBA-ST, ETC-ST und DMAC-ST, Cataloid® S-20L, Cataloid® S-20H, Cataloid® S-30L, Cataloid® S-30H, Cataloid® SI-30, Cataloid® SI-40, Cataloid® SI-50, Cataloid® SI-350, Cataloid® SI-45P, Cataloid® SI-80P, Cataloid® SN, Cataloid® SA, Cataloid® SB, USB-1, USB-2, USB-3, OSCAL 1132, OSCAL 1232, OSCAL 1332, OSCAL 1432, OSCAL 1532, OSCAL 1622 und OSCAL 1722; Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Hybrid-Sole umfassen Snowtex® UP-AK1, Snowtex® UP-AK-2 und Snowtex® UP-AK3; Antimonoxid-Sole umfassen A-1530, A-1550 und A-2550; und Lithiumsilicate umfassen Lithiumsilicat 35, Lithiumsilicat 45 und Lithiumsilicat 75.

Unter diesen anorganischen ultrafeinen Partikeln sind kolloidales Siliciumdioxid und ultrafeine Siliciumdioxid- Partikel, die nach dem Dampfphasenverfahren hergestellt werden (beide werden in der vorliegenden Erfindung synthetische ultrafeine Siliciumdioxid-Partikel genannt), Aluminiumoxidhydrate und feine Partikel aus Aluminiumoxid des γ-Typs besonders bevorzugt.

Kolloidales Siliciumdioxid, das eine Art der anorganischen ultrafeinen Partikel ist, ist im allgemeinen kugelig oder kommt der kugeligen Gestalt nahe. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete kolloidale Siliciumdioxid hat vorzugsweise eine lange und schmale Gestalt, die kleine Siliciumdioxid-Partikel, die in Form einer Kette verbunden sind, umfaßt oder eine nicht-kugelige Gestalt mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur. Die langen und schmalen Partikel sind die, die sich in der gleichen Ebene erstrecken und sich nicht in dreidimensionaler Richtung ausbreiten. Die langen und schmalen Partikel umfassen die, die nahezu gerade oder gekrümmt sind und Verzweigungen oder Ringe haben. Dagegen sind die Partikel, die dreidimensionale Netzwerkstruktur haben, die, die eine Netzwerkstruktur haben, die die langen und schmalen Partikel dreidimensional verstrickt umfaßt.

Diese nicht-kugeligen Siliciumdioxid-Partikel, die in der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet werden, werden nach verschiedenen Verfahren erhalten; und jene, die nach beliebigen Verfahren erhalten werden, können verwendet werden, sofern sie eine nicht-kugelige Gestalt haben. Beispielsweise können die nicht-kugeligen Siliciumdioxid- Partikel erhalten werden, indem eine Alkali-Komponente aus normalem Wasserglas entfernt wird, wobei aktive Kieselsäure gebildet wird, und indem Kationen mit Zweiwertigkeit und höherer Wertigkeit zugesetzt werden, so daß eine Verbindung in nicht-kugeliger Form (in Kettenform) bewirkt wird, wodurch die Partikel wachsen.

Die aktive Kieselsäure bedeutet hier kolloidale Partikel, die Kieselsäure und ein Polymer von Kieselsäure umfassen und eine Partikelgröße von weniger als 3 nm haben; sie kann nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Eine bevorzugte wäßrige Kolloid-Lösung von aktiver Kieselsäure wird erhalten, indem wasserlösliches Silicat, z. B. eine verdünnte Lösung von Wasserglas mit einem Molverhältnis SiO₂/M₂O (M ist ein Alkalimetallatom) von etwa 1 bis 4,5 einer Kationen- Austauscherbehandlung unterzogen wird; eine solche wäßrige Lösung enthält die Kieselsäure in einer Menge von üblicherweise 6 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 1 bis 6 Gew.-%, ausgedrückt als SiO₂, und hat einen pH von üblicherweise 5 oder weniger, vorzugsweise 2 bis 5. Der pH kann in einfacher Weise eingestellt werden, indem ein Teil der Kationen übrig bleibt, wenn die verdünnte Lösung von Wasserglas einer Kationen-Austauscherbehandlung unterzogen wird oder indem eine geringe Menge eines Alkalimetalloxids oder wasserlösliches organisches Salz zu der wäßrigen Kolloid-Lösung, die nach Entfernung eines Teils der Kationen oder aller Kationen erhalten wird, gegeben wird. Diese Kolloid-Lösung von aktiver Kieselsäure ist instabil und geliert leicht. Daher enthält die Lösungsmittel vorzugsweise keine Verunreinigungen, die die Gelierung beschleunigen; die Lösung ist vorzugsweise unmittelbar nach Herstellung eine Lösung. Eine bevorzugtere wäßrige Kolloid-Lösung von Kieselsäure wird erhalten, indem ein verdünnte wäßrige Lösung von Wasserglas, die ein Molverhältnis SiO₂Na₂O von etwa 2 bis 4 aufweist und die im Handel erhältlich ist, durch ein Kationen-Austauscherharz von Wasserstoff-Typ geführt wird.

Partikel werden wachsen gelassen, indem der wäßrigen Kolloid- Lösung aktiver Kieselsäure Kationen mit Zweiwertigkeit oder höherer Wertigkeit zugesetzt werden, so daß eine Bindung in nicht-kugliger Form (in Kettenform bewirkt wird). Die Kationen mit Zweiwertigkeit oder höherer Wertigkeit sind vorzugsweise Calcium-Ion und Magnesium-Ion und werden vorzugsweise als wäßrige Lösung eines Calciumsalzes, Magnesiumsalzes oder eines Gemisches der genannten zugesetzt. Die Gesamtmenge des Calciumsalzes, des Magnesiumsalzes oder Gemisches der genannten ist vorzugsweise 1500 bis 25000 ppm im Gewichtsverhältnis [(CaO + MgO)/SiO₂], ausgedrückt als die entsprechenden Oxide, und besonders bevorzugt 1500 bis 8500 ppm im Fall der langen und engen Partikel.

Der Zusatz dieser Salze wird vorzugsweise unter Rühren der Kolloidlösung der aktiven Kieselsäure durchgeführt; die Mischtemperatur und -zeit sind nicht beschränkt, betragen aber etwa 5 bis 30 min bei 2 bis 50°C. Beispiele für die zugesetzten Calciumsalze und Magnesiumsalze sind anorganische Salze und organische Salze von Magnesium oder Calcium wie Chloride, Nitrate, Sulfate, Sulfamate, Formiate und Acetate. Diese Calciumsalze und Magnesiumsalze können im Gemisch eingesetzt werden. Die Konzentration dieser Salze zum Zeitpunkt des Zusatzes ist nicht beschränkt und kann etwa 2 bis 20 Gew.-% sein.

Wenn andere mehrwertige Metallkomponenten als Calcium und Magnesium in der Kolloid-Lösung der aktiven Kieselsäure zusammen mit dem oben genannten Calciumsalz und Magnesiumsalz enthalten sind, kann das Siliciumdioxid-Sol günstiger produziert werden. Beispiele für die anderen polyvalenten Metalle außer Calcium und Magnesium sind zweiwertige, dreiwertige oder vierwertige Metalle, z. B. Sr, Ba, Zn, Sn, Pb, Cu, Fe, Ni, Co, Mn, Al, Cr, Y und Ti. Die Menge dieser mehrwertigen Metallkomponenten ist vorzugsweise etwa 10 bis 80 Gew.-% als polyvalentes Metalloxid, bezogen auf CaO und MgO, wenn die Menge des Calciumsalzes und Magnesiumsalzes als die Menge an CaO und MgO ausgedrückt wird.

Wenn die mehrwertige Metallkomponente in der Kolloid-Lösung der aktiven Kieselsäure, die erhalten wird, indem die verdünnte Wasserglas-Lösung einer Kationen- Austauscherbehandlung unterzogen wird, zurückbleibt, ist diese mehrwertige Metallkomponente als Teil der oben genannten 10 bis 80 Gew.-% enthalten. Die verbleibende mehrwertige Metallkomponente wird vorzugsweise als wäßrige Lösung zusammen mit dem Calciumsalz und dem Magnesiumsalz zugesetzt. Bevorzugte Beispiele der mehrwertigen Metallkomponenten sind anorganische Salze und organische Salze, z. B. Chloride, Nitrate, Sulfate, Sulfamate, Formiate und Acetate. Ferner können Salze z. B. Zinkate, Stannate, Aluminate und Plumbate, beispielsweise Natriumaluminat und Natriumstannat eingesetzt werden. Das Calciumsalz, Magnesiumsalz und das mehrwertige Metallsalz, die zugesetzt werden, werden vorzugsweise gleichmäßig mit der Kolloid- Lösung der aktiven Kieselsäure vermischt und werden normalerweise als wäßrige Lösungen zugesetzt.

Zu der wäßrigen Lösung, die durch die obigen Schritte erhalten wird, werden ein Alkalimetallhydroxid, eine wasserlösliche organische Base oder ein wasserlösliche Silicat gegeben. Dieser Zusatz wird vorzugsweise möglichst bald nach Beendigung der obigen Schritte und unter Rühren durchgeführt. Die Mischtemperatur und -zeit sind nicht beschränkt, sind vorzugsweise aber etwa 5 bis 3 min und 2 bis 50°C. Das Alkalimetallhydroxid, die wasserlösliche organische Base oder das wasserlösliche Silicat davon, die zugesetzt werden, wird vorzugsweise gleichmäßig mit der durch die obigen Schritte erhaltenen wäßrigen Lösung vermischt und wird direkt oder als wäßrige Lösung zugesetzt.

Beispiele für das Alkalimetallhydroxid sind Hydroxide von Natrium, Kalium und Lithium. Beispiele für die organische Base sind quaternäre Ammoniumhydroxide wie Tetraethanolammoniumhydroxid, Monomethyltriethanolammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumhydroxid, Amine wie Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N,N-Dimethylethanolamin, N-(β-Aminoethyl)ethanolamin, N-Methylethanolamin, Monopropanolamin und Morpholin sowie organische Verbindungen, die ein basisches Stickstoffatom enthalten. Beispiele für das wasserlösliche Silicat davon sind Natriumsilicat, Kaliumsilicat, Silicate des obigen quaternären Ammoniums und Silicate der obigen Amine.

Darüber hinaus können auch Aluminate, Formiate, Zinkate und Plumbate von Alkalimetallen oder organischen Basen eingesetzt werden. Dieses Alkalimetallhydroxid, diese organische Base, dieses Silicat und dieses Metallsäuresalz können als Gemisch eingesetzt werden. Wenn das Alkalimetallatom des Alkalimetallhydroxids oder des Moleküls der organischen Base durch M ausgedrückt wird, ist die Menge des Alkalimetallhydroxids, der organischen Base oder des wasserlöslichen Silicats davon geeigneterweise so, daß das Molverhältnis SiO₂/M₂O 20 bis 200, vorzugsweise 60 bis 100 ist, wenn SiO₂ die Summe der Siliciumdioxid-Komponente, die aus der aktiven Kieselsäure resultiert, und der Siliciumdioxid-Komponente des Silicats ist. Der pH der Lösung erreicht durch ihren Zusatz etwa 7 bis 10.

Das in den obigen Schritten erhaltene Gemisch wird für 30 min bis 40 h bei 60 bis 300°C, vorzugsweise für 2 bis 12 h bei 90 bis 150°C erwärmt, um ein nicht-kugeliges Siliciumdioxid-Sol mit einer SiO₂-Konzentration von 1 bis 6 Gew.-% zu erhalten. Wenn notwendig wird dieses Sol unter Erhalt eines Sols höherer Konzentration konzentriert. Die durch das obige Verfahren erhaltenen nicht-kugeligen Siliciumdioxid-Partikel haben eine Sekundärpartikelgröße von 40 bis 300 nm, gemessen nach dem Verfahren der dynamischen Lichtstreuung. Eine Betrachtung mit dem Elektronenmikroskop zeigt, daß sie eine Gestalt haben, die in derselben Ebene oder dreidimensional mit einer Dicke von 5 bis 40 nm gewachsen ist.

Die nicht-kugeligen Siliciumdioxid-Partikel können in der vorliegenden Erfindung zumindest in der Beschichtungslösung zur Ausbildung der Tinte-aufnehmenden Schicht des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedis der vorliegenden Erfindung in nicht-kugeliger Form vorliegen; die Beschichtungslösung für die Tinte-aufnehmende Schicht kann hergestellt werden, indem die nicht-kugeligen Siliciumdioxid-Partikel, die durch das obige Verfahren vor Herstellung der Beschichtungslösung hergestellt werden, verwendet werden oder die Beschichtungslösung kann hergestellt werden, während die nicht-kugeligen Siliciumdiuoxid-Partikel nach dem oben beschriebenen Verfahren während Herstellung der Beschichtungslösung produziert werden. Falls die nicht- kugeligen Siliciumdioxid-Partikel vor Herstellung der Beschichtungslösung hergestellt werden, können auch im Handel erhältliche Siliciumdioxid-Partikel eingesetzt werden. Beispiele für im Handel erhältliche nicht-kugelige Siliciumdioxid-Partikel sind Snowtex® UP und Snowtex® OUP.

Andere Siliciumdioxid-Partikel als das kolloidale Siliciumdioxid sind feine Partikel, die 93% oder mehr SiO₂, etwa 5% oder weniger Al₂O₃ und etwa 5% oder weniger Na₂O, bezogen auf das Trockengewicht, umfassen; und es gibt amorphes Siliciumdioxid wie weißer Ruß, Silicagel und feines Siliciumdioxid-Pulver. Die feinen amorpheren Siliciumdioxid- Partikel werden nach dem Flüssigphasenverfahren, dem Verfahren des Vermahlens der festen Phase, dem Kristallisations-Festphasenverfahren und dem Dampfphasenverfahren hergestellt. Das Flüssigphasen-Verfahren ist ein Verfahren zur Herstellung feiner Partikel durch Präzipitieren einer Kieselsäure-Verbindung in einer Flüssigkeit durch chemische Veränderung oder physikalische Veränderung in einem festen Zustand. Das Verfahren des Vermahlens einer festen Phase ist ein Verfahren eines mechanischen Vermahlens eines Siliciumdioxid-Feststoffs; das Kristallisations-Festphasenverfahren ist ein Verfahren zur Herstellung feiner Partikel, das das Schmelzen oder den Phasenübergang eines Feststoffs ausnutzt. Das Dampfphasenverfahren ist ein Verfahren zur Herstellung feiner Partikel durch thermische Zusammensetzung von Dampf einer flüchtigen Metallverbindung oder durch Erhitzen und Verdampfen des Ausgangsmaterials, Abkühlen und Kondensation des produzierten Dampfs.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten feinen Siliciumdioxid-Partikel sind feine amorphe Siliciumdioxid- Partikel, die nach dem Dampfphasenverfahren synthetisiert werden. Von diesen sind ultrafeine Siliciumdioxid-Partikel mit einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 3 bis 100 nm bevorzugt. Besonders bevorzugt sind die, die eine Primärpartikelgröße von 4 bis 50 nm haben. Sekundärpartikel sind solche, die die durch Verbinden von Partikeln mit einer Partikelgröße von vorzugsweise 10 bis 200 nm, bevorzugter 15 bis 100 nm gebildet werden. Im Handel erhältliche Produkte feiner amorpher Siliciumdioxid-Partikel, die nach dem Dampfphasenverfahren synthetisiert sind, sind Aerosil®.

Das Sol feiner Siliciumdioxid-Partikel, die nach dem Dampfphasenverfahren erhalten werden, und das in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, wird hergestellt indem feine Siliciumdioxid-Partikel mit der oben angegebenen Primärpartikelgröße zu Wasser gegeben werden und sie mit einem Hochgeschwindigkeitshomogenisator oder dgl. zu einer durchschnittlichen Sekundärpartikelgröße von 200 nm oder weniger, vorzugsweise 100 nm oder weniger dispergiert werden.

Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Aluminiumoxidhydrat kann durch die folgende Formel dargestellt werden:

Al₂O₃.nH₂O

Die Aluminiumoxidhydrate können in Abhängigkeit von Unterschieden in der Zusammensetzung oder Kristallform in Gibbsit, Bialit, Nordstrandit, Boehmit, Boehmitgel (Pseudoboehmit), Diaspor, amorphes Hydrat, usw. unterteilt werden. Wenn n in der obigen Formel 1 ist, stellt die Formel ein Aluminiumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur dar; wenn n mehr als 1 und weniger als 3 ist, stellt die Formel Aluminiumhydrat mit Pseudoboehmit-Struktur dar, und wenn n 3 oder mehr ist, stellt die Formel Aluminiumoxidhydrat mit amorpher Struktur dar. Das in der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte Aluminiumoxidhydrat ist das mit Pseudoboehmit-Struktur, das die obige Formel hat, worin n mehr als 1 und weniger als 3 ist.

Damit das Aluminiumoxidhydrat eine ausreichende Tintenabsorptionsgeschwindigkeit hat, ist der durchschnittliche Porenradius des Aluminiumoxidhydrats vorzugsweise 1 bis 10 nm, besonders bevorzugt 3 bis 7 nm. Wenn der Porenradius zu klein ist, wird die Tinte kaum absorbiert, und wenn er zu groß ist, kann der Farbstoff in der Tinte nur unter Schwierigkeiten fixiert werden, was ein Verschwimmen der Bilder verursacht.

Damit das Aluminiumoxidhydrat eine ausreichende Tintenabsorptionskapazität hat, ist das Porenvolumen des Aluminiumoxidhydrats vorzugsweise 0,3 bis 0,8 ml/g, besonders bevorzugt 0,4 bis 0,6 mg/g. Wenn das Porenvolumen der Tinte­ aufnehmenden Schicht zu groß ist, tritt Rißbildung oder Abblättern der Tinte-aufnehmenden Schicht auf und wenn es zu klein ist, ist die Absorptionsgeschwindigkeit für Tinte gering. Die Lösungsmittelmenge, die von der Tinte­ aufnehmenden Schicht pro Flächeneinheit absorbiert wird, ist vorzugsweise 5 ml/m² oder mehr, besonders bevorzugt 10 ml/m² oder mehr. Wenn die Lösungsmittelmenge, die pro Flächeneinheit absorbiert wird, zu gering ist, läuft die Tinte im Fall eines Mehrfarbendrucks manchmal über.

Damit das Aluminiumoxidhydrat den Farbstoff in der Tinte ausreichend absorbieren und fixieren kann, ist es bevorzugt, daß die BET-spezifische Oberfläche 70 bis 300 m²/g ist. Wenn die BET-spezifische Oberfläche zu gering ist, ist die Porendurchmesserverteilung zur größeren Seite verschoben und die Fixierungseffizienz des Farbstoffs in der Tinte ist unter Verursachung eines Verschwimmens von Bildern verschlechtert. Wenn die BET-spezifische Oberfläche zu groß ist, ist eine Dispersion des Aluminiumoxidhydrats schwierig.

Die Gestalt des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Aluminiumoxidhydrats kann eine beliebige plattenförmige Gestalt, fasrige Gestalt, nadelförmige Gestalt, kuglige Gestalt und stabförmige Gestalt sein; die plattenförmige Gestalt ist unter dem Gesichtspunkt des Tintenabsorptionsvermögens bevorzugt. Das plattenförmige Aluminiumoxidhydrat hat ein durchschnittliches Seitenverhältnis von 3 bis 8, vorzugsweise von 3 bis 6. Das Seitenverhältnis ist das Verhältnis von "Durchmesser" zu "Dicke" der Partikel. Der Durchmesser der Partikel hier ist ein Durchmesser eines Kreises, der eine Fläche hat, die der projizierten Fläche der Teilchen entspricht, wenn diese durch ein Elektronenmikroskop betrachtet werden. Wenn das Seitenverhältnis unter dem obigen Bereich liegt, wird die Porendurchmesserverteilung der Tinte-aufnehmenden Schicht eng und das Tintenabsorptionsvermögen nimmt ab. Wenn es über dem obigen Bereich liegt, ist es schwierig, ein Aluminiumoxidhydrat mit einheitlichen Partikeln zu produzieren.

Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Aluminiumoxiddhydrat kann nach bekannten Verfahren hergestellt werden, z. B. Hydrolyse eines Aluminiumalkoxids wie Aluminiumisopropoxid, Neutralisierung eines Aluminiumsalzes mit Alkalien und Hydrolyse eines Aluminats.

Die Eigenschaften des Aluminiumoxidhydrats, z. B. Partikelgröße, Porendurchmesser, Porenvolumen und spezifische Oberfläche können durch die Bedingungen wie Präzipitationstemperatur, Alterungstemperatur, Alterungszeit, pH der Lösung, Konzentration der Lösung und mit vorliegende Verbindungen gesteuert werden.

JP-A-57-88074, JP-A-62-56321, JP-A-4-275917, JP-A-6-64918, JP-A-7-10535 und JP-A-7-267633 und USP 2 656 321 offenbaren eine Hydrolyse von Aluminiumalkoxid als Verfahren zur Gewinnung eines Aluminiumoxidhydrats aus einem Alkoxid. Beispiele für das Aluminiumalkoxid sind Isopropoxid und 2-Butoxid.

Außerdem offenbaren JP-A-54-116398, JP-A-55-23034, JP-A-55- 27824 und JP-A-56-120508 Verfahren unter Verwendung von anorganischen Salzen von Aluminium oder Hydraten davon als Ausgangsmaterialien. Die Ausgangsmaterialien umfassen beispielsweise anorganische Salze und Hydrate davon, z. B. Aluminiumchlorid, Aluminiumnitrat, Aluminiumsulfat, Aluminiumpolychlorid, Ammoniumalaun, Natriumaluminat, Kaliumaluminat und Aluminiumhydroxid.

Als weitere Verfahren gibt es ein Verfahren des Wachsen lassens von Kristallen aus Aluminiumoxidhydrat durch Verändern des pH abwechselnd zwischen saurer Seite und basischer Seite, wie es in JP-A-56-120508 offenbart ist, und ein Verfahren des Vermischens eines Aluminiumoxidhydrats, das aus einem anorganischen Salz von Aluminium erhalten wird, mit Aluminiumoxid, das nach dem Bayers-Verfahren erhalten wird, um das Aluminiumoxid zu rehydratisieren, wie es in JP-B-4- 33728 offenbart ist.

Die feinen Partikel aus Aluminiumoxid des γ-Typs in der vorliegenden Erfindung sind Aluminiumoxid-Kristalle des γ-Typs und können kristallographisch in eine γ-Gruppe und eine δ-Gruppe eingeteilt werden. Die feinen Partikel, die die Kristallform der δ-Gruppe haben, sind bevorzugt.

Die feinen Aluminiumoxid-Partikel des γ-Kristall-Typs können in der durchschnittlichen Partikelgröße der Primärpartikel auf etwa 10 nm reduziert werden; allerdings bilden die Primärpartikel im allgemeinen ein Sekundäragglomerat (im folgenden als "Sekundärpartikel" bezeichnet) und nehmen in der Partikelgröße auf mehrere Tausend nm bis mehrere Zehntausend nm zu. Wenn feine Aluminiumoxid-Partikel des γ-Kristalltyps mit derart großer Partikelgröße verwendet werden, sind Bedruckbarkeit und Absorptionsvermögen der Tinte-aufnehmenden Schicht hervorragend, allerdings mangelt es der Tinte-aufnehmenden Schicht an Transparenz und es treten leicht Fehler in der Beschichtung auf. Die durchschnittliche Partikelgröße der Primärpartikel ist vorzugsweise geringer als 80 nm. Wenn Sekundärpartikel, die Primärpartikel mit 80 nm oder mehr umfassen, verwendet werden, nimmt die Brüchigkeit zu und in der Beschichtung treten sehr oft Fehler auf.

Um ein Sol aus feinen Aluminiumoxid-Partikeln des γ-Kristall- Typs zu erhalten, werden normalerweise Aluminiumoxid- Kristalle des γ-Typs, die üblicherweise in Form von Sekundärpartikeln mit mehreren Tausend nm bis mehreren Zehntausend nm vorliegen, zu ultrafeinen Partikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 200 nm oder weniger, vorzugsweise 100 nm oder weniger mit Mahlgeräten wie z. B. Kugelmühle, Ultraschallhomogenisator und Homogenisator des Hochdrucktyps vermahlen. Wenn die durchschnittliche Partikelgröße mehr als 200 nm ist, nimmt das Tintenabsorptionsvermögen zu, allerdings ist der Überzug zerbrechlich und bezüglich der Transparenz verringert. Die Mahlmittel sind vorzugsweise ein Ultraschallhomogenisator und ein Homogenisator vom Hochdrucktyp; im Fall der Verwendung einer Kugelmühle treten leicht Fremdstoffe aus dem Mahlbehälter in das Sol, da die Aluminiumoxid-Kristalle des γ-Typs harte Kristalle sind, was zu einer Verringerung der Transparenz und zum Auftreten von Fehlern führt. Die feinen Aluminiumoxid-Partikel des γ-Kristalltyps haben hervorragendes Tintenabsorptionsvermögen, ausgezeichnete Druckqualität wie z. B. Trocknungseigenschaften und Tintenfixiervermögen; und wenn sie zu ultrafeinen Partikeln gemacht werden, können sie Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien mit hervorragender Transparenz liefern, selbst wenn sie in hohem Anteil in der Tinte-aufnehmenden Schicht enthalten sind.

Die feinen Aluminiumoxid-Partikel des γ-Kristalltyps sind im Handel erhältlich, z. B. als Aluminiumoxid C, das zur δ-Gruppe gehört, und als AKP-G015, das zur γ-Gruppe gehört.

Wasserlösliche oder wasserunlösliche Polymer-Verbindungen können als Bindemittel für die anorganischen ultrafeinen Partikel, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, zugesetzt werden. Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymer-Verbindungen sind Verbindungen die Affinität zu Tinte als Bestandteilskomponente der Tinte­ aufnehmenden Schicht haben. Als Beispiele der wasserlöslichen Polymer-Verbindungen können Polyvinylalkohol, Acrylharz, Styrol-Acryl-Copolymer, Maleinsäureanhydrid-Polymer, Styrol- Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Stärke, Polyvinylbutyral, Gelatine, Casein, Inomer, Gummi arabicum, Carboxymethylcellulose, Alginsäure, Natriumalginat, Pullulan, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, Polyethylenglykol und Polypropylenglykol genannt werden. Polyvinylalkohol ist bevorzugt.

Als wasserlösliche Polymer-Verbindungen sind Alkohole wie Ethanol und 2-Propanol und wasserunlösliche Bindemittel, die in gemischten Lösungsmitteln aus den obigen Alkoholen und Wasser löslich sind, besonders bevorzugt, da dadurch die Dispersion von Aluminiumoxid stabilisiert wird. Beispiele für derartige wasserunlösliche Bindemittel sind Acetalharze wie Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Polyvinylformal. Acetalharze mit einem Acetalisierungsgrad von 5 bis 20 Mol-% sind besonders bevorzugt, da sie zu einem gewissen Ausmaß Wasser enthalten können und eine Dispersion der anorganischen ultrafeinen Partikel leicht machen können.

Diese Polymer-Verbindungen können jeweils allein oder in Kombination verwendet werden und werden in einer Menge von 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die anorganischen ultrafeinen Partikel, zugesetzt. Wenn die Menge unter dem obigen Bereich liegt, ist die Festigkeit des Überzugs (der Beschichtung) gering, und wenn sie über dem obigen Bereich liegt, nimmt das Tintenabsorptionsvermögen ab.

Zum Auftragen der Beschichtungslösung können verschiedene Auftragsverfahren angewendet werden, z. B. E-Stabbeschichtung, Vorhangbeschichtung, schrittweise Trichterbeschichtung, Extrusionbeschichtung, Walzenbeschichtung, Luftbürsten- Streichverfahren, Tiefdruck-Beschichtung und Walzenbeschichtung mit von unten wirkender Stabrakel.

Die Tinte-aufnehmende Schicht kann eine einzelne Schicht oder laminierte Schichten umfassen. Im Fall der laminierten Schichten können alle Schichten dieselbe Zusammensetzung umfassen oder die Schichten umfassen unterschiedliche Zusammensetzungen.

Die Beschichtungsmenge der Tinte-aufnehmenden Schicht, die die anorganischen ultrafeinen Partikel enthält, muß 15 g/m² oder mehr, ausgedrückt als Feststoffgehalt, sein, und um die höheren Effekte der vorliegenden Erfindung zu erzielen, ist sie 20 bis 60 g/m².

Das Trocknungsverfahren nach der Beschichtung ist nicht beschränkt und es können allgemein bekannte Verfahren angewendet werden. Z. B. gibt es ein Verfahren des Einführens des beschichteten Trägers in einen Heizbehälter, durch den erwärmende Luft, die durch eine Heizquelle erzeugt wird, geführt wird, und ein Verfahren, bei dem der beschichtete Träger in die Nähe einer Heizquelle, z. B. ein Heizgerät, geführt wird.

Darüber hinaus kann die Beschichtungslösung zur Bildung einer Tinte-aufnehmenden Schicht, die die anorganischen ultrafeinen Partikel und, wenn notwendig, ein Bindemittel enthält, außerdem verschiedene bekannte Zusatzstoffe enthalten, z. B. oberflächenaktive Mittel, anorganische Pigmente, Farbstoffe, gefärbte Pigmente, Tintenfarbstoff fixierende Mittel (kationische Harze), Lichtschutzmittel, Antioxidantien, Dispersionsmittel für Pigmente, Antischaummittel, Verlaufmittel, Konservierungsstoffe, optische Aufheller, Viskositätsstabilisatoren, pH-Einstellmittel und Härter.

Wie oben erläutert wurde, können, wenn eine Tinte-aufnehmende Schicht, die hauptsächlich aus anorganischen ultrafeinen Partikeln besteht, auf einem wasserbeständigen und lichtundurchlässigen Träger, der einem Prägen unterzogen wurde, angeordnet ist, da die Tinte-aufnehmende Schicht eine hohe Transparenz hat, die geprägten Muster von der Oberfläche deutlich gesehen werden; damit hat das resultierende Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium eine hervorragende Eignung für Tintenstrahl-Aufzeichnung und ist für die Ästhetik ausgezeichnet. Wenn die anorganischen Pigmente in der Tinte­ aufnehmenden Schicht andere als die der vorliegenden Erfindung sind, wird die Tinte-aufnehmende Schicht lichtundurchsichtig und die auf dem Träger angeordneten Muster werden unter Beeinträchtigung der ästhetischen Empfindung unklar. Insbesondere wenn die Tinte-aufnehmende Schicht dick ist, nämlich 20 g/m² oder mehr werden die geprägten Muster, die auf dem Träger angeordnet sind, kaum von der Oberfläche gesehen und sind beachtlich unklar.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, die die Erfindung aber nicht beschränken sollen, erläutert.

Herstellung von Basispapier für harzbeschichtetes Papier

Eine Gemisch (1 : 1) eines gebleichten Hartholz-Kraftzellstoffs (LBKP) und eines gebleichten Weichholz-Sulfitzellstoffs (NBSP) wurde zu einem Canadian Standard-Mahlgrad von 300 ml unter Herstellung einer Zellstoffaufschlämmung gemahlen. Zu der resultierenden Zellstoffaufschlämmung wurde Alkylketen- Dimer als Leim in einer Menge von 0,5 Gew.-%, bezogen auf den Zellstoff, Polyacrylamid als Verstärkungsmittel in einer Menge von 1,0 Gew.-%, bezogen auf den Zellstoff, kationisierte Stärke in einer Menge von 2,0 Gew.-%, bezogen auf den Zellstoff und Polyamid-Epdichlorhydrinharz in einer Menge von 0,5 Gew.-%, bezogen auf den Zellstoff, gegeben, worauf sich eine Verdünnung mit Wasser unter Erhalt einer 1%igen Aufschlämmung anschloß. Die resultierende Aufschlämmung wurde einem Papierherstellungsverfahren unter Verwendung einer Fourdrinier-Papiermaschine unterzogen, wobei ein Papier mit einem Flächengewicht von 170 g/m² hergestellt wurde. Dieses wurde als Basispapier für Polyolefinharz­ beschichtetes Papier verwendet.

Herstellung von Träger A

Eine Polyethylenharz-Zusammensetzung, die durch gleichmäßiges Dispergieren von 10 Gew.-% Titanium vom Anatase-Typ in 100 Gew.-% Polyethylen niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,918 g/cm³ hat, hergestellt wurde und die bei 320°C geschmolzen wurde, wurde durch Extrusionsbeschichtung auf die Oberfläche des oben erhaltenen Basispapiers für harzbeschichtetes Papier (auf der Seite des Basispapiers, auf der die Tinte-aufnehmende Schicht angeordnet werden soll) bei 200 m/min aufgetragen, so daß eine Dicke von 30 µm erhalten wurde; anschließend wurde dem Harzüberzug unter Verwendung einer Kühlwalze, die einer feinen Oberflächenanrauhbehandlung unterzogen worden war, ein Glanz von 60% verliehen. Ein Polyethylenharz hoher Dichte, das eine Dichte von 0,962 g/cm³ hat und bei 320°C geschmolzen wird, wurde durch Extrusionsbeschichtung auf die andere Seite des obigen Basispapiers aufgetragen, so daß eine Dicke von 30 µm erreicht wurde; anschließend wurde unter Verwendung einer Kühlwalze mit einer rauhen Oberfläche ein Glanz von 5% verliehen, wobei ein rückseitiger Harzüberzug bereitgestellt wurde. Dann wurde das resultierende harzbeschichtete Papier einem Prägen mit einer Prägemaschine, die seidenartige Textur hatte, unterworfen, um einen wasserbeständigen und lichtundurchlässigen Träger A herzustellen, der an der Oberfläche ein seidenartiges geprägtes Muster aufwies.

Herstellung von Träger B

Eine Polyethylenharz-Zusammensetzung, die durch gleichmäßiges Dispergieren von 10 Gew.-% Titan des Anatase-Typs in 100 Gew.-% eines Polyethylenharzes niedriger Dichte, das eine Dichte von 0,918 g/cm³ hat, hergestellt worden war und die bei 320°C geschmolzen wurde, wurde durch Extrusionsbeschichtung auf die Oberfläche des oben erhaltenen Basispapiers für harzbeschichtetes Papier (auf die Seite des Basispapiers, auf der Tinte-aufnehmende Schicht bereitgestellt werden soll) bei 200 m/min aufgetragen, so daß eine Dicke von 30 µm erhalten wurde; anschließend wurde der Harzüberzug unter Verwendung einer Kühlwalze, die mit einem seidenartigen Muster graviert war, endbehandelt. Ein Polyethylenharz hoher Dichte, das eine Dichte von 0,962 g/cm³ hatte und bei 320°C schmolz, wurde durch Extrusionsbeschichtung auf die andere Seite des obigen Basispapiers aufgetragen, so daß eine Dicke von 30 µm erreicht wurde; anschließend wurde dem rückseitigen Harzüberzug unter Verwendung einer Kühlwalze mit einer rauhen Oberfläche ein Glanz von 5% verliehen. Dies war ein wasserbeständiger und lichtundurchlässiger Träger B.

Herstellung von Träger C

Ein synthetisches Papier, das hergestellt worden war, indem ein Gemisch von Polypropylenharz und einem anorganischen Füllstoff einem Verfahren zur Herstellung einer biaxial gereckten Folie unterzogen worden war, wurde durch eine Prägemaschine mit seidenartiger Textur geprägt, wobei ein wasserbeständiger und lichtundurchlässiger Träger mit einem geprägten seidenartigen Muster an der Oberfläche (die Seite, auf der eine Tinte-aufnehmende Schicht bereitgestellt werden soll) erhalten wurde. Dieser wurde als wasserbeständiger und lichtundurchlässiger Träger C verwendet.

Herstellung von Träger D

Ein Basispapier für harzbeschichtetes Papier ohne Beschichtung mit Harz wurde einem Prägen mit einer Prägemaschine, die eine seidenartige Textur hat, unterworfen, wobei ein geprägtes seidenartiges Muster an der Oberfläche gebildet wurde. Dieser wurde als Träger D verwendet.

Synthese von Aluminiumoxidhydrat

1200 g entionisiertes Wasser und 900 g Isopropylalkohol wurden in einen Reaktionskolben mit 3 l Fassungsvermögen gefüllt und auf 75°C erwärmt. Dazu wurden 408 g Aluminiumisopropoxid gegeben und es wurde eine Hydrolyse bei 75°C für 24 h und anschleißend bei 95°C für 10 h durchgeführt. Nach der Hydrolyse wurden 24 g Essigsäure zugesetzt, worauf sich 48-stündiges Rühren bei 95°C und danach Konzentrieren, so daß eine Feststoffkonzentration von 15 Gew.-% erreicht wurde, anschloß; dabei wurde eine weiße Dispersion von Aluminiumoxidhydrat erhalten. Dieses Sol wurde bei Raumtemperatur getrocknet und einer Röntgendiffraktion unterzogen, um die Pseudoboehmit-Struktur zu zeigen. Außerdem wurde die durchschnittliche Partikelgröße mit einem Elektronendurchstrahlungsmikroskop gemessen, wobei festgestellt wurde, daß das Aluminiumoxidhydrat ein plattenförmiges Aluminiumoxidhydrat mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 30 nm und einem Seitenverhältnis von 6,0 war. Außerdem wurden der durchschnittliche Porenradius, das durchschnittliche Porenvolumen und die BET-spezifische Oberfläche nach dem Stickstoff-Adsorptions- und -Desorptions-Verfahren gemessen, wobei 7,1 nm, 0,65 ml/g bzw. 200 m²/g erhalten wurden.

Beschichtungslösung A für die Tinte-aufnehmende Schicht

100 Teile der obigen Dispersion von Aluminiumoxidhydrat mit einer Feststoffkonzentration von 15 Gew.-% wurden mit 15 Teilen einer 10 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol vermischt. Nach Beendigung des Mischens wurde das Gemisch mit einem Homomischer mit 10000 Upm 10 min lang gleichmäßig dispergiert. Die Dispersion wurde mit einem Verdampfer konzentriert, wobei die Beschichtungslösung A erhalten wurde.

Beschichtungslösung B für eine Tinte-aufnehmende Schicht

600 g Aerosil® Aluminium Oxide C mit einer Primär-Partikelgröße von 13 nm, das ein Aluminiumoxid-Pulver des γ-Kristalltyps der δ-Gruppe war, wurden als feine Aluminiumoxid-Partikel in 2400 g entionisiertem Wasser durch einen Rührer dispergiert, wobei eine 20 Gew.-%ige viskose Lösung in Form einer Aufschlämmung hergestellt wurde. 100 Teile dieser Dispersion von Aluminiumoxid des γ-Typs mit einer Konzentration von 20 Gew.-% wurden mit 30 Teilen einer wäßrigen 10 Gew.-%igen Lösung von Polyvinylalkohol vermischt. Nach Beendigung des Mischens wurde das Gemisch gleichmäßig mit einem Homomischer bei 10000 Upm 10 min lang dispergiert. Die Dispersion wurde mit einem Verdampfer zu einer vorgegebenen Konzentration konzentriert, wobei Beschichtungslösung B erhalten wurde.

Beschichtungslösung C für eine Tinte-aufnehmende Schicht

100 g feine Siliciumdioxid-Partikel mit einer Primär- Partikelgröße von 7 nm (AEROSIL® 300) wurden in 500 g entionisiertem Wasser mit einem Rührer dispergiert, dann wurde die Dispersion mit 80 g 10 Gew.-%iger wäßriger Polyvinylalkohol-Lösung, unter Erhalt von Beschichtungslösung C vermischt.

Beschichtungslösung D für eine Tinte-aufnehmende Schicht

200 Teile Snowtex® UP Primär-Partikelgröße: 10 bis 20 nm; durchschnittliche Sekundär-Partikelgröße: etwa 70 nm; SiO₂- Konzentration: 20 bis 21 Gew.-% als im Handel erhältliches nicht-kugliges kolloidales Siliciumdioxid, 30 Gew.-Teile einer 10 Gew.-%igen wäßrigen Polyvinylalkohol-Lösung und 20 Teile eines kationischen Farbfixierungsmittels wurden unter Erhalt von Beschichtungslösung D vermischt.

Beschichtungslösung E für eine Tinte-aufnehmende Schicht

100 Teile synthetisches amorphes Siliciumdioxid, das eine BET-spezifische Oberfläche von 270 m²/g hat, 30 Teile Polyvinylalkohol, und 20 Teile eine kationischen Farbfixierungsmittels wurden unter Erhalt von Beschichtungslösung E vermischt.

Jede dieser Beschichtungslösungen wurde mit einem Drahtbarren auf die Oberfläche der obigen Träger, die einem Prägen unterworfen worden waren, mit der in Tabelle 1 angegebenen Beschichtungsmenge aufgetragen. Nach der Beschichtung wurde die Probe getrocknet, indem sie für 10 min bei 90°C gelassen wurde.

Beurteilung der Schärfe von geprägten Mustern

Unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers, wurde ein Figurenbild auf die Proben gedruckt; und wenn das geprägte Muster auf dem Träger sehr klar zu sehen war, wurde dies mit A bezeichnet; wenn das Muster klar zu sehen war, wurde dies mit B bezeichnet; wenn das Muster undeutlich zu sehen war, wurde dies C bezeichnet; und wenn das Muster kaum zu sehen war, wurde dies mit D bezeichnet. A und B bezeichnen zufriedenstellende Resultate und C und D geben an, daß die Proben Probleme bei der Verwendung hatten.

Beurteilung des Tintenabsorptionsvermögens

Ein rechteckiges Muster mit sich überlagernden Farben wurde mit einer Cyan-Tinte und mit einer Magenta-Tinte unter Verwendung einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsapparatur BJC- 420J, hergestellt von Canon, Inc., die eine Tintenstrahl- Aufzeichnungsapparatur war, gedruckt; der Grenzbereich zwischen dem aufgedruckten Muster und dem unbedruckten Teil wurde visuell beurteilt und die Resultate wurden durch die folgenden Kriterien eingestuft.
A: Es wurde kein Verschmieren von Tinte an der Grenze festgestellt.
B: Teilweise leichtes Verschmieren von Tinte wurde an der Grenze festgestellt.
C: Etwas Verschmieren von Tinte wurde an der Grenze festgestellt.
D: Ein beträchtliches Verschmieren von Tinte wurde an der Grenze festgestellt.

Die Resultate A und B bezeichnen ein zufriedenstellendes Tintenabsorptionsvermögen.

Beurteilung der Bildfarbfülle

Mit einer Magenta-Tinte und einer Cyan-Tinte wurde ein Festdruck durchgeführt. Eine visuelle Beurteilung der Farbfülle des gedruckten Bildes wurde durchgeführt und die Resultate wurden durch die folgenden Kriterien klassifiziert.
O: Die Farbfülle war gut und es gab keine Mattheit in der Farbe.
Δ: Die Farbe war etwas matt.
X. Die Farbe war schwach und deutlich matt.

Wie aus Tabelle 1 zu ersehen ist, waren die Proben der Beispiele 1 bis 11, in denen eine poröse Tinte-aufnehmende Schicht, die anorganische ultrafeine Partikel enthielt, auf einem wasserbeständigen lichtundurchlässigen Träger angeordnet war, verglichen mit der Probe von Vergleichsbeispiel 1, in der der Träger nicht wasserbeständig war, und mit der Probe von Vergleichsbeispiel 2, bei der eine Tinte-aufnehmende Schicht, der die Transparenz des anorganischen Pigments fehlte und die außerhalb der vorliegenden Erfindung war, bezüglich des Tintenabsorptionsvermögens und der Bildfarbfülle besser; darüber hinaus waren die geprägten Muster auf dem Träger in den Proben der Beispiele 1 bis 11 klar zu sehen. In Vergleichsbeispiel 3 wurde eine Tinte-aufnehmende Schicht, der Transparenz fehlte, auf einem Träger, der die Tinte absorbiert, aufgetragen und daher war die Probe bei der Bildlebendigkeit schlechter. Außerdem war das Tintenabsorptionsvermögen besonders gut, wenn die Beschichtungsmenge 20 g/m² oder mehr war.

Wie oben erläutert wurde, hat das erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, das einen wasserbeständigen und lichtundurchlässigen Träger, der ein geprägtes Muster hat, und eine Tinte-aufnehmende Schicht, die anorganische ultrafeine Partikel umfaßt, hohe Transparenz hat und auf dem Träger angebracht ist, umfaßt, ein hohes Tintenabsorptionsvermögen und hohe Bildlebendigkeit und zeigt einen hohen künstlerischen Eindruck, da das geprägte Muster klar zu sehen ist. Insbesondere wenn der wasserbeständige und lichtundurchlässige Träger ein harzbeschichtetes Papier ist, ist die Herstellung einfach. Wenn die Beschichtungsmenge der Tinte-aufnehmenden Schicht 20 g/m² oder mehr ist, ist das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium weiter zufriedenstellend.

Claims (15)

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, das einen wasserbeständigen und lichtundurchlässigen Träger und eine auf dem Träger angeordnete Tinte-aufnehmende Schicht umfasst, wobei eine Seite des wasserbeständigen und lichtundurchlässigen Trägers, die mit der Tinte­ aufnehmenden Schicht zu versehen ist, einem Prägen unterzogen wurde und wobei die auf dem Träger angeordnete Tinte-aufnehmende Schicht eine poröse Schicht ist, die anorganische, ultrafeine Partikel mit einer Primärpartikelgröße von 100 nm oder weniger umfasst, und wobei der Träger ein synthetisches Papier, ein harzbeschichtetes Papier, eine Pigment-enthaltende lichtundurchlässige Folie oder eine Schaumstofffolie ist.

2. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die anorganischen ultrafeinen Partikel feine synthetische Siliciumdioxid-Partikel, die eine Primärpartikelgröße von 3 bis 100 nm haben, sind.

3. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, wobei die feinen synthetischen Siliciumdioxid-Partikel kolloidales Siliciumdioxid sind.

4. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, wobei die feinen synthetischen Siliciumdioxid-Partikel ultrafeine Siliciumdioxid-Partikel sind, die nach dem Dampfphasen-Verfahren hergestellt werden.

5. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die anorganischen ultrafeinen Partikel ein Aluminiumoxidhydrat sind.

6. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, wobei das Aluminiumoxidhydrat eine Pseudoboehmit-Struktur hat.

7. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die anorganischen ultrafeinen Partikel feine Partikel aus Aluminiumoxid des γ-Typs sind.

8. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, wobei die feinen Partikel aus Aluminiumoxid des γ-Typs eine durchschnittliche Partikelgröße von 80 nm oder weniger haben.

9. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Beschichtungsmenge der Tinte-aufnehmenden Schicht, die die anorganischen ultrafeinen Partikel enthält, 20 g/m² oder mehr ist.

10. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der wasserbeständige und lichtundurchlässige Träger, der einem Prägen unterzogen wurde, ein harzbeschichtetes Papier ist, auf dem eine Überzugsschicht aus einem thermoplastischen Harz angeordnet ist.

11. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 10, wobei das thermoplastische Harz ein Polyolefinharz ist.

12. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 11, wobei das Polyolefinharz ein Polyethylenharz oder ein Polypropylenharz ist.

13. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Überzugsschicht aus dem thermoplastischen Harz ein Pigment enthält.

14. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei der Träger ein harzbeschichtetes Papier oder ein synthetisches Papier ist.

15. Verfahren zur Herstellung des Tintenstrahl- Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Überzugsschicht aus dem thermoplastischen Harz einem Prägen unterzogen wird, indem sie während des Auftragens des thermoplastischen Harzes durch Schmelzextrudieren an eine Kühlwalze mit der gewünschten Oberflächenkonfiguration gepresst wird.