DE19922719C2

DE19922719C2 - Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE19922719C2
Application number: DE19922719A
Authority: DE
Inventors: Jun Urasaki
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: JP3923179B2; US6403198B1; DE19922719A1; JPH11321086A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Aufzeichnungsmedien für Drucker oder Plotter, die in Tintenstrahl- Aufzeichnungssystemen verwendet werden. Insbesondere betrifft sie Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien, die einen Glanz von fotografischen Papieren haben, der im Bereich der Farbaufzeichnung stark nachgefragt wird, und Aufnahmemedien, die eine hohe Transparenz haben und als OHP-Folien verwendbar sind.

Der kürzliche bemerkenswerte Fortschritt bei Tintenstrahl- Druckern oder -Plottern brachte es mit sich, daß Vollfarben- und extrem kleine Bilder leicht erhalten werden können. Demgemäß ist die Entwicklung von anderen Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedien als den konventionellen holzfreien Papieren und beschichteten Papieren sehr erwünscht.

Das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem zeichnet Bilder oder Buchstaben auf, indem es nach verschiedenen Prinzipien Tintentropfen ausstößt und sie auf Aufzeichnungsmedien wie Papier absorbiert. Tintenstrahl-Drucker oder -Plotter haben die Eigenschaft, daß sie eine exzellente Hochgeschwindigkeits-Druckfähigkeit haben, wenig Lärm erzeugen, hervorragend sind hinsichtlich der Verschiedenartigkeit von Vorlagen, die aufgezeichnet werden können, und keinen Entwicklungs-Fixierungsschritt benötigen und bemerkenswerterweise komplizierte Bilder akkurat und schnell zeichnen können. In letzter Zeit haben sich Tintenstrahl-Drucker oder -Plotter schnell für verschiedene Anwendungen verbreitet, insbesondere als Geräte zur Erzeugung von Ausdrucken von Bildinformation, wie von Computern erzeugten Buchstaben und Figuren. Weiterhin können Vielfarbenaufzeichnungen leicht durchgeführt werden, indem mehrere Tintendüsen verwendet werden. Die mit Vielfarben- Tintenstrahlsystemen erzeugten Farbbilder haben keine schlechtere Qualität als die mit Vielfarbendruck mit plattenherstellenden Systemen oder Druck mit farbfotografischen Systemen erzeugten. Darüber hinaus können die Vielfarben-Tintenstrahlsysteme Drucke billiger als die Drucktechniken oder fotografischen Techniken produzieren, wenn eine kleine Zahl von Drucken produziert werden soll.

Seit kurzem sind billige Tintenstrahl-Drucker kommerziell erhältlich, die extrem kleine Bilder erzeugen können, ähnlich den Bildern, die mit dem fotografischen Silbersalzsystem erhalten werden. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien können Bilder der gleichen Qualität ergeben wie solche, die mit fotografischen Silbersalzsystemen produziert werden und sind außerdem sehr billig. Daher haben Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedien ökonomisch große Vorzüge für Anwender, die häufig die Displaybilder ändern müssen, wie Beleuchtungszeichen oder Werbeplakate, die große Flächen haben müssen. Darüber hinaus wurde es in letzter Zeit üblich, Bilder auf Personalcomputern zu erzeugen und die Farbanordnung oder das Layout unter Betrachtung des Ausdrucks zu korrigieren. Dergleichen ist völlig unmöglich mit konventionellen fotografischen Silbersalzsystemen, während solch eine Operation ohne weiteres mit Tintenstrahl- Aufzeichnung durchgeführt werden kann, was einer der Vorzüge der Tintenstrahl-Aufzeichnungssysteme ist.

Die Verwendungsbereiche von Tintenstrahl-Druckern oder -Plottern, die in letzter Zeit besondere Beachtung gefunden haben, sind die Produktion von Farbblockkopien im Bereich des Drucks, was eine fotografieähnliche Druckqualität erfordert, Vollfarben-Bildaufzeichnung, wie die Erzeugung von Designbildern im Bereich des Designs, und die Aufzeichnung von mit Computern erzeugter Bildinformation auf durchsichtigen Aufzeichnungsmedien durch Tintenstrahl-Drucker und Nutzung der aufgezeichneten Information als Folien für OHP (Overheadprojektoren) in Präsentationen bei einer Konferenz.

Infolge der Anforderungen aus den Verwendungsbereichen von Tintenstrahl-Druckern oder -Plottern mit der weiten Verbreitung von Tintenstrahl-Druckern oder -Plottern haben sich die Anforderungen an Aufzeichnungsmedien diversifiziert, und beispielsweise sind Aufzeichnungsmedien gefragt, die ein exzellentes Aussehen mit hohem Oberflächenglanz, ähnlich Silbersalz-Farbfotografien haben, und Aufzeichnungsmedien mit hoher Transparenz, die als OHP-Folien verwendbar sind.

In Bezug auf Aufzeichnungsmedien, die in Tintenstrahl- Aufzeichnungssystemen verwendet werden, gab es Bemühungen von Seite der Apparate oder Tintenzusammensetzungen, um die gewöhnlichen holzfreien Papiere und beschichteten Papiere für das Drucken oder Schreiben verwenden zu können. Die Leistungsverbesserung von Tintenstrahl-Aufzeichnungsapparaten oder die Ausdehnung der Verwendung, wie Druckgeschwindigkeit, Kleinheit der Bilder oder Vollfarben-Aufzeichnung, haben jedoch dazu geführt, daß Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien auch bessere Eigenschaften haben sollen. Diese Eigenschaften sind die folgenden: die Tintenpunkte haben eine hohe Dichte und einen hellen und klaren Farbton; die Tinte wird schnell in das Aufzeichnungsmedium absorbiert, und auch dann, wenn ein Tintenpunkt mit einem anderen Tintenpunkt überlappt, fließt oder verläuft die Tinte nicht; Tintenpunkte diffundieren nicht mehr als nötig in laterale Richtung; und Tintenpunkte haben glatte und deutliche äußere Begrenzungslinien. Insbesondere im Fall der Farbaufzeichnung wird nicht nur die Einzelfarbaufnahme von Gelb, Purpur, Blaugrün und Schwarz, sondern auch die überlagernde Aufzeichnung dieser Farben durchgeführt, und die Tintenmenge, die in dem Aufzeichnungsmedium absorbiert wird, ist weiter erhöht und folglich sind sehr harte Leistungskriterien gefordert.

Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien, die Aluminiumoxidhydrate verwenden, werden als solche vorgeschlagen, die eine hohe Tintenabsorptionsgeschwindigkeit und erhöhte Transparenz und Glanz besitzen. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien, die einen Träger umfassen, auf dessen Oberfläche ein Aluminiumoxidhydrat zusammen mit einem wasserlöslichen Binder als Schicht aufgebracht sind, sind z. B. offenbart in JP-A-60-232990, JP-A-60-245588, JP-B-3-24906, JP-A-2-276670, JP-A-3-215082, JP-A-4-37576, JP-A-4-67986, JP-A-5-16517, JP-A-5-24335, JP-A-5-32037, JP-A-5-50739, JP-A-5-286228, JP-A-5-301441, JP-A-6-48016, JP-A-6-55829, JP-A-6-183126, JP-A-6-184954, JP-A-6-199034, JP-A-6-199035, JP-A-6-218324, JP-A-6-255235, JP-A-6-262844, JP-A-6-270530, JP-A-6-286297, JP-A-6-297831, JP-A-6-297832, JP-A-6-316145, JP-A-7-68919, JP-A-7-68920, JP-A-7-76161, JP-A-7-76162, JP-A-7-82694 und JP-A-7-89221.

Diese Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien haben eine Tintenabsorptionsschicht, die ein poröses Aluminiumoxidhydrat umfaßt. Die Tintenabsorptionsschicht, die ein poröses Aluminiumoxidhydrat umfaßt, ist zusammengesetzt aus dem Aluminiumoxidhydrat und einem Polyvinylalkoholbinder. Die Tintenabsorptionsschicht, die ein poröses Aluminiumoxidhydrat umfaßt, wird jedoch während der Trocknung rissig infolge der Schrumpfung des Aluminiumoxidhydrats. Weiterhin neigt eine Beschichtungslösung, die ein Aluminiumoxidhydrat und einen Polyvinylalkoholbinder umfaßt, dazu, ihre Viskosität im Laufe der Zeit zu erhöhen, und insbesondere im Falle einer Beschichtungslösung, die eine hohe Feststoffkonzentration besitzt, ist die Lösung schlecht in ihrer Handhabbarkeit, das Beschichten ist schwierig und die Praktikabilität beim kontinuierlichen Beschichten ist nicht zufriedenstellend.

Um das Auftreten von Rissen in der Beschichtung der Tintenabsorptionsschicht, die ein Aluminiumoxidhydrat und einen Polyvinylalkoholbinder umfaßt, beim Trocknen zu verhindern, schlägt JP-A-7-76161 eine Methode vor, die Rißbildung zu verhindern, indem die Festigkeit der Beschichtung durch Gelatinierung des Polyvinylalkoholbinders mit Borsäure oder einem Borat erhöht wird. Die Gelbildungsreaktion des Polyvinylalkohols und der Borsäure oder eines Borats ist jedoch sehr schnell, Änderungen der Viskosität der Beschichtungslösung über die Zeit können nicht vermieden werden und folglich verschlechtert sich die Stabilität der Beschichtung. Darüber hinaus verursacht das Gelierungsprodukt Schlierenbildung und führt so zu einer Verschlechterung der Oberflächenqualität. JP-A-6-218324 schlägt eine Methode vor, die Beschichtungslösung auf einen Träger aufzubringen und Ammoniakgas vor der Entfernung des Lösungsmittels über die Beschichtung zu blasen, um die Beschichtung zu gelatinieren. Ammoniakgas ist jedoch nicht nur höchst korrosiv, sondern auch explosiv und seine Verwendung ist gefährlich. Darüber hinaus muß überschüssiges Ammoniakgas zurückgeführt werden und folglich ist die Verwendung von Ammoniakgas nicht bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Betriebsführung und der Einfachheit der Anlage.

Als eine Methode, um den Anstieg der Viskosität über die Zeit zu verhindern und so die Langzeitstabilität der Beschichtungslösung zu erhöhen, offenbart JP-A-4-67986 eine Methode, einen Polyvinylalkohol, der einen Polymerisationsgrad von 1000 oder weniger hat, als Binder zu verwenden, und JP-A-4-309533 offenbart eine Methode, einen Polyvinylalkohol zu verwenden, der einen Verseifungsgrad von 50-90% hat.

EP 0 688 677 A offenbart ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium, das ein transparentes Substrat, eine Ankerschicht auf einer Seite des Substrats und eine auf die Ankerschicht aufgetragene Schicht zur Aufnahme der Tinte umfasst. Letztere Schicht enthält einen Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 80 bis 95% und einem Polymerisationsgrad von 1000 bis 2000.

JP 0007137431 AA bescheibt ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium aus einem Träger und einer Schicht zur Aufnahme der Tinte. Der Träger ist durch eine Bekk-Glätte von 1000 sec oder länger gekennzeichnet. Die Aufnahmeschicht enthält kationische feine Partikel unter 0,1 µm sowie Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 85-95% und einem Polymerisationsgrad von mindestens 4000.

Gemäß diesen Methoden kann die Langzeitstabilität der Beschichtungslösungen verbessert werden, aber die Verbesserung ist immer noch nicht ausreichend. Selbst wenn die Langzeitstabilität ausgezeichnet ist, neigt die Beschichtung doch zur Rißbildung beim Trocknen, und die Filmformbarkeit ist schlecht, weil die Viskosität der Beschichtungslösung zu niedrig ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das eine Tintenabsorptionsschicht aufweist, bei der das Auftreten von Rissen beim Trocknen verhindert wird, und das eine Beschichtungslösung umfaßt, die ein Aluminiumoxidhydrat und einen wasserlöslichen Binder enthält und eine ausgezeichnete Langzeitstabilität hat.

Das obige Ziel der vorliegenden Erfindung wurde mittels eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums erreicht, das eine Tintenabsorptionsschicht aufweist, die eine Beschichtungslösung umfaßt, die ein Aluminiumoxidhydrat und einen Polyvinylalkohol enthält, wobei dieser Polyvinylalkohol mindestens zwei Polyvinylalkohole umfaßt, die sich im Verseifungsgrad unterscheiden.

Vorzugsweise werden mindestens zwei Arten von Polyvinylalkoholen verwendet, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Polyvinylalkohole mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher und der Gruppe der Polyvinylalkohole mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger.

Stärker bevorzugt hat der Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher einen Polymerisationsgrad von 2500 oder niedriger und der Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger hat einen Polymerisationsgrad von 2000 oder höher. Der Begriff "Polymerisationsgrad", der in dieser Beschreibung verwendet wird, bedeutet den "viskositätsgemittelten Polymerisationsgrad".

Darüber hinaus genügen vorzugsweise der Gehalt des Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher und der Gehalt des Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger der folgenden Formel (1):

4 ≦ 100 . W1/(W1 + W2) ≦ 40 (1)

W1: Gehalt (g) von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher.
W2: Gehalt (g) von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

In der vorliegenden Erfindung können die verwendeten Aluminiumoxidhydrate solche sein, die wirksam Lösungsmittel und andere Stoffe, die in der Tinte enthalten sind, absorbieren, wenn die Beschichtungslösung auf einen Träger aufgebracht wird, um eine poröse Tintenabsorptionsschicht zu bilden. Besonders bevorzugt ist ein Aluminiumoxidsol, das eine Pseudoboehmit-Struktur besitzt.

Wenn die Tintenabsorptionsschicht, die ein Aluminiumoxidhydrat umfaßt, im wesentlichen eine Porenstruktur mit Poren eines durchschnittlichen Radius von 1-15 nm und einem Porenvolumen von 0,3-1 ml/g besitzt, hat die Tintenabsorptionsschicht eine ausreichende Absorptionsfähigkeit für Tinte und besitzt Transparenz. Daher ist eine derartige Tintenabsorptionsschicht bevorzugt. In dem Falle, daß der Träger durchsichtig ist, kann ein durchsichtiger Aufzeichnungsmedium erhalten werden. Selbst wenn der Träger undurchsichtig ist, ist es möglich, Bilder hoher Qualität zu erhalten, die nicht die Textur des Trägers beschädigen.

Vom Standpunkt der Kompatibilität, der Fixierbarkeit und Transparenz beträgt das Volumen von Poren, die einen Radius im Bereich des durchschnittlichen Porenradius ±1 nm der Tintenabsorptionsschicht, die das Aluminiumoxidhydrat umfaßt, haben, zudem vorzugsweise 45% oder mehr des Gesamtporenvolumens. Stärker bevorzugt beträgt der durchschnittliche Porenradius 3-10 nm und das Volumen von Poren, die einen Radius im Bereich des durchschnittlichen Porenradius ±1 nm haben, 55% oder mehr des Gesamtporenvolumens.

Die erfindungsgemäße Tintenabsorptionsschicht enthält vorzugsweise mindestens zwei Arten von Polyvinylalkoholen, die aus Polyvinylalkoholen mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher und aus Polyvinylalkoholen mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger ausgewählt sind. Hier ist der Verseifungsgrad ein Wert, der mit der Methode nach JIS-K6726 gemessen wurde. Chemisch ist er ein Verhältnis der Molzahl der Hydroxylgruppen, die durch die Verseifungsreaktion erzeugt werden, wenn Polyvinylacetat zu Polyvinylalkohol verseift wird.

Die merklich wirksame Verhinderung der Rißbildung der Beschichtung und die hohe Langzeitstabilität der erfindungsgemäßen Aluminiumoxidhydrat-Beschichtungslösung kann erhalten werden, indem Polyvinylalkohole mit verschiedenem Verseifungsgrad in Kombination verwendet werden. Das heißt, ein Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher und ein Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger werden in Kombination verwendet. Vorzugsweise hat mindestens ein Polyvinylalkohol einen Verseifungsgrad von 92-97% und mindestens ein Polyvinylalkohol einen Verseifungsgrad von 85-90%.

Wenn ein Polyvinylalkohol mit hohem Verseifungsgrad verwendet wird, treten beim Trocknen in der Tintenabsorptionsschicht, die Aluminiumoxidhydrat umfaßt, kaum Risse auf, während die Viskosität der Beschichtungslösung allmählich zunimmt und die Beschichtungsoperation schwierig wird. Wenn ein Polyvinylalkohol mit einem relativ geringen Verseifungsgrad verwendet wird, ist die Langzeitstabilität der Beschichtungslösung verbessert, während die Tintenabsorptionsschicht eine Neigung zur Rißbildung hat. Diese Probleme können behoben werden, indem in ihrem Verseifungsgrad unterschiedliche Polyvinylalkohole in Kombination verwendet werden.

Um den erfindungsgemäßen Effekt weiter zu steigern, wird der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols mit dem Verweifungsgrad verknüpft. Vorzugsweise hat der Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher einen Polymerisationsgrad von 2500 oder niedriger und der Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger einen Polymerisationsgrad von 2000 oder höher.

Wenn der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher 2500 übersteigt, ist die Viskosität, welche sich bei ungefähr Raumtemperatur von 30°C oder darunter einstellt, hoch und die Beschichtungsoperation wird schwierig. Wenn der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von 90% oder darunter niedriger als 2000 ist, wird andererseits die Filmformbarkeit für die Bildung der Tintenabsorptionsschicht verschlechtert.

Die Filmformbarkeit der Beschichtungslösung hängt mit der Fließfähigkeit der Lösung zusammen, und wenn die Beschichtungslösung eine niedrige Viskosität und hohe Fließfähigkeit hat, bricht der Beschichtungsfilm während der Beschichtungsoperation noch in flüssigem Zustand und Risse bilden sich im Beschichtungsfilm durch den Winddruck der warmen Luft der Trockner beim Trocknen.

Die Menge des Polyvinylalkohols insgesamt ist 5-20 Gew.-%, bezogen auf den Gehalt des Aluminiumoxidhydrats. Wenn die Menge des Polyvinylalkohols weniger als der obige Bereich ist, kann sich die Tintenabsorptionsschicht nicht ausbilden und wenn sie höher ist als der obige Bereich, ist die durch das Aluminiumoxidhydrat gegebene Tintenabsorbierbarkeit gehindert.

Wenn darüber hinaus der Zusammenhang des Gehalts an Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher und an Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger der folgenden Formel (1) genügt, erhöht sich insbesondere die Viskosität der Beschichtungslösung im Stadium der Beschichtung nicht und die Beschichtungsoperation wird stabilisiert, und beim Trocknen bilden sich keine Risse in der Tintenabsorptionsschicht.

4 ≦ 100 . W1/(W1 + W2) ≦ 40 (1)

Wenn der obige Wert kleiner als 4 ist, wird die Beschichtungslösung bei niedriger Viskosität stabilisiert und die Fließfähigkeit der Beschichtungslösung ist hoch und verschlechtert so die Filmformbarkeit. Wenn er andererseits 40 überschreitet, wird die Beschichtungslösung bei hoher Viskosität stabilisiert und die Beschichtungsoperation wird schwierig.

Als Träger zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien können hauptsächlich z. B. Polyesterfolie, harzbeschichtetes Papier und beschichtetes Papier verwendet werden. Insofern die Tintenabsorptionsschicht darauf aufgebracht werden kann, gibt es jedoch keine speziellen Beschränkungen. So können auch Glas, Aluminiumfolie, metallisiertes Papier, metallisierte Folie, Stoffe und Gewebe verwendet werden.

Die Tintenabsorptionsschicht wird auf mindestens einer Seite des Trägers aufgebracht, aber kann auch auf beiden Seiten aufgebracht werden, um einen Aufrollen zu verhindern.

Die erfindungsgemäße Tintenabsorptionsschicht kann ein Vernetzungsmittel oder ein Härtungsmittel enthalten, um die Wasserbeständigkeit und mechanische Festigkeit der Tintenabsorptionsschicht zu erhöhen. Beispiele für das Vernetzungsmittel und das Härtungsmittel sind Glyoxal und Derivate davon, Harnstoff und Derivate davon und Melamin und Derivate davon. Der Gehalt des Vernetzungsmittels oder Härtungsmittels ist 10-80%, vorzugsweise 20-60%, bezogen auf die Gesamtmenge des Polyvinylalkohols.

Darüber hinaus kann die Tintenabsorptionsschicht zusätzlich bekannte Additive wie oberflächenaktive Agenzien, anorganische Pigmente, Farbstoffe, Farbpigmente, Fixierungsmittel für Tintenfarbstoffe, Weichmacher für Polyvinylalkohol, Ultraviolettabsorber, Antioxidantien, Dispergiermittel für Pigmente, Schaumverhütungsmittel, Egalisiermittel, Konservierungsmittel, Fluoreszenzaufheller, Viskositätsstabilisatoren und pH-Anpassungsmittel enthalten.

Um die Beschichtungslösung aufzubringen und so die Tintenabsorptionsschicht zu bilden, können konventionelle Beschichtungsmethoden angewendet werden, z. B. Gleittrichterbeschichtung ("slide hopper"), Vorhangbeschichten, Extrusionsbeschichten, Luftbürstenauftrag, Walzenauftragverfahren und Stabwalzenbeschichtung.

Eine Ankerschicht kann erfindungsgemäß auf dem Träger aufgebracht werden, um die Adhäsion zwischen der Tintenabsorptionsschicht und dem Träger zu erhöhen. Die Ankerschicht kann hydrophile Binder, z. B. Gelatine, lösungsmittellösliche Binder, z. B. Butyrharze, Latex, Härtungsmittel, Pigmente und oberflächenaktive Mittel in beliebigen Kombinationen enthalten.

Zudem können verschiedene Rückseitenbeschichtungen auf den Träger aufgebracht werden, um ihm antistatische Eigenschaften, Vorschubeigenschaften, gegen das Aufrollen gerichtete Eigenschaften, Beschreibbarkeit und Versiegelbarkeit zu verleihen. Die Rückseitenbeschichtung kann anorganische antistatische Agenzien, organische antistatische Agenzien, hydrophile Binder, Latex, Härtungsmittel, Pigmente, Schmiermittel und oberflächenaktive Mittel in geeigneten Kombinationen enthalten.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung wird im Detail durch die folgenden Beispiele erläutert, die in keiner Weise die Erfindung begrenzen.

Herstellung des Aluminiumoxidhydrats

Ein Herstellungsbeispiel für Aluminiumoxidhydrat, das in den Tintenabsorptionsschicht verwendet wird, wird unten gegeben. Die verwendeten Ausgangsmaterialien waren alle kommerziell erhältlich und wurden ohne Reinigung verwendet.

1200 g deionisiertes Wasser und 900 g Isopropylalkohol wurden in ein 3 l fassendes Reaktionsgefäß gegeben und auf 75°C erhitzt. Hierzu wurden 408 g Aluminiumisopropoxid gegeben und dann bei 75°C 24 Stunden lang und bei 95°C 5 Stunden lang hydrolysiert. Danach wurde 24 g Essigsäure zugesetzt, bei 75°C 48 Stunden lang gerührt, dann aufkonzentriert auf eine Konzentration von 25 Gew.-% und so eine Dispersion weißen Aluminiumoxidhydrats erhalten.

Dieses Sol wurde bei Raumtemperatur getrocknet und einer Röntgen-Beugungsmessung unterworfen, um die Pseudoboehmit- Struktur nachzuweisen. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser wurde mit Transmissions- Elektronenmikroskopie zu 40 nm bestimmt. Der durchschnittliche Porenradius wurde mit der Quecksilberpenetrationsmethode zu 5,8 nm bestimmt. Das Porenvolumen von Poren mit einem Radius von 4,8-6,8 nm war etwa 58% des Gesamtporenvolumens aus der exponentiellen volumetrischen Porenverteilung.

Herstellung einer Beschichtungslösung mit einem Aluminiumoxidhydrat und einen Polyvinylalkohol Beispiel 1

100 Teile der mit dem obigen Verfahren hergestellten Aluminiumoxidsol-Dispersion wurden mit 2 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 93% und einem Polymerisationsgrad von 2400 und 15 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 3500 vermischt. Die Mischung wurde 20 Minuten lang gerührt, durch einen 200-Mesh Filter filtriert und so eine Beschichtungslösung erhalten.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 2 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mir einem Verseifungsgrad von 99% und einem Polymerisationsgrad von 1700 und 15 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 2100 vermischt wurde.

Beispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 2 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 99% und einem Polymerisationsgrad von 2400 und 15 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 2400 vermischt wurde.

Beispiel 4

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 2 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 93% und einem Polymerisationsgrad von 3500 und 15 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 3500 vermischt wurde.

Beispiel 5

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 2 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 93% und einem Polymerisationsgrad von 3500 und 15 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 1700 vermischt wurde.

Beispiel 6

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 2 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 99% und einem Polymerisationsgrad von 1700 und 15 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 1700 vermischt wurde.

Beispiel 7

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 0,7 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 93% und einem Polymerisationsgrad von 2400 und 16,3 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 3500 vermischt wurde.

Beispiel 8

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 6,5 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einm Verseifungsgrad von 93% und einem Polymerisationsgrad von 2400 und 10,5 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 3500 vermischt wurde.

Beispiel 9

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 0,5 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 93% und einem Polymerisationsgrad von 2400 und 16,5 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 3500 vermischt wurde.

Beispiel 10

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 7 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 93% und einem Polymerisationsgrad von 2400 und 10 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 3500 vermischt wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 17 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 93% und einem Polymerisationsgrad von 2400 vermischt wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 17 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 99% und einem Polymerisationsgrad von 1700 vermischt wurde.

Vergleichsbeispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 17 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 2300 vermischt wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Aluminiumoxidhydrat mit 17 Teilen einer 15 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 1700 vermischt wurde.

Die Langzeitstabilität der Beschichtungslösung wurde bestimmt, indem die Viskosität direkt nach der Herstellung der Beschichtungslösung mit der Viskosität nach Ablauf von 2 Tagen von der Präparation der Beschichtungslösung an verglichen wurde. Die Viskosität wurde mit Hilfe eines Viskosimeters vom Brookfield-Typ unter den Bedingungen Nr. 3 Rotor, 60 U/min. und 25°C gemessen.

Die Beschichtungslösung wurde mit Hilfe eines Drahtbarrens auf eine Polyesterfolie der Größe B4 mit einer gegebenen Beschichtungsmenge von 35 g/m² aufgebracht. Danach wurde die beschichtete Folie bei 90°C 15 Minuten lang getrocknet.

Rißbildung der Beschichtung wurde untersucht, indem die beschichtete Folie in 10 cm × 10 cm große Quadrate geschnitten wurde und die Zahl der auf der Oberfläche der Beschichtung gebildeten Risse gezählt wurde. War die Anzahl der Risse unter 5, so wird das mit A bezeichnet; lag die Anzahl zwischen 5 und 10, so wird das mit B bezeichnet; war die Zahl größer als 10 und weniger als 30, wird das mit C bezeichnet; und war die Zahl 30 oder darüber, so ist das mit D bezeichnet.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Wie Tabelle 1 entnommen werden kann, konnte die Viskosität der Beschichtungslösung auf einem für die Beschichtung geeigneten Wert gehalten werden, und das Auftreten von Rissen konnte durch Kombination von Polyvinylalkoholen, die sich im Verseifungsgrad unterscheiden, verhindert werden. Insbesondere wenn der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols mit dem höheren Verseifungsgrad 2500 oder niedriger und der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols mit dem niedrigeren Verseifungsgrad 2000 oder höher war, wurden gute Ergebnisse erhalten, und darüber hinaus wurden exzellente Ergebnisse erhalten, wenn das Verhältnis des Gehalts an Polyvinylalkohol mit höherem Verseifungsgrad und dem Polyvinylalkohol mit niedrigerem Verseifungsgrad innerhalb eines bestimmten Bereichs lag.

Auch wenn dies Tabelle 1 nicht erwähnt, blieben Abdrücke des Drahtgitters auf der Beschichtung übrig, wenn die Viskosität der Beschichtungslösung 40 Pa.s überstieg. Auf der anderen Seite trat das Phänomen auf, daß die Beschichtung durch den Winddruck der warmen Luft im Trockner brach, wenn die Viskosität unter 15 Pa.s lag.

Wie oben ausgeführt, kann erfindungsgemäß die Viskosität der Beschichtungslösung in einem für Beschichtungen geeigneten Bereich gehalten werden und außerdem das Auftreten von Rissen in der Beschichtung verhindert werden.

Claims

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, umfassend einen Träger und darauf aufgebracht eine Tintenabsorptionsschicht, wobei die Tintenabsorptionsschicht ein Aluminiumoxidhydrat und Polyvinylalkohol enthält, und daß Polyvinylalkohol mindestens zwei Polyvinylalkohole umfaßt, die sich im Verseifungsgrad unterscheiden.

2. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, worin einer der Polyvinylalkohole einen Verseifungsgrad von 92% oder höher und ein anderer einen Verseifungsgrad von 90% oder niedriger hat.

3. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2, worin der Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher einen viskositätsgemittelten Polymerisationsgrad von 2500 oder niedriger und der Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger einen viskositätsgemittelten Polymerisationsgrad von 2000 oder höher hat.

4. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 2, worin der Zusammenhang zwischen dem Gehalt an Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher und dem Gehalt an Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger der folgenden Formel (1) genügt:
4 ≦ 100 . W1/(W1 + W2) ≦ 40 (1)
in der W1 den Gehalt (g) des Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von 92% oder höher und W2 den Gehalt (g) des Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von 90% oder niedriger bezeichnet.