DE4022008A1

DE4022008A1 - Tintenstrahl-aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE4022008A1
Application number: DE4022008A
Authority: DE
Inventors: Kouji Idei; Hideaki Senoo
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1991-01-17
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JP3126128B2; US5364702A; DE4022008C3; DE4022008C2; JPH0343291A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium, auf dem eine Aufzeichnung durchgeführt wird, indem eine Tinte verwendet wird und insbesondere betrifft diese Erfindung ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, welches eine hohe Dichte von Bildern oder Buchstaben erbringen kann, die darauf aufgezeichnet sind, und das hinsichtlich der Tintenabsorptionsfähigkeit ausgezeichnet ist.

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem zeichnet Bilder oder Buchstaben auf, indem Tintentröpfchen durch verschiedene Einrichtungen aufgesprüht werden, so daß diese an einem Aufzeichnungsmedium wie Papier anhaften. Wegen seiner Eigenschaften, beispielsweise niedriges Rauschen, Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung, eine leichte Vielfarbenaufzeichnung, eine große Flexibilität eines Aufzeichnungsmusters sowie die Tatsache, daß eine Entwicklung und Fixierung nicht erforderlich sind, wird das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem auf verschiedenen Gebieten zunehmend als Aufzeichnungssystem für verschiedene Figuren populär, einschließlich Kanji (chinesische Buchstaben), Farbbilder und dergleichen. Weiterhin sind Bilder, die durch eine Vielfarben-Tintenstrahl-Aufzeichnung gebildet wurden, in keinem Fall schlechter als Drucke, die durch einen Vielfarbendruck nach dem Plattenherstellungssystem oder durch ein Farbfotografiesystem erhalten wurden. Daher wird das Vielfarben-Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem nun in einem sehr weiten Umfang auf dem Gebiet der Vollfarbenbildaufzeichnung angewandt, wenn viele Drucke nicht erfordert sind, da dieses System billiger ist als eine Aufzeichnung durch eine fotografische Technik.

Im Hinblick auf das Aufzeichnungsmedium, das bei diesem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem verwendet wird, wurden das Gerät sowie die Tintenzusammensetzung untersucht, damit holzfreies Papier oder beschichtetes Papier, das für einen normalen Druck oder das Schreiben verwendet wird, eingesetzt werden kann. Jedoch ist auch erforderlich, daß das Aufzeichnungsmedium sehr hochwertige Eigenschaften aufweist, um das Funktionieren des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes zu verbessern oder um die Anwendungen zu erweitern, nämlich die Produktionserhöhung und die Detailvergrößerung des Gerätes sowie die Entwicklung der Vollfarbenaufzeichnung. Das bedeutet, daß das Aufzeichnungsmedium die folgenden Erfordernisse erfüllen muß:

Die Tintenpunkte müssen eine hohe Dichte sowie einen klaren und reinen Farbton haben; das Aufzeichnungsmedium muß Tinte schnell absorbieren und selbst wenn ein Tintenpunkt mit einem zuvor aufgebrachten Punkt überlappt, darf die Tinte nicht ausfließen oder verwischen; die Tintenpunkte dürfen sich nicht verbreiten, so daß sie nicht mehr vergrößert sind als es erforderlich ist. Schließlich muß der Umfang der Punkte eine glatte und deutliche Linie aufweisen.

Um diese Erfordernisse zu erfüllen, wurden einige Vorschläge gemacht. Beispielsweise ist in der japanischen Patentveröffentlichung 52-53 012 ein Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier offenbart, das ein Basispapier mit einem geringen Schlichtleimgehalt enthält, welches mit einer Beschichtungszusammensetzung benetzt ist, um die Oberfläche zu vergüten. Ein Tintenstrahl- Aufzeichnungspapier, das ein Blatt enthält, dem innen liegend ein Harnstoff-Formaldehyd-Harzpulver zugegeben ist und das mit einem wasserlöslichen Polymer imprägniert ist, ist in der japanischen Patentveröffentlichung 53-49 113 offenbart. Weiterhin ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier, das einen Träger und eine tintenabsorbierende Beschichtungsschicht enthält, die auf der Oberfläche des Trägers vorgesehen ist, in der japanischen Patentveröffentlichung 55-5 830 offenbart. Die Verwendung von amorphem Siliziumdioxidpulver als Pigment in der Beschichtungsschicht ist in der japanischen Patentveröffentlichung 55-51 583 offenbart; und ein Papier, das mit einer Schicht, die eine Doppelschichtstruktur aufweist und unterschiedlich hinsichtlich der Tintenabsorptionsrate ist, ist in der japanischen Patentveröffentlichung 55-11 829 offenbart.

Weiterhin wird in der japanischen Patentveröffentlichung 60-1 71 190 vorgeschlagen, daß die Tintenabsorptionsfähigkeit eines Tintenstrahl-Aufzeichnungspapiers, das einen Träger enthält, der mit einer wäßrigen Beschichtungszusammensetzung beschichtet ist, die ein anorganisches Pigment und ein Bindemittel enthält, dem verschiedene oberflächenaktive Mittel zugegeben worden sind, erhöht werden kann, wenn ein spezifisches nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel mit einem HLB von 4 bis 10 in einer üblicherweise verwendeten wäßrigen Beschichtungszusammensetzung in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des festen Gehalts der Beschichtungszusammensetzung, verwendet wird.

Weiterhin offenbart die japanische Patentveröffentlichung 60-1 98 285, daß ein gutes und dauerhaftes Bild ohne einen ausgelassenen Bereich aufgezeichnet werden kann, indem ein wasserundurchlässiges Material, welches Tinte nicht absorbiert, als ein Träger verwendet wird und indem ein anionisches oberflächenaktives Mittel oder ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel zu einer Beschichtung gegeben wird, wodurch die Benetzbarkeit der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums verbessert wird, wodurch das Ausbreiten von Tinte in horizontaler Richtung erhöht wird und wodurch der Durchmesser des Bildelementes eines aufgezeichneten Bildes erhöht wird.

Darüber hinaus offenbart die japanische Patentveröffentlichung 61-1 79 781, daß ein oberflächenaktives Mittel in einem Material enthalten ist, auf dem die Aufzeichnung durchgeführt wird. Die japanische Patentveröffentlichung 61-2 09 190 offenbart ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das in einer Tintenaufnahmeschicht Polyethylenoxid enthält, die japanische Patentveröffentlichung 61-1 32 376 offenbart ein Aufzeichnungsblatt, das hauptsächlich für einen Overhead Projektor (nachfolgend mit "OHP" bezeichnet) gedacht ist, bei dem eine wasserlösliche Polymerverbindung und ein oberflächenaktives Mittel in Kombination verwendet werden. Weiterhin offenbart die japanische Patentveröffentlichung 61-2 37 680 ein Blatt für einen OHP, das ein Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt enthält, beispielsweise Polyethylenglycol oder Polypropylenglycol mit niederer Molmasse. Die japanische Patentveröffentlichung 62-1 44 986 beschreibt ein Aufzeichnungsblatt, das hauptsächlich für einen OHP gedacht ist, das ein nicht ionisches oberflächenaktives Mittel mit einem HLB von 3 bis 12 in einer Menge von 0,1 Gewichtsprozent oder weniger enthält. Darüber hinaus beschreibt die japanische Patentveröffentlichung 62-21 579 ein Blatt, das 0,1 bis 5 Gewichtsprozent eines ampholytischen oberflächenaktiven Mittels vom Alkylimidazolin-Typ enthält.

Bei einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren wurden viele Vorschläge hinsichtlich des Aufzeichnungsmediums gemacht, um die verschiedenen Probleme zu lösen, wie oben erwähnt. Demgemäß wurde die Qualität eines Aufzeichnungsbildes sehr stark verbessert.

Die Qualität eines Aufzeichnungsbildes, das durch ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren erhalten wird, steht in enger Beziehung zu der Leistung des Aufzeichnungsgerätes, den Eigenschaften der Tinte sowie zu dem Funktionieren des Aufzeichnungsmediums.

Das Aufzeichnungsgerät steht in inniger Beziehung zu der Tinte und es muß eine dauerhafte Bildung von Tintentropfen ausführen, um eine Aufzeichnung mit hoher Qualität zu erhalten. Insbesondere führt die schlechtere Bildung von Tintentröpfchen wegen Trocknens der Tinte in den Düsenlöchern des Aufzeichnungsgerätes zu einem kritischen Mangel bei der Qualität des aufgezeichneten Bildes, und daher muß das Trocknen von Tinte in den Düsenlöchern verhindert werden. Um dies zu erreichen, wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, beispielsweise eine Verbesserung bei der Form der Düsenlöcher sowie das Abdecken des Düsenlochbereiches, während die Aufzeichnung nicht vorgenommen wird. Daneben wurde auch vorgeschlagen, das Trocknen von Tinte als solches zu verzögern oder zu inhibieren, indem ein Benetzungsmittel zu der Tinte hinzugefügt wurde. Um das Verstopfen der Düsenlöcher zu verhindern oder wegen der geringen Löslichkeit des Farbstoffes enthält jedoch die wäßrige Tinte eine geringe Konzentration an Farbstoff, die meist nur bei etwa 1 bis 5% liegt, und daher muß das Aufzeichnungsmedium eine hohe Tintenabsorptionsfähigkeit aufweisen. Insbesondere muß für die Vielfarbenaufzeichnung die Tinte auf dem Aufzeichnungsmedium schnell getrocknet werden.

Um andererseits eine hohe Punktdichte, Bilddichte und einen Kontrast, Farbenfreudigkeit und Klarheit zu gewährleisten, was auf den Eigenschaften des Farbstoffes basiert, ist es idealerweise erforderlich, den Tintenfarbstoff auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu fixieren und dafür zu sorgen, daß das Lösungsmittel der Tinte von der Beschichtungsschicht, die darunter angeordnet ist, oder von dem Träger absorbiert wird.

Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, das nicht beschichtet ist, muß als solches ein Absorptionsvermögen aufweisen, und es muß daher ein Papier ohne Schlichtleim oder ein Papier mit geringem Schlichtleimgehalt sein, welches ein Schlichtmittel in einer geringen Menge enthält. Wenn jedoch mit einem solchen Aufzeichnungsmedium eine Aufzeichnung mit wäßriger Tinte durchgeführt wird, zeigt das Medium ein gutes Tintenabsorptionsvermögen auf, aber die Farbenfreudigkeit und der Kontrast der Bilder, die Dichte der Punkte und die Dichte der Bilder sind gering und die Form der Punkte wird schlechter, sie ist nämlich in der Form von Vogelfedern zerklüftet, was mit "Gefieder" bezeichnet wird, und der Durchmesser der Punkte wird undeutlich und zusätzlich dringt Tinte tief in das Basispapier ein und wandert durch dieses bis zu der Rückseite hindurch.

Wenn auf der anderen Seite ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium verwendet wird, welches beschichtet ist, weisen solche Aufzeichnungsmedien, die ein Papier ohne Schlichtleim oder ein Papier mit geringem Schlichtleimgehalt als einen Träger und eine Beschichtungsschicht, die darauf angeordnet ist, enthalten, ein gutes Absorptionsvermögen auf und sind im Vergleich zu Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien, die nicht beschichtet sind, hinsichtlich der Farbenfreudigkeit, der Klarheit, des "Gefieders" sowie hinsichtlich der Durchdringung von Tinte zu der Rückseite verbessert. Wenn Vollfarben-Aufzeichnungsmedien verwendet werden, mit denen ein hochdichter Druck durchgeführt wird, wächst, wenn die Dichte der ausgespritzten Punkte von Tintentröpfchen erhöht wird, die Menge an Tinte, die pro Flächeneinheit aufgenommen wird, und folglich bleibt der Farbstoff in der Tinte nicht auf der Oberfläche der Aufzeichnungsmedien, sondern dringt tief in den Träger ein und fließt schließlich zu der Rückseite und als Ergebnis werden die oben genannten Eigenschaften ziemlich beeinträchtigt. Wenn Aufzeichnungsmedien verwendet werden, die einen Träger, der keine wäßrige Tinte absorbiert oder dessen Absorptionsvermögen gering ist, beispielsweise Papier mit hohem Schlichtleimgehalt, ein Polyethylenterephthalatfilm oder ein synthetisches Papier, und eine Beschichtungsschicht enthalten, die auf dem Träger angeordnet ist, absorbiert der Träger als solcher das Tintenlösungsmittel nur schwer, und somit wird der Farbstoff auf der Oberfläche der Aufzeichnungsmedien zurückgehalten. Daher können leicht Bilder erhalten werden, die bezüglich der Punktdichte, der Bilddichte, der Farbenfreudigkeit und der Klarheit besser sind, die kein "Gefieder" aufzeigen und bei denen die Tinte nicht durchdringt. Jedoch weisen die Aufzeichnungsmedien ein schlechteres Tintenabsorptionsvermögen auf, und die Tintenabsorptionsrate bei einer Tintenstrahl-Aufzeichnung mit mehreren Überdrucken ist insbesondere gering und das Absorptionsvolumen nimmt ab. Wenn die Beschichtungsmenge erhöht wird, um das Absorptionsvolumen zu erhöhen, wird die Haftung der Beschichtungsschicht schlechter und die Entfernung des Pulvers aus der Schicht erhöht sich, weshalb diese Aufzeichnungsmedien für den praktischen Gebrauch nicht geeignet sind.

Wie oben erwähnt, scheint sich das Absorptionsvermögen zu erhöhen, wenn in der Beschichtungsschicht verschiedene oberflächenaktive Mittel enthalten sind. Es wird in Betracht gezogen, daß die Filmbildungsfähigkeit des Bindemittels in der Beschichtungsschicht vermindert wird und daß daher das Porenvolumen in der Beschichtungsschicht anwächst oder daß sich die Oberflächenspannung vermindert, wodurch die Tintenabsorption verbessert wird. Bekannte nicht ionische oberflächenaktive Mittel und anionische oberflächenaktive Mittel haben die Wirkung, daß der Punktdurchmesser des aufgezeichneten Bildes vergrößert wird.

Wie bei der Darlegung des genannten Standes der Technik erwähnt wurde, muß das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium folgende Erfordernisse erfüllen:

1) Die Tintenpunktdichte sowie die Bilddichte müssen hoch sein.
2) Die Farbenfreudigkeit und Lebendigkeit des Bildes müssen gut sein.
3) Die Form der Tintenpunkte muß verbessert sein.
4) Das Tintenabsorptionsvermögen muß hoch sein.
5) Das aufgezeichnete Bild muß eine hohe Wasserresistenz und Lichtresistenz aufweisen.
6) Bei einem Aufzeichnungsmedium, das beschichtet ist, muß die Adhäsion der Beschichtungsschicht hoch sein und die Entfernung des Pulvers aus der Schicht muß gering sein.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen, bei dem sich der Durchmesser der Tintenpunkte nicht beachtlich verändert und das ein hohes Absorptionsvermögen (Absorptionsrate, Absorptionsvolumen) aufweist, unabhängig davon, ob das Aufzeichnungsmedium beschichtet oder nicht beschichtet ist, und unabhängig vom Schlichtmittelgrad des Trägers.

Erfindungsgemäß enthält das Tintenstrahl-Aufzeichnungmedium zumindest eine der folgenden Verbindungen: Acetylenglycol, ein Ethylenoxyd-Additionsprodukt von Acetylenglycol und Acetylenalkohol.

Acetylenglycol oder Acetylenalkohol, welche erfindungsgemäß verwendet werden, wurden auf anderen Gebieten verwendet, um andere Ziele zu erreichen, als sie erfindungsgemäß beabsichtigt sind. Beispielsweise wird in der japanischen Patentveröffentlichung 56-19 793 ein hitzeempfindliches Blatt vorgeschlagen, bei dem die Grundschleierbildung verhindert wird, indem Acetylenglycol oder Acetylenalkohol in einer Menge von 0,05 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht einer Leukoverbindung enthalten ist. In der japanischen Patentveröffentlichung 61-2 55 896 vorgeschlagen, eine stufenweise Aufzeichnung durchzuführen, indem Gallussäure oder dergleichen und Acetylenglycol in der Farbschicht eines Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsblattes (Donatorblatt genannt) enthalten sind, das eine durch Wärme schmelzende Farbschicht aufweist.

Erfindungsgemäß können sehr vorteilhafte Effekte, die von den beiden genannten Beispielen auf dem Gebiet völlig verschieden sind, hinsichtlich Aufbau und Funktion erreicht werden, und ein vollständig neuer Aufbau sowie unerwartete Wirkungen, die von denen verschieden sind, die durch die Zugabe von bekannten allgemeinen nicht ionischen oberflächenaktiven Mitteln erhalten werden, wurden gefunden.

Erfindungsgemäß wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium zur Verfügung gestellt, auf dem Aufzeichnungsbilder hergestellt werden, indem eine wäßrige Tinte verwendet wird, die zumindest einen wasserlöslichen Farbstoff enthält, der aus einem Direktfarbstoff, einem sauren Farbstoff, einem basischen Farbstoff, einem Relativfarbstoff und einem Lebensmittelfarbstoff ausgewählt ist, wobei das Aufzeichnungsmedium zumindest eine Verbindung enthält, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Acetylenglycol, einem Ethylenoxid-Additionsprodukt von Acetylenglycol und Acetylenalkohol besteht, wobei diese Verbindung eine Dreifachbindung im Molekül aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorzugsweise enthält das Aufzeichnungsmedium einen Träger und, darauf angeordnet, zumindest eine tintenaufnehmende Schicht, wobei diese Schicht ein anorganisches Pigment, ein wasserlösliches Polymerbindemittel und ein kationisches Oligomer oder Polymer enthält. Das anorganische Pigment ist vorzugsweise ein synthetisches körniges Siliziumdioxid.

Der hierin verwendete Ausdruck "Papier mit geringem Schlichtleimgehalt" bedeutet ein Papier, das einen Stöckicht-Schlichtgrad von 4 Sekunden oder weniger, bezogen auf das Basisgewicht von 60 g/m² aufweist, der Ausdruck "Papier mit mittlerem Schlichtleimgehalt" bedeutet ein Papier, das einen Stöckicht-Schlichtgrad von 5 bis 20 Sekunden aufweist, bezogen auf das Basisgewicht von 60 g/m², und der Ausdruck "Papier mit hohem Schlichtleimgehalt" bedeutet Papier, das einen Stöckicht-Schlichtgrad von 21 Sekunden oder mehr aufweist, bezogen auf das Basisgewicht von 60 g/m². Erfindungsgemäß kann ein hohes Absorptionsvermögen erreicht werden, unabhängig von einem Papier mit niedrigem Schlichtleimgehalt, einem Papier mit mittlerem Schlichtleimgehalt oder einem Papier mit hohem Schlichtleimgehalt und unabhängig davon, ob das Aufzeichnungsmedium beschichtet oder nicht beschichtet ist. Insbesondere wenn ein Papier mit hohem Schlichtleimgehalt verwendet wird, kann ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium mit hohem Absorptionsvermögen erhalten werden, welches nicht solche Mängel aufweist, wie das Durchdringen von Tinte bis zu der Rückseite.

Die Verbindungen Acetylenglycol, das Ethylenoxid-Additionsprodukt von Acetylenglycol sowie Acetylenalkohol, die eine Dreifachbindung im Molekül aufweisen, werden vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Haftmittels verwendet, aber wenn es erwünscht ist, das Absorptionsvermögen mit Abnahme des Durchmessers der Tintenpunkte zu erhöhen, kann die Menge weiterhin auf bis zu 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Haftmittels erhöht werden, wobei die oben genannte Grenze von 2 Gewichtsteilen überschritten wird. Wenn die Verbindung in einer Menge von mehr als 10 Gewichtsteilen zugegeben wird, nimmt die Filmbildungsfähigkeit des Haftmittels ab.

Weiterhin ist die oben genannte Verbindung vorzugsweise in einem Anteil von 5 bis 500 mg/m² in dem Aufzeichnungsmedium enthalten, aber dieser Anteil ist nicht kritisch.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums gibt es ein Verfahren, nach dem aus einer Aufschlämmung, die durch Entfasern von Pulpe hergestellt ist, ein Papier durch eine Papierherstellungsmaschine hergestellt wird, wobei dieses Papier mit einer Leimpreßlösung, die zumindest eine der Verbindungen enthält, die aus Acetylenglycol, dem Ethylenoxid-Additionsprodukt von Acetylenglycol und Acetylenalkohol ausgewählt sind, enthält, imprägniert oder durch Leimpressen beschichtet wird. Ebenso gibt es ein Verfahren, bei dem zumindest eine der Verbindungen, die aus Acetylenglycol, dem Ethylenoxid-Additionsprodukt von Acetylenglycol und Acetylenalkohol bestehen, in einer Beschichtungsflüssigkeit enthalten ist, und bei dem diese Beschichtungsflüssigkeit durch eine Walzenstreichanlage wie eine Angußwalzenstreichanlage oder durch eine normale Beschichtungsanlage wie eine Luftmesser-Streichmaschine, Rakel-Streichanlage oder eine Spritzbeschichtungsanlage auf einem Papier beschichtet wird und getrocknet wird, um eine Tintenaufnahmeschicht zu ergeben. In diesem Fall können ein Füllstoff, Pigment, Haftmittel sowie andere Additive, die üblicherweise verwendet werden, in Kombination verwendet werden.

Der erfindungsgemäß verwendete Füllstoff und das Pigment enthalten beispielsweise anorganische weiße Pigmente, wie leichtes Calziumcarbonat, schweres Calziumcarbonat, Kaolin, Talkum, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titanoxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiß, Aluminiumsilicat, Diatomeenerde, Calziumsilikat, Magnesiumsilikat, synthetisches amorphes Siliziumdioxid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid und Lithopon; und organische Pigmente wie Kunststoffpigmente vom Styroltyp, Acrylkunststoffpigmente, Mikrokapseln und Harnstoffharzpigmente.

Die erfindungsgemäß verwendeten Haftmittel enthalten wäßrige Haftmittel, beispielsweise Polyvinylalkohol; oxidierte Stärke, etherifizierte Stärke; Zellulose-Derivate wie Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose; Casein, Gelatine; Sojabohnenprotein; silanolmodifizierter Polyvinylalkohol; Maleinsäureanhydridharz; Latizes aus konjugierten Diencopolymeren, wie ein normales Styrol-Butadiencopolymer und Methylmethacrylat-Butadien-Copolymer; Acrylpolymer-Latizes wie Homopolymere oder Copolymere von Acrylsäureestern und Methacrylsäureestern; Vinylpolymer-Latizes, wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymer; Polymer-Latizes, bei denen die funktionellen Gruppen modifiziert sind, die die oben genannten verschiedenen Polymere enthalten, die mit Monomeren modifiziert sind, die funktionelle Gruppen wie Carboxylgruppen enthalten; und wäßrige Haftmittel, die aus hitzehärtbaren synthetischen Harzen wie Melaminharz und Harnstoffharz zusammengesetzt sind; und Haftmittel aus synthetischen Harzen wie Polymethylmethacrylat, Polyurethanharz, ungesättigtes Polyesterharz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Alkylharz. Diese können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.

Erfindungsgemäß kann auch ein kationisches Harz in Kombination verwendet werden. Als kationisches Harz kann irgendeines der bekannten Monomere, Oligomere oder Polymere verwendet werden, die nach Auflösung in Wasser dissoziieren, so daß die kationische Eigenschaft vorliegt. Bevorzugt sind Oligomere oder Polymere mit einer tertiären oder quartären Ammoniumgruppe.

Andere Additive können verwendet werden; Beispiele dafür sind Pigmentdispersionsmittel, Verdickungsmittel, Fließfähigkeitsverbesserer, Antischaummittel, Schaumunterdrücker, Trennmittel, Schaummittel, Penetrationsmittel, Farbstoff, Farbpigment, Fluoreszenzaufhellungsmittel, UV-Strahlen-Absorptionsmittel, Antioxidans, Konservierungsmittel, Antipilzmittel, Imprägnierungsmittel, ein Mittel, das die Naßfestigkeit verstärkt, und ein Mittel, das die Trockenfestigkeit verstärkt.

Papiere, die als Träger verwendet werden, können solche sein, die kein Schlichtmittel enthalten, oder sie können solche sein, die ordnungsgemäß geleimt wurden. Für diese Papiere gibt es keine spezielle Beschränkung, jedoch sind solche bevorzugt, die einen Stöckicht-Schlichtleimgrad von etwa 0 bis 40 Sekunden aufweisen und die einen Füllstoff enthalten können oder auch nicht. Papiere, die angemessen geleimt sind, sind solche, die mit einem neutralen Schlichtmittel geleimt sind und die einen pH-Wert von 5,2 bis 10,5 aufweisen, wenn sie mit kaltem Wasser extrahiert werden, und die einen Füllstoff aufweisen können oder auch nicht. Weiterhin können diese Papiere sogenannte saure Papiere sein, die mit einem Harzschlichtmittel geleimt sind, jedoch sind solche Papiere, die ein neutrales Schlichtmittel und einen Füllstoff enthalten, als Basispapiere für ein Aufzeichnungsmedium, das beschichtet ist, bevorzugt.

Die neutralen Schlichtmittel enthalten beispielsweise reaktive Schlichtmittel, beispielsweise höhere organische Ketendimere (Alkylketendimere) und substituierte zyklische Dicarbonsäureanhydride; kationische selbsthärtende Schlichtmittel, beispielsweise epoxidierte höhere Fettsäureamide, ein kationisiertes Styrol-Maleinsäureanhydridcopolymer und ein kationisiertes Petroleumharz; und sogenannte externe Schlichtmittel; die ihre Schlichtmitteleigenschaft durch Auftrag auf die Oberfläche des Papiers durch eine Leimpreßanlage, Angußwalzenstreichanlage, etc. entwickeln, beispielsweise Styrol-Acrylsäure-Copolymer, Styrol-Maleinsäure-Copolymer, alpha-Olefin-Maleinsäureanhydrid-Copolymer und Petroleumharz. Bevorzugt sind solche, die aus Alkylketen-Dimeren und substituierten zyklischen Dicarbonsäureanhydriden ausgewählt sind, insbesondere bevorzugt sind Alkylketen-Dimere. Ein Träger mit einem Stöckicht-Schlichtleimgrad von 0 bis 40 Sekunden kann hergestellt werden, indem ein oder mehrere dieser Schlichtmittel verwendet werden. Selbst wenn der Stöckicht-Schlichtleimgrad mehr als 40 Sekunden beträgt, wird der erfindungsgemäße Effekt nicht allzusehr beeinträchtigt, ohne daß ein zu starkes Anwachsen des Schlichtleimgrades bedeutungslos wäre.

Wenn Füllmittel verwendet werden, können solche intern zugegeben werden, die üblicherweise bei einem neutralen Papierherstellungssystem verwendet werden, beispielsweise Talkum, Lehm, schweres Kalziumcarbonat, leichtes Kalziumcarbonat, kalziniertes Kaolin, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Titanoxid, Aluminiumsilikat, synthetisches amorphes Siliziumdioxid und Harnstoff-Formaldehyd-Harz. Bevorzugt sind alkalische Füllstoffe, beispielsweise schweres Kalziumcarbonat, leichtes Kalziumcarbonat und Aluminiumhydroxid. Die Zugabemenge von diesen Füllstoffen beträgt vorzugsweise 5 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Pulpe.

Ein Blatt, das durch Schichten einer Schicht auf einem Träger erhalten wurde, kann, so wie es ist, in dieser Erfindung als ein Aufzeichnungsblatt verwendet werden, aber es kann weiterhin mit einer Oberflächenglätte versehen werden, indem das Blatt durch ein Superkalander, Glanzkalander und dergleichen erhitzt wird, und/oder indem das Blatt durch einen Druckwalzspalt geführt wird. In diesem Fall führt übermäßiges Bearbeiten durch den Superkalander zu einer Reduktion der Tintenabsorptionsfähigkeit aufgrund der Lücken zwischen den erzeugten Teilchen, weshalb der Verarbeitungsgrad in einigen Fällen begrenzt werden sollte.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium kann nicht nur als Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium verwendet werden, sondern auch als irgendein Aufzeichnungsmedium, welches Tinte verwendet, die zur Zeit der Aufzeichnung flüssig ist. Das zuletzt genannte Aufzeichnungsmedium enthält beispielsweise ein wärmeempfindliches Übertragungsaufzeichnungsmedium, das ein Tintenblatt darstellt, das einen dünnen Träger, beispielsweise einen Harzfilm, ein hochdichtes Papier oder ein synthetisches Papier enthält, auf dem eine wärmeempfindliche Tinte, die bei Raumtemperatur fest ist und hauptsächlich aus Wachsen, Harzen, Farbstoffen und Pigmenten besteht, durch Schmelzüberzug aufgebracht wird, und welches als ein Donorblatt verwendet wird und von der Rückseite, die die Tinte trägt, erhitzt wird, um die Tinte zu schmelzen und zu übertragen; ein Tintenstrahl-Aufzeichnungmedium, bei dem eine Aufzeichnung durchgeführt wird, indem Tröpfchen der oben erwähnten wärmeempfindlichen Tinte aufgesprüht werden, die bei Raumtemperatur fest ist; ein Tintenstrahl-Aufzeichnungmedium, bei dem eine Aufzeichnung durchgeführt wird, indem eine Tinte verwendet wird, die durch Lösen eines öllöslichen Farbstoffes in einem Lösungsmittel hergestellt ist; und ein lichtempfindliches, druckempfindliches Donorblatt, das Mikrokapseln aufweist, die ein photopolymerisierbares Monomer und einen farblosen oder einen farbigen Farbstoff oder Pigment enthalten.

Diese Aufzeichnungsmedien haben gemeinsam, daß zur Zeit der Aufzeichnung die Tinte in flüssiger Form vorliegt. Die flüssige Tinte dringt oder diffundiert in die Tintenaufnahmeschicht in Tiefenrichtung oder in horizontaler Richtung während des Aushärtens, Erstarrens und Fixierens. Daher erfordern die Aufzeichnungsmedien ein Absorptionsvermögen für die entsprechenden Aufzeichnungssysteme. Demgemäß kann das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium als irgendeines der oben genannten Aufzeichnungsmedien ohne irgendwelche Probleme verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt sein soll.

Alle angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Die Eignungsmessung für die Tintenstrahl-Aufzeichnung wurde mit dem nachfolgend angegebenen Verfahren durchgeführt.

Die Tintenabsorptionsrate wurde wie folgt bestimmt:

Unmittelbar nach der Bildung eines festen Rotdrucks (Magenta + Gelb) unter Verwendung eines Tintenstrahl-Druckers (IO-720, hergestellt von Sharp Corporation oder A-1210 hergestellt von Canon, Inc.) (nach etwa 1 Sekunde) wurde das Blatt vorwärts bewegt und mit Papierdruckwalzen in Kontakt gebracht oder mit den Fingern angefaßt und es wurde beobachtet, ob Farbflecken auftraten oder nicht. Wenn keine Farbflecken zu beobachten waren, bedeutete dies, daß die Tintenabsorptionsraten hoch waren, was gut war.

Der Durchmesser von Tintenpunkten wurde gemessen, indem Punkte mit schwarzer Tinte unter Verwendung eines Tintenstrahl-Druckers A-1210 hergestellt von Canon Inc. gedruckt wurden und indem der Durchmesser der Punkte in Form der entsprechenden Kreise durch einen Bildanalysator berechnet wurde.

Beispiel 1

Zu einer Pulpenaufschlämmung, die 80 Teile einer Hartholzkraftpulpe mit einem Mahlgrad nach kanadischem Standard von 370 ml und 20 Teile einer Weichholz-Kraftpulpe mit einem Mahlgrad nach kanadischem Standard von 400 ml enthielt, wurden 20 Teile Talkum und 0,5 Teile kationisierter Stärke (CATOF, hergestellt von Oji National Co., Ltd.) gegeben, und ein Papier mit einem Basisgewicht von 60 g/m² wurde aus dieser Pulpenaufschlämmung mit Hilfe einer Siebpapiermaschine hergestellt. Währenddessen wurde eine 2%ige Leimpreßlösung, die ein Teil Acetylenglycol, das durch die nachfolgende Formel (I) dargestellt ist (Surfynol 104, hergestellt von Nisshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.) in Polyvinylalkohol (PVA 117, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) enthielt, mit einem Anteil von 3 g/m² (ausgedrückt in Feststoffgehalt) durch ein Leimpreßverfahren aufgebracht und das Papier wurde getrocknet und dann wurde es durch Kalandern veredelt. Dieses stellte das Aufzeichnungsblatt gemäß Beispiel 1 dar.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Art erhalten wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Polyvinylalkohol (PVA 117) alleine als Leimpreßlösung verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Ein holzfreies Papier mit einem Stöckicht-Schlichtleimgrad von 10 Sekunden und einem Basisgewicht von 60 g/m² als ein Basispapier wurde mit einer Beschichtungsflüssigkeit mit einer Konzentration von 15%, die 100 Teile synthetisches amorphes Siliziumdioxid (Finesil X-37B, hergestellt von Tokuyama Soda Co., Ltd.), 80 Teile Polyvinylalkohol (PA 117) und 20 Teile an kationischem Harz (Polyfix 601, hergestellt von Showa Kobunshi Co., Ltd.) enthielt, in einer Beschichtungsmenge (Feststoffgehalt) von 10 g/m² durch eine Luftmesser-Streichmaschine beschichtet, mit anschließendem Veredeln durch Superkalandern, um ein Aufzeichnungsblatt gemäß Vergleichsbeispiel 2 zu erhalten.

Beispiel 2

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,8 Teile Acetylenglycol (Surfynol 104) zu der Beschichtungsflüssigkeit gegeben wurden.

Beispiel 3

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,8 Teile Acetylenglycol (Surfynol 82, hergestellt von Nisshin Kagaku Co., Ltd.), das durch die Formel (II) dargestellt ist, zu der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben wurden.

Beispiel 4

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,8 Teile eines Ethylenoxid-Additionsproduktes von Acetylenglycol (Surfynol 465, hergestellt von Nisshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.), das durch die Formel (III) dargestellt ist, zu der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben wurden.

Beispiel 5

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,8 Teile Acetylenglycol (Surfynol 61, hergestellt von Nisshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.), das durch die Formel (IV) dargestellt ist, zu der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben wurden.

Beispiel 6

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,1 Teile Acetylenglycol (Surfynol TG: eine Mischung aus dem oben genannten Surfynol 104, Polyoxyethylenalkylphenylether und Ethylenglycol, hergestellt von Nisshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.) zu der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben wurden.

Beispiel 7

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,4 Teile Acetylenglycol (Surfynol TG) zu der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben wurden.

Beispiel 8

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,8 Teile Acetylenglycol (Surfynol TG) zu der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben wurden.

Beispiel 9

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 1,6 Teile Acetylenglycol (Surfynol TG) zu der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben wurden.

Beispiel 10

Die Beschichtungsflüssigkeit gemäß Beispiel 3 wurde auf das beschichtete Papier gemäß Beispiel 2 (vor der Veredelung duch Superkalandern) mit einer Beschichtungsmenge von 5 g/m² (Feststoffgehalt) geschichtet, mit anschließendem Veredeln durch Superkalandern, um ein Aufzeichnungsblatt gemäß Beispiel 10 zu erhalten.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen Weise wie bei Vergleichsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, daß 0,8 Teile eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (TWEEN 21: Ethylenoxid-Additionsprodukt von Sorbitanharz- Säuremonoester, hergestellt von Kao-Atlas Ltd.) zu der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben wurden.

Die erhaltenen Aufzeichnungsblätter wurden auf ihre Eignung für die Tintenstrahl-Aufzeichnung geprüft und die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.

Tabelle

Tabelle (Fortsetzung)

Wie aus Beispiel 1 ersichtlich ist, wurde ein Tintenstrahl-Aufzeichnungmedium, das nicht beschichtet ist, mit einem hohen Absorptionsvermögen erhalten.

Weiterhin wurden, wie aus den Beispielen 2 bis 5 ersichtlich ist, Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien, die beschichtet sind, mit einem hohen Absorptionsvermögen erhalten, ohne daß eine übermäßige Verminderung des Tintenpunktdurchmessers hervorgerufen wurde, wenn eine der folgenden Verbindungen verwendet wurde: Acetylenglycol, Ethylenoxid-Additionsprodukt von Acetylenglycol und Acetylenalkohol.

Aus den Beispielen 6 bis 9 ist darüber hinaus auch ersichtlich, daß beschichtete Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien mit einem hohen Absorptionsvermögen erhalten wurden, ohne daß eine übermäßige Verminderung des Tintenpunktdurchmessers hervorgerufen wurde, selbst wenn die hinzugegebene Menge geändert wurde.

Aus Beispiel 10 ist ersichtlich, daß ein beschichtetes Tintenstrahl-Aufzeichnungmedium mit einem hohen Absorptionsvermögen erhalten wurde, ohne daß eine Reduktion beim Tintenpunktdurchmesser hervorgerufen wurde, selbst wenn zwei Beschichtungsschichten aufgebracht waren.

Erfindungsgemäß können Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien mit einem hohen Absorptionsvermögen dadurch erhalten werden, daß diese zumindest eine der folgenden Verbindungen enthalten: Acetylenglycol, Ethylenoxid-Additionsprodukt von Acetylenglycol und Acetylenalkohol.

Claims

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungmedium zur Bildung von Aufzeichnungsbildern unter Verwendung einer wäßrigen Tinte, die zumindest einen wasserlöslichen Farbstoff enthält, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Direktfarbstoff, sauren Farbstoff, basischen Farbstoff, Reaktivfarbstoff und Lebensmittelfarbstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium zumindest eine Verbindung enthält, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Acetylenglycol, Ethylenoxid-Additionsprodukt von Acetylenglycol und Acetylenalkohol besteht, wobei diese Verbindungen eine Dreifachbindung in ihrem Molekül aufweisen.

2. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Träger und zumindest eine darauf angeordnete Tintenaufnahmeschicht enthält.

3. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenaufnahmeschicht ein anorganisches Pigment, ein wasserlösliches Polymerbindemittel und ein kationisches Oligomer oder Polymer enthält.

4. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Pigment ein synthetisches körniges Siliziumdioxid ist.