DE60102346T2

DE60102346T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE60102346T2
Application number: DE60102346T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ohta-ku Moriya; Kenji Ohta-ku Shinjo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2021-12-22
Also published as: CN1362333A; EP1219458A2; US6730375B2; ATE261822T1; CN1193898C; EP1219458B1; KR100450006B1; KR20020053761A; US20020136868A1; DE60102346D1; EP1219458A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein für die Tintenstrahlaufzeichnung geeignetes Aufzeichnungsmedium.
STAND DER TECHNIK
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem führt eine Aufzeichnung durch Austrag von Tintentröpfchen nach verschiedenen Tintenaustragverfahren aus, die eine elektrostatische Saugwirkung, mechanische Schwingung oder Hin- und Her-Bewegung von Tinte, bewirkt durch ein Piezoelement, die durch Erhitzen bewirkte Blasenbildung von Tinte oder ähnliche Verfahren nützen, um die ausgetragene Tinte insgesamt oder einen Teil hiervon auf ein Aufzeichnungsmedium – etwa ein Papierblatt oder einen Kunststofffilm mit einer Tintenaufnahmeschicht darauf – abzulagern. Das Tintenstrahlaufzeichnungssystem zeichnet sich durch geringe Geräuschentwicklung, hohe Druckgeschwindigkeit und die Eignung für den Mehrfarbdruck aus. Die Tintenstrahl-Aufzeichnungssysteme wurden entwickelt und sind in Gebrauch gekommen als Drucker, Kopiergeräte, Textverarbeitungssysteme, Faxgeräte, Blätter und andere Geräte der Informationstechnik.
In den letzten Jahren werden Digitalkameras, digitale Videokameras und Scanner mit hoher Leistungsfähigkeit zu niedrigen Preisen geliefert. Mit dem breiten Einsatz von PC's wurden die Möglichkeiten der Ausgabe der Bilder der erwähnten Abbildungsgeräte mittels eines Tintenstrahlsystems erweitert. Daher wird gefordert, dass die Tintenstrahl-Druckqualität vergleichbar mit der Qualität des Mehrfarbdruckes bei Silbersalz-Fotos oder Tiefdrucksystemen sein soll.
Um diese Anforderung zu erfüllen, wurden verschiedene Verbesserungen der Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte und -Aufzeichnungssysteme vorgenommen, wie etwa eine Erhöhung der Druckgeschwindigkeit, eine Erhöhung des Druck-Auflösungsvermögens, eine Verbesserung der Vollfarb-Druckqualität u.s.w. Andererseits muß auch das hierfür eingesetzte Aufzeichnungsmedium eine höhere Leistungsfähigkeit haben. Das Aufzeichnungsmedium muß auch dazu in der Lage sein, Druckerzeugnisse mit Glanz und großer Witterungsbeständigkeit zu liefern.
Hierfür wurden verschiedene Techniken beschrieben. Zum Beispiel beschreibt die JP-A-59-22683 einen glänzenden Druckbogen mit hohem Tintenaufnahmevermögen, der durch Bedeckung mit zwei oder mehr Arten thermoplastischer Harzpartikel mit unterschiedlichen Filmbildungs-Mindesttemperaturen auf einer Oberfläche einer Basismaterialschicht und Trocknen zur Bildung einer Schicht hergestellt wird, die auf der Oberfläche Risse aufweist.
Die JP-A-59-222381, JP-A-6-55870, JP-A-237384 und JP-A-8-2090 beschreiben Verfahren zur Verbesserung der Wasserfestigkeit und Witterungsbeständigkeit des gedruckten Bildes durch Einsatz eines Aufzeichnungsmediums, welches durch Ausbildung einer aus wasserdispergierbaren Harzpartikeln auf der Pigmentschicht-Oberfläche, Trocknen der Schicht bei einer nicht die Glasübergangstemperatur (Tg) von thermoplastischen Harzpartikeln übersteigenden Temperatur zur Präparation eines Aufzeichnungsmediums und Umwandeln der Oberflächenschicht in einen Oberflächenfilm nach dem Druck hergestellt wird.
Die JP-A-08-099457 beschreibt ein Aufzeichnungsmedium mit einer Schicht, die wässrige Harzpartikel dispergiert in einer zusammenhängenden Oberflächenschicht eines Bindemittels hat, um die Tintenfixierbarkeit zu verbessern.
Die JP-A-62-280067 beschreibt ein Aufzeichnungsmedium mit einer Schmelztemperatur von nicht weniger als 50°C. Die JP-A-62-140878 beschreibt ein Aufzeichnungsmedium mit einer Schicht, die hauptsächlich aus einem feinkörnigen Harz und einem Bindemittel besteht. Die JP-A-62-271785 beschreibt ein Aufzeichnungsmedium, welches eine Schicht aufweist, die hauptsächlich aus nicht-färbbaren Teilchen und einem Bindemittel besteht. Die JP-A-62-140879 beschreibt ein Aufzeichnungsmedium, welches eine Schicht aufweist, die thermisches bzw. Druckhaftvermögen hat.
Jedoch hat das in der JP-A-59-22683 beschriebene Druckmedium infolge der auf der Oberfläche ausgebildeten feinen Risse bzw. Sprünge keine ausreichende Abriebfestigkeit. Die in der JP-A-59-222381 und weiteren beschriebenen Aufzeichnungsmedien weisen kein hinreichendes Haftvermögen zwischen dem Basismaterial und den Partikeln auf, da die Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb von Tg erfolgt und sie neigen infolge der geringen Abriebfestigkeit der wasser-dispergierbarer Harzpartikel enthaltenden Oberflächenschicht zum Verkratzen. Überdies wird beim Erwärmen zur Erzeugung von Transparenz nach dem Druck nicht stabil eine gleichmäßige Oberflächenschicht ausgebildet, was in nachteiliger Weise die stabile Erzeugung von qualitativ hochwertigen Bildern unmöglich macht. Das in der JP-A-08-099457 beschriebene Aufzeichnungsmedium, welches infolgedessen, dass wässrige Harzteilchen in der zusammenhängenden Bindemittel-Oberflächenschicht gehalten werden, eine hohe Abriebfestigkeit aufweist, ist im Hinblick auf das gegebene Tintenaufnahmevermögen für neuzeitliche Hochgeschwindigkeits-Druckverfahren nicht geeignet.
Die in JP-A-62-280067, JP-A-62-140878, JP-A-62-271785, JP-A-62-140879 u.s.w. beschriebenen Aufzeichnungsmedien sind im Hinblick auf die Abriebfestigkeit der Aufzeichnungsfläche, die Schärfe des Bildes und die fotografische Bildqualität mit hohem Oberflächenglanz, die in jüngster Zeit gefordert sind, nicht zufrieden stellend.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Aufzeichnungsmedium bereit zu stellen, welches die erwähnten Nachteile der herkömmlichen Aufzeichnungsmedien beseitigt und hinreichende Tintenaufnahmefähigkeit und hohe Abriebfestigkeit hat.
Diese Aufgabe kann mit der nachfolgend beschriebenen Erfindung gelöst werden.
Das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung hat auf einem Basismaterial eine poröse Harzschicht, die wasser-dispergierbare Harzpartikel B einer Filmbildungs-Mindesttemperatur von nicht weniger als 0°C enthält, sowie wasser-dispergierbare Harzpartikel A einer Filmbildungs-Mindesttemperatur oberhalb derjenigen der wasser-dispergierbaren Harzpartikeln B und einer mittleren Teilchengröße größer als die der wasser-dispergierbaren Harzpartikel B.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Figur stellt einen partiell schmelzverbundenen Zustand der Partikel des wasser-dispergierbaren Harzes dar.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung sei nachfolgend detailliert beschrieben.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium hat eine poröse Harzschicht, welche als wesentlichen Bestandteil, in wasser-dispergierbare Harzpartikel A einer Filmbildungs-Mindesttemperatur von nicht weniger als 50°C und in wasserdispergierbare Harzpartikel B einer Filmbildungs-Mindesttemperatur von nicht weniger als 0°C enthält. Die Harzpartikel werden nachstehend auch Harzteilchen genannt. Die aufgebrachte Tinte durchdringt diese poröse Harzschicht, um ein tintenaufnehmendes Basismaterial oder eine poröse Tintenaufnehmerschicht zu erreichen und dort ein Bild zu erzeugen. Die oben spezifizierte poröse Harzschicht gibt dem Aufzeichnungsmedium gemäß vorliegender Erfindung eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit und ein hohes Tintenaufnahmevermögen.
Mit nur einer Art in wasser-dispergierbarer Harzteilchen in der porösen Harzschicht ist die Bindekraft zwischen den wasser-dispergierbaren Harzteilchen schwach, was zu einer niedrigen Abriebfestigkeit des Aufzeichnungsmediums führt.
Mit mehreren Arten wasser-dispergierbarer Harzteilchen, wobei zwei der wasserdispergierbaren Harzteilchen unterschiedliche Filmbildungs-Mindesttemperaturen haben sollten, kann eine poröse Harzschicht erhalten werden, die sowohl im Tinten-Aufnahmevermögen als auch in der Abriebfestigkeit exzellent ist. Die in wasser-dispergierbaren Harzteilchen mit der niedrigeren Filmbildungs-Mindesttemperatur, die eine Filmbildungs-Mindesttemperatur von weniger als 0°C haben, verringern das Tinten-Aufnahmevermögen, obgleich die Harzschicht porös gemacht werden kann. Vermutlich könnten die in wasser-dispergierbaren Harzteilchen B den Film mit einer gegenüber der Geschwindigkeit zur Erzeugung einer Bindung zwischen den wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und den wasser-dispergierbaren Harzteilchen B höheren Geschwindigkeit bilden, wobei sich jedoch keine ausreichenden Poren bilden (wofür die Ursache nicht klar ist.
Für einen wünschenswerteren Zustand der porösen Harzschicht ist die Differenz in der Filmbildungs-Mindesttemperatur zwischen den wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und den wasser-dispergierbaren Harzteilchen B bevorzugt 50°C oder mehr, noch besser 60°C oder mehr und am besten 70°C oder mehr. Mit kleineren Differenzen der Filmbildungs-Mindesttemperaturen zwischen den wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und den wasser-dispergierbaren Harzteilchen B wird die Bindungskraft zwischen den wasser-dispergierbaren Harzteilchen tendenziell geringer, was zu niedrigerer Abriebfestigkeit der porösen Schicht führt.
Zum gleichzeitigen Erreichen von hoher Abriebfestigkeit und hohen Tintenaufnahmevermögen sind die wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und die wasser-dispergierbaren Harzteilchen B in der Misch-Schicht teilweise schmelzverbunden.
Der Zustand, dass die wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und die wasserdispergierbaren Harzteilchen B gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere schmelzverbunden sind, ist in der Figur schematisch dargestellt. Wie in der Figur zu erkennen, sind mindestens zwei benachbarte wasser-dispergierbare Harzteilchen 1 der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A oder B durch Erwärmen in einem wulst- bzw. falzartigen Zustand einem hantelförmigen Schmelz verbunden. Der schmelzverbundene Zustand der wasser-dispergierbaren Harzteilchen 1 ist bevorzugt derart, dass die Binde-Querschnittsfläche im Bereich zwischen πr²/400 bis πr² liegt, wobei r den mittleren Teilchendurchmesser der wasser-dispergierbaren Harzteilchen 1 bezeichnet.
Für besonders wünschenswerte Bedingungen einer partiellen Schmelzverbindung sind die wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und die wasser-dispergierbaren Harzteilchen B in einem Verhältnis von bevorzugt 1–40 Masseteilen, noch besser 1–20 Masseteilen, der wasser-dispergierbaren Harzteilchen B, bezogen auf 100 Masseteile der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A, enthalten. Mit einem niedrigeren Anteils-Verhältnis der wasser-dispergierbaren Harzteilchen B bezüglich der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A kann sich der Grad der Schmelz-Verbindung zwischen den wasser-dispergierbaren Harzteilchen verringern, was zu niedrigerer Abriebfestigkeit führt. Umgekehrt wird bei einem höheren Anteils-Verhältnis der wasser-dispergierbaren Harzteilchen B, bezogen auf die wasser-dispergierbaren Harzteilchen A, die Porosität tendenziell niedriger, was zu geringerem Tinteaufnahmevermögen führt, obwohl der Grad an Schmelzbindung zwischen den wasser-dispergierbaren Harzteilchen erhöht werden kann, was zu verbesserter Abriebfestigkeit führt.
Für die partiell schmelzverbundene Struktur zum Erhalt der hohen Abriebfestigkeit und des gleichzeitig hohen Tinten-Aufnahmevermögens ist die mittlere Teilchengröße der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A mit der höheren Filmbildungs-Mindesttemperatur größer als diejenige der wasserdispergierbaren Harzteilchen B mit einer niedrigeren Filmbildungs-Mindesttemperatur. Die mittlere Teilchengröße der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,1 und 10 μm, spezieller zwischen 0,1 und 8 μm. Die mittlere Teilchengröße der wasser-dispergierbaren Harzteilchen B liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,01 und 0,3 μm und noch besser zwischen 0,05 und 0,2 μm.
Die wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und B können aus Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Polystyren, Polyacrylsäure, Styren-(Meth)acrylat-Ester-Copolymeren, (Meth)Acrylat-Ester-Copolymeren, Vinylacetat/(Meth)acrylsäure(Ester)-Copolymeren, Poly(Meth)acrylamid, (Meth)acrylamid-Copolymeren, Styren-Isopren-Copolymeren, Styren-Butadien-Copolymeren, Ethylen-Propylen-Copolymeren, Polyvinyl-Ethern, Silikon-Acryl-Copolymeren, Polyurethan und Polyestern bestehen, sind aber hierauf nicht beschränkt.
Zum gleichzeitigen Erzielen der hohen Abriebfestigkeit und des hohen Tinten-Aufnahmevermögens bestehen die wasser-dispergierbaren Harzteilchen A bevorzugt aus einem Copolymeren oder modifizierten Copolymeren von Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylsäure, Urethan, Polyester oder Ethylen, noch besser aus einem zwei- oder mehrkomponentigen Copolymeren oder modifizierten Copolymeren von Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylchlorid-Acrylsäure, Vinylacetat-Acrylsäure oder Styren-Acrylsäure.
Die wasser-dispergierbaren Harzteilchen B sind ein Copolymeres oder modifiziertes Copolymeres von Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylsäure, Urethan, Polyester oder Ethylen; noch besser ein zwei- oder mehrkomponentiges Copolymeres oder modifiziertes Copolymeres von Acrylsäure oder Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylchlorid-Acrylsäure, Vinylacetat-Acrylsäure oder Styren-Acrylsäure.
Zur Ausbildung der idealerweise partiell schmelzverbundenen Struktur der porösen Schicht sind bevorzugte Monomeren-Kombinationen der wasserdispergierbaren Harzteilchen A und B (Komponenten-Monomeres des wasserdispergierbaren Harzes B) beispielsweise Vinylchlorid-Vinylacetat/Acrylsäure, Vinylchlorid-Vinylacetat/Acrylatester, Vinylchlorid-Vinylacetat/Vinylchlorid-Acrylsäure, Vinylchlorid-Vinylacetat/Vinylacetat-Acrylsäure, Vinylchlorid- Acrylsäure/Styren-Acrylsäure, Acrylsäure/Vinylchlorid-Vinylacetat, Acrylatester/Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylchlorid-Acrylsäure/Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylacetat-Acrylsäure/Vinylchlorid-Vinylacetat oder Styren-Acrylsäure/Vinylchlorid-Acrylsäure.
In einer noch besseren Kombination wird eine der Komponenten der wasserdispergierbaren Harzteilchen A und B in beiden Harzen gemeinsam benutzt. Solche Kombinationen (Komponent-Monomeres des wasser-dispergierbaren Harzteilchens A/Komponent-Monomeres des wasser-dispergierbaren Harzteilchens B) sind etwa Vinylchlorid-Vinylacetat/Vinylchlorid-Acrylsäure, Vinylchlorid-Vinylacetat/Vinylacetat-Acrylsäure, Vinylchlorid-Acrylsäure/Styren-Acrylsäure, Vinylchlorid-Acrylsäure/Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylacetat-Acrylsäure/Vinylchlorid-Vinylacetat oder Styren-Acrylsäure/Vinylchlorid-Acrylsäure.
In ähnlicher Weise sind in drei- oder mehrkomponentigen Copolymeren einige der Komponenten der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und B bevorzugt in beiden Harzen gemeinsam vorhanden. Solche Kombinationen (Komponenten-Monomeres der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A/Komponenten-Monomeres der wasser-dispergierbaren Harzteilchen B) sind etwa Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure/Vinylacetat-Acrylsäure, Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure/Vinylchlorid-Acrylsäure, Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure/Styren-Acrylsäure, Vinylacetat-Acrylsäure/Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure, Vinylchlorid-Acrylsäure/Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure oder Styren-Acrylsäure/Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure.
Vermutlich liegt dies an dem Umstand, dass die gemeinsame Komponente eine geeignete Kompatibilität zwischen den wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und den wasser-dispergierbaren Harzteilchen B bewirkt – verglichen mit einer Kombination der völlig gleichen Komponenten oder völlig unterschiedlicher Komponenten, während der Ausbildung der teilweise schmelzverbundenen Struktur in der Mischung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und der wasser-dispergierbaren Harzteilchen B, was die ideale partiell schmelzverbundene Struktur ergibt. Somit können die höhere Abriebfestigkeit und das höhere Tinten-Aufnahmevermögen erhalten werden.
Zur Erleichterung des partiellen Schmelzverbindens der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und der wasser-dispergierbaren Harzteilchen B kann ein Bindemittel in einem kleinen Anteil enthalten sein, sofern es die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht verringert.
Die Teilchen der wasser-dispergierbaren Harze A und B bilden anfänglich die oben erwähnte poröse Struktur. Nach dem Druck wird die poröse Struktur bevorzugtermaßen durch eine Wärmebehandlung oder ähnliche Behandlung in eine nicht-poröse (transparente) Struktur umgewandelt, um dem Druck Wetterfestigkeit und Glanz zu verleihen. Bei dieser Behandlung kann eine Färbe-Komponente, wie etwa ein Farbstoff oder ein Pigment der Tinte, welche in der porösen Schicht verbleibt, den Glanz des Drucks verschlechtern. Daher ist bevorzugt mindestens eine Sorte der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A oder der wasser-dispergierbaren Harzteilchen B nicht färbbar, bevorzugt sind sowohl die wasser-dispergierbaren Harzteilchen A als auch B nicht färbbar. Die poröse Harzschicht kann durch Aufbringen einer flüssigen Beschichtungs-Mischung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und B mit einem auf 10 bis 50 Masse% eingestellten Feststoffgehalt auf ein Basismaterial sowie Wärmebehandeln und Trocknen des selben ausgebildet werden.
Die Beschichtungsmenge der die wasser-dispergierbaren Harzteilchen A und B enthaltenden flüssigen Mischung sollte ausreichend sein, um Oberflächenglanz zu ergeben, ohne durch die Behandlung des Druckerzeugnisses Interferenzfarben zu erzeugen, und um hinreichend als Schutzschicht zu wirken – üblicherweise in einer Menge, die eine zwischen 2 und 30 μm liegende Trockendicke ergibt.
Mit einer Trocken-Schichtdicke von weniger als 2 μm wirkt die Schicht nicht hinreichend als Schutzschicht und hat ein niedrigeres Tinten-Aufnahmevermögen, was zu einem Ausfedern der Tinte an der Farbgrenze führt. Mit einer Trocken-Schichtdicke von mehr als 30 μm diffundiert die Tinte in die poröse Schicht, was ein Verlaufen der Tinte an der Farbgrenze bewirkt und es schwer macht, Tintentüpfel-Formen mit perfekter Kreisgestalt zu erhalten, ohne eine ungleichmäßige Farbdichte zu bewirken.
Das bei der vorliegenden Erfindung einsetzbare Basismaterial kann entweder ein transparentes oder ein opakes Material sein, einschließlich Papier, wie etwa holzfreies Papier, Papier mittlerer Qualität, Kunstdruckpapier, geleimtes Papier, Harz-beschichtetes Papier, Baryt-Papier oder beschichtetes Papier, und Filme aus Kunststoffmaterial, wie etwa Polyethylen-Terephthalat, Diacetat, Triacetat, Polycarbonat, Polyethylen oder Polyacrylat. In dem Fall, dass die poröse Harzschicht nur durch eine thermoplastische Harzteilchen enthaltende poröse Schicht gebildet ist, ist das Basismaterial bevorzugt ein Blatt Papier, oder es enthält poröse Harzteilchen zur Sicherung des Tinten-Aufnahmevermögens. Zwischen der porösen Harzschicht und dem Basismaterial kann eine Tintenaufnahmeschicht vorgesehen sein. Mit einem solchen Aufzeichnungsmedium dringt die aufgebrachte Tinte in die poröse Harzschicht ein und erreicht die Tintenaufnahmeschicht, um dort ein Bild zu erzeugen.
Die Tintenaufnahmeschicht enthält ein Pigment und ist porös. Hierfür einsetzbare Pigmente schließen Kieselerde, Kalziumcarbonat und hydratisiertes Aluminiumoxid ein. Hiervon ist hydratisiertes Aluminiumoxid im Hinblick auf die Farbstoff-Fixierbarkeit und die Transparenz besonders geeignet.
Das hydratisierte Aluminiumoxid kann durch ein bekanntes Verfahren, wie die Hydrolyse von Aluminium-Alkoxid oder die Hydrolyse von Natrium-Aluminat, erzeugt werden. Das hydratisierte Aluminiumoxid kann in Gestalt von Flittern, Nadeln, Platten, Spindeln o.ä. vorliegen und orientiert oder nicht-orientiert sein. Durch Einsatz eines nicht-orientierten hydratisierten Aluminiumoxids kann ein hohes Tinten-Aufnahmevermögen erhalten und das Auftreten einer Raupen- bzw. Wulstbildung vorteilhaft auch mit geringerer Dicke der das hydratisierte Aluminiumoxid enthaltenden Schicht erreicht werden.
Die Orientierung der Tintenaufnahmeschicht kann bei Ausbildung der Tintenaufnahmeschicht durch das nachfolgend beschriebene Verfahren ermittelt bzw. bestätigt werden. Der Querschnitt der Tintenaufnahmeschicht in Dickenrichtung wird frei gelegt. Ein elektronischer Strahl wird in einen Teil des Querschnitts der Tintenaufnahmeschicht gelenkt, um ein Durchlicht-Beugungsdiagramm zu gewinnen. Der Zustand der Orientierung wird durch das Auftreten von zentrischer ringförmiger Beugungsbilder und Nutzung des Index der Beugungsintensitäts-Variation δ ermittelt, der sich aus der nachfolgenden Gleichung (1) ergibt. Ein Index δ der Beugungsintensitäts-Variation von nicht mehr als 5 % zeigt Unorientiertheit. δ = (Imax – Imin)/(Imax + Imin) × 100 (1),wobei Imax die maximale Beugungsintensität eines ringförmigen Beugungsbildes und Imin dessen minimale Beugungsintensität bezeichnet.
Das Vorhandensein des hydratisierten Aluminiumoxids (Aluminiumhydrats) in einem nicht-orientierten Zustand in der Tintenaufnahmeschicht ergibt einen Beugungsintensitäts-Variationsindex δ von nicht mehr als 5 %, unabhängig von der Querschnittsrichtung der Probe. Das Vorhandensein der Orientierung wird anhand der Beugungsbilder zweier beliebiger Querschnitte senkrecht zueinander, die sich in Dickenrichtung der Tintenaufnahmeschicht erstrecken, beurteilt.
Dieser Beugungsintensitäts-Variationsindex δ wird insbesondere durch das oben gezeigte Verfahren abgeleitet. Eine das hydratisierte Aluminiumoxid enthaltende Schicht wird auf einem Polyethylen-Terephthalat-Film gebildet. Ein dünner Schnitt von 700 ± 100 Å wird als zu messende Probe präpariert. Der Querschnitt der hydratisierten Aluminiumoxidschicht wird einer Elektronenbeugungs-Messung mit einem Durchlicht-Elektronenmikroskop (Modell H-800, Hitachi, Ltd.) unterzogen. Die Beugungsintensität des Beugungsbildes wird auf eine Abbildungsplatte (hergestellt von Fuji Photo Film Co.) übertragen, und die Intensitätsverteilung der Beugungsbilder der jeweiligen Gitterebene wird gemessen. Der Beugungsintensitäts-Variationsindex wird aus der oben genannten Gleichung (1) abgeleitet. Bei der Messung befindet sich die Beugung in einem begrenzten Gesichtsfeld in einer Größe von 2.000 Åϕ, und es werden zehn Punkte von unterschiedlichen Positionen des Querschnitts genommen.
Das hydratisierte Aluminiumoxid zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung kann ein kommerzielles Produkt oder ein hiervon abgeleitetes Produkt sein. Das Aluminiumoxid hat bevorzugt Eigenschaften wie eine hohe Transparenz, einen hohen Glanz und eine hohe Farbstoff-Fixierungsfähigkeit, und ist in noch starker bevorzugter Weise dazu geeignet, keine Risse oder Brüche bei der Filmbildung zu bewirken und gute Beschichtungseigenschaften zu ergeben. Kommerziell verfügbare Produkte dieser Art sind AS-2 und AS-3 (Handelsnamen, Shokubai Kasei K.K.) und 520 (Handelsname, Nissan Chemical Industries).
Das nicht-orientierte hydratisierte Aluminiumoxid kann beispielsweise durch Hydrolyse-Peptisierung von Aluminiumalkoxid oder Hydrolyse-Peptisierung von Aluminiumnitrat und Natriumaluminat präpariert werden.
Das hydratisierte Aluminiumoxid liegt üblicherweise als feine Teilchen vor, die eine Teilchengröße von nicht mehr als 1 μm hatten und hochgradig dispergierbar sind, wodurch sie dem Aufzeichnungsmedium eine hochgradige Ebenheit und hohen Glanz verleihen.
Das Bindemittel zum Binden des hydratisierten Aluminiumoxids kann ohne Beschränkung unter wasserlöslichen Polymeren ausgewählt werden. Solche wasserlösliche Polymere sind Polyvinylalkohole und modifizierte Produkte der selben, Stärke und modifizierte Produkte der selben, Gelatine und modifizierte Produkte der selben, Kasein und modifizierte Produkte des selben, Gummi arabicum, Zellulosederivate, wie etwa Carboxymethylzellulose, Hydroxyethylzellulose und Hydroxypropylmethylzellulose, konjugierte Dien-Copolymer-Latexe, wie etwa SBR-Latex, NBR-Latex, Methyl-Methacrylat-Butadien-Copolymerlatex; mit Funktionsgruppen modifizierte Polymer-Latexe; Vinyl-Copolymer-Latexe, wie etwa Ethylen-Vinylacetat-Copolymerlatex; Polyvinylpyrrolidon; Maleinsäure-Anhydrid und dessen Copolymere und Acrylatester-Copolymere. Diese Bindemittel können einzeln oder in Kombinationen von zweien oder mehreren eingesetzt werden.
Das hydratisierte Aluminiumoxid und das Bindemittel werden in einem Massenverhältnis gemischt, welches bevorzugt den Bereich zwischen 1 : 1 und 30 : 1 und noch spezieller zwischen 5 : 1 und 25 : 1 liegt. Hat das Bindemittel einen Anteil unterhalb dieses Bereiches, ist die mechanische Stabilität der Tintenaufnahmeschicht ungenügend, wodurch Brüche oder eine Partikularisierung bewirkt werden können, während bei einem Bindemittelanteil oberhalb dieses Bereiches das Porenvolumen kleiner ist, was das Tintenaufnahmevermögen verringert.
Die Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung der unteren Schicht kann zusätzlich zum hydratisierten Aluminiumoxid und dem Bindemittel ein Additiv, wie etwa ein Dispergierungshilfsmittel, ein Verdickungsmittel, ein pH-Steuerungsmittel, ein Schmiermittel, ein Fluiditäts-Modifizierungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel, ein Schaumbremsmittel, ein Mittel zur Verbesserung der Wasserfestigkeit, ein Freisetzungsmittel, einen Fluoreszenz-Aufheller, einen UV-Absorber oder ein Antioxidans, enthalten, sofern erforderlich.
Das hydratisierte Aluminiumoxid wird auf das Basismaterial in einer Menge aufgetragen, die im Hinblick auf die Farbstoff-Fixierungsfähigkeit nicht kleiner als 10 g/m² ist. Auf ein Basismaterial, welches kein Tintenaufnahmevermögen hat, wird das hydratisierte Aluminiumoxid in einer Menge aufgetragen, die bevorzugt im Bereich zwischen 50 g/m² liegt. Auf ein Basismaterial mit Tintenaufnahmevermögen wird das hydratisierte Aluminiumoxid bevorzugt in einer Menge aufgebracht, die zwischen 20 und 40 g/m² liegt.
Hinsichtlich des Beschichtungs-Trockenverfahrens gibt es keine speziellen Begrenzungen. Das hydratisierte Aluminiumoxid und das Bindemittel können, wenn erforderlich, kalziniert sein. Die Kalzinierung erhöht die Brückenbildungs-Stärke des Bindemittels, wodurch die mechanische Stabilität der Tintenaufnahmeschicht erhöht und der Oberflächenglanz der Aluminiumhydrat-Schicht verbessert wird.
Bei Einsatz eines Papierbogens als Basismaterial, ist es von Vorteil, die Oberfläche des Basis-Papierblattes, welches aus einem faserigen Material besteht und auf das die Aufzeichnung ausgeführt wird, mit Bariumsulfat zu beschichten, um eine Bekk-Oberflächenebenheit von nicht weniger als 400 s und einen Weißgrad von nicht weniger als 87 % zu erhalten, um ein mit einem Silbersalz-Foto vergleichbares Bild zu erhalten. Das hierfür verwendete Bariumsulfat hat eine mittlere Teilchengröße, die bevorzugt im Bereich zwischen 0,4 und 1,0 μm und noch bevorzugter zwischen 0,4 und 0,8 μm liegt. Die Verwendung des Bariumsulfats mit einer Teilchengröße in diesem Bereich ergibt den gewünschten Weißgrad und Glanz und das gewünschte Tintenaufnahmevermögen.
Als Bindemittel zum Binden des Bariumsulfats ist Gelatine geeignet, welche in einem Anteil von 6–12 Masseteilen, bezogen auf 100 Masseteile des Bariumsulfats, eingesetzt wird.
Das Bariumsulfat wird auf das Basismaterial mit einer Beschichtungs-Menge von 20–40 g/m² aufgebracht.
Eine übermäßige Ebenheit der Bariumsulfatschicht kann tendenziell einen Abfall im Tintenaufnahmevermögen bewirken. Daher ist die Ebenheit bevorzugt nicht höher als 600 s und noch spezieller nicht höher als 500 s.
Die Beschichtungsflüssigkeit kann zusätzlich zum hydratisierten Aluminiumoxid und dem Bindemittel, falls erforderlich, ein Additiv enthalten, wie etwa ein Dispergierungshilfsmittel, ein Verdickungsmittel, ein pH-Steuerungsmittel, ein Schmiermittel, ein Fluiditäts-Modifizierungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel, ein Schaumbremsmittel, ein Mittel zur Verbesserung der Wasserfestigkeit, ein Freisetzungsmittel, einen Fluoreszenz-Aufheller, einen UV-Absorber oder ein Antioxidans, enthalten, sofern erforderlich.
Bei der Präparation bzw. Herstellung des Aufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung wird die erwähnte Zusammensetzung, zusammen mit einem geeigneten Additiv, in Wasser, einem Alkohol, einem mehrwertigen Alkohol oder einem geeigneten organischen Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert, um eine Beschichtungsflüssigkeit herzustellen.
Die erhaltene Beschichtungsflüssigkeit wird auf die Oberfläche des Basismaterials mittels eines Beschichtungsverfahrens aufgebracht, etwa dem Walzenbeschichtungsverfahren, dem Klingenbeschichtungsverfahren, dem Luftmesser-Beschichtungsverfahren, der Druckwalzen-Streichbeschichtung, dem Stangen-Beschichtungsverfahren, dem Leimpressen-Streichverfahren, dem Sprüh-Beschichtungsverfahren, dem Gravier-Beschichtungsverfahren oder dem Florstreichmaschinen-Verfahren. Danach wird die aufgebrachte Beschichtungsflüssigkeit in einem Heißlufttrockner, einer Heiztrommel o.ä. getrocknet, um das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Als Verfahren zum Aufbringen der Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium ist im Hinblick auf dessen Einfachheit, den Druck mit hoher Geschwindigkeit und die Feinheit des Drucks ein Tintenstrahlverfahren geeignet, bei dem Tintentröpfchen durch Einwirkung von thermischer Energie auf die Tinte erzeugt werden.
Um die poröse Schicht nicht-porös zu machen, ist eine Wärmebehandlung geeignet. Die Wärmebehandlung verbessert die Wetterbeständigkeit, wie etwa die Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit, macht das gedruckte Bild glänzend und ermöglicht die Langzeit-Aufbewahrung des gedruckten Gegenstandes.
Die Wärmebehandlungstemperatur liegt bevorzugt nicht niedriger als die Filmbildungs-Mindesttemperatur der wasser-dispergierbaren Harzteilchen. Die Temperatur reicht bevorzugt von 70°C bis 180°C, in Abhängigkeit vom Typ der wasser-dispergierbaren Harzteilchen und im Hinblick auf die Oberflächeneigenschaften nach der die Porösität verringernden Behandlung.
Eine Wärmebehandlungstemperatur von unter 70°C ergibt weder einen hinreichenden Glanz noch eine ausreichende Eignung als Schutzschicht und wird die Wasserfestigkeit ungenügend machen. Eine Wärmebehandlungstemperatur von mehr als 180°C kann das Basismaterial beschädigen, was unbefriedigende Qualität des gedruckten Gegenstandes zur Folge hat.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, ohne dass diese die Erfindung in irgend einer Weise beschränken.
Beispiel 1
Ein beschichtetes Papierblatt wurde als Basismaterial auf die folgende Weise hergestellt. Eine Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Mischen von 100 Massenteilen feinteiliges Bariumsulfat mit einer mittleren Teilchengröße von 0,6 μm, das durch Reaktion von Bariumsulfat und Bariumchlorid erhalten wurde, 10 Wasserteilen Gelatine, drei Masseteilen Polyethylenglykol und 0,4 Masseteilen Chrom-Alaun präpariert. Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde auf ein Basis-Papierblatt mit einem Basisgewicht von 130 g/m² und einer Bekk-Ebenheit von 340 s derart aufgebracht, dass sich eine Trocken-Dicke von 20 μm ergab. Das beschichtete Papierblatt wurde superkalandriert, um ein Basismaterial mit einer Oberflächenebenheit von 400 s (Sekunden) zu erhalten.
Eine andere Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Mischen von 100 Masseteilen Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymerem (Filmbildungs-Mindesttemperatur: 130°C, mittlere Teilchengröße: 0,7 μm) und 10 Masseteilen Styren-Acrylatester-Copolymerem (Movinyl 752, Handelsname, Hoechst Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 30°C, mittlere Teilchengröße: 0,1 μm) und Einstellung des Feststoffgehaltes der flüssigen Mischung auf 30 % erhalten. Die Beschichtungsflüssigkeit wurde mittels eines Stangenbeschichters auf das auf die oben erwähnte Weise hergestellte Basismaterial aufgebracht und für 10 Minuten bei 60°C getrocknet, um eine poröse Schicht mit einer Dicke von etwa 20 μm zu bilden. Somit wird ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht und es wurde bestätigt, dass eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen aufgetreten war.
Auf dieses Aufzeichnungsmedium wurde mit Tinten der unten angegebenen Zusammensetzung mittels eines Tintenstrahldruckers (BJC610JW, Handelsname, Canon K.K.) ein Bild gedruckt. Das Aufzeichnungsmedium wurde bei 140°C Wärme behandelt, um die poröse Schicht nicht-porös zu machen und ein Druckerzeugnis mit Foto-Druckqualität zu erhalten. Eingesetzte Tinten Farbstoffe

Gelb C.I. Direct Yellow 86

Magenta C.I. Acid Red 35

Cyan C.I. Direct Blue 199

Schwarz C.I. Food Black 2

Tintenzusammensetzung

Farbstoff 3 Teile

Glyzerin 7 Teile

Thioglykol 7 Teile

Wasser 83 Teile
Das Druckerzeugnis wurde hinsichtlich der Dichte, des Glanzes und der Witterungsbeständigkeit bzw. Wetterfestigkeit des schwarzen Bildes bewertet. Das Aufzeichnungsmedium wurde hinsichtlich der Abriebfestigkeit bewertet.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

(a) Bilddichte: Die Bilddichte wurde mittels eines MacBeth-Reflektodensitometers RD-918 gemessen.
(b) Oberflächenglanz: Der Oberflächenglanz wurde mittels eines digitalen Winkelvariations-Glanzmessers (hergestellt von Suga Testen K.K.) bei Winkeln von 20° und 75° gemäß JIS-P-8142 gemessen.
(c) Wasserfestigkeit: 0,03 ml Wasser wurden auf das Druckerzeugnis getropft. Ein solches, bei dem kein Verfließen der Tinte auftrat, wurde als „gut" bewertet. Ein solches, bei dem ein Verfließen der Tinte auftrat, wurde als „schlecht" bewertet.
(d) Abriebfestigkeit: Ein 700-g-Gewicht wurde auf das Aufzeichnungsmedium gebracht und zum Reiben des Druckes benutzt. Ein Druck, welcher nicht verkratzte, wurde als „gut" bewertet, ein solcher, welcher leicht verkratzte, wurde als „annehmbar" bewertet; ein solcher, welcher merklich verkratzte, wurde als „schlecht" bewertet.
(e) Tintenaufnahmevermögen: Die Grenze zwischen der gelben Farbe und der roten Farbe wurde beobachtet. Ein Druck, bei dem kein Verlaufen der Tinte auftrat, wurde als „gut" bewertet; ein solcher, bei dem ein Verlaufen der Tinte auftrat, wurde als „schlecht" bewertet.

Beispiel 2
Ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass acrylsäuremodifizierte kolloidale Kieselerde (Movinyl 8030, Handelsname, Hoechst Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 30°C, mittlere Teilchengröße: 0,06 μm) anstelle des Styren-Acrylatester-Copolymeren eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen aufweist.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Beispiel 3
Ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymeres (Movinyl 630, Handelsname, Hoechst Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 19°C, mittlere Teilchengröße: 0,15 μm) anstelle des Styren-Acrylatester-Copolymeren eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen aufweist.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Beispiel 4
Ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 3 präpariert, mit der Ausnahme, dass die Menge des Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymeren in 20 Masseteile geändert wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen aufweist.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Beispiel 5
Ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 3 präpariert, mit der Ausnahme, dass die Menge des Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymeren in 5 Masseteile geändert wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen aufweist.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass allein das Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymere (Filmbildungs-Mindesttemperatur: 130°C, mittlere Teilchengröße: 0,75 μm) als wasser-dispergierbare Harzteilchen der porösen Harzschicht eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen aufweist.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Dieses Aufzeichnungsmedium ist hinsichtlich der Abriebfestigkeit der porösen Schicht nicht zufriedenstellend. Während des Drucks wurden viele Kratzer auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums erzeugt. Die Kratzer konnten auch durch die die Porösität verringernde Behandlung nicht beseitigt werden.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass einzig ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres (VINYBLAN 240, Handelsname, Nisshin Kagaku Kogyo K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 10°C, mittlere Teilchengröße: 0,6 μm) als wasser-dispergierbare Harzteilchen der porösen Harzschicht eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass die eine partiale Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen hat, aber die Porösität war niedrig.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Mischung aus 100 Masseteilen Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres (VINYBLAN 240, Handelsname, Nisshin Kagaku Kogyo K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 10°C, mittlere Teilchengröße: 0,6 μm) und 10 Masseteilen Styren-Acrylatester-Copolymeres (MOVINYL 756, Handelsname, Hochest Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: unter 0°C, mittlere Teilchengröße: 0,06 μm) als wasserdispergierbare Harzteilchen der porösen Harzschicht eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen hat, aber die Porösität war niedrig.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie beim Vergleichsbeispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Vinylchlorid-Acrylatester-Copolymeres (VINYBLAN 270, Handelsname, Nisshin Kagaku Kogyo K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 0°C, mittlere Teilchengröße: 0,6 μm anstelle des Styren-Acrylatester-Copolymeren eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen hat, aber die Porösität war niedrig.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 5
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Mischung aus 100 Masseteilen Styren-Acrylatester-Copolymerem (Movinyl 752, Handelsname, Hoechst Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 30°C, mittlere Teilchengröße: 0,1 μm) und 10 Masseteilen Styren-Acrylatester-Copolymerem (Movinyl 756, Handelsname, Hoechst Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: unter 0°C, mittlere Teilchengröße: 0,06 μm) als wasser-dispergierbare Harzteilchen der porösen Harzschicht verwendet wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen hat, aber die Porösität war niedrig.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Beispiel 6
Präparationsbeispiel des hydratisierten Aluminiumoxids
Das bei der vorliegenden Erfindung eingesetzte hydratisierte Aluminiumoxid wurde mittels des nachfolgend beschriebenen Verfahrens hergestellt. Es wurde gemäß dem in US-Patent 4 242 271 beschriebenen Verfahren Aluminium-Octoxid präpariert und hydrolisiert, um einen Aluminiumoxid-Schlamm zu erhalten. Dieser Aluminiumoxid-Schlamm wurde mit Wasser auf einen Aluminiumhydrat-Feststoffgehalt von 5 Masse-% verdünnt und bei 80°C für 10 Stunden gealtert. Dieses kolloidale Sol wurde sprüh-getrocknet, um hydratisiertes Aluminiumoxid zu gewinnen. Diese hydratisierte Aluminiumoxid wurde mit entionisiertem Wasser gemischt und dispergiert. Der pH-Wert der Mischung wurde durch Zugabe von salpetriger Säure auf einen pH-Wert von 10 eingestellt. Diese Mischung wurde für 5 Stunden gealtert, um ein kolloidales Sol zu erhalten. Dieses kolloidale Sol wurde entsalzen und durch Zugabe von Essigsäure peptisiert. Das aus diesem kolloidalen Sol erhaltene hydratisierte Aluminiumoxid wurde einer Röntgenbeugungs-Messung unterzogen, und es wurde festgestellt, dass es eine Pseudo-Boehmit-Struktur hat. Die Untersuchung mittels Durchlicht-Elektronenmikroskopie zeigt, dass dieses Pseudo-Boehmit die Gestalt einer Spindel hat.
Das kolloidale Sol des auf die oben beschriebene Weise erhaltenen hydratisierten Aluminiumoxids wurde auf 15 Masse-% konzentriert. Andererseits wurde ein Polyvinylalkohol (PVA 117, Handelsname, Kuraray Co.) in entionisiertem Wasser gelöst, um eine 10 (Masse)%-ige Lösung zu erhalten. Diese beiden Lösungen wurden mit einem Feststoffgehalt von 10 : 1 (Massenverhältnis) gemischt und umgerührt, um eine flüssige Dispersion zu erhalten.
Diese flüssige Dispersion wurde mittels eines Gesenk-Beschichters auf einen Polyethylen-Terephthalat-Film aufgebracht, um eine poröse Tintenaufnahmeschicht zu bilden, die das Pseudo-Boehmit enthält. Die poröse Tintenaufnahmeschicht hatte eine Dicke von etwa 40 μm.
Untersuchung des Querschnitts der Tintenaufnahmeschicht mittels Durchlicht-Elektronenmikroskopen ergab, dass spindelförmige Pseudo-Boehmit in einem nicht-orientierten Zustand enthalten war. Der oben erwähnte Beugungsintensitäts-Variationsindex δ dieser Schicht war 1,0 %.
Auf die so erhaltene Tintenaufnahmeschicht wurde die gleiche poröse Harzschicht wie im Beispiel 1 aufgebracht, um ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Die sich ergebende poröse Harzschicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen aufwies.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein Druck hergestellt und bewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
Beispiel 7
Ein Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die poröse Harzschicht des Beispiels 6 durch die gleiche poröse Harzschicht wie beim Beispiel 2 ersetzt wurde. Ein Druck wurde mit diesem Aufzeichnungsmedium auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt. Tabelle 2 zeigt die Bewertungsergebnisse.
Beispiel 8
Ein Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die poröse Harzschicht des Beispiels 6 durch die gleiche poröse Harzschicht wie beim Beispiel 3 ersetzt wurde. Ein Druck wurde mit diesem Aufzeichnungsmedium auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt. Tabelle 2 zeigt die Bewertungsergebnisse.
Beispiel 9
Ein Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die poröse Harzschicht des Beispiels 6 durch die gleiche poröse Harzschicht wie beim Beispiel 4 ersetzt wurde. Ein Druck wurde mit diesem Aufzeichnungsmedium auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt. Tabelle 2 zeigt die Bewertungsergebnisse.
Beispiel 10
Ein Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die poröse Harzschicht des Beispiels 6 durch die gleiche poröse Harzschicht wie beim Beispiel 5 ersetzt wurde. Ein Druck wurde mit diesem Aufzeichnungsmedium auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt. Tabelle 2 zeigt die Bewertungsergebnisse.
Beispiel 11
Ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durch Bereitstellen der gleichen Tintenaufnahmeschicht wie beim Beispiel 6 auf dem gleichen Basismaterial wie in Beispiel 1 und Bereitstellen der gleichen porösen Tintenschicht wie beim Beispiel 3 auf der Tintenaufnahmeschicht hergestellt. Ein Druck wurde mit diesem Aufzeichnungsmedium auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt. Tabelle 2 zeigt die Bewertungsergebnisse.
Vergleichsbeispiel 6
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass nur das Vinylchlorid-Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymere (Filmbildungs-Mindesttemperatur: 130°C, mittlere Teilchengröße: 0,7 μm) als wasser-dispergierbare Harzteilchen der porösen Harzschicht eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen aufweist.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 7
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass einzig ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres (VINYBLAN 240, Handelsname, Misshin Kagaku Kogyo K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 10°C, mittlere Teilchengröße: 0,6 μm) als wasser-dispergierbare Harzteilchen der porösen Harzschicht eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass die eine partiale Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen hat, aber die Porösität war niedrig.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 8
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Mischung aus 100 Masseteilen Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeres (VINYBLAN 240, Handelsname, Misshin Kagaku Kogyo K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 10°C, mittlere Teilchengröße: 0,6 μm) und 10 Masseteilen Styren-Acrylatester-Copolymeres (MOVINYL 756, Handelsname, Hochest Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: unter 0°C, mittlere Teilchengröße: 0,06 μm) als wasserdispergierbare Harzteilchen der porösen Harzschicht eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen hat, aber die Porösität war niedrig.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 9
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie beim Beispiel 8 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Vinylchlorid-Acrylatester-Copolymeres (VINYBLAN 270, Handelsname, Nisshin Kagaku Kogyo K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 0°C, mittlere Teilchengröße: 0,6 μm) anstelle des Styren-Acrylatester-Copolymeren eingesetzt wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen hat, aber die Porösität war niedrig.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 10
Ein Aufzeichnungsmedium wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Mischung aus 100 Masseteilen Styren-Acrylatester-Copolymerem (Movinyl 752, Handelsname, Hoechst Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: 30°C, mittlere Teilchengröße: 0,1 μm) und 10 Masseteilen Styren-Acrylatester-Copolymerem (Movinyl 756, Handelsname, Hoechst Gosei K.K.; Filmbildungs-Mindesttemperatur: unter 0°C, mittlere Teilchengröße: 0,06 μm) als wasser-dispergierbare Harzteilchen der porösen Harzschicht verwendet wurde.
Die so erhaltene poröse Schicht wurde mittels SEM untersucht, und es wurde bestätigt, dass sie eine partielle Schmelz-Verbindung der wasser-dispergierbaren Harzteilchen hat, aber die Porösität war niedrig.
Mit diesem Aufzeichnungsmedium wurde ein Druck hergestellt und auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 bewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
Wie oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung ein neues Aufzeichnungsmedium mit hohem Tintenaufnahmevermögen und hoher Abriebfestigkeit bereit.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsmedium mit einer auf einem Basismaterial befindlichen porösen Harzschicht, die enthält – in Wasser dispergierbare Harzpartikel B mit einer Filmbildungs-Mindesttemperatur von nicht weniger als 0°C und – in Wasser dispergierbare Harzpartikel A, die eine höhere Filmbildungstemperatur als diejenige der besagten Harzpartikel B und eine größere durchschnittliche Partikelgröße als diejenige der besagten Harzpartikel B haben.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem Partikel der Harzpartikel A und Partikel der Harzpartikel B partiell schmelzverbunden sind.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem die Differenz zwischen Filmbildungs-Mindesttemperatur der Harzpartikel A und Filmbildungs-Mindesttemperatur der Harzpartikel B nicht weniger als 50°C beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3, bei dem die Differenz zwischen den Filmbildungs-Mindesttemperaturen nicht weniger als 60°C beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 3, bei dem die Differenz zwischen den Filmbildungs-Mindesttemperaturen nicht weniger als 70°C beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem die Harzpartikel A eine durchschnittliche Partikelgröße von 0,1 bis 10 μm haben.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem die Harzpartikel B eine durchschnittliche Partikelgröße von 0,01 bis 0,3 μm haben.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem die Harzpartikel A ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Copolymeren von Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylsäure, Urethan, Polyester und Äthylen, sowie modifizierten Produkten davon.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem die Harzpartikel A ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus zwei- oder mehrkomponentigen Copolymeren von Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylchlorid-Acrylsäure, Vinylacetat-Acrylsäure und Styren-Acrylsäure sowie modifizierten Produkten davon.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem die Harzpartikel B ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Copolymeren von Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylsäure, Urethan, Polyester und Äthylen sowie modifizierten Produkten davon.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem die Harzpartikel B ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus zwei- oder mehrkomponentigen Polymeren von Acrylsäure, Vinylchlorid-Vinylacetat, Vinylchlorid-Acrylsäure, Vinylacetat-Acrylsäure und Styren-Acrylsäure sowie modifizierten Produkten davon.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem das Basismaterial eine Bariumsulfatschicht auf der Oberfläche eines Basispapierbogens aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem eine Tintenaufnahmeschicht zwischen porösem Harzmaterial und Basismaterial vorgesehen ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, bei dem eine Tintenaufnahmeschicht auf beiden Oberflächen des Basismaterials vorgesehen ist.