DE60203497T2

DE60203497T2 - Bildaufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE60203497T2
Application number: DE60203497T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Takeda
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: WO2002096657A1; CN1512941A; ATE292020T1; EP1395437A1; ES2237674T3; JP2002362005A; EP1395437B1; DE60203497D1; CN1272185C; KR20040004660A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildaufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen eines Tintenbilds mit einem Druckverfahren, wie beispielsweise einem Tintenstrahldruckverfahren, und insbesondere ein Bildaufzeichnungsmedium, das sowohl auf Pigmenttinten als auch Farbstofftinten angepasst werden kann und ein Bild von hoher Qualität aufzeichnen kann.
Es ist bekannt, dass ein Bildaufzeichnungsmedium, das einen Träger mit atmenden Mikroporen umfasst, das heißt, einen porösen Träger, dessen Oberflächen und Mikroporen hydrophil gemacht wurden, als ein Bildaufzeichnungsmedium, wie beispielsweise ein Tintenstrahldruckpapier, von Nutzen ist. Ein derartiges Bildaufzeichnungsmedium ist in US-A-5605750, WO 99/03685 und WO 01/10650 offenbart.
WO 99/03685 beispielsweise offenbart ein Bildaufzeichnungsmedium, der einen grenzflächenaktiven Stoff und ein mehrwertiges Metallsalz umfasst, die in den Mikroporen eines Trägers enthalten sind, der eine poröse Folie umfasst. Das mehrwertige Metallsalz ist in den Mikroporen fixiert, indem den Innenwänden der Mikroporen mit dem grenzflächenaktiven Stoff Hydrophilizität verliehen und dann eine Flüssigkeit appliziert wird, die das mehrwertige Metallsalz enthält. Die Tinte wird so gedruckt (bzw. aufgezeichnet), dass sie auf der Oberfläche des Trägers fixiert ist.
Auf dem Träger kann eine tintenaufnehmende Schicht bereitgestellt sein. Auf diese Weise wird das in der Tinte enthaltene Pigment auf der Fixierungsoberfläche gehalten, so dass die Migration des Pigments in die Poren effektiv verhindert und die Farbgebung und die Schnelltrocknungseigenschaft verbessert werden kann. WO01/10650 (entspricht JP-2001-47734 A) schlägt die Verwendung einer Schicht vor, die ein wasserlösliches Salz und ein organisches Bindemittel als eine tintenaufnehmende Schicht umfasst, die auf dem Träger ausgebildet wird, der atmende Mikroporen aufweist.
Das wasserlösliche Salz fungiert als ein Koagulans und koaguliert (bzw. fixiert) das Pigment schnell auf der Oberfläche der tintenaufnehmenden Schicht, wenn die Tinte auf die Oberfläche des Mediums (die Oberfläche der tintenaufnehmenden Schicht) aufgetragen wird (durch Drucken). Auf diese Weise wird die Migration des Pigments in die Poren im Medium effektiv verhindert und die Schnelltrocknungseigenschaft gefördert.
Das organische Bindemittel fungiert zum Fixieren (bzw. Binden) des Koagulans in der tintenaufnehmenden Schicht auf effektive Weise. Dadurch kann die Wasserfestigkeit des fixierten Tintenbilds durch den synergistischen Effekt der Koagulationsfunktion des wasserlöslichen Salzes und der Bindefunktion des Bindemittels effektiv verbessert werden.
Der Gehalt des Koagulans beträgt für gewöhnlich basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelpolymers 1 bis 70 Gewichtsteile.
JP-A-10-86505 offenbart ein Tintenstrahldruckpapier, das durch Auftragen eines wasserfesten Mittels für ein Tintenstrahldruckpapier, wobei das Mittel ein spezifisches kationisches Urethan-Oligomer umfasst, auf ein Normalpapier oder beschichtetes Papier ausgebildet wird, obwohl das offenbarte Druckpapier kein Bildaufzeichnungsmedium ist, das einen Träger aufweist, dessen Oberflächen und Mikroporen hydrophil gemacht wurden. Wenn ein Blatt Papier als ein Tintenstrahldruckmedium verwendet wird, tritt ein Problem auf, wie dass ein Farbstoff aufgrund der Adhäsion von Wasser nach dem Aufzeichnen durchschlagen kann. Daher wird die Verwendung eines wasserfesten Mittels erörtert.
Als das wasserfeste Mittel sind kationische Harze, wie beispielsweise Dicyandiamid-Kondensate, Polyamin und Polyethylenimin, bekannt, diese leiden jedoch unter einigen Nachteilen wie unzureichender Wasserfestigkeit, Farbtonänderung, Gelbwerden von weißen Abschnitten eines Blatts Papier, Durchschlagen von Tinten. Das kationische Urethan-Oligomer kann die Wasserfestigkeit von gedruckten Bildern verbessern und die Farbtonänderung und das Gelbwerden von weißen Abschnitten eines Blatts Papier im Wesentlichen verhindern, wenn zum Bedrucken des Blatts Papier eine Farbstofftinte verwendet wird.
Das kationische Urethan-Oligomer kann durch die Polyaddition der folgenden Verbindungen (A), (B) und (C) zum Erhalten eines Polyurethans und Neutralisieren mindestens eines Teils der tertiären Aminogruppen des Polyurethans mit einer Säure oder Quaternisieren mindestens eines Teils der tertiären Aminogruppen des Polyurethans mit einem Quaternisierungsmittel hergestellt werden:

(A) ein Polyol mit mindestens zwei aktiven Wasserstoff atomen, die mit einer Isocyanatgruppe reaktionsfähig sind, und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 300 bis 5000;
(B) ein Diol, ein Triol, ein Diamin oder ein Triamin mit einer tertiären Aminogruppe und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als 300;
(C) ein organisches Isocyanat mit mindestens zwei Isocyanatgruppen.

Gemäß der ausführlichen Offenbarung dieser JP-A-Veröffentlichung beträgt das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des kationischen Urethan-Oligomers weniger als 10.000 (etwa 1000 bis 8000).
Kürzlich wurden großformatige Tintenstrahldrucker, mit denen die Tintenart zwischen der Pigmenttinte und der Farbstofftinte mit einem mit der Fingerspitze ausgeführten Vorgang gewechselt werden kann, kommerzialisiert. Daher ist für die Benutzer derartiger Tintenstrahldrucker der Wunsch natürlich, Bildaufzeichnungsmedien mit beiden Tintenarten ohne Ändern der Mediensorten zu bedrucken. Es ist jedoch sehr schwierig gewesen, das Bild von hoher Qualität sowohl mit der Farbstofftinte als auch der Pigmenttinte auf den herkömmlichen Bildaufzeichnungsmedien zu drucken.
Im Fall der oben beschriebenen tintenaufnehmenden Schicht, die das wasserlösliche Salz und das organische Bindemittel enthält, beispielsweise können Bilder von guter Qualität durch Drucken mit der Pigmenttinte ausgebildet werden, der Farbton ändert sich jedoch leicht und folglich tendiert die Farbe des in Farbe gedruckten Bilds dazu, sich zum Gelben hin zu verlagern.
Das Tintenstrahldruckpapier, das das kationische Urethan-Oligomer umfasst, hat Auswirkungen auf das Drucken mit der Farbstofftinte. Im Fall des Druckens mit der Pigmenttinte ist das Durchschlagen der bedruckten Flächen jedoch oftmals erheblich. Dies liegt zum Teil daran, dass die Farbgebungskomponente (das Pigment) in der Tinte zum Migrieren zu den Poren im Medium tendiert.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Bildaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 bereit, umfassend: (i) einen Träger mit atmenden Mikroporen, dessen Oberflächen und Mikroporen hydrophil gemacht werden, und (ii) eine tintenaufnehmende Schicht, die auf der Oberfläche des Trägers bereitgestellt ist und ein Bindemittel und ein Koagulans umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die tintenaufnehmende Schicht ein kationisches organisches Oligomer, das im Molekül eine kationische funktionelle Gruppe aufweist, oder ein kationisches Polymer, das im Molekül eine kationische funktionelle Gruppe aufweist, als ein Koagulans umfasst.
Das Bildaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfasst (i) einen porösen Träger mit atmenden Mikroporen, dessen Oberflächen und Mikroporen hydrophil gemacht werden, und (ii) eine tintenaufnehmende Schicht, die auf der Oberfläche des Trägers bereitgestellt ist und (a) ein Bindemittel und das kationische Oligomer bzw. Polymer als das Koagulans (b) umfasst, wie in Anspruch 1 definiert ist. Auf diese Weise können die Bilder von hoher Qualität darauf ohne Gelbwerden (der Farbtonverlagerung) oder das erhebliche Durchschlagen der Tinte beim Drucken mit sowohl der Farbstofftinte als auch der Pigmenttinte gedruckt werden. Somit kann die vorliegende Erfindung ein Bildaufzeichnungsmedium bereitstellen, das den Wunsch der Benutzer erfüllen kann, die das Bedrucken von Medien mit sowohl der Farbstofftinte als auch der Pigmenttinte wünschen.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildaufzeichnungsmedium bereitzustellen, das den Wunsch der Benutzer erfüllen kann, die das Bedrucken von Medien mit der Farbstofftinte und der Pigmenttinte ohne Ändern der Mediensorten wünschen.
Konkreter ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildaufzeichnungsmedium bereitzustellen, das darauf ein Bild von hoher Qualität ohne Gelbwerden (der Farbtonverlagerung) oder das erhebliche Durchschlagen der Tinte mit sowohl der Farbstofftinte als auch der Pigmenttinte ausbilden kann.
Wenn das wasserlösliche Salz als das Koagulans verwendet wird, ändert sich der Farbton im Fall des Druckens mit der Farbstofftinte. Wie in JP-A-10-86505 offenbart ist, handelt es sich bei dem kationischen organischen Oligomer um ein hervorragendes wasserfestes Mittel, das die Qualität des mit der Farbstofftinte ausgebildeten Bilds verbessert. Das kationische organische Oligomer für sich weist jedoch eine schlechtere Koagulationsfunktion als das wasserlösliche, auf Salz basierende Koagulans auf. Das heißt, das kationische organische Oligomer sollte weiter verbessert werden, um das Pigment auf der Oberfläche der tintenaufnehmenden Schicht schnell zu koagulieren und die Migration des Pigments in die Poren im Träger zu verhindern, wenn die Pigmenttinte auf die Oberfläche des Mediums aufgetragen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Träger, der die Oberfläche und die Mikroporen aufweist, die hydrophil gemacht werden, verwendet, um den Schwachpunkt des kationischen organischen Oligomers auszugleichen, der beim Drucken mit der Pigmenttinte auftritt, und auf diese Weise wird die Konformität des Mediums gegenüber der Pigmenttinte verbessert.
Das Element einer derartigen synergistischen Funktion sind nicht geklärt worden; diese kann jedoch folgendermaßen betrachtet werden:
Im Allgemeinen ist eine niedermolekulare Verbindung mit einer starken Ionendissoziationseigenschaft wie das wasserlösliche Salz zum Verstärken der Koagulationsfunktion vorteilhaft. Das Molekulargewicht der Verbindung hat einen Einfluss auf die Anzahl von Ionen, die pro Einheitsvolumen der ionenaufnehmenden Schicht dissoziieren können. Folglich kann das kationische organische Oligomer mit der schwachen Ionendissoziationseigenschaft die Koagulationsfunktion im Allgemeinen nicht verstärken. Andererseits tritt das Gelbwerden beim Drucken mit der Farbstofftinte leichter auf, wenn die Anzahl der dissoziierbaren Ionen ansteigt. Dies kann daran liegen, dass der Farbstoff mit den Ionen zur Bildung eines Komplexes einer komplexartigen Substanz reagiert und sich dadurch die Absorptionslichtwellenlänge verlagert. Dementsprechend ist das kationische organische Oligomer vom Gesichtspunkt der Verhinderung des Gelbwerdens her vorteilhafter als das wasserlösliche Salz. Der Schwachpunkt des kationischen organischen Oligomers in Bezug auf die Koagulationsfunktion kann mit dem hydrophilen porösen Träger kompensiert werden. Die Koagulationsreaktion des kationischen organischen Oligomers mit dem Pigment wird verzögert, wenn ein Dispersionsmedium der Tinte eine übermäßig lange Zeit an der bedruckten Fläche verbleibt, da das organische Oligomer eine geringere Wechselwirkung mit dem Pigment als das wasserlösliche Salz hat. Es wird vermutet, dass der hydrophile poröse Träger das Dispersionsmedium der Drucktinte schnell absorbiert und zum Verstärken der Schnelltrocknungseigenschaft fungiert und die Koagulationsreaktion mit dem Pigment beschleunigt.
Die tintenaufnehmende Schicht kann aus einer einzigen Schicht bestehen, die die Mischung des Bindemittelpolymers mit dem kationischen Polymer (oder Oligomer) enthält. Vorzugsweise weist die tintenaufnehmende Schicht eine Laminatstruktur aus zwei Schichten auf, wie im Folgenden beschrieben ist:
Das heißt, die tintenaufnehmende Schicht umfasst (ii-1) eine Basisschicht, die eine Rückfläche, die der Oberfläche des Trägers gegenüberliegt, und eine der Rückfläche gegenüberliegende Oberfläche aufweist und das Bindemittel enthält, und (ii-2) eine obere Schicht, die das Koagulans enthält, wobei zumindest ein Teil davon in die Basisschicht imprägniert ist, so dass es sich in der Nähe der Oberfläche der Basisschicht befindet.
Wenn eine derartige tintenaufnehmende Schicht verwendet wird, kann die Funktion zum Verhindern des Gelbwerdens und auch des Tintendurchschlags sowohl beim Drucken mit der Farbstofftinte als auch beim Drucken mit der Pigmenttinte effektiver verbessert werden.
Koagulans
Beim Koagulans handelt es sich um ein kationisches organisches Oligomer, das im Molekül eine kationische funktionelle Gruppe aufweist (ein kationisches Oligomer), oder ein kationisches organisches Polymer, das im Molekül eine kationische funktionelle Gruppe aufweist (ein kationisches Polymer).
Das kationische Oligomer hat ein Zwischenmolekulargewicht, das zwischen dem des niedermolekularen Koagulans, wie beispielsweise dem wasserlöslichen Salz, und dem des Polymers liegt. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des kationischen Oligomers beträgt für gewöhnlich 500 bis 10.000.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des kationischen Polymers beträgt für gewöhnlich 10.000 bis 1.000.000.
Das kationische Oligomer bzw. Polymer weist mindestens eine kationische funktionelle Gruppe auf, die aus der Gruppe bestehend aus stickstoffhaltigen kationischen funktionellen Gruppen, Sulfoniumsalzen (z. B. -S⁺R₂·X^–, wobei R eine Methylgruppe oder ein Wasserstoffatom ist und X ein Halogenidion ist) und Phosphoniumsalzen (z. B. -P⁺R₃·X^–, wobei R eine Methylgruppe oder ein Wasserstoffatom ist und X ein Halogenidion ist) ausgewählt ist.
Die stickstoffhaltige kationische funktionelle Gruppe ist mindestens eine Gruppe, die aus der Gruppe bestehend aus Aminsalzen, quartären Ammoniumsalzen (z. B. -N⁺R₃·X^–, wobei R eine Methylgruppe oder ein Wasserstoffatom ist und X ein Halogenidion ist) , Pyridiumsalzen (z. B. -N⁺C₅H₅·X^–, wobei X ein Halogenidion ist) und Polyethylenpolyamin (z. B. -NH(C₂H₄NH)_mH, wobei m eine Zahl von 2 bis 4 ist) ausgewählt ist.
Wenn das kationische Oligomer bzw. Polymer in der tintenaufnehmenden Schicht in Beimengung mit dem Bindemittelpolymer enthalten ist, enthält es vorzugsweise mindestens eine kationische funktionelle Salzgruppe im Molekül, die aus der Gruppe bestehend aus Sulfoniumsalzen, Phosphoniumsalzen, quartären Ammoniumsalzen und Pyridiniumsalzen ausgewählt ist. Derartige kationische funktionelle Salzgruppen sind zur Verhinderung des Gelbwerdens vorteilhaft, da sie eine mäßige Ionendissoziationseigenschaft aufweisen und außerdem die Koagulationsfunktion aufzeigen, so dass das Durchschlagen im Fall des Druckens mit der Pigmenttinte mittels des hydrophilen porösen Trägers. Wenn das Bindemittel der tintenaufnehmenden Schicht ein ionenmodifiziertes Polymer umfasst, insbesondere ein Polymer mit einer anionischen funktionellen Gruppe, das nicht erfindungsgemäß ist, wechselwirkt das kationische Polymer in einer Farbe nicht mit dem ionenmodifizierten Polymer zur Ausbildung der tintenaufnehmenden Schicht und das kationische Polymer kann folglich den stabil dispergierten oder gelösten Zustand ohne die Koagulation beibehalten. Von einem solchen Gesichtspunkt her ist das Polymer bzw. Oligomer mit dem quartären Ammoniumsalz im Molekül besonders bevorzugt.
Als das kationische Polymer können Polymere, die Hauptketten aufweisen, die Polyamin, Polyurethan, Polyharnstoff, Polyester oder Polyoxyalkylenether umfassen, wobei jedes die kationische funktionelle Gruppe im Molekül enthält, verwendet werden. Gleichfalls können Oligomere, die Hauptketten aufweisen, die Polyamin, Polyurethan, Polyharnstoff, Polyester oder Polyoxyalkylenether umfassen, wobei jedes die kationische funktionelle Gruppe im Molekül enthält, als das kationische Oligomer verwendet werden.
Das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende kationische Polyurethan kann mittels eines herkömmlichen Vorgangs zur Synthese von Polyurethan hergestellt werden. Beispielsweise wird es durch die Reaktion eines Polyisocyanats mit einem Polyol-Gemisch hergestellt, das ein Polyol enthält, das eine kationische funktionelle Gruppe, wie beispielsweise eine quartäre Ammoniumgruppe, aufweist.
Wenn die kationische funktionelle Gruppe die quartäre Ammoniumgruppe ist, kann das kationische Polyurethan mittels Quaternisieren einer Vorläufersubstanz hergestellt werden, die durch die Reaktion von (1) eines Gemischs einer Verbindung, die einen aktiven Wasserstoff und eine tertiäre Amingruppe im Molekül aufweist, und eines Polyols mit (2) einem Polyisocyanat hergestellt wurde. Derartige Reaktionen können wie folgt durchgeführt werden:
Zunächst werden ein Polyol, das mindestens zwei aktive Wasserstoffatome aufweist, die mit der Isocyanatgruppe reaktionsfähig sind, als ein Rohstoff-Oligomer, das die Hauptkette bildet, und ein Lösungsmittel, das keinen aktiven Wasserstoff aufweist, in ein Reaktionsgefäß gegeben, das mit Stickstoff ersetzt wurde. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polyols beträgt für gewöhnlich 300 bis 5000.
Dann wird ein Polyisocyanat, das mindestens zwei Isocyanatgruppen aufweist, zum Gefäß zugegeben und es wird mehrere Stunden auf eine Temperatur von 60 °C oder mehr erhitzt, um dem Polyisocyanat das Reagieren mit dem Rohstoff-Oligomer zu ermöglichen. Nach dem Abkühlen des bei dieser Reaktion erhaltenen Reaktionsprodukts auf eine Temperatur von 50 °C oder weniger wird eine Aminogruppen enthaltende Verbindung, die einen aktiven Wasserstoff und eine tertiäre Amingruppe aufweist, zu dem Reaktionsprodukt zugegeben. Darüber hinaus wird die Mischung erhitzt und mehrere Stunden bei einer Temperatur von 60 °C oder mehr umgesetzt. Auf diese Weise wird ein Polyurethan-Vorpolymerisat als eine kationische Oligomer-Vorläufersubstanz erhalten. Als die Aminogruppen enthaltende Verbindung kann ein Diol, ein Triol, ein Diamin oder ein Triamin, die jeweils einen aktiven Wasserstoff und eine tertiäre Amingruppe im Molekül aufweisen, verwendet werden. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts einer solchen Verbindung beträgt für gewöhnlich weniger als 300.
Das erhaltene Urethan-Vorpolymerisat wird mit einer Säure umgesetzt, um die tertiäre Aminogruppe zu quaternisieren.
Schließlich wird überschüssiges Wasser zu der Reaktionsmischung zugegeben, um die nicht umgesetzten Isocyanatgruppen zu vernichten, worauf die Nachreaktion bei ungefähr 50 °C für mehrere Stunden folgt, um eine wässrige Lösung zu erhalten, die das beabsichtigte kationische Oligomer (das kationische Polyurethan-Oligomer) enthält.
Beispiele des obigen Polyols beinhalten Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol, Polyethylenglykol, Polyadditionsprodukte von Bisphenol A und Propylenoxid, Polyadditionsprodukte von Bisphenol S und Propylenoxid, auf Adipinsäure basierender Polyester, auf Isophthalsäure basierender Polyester.
Beispiele der obigen Aminogruppen enthaltenden Verbindung beinhalten N-Methyl-N,N-diethanolamin, N-Ethyl-N,N-diethanolamin, N-Isobutyl-N,N-diethanolamin, Triethanolamin, Methyliminobispropylamin, Butyliminobispropylamin, Tri-(2-aminoethyl)amin.
Als das Polyisocyanat können jene verwendet werden, die herkömmlicherweise zur Synthese von Polyurethan verwendet werden. Beispiele des herkömmlichen Polyisocyanats beinhalten aliphatische Diisocyanate, wie beispielsweise Tetramethylendiisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Dodecamethylendiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat.
Spezifische Beispiele des in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden kationischen Polymers sind ein kationisches Polyamin, das eine quartäre Ammmoniumsalzgruppe enthält und von NIKKA Chemical Co., Ltd. unter dem Handelsnamen NEOFIX IJ-450^® erhältlich ist, und ein kationisches Polyamidharz, das von NIPPON PMC Co., Ltd. unter dem Handelsnamen WS SERIES^® erhältlich ist.
Spezifische Beispiele des in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden kationischen Oligomers sind ein kationisches Polyurethan, das eine quartäre Ammmononiumsalzgruppe enthält und von NIKKA Chemical Co., Ltd. unter dem Handelsnamen NEOFIX IJ-150^® erhältlich ist, und ein organisches Oligomer, das eine quartäre Ammmoniumsalzgruppe enthält und von Witco Chemical unter dem Handelsnamen Emcol^® CC-9, Emcol^® CC-36 oder Emcol^® CC-42 erhältlich ist.
Die Menge des in der tintenaufnehmenden Schicht als das Koagulans einzubindenden kationischen Oligomers bzw. Polymers beträgt 1 bis 40 Gewichtsteile, vorzugsweise 3 bis 35 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 5 bis 30 Gewichtsteile, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelpolymers. Wenn der Gehalt des kationischen Oligomers bzw. Polymers zu niedrig ist, nimmt die Koagulationswirkung ab, so dass beim Drucken mit der Pigmenttinte eine Unschärfe des Tintenbilds auftreten kann. Wenn dieser Gehalt zu hoch ist, kann beim Drucken mit der Farbstofftinte das Gelbwerden auftreten.
Das kationische Oligomer bzw. Polymer und das anionische organische Oligomer, das nicht erfindungsgemäß ist, können gleichzeitig verwendet werden, insofern die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Das anionische organische Oligomer weist eine Hauptkette, die Polyurethan, Polyharnstoff, Polyester oder Polyoxyalkylenether umfasst, und eine anionische funktionelle Gruppe auf. Beispiele der anionischen funktionellen Gruppe sind Carboxylatsalzgruppen, Sulfonatsalzgruppen, Phosphatestersalzgruppen.
Darüber hinaus können auch amphoterische Oligomere, wie beispielsweise Betain- oder Sulfobetain-Oligomere, verwendet werden.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Oligomers, das zusammen mit dem kationischen Oligomer bzw. Polymer verwendet werden kann, beträgt für gewöhnlich 500 bis 8000.
Träger
Der Träger kann eine Folie oder eine Bahn mit atmenden Mikroporen (die zusammengenommen als „poröse Folie" bezeichnet werden) umfassen und seine Oberfläche und Mikroporen werden hydrophil gemacht. Die Art der porösen Folie ist nicht eingeschränkt, insofern die oben beschriebenen Effekte erzielt werden, und es kann ein beliebiger Träger, der herkömmlicherweise im Bildaufzeichnungsmedium verwendet wird, verwendet werden. Gestreckte Harzfolien, wie beispielsweise TESLIN^® poröse Folie (eine gestreckte poröse Harzfolie von PPG Industries), beispielsweise werden bevorzugt verwendet.
Die Durchlässigkeit der porösen Folie beträgt für gewöhnlich 10 bis 3000 s/100 ml, vorzugsweise 50 bis 2500 s/100 ml, besonders bevorzugt 100 bis 2000 s/100 ml bezüglich einer Durchlässigkeit nach Gurley.
Hierin ist die Durchlässigkeit nach Gurley ein Wert, der mit einem Gurley-Durchlässigkeitsmessgerät gemäß JIS P-8117-1980 gemessen und durch eine Zeit (Sekunden) ausgedrückt wird, die erforderlich ist, um 100 ml der Luft durch eine Probe durchströmen zu lassen.
Beispiele des Materials der porösen Folie beinhalten Polyethylen, Polypropylen, Polymethylpent-1-en, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrol-Butadien-Acrylnitril-Copolymere, Polyamid, Polycarbonat, Acrylharze, Polyester und Copolymerpolyester. Diese können als eine Mischung von zwei oder mehreren verwendet werden. Von diesen sind allgemeine Harze, wie beispielsweise Polyolefin (z. B. Polypropylen, Polyethylen hoher Dichte), vom. Gesichtspunkt der Wasserfestigkeit und Kosten her bevorzugt.
Die poröse Folie kann gegebenenfalls anorganisches feines Pulver zum Erhöhen der Porosität der Folie enthalten. Beispiele des anorganischen feinen Pulvers beinhalten Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, kalzinierter Ton, Siliciumdioxid und dergleichen. Die Teilchengröße des feinen Pulvers beträgt für gewöhnlich 0,3 bis 10 μm, vorzugsweise 0,8 bis 5 μm. Des Weiteren kann die poröse Folie weitere Additive, wie beispielsweise ein Wärmestabilisierungsmittel, ein UV-Absorptionsmittel, ein Dispergiermittel, ein Antistatikum, ein Antioxidans, ein Öl (z. B. mineralisches Öl) usw., enthalten.
Die poröse Folie kann hergestellt werden, indem eine Harzzusammensetzung gestreckt wird, die das oben beschriebene Harz und gegebenenfalls das anorganische feine Pulver und weitere Additive umfasst. Beispiele der Streckmaschine beinhalten eine Folienblasmaschine, eine mit einem Innendorn ausgerüstete Folienblasmaschine, eine mit einem Spannrahmen oder in Maschinenrichtung streckenden Walzen und einem Spannrahmen ausgerüstete T-Düsenfolienziehmaschine. Das Strecken kann einachsig oder zweiachsig durchgeführt werden.
Die Porosität der porösen Folie (das heißt, das Gesamtvolumen der Poren im gesamten Volumen der Folie) macht für gewöhnlich 10 bis 90 Vol.-%, vorzugsweise 20 bis 80 Vol.-% aus. Wenn die Porosität zu gering ist, kann die Schnelltrocknungseigenschaft sich verschlechtern. Wenn die Porosität zu hoch ist, nimmt die Stabilität (mechanische Festigkeit) des Trägers ab, so dass die Aufzeichnungsmedien möglicherweise nicht glatt zugeführt und ausgetragen werden können.
Der Durchmesser der Poren, der auf dem Querprofil vertikal zur Wanddickenrichtung der Folie (das heißt, in der horizontalen Richtung der gestreckten Folie) gemessen wird, beträgt für gewöhnlich 0,01 bis 3 μm, vorzugsweise 0,02 bis 2 μm, besonders bevorzugt 0,03 bis 1 μm.
Die gesamte Dicke des Trägers beträgt 30 bis 1000 μm, vorzugsweise 50 bis 500 μm. Wenn die Dicke des Trägers zu gering ist, kann die Tintentrocknungseigenschaft sich verschlechtern. Wenn die Dicke zu groß ist, kann die Handhabung des Aufzeichnungsmediums problematisch werden. Das Bildaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann mit verschiedenen Typen von Tintenstrahldruckern und dergleichen bedruckt werden, obwohl das Medium, das eine zu große Dicke aufweist, mit manchen Druckern nicht bedruckt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Oberflächen und Mikroporen des Trägers mit einem grenzflächenaktiven Stoff behandelt, um ihnen Hydrophilizität zu verleihen. Eine derartige hydrophile Behandlung kann zur gleichen Zeit wie die Ausbildung der tintenaufnehmenden Schicht ausgeführt werden, indem der grenzflächenaktive Stoff der Farbe zur Ausbildung der tintenaufnehmenden Schicht zugegeben und die Farbe auf die Oberfläche des Trägers aufgetragen wird. Es ist jedoch bevorzugt, eine derartige hydrophile Behandlung vor der Ausbildung der tintenaufnehmenden Schicht auszuführen.
Zunächst wird eine Flüssigkeit, die den grenzflächenaktiven Stoff enthält, auf die Oberfläche des Trägers aufgetragen oder der Träger wird in die Flüssigkeit, die den grenzflächenaktiven Stoff enthält, getaucht, um die Oberflächen und Mikroporen des Trägers hydrophil zu machen. Dann wird die Flüssigkeit, die das Bindemittelharz und das kationische Oligomer enthält, auf die Oberfläche des hydrophil behandelten Trägers aufgetragen, um die tintenaufnehmende Schicht auszubilden. Dieses Verfahren kann das Bildaufzeichnungsmedium mit der Schnelltrocknungseigenschaft leicht herstellen.
Beim grenzflächenaktiven Stoff kann es sich um einen beliebigen von anionischen, kationischen, amphoterischen und nichtionogenen grenzflächenaktiven Stoffen handeln. Die anionischen grenzflächenaktiven Stoffe beinhalten jene des Carboxylatsalz-, Sulfonatsalz- und Phosphatsalz-Typs. Die kationischen grenzflächenaktiven Stoffe beinhalten jene des Aminsalz- und quartären Ammonium-Typs, die amphoterischen grenzflächenaktiven Stoffe beinhalten jene des Betain- und Sulfobetain-Typs und die nichtionogenen grenzflächenaktiven Stoffe beinhalten jene des Polyoxyalkylen- (z. B. Polyethylenglykol), Sorbitan- und Sorbitol-Typs.
Wenn die hydrophile Behandlung durch das Auftragen und Trocknen der Flüssigkeit, die den grenzflächenaktiven Stoff enthält, ausgeführt wird, ist das Medium vorzugsweise Wasser oder Alkohol, wie beispielsweise Ethanol. Die Konzentration des grenzflächenaktiven Stoffs in der Flüssigkeit beträgt für gewöhnlich 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%.
Als ein Auftragsmittel kann eine herkömmliche Auftragmaschine, wie beispielsweise eine Balkenauftragmaschine, eine Rakelauftragmaschine, eine Walzenauftragmaschine, eine Düsenauftragmaschine, verwendet werden.
Die hydrophile Behandlung mit dem grenzflächenaktiven Stoff kann weggelassen werden, wenn die gesamte poröse Folie oder ein Teil in der Nähe der Oberfläche der Folie eine relativ große Menge amorpher Siliciumdioxidteilchen enthält, die dem Träger Hydrophilizität verleihen. Die Teilchengröße der Siliciumdioxidteilchen beträgt für gewöhnlich 0,3 bis 10 μm, vorzugsweise 0,8 bis 5 μm. Der Gehalt der Siliciumdioxidteilchen beträgt basierend auf dem gesamten Gewicht der Folie für gewöhnlich 30 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 55 Gew.-%.
Tintenaufnehmende Schicht
Das Bindemittelpolymer der tintenaufnehmenden Schicht ist ein kationenmodifiziertes Polyurethan oder ein kationenmodifizierter Polyester. Das ionenmodifizierte Polymer hält das Pigment oder den Farbstoff zusammen mit dem kationischen Oligomer bzw. Polymer an der bedruckten Fläche des Trägers und fungiert zur Verstärkung des Effekts zum Verhindern des Durchschlagens. Von einem solchen Gesichtspunkt her ist die Kombination des ionenmodifizierten Polymers und des kationischen Polymers bevorzugt. Für gewöhnlich wird ein wasserdispergierbares ionenmodifiziertes Polymer verwendet. Die das kationenmodifizierte Polymer enthaltende tintenaufnehmende Schicht ist insbesondere zum Verbessern der Wasserfestigkeit des mit dem Tintenstrahldruck gedruckten Bilds von Vorteil.
Ein spezifisches Beispiel des ionenmodifizierten Polymers ist ein in JP-A-10-181189 offenbartes ionenmodifiziertes Polyurethan, das eine Mischung aus Polyurethan mit einer Sulfonsäuregruppe im Molekül und Epichlorhydrin-Polyamid umfasst. Epichlorhydrin-Polyamid kann durch Polykondensation von Adipinsäure und Diethylentriamin mit Dehydratation hergestellt werden. Das Polyurethan mit einer Sulfonsäuregruppe im Molekül kann durch Polymerisieren des ersten Diols mit einer Sulfonsäuregruppe im Molekül, des zweiten Diols mit keiner Sulfonsäuregruppe im Molekül und eines Diisocyanats hergestellt werden. Das erste Diol kann mittels der Umesterung von Natriumsulfoisophthalsäuredimethylester mit einem Diol hergestellt werden.
Spezifische Beispiele der im Handel erhältlichen ionenmodifizierten Polymere sind PATERACOL^® IJ-170 (eine Farbe, die ein kationenmodifiziertes Polyurethan und anorganisches feines Pulver enthält) und PATERACOL^® IJ-21 (eine Farbe, die ein kationenmodifiziertes Polyurethan und kein anorganisches feines Pulver enthält), die beide von DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC., erhältlich sind, und so weiter.
Die tintenaufnehmende Schicht enthält vorzugsweise ein anorganisches feines Pulver, um die Porosität der tintenaufnehmenden Schicht zu erhöhen und die Tintentrocknungseigenschaft weiter zu verbessern. Als das anorganische feine Pulver kann Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, kalzinierter Ton, Siliciumdioxid (einschließlich amorphem Siliciumdioxid), Diatomeenerde, Talkum, Titandioxid, Bariumsulfat und dergleichen verwendet werden. Die Teilchengröße des feinen Pulvers beträgt für gewöhnlich 0,3 bis 10 μm, vorzugsweise 0,8 bis 5 μm.
Die Menge des anorganischen feinen Pulvers beträgt für gewöhnlich 15 bis 65 Gewichtsteile, vorzugsweise 25 bis 55 Gewichtsteile, basierend auf den 100 Gewichtsteilen des Bindemittels. Wenn die Menge des anorganischen feinen Pulvers zu gering ist, wird die Tintentrocknungseigenschaft möglicherweise nicht verbessert. Wenn die Menge des anorganischen feinen Pulvers zu hoch ist, tendiert die tintenaufnehmende Schicht dahingehend, unzureichende mechanische Festigkeit zu haben.
Darüber hinaus kann die tintenaufnehmende Schicht weitere Additive, wie beispielsweise ein Wärmestabilisierungsmittel, ein UV-Absorptionsmittel, ein Dispergiermittel, ein Antistatikum, ein Antioxidans enthalten.
Die tintenaufnehmende Schicht kann beispielsweise ausgebildet werden, indem die Flüssigkeit, die das kationische Oligomer und das Bindemittelpolymer enthält, auf die hydrophile Oberfläche des Trägers aufgetragen und die, aufgetragene Flüssigkeit dann getrocknet wird. In diesem Fall ist das Lösungsmittel vorzugsweise Wasser oder ein Alkohol.
Alternativ wird zunächst eine das Bindemittel enthaltende Schicht ausgebildet und dann die Flüssigkeit, die das Koagulans, wie beispielsweise das kationische Oligomer, enthält, aufgetragen und getrocknet, um die tintenaufnehmende Schicht auszubilden. Insbesondere wenn das Koagulans ein Material mit einer starken Filmausbildungseigenschaft, wie beispielsweise das kationische Polymer, ist, ist es einfach, die tintenaufnehmende Schicht auszubilden, in der zumindest ein Teil der oberen Schicht in die Basisschicht imprägniert ist. Das heißt, zunächst wird die Basisschicht, die das Bindemittelpolymer für die Basisschicht enthält, ausgebildet und dann wird eine das Koagulans enthaltende Farbe auf die Basisschicht aufgetragen und getrocknet, um die das Koagulans enthaltende obere Schicht auszubilden, so dass sich die obere Schicht in der Nähe der Oberfläche der Basisschicht befindet. Wenn zunächst die das Bindemittel enthaltende Schicht (die Basisschicht) ausgebildet und dann die das Koagulans enthaltende Farbe auf die Oberfläche einer solchen Schicht aufgetragen wird, befindet sich das Koagulans im Oberflächenteil der tintenaufnehmenden Schicht, auf den die Tinte aufgetragen wird, und somit wird die Wirkung des Koagulans vorteilhaft verstärkt. In einem solchen Fall ist es bevorzugt, dass die Basisschicht das anorganische feine Pulver enthält, so dass zumindest ein Teil der oberen Schicht problemlos in die Basisschicht imprägniert wird.
Als ein Auftragsmittel, das im Vorgang zum Ausbilden der tintenaufnehmenden Schicht verwendet wird, kann eine herkömmliche Auftragmaschine, wie beispielsweise eine Balkenauftragmaschine, eine Rakelauftragmaschine, eine Walzenauftragmaschine, eine Düsenauftragmaschine, verwendet werden.
Die Konzentration des kationischen Polymers (oder Oligomers), das in der Farbe für die obere Schicht enthalten ist, beträgt für gewöhnlich 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 25 Gew.-%.
Die Dicke der gesamten tintenaufnehmenden Schicht kann in einem weiten Bereich variieren. Einerseits weist die tintenaufnehmende Schicht vorzugsweise eine relativ große Dicke auf, um die Unschärfe des Tintenbilds zu verhindern. Andererseits ist die tintenaufnehmende Schicht vorzugsweise dünn, um das Nachlassen der Farbentwicklung aufgrund des Einsinkens des Farbgebungsmaterials der Tinte zu unterdrücken. Von diesen Gesichtspunkten her beträgt die Dicke der tintenaufnehmenden Schicht für gewöhnlich 5 bis 100 μm, vorzugsweise 10 bis 50 μm.
Wenn die tintenaufnehmende Schicht die Basisschicht und die obere Schicht umfasst, beträgt die Dicke der Basisschicht für gewöhnlich 4,7 bis 99 μm, vorzugsweise 9,5 bis 49 μm, und die der oberen Schicht wird so ausgewählt, dass die Dicke der Basisschicht in diesem Bereich liegt und die Dicke der gesamten tintenaufnehmenden Schicht im oben definierten Bereich liegt. Die Dicke der oberen Schicht, einschließlich des in die Basisschicht imprägnierten Teils, beträgt beispielsweise für gewöhnlich 0,3 bis 40 μm. Im Allgemeinen ist die Dicke der oberen Schicht geringer als die der Basisschicht.
Anwendung des Aufzeichnungsmediums
Das Bildaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann zum Aufzeichnen des Tintenbilds mit einem Drucker, wie beispielsweise einem Tintenstrahldrucker, verwendet werden.
Im Allgemeinen umfasst die Tinte ein Farbmittel, das ein Pigment oder einen Farbstoff umfasst, und ein Lösungsmittel, wie beispielsweise Wasser, Alkohol. Das Aufzeichnungsmittel der vorliegenden Erfindung weist besonders gute Leistungen auf und verbessert die Schnelltrocknungseigenschaft und Wasserfestigkeit beim Aufzeichnen mit dem Tintenstrahldrucker unter Verwendung der wässrigen Tinten (die Wasser als das Lösungsmittel umfassen) effektiv. Die Druckbedingungen können mit den zum Bedrucken einen herkömmlichen Aufzeichnungspapiers eingesetzten identisch sein. Dementsprechend ist das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung dadurch vorteilhaft, dass es keine speziellen Druckbedingungen erfordert.
Das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann als ein strukturelles Material eines Klebebogens zur Dekoration verwendet werden. Eine Klebstoffschicht, die einen Klebstoff, wie beispielsweise einen Haftkleber, enthält, wird beispielsweise auf der Oberfläche des der tintenfixierenden Oberfläche gegenüber liegenden Trägers bereitgestellt und eine Decklage, die die Klebstoffoberfläche der Klebstoffschicht schützt, wird bereitgestellt, um ein Laminat auszubilden, das aus dem Aufzeichnungsmedium, der Klebstoffschicht und der Decklage besteht. Dieses Laminat wird mit dem Drucker wie das Aufzeichnungsmedium als solches bedruckt, um das Dekorationsmuster auf die tintenfixierende Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (die Oberfläche der tintenaufnehmenden Schicht) zu drucken, um den Klebebogen zur Dekoration zu erhalten. Der Klebebogen gemäß der vorliegenden Erfindung kann an die Oberfläche eines Adhärents, wie beispielsweise einer Wand, einem Schild, einer Hinweistafel, einer Fahrzeugkarosserie, einer Scheibe, geklebt werden und das Adhärent dekorieren.
Beispiele
Beispiel 1
Ein in diesem Beispiel verwendeter Träger war eine poröse, amorphes Siliciumdioxid enthaltende Folie, die eine Dicke von 350 μm, eine Porosität von 65 Vol.-% und eine Porengröße von 0,01 bis 1 μm aufwies. Bei dieser porösen Folie handelte es sich um Teslin^® SP1400 von PPG Industries.
Auf einer Oberfläche des Trägers wurde eine Farbe mit der folgenden Zusammensetzung mit einer Balkenauftragmaschine aufgetragen und getrocknet, um eine tintenaufnehmende Schicht auszubilden, um das Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels zu erhalten, das als ein strukturelles Material eines Klebebogens zur Dekoration verwendet werden kann. Die aufgetragene Schicht wurde 3 Minuten lang bei 100 °C getrocknet und die Dicke der tintenaufnehmenden Schicht war 17 μm. <Zusammensetzung der Farbe für die tintenaufnehmende Schicht>

– Bindemittel: PATERACOL^® IJ-170 100 Gewichtsteile

– Koagulans: NEOFIX^® IJ-150 13 Gewichtsteile
PATERACOL^® IJ-170 ist eine Beschichtungszusammensetzung, die ein wasserdispergierbares kationenmodifiziertes Polyurethan und etwa 50 Gew.-% Siliciumdioxidteilchen enthält und die von DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC., erhältlich ist. NEOFIX^® IJ-150 ist eine Beschichtungszusammensetzung, die ein kationisches organisches Oligomer mit einer quartären Ammoniumsalzgruppe im Molekül enthält und die von NIKKA Chemical Co., Ltd., erhältlich ist.
Die Menge der Koagulanskomponente (des kationischen organischen Oligomers) in der Farbe für die aufnehmende Schicht betrug basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelpolymers 20 Gewichtsteile.
Beispiel 2
Dieses Beispiel bezieht sich auf eine tintenaufnehmende Schicht mit der lokalisierten Struktur einer oberen Schicht und einer Basisschicht.
Zunächst wurde eine Farbe für die Basisschicht auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und die Basisschicht wurde auf dem Träger ausgebildet. Dann wurde eine Farbe für die das Koagulans enthaltende obere Schicht auf die Oberfläche der Basisschicht aufgetragen und getrocknet, um die tintenaufnehmende Schicht auszubilden.
Das in diesem Beispiel verwendete Koagulans war ein kationisches Polymer mit einer quartären Ammoniumsalzgruppe, das unter dem Handelsnamen NEOFIX^® IJ-450 (eine Farbe, die 60 Gew.-% eines kationischen Polymers enthält und die verwendet wurde, nachdem sie verdünnt worden war, um die Konzentration des kationischen Polymers auf 3 Gew.-% zu reduzieren) erhältlich ist. Die Farbe für die obere Schicht wurde mit einer Balkenauftragmaschine aufgetragen und 3 Minuten lang bei 100 °C getrocknet. Die Dicke der gesamten tintenaufnehmenden Schicht war 18 μm.
Beispiel 3
Ein Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Koagulans in der oberen Schicht durch das folgende ersetzt wurde:
WS 535 (ein kationisches Polyamidharz, das von NIPPON PMC Co., Ltd., erhältlich ist)
WS 535 ist eine Beschichtungszusammensetzung, die 35 Gew.-% eines kationischen Polymers enthält, und die Konzentration des kationischen Polymers in der Farbe für die obere Schicht betrug 5 Gew.-%.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass kein Koagulans zu der Farbe für die aufnehmende Schicht zugegeben wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass Aluminiumsulfat·14-18H₂O als ein Koagulans in einer Farbe für die aufnehmende Schicht verwendet wurde. Der Aluminiumsulfatgehalt betrug basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindemittelpolymers 15 Gewichtsteile.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Aufzeichnungsmedium dieses Beispiels wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine nichtporöse Folie als ein Träger verwendet wurde. Die verwendete nichtporöse Folie war eine weiße PET-Folie mit einer Dicke von 75 μm (Crysper^® K1211, erhältlich von TOYOBO).
Die Oberfläche der tintenaufnehmenden Schicht (fixierende Oberfläche) des in jedem Beispiel hergestellten Bildaufzeichnungsmediums wurde unter den folgenden Bedingungen bedruckt und die Druckeigenschaften wurden mit den folgenden Verfahren bewertet.
Die Ergebnisse der Bewertung sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Druckbedingungen und Bewertungsbedingungen
(A) Drucken mit Farbstofftinten

– Verwendeter Drucker: Canon BJ F8500
– Verwendete Tinten: BCI-8C (Cyan), BCI-8M (Magenta), BCI-8Y (Gelb), BCI-8PC (Cyan-Fototinte), BCI-8PM (Magenta-Fototinte) BCI-8PBK (Schwarz-Fototinte)
– Druckbedingungen: Druckmodus: Modus „Optimale Qualität"; Papier: Papier für hohe Qualität
– Bewertung der Druckqualität Das ISO-Standardbild N2 (Cafeteria-Bild) wurde unter den obigen Bedingungen gedruckt und es wurden die Farbgebung und das Durchschlagen beobachtet.
– Farbdichte Ein einfarbiges Muster aus Cyan, Magenta, Gelb oder Schwarz wurde gedruckt und die Farbdichte des gedruckten Musters wurde mit einem Farbdensitometer Spectrodensitometer^® (von X-Rite erhältlich) gemessen.
– Farbänderung Ein einfarbiges Muster aus Cyan, Magenta, Gelb oder Schwarz wurde gedruckt und eine Farbdifferenz (ΔE) jeder Farbe des gedruckten Musters der Beispiele 1 – 2 und des Vergleichsbeispiels 2 wurde unter Verwendung der Farbe des gedruckten Musters des Vergleichsbeispiels 1 (kein Koagulans) als dem Standard gemessen.
– Trocknungszeit Es wurde eine Zeit, zu der eine gedruckte Fläche, in der die vier Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz vermischt waren (400%), den Oberflächenglanz verlor, gemessen.
– Wasserfestigkeit Ein einfarbiges Muster aus Cyan, Magenta, Gelb oder Schwarz wurde gedruckt und eine Stunde lang in Wasser bei 20 °C eingetaucht. Dann wurde die Farbdichte des Musterbilds gemessen und die Abnahme der Farbdichte im Vergleich zu der vor dem Eintauchen bewertet. Darüber hinaus wurde das Durchschlagen der Tinte oder der Zustand des gedruckten Musters nach dem Eintauchen beobachtet.

(B) Drucken mit Pigmenttinten

– Verwendeter Drucker: Noajet III (von Encad erhältlich)
– Verwendete Tinten: Pigmenttinten der Reihe 8500 (von 3M erhältlich)
– Druckbedingungen: Tintenstrahlfrequenz: 5000 Hz; Druckrichtung: eine Richtung; Anzahl der Durchläufe: 4 Durchläufe
– Bewertung der Druckqualität Ein integriertes Testmuster wurde unter den obigen Bedingungen gedruckt und es wurden das Ausbluten (Unschärfe am Rand) und das Auslaufen (einzelne Unschärfe) beobachtet.
– Wasserfestigkeit Ein Muster aus Cyan, Magenta, Gelb oder Schwarz wurde gedruckt und eine Stunde lang in Wasser bei 40 °C eingetaucht. Dann wurde die Farbdichte des Musterbilds gemessen und die Abnahme der Farbdichte im Vergleich zu der vor dem Eintauchen bewertet. Darüber hinaus wurde das Durchschlagen der Tinte oder der Zustand des gedruckten Musters nach dem Eintauchen beobachtet.

Die Farbdichte und die Trocknungszeit wurden auf dieselben Weisen wie im Fall des Druckens mit den Farbstofftinten gemessen.
Tabelle 1 – Bewertungen für Farbstofftinten
Tabelle 2 – Bewertungen für Farbstofftinten

Claims

Bildaufzeichnungsmedium, umfassend: (i) einen Träger mit atmenden Mikroporen, dessen Oberflächen und Mikroporen hydrophil gemacht werden, und (ii) eine tintenaufnehmende Schicht, die auf der Oberfläche des Trägers bereitgestellt ist und (a) ein Bindemittel, welches ein kationenmodifiziertes Polyurethan oder ein kationenmodifizierten Polyester ist, und (b) ein Koagulans umfasst, wobei die tintenaufnehmende Schicht basierend auf 100 Gewichtsprozent des Bindemittels 1 bis 40 Gewichtsprozent eines kationischen organischen Oligomers, das im Molekül eine kationische funktionelle Gruppe aufweist, oder eines kationischen Polymers, das im Molekül eine kationische funktionelle Gruppe aufweist, als das Koagulans enthält.
Bildaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die kationische funktionelle Gruppe des kationischen Oligomers bzw. Polymers mindestens eine kationische funktionelle Salzgruppe ist, die aus der Gruppe bestehend aus einem Sulfoniumsalz, einem Phosphoniumsalz, einem quartären Ammoniumsalz und einem Pyridiniumsalz ausgewählt ist.
Bildaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Träger amorphe Siliciumdioxidteilchen enthält, wodurch der Oberfläche und den Mikroporen des Trägers Hydrophilizität verliehen wird.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die tintenaufnehmende Schicht umfasst: (ii-1) eine Basisschicht, die eine Rückfläche, die der Oberfläche des Trägers gegenüberliegt, und eine erste der Rückfläche gegenüberliegende Oberfläche aufweist und die Bindemittel enthält, und (ii-2) eine obere Schicht, die das Koagulans enthält, wobei zumindest ein Teil davon in die Basisschicht imprägniert ist, so dass es sich in der Nähe der ersten Oberfläche der Basisschicht befindet, und die obere Schicht das kationische organische Oligomer oder das kationische Polymer enthält.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Bindemittel der tintenaufnehmenden Schicht ein kationenmodifiziertes Polyurethan ist.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die tintenaufnehmende Schicht ein kationisches organisches Oligomer mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 500 bis 10.000 enthält.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die tintenaufnehmende Schicht ein kationisches Polymer mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 10.000 bis 1.000.000 enthält.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die tintenaufnehmende Schicht ein kationisches organisches Oligomer oder Polymer enthält, das eine Hauptkette, die Polyamin, Polyurethan, Polyharnstoff, Polyester oder Polyoxyalkylenether umfasst, aufweist.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die tintenaufnehmende Schicht weiterhin ein anionisches organisches Oligomer umfasst, das (i) eine Hauptkette, die Polyurethan, Polyharnstoff, Polyester oder Polyoxyalkylenether umfasst, und (ii) eine anionische funktionelle Gruppe, die aus Carboxylatsalzgruppen, Sulfonatsalzgruppen und Phosphatestersalzgruppen ausgewählt ist, aufweist.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Träger Polyethylen, Polypropylen, Polymethylpent-1-en, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrol-Butadien-Acrylnitril-Copolymere, Polyamid, Polycarbonat, Acrylharze, Polyester, Copolymerpolyester oder eine Mischung davon umfasst.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Träger eine Porosität von 20 bis 80 Vol.-% aufweist.
Bildaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Trägeroberflächen und -mikroporen vor dem Beschichten mit der tintenaufnehmenden Schicht mit einem grenzflächenaktiven Stoff beschichtet worden sind.