DE60205832T2

DE60205832T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsblatt

Info

Publication number: DE60205832T2
Application number: DE60205832T
Authority: DE
Inventors: Kenzo Hino-shi Kasahara
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: DE60205832D1; US6852379B2; EP1293354A3; EP1293354A2; EP1293354B1; US20030118789A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Tintenstrahlaufzeichnung wird auf solche Weise durchgeführt, dass feine Tintentropfen auf ein Aufzeichnungsblatt wie ein Papierblatt unter Verwendung verschiedenster Arbeitsprinzipien ausgestoßen werden, so dass Bilder und Text aufgezeichnet werden. Die genannte Tintenstrahlaufzeichnung weist Vorteile wie vergleichsweise hohe Geschwindigkeit, Geräuschsarmut und leichte, mehrfarbige Reproduktion auf.
Herkömmliche Nachteile wie Düsenverstopfen und Wartung bei dem genannten Aufzeichnungsverfahren wurden aufgrund Verbesserung sowohl der Tinten als auch der Vorrichtungen überwunden. Im Ergebnis wurde zurzeit das genannte Aufzeichnungsverfahren zunehmend in verschiedenen Bereichen, wie bei verschiedenen Arten von Druckern, Faxgeräten und Computerendgeräten, verwendet.
Kürzlich wurden die genannten Drucker ausdrücklich verbessert, um so Bilder von hoher Qualität zu erzeugen, die sich an die Qualität eines konventionellen photografischen Bildes annähern. Demzufolge sind Aufzeichnungsblätter erforderlich, die in der Lage sind, eine herkömmliche, photografische Qualität zu erreichen und ferner herkömmliche photografische, druckgleiche Eigenschaften wiederzugeben (Glanz, Glätte und Härte).
Als Beispiel des Aufzeichnungspapiers, das sich zur Schaffung solch eines Bildes von hoher Qualität eignet, ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer die Tinte aufnehmenden Schicht des Quelltyps bekannt. Solch ein Aufzeichnungspapier ergibt ein aufgezeichnetes Bild nahe einem photografischen Bild mit dessen textilem Eindruck. Andererseits wurde das Tintenstrahlaufzeichnungssystem entwickelt, um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu steigern. Folglich besteht Bedarf nach einem Aufzeichnungspapier mit hoher Tintenabsorptionsfähigkeit und einer hohen Trocknungsgeschwindigkeit. Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit der Tinte aufnehmenden Schicht des Quelltyps ist jedoch die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit gering, und ein Fleck, verursacht durch Vereinigung der Tintentropfen, neigt dazu, in dem aufgezeichneten Bild aufzutreten, wenn das Bild durch Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung erzeugt wird. Mehr noch: das Aufzeichnungspapier weist einen Nachteil insoweit auf, dass die Tinte dazu tendiert, zu spreizen, wenn das gedruckte Bild bei hoher Temperatur gelagert wird.
Um solche Probleme zu lösen, ist ein hinsichtlich der Tintenabsorptionsgeschwindigkeit und der Anti-Spreizungsfähigkeit verbessertes Tintenstrahlaufzeichnungspapier bekannt, welches eine poröse, Tinte aufnehmende Schicht aufweist, die durch eine geringe Menge an einem hydrophilen Bindemittel und einem Vernetzungsmittel, einer großen Menge feiner Partikel, hierin nachfolgend als Füllstoff-Feinpartikel bezeichnet, und einem Bindemittel gebildet wird. Die poröse, Tinte aufnehmende Schicht wird in eine, die hauptsächlich aus anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 1 μm aufgebaut ist und in eine, die hauptsächlich aus anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 100 nm oder weniger aufgebaut ist, eingeteilt.
Das Aufzeichnungspapier, das die anorganischen Füllstoff-Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1 μm verwendet, ist hinsichtlich der Glätte der Oberfläche und des Oberflächenglanzes unzureichend, wenn auch die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit sehr hoch ist. Daneben ist bei dem Aufzeichnungspapier, welches die anorganischen Füllstoff-Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 100 nm oder weniger verwendet, die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit hoch und es kann ein Bild erhalten werden, das eine hochglatte Oberfläche mit einem hohen Glanz und einem textilen Eindruck nahe einer Photografie aufweist.
Die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit der porösen Schicht, die durch das anorganische Füllstoff-Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 100 nm oder weniger gebildet wird, ist jedoch nicht immer ausreichend, wenn berücksichtigt wird, dass die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zukünftig zunimmt. Folglich besteht Bedarf nach weiterer Zunahme der Tintenabsorptionsgeschwindigkeit.
Zur Erhöhung der Tintenabsorptionsgeschwindigkeit ist die Verringerung des Gehalts an hydrophilem Bindemittel bemerkenswert effektiv. In solch einem Fall treten jedoch leicht während der Herstellung Risse in der Beschichtungsschicht auf, da die Haftkraft zwischen den Füllstoff-Feinpartikeln verringert ist. Es bestehen Erwägungen, dass die Verwendung eines Bindemittels mit geringer Hydrophilie oder eines hydrophoben Bindemittels vorteilhaft ist. Solch eine Schicht ist jedoch nicht zur Beschichtung mit einem wässrigen System geeignet, und ein Problem betreffend die Umweltverträglichkeit wird aufgeworfen.
Als ein Verfahren zur Beschichtung des hydrophoben Bindemittels mit einem wässrigen System ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Bindemittel im Emulsionszustand, wie Latex, einer wässrigen Beschichtungsflüssigkeit zugegeben wird. Die Fähigkeit zur effektiven Bindung der Füllstoff-Feinpartikel der für gewöhnlich verwendeten Bindemittelemulsion ist jedoch gering, da deren durchschnittlicher Partikeldurchmesser so groß, wie von 200 nm bis 1 μm, ist und die gewichtsbezogene Oberfläche gering ist. Diese Tendenz wird eindeutig, wenn Füllstoff-Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 100 nm oder weniger verwendet werden.
Andererseits wurden zusätzlich zur genannten Bildqualität und zu den Eigenschaften ähnlich denen des herkömmlichen Druckes hohe Grade von Beständigkeit und Bildkonservierungseigenschaften verlangt und es wurden viele Untersuchungen durchgeführt, um die Lichtbeständigkeit, Feuchtigkeits- und Wasserbeständigkeit auf das Niveau der Silberhalogenid-Photografie zu verbessern. Zum Beispiel sind viele Techniken, betreffend die Verbesserung der Lichtbeständigkeit, in den Offenlegungsschriften der japanischen Patente mit den folgenden Aktenzeichen 57-74192, 57-87989, 57-74193, 58-152072, 64-36479, 1-95091, 1-115677, 3-13376, 4-7189, 7-195824, 8-25796, 11-321090, 11-277893, 2000-37951 offenbart.
Zusätzlich zum Lichtbeständigkeitsproblem haben Aufzeichnungsblätter des porösen Typs Probleme damit, dass aufgrund der multiplen Hohlraumstruktur Verfärbung und Ausbleichung aufgrund schädigender Gase dazu neigen, aufzutreten. Wasserlösliche auf Phthalocyanin basierende Farbstoffe, die in herkömmlichen Farbtintenstrahldruckern verwendet werden, neigen dazu, zu diesem Problem zu führen.
Die Mechanismen der genannten Verfärbung und des Ausbleichens wurden bis jetzt noch nicht vollständig erfasst. Es wird jedoch angenommen, dass sehr kleine Mengen an schädlichen Gasen, wie Ozon, Oxidationsmitteln, SO_x, und NO_x in der Umgebungsluft die genannten Farbstoffe zersetzen, da die multiple Hohlraumstruktur eine große Oberfläche und eine aktive Oberfläche aus anorganischen Feinpartikeln aufweist.
Techniken zur Reduzierung der genannten Verfärbung und des Ausbleichens sind in den Offenlegungen japanischer Patente mit den Aktenzeichen 63-252780, 64-11877, 1-108083, 1-216881, 1-218882, 1-258980, 2-188287, 7-237348, 7-266689, 8-164664 und weiteren beschrieben. Aufzeichnungsblätter zur Erzeugung photografischer Bildqualität, die eine feinere als die herkömmliche multiple Hohlraumstruktur verwenden, neigen jedoch dazu, sich noch schneller zu verschlechtern. Demzufolge haban herkömmliche Verbesserungstechniken nicht zu ausreichenden Effekten geführt, und eine grundlegendere Verbesserung wurde verlangt.
Die genannten Aufzeichnungsblätter des Quelltyps neigen dazu, zu weniger Problemen zu führen, aber zeigen eine inhärente Schwierigkeit, die geringe Tintenabsorptionsrate zu verbessern.
Es ist möglich die Verfärbungs- und Ausbleichprobleme durch Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungsverfahrens, bei dem eine auf Pigment basierende Tinte verwendet wird, zu umgehen. Nachteile, wie Bronzierung auf der Oberfläche des Aufzeichnungsblattes, wurden jedoch nicht überwunden, um zu einer ausreichend akzeptablen Bildqualität im Rahmen der Gesamtproduktqualität zu kommen. Des Weiteren sind die folgenden Gasisolierverfahren sehr effektiv: Drucke werden einer Laminierbehandlung unterzogen oder in einem Rahmen eingebracht, oder wie in den Offenlegungen der japanischen Patentschriften mit den Aktenzeichen 53-27426, 59-222381, 62-271781, 11-157207, 11-245507, und 2000-71608 beschrieben, werden die Aufzeichnungsblätter, die thermoplastische Feinpartikel auf der Oberfläche aufweisen, bedruckt und nachfolgend erwärmt oder gepresst, um die Ausbildung einer Gasisolierschicht zu erreichen. Jedes der genannten Verfahren macht jedoch eine Nachbehandlung erforderlich, was zu einem zusätzlichen Bearbeitungsverfahren führt.
EP-A 1 016 542 beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium, welches poröse, Bild aufnehmende Schichten aufweist, wobei die untere poröse Schicht Aluminiumoxidhydrat aufweist und wobei die obere Schicht kolloidales Siliziumdioxid und eine Harzemulsion aufweist.
US-A-5 750 200 beschreibt ein Aufzeichnungsmedium, das einen Träger aufweist, der eine Glanz schaffende, äußere, Tinte aufnehmende Schicht aufweist, die kolloidales Siliziumdioxid und eine Acrylemulsion aufweist. Die untere, Tinte aufnehmende Schicht weist Siliziumdioxid, Polyvinylalkohol und ein kationisches, Farbstoff fixierendes Harz auf. EP-A-1 048 479 beschreibt eine Beschichtungszusammensetzung, wobei die äußerste, Tinte fixierende Schicht Siliziumdioxid-Feinpartikel und ein kationisches Polyesterpolyurethanharz aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, dem Tintenstrahlaufzeichnungspapier des porösen Typs sowohl eine geeignete Tintenabsorptionsgeschwindigkeit als auch die Anti-Rissbildungsfähigkeit zu verleihen und die Verschlechterung des Bildes durch ein schädigendes Gas ohne irgendeine besondere Behandlung zu verhindern.
Die Erfindung schafft ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, wie ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier, welches einen Träger und eine poröse, Tinte aufnehmende Schicht aufweist, die Füllstoff-Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 5 bis 100 nm umfasst, wobei die Tinte aufnehmende Schicht eine Polymerpartikel-Dispersion aus kationischem oder nichtionischem Polymer mit einem Glasübergangspunkt von –30° C bis 40° C und einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1 nm bis 50 nm aufweist und wobei die Füllstoff-Feinpartikel aus anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und aus organischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem Glasübergangspunkt von 70° C bis 150° C zusammengesetzt sind.
Der Glasübergangspunkt liegt bei bevorzugt nicht mehr als 20° C und noch bevorzugter bei nicht mehr als 0° C.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hat bevorzugt eine poröse, Tinte aufnehmende Schicht, die aus wenigstens zwei Schichten besteht und wobei die äußerste Schicht der porösen, Tinte aufnehmenden Schicht die Polymerpartikel-Dispersion enthält.
Die organischen Feinpartikel eignen sich bevorzugt dazu, durch ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel gelöst zu werden oder aufzuquellen.
Das bevorzugte Beispiel des Polymers der Polymerpartikel-Dispersion ist ein Homopolymer eines Ethylenmonomers, wie ein Acrylat, ein Methacrylat, eine Vinylverbindung und eine Styrolverbindung; und ein Homo- oder Copolymer eines Dienmonomers, wie Butadien und Isopren; und ein Urethanpolymer und eine Polyesterverbindung.
Der Gehalt an Polymerpartikeln liegt bevorzugt bei 0,1 bis 30 %, bevorzugter bei 0,5 bis 15 %, bezogen auf das Gewicht der Feinpartikel.
Die poröse, Tinte aufnehmende Schicht weist ferner bevorzugt ein hydrophiles Bindemittel auf. Das bevorzugteste Bindemittel ist Polyvinylalkohol.
Die poröse, Tinte aufnehmende Schicht weist ferner bevorzugt ein kationisches Polymer auf. Beispiele hierzu beinhalten Polyethylenimin, Polyallylamin, Polyvinylamin, Dicyandiamidpolyalkylenpolyamin-Kondensationsprodukte, Polyalkylenpolyamindicyandiamidammoniumsalz-Kondensationsprodukte, Dicyandiamidformalin-Kondensationsprodukte, Epichlorohydrin-Dialkylamin-Kondensationsprodukte, Diallyldimethylammoniumchloridpolymere, Diallyldimethylammoniumchlorid-SO₂-Copolymere, Polyvinylimidazol, Vinylpyrrolidonvinylimidazol-Copolymere, Polyvinylpyridin, Polyamidin, Chitosan, kationisierte Stärke, Vinylbenzyltrimethylammoniumchlorid-Polymere, (2-Methacroyloxyethyl)-trimethylammoniumchlorid-Polymere, und Dimethylaminoethylmethacrylat-Polymere.
Die poröse, Tinte aufnehmende Schicht weist bevorzugt ferner einen Härter auf. Das am meisten bevorzugte Beispiel des Härters ist Borsäure oder deren Salze.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die poröse, Tinte aufnehmende Schicht erhältlich durch Beschichten eines Träger mit einer Flüssigkeit, die eine Dispersion aus einem kationischen oder nichtionischen Polymer mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1 nm bis 50 nm und einem Glasübergangspunkt von –30° C bis 40° C enthält, und wobei die Füllstoff-Feinpartikel aus anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einen Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und organischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem Glasübergangspunkt von 70° C bis 150° C zusammengesetzt sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nachfolgend im Detail beschrieben. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsblatt weist eine Tinte absorbierende Schicht auf wenigstens einer Seite des Trägers auf.
Das Aufzeichnungsblatt hat eine poröse, Tinte aufnehmende Schicht, da eine hohe Tintenabsorptionsgeschwindigkeit erforderlich ist, um eine gute Bildqualität zu erhalten. Die Form der Pore kann durch elektronenmikroskopische Beobachtung bestätigt werden.
Es wird bevorzugt, dass die Poren untereinander verbunden sind und nicht voneinander separiert sind. In solch einem Fall kann der Durchmesser der Pore durch einen Wert definiert werden, der zum Beispiel durch eine Quecksilber-Intrusionsporositätsmessung gemessen wird.
Zur Bildung der porösen, Tinte aufnehmenden Schicht wird die Schicht durch das Füllstoff-Feinpartikel aufgefüllt, so dass der Raum zwischen den Füllstoff-Feinpartikeln die Pore bildet. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Füllstoff-Feinpartikel soll nicht mehr als 100 nm betragen. Der durchschnittliche Durchmesser von 10 bis 50 nm ist bevorzugt vorgesehen, um einen hohen Glanz und eine Bilddruckdichte zu erhalten.
Der durchschnittliche Durchmesser der Füllstoff-Feinpartikel kann durch ein Verfahren bestimmt werden, bei dem die Durchmesser von mehreren, beliebig ausgewählten Partikeln durch elektronenmikroskopische Beobachtung der Querschnitts der Oberfläche der Schicht, die die Füllstoff-Feinpartikel enthält, gemessen werden und der einfache Durchschnitt oder das Zahlenmittel des so gemessenen Partikeldurchmesser berechnet wird. Der Durchmesser jedes der Partikel wird durch den Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche, die der Projektionsfläche des Partikels entspricht, repräsentiert. Der durchschnittliche Durchmesser kann auch durch ein Verfahren bestimmt werden, in dem die Füllstoff-Feinpartikel in einem geeigneten Medium dispergiert werden und der durchschnittliche Durchmesser durch eine Laserdiffraktions-Brechungsvorrichtung zur Messung der Partikelgrößenverteilung gemessen wird. Die Form des Füllstoff-Feinpartikels kann nadelförmig oder eben sein und kann auch nicht tatsächlich kugelförmig sein. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser kann aus dem mit der Kugel korrespondierenden Volumen ermittelt werden.
Die Füllstoff-Feinpartikel können entweder aus Primärpartikeln oder Sekundärpartikeln zusammengesetzt sein; der durchschnittliche Partikeldurchmesser wird durch den durchschnittlichen Durchmesser der Partikel der höchsten Ordnung, die in der getrockneten Schicht beobachtet werden, festgelegt.
Beispiele für das anorganische Füllstoff-Feinpartikel beinhalten ein weißes Pigment, wie leichtes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, Ton, Talkum, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titanoxid, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Hydrotalcit, Aluminiumsilikat, Diatomit, Calciumsilikat, Magnesiumsilikat, synthetisiertes, amorphes Siliziumoxid, kolloidales Siliziumoxid, Aluminiumoxid, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudoboehmit, Aluminiumhydroxid, Lithopon, Zeolith und Magnesiumhydroxid.
Die Verwendung der anorganischen Füllstoff-Feinpartikel mit einem Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 ermöglicht den Erhalt einer hohen Bilddruckdichte. Die bevorzugten anorganischen Füllstoff-Feinpartikel sind Siliziumoxid oder Aluminiumoxid. Dazu gehören Siliziumoxid, das durch ein Gasphasenverfahren hergestellt wird, Siliziumoxid, das durch ein Ausfällungsverfahren hergestellt wird und Aluminiumoxid mit einer Pseudoboehmitstruktur.
Beispiele für die organischen Füllstoff-Feinpartikel beinhalten ein Kunststoffpigment und Wachspartikel. Das Material der organischen Füllstoff-Feinpartikel beinhaltet Materialien wie ein Poly(vinylchlorid), ein Poly(vinylidenchlorid), ein Polyacrylat, ein Polymethacrylat, ein Elastomer, ein Ethylenvinylacetat-Copolymer, einen Polyester, einen Poly(vinylether), ein Poly(vinylacetal), ein Polyamid, ein Polyurethan, ein Polyolefin, SBR, NBR, ein Polytetrafluorethylen, ein Chloropren, ein Protein, ein Polysaccharid, ein Kolophoniumester und ein Schellackharz, mit jeweils einem Glasübergangspunkt oberhalb der Zimmertemperatur. Besonders bevorzugtes Material des organischen Füllstoff-Feinpartikels ist Polystyrol, Poly(methylmethacrylat), ein Copolymer aus (Meth)acrylat, und ein Styrol-(Meth)acrylat-Copolymer. Ein Harz, das aus zwei oder mehr Monomeren, die durch Modifikation oder Copolymerisation gebildet werden, zusammengesetzt ist, wird bevorzugt verwendet. Ein Harz, dem eine spezifische Modifizierungsgruppe zugefügt wurde oder aus dem eine Freisetzunggruppe entfernt wurde. Ein Wachsmaterial, welches ein Metallstearat enthält, kann auch als Material für das organische Füllstoff-Feinpartikel verwendet werden.
Das organische Füllstoff-Feinpartikel kann durch Mischen von zwei oder mehr Sorten des Materials ausgebildet werden. Eine Mischung aus zwei oder mehr Sorten des organischen Füllstoff-Feinpartikels kann verwendet werden.
Der Glasübergangspunkt Tg der organischen Füllstoff-Feinpartikel gemäß der Erfindung liegt im Bereich von 70° C bis 150° C. Wenn der Umwandlungspunkt niedriger liegt als der vorgenannte Bereich, besteht Neigung zur Adhäsion durch Verschmelzen der organischen Füllstoff-Feinpartikel. Folglich besteht die Möglichkeit, dass die Poren auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers in der Größe oder deren Anzahl reduziert werden und die Absorption der Tinte behindert wird.
Für die Erfindung werden kombinierte Partikel, das aus den anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln und einer kleinen Menge an organischem Polymer gebildet wird, im Wesentlichen als anorganische Füllstoff-Feinpartikel angesehen. In solch einem Fall ist der durchschnittliche Partikeldurchmesser auch durch die Partikel der höchsten Ordnung definiert, die in der getrockneten Schicht beobachtet werden. Das Gewichtsverhältnis aus organischem Polymer/anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln in den kombinierten Partikeln, die aus den anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln und einer kleinen Menge des organischen Polymers gebildet wird, liegt für gewöhnlich bei 1/100 bis 1/4. Ein Beispiel für solch kombinierte Partikeln ist in der offen gelegten japanischen Patentschrift mit dem Aktenzeichen 11-321079 beschrieben.
Die in der Erfindung zu verwendende Polymerdispersion ist bevorzugt die disperse Phase in einer wässrigen Emulsion, wie Latex, der für gewöhnlich aus einem organischen Harz zusammengesetzt ist.
Beispiele des Harzes, das in der Polymerdispersion verwendet wird, beinhalten ein Homo-Polymer eines Ethylenmonomers, wie ein Acrylat, ein Methacrylat, eine Vinylverbindung und eine Styrolverbindung; und Homo- oder Copolymer eines Dienmonomers, wie Butadien und Isopren; und ein Urethanpolymer und eine Polyesterverbindung. Das Polymer hat eine Tg von –30 bis 40 °C. Übliche Polymere können bevorzugt verwendet werden.
Die Polymerpartikel der Polymerdispersion sorgen für die Weichheit der porösen Schicht und bilden die poröse Schicht durch Verschmelzen und Haftung beim Trocknen der beschichteten Schicht. Zu diesem Zweck muss der Glasübergangspunkt des Polymers bei nicht mehr als 40° C, bevorzugt bei nicht mehr als 20° C, noch bevorzugter bei nicht mehr als 0° C, liegen.
Bei der Erfindung liegt der wesentliche Unterschied zwischen den organischen Füllstoff-Feinpartikeln und der Polymerdispersion in deren thermischer Eigenschaft, und die Polymerdispersion ist eine, die einen kontinuierlichen Film ausbildet, wenn diese bei 40° C getrocknet wird, während deren Partikel untereinander kontaktieren, und die organischen Füllstoff-Feinpartikeln sind solche, die die Formgebung der Partikel beibehalten und welche die Poren im Zeitablauf des Trocknens ausbildet. Der Glasübergangspunkt der Polymerdispersion liegt bei –30° C bis 40° C und der des organischen Füllstoff-Feinpartikel liegt bei 70° C bis 150° C. Der bevorzugte Glasübergangspunkt wird durch Auswahl der Monomere und deren Inhaltsverhältnis erhalten.
Der Glasübergangspunkt Tg der organischen Füllstoff-Feinpartikel und der Polymerdispersion gemäß der Erfindung kann aus der Tg des Homopolymers aus dem Monomer, welches das Copolymer der Dispersion bildet und dem Anteil des Monomers im Copolymer durch das Gewichtsverhältnis berechnet werden.
Beispielsweise wird Tg eines Copolymers, das aus Styrol mit einem Tg von dessen Homopolymer von 100° C = 373 K und n-Butylacrylat mit einem Tg von dessen Homopolymer von –54° C = 219 K in einem Verhältnis von 4 : 1 zusammengesetzt ist, wie folgt berechnet: 1/{(1/373 K) × 4/5 + (1/219 K) × 1/5} = 327 K = 54° C. Als Tg des Homopolymers eines Monomers sind viele Messwerte in "Polymer Handbook", A Willey-Interscience Publication, beschrieben.
Die durchschnittliche Partikelgröße der Polymerdispersion beträgt im Hinblick auf eine ausreichende Dichte des gedruckten Bildes sowie auf eine ausreichende Wirkung einer Bereitstellung von Weichheit der Schicht 1 bis 50 nm und bevorzugt 5 bis 30 nm.
Der durchschnittliche Partikeldurchmesser des dispergierten Polymers beträgt weniger als 50 nm, bevorzugt 5 bis 30 nm, wenn auch manchmal die Formgebung und Partikelgröße vor der Erzeugung der Schicht nicht beibehalten werden können, da die Partikel durch Aneinanderschmelzen im Zeitablauf des Beschichtens und Trocknens der Schicht aneinanderhaften. Es wird angenommen, dass die Wirkung der Erfindung durch Verwendung des Polymers mit den Partikeln mit durchschnittlichem Durchmesser von weniger als 50 nm verstärkt werden kann, da die Größe, die mit der Größe der Polymerdispersion korrespondiert, aufrechterhalten wird, selbst wenn die Partikel durch Schmelzen in einem solchen Fall beim Zeitablauf des Beschichtens und Trocknens aneinanderhaften.
Die organischen Füllstoff-Feinpartikel und die Polymerdispersion gemäß der Erfindung werden häufig durch ein Emulsionspolymerisationsverfahren in einem wässrigen Medium synthetisiert. Deren durchschnittlicher Partikeldurchmesser kann durch ein Verfahren wie eins, das die Art und Menge des Emulgiermittels regelt und die Monomerzusammensetzung regelt, eingestellt werden.
Der Gehalt an dispergiertem Polymer liegt bevorzugt bei 0,1 bis 30%, noch bevorzugter bei 0,5 bis 15%, bezogen auf das Gewicht der Füllstoff-Feinpartikel. Obwohl die Mehrzahl der gewöhnlichen Polymerdispersionen anionisch ist, muss diese erfindungsgemäß kationisch oder nicht-ionisch sein, da durch die anionische Polymerdispersion häufig das Auftreten von Rissen zunimmt.
Die Ionenpolarität der Polymerdispersion ist nicht nur von der des Polymers sondern auch von der Polarität des Emulgiermittels, das der Dispersion zugegeben wurde, abhängig. Die Polymerdispersion gemäß der Erfindung kann durch Dispergieren der Polymere ohne Polarität mit kationischen oder nichtionischem Emulgiermittel erhalten werden, oder kann eine Polymerdispersion des so genannten selbst emulgierenden Typs sein.
Eine bevorzugte Schichtanordnung des Aufzeichnungsblattes gemäß der Erfindung ist eine Schicht, die anorganischen Füllstoff-Partikel als einen Hauptbestandteil (Unterschicht) aufweist und eine Schicht, die organische Füllstoff-Partikel als einen Hauptbestandteil aufweist, und die Polymerdispersion gemäß der Erfindung (Oberschicht) ist auf einem Träger in dieser Reihenfolge vorgesehen.
Hauptbestandteil bedeutet, dass der Bestandteil 50 Gewichtsprozent oder mehr im festen Zustand ausmacht. Eine beliebige Schicht kann die anorganischen Füllstoff-Partikel sowie die organischen Füllstoff-Partikel aufweisen, wobei das Gewichtsverhältnis der anorganischen Füllstoff-Partikel zu den organischen Füllstoff-Partikeln 0/10 bis 4/6 für die Oberschicht, 10/0 bis 8/2 für die Unterschicht des bevorzugten, oben genannten Fall beträgt.
Der Füllstoff ist aus anorganischen Feinpartikeln und organischen Feinpartikeln gemäß der vorliegenden Ansprüchen zusammengesetzt. Die Polymerdispersion gemäß der Erfindung wird effektiver auf die poröse Schicht, die die anorganischen Füllstoff-Feinpartikel und die organischen Füllstoff-Feinpartikel aufweist, aufgebracht im Vergleich zur Verwendung der porösen Schicht, die nur die anorganischen Feinpartikel aufweist. Die Schicht aus organischen Füllstoff-Feinpartikeln hat im Allgemeinen eine geringere Porosität und die Verwendung eines wasserlöslichen Bindemittels, wie Poly(vinylalkohol), verringert beachtlich die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit. Mehr noch: die Polymerdispersion gemäß der Erfindung zeigt in beachtlichem Maße den hemmenden Effekt auf das Auftreten von Rissen zum Zeitpunkt der Herstellung, da die Polymerdispersion eine hohe Haftfähigkeit mit den organischen Füllstoff-Feinpartikel aufweist.
Die organischen Füllstoff-Feinpartikel werden bevorzugt dazu verwendet, die Verfärbung zu verhindern, wie später beschrieben werden wird, obwohl si zu verschiedenen Zwecken eingesetzt werden können.
Gemäß der Feststellung der Erfinder ist es zur Verhinderung der Verfärbung bevorzugt, dass die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit im Bereich des aufgezeichneten Bildes nach der Bildaufzeichnung gegenüber derjenigen vor der Bildaufzeichnung verlangsamt wird.
Beispiele des Verfahrens zur Verringerung der Tintenabsorptionsgeschwindigkeit nach der Bildaufzeichnung beinhalten die folgenden Mittel: (1) die Poren sind verschwunden, (2) die Anzahl der Poren ist verringert und (3) der Durchmesser der Poren ist reduziert.
Das Reduzieren der Anzahl der Poren wird bevorzugt; es wird bevorzugt, dass die Höhe des Maximum-Spitzenwerts der Durchmesserverteilung der Poren, der zwischen 0,01 bis 1 μm liegt, um nicht mehr als 40% reduziert wird. Des Weiteren wird die Abnahme des Durchmessers der Pore bevorzugt; Es wird bevorzugt, dass der Porendurchmesser nach der Aufzeichnung auf nicht mehr als 60% auf den Wert vor der Aufzeichnung verringert wird, wenn der Maximum-Spitzenwert der Porendurchmesserverteilung, der im Bereich von 0,01 bis 1 μm liegt, als der Porendurchmesser definiert wird. Die bevorzugteste Situation ist die, bei der keine Poren bei der elektronenmikroskopischen Untersuchung auf der Oberfläche des Bereichs des Aufzeichnungsblattes, in dem das Bild aufgezeichnet ist, beobachtet werden.
Durch die Erfinder wurde festgestellt, dass die Verwendung von organischen Füllstoff-Feinpartikeln, die in einem wassermischbaren, organischen Lösungsmittel löslich sind, als konkretes Mittel zur Realisierung der zuvor erwähnten Variation hinsichtlich der Formgebung der Poren bemerkenswert effektiv ist.
Wasser, das in der Tinte enthalten ist, verdunstet allmählich, nachdem die Tinte in Strahlform auf das Aufzeichnungspapier gespritzt wurde und die Verdampfungsgeschwindigkeit des wassermischbaren, organischen Lösungsmittels, das in der Tinte enthalten ist, ist für gewöhnlich langsamer als die des Wassers. Folglich nimmt der Anteil an wassermischbarem, organischem Lösungsmittel in der auf dem Aufzeichnungspapier verbleibenden Flüssigkeit allmählich zu. Daher beginnt Schritt für Schritt das Lösen der Substanz, die in dem wassermischbaren, organischen Lösungsmittel löslich und in Wasser unlöslich ist. Wenn ein Bild durch die Tinte auf dem Aufzeichnungspapier aufgezeichnet wird, das die organischen Füllstoff-Feinpartikel enthält, die sich eignen, in dem wassermischbaren, organischen Lösungsmittel, das in der Tinte enthalten ist, gelöst oder aufgequollen zu werden, können die Poren durch das teilweise oder vollständige Lösen oder Aufquellen des organischen Füllstoff-Feinpartikels nach der Trocknung der Tinte verschlossen oder verkleinert werden.
Folglich wird bevorzugt, dass die organischen Füllstoff-Feinpartikel im Hinblick auf die Erfindung solche sind, die sich dazu eignen, durch das wassermischbare, organische Lösungsmittel gelöst oder aufgequollen zu werden. Das bevorzugte, wassermischbare, organische Lösungsmittel wird nachfolgend beschrieben.
Die Dicke der Schicht, die die organischen Füllstoff-Feinpartikel enthält, beträgt bevorzugt 0,1 bis 5 μm. Wenn die Schichtdicke geringer ist als solch ein Bereich, wird die, die Verfärbung verhindernde Wirkung unzureichend; und wenn die Dicke größer als jener Bereich ist, dann besteht die Möglichkeit, dass sowohl die Dichte des gedruckten Bildes als auch die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit verringert werden. Eine untere Schicht der Tinte aufnehmenden Schicht, die im Wesentlichen aus den anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln zusammengesetzt ist, wird bevorzugt in einem Bereich näher am Träger angeordnet, um die Tintenabsorptionsfähigkeit der äußersten Schicht zu unterstützen. Die Dicke der Schicht, die im Wesentlichen aus den anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln gebildet wird, beträgt bevorzugt 5 bis 50 μm.
Die Porosität der Schicht, die die organischen Füllstoff-Feinpartikel enthält, ist im Allgemeinen gering und deren Dicke ist zu groß geworden, falls die die Tinte aufnehmende Schicht durch solch eine Schicht alleine gebildet wird. Im Gegensatz dazu kann die poröse Schicht, die im Wesentlichen durch die anorganischen Füllstoff-Feinpartikel gebildet wird, viel Tinte absorbieren, selbst wenn die Dicke gering ist, da solche eine Schicht eine große Porosität aufweist. Folglich wird es bevorzugt, die Tinte aufnehmende Schicht mit sowohl einer Schicht, die die organischen Füllstoff-Feinpartikel enthält als auch mit der porösen Schicht, die im Wesentlichen aus den anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln gebildet ist, auszubilden. Die Dicke, der den organischen Füllstoff enthaltenden Schicht beträgt bevorzugt 0,1 bis 30%, noch bevorzugter 0,5 bis 20%, der, die Tinte aufnehmenden Schicht.
In der Erfindung kann ein hydrophiles Bindemittel in einem Bereich verwendet werden, in dem die Wirkung der Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
Als Beispiele für die hydrophilen Bindemittel, die in der genannten Tinte absorbierenden Schicht angewandt werden, kommen in Frage Polyvinylalkohol, Gelatine, Polyethylenoxid, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Polyacrylamid, Polyurethan, Dextran, Dextrin, Carrageenan (κ, ι, und λ), Agar, Pullulan, wasserlösliches Polyvinylbutyral, Hydroxyethylcellulose und Carboxymethylcellulose. Die genannten hydrophilen Bindemittel können in Kombination aus zwei oder mehr Typen angewandt werden. Das hydrophile Bindemittel, das bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist Polyvinylalkohol.
Zusätzlich zu herkömmlichem Polyvinylalkohol, der durch Hydrolyse von Polyvinylacetat erhalten wird, beinhaltet der genannte Polyvinylalkohol modifizierten Polyvinylalkohol, der erhalten wird, indem er kationischer Modifikation der Enden oder anionischer Modifikation ausgesetzt wird oder anionmodifizierten Polyvinylalkohol mit einer anionischer Gruppe.
Der durchschnittliche Polymerisationsgrad des bevorzugt angewandten Polyvinylalkohols, der durch Hydrolyse von Vinylacetat hergestellt wird, liegt bevorzugt bei wenigstens 1.000 und beträgt noch bevorzugter 1.500 bis 5.000. Der Verseifungsgrad beträgt bevorzugt 70 bis 100 Prozent, und beträgt meist bevorzugt 80 bis 99.5 Prozent.
Der genannte kationmodifizierte Polyvinylalkohol beinhaltet Polyvinylalkohol mit einer primären, sekundären oder tertiären Aminogruppe oder einer quaternären Ammoniumgruppe in dessen Hauptkette oder Seitenkette, wie beispielsweise in der offengelegten, japanischen Patentschrift mit dem Aktenzeichen 61-10483 beschrieben, und wird durch Copolymerisation eines ethylenischen, ungesättigten Monomers, das eine kationische Gruppe aufweist, mit Vinylacetat hergestellt.
Zwei oder mehr Polyvinylalkohole, die sich voneinander im Polymerisationsgrad unterscheiden, und modifizierte Typen können in Kombination angewandt werden.
Die zugegebene Menge an anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln, die in der genannten Tinte absorbierenden Schicht verwendet werden, variiert deutlich in Abhängigkeit von der benötigten Tintenabsorptionskapazität, dem Hohlraumverhältnis der porösen Schicht, den Arten des anorganischen Füllstoff-Feinpartikels und der Art des hydrophilen Bindemittels. Die genannte zugegebene Menge beträgt jedoch im Allgemeinen 5 bis 30 g pro m² des Aufzeichnungsblattes und beträgt bevorzugt 10 bis 25 g.
Das Verhältnis der anorganischen Füllstoff-Feinpartikel, die in der genannten Tinte absorptionsfähigen Schicht verwendet werden, zum hydrophilen Bindemitteln beträgt im Allgemeinen 2 : 1 bis 20 : 1 und beträgt am bevorzugtesten 3 : 1 bis 10 : 1.
Um das Ausbluten von Bildern während der Lagerung nach der Aufzeichnung zu minimieren, werden kationische Polymere bevorzugt verwendet.
Als Beispiele der kationischen Polymere können Folgende genannt werden: Polyethylenimin, Polyallylamin, Polyvinylamin, Dicyandiamidpolyalkylenpolyamin-Kondensationsprodukte, Polyalkylenpolyamindicyandiamid-Ammoniumsalz-Kondensationsprodukte, Dicyandiamidformalin-Kondensationsprodukte, Epichlorhydrindialkylamin-Kondensationsprodukte, Diallyldimethylammoniumchlorid-Polymere, Diallyldimethylammoniumchlorid-SO₂-Copolymere, Polyvinylimidazol, Vinylpyrrolidonvinylimidazol-Copolymere, Polyvinylpyridin, Polyamidin, Chitosan, kationisierte Stärke, Vinylbenzyltrimethylammoniumchlorid-Polymere, (2-Methacroyloxyethyl)trimethylammoniumchlorid-Polymere und Dimethylaminoethylmethacrylat-Polymere.
Als die genannten Polymere werden ferner die folgenden gelistet: kationische Polymere, die in "Kagaku Kogyo Jiho (Chemical Industry Update)", August 15 und 25, 1998 beschrieben sind und polymere farbstofffixierende Mittel, die in "Kobunshi Yakuzai Nyumon (Introduction to Polymer Pharmaceuticals)", publiziert von Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd, beschrieben sind.
Um die physikalische Stabilität der die Tinte absorbierenden Schicht zu regulieren sowie um die Rissbildung der beschichteten Schicht während der Beschichtung und Trocknung zu minimieren, wird es bevorzugt, dass die Härter im Tintenstrahlaufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung eingearbeitet sind.
Die Härter sind im Allgemeinen Verbindungen, die eine Gruppe aufweisen, die dazu geeignet ist, mit den genannten hydrophilen Bindemitteln zu reagieren, oder sind Verbindungen, die die Reaktion zwischen verschiedenen Gruppen der genannten hydrophilen Bindemittel fördern. Sie sind geeignet ausgewählt und werden in Abhängigkeit von der Art der hydrophilen Bindemittel verwendet. Als spezifische Beispiele der Härter werden beispielsweise die Folgenden aufgeführt: auf Epoxy basierende Härter (Diglycidylethylether, Ethylenglycoldiglycidylether, 1,4-Butandioldiglycidylether, 1,6-Diglycidylcyclohexan, N,N-Glycidyl-4-glycidylepxyanilin, Sorbitolpolyglycidylether und Glycerolpolyglycidylether), auf Aldehyd basierende Härter (Formaldehyd und Glyoxal), aktive auf Halogen basierende Härter (2,4-Dichlor-4-hydroxy-1,3,5-s-trizin und Bisvinylsulfonylmethylether), Borsäure und deren Salze und Aluminiumsulfat.
Wenn Polyvinylalkohol und/oder kationmodifizierter Polyvinylalkohol als das besonders bevorzugte, hydrophile Bindemittel verwendet wird, ist es bevorzugt, dass Härter aus der Borsäure und deren Salzen und auf Epoxy basierende Härter verwendet werden. Die bevorzugtesten Härter sind solche die aus der Borsäure und deren Salzen ausgewählt werden.
Borsäure oder deren Salze bezieht sich auf Sauerstoffsäure mit einem Boratom als zentralem Atom und deren Salze und umfasst im Spezifischen Orthoborsäure, Diborsäure, Metaborsäure, Tetraborsäure, Pentaborsäure und Octaborsäure und deren Salze.
Die verwendete Menge der genannten Härter variiert in Abhängigkeit von den Arten der hydrophilen Bindemittel, den Arten der Härter, den Arten der anorganischen Füllstoff-Feinpartikel und dem Verhältnis der Härter zu den hydrophilen Bindemitteln. Die Menge beträgt im Allgemeinen 5 bis 500 mg pro g des hydrophilen Bindemittels und beträgt bevorzugt 10 bis 300 mg.
Zusätzlich zu den genannten Additiven können verschiedene andere Additive in die Tinte absorbierende Schicht sowie weitere Schichten eingearbeitet sein, die für das Tintenaufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung erwünscht sind. Die folgenden verschiedenen Arten von Additiven, die im Stand der Technik bekannt sind und durch Verweis als Beispiele eingearbeitet sind, können sein: verscheidene Arten von kationischen oder nicht-ionischen, oberflächenaktiven Mitteln; UV-Absorber, die in den offengelegten, japanischen Patentschriften mit den Aktenzeichen 57-74193, 57-87988 und 62-261476 beschrieben sind; verblassungsverhindernde Mittel, die in den offengelegten, japanischen Patentschriften mit den Aktenzeichen 57-74192, 57-87989, 60-72785, 61-146591, 1-95091 und 3-13376 beschrieben sind; Glanzbildner, die in den offengelegten, japanischen Patentschriften mit den Aktenzeichen 59-42993, 59- 52689, 62-280069, 61-242871 und 4-219266 beschrieben sind; pH-regulierende Zusätze, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Zitronensäure, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Kaliumcarbonat; Antischaum-Wirkstoffe, Antiseptika, Verdickungsmittel, Antistatika und Mattierungsmittel.
Die Tinte aufnehmende Schicht kann zwei oder mehr Schichten aufweisen. In diesem Fall kann die Zusammensetzung jeder der Tinte aufnehmenden Schichten gleich oder veschieden sein.
Als Träger können in der vorliegenden Erfindung Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, geeignet angewandt werden. Sie können Wasser absorbierende Träger sein, sind aber bevorzugt Wasser nicht absorbierende Träger.
Als Wasser absorbierende Träger, die geeignet sind, in der vorliegenden Erfindung angewandt zu werden, kommen beispielsweise in Frage: herkömmliches Papier, Stoff und Blätter und Karton, die aus Holz bestehen. Von diesen wird insbesondere Papier aufgrund der exzellenten Absortionsfähigkeit von Wasser des Basismaterials selbst und aufgrund der geringen Kosten bevorzugt. Als Papierträger können solche verwendet werden, die unter Verwendung von Holzzellstoff als das Hauptrohmaterial sowie von chemischer Pulpe, wie LBKP und NBKP, von mechanischer Pulpe, wie GP, CGP, RMP, TMP, CTMP, CMP und PGW und Pulpe aus Abfallpapier, wie DIP, hergestellt werden. Falls erwünscht, können als Rohmaterialien verschiedene Arten faseriger Materialien, wie synthetische Pulpe, synthetische Fasern und anorganische Fasern geeignet verwendet werden.
Falls notwendig können verschiedene Arten von Additiven, die im Stand der Technik bekannt sind, wie Beleimungsmittel, Pigmente, Papierstabilitätsverbesserer, Fixiermittel, optische Aufheller, die Stabilität des feuchten Papiers verbessernde Mittel und kationische Mittel in die genannten Papierträger eingearbeitet werden.
Es ist möglich, Papierträger wie folgt herzustellen. Faserige Materialien, wie Holzzellstoff und verschiedene Additive werden gemischt und die erhaltene Mischung wird in eine der verschiedenen Papier herstellenden Maschinen wie eine Langsiebpapiermaschine, eine Zylinderpapiermaschine und eine Papiermaschine mit zwei Langsieben, eingebracht. Falls ferner notwendig, ist es möglich, eine Leimpressbehandlung unter Verwendung von Stärke und Polyvinylalkohol, verschiedene Beschichtungsverfahren und Satinierverfahren während der Papierherstellungsprozesse oder in der genannten Papierherstellungsmaschine anzuwenden.
Wasser nicht absorbierende Träger, die geeignet sind, bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden, umfassen transparente Träger sowie undurchsichtige Träger. Als die genannten transparenten Träger sind Folien zu nennen, die aus Materialien wie aus Polyesterharzen, Diacetatharzen, Triacetatharzen, Harzen auf Acrylbasis, Harzen auf Polycarbonatbasis, Harzen auf Polyvinylchloridbasis, Harzen auf Polyimidbasis, aus Cellophan und Celluloid bestehen. Wenn sie für Overhead-Projektoren verwendet werden, werden von diesen solche bevorzugt, die gegenüber Wärmebestrahlung resistent sind, und Polyethylenterephthalat wird besonders bevorzugt. Die Dicke der genannten transparenten Träger beträgt bevorzugt 50 bis 200 μm.
Als die genannten undurchsichtigen Träger sind beispielsweise harzbeschichtetes Papier (als sogenanntes "RC-Papier" bezeichnet), bei dem wenigstens eine Oberfläche des Basispapiers mit einer Polyolefinharzschicht, die aus weißem Pigment besteht, bedeckt ist und sogenanntes PET, das durch Einarbeiten weißer Pigmente, wie Bariumsulfat in das genannte Polyethylenterephthalat, hergestellt wird, bevorzugt.
Zum Zweck der Verbesserung der Haftung zwischen den genannten verschiedenen Trägern und der Tinte aufnehmenden Schicht, wird es bevorzugt, dass vor der Beschichtung der genannten, Tinte aufnehmenden Schicht die genannten Träger einer Coronaentladungsbehandlung sowie einer Zwischenbehandlung unterzogen werden. Die Tintenstrahlaufzeichnungsblätter der vorliegenden Erfindung müssen nicht notwendigerweise weiß sein und können getönt sein.
Es wird besonders bevorzugt, dass als die Tintenstrahlaufzeichnungsblätter der vorliegenden Erfindung mit Polyethylen laminierte Papierträger verwendet werden, da die Bildqualität der aufgezeichneten Bilder sich an die herkömmlicher photographischer Bilder annähert, und Bilder hoher Qualität bei vergleichsweise geringen Kosten erhalten werden. Die genannten, mit Polyethylen laminierten Papierträger werden nachfolgend beschrieben.
Das Basispapier, das in den genannten Papierträger verwendet wird, wird unter Verwendung von Holzzellstoff als Hauptrohmaterial, falls notwendig zusammen mit synthetischer Pulpe wie Polypropylen und mit synthetischer Faser wie Nylon und Polyester hergestellt. Als der genannte Holzzellstoff können die folgenden verwendet werden: LBKB, LBSP, NBKP, NBSP, LDP, NDP, LUKP oder NUKP. Es wird bevorzugt, dass LBKP, NBSP, LBSP, NDP und LDP, die aus kürzeren Fasern bestehen, in größeren Mengen verwendet werden. Der Anteil an LBSP und/oder LDP liegt bevorzugt bei 10 bis 70 Gewichtsprozent.
Bevorzugt als die genannte Pulpe wird chemische Pulpe (Sulfatpulpe und Sulfitpulpe) verwendet. Nützlich ist auch solche Pulpe, die einer Bleichbehandlung ausgesetzt wurde, um deren Weißgrad zu erhöhen.
In das genannte Basispapier können auf geeignete Weise Beleimungsmittel, wie höhere Fettsäuren und Alkylketendimere; Weißpigmente, wie Calciumcarbonat, Talkum und Titanoxid; die Papierstabilität verbessernde Mittel, wie Stärke, Polyacrylamid und Polyvinylalkohol; optische Aufheller; Feuchthaltemittel, wie Polyethylenglycole; Dispergiermittel; und Weichmacher, wie quartäre Ammoniumsalze eingearbeitet sein.
Der Wasserfreiheitsgrad der Pulpe, die zur Papierherstellung verwendet wird, beträgt bevorzugt 200 bis 500 ml nach der CSF-Spezifikation. Die Summe aus den Gewichtsprozenten des Restes der 24er-Siebweite und den Gewichtsprozenten des berechneten Anteils der 42er-Siebweite, betreffend die Faserlänge nach dem Mahlen und spezifiziert in JIS-P-8207, liegt bevorzugt zwischen 30 und 70 Prozent. Das Gewichtsprozent des Restes der 4er-Siebweite beträgt bevorzugt 20 Gewichtsprozent oder weniger.
Das Gewicht des genannten Basispapiers beträgt bevorzugt 30 bis 250 g/m², und beträgt meist bevorzugt 50 bis 200 g/m². Die Dicke des genannten Basispapiers beträgt bevorzugt 40 bis 250 μm.
Während des Papierherstellungsschrittes oder nach der Papierherstellung kann das genannte Basispapier einer Satinierungsbehandlung unterzogen werden, was zu einer exzellenten Glätte führt. Die Dichte des genannten Basispapiers beträgt im Allgemeinen 0,7 bis 1,2 g/m³ (JIS-P-8118). Die Steifigkeit des genannten Basispapiers beträgt ferner unter den in JIS-P-8143 spezifizierten Bedingungen bevorzugt 20 bis 200 g.
Oberflächen-Beleimungsmittel können auf die Oberfläche des Basispapiers aufgebracht werden. Als die genannten Oberflächen-Beleimungsmittel können dieselben angewandt werden, die zuvor als geeignet beschrieben wurden, in dem genannten Basispapier eingearbeitet zu werden.
Der pH-Wert des genannten Basispapiers beträgt 5 bis 9, wenn er unter Verwendung eines Heißwasser-Extraktionsverfahrens spezifiziert, in JIS-P-8113, ermittelt wird.
Polyethylen, das verwendet wird, um beide Oberflächen des genannten Basispapiers zu laminieren, besteht im Wesentlichen aus Polyethylen niederer Dichte (LDPE) und/oder Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Es kann jedoch teilweise anderes LLDPE oder Polypropylen verwendet werden.
Ausdrücklich, wie es im Allgemeinen mit photographischem Papier getan wird, wird die Polyethylenschicht, die auf der Seite der Tinte absorbierenden Schicht angeordnet ist, bevorzugt unter Verwendung von Polyethylen gebildet, in da Titanoxid des Rutil- oder Anatastyps eingearbeitet ist, so dass die Lichtundurchlässigkeit sowie der Weißgrad verbessert wird. Das Anteilsverhältnis des genannten Titanoxids beträgt im Allgemeinen 3 bis 20 Gewichtsprozent bezogen auf das Polyethylen und beträgt bevorzugter 4 bis 13 Gewichtsprozent.
Es ist möglich, das genannte, mit Polyethylen beschichte Papier als Glanzpapier zu verwenden. Bei der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, das mit Polyethylen beschichtete Papier mit einer matten oder seidigen Oberfläche zu versehen, wie sie bei herkömmlichem photographischem Papier erhalten wird, indem ein Prägeverfahren während der Extrusionsbeschichtung mit Polyethylen auf dem genannte Basispapier durchgeführt wird.
Bei dem genannten, mit Polyethylen beschichteten Papier wird bevorzugt ein Papierfeuchtigkeitsgehalt von 3 bis 10 Gewichtsprozent aufrechterhalten.
Es ist möglich, verschiedene Arten von Tinte absorbierenden Schichten, wie eine poröse Schicht und eine Unterschicht, in erforderlicher Reihenfolge auf einen Träger unter Verwendung eines Verfahrens, das aus dem Stand der Technik ausgewählt wird, aufzubringen. Die bevorzugten Verfahren sind die, bei denen die Beschichtungszusammensetzung, die jede Schicht bildet, auf einen Träger aufgebracht wird und nachfolgend getrocknet wird. In diesem Fall ist es möglich, zwei oder mehr Schichten auf den genannten Träger simultan aufzubringen, und diejenige simultane Beschichtung wird besonders bevorzugt, bei der alle hydrophilen Bindemittelschichten simultan beschichtet werden.
Als verwendete Beschichtungsverfahren kommen in Frage ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Aufzugsrakelbeschichtungsverfahren, ein Luftrakelbeschichtungsverfahren, ein Spraybeschichtungsverfahren und ein Vorhangbeschichtungsverfahren. Zusätzlich wird bevorzugt das Extrusionsbeschichtungsverfahren unter Verwendung eines Trichters, das im U.S. Pat. Nr. 2.681.294 beschrieben wird, verwendet.
Wird jeder nicht bedruckte Bereich der Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, die in der Erfindung beschrieben werden, einer Bristow-Messung unterzogen, beträgt die Wasserabsorptionsmenge des genannten nicht bedruckten Bereichs bevorzugt 10 bis 30 ml/m² während einer Kontaktzeit von 0,8 Sekunden.
Ausstoßsysteme der Tintenstrahlaufzeichnung, die mit den Blättern der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können ein elektromechanisches Wandlersystem (beispielsweise ein Einkammertyp, ein Doppelkammertyp, ein Biegetyp, ein Kolbentyp, ein gemeinsamer Modus-Typ und ein gemeinsame-Wand-Typ), ein elektrothermisches Wandlersystem (beispielsweise ein thermischer Tintenstrahltyp und ein Bubble-jet-Typ) und ein elektrostatischer Absaugtyp (beispielsweise ein durch ein elektrisches Feld gesteuerter Typ und ein Schlitzstrahltyp) und eine Entladungssystem (beispielsweise ein Funkenstrahltyp) sein.
Die Tinte, die mit den Blättern der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist eine wasserlösliche Farbstofftinte, die aus dem Stand der Technik bekannt ist und umfasst Wasser, wasserlösliche, organische Lösungsmittel und wasserlösliche Farbstoffe, und es ist ferner möglich, andere Additive, falls notwendig, zuzugeben. Es werden genauer gesagt wasserlösliche, organische Lösungsmittel ohne Fehler eingearbeitet, um die Farbstoffablagerung in der Nähe der Düsen aufgrund Austrocknung zu minimieren. Die genannten wasserlöslichen, organischen Lösungsmittel sind diejenigen organischen Lösungsmittel, die in Wasser löslich sind, und können in Kombination aus einigen Sorten verwandt werden. Der Siedepunkt der genannten, organischen Lösungsmittel liegt bevorzugt bei 120° C oder höher. Es wird ferner bevorzugt; dass wasserlösliche, organische Lösungsmittels mit einem SP (der ein Löslichkeitsparameter ist) von 18,414 bis 30,69 in einer Menge von 10 bis 30 Gewichtsprozent eingearbeitet werden.
Der SP (Löslichkeitsparameter)-Wert, wie hierin genannt, betrifft den Löslichkeitsparameter und ist ein wichtiger Maßstab zu Bewertung der Löslichkeit von Substanzen. Hierin ist die Einheit [MPa]^1/2, was ein Wert bei 25° C ist. Die genannten SP-Werte der organischen Lösungsmittel sind auf Seite IV-337 aus J. Brandrup, u. A., "Polymer Handbook", eine Wiley-Interscience Publikation, und in anderen Publikationen beschrieben.
Als Beispiele für wasserlösliche, organische Lösungsmittel werden die Folgenden aufgeführt: Alkohole (zum Beispiel Butanol, Isobutanol, sekundäres Butanol, tertiäres Butanol, Pentanol, Hexanol, Cyclohexanol und Benzylalkohol); Polyhydroxyalkohole (zum Beispiel Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Polypropylenglycol, Butylenglycol, Hexandiol, Pentandiol, Glycerin, Hexantriol, und Thioglycol); Alkylether vom Polyhydroxyalkohol (beispielsweise Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycoldimethylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycoldimethylether, Diethylenglycoldiethylether, Triethylenglycolmonoethylether, Triethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonobutylether, Triethylenglycoldiethylether, Triethylenglycoldimethylether, Tetraethylenglycolmonomethylether, Tetraethylenglycolmonoethylether, Tetraethylenglycolmonobutylether, Tetraethylenglycoldimethylether und Tetraethylenglycoldiethylether); Amine (zum Beispiel Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, Morpholin, N-Ethylmorpholin, Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Polyethylenimin, Pentamethyldiethylentriamin und Tetramethylpropylendiamin); Amide (zum Beispiel Formamid, N,N-Dimethylformamid und N,N-Dimethylacetamid); Heterocyclen-Verbindungen (zum Beispiel 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, Cyclohexylpyrrolidon, 2-Oxazolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon); Sulfoxide (zum Beispiel Dimethylsulfoxid); und Sulfone (zum Beispiel Sulfolan).
Besonders bevorzugte wasserlösliche, organische Lösungsmittel sind Polyhydroxyalkohol, Alkylether von Polyhydroxyalkoholen und Heterocyclen-Verbindungen, und 2 oder 3 Arten davon werden bevorzugt ausgewählt. Bevorzugt verwendet als hydrophile, organische Lösungsmittel sind Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Glycerin, Diethylenglycolmonobutylether, Triethylenglycolmonobutylether, Triethanolamin und 2-Pyrrolidinon, 1,5-Pentandiol und 1,2-Hexandiol.
Die genannte Tinte weist wenigstens einen der wasserlöslichen Farbstoffe, wie Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe oder Lebensmittelfarbstoffe der Tintenstrahlen auf. Die Konzentration der Farbstoffe in der genannten Tinte beträgt üblicherweise 0,1 bis 5 Prozent.
Um die Benetzungseigenschaft der Aufzeichnungsblätter zu verbessern, liegt die Oberflächenspannung der genannte Tinte üblicherweise im Bereich 2,5 × 10^–4 bis 6,0 × 10^–4 N/m bei 20 °C und liegt bevorzugt im Bereich 3,0 × 10^–4 bis 5,0 × 10^–4 N/m.
Um die Löslichkeit der Farbstoffe in der genannten Tinte zu verbessern, ist es bevorzugt, dass der pH-Wert bei nicht weniger als 7 gehalten wird. Um den pH-Wert auf den gewünschten Wert einzustellen, können pH-Regulatoren verwendet werden.
Als andere Additive für die genannte Tinte werden die folgenden gelistet: zum Beispiel Maskierungsmittel, Antimykotika, Viskosität modifizierende Mittel, Oberflächenspannung einstellende Mittel, Benetzungsmittel, Oberflächen aktive Substanzen und Rostschutzmittel. Die Konzentration dieser Additive in der genannten Tinte beträgt im Allgemeinen 0,01 bis 5 Prozent.
Die bevorzugte maximale Tintenausstoßmenge der vorliegenden Erfindung beträgt 10 bis 35 ml/m².
Beispiele
Die Erfindung wird konkret anhand der nachfolgenden Beispiele beschrieben. In den Beispielen bedeutet "%" "Gewichts-%", so fern nichts anderes spezifisch angegeben ist.
Beispiel 1
Herstellung der Polymerdispersion L-1
In einen Kolben, der mit einem Rührer und einem Tropftrichter versehen ist, wurden 300 Teile gereinigtes Wasser gegeben und auf 80° C erhitzt und dann wurde eine Mischung aus 45 Teilen n-Butylacrylat, 55 Teilen Ethylmethacrylat und 6 Teilen Alkyltrimethylammoniumchlorid (ein Emulgiermittel) und 10 ml einer 5%-igen wässrigen Lösung von 2,2'-Azobis-4-cyanovaleriansäure als ein Polymerisationsinitiator über 30 Minuten unter Rühren kontinuierlich zugegeben, und über 4 Stunden zur Reaktion gebracht. Der berechnete Tg und der durchschnittliche Partikeldurchmesser der somit erhaltenen Polymerdispersion betrugen –1° C beziehungsweise 20 nm.
Herstellung der Polymerdispersionen L-2 bis L-4
Die Polymerdispersionen L-2 bis L-4 wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel L-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Monomer und das Emulgiermittel wie in Tabelle 1 angegeben verändert wurden.
Herstellung der Dispersionen EM-1 und EM-2 des organischen Füllstoffs Die Dispersionen EM-1 und EM-2 des organischen Füllstoffs wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel L-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Monomer und das Emulgiermittel, wie in Tabelle 1 angegeben, verändert wurden.
Herstellung der Dispersion 1 des anorganischen Füllstoffs
In 100 g einer 15%-igen wässrigen Löung eines kationischen Polymers P-1 wurden 500 g einer 25%-igen wässrigen Dispersion aus Siliziumoxid-Feinpartikeln QS-20, hergestellt von Tokuyama Co., Ltd., mit einem durchschnittlichen Durchmesser der Primärpartikel von 20 nm und einem Brechungsindex von etwa 1,45 gegeben und dann 3,0 g Borsäure und 0,7 g Borax zugegeben und die Mischung durch eine Hochgeschwindigkeits-Homogenisiervorrichtung dispergiert. Somit wurde eine deutlich blaustichig weiße Dispersion 1 des anorganischen Füllstoffs hergestellt.
Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit 1
610 g der Dispersion 1 des anorganischen Füllstoffs wurden auf 45° C erhitzt, 5 ml einer 10%-igen wässrigen Lösung aus Poly(vinylalkohol) PVA203, hergestellt von Kraray Co., Ltd., und 290 ml einer 6%-igen wässrigen Lösung aus einem anderen Poly(vinylalkohol) eines Polymerisationsgrades von 4.000, die jeweils auf 45° C erhitzt worden waren, wurden zugegeben, und dann wurde Wasser zugegeben, so dass das Gesamtvolumen der Flüssigkeit 1.000 ml ausmachte. Somit wurde die durchscheinende Beschichtungsflüssigkeit 1 hergestellt.
Herstellung der Dispersion 2 des anorganischen Füllstoffs
Die deutlich blaustichig weiße Dispersion 2 des anorganischen Füllstoffs wurde auf dieselbe Weise wie in der Dispersion 1 des anorganischen Füllstoffs hergestellt, mit der Ausnahme, dass das kationische Polymer durch P-2 ersetzt wurde.
Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit 2
610 g der Dispersion 2 des anorganischen Füllstoffs wurden auf 45° C erhitzt, 5 ml einer 10%-igen wässrigen Lösung aus Poly(vinylalkohol) PVA203, hergestellt von Kraray Co., Ltd., und 290 ml einer 6%-igen wässrigen Lösung aus einem anderen Poly(vinylalkohol) des Polymerisationsgrades von 4.000, die jeweils auf 45° C erhitzt worden waren, wurden zugegeben, und dann wurden 20 g einer Polymerdispersion L-1 mit einem Feststoffgehalt von 20% zugegeben. Danach wurde abschließend Wasser zugegeben, so dass das Gesamtvolumen der Flüssigkeit 1.000 ml ausmachte. Somit wurde die durchscheinende Beschichtungsflüssigkeit 2 hergestellt.
Herstellung des Aufzeichnungspapiers 1
Mit den Beschichtungsflüssigkeiten 1 und 2 wurde simultene Beschichtungen gemäß den folgenden Bedingungen durchgeführt, um ein Aufzeichnungspapier 1 herzustellen.

– Träger: Papierträger, mit einer Polyethylenschicht auf dessen beiden Oberflächen laminiert, mit einer Dicke von 230 μm
– Erste Schicht (Unterschicht): Beschichtungsflüssigkeit 1 mit einer Dicke der feuchten Schicht von 80 μm
– Zweite Schicht (Oberschicht): Beschichtungsflüssigkeit 2 mit einer Dicke der feuchten Schicht von 80 μm
– Beschichtungsverfahren: Gleittrichter-Beschichtungsverfahren

Herstellung der Aufzeichnungspapiere 2 bis 7
Die Aufzeichnungspapiere 2 bis 7 wurden auf dieselbe Weise wie Aufzeichnungspapier 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die folgenden Punkte in jeder der Proben geändert wurden.
Aufzeichnungspapier 2: Polymerdispersion L-2 wurde anstelle der Polymerdispersion L-1 in der Beschichtungsflüssigkeit 2 verwendet.
Aufzeichnungspapier 3: Zinkoxid FINEX, hergestellt von Sakai Kagaku Co., Ltd., mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 40 nm und einem Brechungsindex von 1,9 bis 2,0 wurde anstelle des Siliziumoxids in der Dispersion 2 des anorganischen Füllstoffs verwendet.
Aufzeichnungspapier 4: die Polymerdispersion L-1 wurde aus der Beschichtungsflüssigkeit 2 weggelassen.
Aufzeichnungspapier 5: Die Zugabemenge der 6%-igen wässrigen Lösung aus Poly(vinylalkohol) des Polymerisationsgrades von 4.000 zur Beschichtungsflüssigkeit 2 wurde auf 375 ml geändert und die Polymerdispersion L-1 wurde aus der Beschichtungsflüssigkeit 2 weggelassen.
Aufzeichnungspapier 6: die Polymerdispersion L-1 in der Beschichtungsflüssigkeit 2 wurde durch L-3 ersetzt.
Aufzeichnungspapier 7: die Polymerdispersion L-1 in der Beschichtungsflüssigkeit 2 wurde durch L-4 ersetzt.
Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit 3
Zur Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit 3 wurden 165 g der Dispersion EM-1 des organischen Füllstoffs, 65 g der Dispersion 2 des anorganischen Füllstoffs und 12 g der Polymerdispersion L-1 gemischt und durch Zugabe von Wasser auf 1.000 ml aufgefüllt.
Herstellung des Aufzeichnungspapiers 8
Mit der Beschichtungsflüssigkeit 3 wurde die Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungspapiers 4 beschichtet, um das Aufzeichnungspapier 8 herzustellen. Die Dicke der frisch aufgetragenen Schicht betrug 1 μm in trockenen Zustand.
Herstellung der Aufzeichnungspapiere 9 bis 13
Die Aufzeichnungspapiere 9 bis 13 wurden auf dieselbe Weise wie das Aufzeichnungspapier 8 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die folgenden Punkte in jedem der Proben geändert wurden.

– Aufzeichnungspapier 9: L-1 in der Beschichtungsflüssigkeit 3 wurde durch L-2 ersetzt.
– Aufzeichnungspapier 10: EM-1 in der Beschichtungsflüssigkeit 3 wurde durch EM-2 ersetzt.
– Aufzeichnungspapier 11: L-1 in der Beschichtungsflüssigkeit 3 wurde durch 40 g einer 6%-igen wässrigen Lösung aus Poly(vinylalkohol) PVA 245, hergestellt von Kraray Co., Ltd., ersetzt.
– Aufzeichnungspapier 12: L-1 in der Beschichtungsflüssigkeit 3 wurde durch L-3 ersetzt.
– Aufzeichnungspapier 13: L-1 in der Beschichtungsflüssigkeit 3 wurde durch L-4 ersetzt.

Herstellung der Tinte 1
Die Tinte 1 mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt.

Wasser 68,5 Teile

Diethylenglycolmonobutylether 12 Teile

Diethylenglycol 10 Teile

Glycerin 8 Teile

C.I. Direct Blue 86 1 Teil

Benetzungsmittel Surfinol 465, 0,5 Teile

(Nissin Chemical Industry Co., Ltd.)
Bewertung der Weichheit der Schicht
Jedes der Aufzeichnungspapiere 1 bis 7 wurde bei 23° C und einer relativen Feuchtigkeit von 20% über 24 Stunden konditioniert. Das konditionierte Aufzeichnungspapier wurde so um Edelstahlstäbe gewickelt, die jeweils einen Durchmesser von 10 mm, 20 mm, 30 mm und 40 mm aufwiesen, so dass die Aufzeichnungsoberfläche des Papiers nach außen wies, und der Durchmesser des Stabes, bei dem das Auftreten von Rissen auf der die Tinte aufnehmenden Schicht ausgelöst wurde, wurde als der Index der Weichheit der die Tinte aufnehmenden Schicht ermittelt. Ein kleinerer Wert des Stabdurchmessers entspricht einer höheren Weichheit der die Tinte aufnehmenden Schicht. Das Aufzeichnungspapier mit einem Durchmesser von 20 mm oder weniger, bei dem es zur Rissbildung kam, stellt kein Problem in der praktischen Verwendung dar, eines mit einem Durchmesser von 30 mm, bei dem es zur Rissbildung kommt, weist die Möglichkeit zur Rissbildung in einem trockenen Raum auf. Das Aufzeichnungspapier mit einem Durchmesser von 40 mm, bei dem Risse auftreten, wird von Problemen in der praktischen Anwendung begleitet.
Bewertung der Druckbilddichte
Auf jedes der Aufzeichnungspapiere 1 bis 13 wurde ein tiefschwarzes Bild unter Verwendung herkömmlicher Tinte für den Drucker MJ-8000 aufgezeichnet, und die Reflexionsdichte des gedruckten Bildes wurde mit grünem Licht gemessen.
Bewertung des Auftretens von Rissen
Die Situation betreffend das Auftreten von Rissen in der Beschichtung im Aufzeichnungsbereich des schwarzen Bildes jedes der Aufzeichnungspapiere 8 bis 13 wurde durch eine Lupe mit einer 10-fachen Vergrößerung untersucht und gemäß dem folgenden Bewertungssystem in Rangordnung gebracht.

– A: kein Riss wurde beobachtet.
– B: kleine isolierte Risse werden vereinzelt beobachtet.
– C: viele, isolierte, große Risse werden beobachtet.
– D: durchgehende, größere Risse, wie Erdrisse, werden beobachtet.

Die Probe, klassifiziert in die Rangordnung A oder B, war problemlos für die praktische Verwendung geeignet.
Bewertung der Tintenabsorptionsfähigkeit
Der mit dem tiefschwarzen Bild aufgezeichnete Bereich jedes Aufzeichnungspapiers 1 bis 13 wurde visuell bewertet und gemäß dem folgenden Bewertungssystem beurteilt.

– A: kein Fleck wurde bei einem Beobachtungsabstand von 30 cm festgestellt.
– B: kein Fleck wurde bei einem Beobachtungsabstand von weniger als 60 cm festgestellt.
– C: Ein Fleck wurde bei einem Beobachtungsabstand von 60 cm oder mehr beobachtet.

Die Probe, klassifiziert in die Rangordnung A oder B, war problemlos für die praktische Verwendung geeignet.
Bewertung der Verfärbung
Die Tinte 1 wurde in den Tintenstrahldrucker MJ-8000, hergestellt von Seiko-Epson Co., Ltd., gefüllt, und ein massives Bild wurde auf jedes der Aufzeichnungspapiere 4, 8 bis 13 gedruckt. Die strahlförmig ausgestoßene Menge an Tinte betrug 12 ml/m². Das so erhaltene Bild wurde für 6 Monate in der Nähe eines Bürofensters so stehen gelassen, dass das Bild nicht direkt der Sonnenlichtbestrahlung ausgesetzt war. Die Reflexionsdichte wurde mit monochromatischem, rotem Licht gemessen. Das Verhältnis der Dichte des Bildes vor und nach dem Stehenlassen, das verbleibende Verhältnis der Dichte, wurde ermittelt.
Elektronenmikroskopische Beobachtung
Gemäß der elektronenmikroskopischen Beobachtung auf der Oberfläche der Beschichtung vor der Bildaufzeichnung jedes der Aufzeichnungspapiere 1 bis 13, waren unzählbare Poren jeweils mit einem Durchmesser von 5 nm bis 100 nm auf der Oberfläche vorhanden. Im Bereich der Bildaufzeichnung der Aufzeichnungspapiere, ausgenommen die Aufzeichnungspapiere 4 und 10, wurden Verkleinerung oder Anzahlverringerung der Poren beobachtet. Der Querschnitt des Aufzeichnungspapiers 4 wurde durch das Elektronenmikroskop beobachtet und es wurde durch die Bildanalyse bestätigt, dass der durchschnittliche Durchmesser der anorganischen Feinpartikel 40 nm betrug. Die Ergebnisse der vorhergehenden Messung und Bewertung sind in den Tabellen 2 und 3 angegeben.
Tabelle 2
Tabelle 3
Wie aus Tabelle 3 deutlich wird, haben die Aufzeichnungspapiere gemäß der Erfindung eine exzellente Weichheit der Schicht und eine die Verfärbung verhindernde Wirkung und haben eine hohe Tintenabsorptionsgeschwindigkeit und verleihen dem gedruckten Bild eine hohe Dichte.
Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungspapier des porösen Typs können sowohl eine hohe Tintenabsorptionsgeschwindigkeit als auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen das Auftreten von Rissen erhalten werden und die Verschlechterung des Bildes, verursacht durch ein schädliches Gas, kann durch die Erfindung gemindert werden.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, umfassend einen Träger und eine poröse, Tinte aufnehmende Schicht, die Füllstoff-Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 5 bis 100 nm umfasst, wobei die Tinte aufnehmende Schicht eine Polymerpartikeldispersion aus einem kationischen oder nichtionischen Polymer mit einem Glasübergangspunkt von –30° C bis 40° C und einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1 nm bis 50 nm enthält und wobei die Füllstoff-Feinpartikel aus anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und aus organischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem Glasübergangspunkt von 70° C bis 150° C zusammengesetzt sind.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß Anspruch 1, wobei der Glasübergangspunkt des kationischen oder nichtionischen Polymers bei nicht mehr als 20° C liegt.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß Anspruch 1, wobei der Glasübergangspunkt des kationischen oder nichtionischen Polymers bei nicht mehr als 0° C liegt.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Polymerpartikeldispersion 5 nm bis 30 nm beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die poröse, Tinte aufnehmende Schicht wenigstens zwei Schichten aufweist, und die äußerste Schicht der porösen, Tinte aufnehmenden Schicht die Polymerpartikeldispersion enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die organischen Füllstoff-Feinpartikel dazu fähig sind, durch ein wassermischbares Lösungsmittel gelöst oder gequollen zu werden.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gehalt an Polymerpartikeln 0,1 bis 30 Gewichts-% der Füllstoff-Feinpartikel beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß Anspruch 7, wobei der Gehalt an Polymerpartikeln 0,5 bis 15 Gewichts-% der Füllstoff-Feinpartikel beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die poröse, Tinte aufnehmende Schicht zusätzlich ein hydrophiles Bindemittel aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß Anspruch 9, wobei das Bindemittel Polyvinylalkohol ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die poröse, Tinte aufnehmende Schicht zusätzlich ein kationisches Polymer aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die poröse, Tinte aufnehmende Schicht zusätzlich einen Härter aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß Anspruch 12, wobei der Härter Borsäure oder deren Salze ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, umfassend einen Träger und eine poröse, Tinte aufnehmende Schicht, die Füllstoff-Feinpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 5 bis 100 nm aufweist, wobei die Tinte aufnehmende Schicht durch Beschichten eines Trägers mit einer Flüssigkeit erhältlich ist, die eine Dispersion aus kationischem oder nichtionischem Polymer mit einem Glasübergangspunkt von –30° C bis 40° C und einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1 nm bis 50 nm enthält und wobei die Füllstoff-Feinpartikel aus anorganischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem Brechungsindex von 1,3 bis 1,8 und aus organischen Füllstoff-Feinpartikeln mit einem Glasübergangspunkt von 70° C bis 150° C zusammengesetzt sind.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die poröse, Tinte aufnehmende Schicht wenigstens zwei Schichten aufweist, und die äußerste Schicht der porösen, Tinte aufnehmenden Schicht die organischen Füllstoff-Feinpartikel enthält.