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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium,
das einen guten Glanz und eine hohe Oberflächenfestigkeit aufweist, wobei
gleichzeitig eine Verfärbung
des Aufzeichnungsmediums und ein Ausbleichen (Fading) des Bildes
unterdrückt
werden, und sie bezieht sich insbesondere auf ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium,
das für
ein Aufzeichnungsverfahren geeignet ist, in dem eine wässrige Tinte
verwendet wird.
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Stand der
Technik
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In
den letzten Jahren wurde ein bemerkenswerter Fortschritt erzielt
in Bezug auf Tintenstrahl-Drucker und wegen der großen Popularität von Digital-Kameras
wird jedes Jahr eine höhere
Qualität
für Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien
gefordert. Dies gilt insbesondere in Bezug auf Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien,
die einen Glanz aufweisen, der vergleichbar mit demjenigen konventioneller
Silbersalz-Fotografien ist. Bisher waren die wichtigsten Qualitäten ein
hoher Glanz, eine gute Tinteabsorption und eine hohe Druckdichte, und
dies gilt bis heute immer noch, aber zusätzlich zu diesen Qualitäten sind
auch verbesserte Eigenschaften in Bezug auf die Retention des bildfreien
(unbehandelten) Papierteils, des Bildteils und die Oberflächenfestigkeit
dringend erwünscht.
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Ein
solches Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium vom Glanz-Typ kann auf
verschiedene Weise hergestellt werden, wobei man die Charakteristika
der Herstellungsvorrichtung ausnutzt, und vom Kostenstandpunkt aus
betrachtet am vorteilhaftesten ist seine Herstellung unter Verwendung
einer Gießbeschichtungs-Vorrichtung.
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Bei
den Gießbeschichtungs-Verfahren
werden ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten in Form
einer Überzugsschicht
auf ein unbehandeltes Papier aufgebracht und dann einer Oberflächengießbehandlung
unterzogen. Insbesondere werden derzeit die folgenden drei Verfahren
allgemein angewendet: (1) das Nassgieß-Verfahren (direktes Verfahren),
bei dem eine Überzugsschicht
auf eine beheizte Trommel mit einer hochglanzpolierten Oberfläche aufgepresst
wird, während
sie noch feucht ist, und getrocknet wird; (2) ein Wiederanfeuchtungs-Verfahren,
bei dem die feuchte Überzugsschicht
zuerst getrocknet oder halbgetrocknet wird, durch Wiederanfeuchtung
durch Aufquellen plastifiziert wird, auf eine beheizte Trommel mit
einer hochglanzpolierten Oberfläche
aufgepresst und getrocknet wird, und (3) das Gelierungs-Gießverfahren,
bei dem eine feuchte Überzugsschicht
durch Koagulation in ein Gel überführt wird,
auf eine beheizte Trommel mit einer hochglanzpolierten Oberfläche aufgepresst
und getrocknet wird.
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Bei
diesen Herstellungsverfahren ist das Prinzip des Aufpressens der
feuchten Überzugsschicht
auf eine hochglanzpolierte Oberfläche, um der aufgebrachten Überzugsschicht
einen Glanz zu verleihen, das gleiche, unterschiedliche Hersteller
wenden jedoch unterschiedliche Methoden an und die durch Koagulation
hergestellten Aufzeichnungsmedien weisen ein Oberflächenaussehen
und einen Oberflächenglanz
auf, der konkurrieren kann mit demjenigen von Silbersalz-Fotografien.
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Vom
Standpunkt des in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium verwendeten
Pigments und den Tintenabsorptionseigenschaften aus betrachtet sind
im Allgemeinen permeable Materialien, wie z.B. Siliciumdioxid und
Aluminiumoxid, geeignet. Andererseits unterscheiden sich die beim
Gießbeschichten
verwen deten Bindemittel voneinander in Bezug auf ihre Eignung in
Abhängigkeit
von dem jeweiligen Herstellungsverfahren, wobei geeignete Beispiele
dafür sind
PVA, Casein, Stärke,
SBR, Acryl, Styrolacryl, Vinylacetat und Urethan.
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Insbesondere
SBR und Acryl weisen einen ausgezeichneten Glanz und eine ausgezeichnete
Oberflächenfestigkeit
auf und werden daher in großem
Umfang in handelsüblichen
Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien verwendet. In SBR hat die Doppelbindung
des Butadien-Grundgerüsts
die Funktion eines Antioxidationsmittels und dadurch wird ein Ausbleichen
(Fading) des Bildes unterdrückt.
Wenn jedoch die Doppelbindung des das SBR-Grundgerüst bildenden
Butadiens oxidiert wird, unterliegt das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium
selbst einer Verfärbung.
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Acryl
weist einen Glanz und eine Festigkeit auf, die äquivalent zu denjenigen von
SBR sind, und es tritt keine Verfärbung des Aufzeichnungsmediums
auf, die ein Problem bei SBR ist, der Bildteil hat jedoch die Neigung,
leicht auszubleichen. Die allgemein in Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien
verwendeten Bindemittel haben somit alle Vorteile und Nachteile.
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Im
Falle von Urethan ist in der publizierten japanischen Patentanmeldung
(Kokai) Hei 8-246392 ein durch Gießbeschichten hergestelltes
Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier beschrieben, bei dem ein wässriges Urethanharz
verwendet wird, da jedoch die Eigenschaften des Urethans je nach
der Kombination von Isocyanat und Polyol völlig unterschiedlich sind,
haben nicht alle Urethanharze identische Eigenschaften. Infolgedessen
ist es erforderlich, zur Herstellung eines Urethans, das in der
Tinte aufnehmenden Schicht verwendet wird, welche die für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium
erforderlichen Eigenschaften hat, aus einer großen Anzahl von Isocyanat- und
Polyol-Kombinationen eine Auswahl zu treffen.
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In
EP 0 339 604 ,
US 4 911 977 und in "Patent Abstracts
of Japan", Band
1998, Nr. 12, 31. Oktober 1998, und in JP 10-1 882 962 sind Tintenstrahl-Aufzeich nungsmedien
beschrieben, die mindestens eine Tinte aufnehmende Schicht auf einem
Träger
aufweisen.
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Probleme, die mit der
vorliegenden Erfindung gelöst
werden sollen
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Als
Ergebnis von Untersuchungen, die mit Urethanen durchgeführt wurden,
die einen geeigneten Glanz, eine geeignete Festigkeit, keine Verfärbung in
dem bildfreien (unbehandelten) Papierteil aufweisen und bei denen
ein Ausbleichen der Farbe in dem Bildteil verhindert wird, haben
die Erfinder gefunden, dass die oben genannten Probleme gelöst werden
können
durch Verwendung eines wässrigen
Polyurethanharzes mit einer spezifischen Zusammensetzung und mit
spezifischen Harzeigenschaften und dies hat zu der vorliegenden
Erfindung geführt.
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Mittel, die zur Lösung der
oben genannten Probleme angewendet werden
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium,
das mindestens eine Tinte aufnehmende Schicht auf einem Träger umfasst,
wobei die Tinte aufnehmende Schicht, bei der es sich um die äußerste Schicht
handelt, ein Pigment und ein wässriges
Polyurethanharz als Hauptkomponenten enthält, wobei der Mengenanteil
des wässrigen
Polyurethanharzes, bezogen auf das Pigment in der Tinte aufnehmenden
Schicht, bei der es sich um die äußerste Schicht
handelt, 5 bis 80 Gew.-% beträgt,
wobei das wässrige
Polyurethanharz hergestellt worden ist durch Umsetzung einer aktiven
Wasserstoff-Verbindung (einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff)
mit einer aliphatischen und/oder alicyclischen Polyisocyanat-Verbindung,
wobei die aktive Wasserstoff-Verbindung 40 bis 80 Gew.-% einer Polyetherpolyol-Verbindung mit einem zahlendurchschnittlichen
Molekulargewicht von 500 bis 3000 enthält und die minimale Filmbildungstemperatur des
wässrigen
Polyurethanharzes –10
bis 50 °C
beträgt.
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Das
Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium kann außerdem ein Bindemittel, das
von dem wässrigen
Polyurethanharz verschieden ist, in der Tinte aufnehmen den Schicht,
welche die äußerste Schicht
darstellt, in einer Menge enthalten, die nicht höher ist als die Gewichtsmenge
des wässrigen
Polyurethanharzes. Vorzugsweise wird die Tinte aufnehmende Schicht
der äußersten
Schicht nach dem Gelierungsgießverfahren
hergestellt, und besonders bevorzugt wird in dem Gelierungsgießverfahren
eine koagulierende Flüssigkeit
verwendet, die Ammoniumformiat enthält.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Beschichtungslösung zur
Herstellung einer Tinte aufnehmenden Schicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums,
in der ein Pigment und ein wässriges Polyurethanharz
als Hauptkomponenten in Wasser gelöst oder dispergiert sind, wobei
der Mengenanteil des wässrigen
Polyurethanharzes, bezogen auf das Pigment in der Tinte aufnehmenden
Schicht, welche die äußerste Schicht
darstellt, 5 bis 80 Gew.-% beträgt,
wobei das wässrige
Polyurethanharz durch Umsetzung einer aktiven Wasserstoff-Verbindung
(einer Verbindung mit aktivem Wasserstoff) mit einer aliphatischen
und/oder alicyclischen Polyisocyanat-Verbindung hergestellt worden
ist, wobei die aktive Wasserstoff-Verbindung 40 bis 80 Gew.-% einer
Polyetherpolyol-Verbindung mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht
von 500 bis 3000 enthält
und die minimale Filmbildungstemperatur des wässrigen Polyurethan-Harzes –10 bis
50 °C beträgt, wobei
das wässrige
Polyurethanharz eine saure Gruppe aufweist und die Säurezahl
des Feststoffgehaltes des Harzes 20 bis 60 mg KOH/g beträgt und der
gewichtsdurchschnittliche Teilchendurchmesser des wässrigen
Polyurethanharzes 80 bis 200 nm beträgt. Die Beschichtungslösung kann
außerdem
ein Bindemittel, das von dem wässrigen
Polyurethanharz verschieden ist, in einer Menge enthalten, die nicht
größer ist
als die Gewichtsmenge des wässrigen
Polyurethanharzes.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Erfindungsgemäß bedeutet
der Ausdruck "wässrig" in Bezug auf das "wässrige Polyurethanharz", dass das Polyurethanharz
in einem Medium, das Wasser oder Wasser und eine geringe Menge eines
organischen Lösungsmittel
enthält,
gelöst
oder dispergiert und dadurch stabilisiert wird. Wenn ein organi sches
Lösungsmittel
verwendet wird, beträgt
sein Mengenanteil weniger als 50 Gew.-% und vorzugsweise weniger
als 10 Gew.-%, bezogen auf das Wasser, und es ist erforderlich,
dass die Harzlösung
keinen Flash-Punkt aufweist. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums
wird dieses wässrige
Polyurethanharz in der auf den Träger aufgebrachten Beschichtungslösung gelöst oder
dispergiert, und nach dem Aufbringen in Form einer Schicht und dem
Trocknen wird das Polyurethanharz zu einem Pigment-Bindemittel.
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Das
erfindungsgemäß verwendete
wässrige
Polyurethanharz wird erhalten durch Umsetzung einer geeigneten Polyisocyanat-Verbindung
mit einer aktiven Wasserstoff-Verbindung (einer aktiven Wasserstoff enthaltenden
Verbindung).
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Die
Polyisocyanat-Verbindung kann aliphatisch oder alicyclisch sein,
wobei diesbezüglich
keine spezielle Beschränkung
besteht, vorausgesetzt, dass die Verbindung innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches
liegt. Spezifische Beispiele, die leicht industriell hergestellt
werden können,
sind Polyisocyanat-Verbindungen,
bei denen keine Vergilbung (Gelbverfärbung) auftritt oder die nicht
leicht gelb werden, wie z.B. Hexamethylen-diisocyanat, Isophoron-diisocyanat,
4,4-Dicyclohexylmethan-diisocyanat, Norbornylisocyanat, Xylylendiisocyanat,
hydriertes Xyloldiisocyanat oder m-Tetramethyl-xylylendiisocyanat,
Alkyl-Derivate, Alkoxy-Derivate oder Nitro-Derivate, Prepolymere,
Carbodiimide oder Biuret-Verbindungen mit polybasischen Alkoholen und
dimere/trimere Reaktionsprodukte. Unter diesen sind, vom Standpunkt
der Verhinderung einer Verfärbung des
Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums aus betrachtet, diejenigen vom
sich nicht gelb verfärbenden
Typ bevorzugt und besonders bevorzugt sind Hexamethylen-diisocyanat,
Isophoron-diisocyanat, 4,4-Dicyclohexylmethandiisocyanat, Norbornylisocyanat,
hydratisiertes Xyloldiisocyanat, Alkyl-Derivate, Alkoxy-Derivate
oder Nitro-Derivate, Prepolymere, Carbodiimide oder Biuret-Verbindungen mit
polybasischen Alkoholen und dimere/trimere Reaktionsprodukte.
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Eine
Polyetherpolyol-Verbindung kann als aktive Wasserstoff-Verbindung
verwendet werden, die mit den oben genannten Polyisocyanat-Verbindungen
reagieren kann.
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Die
erfindungsgemäß verwendete
Polyetherpolyol-Verbindung kann hergestellt werden durch eine Ringöffnungs-Polymerisation
oder -Copolymerisaton von cyclischen Ether-Verbindungen. Beispiele
dafür sind Polyethylenglycol,
Polypropylenglycol, Polybutylenglycol, Polytetramethylenetherglycol
und Ethylenoxide oder Propylenoxide derselben. Diese Verbindungen
können
einzeln verwendet werden oder es können zwei oder mehr derselben
in Kombination verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäß verwendete
Polyetherpolyol-Verbindung kann hergestellt werden durch eine Ringöffnungs-Polymerisation
oder -Copolymerisation, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt
ist.
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Beispiele
für Initiatoren,
die bei der Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyetherpolyole durch
Ringöffnungs-Polymerisation
oder -Copolymerisation verwendet werden können, sind aliphatische Polyole,
wie z.B. Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, 1,4-Butandiol,
1,3-Butandiol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Butylenglycol,
Neopentylglycol, Glycerin, Trimethyloylmethan, Trimethylolpropan,
Butantriol, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Hexantriol,
Tris(2-hydroxyethyl)isocyanat, Cyclopentandiol, Cyclohexandiol,
Cyclohexandimethanol und Dicyclohexandiol; aromatische Polyole,
wie z.B. Dihydroxybenzol, Bisphenol A, Bisphenol F, Xylolglycol,
Bisphenol A-bis-(2-hydroxyethylether) und Bisphenol S; und aktive
Wasserstoff-Verbindungen, wie z.B. Ethylendiamin, Diethylentriamin,
Triethylentetraamin, Propylendiamin, Butylendiamin, Hexamethylendiamin,
Cyclohexylendiamin, Phenylendiamin, Tolylendiamin, Xyloldiamin,
m-Xyloldiamin, Isophorondiamin und Norbornyldiamin.
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Beispiele
für alicyclische
Ether-Verbindungen, die bei der Ringöffnungs-Polymerisation oder
-Copolymerisation der erfindungsgemäß verwendeten Polye therpolyol-Verbindung
eingesetzt werden können,
sind Ethylenoxid, Propylenoxid, Trimethylenoxid, Butylenoxid, α-Methyltrimethylenoxid,
3,3'-Dimethyltrimethylenoxid,
Tetrahydrofuran und Dioxan.
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Erfindungsgemäß kann eine
aktive Wasserstoff-Verbindung, die von den oben genannten Polyetherpolyol-Verbindungen
verschieden ist, die mit der Polyisocyanat-Verbindung reagieren
kann, ebenfalls in Kombination verwendet werden.
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Beispiele
für diese
aktiven Wasserstoff-Verbindungen sind Polyol-Verbindungen, d.h.
aliphatische Polyole, wie z.B. Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol,
1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, Propylenglycol, Dipropylenglycol,
Butylenglycol, Neopentylglycol, Glycerin, Trimethyloylethan, Trimethyloylpropan,
Butantriol, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, Hexantriol,
Tris(2-hydroxyethyl)isocyanat,
Cyclopentandiol, Cyclohexandiol, Cyclohexandimethanol und Dicyclohexandiol
und aromatische Polyole, wie z.B. Dihydroxybenzol, Bisphenol A,
Bisphenol F, Xylylenglycol, Bisphenol A-bis-(2-hydroxyethylether)
und Bisphenol S; Polyesterpolyole, Polycarbonatpolyole, Polycaprolactonpolyole
und Siliconpolyole; Kondensationsprodukte einer organischen Säure, wie
z.B. Oxalsäure,
Glutaminsäure,
Adipinsäure,
Essigsäure,
Phthalsäure,
Isophthalsäure, Salicylsäure und
Pyromellithsäure,
mit den oben genannten Polyolen; und Polyamine, wie z.B. Ethylendiamin, Diethylentriamin,
Triethylentetramin, Propylendiamin, Butylendiamin, Hexamethylendiamin,
Cyclohexylendiamin, Phenylendiamin, Tolylendiamin, Xyloldiamin,
m-Xyloldiamin, Isophorondiamin und Norbornyldiamin.
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Diese
Verbindungen können
einzeln verwendet werden oder es können zwei oder mehr derselben
gemeinsam verwendet werden.
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Das
erfindungsgemäß verwendete
wässrige
Polyurethanharz muss 40 bis 80 Gew.-% und vorzugsweise 40 bis 65
Gew.-% einer Polyetherpolyol-Verbindung mit einem zahlendurchschnittlichen
Molekulargewicht von 500 bis 3000 und vorzugsweise von 1000 bis
2000, bezogen auf 100 Gew.-Teile der aktiven Wasserstoff-Verbindung,
die mit der oben genannten Polyisocyanat-Verbindung in der Molekülkette reagieren kann,
enthalten. Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht kann ermittelt
werden durch eine Polystyrol-Standardumwandlung unter Anwendung
der Gelpermeationschromatographie (GPC).
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Durch
Verwendung der oben genannten Polyetherpolyol-Verbindung sind das
Anfühlen
der Oberfläche
und der Glanz des Papiers besser als wenn eine gleiche Gewichtsmenge
einer Esterpolyol-Verbindung, Carbonatpolyol-Verbindung oder Caprolactonpolyol-Verbindung
mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis
3000 als aktive Wasserstoff-Verbindung verwendet wird.
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Der
Wert für
die Säurezahl
der Feststoffe in dem erfindungsgemäß verwendeten wässrigen
Polyurethanharz, der unter Anwendung eines Messverfahrens auf der
Basis des JIS (Japanischen Industriestandards) K5400 bestimmt wird,
beträgt
vorzugsweise 20 bis 60 mg KOH/g und besonders bevorzugt 25 bis 45
mg KOH/g. Innerhalb der oben genannten Bereiche der Säurezahl
sind die Koagulationseigenschaften und der Glanz zufriedenstellend.
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Erfindungsgemäß enthält das wässrige Polyurethan-Harz
eine saure Gruppe. Diese saure Gruppe kann irgendeine Gruppe mit
sauren Eigenschaften sein, wobei solche Gruppen, die eine Carboxylgruppe
oder Sulfonsäuregruppe
enthalten, bevorzugt sind. Die Komponente, welche die saure Gruppe
in das wässrige
Polyurethanharz einführt,
kann beispielsweise sein 2,2-Dimethyloylmilchsäure, 2,2-Dimethyloylpropionsäure, 2,2-Dimethyloylvaleriansäure, 3,4-Diaminobutansulfonsäure, 3,6-Diamino-2-toluolsulfonsäure oder
mit Caprolacton modifizierte Produkte davon.
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Es
ist erforderlich, dass die minimale Filmbildungstemperatur (MFT)
des erfindungsgemäß verwendeten
wässrigen
Polyurethanharzes in dem Bereich von –10 bis 50 °C und vorzugsweise in dem Bereich
von –10 bis
30 °C liegt.
Wenn die minimale Filmbildungstemperatur höher als –10 °C ist, führt die Papieroberfläche nicht zu
einer leichten Blockierung (Blocking), und wenn die minimale Filmbildungstemperatur
unterhalb 50 °C
liegt, besteht die Neigung, dass die Festigkeit der Papieroberfläche zunimmt.
Diese minimale Filmbildungstemperatur wird auf der Basis des JIS
K6828 bestimmt.
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Der
gewichtsdurchschnittliche Teilchendurchmesser des erfindungsgemäß verwendeten
wässrigen Polyurethanharzes
beträgt
vorzugsweise 80 bis 200 nm und besonders bevorzugt 100 bis 200 nm.
Wenn der gewichtsdurchschnittliche Teilchendurchmesser weniger als
200 nm beträgt,
ist der Beschichtungsvorgang zufriedenstellend, und wenn der gewichtsdurchschnittliche
Teilchendurchmesser mehr als 80 nm beträgt, werden die Tinteabsorptionseigenschaften
während
des Druckens besser. Der gewichtsdurchschnittliche Teilchendurchmesser
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird durch Anwendung eines dynamischen Lichtstreuungsverfahrens
bestimmt.
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Es
gibt keine spezielle Beschränkung
in Bezug auf das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen wässrigen
Polyurethan-Harzes, und es können
beispielsweise die folgenden Verfahren angewendet werden:
- (1) Eine Polyisocyanat-Verbindung, eine aktive
Wasserstoff-Verbindung, die mit einer Isocyanatgruppe reagieren
kann, und eine Verbindung, die eine aktive Wasserstoffgruppe enthält, die
mit einer Isocyanatgruppe reagieren kann, die mindestens eine Carboxylgruppe
und/oder Sulfonsäuregruppe
im Molekül
enthält, werden
in Gegenwart oder Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels
bei einem solchen Äquivalent-Verhältnis miteinander
umgesetzt, dass die Isocyanatgruppe im Überschuss vorliegt, zur Herstellung eines
Urethanprepolymers, das am Ende des Moleküls Isocyanatgruppen aufweist.
Anschließend
wird (werden) die Carboxylgruppe und/oder die Sulfonsäuregruppe
in dem Prepolymer durch ein Neutralisationsmittel, wie z.B. ein
tertiäres
Amin, neutralisiert. Danach wird dieses neutrale Prepolymer zur
Reaktion gebracht durch Einführen
desselben in eine wässrige
Lösung,
die ein Kettenverlängerungsmittel
enthält, und
es wird ein organisches Lösungsmittel
aus dem System entfernt, wobei das wässrige Polyurethanharz erhalten
wird;
- (2) das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte
Urethanprepolymer, das noch nicht neutralisiert ist, wird in eine
wässrige
Lösung
eingeführt,
die ein Neutralisationsmittel und ein Kettenverlängerungsmittel enthält, und
wird reagieren gelassen zur Herstellung eines wässrige Prepolymerharzes;
- (3) eine wässrige
Lösung,
die ein Kettenverlängerungsmittel
enthält,
wird dem nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren (1) hergestellten
neutralisierten Prepolymer zugesezt und damit reagieren gelassen,
wobei man ein wässriges
Prepolymerharz erhält;
- (4) eine wässrige
Lösung,
die ein Neutralisationsmittel und ein Kettenverlängerungsmittel enthält, wird
dem nach dem oben genannten Verfahren (1) hergestellten Urethanprepolymer,
das noch nicht neutralisiert ist, zugesetzt und damit reagieren
gelassen, wobei man ein wässriges
Prepolymerharz erhält.
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Bei
dem erfindungsgemäß verwendeten
Kettenverlängerungsmittel
kann es sich um irgendein Agens handeln, das normalerweise bei der
Polyurethan-Herstellung
verwendet wird, wobei beispielsweise geeignet sind Wasser oder eine
Polyamin-Verbindung, wie z.B. Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Propylendiamin,
Butylendiamin, Hexamethylendiamin, Cyclohexylendiamin, Tolylendiamin,
Xyloldiamin, Isophorondiamin oder Norbornyldiamin.
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Ferner
kann dann, wenn ein organisches Lösungsmittel bei der Herstellung
des Prepolymers verwendet wird, dieses organische Lösungsmittel
sein ein Keton, wie z.B. Methylethylketon oder Aceton, ein Ester, wie
z.B. Methylacetat oder Ethylacetat, ein Glycolether, wie z.B. Tetrahydrofuran
oder Diethylenglycoldimethylether, oder N-Methyl-2-pyrrolidon. Diese
Lösungsmittel
können
einzeln verwendet werden oder es können zwei oder mehr derselben
in Form einer Mischung verwendet werden. Wenn das oben genannte
organische Lösungsmittel
in dem erhaltenen wässrigen
Polyurethanharz vorliegt, ist es erforderlich, dass die Harzlösung keinen
Flash-Punkt aufweist, gemessen in einem geschlossenen TAG-System,
bei einem Mengenanteil von weniger als 50 Gew.-% und vorzugsweise
von weniger als 10 Gew.-%, bezogen auf das Wasser in der Harzlösung.
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Das
bei dem oben genannten Herstellungsverfahren erhaltene Prepolymer
wird durch das Neutralisationsmittel in einen quaternären Zustand überführt. Das
Neutralisationsmittel kann beispielsweise sein ein tertiäres Amin,
wie z.B. N,N-Dimethylethanolamin, N,N-Diethylethanolamin, Triethylamin,
N-Methylmorpholin oder N-Ethylmorpholin, eine Alkalimetall-Verbindung,
wie z.B. Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid, ein Ammoniumsalz,
wie z.B. Tetramethylammoniumhydroxid oder Tetraethylammoniumhydroxid,
oder Ammoniak.
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Die
erfindungsgemäße Tinte
aufnehmende Schicht umfasst ein Pigment und ein Bindemittel, dies schließt jedoch
andere (weitere) Komponenten nicht aus. Erfindungsgemäß wirkt
das wässrige
Polyurethanharz als Bindemittel.
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Erfindungsgemäß ist es
bevorzugt, dass der oben genannte Gehalt an wässrigem Polyurethanharz in der
Tinte aufnehmenden Schicht 5 bis 80 Gew.-Teile, besonders bevorzugt
10 bis 60 Gew.-Teile und ganz besonders bevorzugt 30 bis 50 Gew.-Teile
auf 100 Gew.-Teile des Pigments beträgt. Wenn der Mischungsanteil des
wässrigen
Polyurethanharzes zunimmt, werden die Tinteabsorptionseigenschaften
des Aufzeichnungsmediums schlechter.
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Erfindungsgemäß kann zusätzlich zu
dem wässrige
Polyurethanharz in der Tinte aufnehmenden Schicht ein Bindemittel,
das aus dem Stand der Technik bekannt ist, in einem Umfang verwendet
werden, der den erfindungsgemäßen Effekt
nicht beeinträchtigt.
Dies kann beispielsweise sein eine Stärke, wie z.B. Stärkeoxid,
veresterte Stärke,
mit einem Enzym denaturierte Stärke
oder kationische Stärke,
ein Protein, wie z.B. Casein oder Sojabohnenprotein, ein Cellulose-Derivat,
wie z.B. Carboxylmethylcellulose oder Hydroxyethylcellulose, eine
in Wasser dispergierbare Polymer-Verbindung, wie z.B. eine Acrylemulsion,
eine Vinylacetatemulsion, eine Acryl-Vinylacetat-Emulsion, eine
Vinylidenchloridemulsion, ein Styrol-Butadien-Latex, ein Acrylnitril-Butadien-Latex
oder eine Polyesterdispersion.
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Erfindungsgemäß ist es
bevorzugt, dass das wässrige
Polyurethanharz mindestens 50 Gew.-% der Gesamtmenge des in der
Tinte aufnehmenden Schicht enthaltenen Bindemittels ausmacht.
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Wenn
das Koagulationsverfahren, das als Gelbildungsbeschichtungsverfahren
bekannt ist, angewendet wird, ist es besonders bevorzugt, dass dem
Bindemittel Casein zugemischt wird. Erfindungsgemäß werden die
Beschichtungseigenschaften der Beschichtungslösung der Tinte aufnehmenden
Schicht verbessert, wenn Casein der Tinte aufnehmenden Schicht zugemischt
wird, was wünschenswert
ist. Der Zumischungsanteil von Casein beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% oder
weniger in der Tinte aufnehmenden Schicht. Wenn der Zumischungsanteil
von Casein ansteigt, besteht die Neigung, dass die Retentionseigenschaften
für den
unbehandelten (nicht bedruckten) Papierabschnitt schlechter werden.
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Es
besteht keine spezielle Beschränkung
in Bezug auf den Träger,
vorausgesetzt, dass es sich dabei um ein für Luft durchlässiges Blatt
handelt, und er kann transparent oder nicht transparent sein. Als
geeignet für
die vorliegende Anmeldung können
beispielsweise verwendet werden Papiere, wie z.B. ein qualitativ
hochwertiges Papier, ein mit Bleistift beschreibbares Papier, ein
Zeichnungspapier, ein Kunstpapier, ein beschichtetes Papier, ein
gießbeschichtetes
Papier oder Kraftpapier oder ein Fließstoff-Gewebe. Als Träger können auch
Blätter
verwendet werden, die Überzugsschichten
mit verschiedenen Funktionen in dem erforderlichen Umfang aufweisen.
Vom Standpunkt der Ver- bzw. Bearbeitbarkeit aus betrachtet ist
es wünschenswert,
dass die Permeabilität
(Durchlässigkeit)
1000 s oder weniger beträgt,
und vom Standpunkt der Beschichtungseigenschaften aus betrachtet
ist es wünschenswert,
dass der Steckigt-Verleimungsgrad 5 s oder mehr beträgt.
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Das
in der erfindungsgemäßen Tinte
aufnehmenden Schicht verwendete Pigment kann ein leichtes Calciumcarbonat,
ein schweres Calciumcarbonat, Kaolin, Ton, Talk, Titandioxid, Zinkoxid,
Zinkcarbonat, Satinweiß,
Magnesiumcar bonat, Magnesiumsilicat, Magnesiumsulfat, Calciumsilicat,
Aluminiumsilicat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid-Sol, kolloidales
Aluminiumoxid, ein Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat, wie z.B.
Pseudoboehmit, Zeolith, Siliciumdioxid, kolloidales Siliciumdioxid
oder ein plastisches Pigment sein, vom Standpunkt der Tinteabsorptionseigenschaften
und der Tintefixiereigenschaften aus betrachtet ist jedoch Aluminiumoxid
oder synthetisches Siliciumdioxid bevorzugt. Der erfindungsgemäße Effekt
ist besonders bemerkenswert, wenn das Pigment ein synthetisches
Siliciumdioxid ist.
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Erfindungsgemäß können der
Tinte aufnehmenden Schicht erforderlichenfalls innerhalb von Grenzwerten,
welche die Wirksamkeit der Erfindung nicht beeinträchtigen,
auch zugesetzt werden Verdickungsmittel, Entschäumungsmittel, Schaumsuppressoren,
Pigment-Agentien, Freisetzungsmittel, Schaumbildner, pH-Regulierungsmittel,
Oberflächenverleimungsmittel,
färbende
Farbstoffe, Farbpigmente, fluoreszierende Farbstoffe, Ultraviolettabsorber,
Oxidationsinhibitoren, optische Stabilisierungsmittel, Antiseptika,
wasserbeständig
machende Mittel, Farbstoff-Fixiermittel, Tenside, feuchtes Papier
verstärkende
Mittel und dgl.
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Die
Tinte aufnehmende Schicht kann auf den Träger aufgebracht werden unter
Verwendung einer aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungs-Vorrichtung, im eingeschalteten
oder ausgeschalteten Zustand, wie z.B. einem Klingenbeschichter,
einem Walzenbeschichter, einem Rakelbeschichter, einem Stabbeschichter,
einem Vorhangbeschichter, einem Fotogravürbeschichter, einem Gießwalzenbeschichter
oder einem Beschichter mit kurzer Verweilzeit. Glanz kann erzielt
werden durch eine Oberflächenbehandlung
unter Anwendung eines bekannten Verfahrens, beispielsweise durch
eine Kalander-Behandlung der Tinte aufnehmenden Schicht. Glanz kann
auch erzielt werden durch Herstellung der Tinte aufnehmenden Schicht
unter Anwendung des Gießverfahrens
oder eines Transferdruckverfahrens. Bei dem Gießverfahren wird die noch feuchte Überzugsoberfläche nach
dem Beschichten auf eine erhitzte Finishing-Oberfläche aufgepresst
und dann getrocknet. Bei dem Transfer-Druckverfahren wird die Tinte
aufnehmende Schicht, die auf einen Zwi schenträger aufgebracht ist, auf einen
Träger übertragen
mit einem Aufdruck auf der Zwischenträger-Oberfläche mittels einer Klebeeinrichtung.
Bei dem Gießverfahren
ist der Effekt des erfindungsgemäßen wässrigen Polyurethanharzes
besonders bemerkenswert.
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Die
Beschichtungsmenge der Tinte aufnehmenden Schicht kann in dem gewünschten
Umfang eingestellt werden innerhalb des gewünschten Bereiches, sodass die
unbehandelte (bildfreie) Papieroberfläche bedeckt ist und ausreichende
Tinteabsorptionseigenschaften erhalten werden, vom Standpunkt der
Erzielung sowohl einer guten Aufzeichnungsdichte als auch guter
Tinteabsorptionseigenschaften aus betrachtet ist es jedoch bevorzugt,
dass diese Menge 5 bis 30 g/m2 beträgt, und
wenn die Produktivität
ebenfalls berücksichtigt werden
soll, ist es besonders bevorzugt, dass die Auftragsmenge auf jede
Oberfläche
10 bis 25 g/m2 beträgt. Wenn ein Wert von 30 g/m2 überschritten
wird, besteht die Gefahr, dass die Ablösungseigenschaften von der hochglanzpolierten
Oberfläche
schlechter werden und die Überzugsschicht
an der hochglanzpolierten Oberfläche
haftet.
-
Wenn
die Tinte aufnehmende Schicht durch Anwendung des Koagulationsverfahrens,
das als Gelbeschichtungsverfahren bekannt ist, hergestellt wird,
wird die Tinte aufnehmende Schicht mittels der oben genannten, aus
dem Stand der Technik bekannten Beschichtungsvorrichtungen aufgebracht,
wobei die Tinte aufnehmende Schicht, die noch nicht getrocknet ist,
durch die Koagulationslösung
erzeugt wird, die auf die erhitzte hochglanzpolierte Oberfläche aufgepresst
und getrocknet wird. Das in der Koagulationslösung verwendete Koagulierungsmittel
kann ein Salz, wie z.B. ein Calcium-, Zink- oder Magnesiumsalz,
von Ameisensäure,
Essigsäure,
Citronensäure,
Weinsäure,
Milchsäure,
Chlorwasserstoffsäure
oder Schwefelsäure
sein. Erfindungsgemäß sind Ammoniumsalze
bevorzugt und Ammoniumformiat ist besonders bevorzugt. Wenn ein
Ammoniumsalz als Koagulationsmittel verwendet wird, wird nicht nur
die kontinuierliche Bearbeitbarkeit verbessert, sondern es wird
auch eine Gelbverfärbung
des wässrigen
Polyurethanharzes unterdrückt.
-
Vorteile der
Erfindung
-
Da
das erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium
als äußerste Schicht
eine Tinte aufnehmende Schicht umfasst, die ein wässriges
Polyurethanharz enthält,
weist es Vorteile in Bezug auf die Oberflächenfestigkeit, keine Verfärbung des
unbehandelten (bildfreien) Papierabschnitts und kein Ausbleichen
(Fading) des Bildabschnitts auf. Außerdem kann auch ein Glanz
erzielt werden, indem man die Tinte aufnehmende Schicht unter Anwendung
eines Gießverfahrens
herstellt.
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Beispiele
-
Nachstehend
wird das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium
anhand von spezifischen Beispielen beschrieben und die Eigenschaften
des Aufzeichnungsmediums werden beschrieben im Vergleich zu Vergleichsbeispielen,
es ist jedoch klar, dass die Erfindung keineswegs darauf beschränkt ist.
Die in den Beispielen verwendeten Bezeichnungen "Teile" und "%" beziehen
sich jeweils auf "Gew.-Teile" und "Gew.-%".
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Herstellung
eines Trägers
-
4
Teile Calciumcarbonat, 1 Teil kationische Stärke, 0,3 Teile Polyacrylamid
und 0,5 Teile Alkylketonlactatdimer wurden zu einer Pulpe (einem
Zellstoffbrei) zugegeben, die (der) hergestellt worden war durch
Schlagen von 100 Teilen einer Kraftpulpe eines breitblättrigen
Baumes (L-BKP) bis zu einer Entwässerung
von 350 ml csf und daraus wurde Papier hergestellt unter Anwendung
des üblichen
Verfahrens, unter Verwendung einer Nagaoka-Papierherstellungsvorrichtung.
Das Vortrocknen wurde durchgeführt,
unter Verwendung einer Leimpresse wurde eine 5 % mit Phosphorsäure veresterte
Stärke
und 0,5 % Vinylalkohol enthaltende Lösung aufgebracht bis zu einem
Trockengewicht von 3,2 g/m2 und es wurden
eine Nachtrocknungs-Behandlung und eine Maschinenkalander-Behandlung
durchgeführt,
wobei man einen Träger
mit einem Flächengewicht
von 100 g/m2 erhielt.
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Herstellung eines wässrigen
Polyurethanharzes (UD-1)
-
205,0
g Polypropylenglycol mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht
von 2000, 91,8 g Neopentylglycol, 9,2 g Trimethyloylpropan, 53,8
g 2,2-Dimethyloylpropionsäure, 429,4
g Methylethylketon, 85,9 g N-Methyl-2-pyrrolidon und 390,2 g Isophorondiisocyanat
wurden in einen mit einem Thermometer, einem Stickstoff-Einleitungsrohr
und einem Kühler
ausgestatteten 3000 ml-Vierhalskolben
eingeführt
und die Reaktion wurde 10 h lang bei 80 °C durchgeführt. Wenn der NCO-Gehalt in
dem System 1,7 % Gew.-% betrug, wurde die Mischung auf 60 °C abgekühlt, es
wurden 32,5 g Triethanolamin zugegeben und die Mischung wurde 30
min lang gerührt.
Die erhaltene neutralisierte Prepolymer-Lösung wurde mit 1631,7 g ionenausgetauschtem
Wasser gemischt und das verbliebene Methylethylketon wurde unter
vermindertem Druck bei 50 °C
abdestilliert, wobei man ein wässriges
Polyurethanharz (UD-1) erhielt, das 30 % nicht-flüchtige Komponenten enthielt
und eine Viskosität
von 200 mPa.s, einen pH-Wert von 7,9, einen gewichtsdurchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 170 nm, eine minimale Filmbildungstemperatur
von 10 °C
und eine Säurezahl
der Harz-Feststoff von 30 mg KOH/g aufwies. Der gewichtsdurchschnittliche
Teilchendurchmesser wurde bestimmt durch Messung unter Verwendung
einer Teilchendurchmesser-Messvorrichtung nach dem dynamischen Streuungsverfahren
(der Firma Otsuka Electronics Co., LPA-3000) (siehe weiter unten).
-
Herstellung eines wässrigen
Polyurethanharzes (UD-2)
-
107,4
g Polypropylenglycol mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht
von 2000, 68,5 g Neopentylglycol, 6,9 g Trimethyloylpropan, 121,8
g mit Propylenoxid modifiziertes Bisphenol A mit einem zahlendurchschnittlichen
Molekulargewicht von 356, 48,4 g 2,2-Dimethyloylpropionsäure, 385,3
g Ethylacetat, 77,1 g N-Methyl-2-pyrrolidon und 397,8 g 4,4'-Dicyclohexylbutan-diisocyanat
wurden in einen mit einem Thermometer, einem Stickstoffeinleitungsrohr
und einem Kühler
ausgestatteten 3000 ml-Vierhalskolben eingeführt und die Reaktion wurde
10 h bei 80 °C
durchgeführt.
Wenn der NCO-Gehalt in dem System 1,9 Gew.-% betrug, wurde die Mischung
auf 60 °C
abgekühlt,
es wurden 87,6 g Triethanolamin zugegeben und die Mischung wurde
30 min lang gerührt.
Die erhaltene neutralisierte Prepolymer-Lösung wurde mit 1464,1 g ionenausgetauschtem
Wasser gemischt und das verbliebene Ethylacetat wurde unter vermindertem
Druck bei 50 °C
abdestilliert, wobei man ein wässriges
Polyurethanharz (UD-2) erhielt, das 30 % nicht-flüchtige Komponenten
enthielt und eine Viskosität
von 10 mPa.s, einen pH-Wert von 7,8, einen gewichtsdurchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 220 nm und eine minimale Filmbildungstemperatur
von 100 °C
aufwies.
-
Herstellung eines wässrigen
Polyurethanharzes (UD-3)
-
205,0
g Polypropylenglycol mit einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht
von 2000, 91,8 g Neopentylglycol, 9,2 g Trimethyloylpropan, 53,8
g 2,2-Dimethyloylpropionsäure, 429,4
g Methylethylketon, 85,9 g N-Methyl-2-pyrrolidon und 390,2 g Isophorondiisocyanat
wurden in einen mit einem Thermometer, einem Stickstoffeinleitungsrohr
und einem Kühler
ausgestatteten 3000 ml-Vierhalskolben
eingeführt
und die Reaktion wurde 10 h lang bei 80 °C durchgeführt. Wenn der NCO-Gehalt in
dem System 1,7 Gew.-% betrug, wurde die Mischung auf 60 °C abgekühlt, es
wurden 32,5 g Triethanolamin zugegeben und die Mischung wurde 30
min lang gerührt.
Die erhaltene neutralisierte Prepolymer-Lösung wurde mit 1631,78 ionenausgetauschtem Wasser
gemischt und das verbliebene Methylethylketon wurde unter vermindertem
Druck bei 50 °C
abdestilliert, wobei man ein wässriges
Polyurethanharz (UD-3) mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen
Komponenten von 30 % erhielt, das eine Viskosität von 21 mPa.s, einen pH-Wert
von 7,9, einen gewichtsdurchschnittlichen Teilchendurchmesser von
197 nm und eine minimale Filmbildungstemperatur von 5 °C aufwies.
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Herstellung einer Koagulationslösung 1
-
Es
wurde eine wässrige
Lösung
hergestellt, die 5 % Ammoniumformiat, 5 eines Farbstoff-Fixiermittels (Showa
Polymers, Polyfix FP700) und 0,5 % eines Ablösungsmittels (Nopcoat SYC)
enthielt.
-
Herstellung einer Koagulationslösung 2
-
Es
wurde eine wässrige
Lösung
hergestellt, die 5 % Calciumformiat, 5 % eines Farbstoff-Fixiermittels (Showa
Polymers, Polyfix FP700) und 0,5 % eines Ablösungsmittels (Nopcoat SYC)
enthielt.
-
Beispiel 1
-
100
Teile Siliciumdioxid (Tokuyama, Fine Seal X37B) wurden als Pigment
in Wasser dispergiert und 10 Teile Casein, 50 Teile eines wässrigen
Polyurethanharzes (UD-1) wurden zugegeben zur Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 25 %.
-
Nach
dem Aufbringen dieser Beschichtungsflüssigkeit auf eine Seite eines
Trägers
unter Verwendung eines üblichen
Komma-Beschichters in einer Beschichtungsmenge von 18 g/m2 und nach dem Koagulieren mit der Koagulationsflüssigkeit
1 wurde sie auf eine hochglanzpolierte Oberfläche aufgepresst, die auf 100 °C erhitzt
worden war, während
die Beschichtungsflüssigkeit
noch feucht war, und getrocknet zur Herstellung eines gießbeschichteten
Papiers.
-
Beispiel 2
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100
Teile Siliciumdioxid (Tokuyama, Fine Seal X37B) wurden als Pigment
in Wasser dispergiert und es wurden 10 Teilen Casein, 60 Teile eines
wässrigen
Polyurethanharzes (UD-1) zugegeben zur Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 25 %.
-
Nach
dem Aufbringen dieser Beschichtungsflüssigkeit auf eine Seite eines
Trägers
unter Verwendung eines Komma-Beschichters in einer Beschich tungsmenge
von 18 g/m2 und nach dem Koagulieren mit
der Koagulationsflüssigkeit
1, wurde die Beschichtungsflüssigkeit
auf eine auf 100 °C
erhitzte hochglanzpolierte Oberfläche aufgepresst, während die
Beschichtungsflüssigkeit
noch feucht war, und getrocknet zur Herstellung eines gießbeschichteten
Papiers.
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Beispiel 3
-
100
Teile Siliciumdioxid (Tokuyama, Fine Seal X37B) wurden als Pigment
in Wasser dispergiert und es wurden 10 Teile Casein, 30 Teile eines
wässrigen
Polyurethanharzes (UD-1) zugegeben zur Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 25 %.
-
Nach
dem Aufbringen dieser Beschichtungsflüssigkeit auf eine Seite eines
Trägers
unter Verwendung eines Komma-Beschichters in einer Beschichtungsmenge
von 18 g/m2 und nach dem Koagulieren mit
der Koagulationsflüssigkeit
2 wurde die Beschichtungsflüssigkeit
auf eine hochglanzpolierte Oberfläche, die auf 100 °C erhitzt
worden war, aufgepresst, während
die Überzugsschicht
noch feucht war, und getrocknet zur Herstellung eines gießbeschichteten
Papiers.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
100
Teile Siliciumdioxid (Tokuyama, Fine Seal X37B) wurden als Pigment
in Wasser dispergiert und es wurden 10 Teile Casein, 5 Teile eines
wässrigen
Polyurethanharzes (UD-1) zugegeben zur Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 25 %.
-
Nach
dem Aufbringen dieser Beschichtungsflüssigkeit auf eine Seite eines
Trägers
unter Verwendung eines Komma-Beschichters in einer Beschichtungsmenge
von 18 g/m2 und nach dem Koagulieren mit
der Koagulationsflüssigkeit
1 wurde die Überzugsschicht
auf eine hochglanzpolierte Oberfläche, die auf 100 °C erhitzt worden
war, aufgepresst, während
die Überzugsschicht
noch feucht war, und getrocknet zur Herstellung eines gießbeschichteten
Papiers.
-
Vergleichsbeispiel 2
-
100
Teile Siliciumdioxid (Tokuyama, Fine Seal X37B) wurden als Pigment
in Wasser dispergiert und es wurden 10 Teile Casein, 30 Teile eines
wässrigen
Polyurethanharzes (UD-2) zugegeben zur Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 25 %.
-
Nach
dem Aufbringen dieser Beschichtungsflüssigkeit auf eine Seite eines
Trägers
unter Verwendung eines Komma-Beschichters in einer Beschichtungsmenge
von 18 g/m2 und nach dem Koagulieren mit
der Koagulationsflüssigkeit
1 wurde die Überzugsschicht
auf eine hochglanzpolierte Oberfläche, die auf 100 °C erhitzt worden
war, aufgepresst, während
die Überzugsschicht
noch feucht war, und getrocknet zur Herstellung eines gießbeschichteten
Papiers.
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Vergleichsbeispiel 3
-
100
Teile Siliciumdioxid (Tokuyama, Fine Seal X37B) wurden als Pigment
in Wasser dispergiert und es wurden 10 Teile Casein, 30 Teile eines
wässrigen
Polyurethanharzes (UD-3) zugegeben zur Herstellung eines Beschichtungsflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 25 %.
-
Nach
dem Aufbringen dieser Beschichtungsflüssigkeit auf eine Seite eines
Trägers
unter Verwendung eines Komma-Beschichters in einer Beschichtungsmenge
von 18 g/m2 und nach dem Koagulieren mit
der Koagulationsflüssigkeit
1 wurde die Überzugsschicht
auf eine hochglanzpolierte Oberfläche, die auf 100 °C erhitzt worden
war, aufgepresst, während
die Überzugsschicht
noch feucht war, und getrocknet zur Herstellung eines gießbeschichteten
Papiers.
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Vergleichsbeispiel 4
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100
Teile Siliciumdioxid (Tokuyama, Fine Seal X37B) wurden als Pigment
in Wasser dispergiert und es wurden 10 Teile Casein, 30 Teile SBR
(Sumitomo A & L,
SN335R) zugegeben zur Herstellung einer Beschichtungsflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 25 %.
-
Nach
dem Aufbringen dieser Beschichtungsflüssigkeit auf eine Seite eines
Trägers
unter Verwendung eines Komma-Beschichters in einer Beschichtungsmenge
von 18 g/m2 und nach dem Koagulieren mit
der Koagulationsflüssigkeit
1 wurde die Überzugsschicht
auf eine hochglanzpolierte Oberfläche, die auf 100 °C erhitzt worden
war, aufgepresst, während
die Überzugsschicht
noch feucht war, und getrocknet zur Herstellung eines gießbeschichteten
Papiers.
-
Vergleichsbeispiel 5
-
100
Teile Siliciumdioxid (Tokuyama, Fine Seal X37B) wurden als Pigment
in Wasser dispergiert und es wurden 10 Teile Casein, 30 Teile Acryl
(Clariant Polymer, Movinyl 747) zugegeben zur Herstellung einer
Beschichtungsflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 25 %.
-
Nach
dem Aufbringen dieser Beschichtungsflüssigkeit auf eine Seite eines
Trägers
unter Verwendung eines Komma-Beschichters in einer Beschichtungsmenge
von 18 g/m2 und nach dem Koagulieren mit
der Koagulationsflüssigkeit
1 wurde die Überzugsschicht
auf eine hochglanzpolierte Oberfläche, die auf 100 °C erhitzt worden
war, aufgepresst, während
die Überzugsschicht
noch feucht war, und getrocknet zur Herstellung eines gießbeschichteten
Papiers.
-
Der
Glanz, die Retention des Bildteils, die Retention des bildfreien
(unbehandelten) Papierteils und die Oberflächenfestigkeit der Überzugsschicht
in den Beispielen 1 bis 3 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis
5 wurden bewertet unter Anwendung der folgenden Bewertungskriterien
und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.
Wenn die Bewertung nicht "X" lautet, so bedeutet
dies, dass das Produkt nicht problemlos verwendet werden konnte.
Die Aufzeichnung wurde durchgeführt
unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers (PM-8000C, Seiko Epson
Inc.).
-
1. Glanz
-
Die
Messungen wurden durchgeführt
auf der Basis des Japanischen Industriestandards JIS P8142. Es ist
bevorzugt, dass Glanzpapier einen möglichst hohen Glanz aufweisen
soll.
-
2. Retention des Bildteils
(1):
-
Nach
3-ständiger
Belichtung mit einer Ozon-Konzentration von 50 ppm bei 20 °C wurde der
Konzentrationsrestfaktor des Bildteils (Blaugrün und Purpurrot) unter Verwendung
der folgenden Gleichung ermittelt:
Konzentrationsrestfaktor
(%) = Macbeth-Dichte nach der Behandlung/Macbeth-Dichte vor der Behandlung × 100 %
- – Blaugrün
80
% oder höher:
O
weniger als 80 %: x
- – Purpurrot
60
% oder höher:
O
weniger als 60 %: x
-
3. Retention des Bildteils
(2): Retention des Bildteils (1):
-
Nach
24-stündiger
Belichtung mit ultravioletter Strahlung (Xenonlampe, 70 W/m2) wurde der Konzentrationsrestfaktor des
Bildteils (Blaugrün
und Purpurrot) aus der folgenden Gleichung ermittelt:
Konzentrationsrestfaktor
(%) = Macbeth-Dichte nach der Behandlung//Macbeth-Dichte vor der
Behandlung × 100
%
- – Blaugrün
95
% oder höher: ©
90
% bis 95 %: O
weniger als 90 %: x
- – Purpurrot
65
% oder höher: ©
60
bis 65 %: O
weniger als 60 %: x
-
4. Retention des unbehandelten
(bildfreien) Papierabschnitts
-
Die
Farbänderung
des unbehandelten (bildfreien) Papierabschnitts (ΔE*) wurde
bestimmt, indem man das Papier 4 Wochen lang an einer Bürowand aufhängte, ohne
es dem direkten Sonnenlicht auszusetzen.
weniger als 1,8: ©
1,8
bis 2,0: O
2,0 oder höher:
x
-
5. Bleistifthärte:
-
Ein
Bleistiftbeschreibungstest und eine Bewertung wurden durchgeführt auf
der Basis des Japanischen Industriestandards JIS K5400.
3H
oder höher: ©
2H–HB: O
B
oder niedriger: x
-
6. Anfühlen der Oberfläche:
-
Defekte
(Feinlunker, ungleichmäßiger Glanz)
in der Aufzeichnungsmedium-Oberfläche wurden
visuell bewertet auf der Basis der folgenden Kriterien:
O:
nahezu keine Defekte oder ein Defektniveau, das kein Problem darstellt
x:
Defekte konnten eindeutig festgestellt werden.
-
7. Tinteabsorptionseigenschaften
(Ausbluten):
-
Ein
Verwischen bzw. Verschmieren wurde visuell bewertet an der Grenze
zwischen den Bildteilen mit verschiedenen Farben.
O: die Farbgrenzen
waren klar erkennbar
Δ:
geringfügiges
Verwischen (Verschmieren) an der Farbgrenze
x: beträchtliches
Verwischen (Verschmieren) an der Farbgrenze