DE60305845T2

DE60305845T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsblatt

Info

Publication number: DE60305845T2
Application number: DE60305845T
Authority: DE
Inventors: Shigetomo Tsujihata; Ryoichi Nakano
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: JP4048101B2; DE60305845D1; EP1422071B1; US20040101640A1; EP1422071A1; JP2004167784A; US7754297B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial, das für den Tintenstrahldruck unter Verwendung von flüssigen Tinten wie wäßriger Tinte (unter Verwendung von Farbstoffen und Pigmenten als Färbemittel) und Tinte auf Ölbasis und festen Tinten, die bei Raumtemperatur Feststoffe sind und zum Drucken durch Schmelzen und Verflüssigen der Tinte verwendet werden, bereitgestellt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das eine ausgezeichnete Tintenaufnahmefähigkeit mit wenig Verschmieren im Zeitverlauf in Bildbereichen und ausgezeichnete Lichtechtheit hat.
Beschreibung des Standes der Technik
Mit dem schnellen Fortschritt der Informationstechnologie in den vergangenen Jahren wurden verschiedene Informationsverarbeitungssysteme entwickelt, und auch Aufzeichnungsverfahren und Aufzeichnungsvorrichtungen, die für die Informationsverarbeitungssysteme geeignet sind, wurden entwickelt und praktisch eingeführt.
Unter diesen Aufzeichnungsverfahren werden Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren für Büro- sowie Heimanwendungen wegen ihrer Vorteile der Bedruckungseigenschaft auf verschiedenen Arten von Aufzeichnungsmaterialien, relativ geringer Kosten der Geräte und kompakter Größe und ausgezeichneter Geräuschlosigkeit weithin verwendet.
Da die Auflösung der Tintenstrahldrucker in den vergangenen Jahren zugenommen hat, wurde der Erhalt "photorealistischer" Ausdrucke hoher Qualität möglich, und verschiedene Arten von Tintenstrahl-Aufzeichnungsblättern wurden bei dieser Verbesserung der Geräte (Drucker) entwickelt.
Die erforderlichen Eigenschaften für diese Tintenstrahl-Druckblätter sind allgemein: (1) ein schnelles Trocknen (schnelle Tintenabsorptionsgeschwindigkeit), (2) ein geeigneter und gleichförmiger Durchmesser der Tintenpunkte (kein Verschmieren), (3) eine gute Körnigkeit, (4) eine hohe Kreisförmigkeit der Punkte, (5) eine hohe Farbdicht, (6) eine hohe Farbsättigung (frei von Trübung), (7) eine gute Wasserbeständigkeit, Lichtechtheit und Ozonbeständigkeit der gedruckten Anteile, (8) eine hohe Helligkeit der Aufzeichnungsblätter, (9) eine gute Haltbarkeit der Aufzeichnungsblätter (kein Vergilben oder Verschmieren von Bildern bei Langzeitaufbewahrung (eine ausgezeichnete Verhinderung des Verschmierens im Zeitverlauf)), (10) im wesentlichen keine Verformung bei guter Formstabilität (eine ausreichend geringe Wellenbildung) und (11) eine gute Lauffähigkeit der Geräte.
Bei der Verwendung von graphischen Glanzpapierbögen, die zum Erhalt eines photorealistischen gedruckten Materials hoher Qualität verwendet werden, müssen die Aufzeichnungsblätter zusätzlich zu den zuvor genannten verschiedenen Eigenschaften auch Glanz, Glanz der gedruckten Anteile, Oberflächenglattheit und Textur der gedruckten Papierbögen, die derjenigen von Silbersalzphotographien ähneln, besitzen.
Zur Verbesserung der oben beschriebenen Eigenschaften wurden Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter mit einer porösen Struktur in der Färbemittel-Aufnahmeschicht entwickelt und in den vergangenen Jahren praktisch eingeführt. Solche Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter sind mit ausgezeichneter Tintenaufnahmefähigkeit (schnelle Trocknungseigenschaft) und einem hohem Glanz durch die poröse Struktur versehen.
Zum Beispiel haben die japanischen Patentanmeldungsoffenlegungen (JP-A) Nrn. 10-119423 und 10-217601 Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter vorgeschlagen, die feine anorganische Pigmentpartikel und ein wasserlösliches Harz umfassen, worin eine Färbemittel-Aufnahmeschicht mit einer hohen Porenziffer auf einem Substrat bereitgestellt ist.
Diese Aufzeichnungsblätter, insbesondere das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt mit der Färbemittel-Aufnahmeschicht, die die poröse Struktur unter Verwendung von Kieselerde als anorganische Pigmentpartikel umfaßt, haben wegen ihrer Struktur eine ausgezeichneten Tintenabsorptionseigenschaft, während sie eine hohe Tintenaufnahmefähigkeit und einen hohen Glanz besitzen, die die Erzeugung hochauflösender Bilder ermöglichen.
Da jedoch diese Blätter aufgrund ihrer porösen aufgetragenen Schichten eine hohe Sauerstoffdurchlässigkeit besitzen, kann die Verschlechterung von Komponenten, die an der Färbemittel-Aufnahmeschicht beteiligt sind, erhöht sein. Ferner können die Bilder im Zeitverlauf verschmieren (hier nachfolgend als zeitabhängiges Verschmieren bezeichnet), wenn Wasser auf der Kieselerdeoberfläche adsorbiert wird.
Im Gegensatz wurde ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung von kationischen Harzen zur Verhinderung des zeitabhängigen Verschmierens vorgeschlagen (JP-A Nrn. 2001-26179 und 11-78221). Jedoch besaßen diese Aufzeichnungsmaterialien nicht die poröse Struktur unter Verwendung feiner Teilchen.
Aufzeichnungsmaterialien mit Färbemittel-Aufnahmeschichten, die die poröse Struktur unter Verwendung feiner Teilchen umfassen, werden in JP-A Nrn. 10-217601, 63-115780, 11-321079 und 11-328409 beschrieben. Jedoch sind die kationischen Harze, die in diesen Veröffentlichungen verwendet werden, nicht immer zufriedenstellend zur Verhinderung des zeitabhängigen Verschmierens.
EP-A1-0 379 964 offenbart ein Aufzeichnungsblatt für die Tintenstrahlaufzeichnung, worin das Blatt eine Tintenaufnahmeschicht umfaßt, die eine Mischung aus ultrafeinem Siliciumdioxid und einem kationischen Harz enthält, aufgetragen auf einen Träger.
EP-A1-0 627 324 beschreibt ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, das durch Beschichten eines Trägers mit einer Mischung aus einem wasserlöslichen Polymer und einem Vernetzer erhalten wird, worin das wasserlösliche Polymer durch Copolymerisieren eines quaternären Alkylammoniumsalz-Monomers, eines eine Amino-Gruppe enthaltenden Monomers und eines anderen Acryl-Monomers erhalten wird.
EP-A1-0 870 623 offenbart ein Aufzeichnungsmedium für wasserlösliche Tinten, das eine Tintenaufnahmeschicht umfaßt, die ein Epoxy-vernetzbares, Carbonsäure-Gruppen enthaltendes kationisches Copolymer, ein Epoxy-haltiges Metalloxid und ein wasserlösliches Polymer enthält.
EP-A2-1 241 193 beschreibt kationische kolloidale Dispersionspolymere für die Tintenstrahlbeschichtung, worin das Polymer durch Umsetzen einer Mischung aus einem Aminhaltigen ethylenisch ungesättigten Monomer, einem Acryl- oder Vinyl-Monomer, einer katalytischen Menge eines Polymerisationsstarters und Wasser in einer freien radikalischen Polymerisationsreaktion erhalten wird.
EP-A2-1 251 013 offenbart ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das einen Träger und auf einer Oberfläche des Trägers eine Färbemittel-Aufnahmeschicht umfaßt, die durch Auftragen einer ersten Beschichtungsflüssigkeit, Zugeben einer zweiten Beschichtungsflüssigkeit nach der Auftragung der ersten Beschichtungsflüssigkeit und bevor diese eine abnehmende Trocknungsrate zeigt und danach durch Härtung und Trocknung der aufgetragenen Schicht zur Bildung einer porösen Struktur gebildet wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die folgenden Aufgaben durch Lösen der oben beschriebenen herkömmlichen Probleme zu erreichen. Die Erfindung stellt ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt bereit, das hochauflösende Bilder mit hoher Dichte bilden kann, eine hohe Lichtechtheit hat und kein zeitabhängiges Verschmieren erzeugt, selbst wenn es in einer Umgebung mit hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit für eine lange Zeit nach dem Drucken gelagert wird, wodurch die stabile Konservierung von Bildern ermöglicht wird.
Die Erfinder haben festgestellt, daß ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, in dem die nachfolgend beschriebenen kationischen (Meth)acrylatharze in einer auf einem Substrat vorgesehenen Färbemittel-Aufnahmeschicht enthalten sind, die obigen Probleme löst, und vollendeten somit die Erfindung.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, das eine auf einem Substrat vorgesehene Färbemittel-Aufnahmeschicht umfaßt, worin die Färbemittel-Aufnahmeschicht feine Teilchen, ein wasserlösliches Harz und ein kationisches Harz, das eine durch die folgende Formel (1) dargestellte Einheit einschließt, umfaßt: Formel (1):
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe darstellt; Y eine zweiwertige Verknüpfungs-Gruppe darstellt; R₁ eine gegebenenfalls substituierte Aralkyl- oder Aryl-Gruppe darstellt; R₂ und R₃ jeweils unabhängig eine gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Aralkyl- oder Aryl-Gruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen; R₄ eine gegebenenfalls substituierte Alkylen-, Aralkylen- oder Arylen-Gruppe darstellt; Q wenigstens eine Einheit ist, die aus einem Monomer mit einer ethylenischen Doppelbindung bereitgestellt wird, und eine Einheit mit einem anorganischen/organischen Verhältnis (I/O-Wert) von weniger als 1 in einem organischen Konzeptdiagramm darstellt; X^– ein Anion darstellt; m 20 bis 100 mol-% darstellt; und n 0 bis 80 mol-% darstellt; und worin der I/O-Wert des kationischen Harzes nicht mehr als 2 ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, worin das Monomer, das die durch Q dargestellte Einheit liefert, Styrol oder Vinyltoluol ist.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, worin das durch die Formel (1) dargestellte kationische Harz ein Kationenäquivalent von wenigstens 1,5 mäq/g oder mehr und nicht mehr als 4 mäq/g hat.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, worin die feinen Teilchen wenigstens eines sind, das aus feinen Kieselerdeteilchen, kolloidaler Kieselerde, feinen Aluminiumoxid-Teilchen und Pseudoboehmit ausgewählt ist.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, worin das wasserlösliche Harz wenigstens eines ist, das aus Polyvinylalkoholharzen, Celluloseharzen, Harzen mit Ether-Bindungen, Harzen mit Carbamoyl-Gruppen, Harzen mit Carboxyl-Gruppen und Gelatine ausgewählt ist.
Ein sechster Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, worin die Färbemittel-Aufnahmeschicht ein Vernetzungsmittel umfaßt, das das wasserlösliche Harz vernetzen kann.
Ein siebter Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, worin die Färbemittel-Aufnahmeschicht ferner ein Farbstoffbeizmittel umfaßt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt umfaßt feine Teilchen, ein wasserlösliches Harz und ein durch Formel (1) dargestelltes kationisches Harz, gebildet auf einer Färbemittel-Aufnahmeschicht auf einem Substrat.
Kationisches Harz
Kationisches Harz, das eine durch die Formel (1) dargestellte Einheit einschließt.
Das in der Erfindung verwendete kationische Harz, das in der Färbemittel-Aufnahmeschicht enthalten ist, hat eine durch die Formel (1) dargestellte Einheit: Formel (1):
In der Formel (1) stellt R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe dar; Y stellt eine zweiwertige Verknüpfungsgruppe dar; R₁ stellt eine gegebenenfalls substituierte Aralkyl- oder Aryl-Gruppe dar; R₂ und R₃ stellen jeweils unabhängig eine gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Aralkyl- oder Aryl-Gruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen dar; R₄ stellt eine gegebenenfalls substituierte Alkylen-, Aralkylen- oder Arylen-Gruppe dar; Q ist wenigstens eine Einheit, die aus einem Monomer mit einer ethylenischen Doppelbindung bereitgestellt wird, und stellt eine Einheit mit einem anorganischen/organischen Verhältnis (I/O-Wert) von weniger als 1 im organischen Konzeptdiagramm dar; X^– stellt ein Anion dar; m stellt 20 bis 100 mol% dar; und n stellt 0 bis 80 mol% dar.
Die Verbindung wird nachfolgend im Detail beschrieben.
R₁ stellt eine Aralkyl- oder Aryl-Gruppe dar, die Substituenten aufweisen kann. Beispiele für die gegebenenfalls substituierte Aralkyl-Gruppe schließen eine Benzyl-Gruppe, Phenylethyl-Gruppe, Vinylvbenzyl-Gruppe und Hydroxyphenylmethyl-Gruppe ein. Beispiele für die gegebenenfalls substituierte Aryl-Gruppe schließen eine Phenyl-Gruppe, Alkylphenyl-Gruppe (zum Beispiel eine Methylphenyl-Gruppe, Ethylphenyl-Gruppe, n-Propylphenyl- Gruppe und n-Butylphenyl-Gruppe), Naphthyl-Gruppe, Chlorphenyl-Gruppe, Dichlorphenyl-Gruppe, Trichlorphenyl-Gruppe, Bromphenyl-Gruppe, Hydroxydiphenyl-Gruppe, Methoxyphenyl-Gruppe, Acetoxyphenyl-Gruppe und Cyanophenyl-Gruppe ein. Die Benzyl-Gruppe, Phenylethyl-Gruppe, Phenyl-Gruppe und Naphthyl-Gruppe sind darunter bevorzugt.
R₂ und R₃ stellen unabhängig gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Aralkyl- und Aryl-Gruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen dar. Beispiele für die Alkyl-Gruppe schließen eine Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, n-Propyl-Gruppe, Isopropyl-Gruppe, n-Butyl-Gruppe, Isobutyl-Gruppe, t-Butyl-Gruppe, n-Hexyl-Gruppe, Cyclohexyl-Gruppe, 2-Ethylhexyl-Gruppe, n-Octyl-Gruppe, n-Nonyl-Gruppe, n-Decyl-Gruppe, n-Dodecyl-Gruppe, n-Octadecyl-Gruppe, Hydroxyethyl-Gruppe und 1-Hydroxypropyl-Gruppe ein. Beispiele für die Aralkyl- und Aryl-Gruppe schließen die gleichen Gruppen wie für R₁ exemplarisch dargestellt ein. Die Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, n-Propyl-Gruppe, n-Butyl-Gruppe und Benzyl-Gruppe sind darunter bevorzugt.
R₄ stellt eine gegebenenfalls substituierte Alkylen-Gruppe (zum Beispiel eine Methylen-Gruppe, Ethylen-Gruppe, Trimethylen-Gruppe, 2-Hydroxypropylen-Gruppe und Hexamethylen-Gruppe), Aralkylen-Gruppe (zum Beispiel eine Benzyliden-Gruppe) und Arylen-Gruppe (zum Beispiel eine Phenylen-Gruppe) dar.
Y stellt eine zweiwertige Verknüpfungsgruppe dar, und Beispiele dafür schließen -O- und -NR'-Gruppen ein. Beispiele für R' schließen Wasserstoff oder eine Alkyl-Gruppe ein (zum Beispiel eine Methyl-Gruppe, Ethyl-Gruppe, n-Propyl-Gruppe, n-Butyl-Gruppe und n-Hexyl-Gruppe).
Q stellt wenigstens eine Einheit dar, die aus einem Monomer mit einer ethylenischen Doppelbindung bereitgestellt wird, und stellt eine Einheit mit einem anorganischen/organischen Verhältnis (I/O-Wert) von weniger als 1 im organischen Konzeptdiagramm dar. Beispiele für das Monomer schließen (Meth)acrylsäurealkylester [zum Beispiel Ester von (Meth)acrylsäure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 2-Hexylethyl(meth)acrylat und Lauryl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat], Cycloalkylester von (Meth)acrylsäure [zum Beispiel Cyclohexyl(meth)acrylat], Arylester von (Meth)acrylsäure [zum Beispiel Phenyl(meth)acrylat], Aralkylester [zum Beispiel Benzyl(meth)acrylat], aromatische Vinyl-Verbindungen (zum Beispiel Styrol, Vinyltoluol und α-Methylstyrol), Vinylester (zum Beispiel Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylversatat), Allylester (zum Beispiel Allylacetat), halogenhaltige Monomere (zum Beispiel Vinylidenchlorid und Vinylchlorid), Vinylcyanat (zum Beispiel (Meth)acrylnitril) und Olefine (zum Beispiel Ethylen und Propylen) ein.
Monomere mit dem anorganischen/organischen Verhältnis (I/O-Wert) von weniger als 0,5 im organischen Konzeptdiagramm (zum Beispiel Styrol, Vinyltoluol, t-Butylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Cycohexylmethacrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat und Benzyl(meth)acrylat) sind bevorzugt, und Styrol und Vinyltoluol sind besonders bevorzugt.
Der I/O-Wert wie hier verwendet bezeichnet einen Parameter, der eine Skala des Hydrophilie/Hydrophobie-Verhältnisses einer Verbindung oder eines Substituenten darstellt, wie im Detail beschrieben "Yuki Gainen Zu (Organisches Konzeptdiagramm)", geschrieben von Yoshio Koda, Sankyo Publishing Co., 1984. "I" stellt das Anorganische dar und "O" stellt das Organische dar, und ein größerer I/O-Wert bedeutet ein größeres Anorganisches (höhere Polarität und höhere Hydrophilie).
Eine Art des Monomers oder zwei oder mehr Arten von copolymerisierbaren Monomeren können verwendet werden. Obwohl m im Bereich von 20 bis 100 mol% ist, ist ein Bereich von 30 bis 70 mol% bevorzugt. Obwohl n im Bereich von 0 bis 80 mol% ist, ist ein Bereich von 30 bis 70 mol% bevorzugt.
X^– stellt ein Anion dar, und Beispiele dafür schließen Halogenionen (Cl^–, Br^–, I^–), Sulfonsäureionen, Alkylsulfonsäureionen, Arylsulfonsäureionen, Alkylcarbonsäureionen und Arylcarbonsäureionen ein.
Das Molekulargewicht des durch die Formel (1) dargestellten Polymers ist bevorzugt 1000 bis 500 000, besonders bevorzugt 2000 bis 100 000, als Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts. Die Wasserbeständigkeit wird unzureichend, wenn das Molekulargewicht weniger als 1000 ist, wodurch es unmöglich gemacht wird, das zeitabhängige Verschmieren des Bildes zu unterdrücken. Die Handhabungseigenschaft wird schlecht, wenn das Molekulargewicht größer als 500 000 ist.
Obwohl das durch die Formel (1) dargestellte Polymer bevorzugt in Wasser oder einem mit Wasser kompatiblen organischen Lösungsmittel löslich ist, kann das Polymer als wasserdispergierbarer Latex verwendet werden.
Die Struktur und Inhalte der Copolymerisationskomponenten des durch die Formel (1) dargestellten Polymers werden bevorzugt so ausgewählt, daß das anorganische/organische Verhältnis (I/O-Wert) im organischen Konzeptdiagramm nicht mehr als 2 ist und das Kationenäquivalent 1,5 bis 4 mäq/g ist. Die Wirkung zur Verhinderung des zeitabhängigen Verschmierens kann aufgrund einer zu hohen Löslichkeit des kationischen Harzes in Wasser unzureichend sein, wenn der I/O-Wert höher als 2 ist. Der Anteil des Farbstoff-Beizmittelteils wird relativ klein werden, wodurch ein Farbstoff unzureichend fixiert wird, wenn das Kationenäquivalent weniger als 1,5 mäq/g ist, während die Dispergierbarkeit der Beschichtungsflüssigkeit verschlechtert wird, wenn das Kationenäquivalent größer als 4 mäq/g ist.
Das Kationenäquivalent wie hier verwendet bezeichnet das Äquivalent (mmol) der kationischen Gruppe (die Summe der Amino-Gruppen und Ammonium-Gruppen), das pro 1 g des Polymer enthalten ist, und wird durch mäq/g dargestellt.
Bevorzugte Beispiele für das durch die Formel (1) dargestellte kationische Harz sind nachfolgend gezeigt:
Das durch die Formel (1) dargestellte kationische Harz kann durch eine radikalische Polymerisation eines kationischen Vinyl-Polymers oder durch radikalische Copolymerisation des kationischen Vinyl-Polymers mit einem Monomer, das mit dem kationischen Vinyl-Polymer copolymerisierbar ist, hergestellt werden. Beispiele für das kationische Monomer schließen 2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid (zum Beispiel Handelsbezeichnung: DQ-100, hergestellt von Kyoeisha Chemical Co., Ltd.; Handelsbezeichnung: Methacrylat DMC-80, hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd.) und 2-(Acryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid (zum Beispiel Handelsbezeichnung: Methacrylat SMC-80, hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 2-(Methacryloyloxy)ethyl-N,N-dimethylbenzylammoniumchlorid (zum Beispiel Handelsbezeichnung: Acrylester DML-60, hergestellt von Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) ein.
Das kationische Harz, das die durch die Formel (1) dargestellte Einheit einschließt, kann durch Umwandeln eines Polymers, das durch radikalische Polymerisation eines Monomers mit einer tertiären Amino-Gruppe oder durch radikalische Copolymerisation eines Polymers des obigen Polymers mit einem copolymerisierbaren Monomer erhalten wird, zu einer quaternären Ammonium-Verbindung hergestellt werden. Beispiele für das Monomer mit der tertiären Amino-Gruppe schließen N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N- Diethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethylaminopropyl)(meth)acrylamid und N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylamid ein. Das Polymer der Erfindung kann durch Umwandeln des Polymer mit der Einheit, die eines dieser Monomere umfaßt, zu einer ternären Verbindung mit einem Alkylhalogenid (zum Beispiel Methylchlorid, Methylbromid, Methyliodid, Ethylchlorid, Ethylbromid, Propylbromid, n-Butylbromid, n-Hexylbromid, Cyclohexylbromid, n-Octylbromid, 2-Ethylhexylbromid und Dodecylbromid) erhalten werden.
Ein Gegenion des oben hergestellten Polymers kann gegen ein Salz wie ein Arylsulfonsäuresalz, Alkylsulfonsäuresalz und Alkylcarbonsäuresalz ausgetauscht werden.
Der Gesamtgehalt des kationischen Harzes, das die durch die Formel (1) dargestellte Einheit einschließt, im Tintenstrahl-Aufzeichnungblatt ist bevorzugt 0,01 bis 5 g/m², besonders bevorzugt 0,1 bis 3 g/m². Die Wirkung zur Verhinderung des zeitabhängigen Verschmierens kann unzureichend sein, wenn der Gesamtgehalt weniger als 0,01 g/m² ist, während die Tintenabsorptionseigenschaft verringert sein kann, wenn der Gesamtgehalt 5 g/m² übersteigt.
Feine Teilchen
Die Färbemittel-Aufnahmeschicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes enthält feine Teilchen.
Die Färbemittel-Aufnahmeschicht des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes erwirbt eine poröse Struktur, indem sie die feinen Teilchen enthält, wodurch die Tintenabsorptionsleistung verbessert wird. Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Feststoffgehalt 50 Gew.%, besonders bevorzugt 60 Gew.% in der Färbemittel-Aufnahmeschicht der feinen Teilchen übersteigt, da ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt mit einer ausreichenden Tintenabsorptionseigenschaft erhalten wird, indem die Bildung einer besseren porösen Struktur ermöglicht wird. Der Feststoffgehalt in der Färbemittel-Aufnahmeschicht der feinen Teilchen wird hier auf Basis der Komponenten in der Zusammensetzung berechnet, die die Färbemittel-Aufnahmeschicht darstellen, ausgenommen Wasser.
Obwohl die in der Erfindung verwendeten feinen Teilchen bevorzugt anorganische feine Teilchen sind, können organische feine Teilchen verwendet werden, solange die Teilchen nicht die Wirkung der Erfindung beeinträchtigen.
Bevorzugte organische feine Teilchen schließen feine Polymerteilchen ein, die durch Emulsionspolymerisation, Mikroemulsionspolymerisation, seifenfreie Polymerisation, Saatpolymerisation, Dispersionspolymerisation und Suspensionspolymerisation erhalten werden, zum Beispiel feine Polymerteilchen wie Pulver, Latex und Emulsion von Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyacrylat, Polyamid, Siliconharz, Phenolharz und natürlichem Polymer.
Beispiele für die anorganischen feinen Teilchen schließen feine Kieselerdeteilchen, kolloidale Kieselerde, Titandioxid, Bariumsulfat, Calciumsilicat, Zeolith, Kaolinit, Halloysit, Glimmer, Talkum, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat, Pseudoboehmit, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsilicat, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, Zirkoniumoxid, Zirkoniumhydroxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid ein. Feine Kieselerdeteilchen, kolloidale Kieselerde, feine Aluminiumoxid-Teilchen und Pseudoboehmit sind darunter hinsichtlich der Bildung einer guten porösen Struktur bevorzugt. Die feinen Teilchen können als Primärteilchen oder nach Bildung von Sekundärteilchen verwendet werden. Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser dieser feinen Teilchen ist bevorzugt 2 μm oder weniger, besonders bevorzugt 200 nm oder weniger.
Außerdem sind feine Kieselerdeteilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 20 nm oder weniger, kolloidale Kieselerde mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 30 nm oder weniger, feine Aluminiumoxid-Teilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 20 nm oder weniger und Pseudoboehmit mit einem durchschnittlichen feinen Porendurchmesser von 2 bis 15 nm besonders bevorzugt, und die feinen Kieselerdeteilchen, feinen Aluminiumoxid-Teilchen und Pseudoboehmit sind besonders bevorzugt.
Die feinen Kieselerdeteilchen werden grob in Teilchen des Naßverfahrens und Teilchen des Trockenverfahrens (Gasphasenverfahren) unterteilt, abhängig von ihrem Herstellungsverfahren. Im vorherrschenden Naßverfahren wird aktive Kieselerde durch Acidolyse eines Silicatsalzes gebildet, und aktive Kieselerde wird geeignet polymerisiert, um hydratisierte Kieselerde durch Koagulation und Präzipitation zu erhalten. Im Gegensatz wird wasserfreie Kieselerde durch Hydrolyse von Siliciumhalogenid in einer Gasphase bei hoher Temperatur (Flammenhydrolyseverfahren) erhalten, oder Kieselerdesand und Koks werden durch Reduktion durch Erhitzen mit einem Lichtbogen in einem elektrischen Ofen verdampft, und ihr Produkt wird im vorherrschenden Gasphasenverfahren luftoxidiert (Lichtbogenverfahren). Die "Gasphasen-Kieselerde" bezeichnet wasserfreie feine Kieselerdeteilchen, die durch das Gasphasenverfahren erhalten werden. Die feinen Kieselerdeteilchen gemäß dem Gasphasenverfahren sind besonders bevorzugt als in der Erfindung verwendete feine Kieselerdeteilchen.
Obwohl die Gasphasen-Kieselerde andere Eigenschaften als hydratisierte Kieselerde aufgrund des Unterschieds der Dichte der Silanol-Gruppen auf der Oberfläche und des Anteils der Leerräume aufweist, ist die Gasphasen-Kieselerde zur Bildung einer dreidimensionalen Struktur mit einer hohen Porenziffer geeignet. Obwohl der Grund dafür nicht eindeutig ist, ist die Dichte der Silanol-Gruppen auf der Oberfläche der feinen Teilchen so hoch wie 5 bis 8 Gruppen/nm² in hydratisierter Kieselerde, wodurch die Kieselerdeteilchen leicht aggregieren. Im Gegensatz wird vermutet, daß die Dichte der Silanol-Gruppen auf der Oberfläche der feinen Teilchen so klein wie 2 bis 3 Gruppen/nm² in Gasphasen-Kieselerde ist, wodurch grobe und weiche Flockulate gebildet werden, wodurch eine Struktur mit einer hohen Porenziffer geformt wird.
Da Gasphasen-Kieselerde eine besonders hohe Oberfläche hat, wird die Effizient zur Absorption und Zurückhaltung von Tinte hoch. Zusätzlich wir die Färbemittel-Aufnahmeschicht durch Dispergieren der Teilchen mit einem geeigneten Teilchendurchmesser transparent, da der Brechungsindex von Gasphasen-Kieselerde gering ist, wodurch Eigenschaften gezeigt werden, die den Erhalt einer hohen Farbdichte und guten Färbungseigenschaft ermöglichen. Es ist wichtig zum Erhalt einer hohen Farbdichte und eines guten Glanzes der Farben, daß die Farbaufnahmeschicht transparent nicht nur in den Anwendungen ist, die eine hohe Transparenz erfordern, wie als OHP-Folie, sondern auch in einer Anwendung als Aufzeichnungsblatt wie als photographisches Glanzpapier.
Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser der Gasphasen-Kieselerde ist bevorzugt 30 nm oder weniger, besonders bevorzugt 20 nm oder weniger, insbesondere 10 nm oder weniger und am meisten bevorzugt 3 bis 10 nm. Da die Gasphasen-Kieselerdeteilchen zu Koagulation miteinander aufgrund der Wasserstoffbindung zwischen den Silanol-Gruppen neigen, kann eine Struktur mit einer hohen Porenziffer gebildet werden, wenn der durchschnittlich Primärteilchendurchmesser 30 nm oder weniger ist, und die Tintenabsorptionseigenschaft kann effektiv verbessert werden.
Die feinen Kieselerdeteilchen können zusammen mit anderen feinen Teilchen verwendet werden. Der Gehalt der Gasphasen-Kieselerde ist bevorzugt 30 Gew.% oder mehr, besonders bevorzugt 50 Gew.% oder mehr, wenn die Gasphasen-Kieselerdeteilchen zusammen mit anderen feinen Teilchen verwendet werden.
Feine Aluminiumoxid-Teilchen, Aluminiumoxidhydrat und eine Mischung oder ein Verbund daraus sind auch als anorganische feine Teilchen bevorzugt, die in der Erfindung verwendet werden. Das Aluminiumoxidhydrat ist darunter bevorzugt, da es die Tinte bevorzugt durch Absorbieren der Tinte fixieren kann, und Pseudoboehmit (Al₂O₃·nH₂O) ist besonders bevorzugt. Obwohl verschiedene Formen des Aluminiumoxidhydrats verwendet werden können, wird Boehmit-Sol bevorzugt als Material verwendet, da eine glatte Oberfläche leicht erhalten werden kann.
Die feine Porenstruktur von Pseudoboehmit hat einen durchschnittlichen feinen Porendurchmesser von bevorzugt 1 bis 30 nm, besonders bevorzugt 2 bis 15 nm. Das feine Porenvolumen ist bevorzugt 0,3 bis 2,0 ml/g, besonders bevorzugt 0,5 bis 1,5 ml/g. Der feine Porendurchmesser und das feine Porenvolumen werden durch ein Stickstoffabsorptions/desorptions-Verfahren unter Verwendung zum Beispiel eines Gasabsorptions/desorptions-analysators gemessen (zum Beispiel Handelsbezeichnung: Omnisorp 639, hergestellt von Beckman Coulter, Inc.).
Die feinen Teilchen aus Gasphasen-Aluminiumoxid sind unter den feinen Aluminiumoxid-Teilchen bevorzugt aufgrund einer hohen Oberfläche. Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von Gasphasen-Aluminiumoxid ist bevorzugt 30 nm oder weniger, besonders bevorzugt 20 nm oder weniger.
Ausführungsformen, die offenbart werden in JP-A Nrn. 10-81064, 119423, 10-157277, 10-217601, 11-348409, 2001-138621, 2000-43401, 2000-211235, 2000-309157, 2001-96897, 2001-138627, 11-91242, 8-2087, 8-2090, 8-2091, 8-2093, 8-174992, 11-19277 und 2001-301314, können auch bevorzugt verwendet werden, wenn die feinen Teilchen für das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt verwendet werden.
Wasserlösliches Harz
Das erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt enthält ferner ein wasserlösliches Harz in der Färbemittel-Aufnahmeschicht.
Beispiele für das wasserlösliche Harz schließen ein: Harze mit Hydroxyl-Gruppen als hydrophile Struktureinheiten, wie zum Beispiel Polyvinylalkoholharze [Polyvinylalkohol (PVA), Acetoacetyl-modifizierter Polyvinylalkohol, Kationen-modifizierter Polyvinylalkohol, Anionen-modifizierter Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol und Polyvinylacetal], Celluloseharze [Methylcellulose (MC), Ethylcellulose (EC), Hydroxyethylcellulose (HEC), Carboxymethylcellulose (CMC), Hydroxypropylcellulose (HPC), Hydroxyethylmethylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose], Chitin, Chitosan und Stärke; Harze mit Ether-Bindungen [Polyethylenoxid (PEO), Polypropylenoxid (PPO), Polyethylenglykol (PEG) und Polyvinylether (PVE)]; und Harze mit Carbamoyl-Gruppen [Polyacrylamid (PAAM), Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Polyacrylsäurehydrazid].
Die anderen Beispiele schließen Polyacrylsäuresalze, Maleinsäureharze, Alginsäuresalze und Gelatine mit Carboxylat-Gruppen als Dissoziationsgruppen ein.
Die Polyvinylalkoholharze sind unter den obigen Harzen besonders bevorzugt. Beispiele für die Polyvinylalkoholharze werden in den japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungen (JP-B) Nrn. 4-52786, 5-67432 und 7-29479, im japanischen Patent Nr. 2537827, JP-B Nr. 7-57553, in den japanischen Patenten Nrn. 2502998 und 3053231, JP-A Nr. 63-176173, im japanischen Patent Nr. 2604367, JP-A Nrn. 7-276787, 9-207425, 11-58941, 2000-135858, 2001-205924, 2001-287444, 62-278080 und 9-39373, im japanischen Patent Nr. 2750433, JP-A Nrn. 2000-158801, 2001-213045, 2001-328345 und 8-324105, 11-348417 beschrieben.
Beispiele für das wasserlösliche Harz, das von den Polyvinylalkoholharzen verschieden ist, sind die in den Absätzen Nrn. [0011] bis [0014] in JP-A Nr. 11-165461 beschriebenen Verbindungen.
Diese wasserlöslichen Harze können allein oder als Kombination aus wenigstens zwei daraus verwendet werden.
Der Gehalt des wasserlöslichen Harzes der Erfindung ist bevorzugt 9 bis 40 Gew.%, besonders bevorzugt 12 bis 33 Gew.%, relativ zum Gewicht der gesamten Feststofffraktion der Färbemittel-Aufnahmeschicht.
Das wasserlösliche Harz und die feinen Teilchen, die hauptsächlich die Färbemittel-Aufnahmeschicht der Erfindung darstellen, können jeweils einzelne Materialien oder ein gemischtes Material aus einer Mehrzahl von Materialien umfassen.
Die Art des wasserlöslichen Harzes, das mit den feinen Teilchen kombiniert ist, insbesondere mit feinen Kieselerdeteilchen, ist wichtig hinsichtlich der Bewahrung der Transparenz. Polyvinylalkoholharze sind bevorzugt als wasserlösliches Harz, wenn Gasphasen-Kieselerde verwendet wird, und das Polyvinylalkoholharz hat bevorzugt einen Verseifungsgrad von 70 bis 100 %, besonders bevorzugt 80 bis 99,5 %.
Da das Polyvinylalkoholharz Hydroxyl-Gruppen in seiner Struktureinheit hat, kann eine dreidimensionale Netzwerkstruktur mit den Sekundärteilchen der feinen Kieselerdeteilchen als Netzwerkketteneinheit leicht durch Bildung von Wasserstoffbindungen zwischen der Hydroxyl-Gruppe und der Silanol-Gruppe auf der Oberfläche der feinen Kieselerde-Teilchen gebildet werden. Die Färbemittel-Aufnahmeschicht mit einer porösen Struktur mit einer hohen Porenziffer und ausreichender Festigkeit wird vermutlich durch Bildung der dreidimensionalen Netzwerkstruktur gebildet.
Die poröse Färbemittel-Aufnahmeschicht, die wie oben beschrieben erhalten wird, absorbiert schnell die Tinte durch die Kapillarwirkung während des Tintenstrahl-Aufzeichnungsprozesses, und Punkte mit einer guten Kreisförmigkeit können ohne Verursachung von Verschmieren der Tinte gebildet werden.
Das Polyvinylalkoholharz kann zusammen mit anderen wasserlöslichen Harzen verwendet werden. Der Gehalt des Polyvinylalkoholharzes ist bevorzugt 50 Gew.% oder mehr, besonders bevorzugt 70 Gew.% oder mehr im Gesamtgehalt der wasserlöslichen Harze, wenn das Polyvinylalkoholharz zusammen mit anderen wasserlöslichen Harzen verwendet wird.
Zusammensetzungsverhältnis zwischen feinen Teilchen und wasserlöslichem Harz
Das Massenzusammensetzungsverhältnis [PB-Verhältnis (x/y)] zwischen den Anteilen der feinen Teilchen (x) und dem wasserlöslichen Harz (y) beeinflußt stark die Schichtstruktur der Färbemittel-Aufnahmeschicht und Festigkeit der Schicht. Während mit anderen Worten die Porenziffer, das feine Porenvolumen und die Oberfläche (pro Einheitsmasse) größer zu werden neigen, wenn das Massengehaltverhältnis [PB-Verhältnis] zunimmt, nehmen die Dichte und Festigkeit vielmehr ab.
Das Massenzusammensetzungsverhältnis [PB-Verhältnis (x/y)] der Färbemittel-Aufnahmeschicht der Erfindung ist bevorzugt 1,5 bis 10 zu Verhinderung der Verringerung der Schichtfestigkeit und von Rissen durch Trocknung, was einem zu hohen PB-Verhältnis zugeschrieben wird, und zur Verhinderung der Tendenz der Blockierung der Poren mit dem Harz und der Abnahme der Tintenabsorptionsfähigkeit aufgrund von Abnahme der Porenziffer, wenn das PB-Verhältnis zu klein ist.
Die Färbemittel-Aufnahmeschicht sollte eine ausreichende Festigkeit haben, da das Aufzeichnungsblatt Spannung unterworfen sein kann, wenn es durch ein Transportsystem eines Tintenstrahldrucker geleitet wird. Die Färbemittel-Aufnahmeschicht sollte auch eine ausreichende Festigkeit zur Verhinderung von Rissen und Erzeugung von Ablösung der Färbemittel-Aufnahmeschicht haben, wenn das Aufzeichnungsblatt zu kleineren Blättern zerschnitten wird. Das Gewichtsverhältnis (x/y) ist bevorzugt 5 oder weniger unter Berücksichtigung der obigen Fälle, während das Verhältnis bevorzugt 2 oder mehr hinsichtlich der Sicherstellung einer schnellen Tintenabsorption im Tintenstrahldrucker ist.
Die dreidimensionale Netzwerkstruktur, die die Netzwerkketten der Sekundärteilchen aus den feinen Kieselerdeteilchen umfaßt, wird gebildet, wenn eine Beschichtungsflüssigkeit, die die feinen Gasphasen-Kieselerdeteilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 20 nm oder weniger und wasserlösliches Harz umfaßt, perfekt dispergiert in einer wäßrigen Lösung, auf ein Substrat mit einem Gewichtsverhältnis (x/y) von 2 bis 5 aufgetragen wird, gefolgt von Trocknen der aufgetragenen Schicht. Dann kann eine lichtdurchlässige poröse Schicht leicht mit einem durchschnittlichen feinen Porendurchmesser von 30 nm oder weniger, einer Porenziffer von 50 bis 80 %, einem feinen Porenvolumen von 0,5 ml/g oder mehr und einer spezifischen Oberfläche von 100 m²/g oder mehr gebildet werden.
Vernetzungsmittel
In der Ausführungsform der Farbaufnahmeschicht des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes der Erfindung enthält die aufgetragene Schicht, die die feinen Teilchen und das wasserlösliche Harz enthält, bevorzugt ein Vernetzungsmittel, das das wasserlösliche Harz vernetzen kann, und die poröse Schicht wird durch die Vernetzungsreaktion zwischen dem Vernetzungsmittel und dem wasserlöslichen Harz gehärtet.
Bor-Verbindungen werden bevorzugt zur Vernetzung des wasserlöslichen Harzes, insbesondere des Polyvinylalkoholharzes, verwendet. Beispiele für die Bor-Verbindung schließen Borax, Borsäure, Borat (zum Beispiel Orthoborat, InBO₃, ScBO₃, YBO₃, LaBO₃, Mg₃(BO₃)₂ und Co₃(BO₃)₂), Diborat (zum Beispiel Mg₂B₂O₅, Co₂B₂O₅), Metaborat (zum Beispiel LiBO₂, Ca(BO₂)₂, NaBO₂ und KBO₂), Tetraborat (zum Beispiel Na₂B₄O₇·10H₂O) und Pentaborat (zum Beispiel KB₅O₈·4H₂O, Ca₂B₆O₁₁·7H₂O und CsB₅O₅) ein. Borax, Borsäure und Borate sind bevorzugt, um eine prompte Induzierung der Vernetzungsreaktion zu erlauben, und Borsäure ist besonders bevorzugt.
Die folgenden Verbindungen, die von den Bor-Verbindungen verschieden sind, können als Vernetzungsmittel für das wasserlösliche Harz verwendet werden.
Die Verbindungen sind zum Beispiel Aldehyd-Verbindungen wie Formaldehyd, Glyoxal und Glutaraldehyd; Keton-Verbindungen wie Diacetyl und Cyclopentandion; aktive Halogen-Verbindungen wie Bis(2-Chlorethylharnstoff)-2-hydroxy-4,6-dichlor-1,3,5-triazin, 2,4-Dichlor-6-triazin-natriumsalz; aktive Vinyl-Verbindungen wie Divinylsulfonsäure, 1,3-Divinylsulfonyl-2-propanol, N,N'-Ethylenbis(vinylsulfonylacetamid) und 1,3,5-Triacryloylhexahydro-S-triazin; N-Methylol-Verbindungen die Dimethylolharnstoff und Methyloldimethylhydantoin; Melaminharze (zum Beispiel Methylolmelamin, alkyliertes Methylolmelamin); und Epoxidharze.
Andere Beispiele für die Verbindungen schließen ein: Isocyanat-Verbindungen wie 1,6-Hexamethylendiisocyanat; Aziridin-Verbindungen, beschrieben in US-PSen 3,017,280 und 2,983,611; Carboxyimid-Verbindungen, beschrieben in US-PS 3,100,704; Epoxid-Verbindungen wie Glycerintriglycidylether; Ethylenimino-Verbindungen wie 1,6-Hexamethylen-N,N'-bisethylenharnstoff; halogenierte Carboxyaldehyd-Verbindungen wie Mucochlorsäure und Mucophenoxychlorsäure; Dioxan-Verbindungen wie 2,3-Dihydroxydioxan; metallhaltige Verbindungen wie Titanlactat, Aluminiumsulfonat, Chromalaun, Kaliumalaun, Zirkoniumacetat und Chromacetat; Polyamin-Verbindungen wie Tetraethylenpentamin; Hydrazid-Verbindungen wie Hydrazinadipat; und Verbindungen mit geringem Molekulargewicht und Polymere mit wenigstens zwei Oxazolin-Gruppen.
Eines der Vernetzungsmittel kann allein verwendet werden, oder die Vernetzungsmittel können als eine Kombination daraus verwendet werden.
Bevorzugt wird das wasserlösliche Harz durch Vernetzung durch die Schritte gehärtet, die das Zugeben eines Vernetzungsmittels zu einer Beschichtungsflüssigkeit, die feine Teilchen, das wasserlösliche Harz und dgl. enthält (hier nachfolgend als "Beschichtungsflüssigkeit A" bezeichnet), und/oder zur nachfolgenden basischen Lösung; und Auftragen einer basischen Lösung mit einem pH-Wert von wenigstens 8 (hier nachfolgend als "Beschichtungsflüssigkeit B" bezeichnet) auf die aufgetragene Schicht entweder (1) zur gleichen Zeit, wenn die aufgetragene Schicht durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird, oder (2) während des Schrittes zur Trocknung der aufgetragenen Schicht, die durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird und bevor die aufgetragene Schicht eine sinkende Trocknungsrate aufweist, umfassen. Das Vernetzungsmittel wird bevorzugt wie folgt in den Beispielen für Bor-Verbindungen aufgetragen. Wenn die Färbemittel-Aufnahmeschicht durch Härtung durch Vernetzung der aufgetragenen Schicht hergestellt wird, die die Beschichtungsflüssigkeit umfaßt (Beschichtungsflüssigkeit A), die ein wasserlösliches Harz, das feine Teilchen enthält, und Polyvinylalkohol enthält, wird das wasserlösliche Harz durch Vernetzung durch Auftragen der basischen Lösung (Beschichtungsflüssigkeit B) mit einem pH-Wert von wenigstens 8 auf die aufgetragene Schicht entweder (1) zum gleichen Zeitpunkt, wenn die aufgetragene Schicht durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird, oder (2) während des Schrittes zur Trocknung der aufgetragenen Schicht, die durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird, und bevor die aufgetragene Schicht eine sinkende Trocknungsrate aufweist, gehärtet. Die Bor-Verbindung als Vernetzungsmittel kann entweder in der Beschichtungsflüssigkeit A oder in der Beschichtungsflüssigkeit B oder sowohl in der Beschichtungsflüssigkeit A als auch in der Beschichtungsflüssigkeit B enthalten sein.
Die Verwendungsmenge des Vernetzungsmittels ist bevorzugt 1 bis 50 Gew.%, besonders bevorzugt 5 bis 40 Gew.% relativ zum wasserlöslichen Harz.
Farbstoffbeizmittel
Das Farbstoffbeizmittel ist bevorzugt in der Färbemittel-Aufnahmeschicht zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit und des zeitabhängigen Verschmierens des gebildeten Bildes enthalten.
Das Farbstoffbeizmittel ist bevorzugt ein kationisches Polymer (kationisch Farbstoffbeizmittel) als organisches Beizmittel oder ein anorganisches Beizmittel. Die Gegenwart des Farbstoffbeizmittels in der Färbemittel-Aufnahmeschicht erlaubt die Stabilisierung des Färbemittels durch Wechselwirkung zwischen dem Farbstoffbeizmittel und einer flüssigen Tinte, die einen anionischen Farbstoff als Färbemittel umfaßt, wodurch die Verbesserung der Wasserbeständigkeit und der Beständigkeit gegen zeitabhängiges Verschmieren erlaubt wird. Jedes aus dem organischen Beizmittel und dem anorganischen Beizmittel kann allein verwendet werden, oder das organische Beizmittel und das anorganische Beizmittel können zusammen verwendet werden.
Polymerbeizmittel mit primären bis tertiären Amino-Gruppen oder einer quaternären Ammonium-Gruppe als kationische Gruppen werden gewöhnlich als kationische Beizmittel verwendet. Jedoch können kationische nicht-polymere Beizmittel auch in der Erfindung verwendet werden.
Beispiele für das Polymerbeizmittel schließen Homopolymere von Monomeren ein (Beizmittelmonomere), die die primären bis tertiären Amino-Gruppen und Salze davon oder quaternäre Ammoniumsalze umfassen, und Copolymere oder kondensierte Polymere zwischen dem Farbstoffbeizmittel-Monomer und anderen Monomeren (hier nachfolgend als "Nicht-Beizmittelmonomer" bezeichnet) ein. Diese Polymerbeizmittel können entweder als wasserlösliche Polymere oder wasserdispersible Latexteilchen verwendet werden.
Beispiele für das Monomer (Beizmittelmonomer) schließen ein:
Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumchlorid, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumchlorid, Triethyl-p-vinylbenzylammoniumchlorid, Triethyl-m-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-ethyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-methyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-n-propyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-n-octyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-benzyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-benzyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-(4-methyl)benzyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid und N,N-Dimethyl-N-phenyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid;
Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumbromid, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumbromid, Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumsulfonat, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumsulfonat, Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumacetat, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumacetat, N,N,N-Triethyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid, N,N,N-Triethyl-N-2-(3-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-methyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid und N,N-diethyl-N-methyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumacetat; und quaternäre Verbindungen von N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid und N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylamid mit Methylchlorid, Ethylchlorid, Methylbromid, Ethylbromid, Methyliodid oder Ethyliodid; und Salze von Sulfonsäure, Alkylsulfonsäure, Essigsäure oder Alkylcarbonsäure, hergestellt durch Substituieren der Anionen der obigen Verbindungen.
Weitere Beispiele für das Monomer schließen ein:
Monomethyldiallylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(acryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(acryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(methacryloyloxy)propylammoniumchlorid, Triethyl-3-(methacryloyloxy)propylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(methacryloylamino)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(methacryloylamino)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(acryloylamino)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(acryloylamino)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(methacryloylamino)propylammoniumchlorid, Triethyl-3-(methacryloylamino)propylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid und Triethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid; und
N,N-Dimethyl-N-ethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-methyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-Ethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumbromid, Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumbromid, Trimethyl-2- (methacryloyloxy)ethylammoniumsulfonat und Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumacetat.
Andere copolymerisierbare Monomere schließen N-Vinylimidazol und N-Vinyl-2-methylimidazol ein.
Die Nicht-Beizmittelmonomere bezeichnen Monomere, die keine primären bis tertiären Amino-Gruppen und Salze davon oder keine basischen oder kationischen Anteile wie quaternäre Ammoniumsalze enthalten und nicht mit den Farbstoffen in der Tintenstrahltinte wechselwirken oder eine substantiell geringe Wechselwirkung haben.
Beispiele für die Nicht-Beizmittelmonomere schließen ein: (Meth)acrylsäurealkylester; (Meth)acrylsäurecycloalkylester wie Cyclohexyl(meth)acrylat; (Meth)acrysäurearylester wie Phenyl(meth)acrylat; Aralkylester wie Benzyl(meth)acrylat; aromatische Vinyl-Verbindungen wie Styrol, Vinyltoluol und α-Methylstyrol; Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylversatat; Allylester wie Allylacetat; halogenierte Monomere wie Vinylidenchlorid und Vinylchlorid; Vinylcyanat wie (Meth)acrylnitril; und Olefine wie Ethylen und Propylen.
(Meth)acrylsäurealkylester mit einer Kohlenstoffzahl des Alkyl-Anteils von 1 bis 18 sind bevorzugt als die (Meth)acrylsäurealkylester, und Beispiele dafür schließen ein: Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat.
Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat und Hydroxyethylmethacrylat sind darunter bevorzugt.
Die Nicht-Beizmittelmonomere können allein oder als Kombination aus wenigstens zwei daraus verwendet werden.
Weitere Beispiele für das Polymerbeizmittel schließen ein: Polydiallyldimethylammoniumchlorid; Polymethacryloyloxyethyl-β-hydroxyethyldimethylammoniumchlorid; Polyethylenimin; Polyallylamin und Derivate davon; Polyamid-Polyaminharze, kationische Stärke; kationische Dicyanharze, dargestellt durch Dicyandiamid-Formalin-Kondensate, Dimethyl-2-hydroxypropylammonium-Polymere, Polyamidin, Polyvinylamin und Dicyanamindiamid-Formalin-Polykondensate; kationische Polyaminharze, dargestellt durch Dicyanamid-Diethylentriamin-Polykondensate; Epichlorhydrin-Dimethylamin-Additionspolymer; Dimethylhypophosphitammoniumchlorid-SO₂-Copolymer; Diallylaminsalz-SO₂-Copolymer; Polymer, das (Meth)acrylat mit einer mit quaternärem Ammoniumsalz substituierten Alkyl-Gruppe am Ester-Teil enthält; und Styryl-Polymer mit einer mit quaternärem Ammoniumsalz substituierten Alkyl-Gruppe.
Das bevorzugte organische Beizmittel der Erfindung ist Polyallylamin mit einem Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts von 100 000 oder weniger hinsichtlich der Verhinderung des zeitabhängigen Verschmierens.
Anorganische Beizmittel können als Farbstoffbeizmittel der Erfindung verwendet werden, und Beispiele dafür schließen Salze von polyfunktionellen wasserlöslichen Metallen und hydrophobe Metallchloride ein.
Beispiele für das anorganische Beizmittel schließen ein: Salze oder Komplexe der Metalle, die ausgewählt sind aus Magnesium, Aluminium, Calcium, Scandium, Titan, Vanadium, Mangan, Eisen, Nickel, Kupfer, Zink, Gallium, Germanium, Strontium, Yttrium, Zirkonium, Molybdän, Indium, Barium, Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium, Dysprosium, Erbium, Ytterbium, Hafnium, Wolfram und Bismut.
Spezifische Beispiele schließen ein: Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumformiat, Calciumsulfat, Bariumacetat, Bariumsulfat, Bariumphosphat, Manganchlorid, Manganacetat, Manganformiatdihydrat, Manganammoniumsulfathexahydrat, Kupfer(II)-chlorid, Ammoniumkupfer(II)-chloriddihydrat, Kupfersulfat, Cobaltchlorid, Cobaltthiocyanat, Cobaltsulfat, Nickelsulfathexahydrat, Nickelchloridhexahydrat, Nickelacetattetrahydrat, Nickelammoniumsulfathexahydrat, Nickelamidsulfattetrahydrat, Aluminiumsulfat, Aluminiumalaun, basisches Polyhydroxyaluminium, Aluminiumsulfit, Aluminiumthiosulfat, Aluminiumpolychlorid, Aluminiumnitratnanohydrat, Aluminiumchloridhexahydrat, Eisen(I)-bromid, Eisen(I)-chlorid, Eisen(II)-chlorid, Eisen(I)-sulfat, Eisen(II)-sulfat, Zinkphenolsulfat, Zinkbromid, Zinkchlorid, Zinknitrathexahydrat, Zinksulfat, Titantetrachlorid, Tetraisopropyltitanat, Titanacetylacetonat, Titanlactat, Zirkoniumacetylacetonat, Zirkoniumacetat, Zirkoniumsulfat, Zirkoniumammoniumcarbonat, Zirkonylstearat, Zirkonyloctylat, Zirkonylnitrat, Zirkoniumoxychlorid, Zirkoniumhydroxychlorid, Chromacetat, Chromsulfat, Magnesiumsulfat, Magnesiumsulfathexahydrat, Magnesiumcitratnanohydrat, Natriumphosphowolframat, Natriumwolframcitrat, 12-Wolframophosphat-n-hydrat, 12-Wolframokieselsäure-26-hydrat, Molybdänchlorid, 12-Molybdophosphat-n-hydrat, Galliumnitrat, Germaniumnitrat, Strontiumnitrat, Yttriumacetat, Yttriumchlorid, Yttriumnitrat, Indiumnitrat, Lanthannitrat, Lanthanchlorid, Lanthanacetat, Lanthanbenzoat, Cerchlorid, Cersulfat, Ceroctylat, Praseodymnitrat, Neodymnitrat, Samariumnitrat, Europiumnitrat, Gadoliniumnitrat, Dysprosiumnitrat, Erbiumnitrat, Yttrerbiumnitrat, Hafniumchlorid und Bismutnitrat.
Aluminiumhaltige Verbindungen, titanhaltige Verbindungen, zirkoniumhaltige Verbindungen und metallische Verbindungen (Salze oder Komplexe) in Gruppe IIIB im Periodensystem sind als anorganisches Beizmittel der Erfindung bevorzugt.
Die Menge des in der Färbemittel-Aufnahmeschicht der Erfindung enthaltenen Farbstoffbeizmittel sind bevorzugt 0,01 bis 5 g/m², besonders bevorzugt 0,1 bis 3 g/m².
Andere Komponenten
Das erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt kann nach Bedarf verschiedene fachbekannte Additive enthalten, zum Beispiel eine Säure, einen UV-Absorber, ein Antioxidans, einen Fluoreszenzaufheller, Monomere, einen Polymerisationsstarter, einen Polymerisationsinhibitor, ein Mittel zur Verhinderung des Verschmierens, ein Antiseptikum, einen Viskositätsstabilisator, einen Entschäumer, ein Tensid, ein Antistatikmittel, ein Mattierungsmittel, ein Mittel zur Verhinderung des Aufrollens und ein Wasserbeständigkeitsmittel.
Die Färbemittel-Aufnahmeschicht der Erfindung kann eine Säure enthalten. Die Oberfläche der Färbemittel-Aufnahmeschicht wird bevorzugt auf pH 3 bis 8, bevorzugt 5 bis 7,5, durch Zugabe der Säure eingestellt, weil die Beständigkeit gegen Vergilbung des weißen Basisanteils verbessert werden kann. Der Oberflächen-pH wird durch Verfahren A (Beschichtungsverfahren) des Oberfläche-pH-Meßverfahrens gemessen, beschrieben von der Japan Technical Association of the Pulp and Paper Industry (J. TAPPI). Zum Beispiel kann die Messung unter Verwendung eines Papierblatt-pH-Meßsatzes vom Typ MPC durchgeführt werden, hergestellt von KYORITSU CHEMICAL-CHECK Lab., Corp., was dem obigen Verfahren A entspricht.
Beispiele für die Säure schließen ein: Ameisensäure, Essigsäure, Glykolsäure, Oxalsäure, Propionsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Glutarsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Salicylsäure, Salicylsäuremetallsalze (Zn-, Al-, Ca- und Mg-Salze), Methansulfonsäure, Itaconsäure, Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Barbitursäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Zimtsäure, 4-Hydroxybenzoesäure, Aminobenzoesäure, Naphthalindisulfonsäure, Hydroxybenzolsulfonsäure, Toluolsulfinsäure, Benzolsulfinsäure, Sulfanilsäure, Sulfaminsäure, α-Resorcinsäure, β-Resorcinsäure, γ-Resorcinsäure, Gallensäure, Fluoroglycin, Sulfosalicylsäure, Asorbinsäure, Erythorbsäure, Bisphenolsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Borsäure und Boronsäure. Diese Säuren können hinzugegeben werden, so daß der Oberflächen-pH der Färbemittel-Aufnahmeschicht 3 bis 8 wird.
Die Säuren können als Metallsalze (zum Beispiel Natrium-, Kalium-, Calcium-, Cäsium-, Zink-, Kupfer-, Eisen-, Aluminium-, Zirkonium-, Lanthan-, Yttrium-, Magnesium-, Strontium- und Cersalze) oder als Aminsalze (zum Beispiel Ammoniak-, Triethylamin-, Tributylamin-, Piperazin-, 2-Methylpiperazin- und Polyallylaminsalze) verwendet werden.
Die Färbemittel-Aufnahmeschicht enthält bevorzugt Mittel zur Verbesserung der Konservierung, wie zum Beispiel einen UV-Absorber, einen Antioxidans und ein Mittel zur Verhinderung des Verschmierens.
Beispiele für diese UV-Absorber, Antioxidantien und Mittel zur Verhinderung des Verschmierens schließen ein: alkylierte Phenol-Verbindungen (einschließlich gehinderter Phenol-Verbindungen), Alkylthiomethylphenol-Verbindungen, Hydrochinon-Verbindungen, alkylierte Hydrochinon-Verbindungen, Tocopherol-Verbindungen, Thiodiphenylether-Verbindungen, Verbindungen mit wenigstens zwei Thioetherbindungen, Bisphenol-Verbindungen, O-, N- und S-Benzyl-Verbindungen, Hydroxybenzyl-Verbindungen, Triazin-Verbindungen, Phosphonat-Verbindungen, Acylaminophenol-Verbindungen, Ester-Verbindungen, Amid-Verbindungen, Ascorbinsäure, Amin-Antioxidans, 2-(2-Hydroxyphenyl)benzotriazol-Verbindungen, 2-Hydroxybenzophenon-Verbindungen, Acrylat, wasserlösliche oder hydrophobe Metallsalze, Organometall-Verbindungen, Metallkomplexe, gehinderte Amin-Verbindungen (einschließlich TEMPO-Verbindungen), 2-(2-Hydroxyphenyl)-1,3,5-triazin-Verbindungen, Metall-inaktivierende Verbindungen, Phosphit-Verbindungen, Phosphonit-Verbindungen, Hydroxylamin-Verbindungen, Nitron-Verbindungen, Peroxidfänger, Polyamid-Stabilisatoren, Polyether-Verbindungen, basische Hilfsstabilisatoren, Keimbildner, Benzofuranon-Verbindungen, Indolinon-Verbindungen, Phosphin-Verbindungen, Polyamin-Verbindungen, Thioharnstoff-Verbindungen, Harnstoff-Verbindungen, Hydrazid-Verbindungen, Amidin-Verbindungen, Saccharid-Verbindungen, Hydroxybenzoesäure-Verbindungen, Dihydroxybenzoesäure-Verbindungen und Trihydroxybenzoesäure-Verbindungen.
Die alkylierten Phenol-Verbindungen, Verbindungen mit zwei Thioetherbindungen, Bisphenol-Verbindungen, Ascorbinsäure, Amin-Antioxidantien, wasserlöslichen oder hydrophoben Metallsalze, Organometall-Verbindungen, Metallkomplexe, gehinderten Amin-Verbindungen, Hydroxylamin-Verbindungen, Polyamin-Verbindungen, Thioharnstoff-Verbindungen, Hydrazid-Verbindungen, Hydroxybenzoesäure-Verbindungen, Dihydroxybenzoesäure-Verbindungen und Trihydroxybenzoesäure-Verbindungen sind unter den obigen Verbindungen bevorzugt.
Spezifische Beispiele für die obigen Verbindungen werden beschrieben in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-13005, JP-A Nrn. 10-182621 und 2001-260519, JP-B Nrn. 4-34953 und 4-34513, JP-A Nr. 11-170686, JP-B Nr. 4-34512, EP-Nr. 1138509, JP-A Nr. 60-67190, 7-276808, 2001-94829, 47-10537, 58-111942, 58-212844, 59-19945, 59-46646, 59-109055 und 63-53544, JP-B Nrn. 36-10644, 42-26187, 48-30492, 48-31255, 48-41572, 48-54965 und 50-10726, US-PS Nrn. 2,719,086, 3,707,375, 3,754,919 und 4,220,711;
in JP-B Nrn. 45-4699 und 54-5324, EP-OSen 223739, 309401, 309402, 310551, 310552 und 459416, DE-OS Nr. 3435443, JP-A Nrn. 54-48535, 60-107384, 60-107383, 60-125470, 60-125471, 60-125472, 60-287485, 60-287486, 60-287487, 60-287488, 61-160287, 61-185483, 61-211079, 62-146678, 62-146680, 62-146679, 62-282885, 62-262047, 63-051174, 63-89877, 63-88380, 66-88381 und 63-113536; und
in JP-A Nrn. 63-163351, 63-203372, 63-224989, 63-251282, 63-267594, 63-182484, 1-239282, 2-262654, 2-71262, 3-121449, 4-291685, 4-291684, 5-61166, 5-19449, 5-188687, 5-188686, 5-110490, 5-1108437 und 5-170361, JP-B Nrn. 48-43295 und 48-33212 und US-PS Nrn. 4,814,262 und 4,980,275.
Die anderen oben beschrieben Komponenten können allein verwendet werden, oder wenigstens zwei daraus können zusammen verwendet werden. Die anderen Komponenten können durch Solubilisieren oder Dispergieren, durch Dispergieren in einem Polymer oder als Emulsion oder Öltröpfchen hinzugegeben werden. Alternativ können die Komponenten in Mikrokapseln eingeschlossen werden. Die Zugabemenge der anderen Komponenten ist bevorzugt 0,01 bis 10 g/m² im Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt der Erfindung.
Die Oberfläche der anorganischen feinen Teilchen kann mit einem Silan-Kuppler behandelt werden, um die Dispergierbarkeit der anorganischen feinen Teilchen zu verbessern. Der Silan-Kuppler umfaßt bevorzugt organische funktionelle Gruppen [zum Beispiel eine Vinyl-Gruppe, Amino-Gruppe (primäre bis tertiäre Amino-Gruppen oder quaternäre Ammonium-Gruppe), Epoxy-Gruppe, Mercapto-Gruppe, Chlor-Gruppe, Alkyl-Gruppe, Phenyl-Gruppe und Ester-Gruppe] zusätzlich zu den Anteilen, die an der Silan-Kupplungsbehandlung beteiligt sind.
Die Beschichtungsflüssigkeit (Beschichtungsflüssigkeit A) für die Färbemittel-Aufnahmeschicht der Erfindung enthält bevorzugt ein Tensid. Die verfügbaren Tenside schließen jedes aus den kationischen, anionischen, nichtionischen, amphoteren, Fluor- und Silicon-Tensiden ein.
Beispiele für das nichtionische Tensid schließen ein: Polyoxyalkylenalkylether und Polyoxyalkylenalkylphenylether (zum Beispiel Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykoldiethylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylennonylphenylether), Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere und Sorbitan-Fettsäureester (zum Beispiel Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonooleat und Sorbitantrioleat), Polyoxyethylensorbitanfettsäureester (zum Beispiel Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat, Polyoxyethylensorbitantrioleat), Polyoxyethylensorbitfettsäureester (zum Beispiel Tetraoleinsäurepolyoxyethylensorbit), Glycerinfettsäureester (zum Beispiel Glycerinmonooleat), Polyoxyethylenglycerinfettsäureester (zum Beispiel Monostearinsäurepolyoxyethylenglycerin und Monooleinsäurepolyoxyethylenglycerin), Polyoxyethylenfettsäureester (zum Beispiel Polyethylenglykolmonolaurat und Polyethylenglykolmonooleat), Polyoxyethylenalkylamine und Acetylenglykole (zum Beispiel 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol und Ethylenoxid-Addukte und Propylenoxid-Addukte des Diols). Polyoxyalkylenalkylether sind darunter bevorzugt. Das nichtionische Tensid kann in beiden Beschichtungsflüssigkeiten A und B verwendet werden. Die nichtionischen Tenside können allein verwendet werden, oder wenigstens zwei davon können zusammen verwendet werden.
Beispiele für die amphoteren Tenside schließen diejenigen vom Aminosäure-Typ, Carboxyammoniumbetain-Typ, Sulfoammoniumbetain-Typ, Ammoniumsulfonsäureesterbetain-Typ und Imidazoliumbetain-Typ ein, und diejenigen können vorzugsweise verwendet werden, die in US-PS 3,843,368, JP-A Nrn. 59-49535, 63-236546, 5-303205, 8-262742 und 10-282619 beschrieben werden. Amphotere Tenside des Aminosäure-Typs sind bevorzugt als amphoteres Tensid, die aus Aminosäuren (wie Glycin, Glutaminsäure und Histidin) abgeleitet werden, wie beschrieben in JP-A Nr. 5-303205. Ein Beispiel dafür ist N-Aminoacylsäure, in der eine langkettige Acyl-Gruppe eingeführt ist, und deren Salz. Die amphoteren Tenside können allein oder als Kombination aus wenigstens zwei daraus verwendet werden.
Beispiele für die anionischen Tenside schließen Fettsäuresalze (zum Natriumstearat und Kaliumoleat), Salze von Alkylschwefelsäureester (zum Beispiel Natriumlaurylsulfat und Triethanolaminlaurylsulfat), Sulfonsäuresalze (zum Beispiel Natriumdodecylbenzolsulfonat), Alkylsulfobernsteinsäuresalze (zum Beispiel Natriumdioctylsulfosuccinat), Alkyldiphenyletherdisulfonsäuresalze und Alkylphosphorsäuresalze ein.
Beispiele für die kationischen Tenside schließen Alkylaminsalze, quaternäre Ammoniumsalze, Pyridiniumsalze und Imidazoliumsalze ein.
Beispiele für die fluorhaltigen Tenside schließen eine Verbindung ein, die über eine Zwischenstufe mit Perfluoralkyl-Gruppen unter Verwendung eines beliebigen aus den elektrolytischen Fluorierungs-, Telomerisierungs- und Oligomerisierungsverfahren abgeleitet wird.
Beispiele für die fluorhaltigen Tenside schließen Perfluoralkylsulfonsäuresalze, Perfluoralkylcarbonsäuresalze, Perfluoralkylethylenoxid-Addukte, Perfluoralkyltrialkylammoniumsalze, Perfluoralkyl-Gruppen enthaltende Oligomere und Perfluoralkylphosphorsäureester ein.
Das Silicon-Tensid ist bevorzugt ein Siliconöl, das mit einer organischen Gruppe modifiziert ist und eine Struktur, die Seitenketten aus einer Siloxanstruktur umfaßt, modifiziert mit der organischen Gruppe, eine Struktur mit beiden modifizierten Enden und eine Struktur mit einem modifizierten Ende aufweisen kann. Beispiele für die Modifikation mit der organischen Gruppe schließen eine Amino-Modifikation, Polyether-Modifikation, Epoxy-Modifikation, Carboxyl-Modifikation, Carbinol-Modifikation, Alkyl-Modifikation, Aralkyl-Modifikation, Phenol-Modifikation und Fluor-Modifikation ein.
Der Gehalt des Tensids in der Erfindung ist bevorzugt 0,001 bis 2,0 %, besonders bevorzugt 0,01 bis 1,0 %, relativ zur Beschichtungsflüssigkeit (Beschichtungsflüssigkeit A) für die Färbemittel-Aufnahmeschicht. Wenn die Färbemittel-Aufnahmeschicht durch Auftragen von wenigstens zwei Beschichtungsflüssigkeiten gebildet wird, wird das Tensid vorzugsweise zu den jeweiligen Beschichtungsflüssigkeiten hinzugegeben.
Die Färbemittel-Aufnahmeschicht enthält bevorzugt ein organisches Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt zur Verhinderung der Wellenbildung der Färbemittel-Aufnahmeschicht. Das organische Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt ist eine wasserlösliche oder hydrophobe organische Verbindung mit einem Siedepunkt von 150°C oder mehr bei Atmosphärendruck. Das Lösungsmittel kann eine Flüssigkeit oder ein Feststoff bei Raumtemperatur sein und kann eine Verbindung mit hohem Molekulargewicht oder niedrigem Molekulargewicht sein.
Beispiele für das organische Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt schließen ein: aromatische Carbonsäureester (wie Dibutylphthalat, Diphenylphthalat und Phenylbenzoat), aliphatische Carbonsäureester (wie Dioctyladipat, Dibutylsebacat, Methylstearat, Dibutylmaleat, Dibutylfumarat und Triethylacetylcitrat), Phosphorsäureester (wie Trioctylphosphat und Tricresylphosphat), Epoxy-Verbindungen (wie epoxyliertes Sojaöl und epoxylierter Fettsäuremethylester), Alkohole (wie Stearylalkohol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Glycerin, Diethylenglykolmonobutylether (DEGMBE), Triethylenglykolmonobutylether, Glycerinmonomethylether, 1,2,3-Butantriol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,4-Pentantriol, 1,2,6-Hexantriol, Thiodiglykol, Triethanolamin und Polyethylenglykol), pflanzliche Öle (wie Sojaöl und Sonnenblumenöl) und höhere aliphatische Carbonsäuren (wie Linolsäure und Oleinsäure).
Substrat
Jedes der Substrate, die aus transparenten Stoffen wie Kunststoffen hergestellt sind, und opaken Substrate, die aus opaken Stoffen hergestellt sind, zum Beispiel Papierblätter, kann als Substrat der Erfindung verwendet werden. Die transparenten Substrate oder opaken Substrate mit hohem Glanz werden bevorzugt verwendet, um einen Vorteil aus der Transparenz der Färbemittel-Aufnahmeschicht zu ziehen.
Die für das transparente Substrat verwendeten Stoffe sind bevorzugt transparent und beständig gegen erzeugte Strahlungswärme, die bei Verwendungen als OHP und Rückbeleuchtungsanzeige erfahren wird. Die bevorzugten Stoffe dafür schließen Polyester wie Polyethylenterephthalat; Polysulfon, Polyphenylenoxid, Polyimid, Polycarbonat und Polyamid ein. Polyester sind bevorzugt, und Polyethylenterephthalat ist darunter besonders bevorzugt.
Obwohl die Dicke des Substrats nicht besonders beschränkt ist, ist sie bevorzugt 50 bis 200 μm hinsichtlich der Handhabungseigenschaft.
Das hochglänzende und opake Substrat hat bevorzugt einen Glanz von 40 % oder mehr auf der Oberfläche auf der Seite mit der Färbemittel-Aufnahmeschicht. Der Glanz wird gemäß dem Verfahren gemessen (75-Grad-Spiegelglanz-Testverfahren für Papier und Karton). Beispiele für das hochglänzende und opake Substrat sind wie folgt.
Sie sind zum Beispiel hochglänzende Papiersubstrate wie Kunstdruckpapier, gestrichenes Papier, Bußgestrichenes Papier und Barytpapier, das als photographisches Silbersalzsubstrat verwendet wird; hochglänzende Folien, die durch Zugabe eines Weißpigments und dgl. zu Kunststoffolien wie Polyester, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat (PET), Celluloseestern wie Nitrocellulose, Celluloseacetat und Celluloseacetatbutylat, Polysulfon, Polyphenylenoxid, Polyimid, Polycarbonat und Polyamid opak gemacht werden (eine Kalanderbehandlung kann auf der Oberfläche durchgeführt werden); und Substrate mit aufgetragenen Schichten aus Polyolefin, das das Weißpigment auf den Oberflächen der verschiedenen Papiersubstrate, transparenten Substrate und hochglänzenden Filmen, die das Weißpigment enthalten, enthält oder nicht enthält.
Geschäumte Polyesterfolien, die das Weißpigment enthalten (zum Beispiel geschäumtes PET, das feine Polyolefinteilchen enthält und worin Poren durch Strecken gebildet sind), werden auch bevorzugt verwendet. Harzgestrichenes Papier, das als photographisches Silbersalzdruckpapier verwendet wird, wird auch vorzugsweise verwendet.
Obwohl die Dicke des opaken Substrats nicht besonders beschränkt ist, ist sie bevorzugt 50 bis 300 μm unter Berücksichtigung der Handhabungseigenschaft.
Eine Korona-Entladungsbehandlung, Glühentladungsbehandlung, Flammenbehandlung oder UV-Bestrahlungsbehandlung kann auf der Oberfläche des Substrats zur Verbesserung der Benetzbarkeit und adhäsiven Eigenschaften durchgeführt werden.
Das für harzgestrichenes Papier verwendete Rohpapierblatt wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Das Rohpapier wird unter Verwendung eines Holzzellstoffs als Hauptmaterial und durch Zugeben eines synthetischen Zellstoffs wie Polypropylenzellstoff oder von synthetischen Fasern wie Nylon- oder Polyesterfasern zum Holzzellstoff nach Bedarf hergestellt. Obwohl jedes aus LBKP, LBSP, NBKP, NBSP, LDP, NDP, LUKP und NUKP als Holzzellstoff verwendet werden kann, werden LBKP, NBSP, LBSP, NDP und LDP, die reich an kurzen Fasern sind, bevorzugt verwendet.
Jedoch ist der Anteil von LBS und/oder LDP bevorzugt 10 Gew.% oder mehr und 70 Gew.% oder weniger.
Chemische Zellstoffe (Sulfatzellstoff und Sulfitzellstoff), die wenige Verunreinigungen enthalten, werden bevorzugt verwendet, und der Zellstoff mit verbesserter Helligkeit durch Durchführung einer Bleichbehandlung ist auch nützlich.
Ein Leimungsmittel wie eine höhere Fettsäure und Alkylketen-Dimer; Weißpigment wie Calciumcarbonat, Talkum und Titanoxid; ein Papierfestigkeitsverstärker wie Stärke, Polyacrylamid und Polyvinylalkohol; ein Fluoreszenzaufheller; ein Feuchthaltemittel wie Polyethylenglykol; ein Dispergiermittel; und ein Weichmacher wie quaternäres Ammonium können in geeigneter Weise zum Rohpapierblatt hinzugegeben werden.
Der Grad der Wasserfiltration des verwendeten Zellstoffs beträgt 200 bis 500 ml gemäß Definition als CFS. Die Faserlänge nach dem Schlagen wird als ein Wert definiert, der durch ein fachbekanntes Siebklassifikationsverfahren gemessen wird, und die Summe des Massenprozentwertes des 24 mesh-Filtrationsrückstands und des Massenprozentwertes des 42 mesh-Filtrationsrückstands ist bevorzugt 30 bis 70 Gew.%. Der Massenprozentanteil des 4 mesh-Filtrationsrückstands ist bevorzugt 20 Gew.% oder weniger.
Das durchschnittliche Gewicht des Rohpapierblattes ist bevorzugt 30 bis 250 g/m², insbesondere 50 bis 200 g/m². Die Dicke des Rohpapiers ist bevorzugt 40 bis 250 μm. Das Rohpapierblatt kann durch Durchführen einer Kalanderbehandlung während des Papierherstellungsverfahrens oder nach dem Papierherstellungsverfahren hochgleitend gemacht werden. Die Dichte des Rohpapiers ist gewöhnlich 0,7 bis 1,2 g/m².
Die Steifigkeit des Rohpapiers ist bevorzugt 20 bis 200 g.
Ein Oberflächeleimungsmittel kann auf die Oberfläche des Rohpapierblattes aufgetragen werden, und das gleiche Leimungsmittel, wie es im Rohpapierblatt hinzugegeben wird, kann als Oberflächenleimungsmittel verwendet werden.
Der pH des Rohpapierblattes ist bevorzugt 5 bis 9 gemäß Messung durch ein Extraktionsverfahren mit heißem Wasser.
Obwohl Polyethylen, das für die Beschichtung der Oberfläche und rückseitigen Fläche des Rohpapierblattes verwendet wird, Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und/oder Polyethylen hoher Dichte (HDPE) ist, können teilweise LLDPE, Polypropylen und dgl. verwendet werden.
Titanoxid vom Rutil- oder Anatas-Typ, Fluoreszenzaufheller und Ultramarinblau werden bevorzugt zur Polyethylenschicht hinzugegeben, die die Färbemittel-Aufnahmeschicht bildet, zur Verbesserung der Opakheit, des Weißgrades und des Farbtons, wie sie weithin in photographischem Druckpapier verwendet werden. Der Gehalt von Titanoxid ist bevorzugt im Bereich von 3 bis 20 Gew.%, besonders bevorzugt 4 bis 13 Gew.%, relativ zu Polyethylen. Obwohl die Dicke der Polyethylenschicht nicht besonders beschränkt ist, ist die Dicke vorzugsweise 10 bis 50 μm sowohl auf der Oberfläche als auch auf der rückseitigen Fläche. Eine Zwischenschicht kann auf der Polyethylenschicht vorgesehen werden, um die Schicht mit adhäsiver Eigenschaft zur Färbemittel-Aufnahmeschicht zu versehen. Wäßriges Polyethylen, Gelatine und PVA werden bevorzugt als Zwischenschicht verwendet. Die Dicke der Zwischenschicht ist bevorzugt 0,01 bis 5 μm.
Das mit Polyethylen beschichtete Papierblatt kann als glänzendes Papier oder durch Bilden einer Mattoberfläche oder Seidenoberfläche verwendet werden, die in gewöhnlichen photographischen Druckpapierblättern durch Durchführung einer Prägebehandlung erhältlich sind, wenn Polyethylen auf das Rohpapierblatt durch Schmelzextrusion aufgetragen wird.
Eine rückseitige Beschichtungsschicht kann auf dem Substrat vorgesehen werden, und Beispiele für die Komponenten, die zur rückseitigen Beschichtungsschicht hinzugegeben werden können, schließen ein Weißpigment, wäßriges Bindemittel und dgl. ein.
Beispiele für das in der rückseitigen Beschichtungsschicht enthaltene Weißpigment schließen ein: anorganische Weißpigmente wie leichtes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiß, Aluminiumsilicat, Diatomeenerde, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, synthetische amorphe Kieselerde, kolloidale Kieselerde, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudoboehmit, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Litopon, Zeolith, hydratisierter Halloysit, Magnesiumcarbonat und Magnesiumhydroxid; und organische Pigmente wie Styrol-Kunststoffpigmente, Acryl-Kunststoffpigmente, Polyethylen, Mikrokapseln, Harnstoffharz und Melaminharz.
Beispiele für die für die rückseitige Beschichtungsschicht verwendeten wäßrigen Bindemittel schließen ein: wasserlösliche Polymere wie Styrol/Maleinsäure-Copolymer, Styrol/Acrylat-Copolymer, Polyvinylalkohol, Silanolmodifizierter Polyvinylalkohol, Stärke, kationische Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon; und wasserdispergierbare Polymere wie Styrol-Butadien-Latex und Acrylemulsion.
Andere in der rückseitigen Beschichtungsschicht enthaltene Komponenten schließen Entschäumer, Schaumunterdrückungsmittel, Farbstoffe, Fluoreszenzaufheller, Antiseptika und Wasserabstoßungsmittel ein.
Herstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes
Die Färbemittel-Aufnahmeschicht des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes der Erfindung wird bevorzugt zum Beispiel durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit A, die wenigstens die feinen Teilchen und das wasserlösliche Harz enthält, auf die Oberfläche des Substrats und Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit B mit einem pH-Wert von wenigstens 8 (1) zum gleichen Zeitpunkt, wenn die aufgetragene Schicht durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird, oder (2) während des Prozesses zur Trocknung der aufgetragenen Schicht, die durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird, und bevor die aufgetragene Schicht eine sinkende Trocknungsrate aufweist, gebildet, gefolgt von Härtung durch Vernetzung der aufgetragenen Schicht, die durch die Auftragung der Beschichtungsflüssigkeit B gebildet wird. Das kationische Harz, das die durch die Formel (1) dargestellte Einheit einschließt, kann zu wenigstens einer aus den Beschichtungsflüssigkeiten A und B hinzugegeben werden.
Das Vernetzungsmittel, das das wasserlösliche Harz vernetzen kann, kann auch zu wenigstens den Beschichtungsflüssigkeiten A und B hinzugegeben werden.
Die Härtung der Färbemittel-Aufnahmeschicht durch die oben beschriebene Vernetzung ist hinsichtlich der Tintenabsorptionseigenschaft und des Schutzes der Schicht vor Rissen bevorzugt.
Das obige Verfahren ist bevorzugt, da die Färbemittel im Tintenstrahl ausreichend fixiert und aufgrund einer hohen Menge des in einem gewünschten Anteil der Färbemittel-Aufnahmeschicht vorhandenen Farbstoffbeizmittels gefärbt sind, und die Farbdichte, das zeitabhängige Verschmieren, der Glanz des bedruckten Anteils, die Wasserbeständigkeit von Lettern und Bildern nach dem Druck und die Ozonbeständigkeit sind verbessert. Ein Teil des Farbstoffbeizmittels kann zu der Schicht hinzugegeben werden, die zuerst auf dem Substrat vorgesehen wird, und das danach aufgetragene verbliebene Beizmittel kann das gleiche wie oder ein anderes als das erste Beizmittel sein.
Die Beschichtungsflüssigkeit für die Färbemittel-Aufnahmeschicht der Erfindung (Beschichtungsflüssigkeit A), die wenigstens die feinen Teilchen (zum Beispiel Gasphasen-Kieselerde) und wasserlösliches Harz (zum Beispiel Polyvinylalkohol) enthält, wird durch das folgende Verfahren hergestellt.
Die Dispersionslösung kann durch die Schritte hergestellt werden, die folgendes umfassen: Zugeben der feinen Teilchen, wie zum Beispiel der Gasphasen-Kieselerdeteilchen, und eines Dispergiermittels (kann ein kationisches Harz sein, das die durch die Formel (1) dargestellten Einheiten einschließt) zu Wasser in einer Konzentration der feinen Kieselerdeteilchen von 10 bis 20 Gew.%; Dispergieren der feinen Teilchen unter Hochgeschwindigkeitsrotation mit 10 000 U/min (bevorzugt 5000 bis 20 000 U/min) für 20 Minuten (bevorzugt 10 bis 30 Minuten) unter Verwendung einer Naßkolloidmühle mit Hochgeschwindigkeitsrotation (zum Beispiel Handelsbezeichnung: Clear Mix^®, hergestellt von M-Technique Co., Ltd.); und erneutes Dispergieren der Mischung durch Zugeben einer wäßrigen Polyvinylalkohol-(PVA)-Lösung (zum Beispiel eine Masse von PVA von ca. 1/3 der Masse der feinen Gasphasenteilchen) unter der gleichen, oben beschriebenen Dispersionsbedingung. Die Einstellung des pH der Lösung auf 9,2 mit wäßrigem Ammoniak oder die Verwendung eines Dispergiermittels ist bevorzugt zur Stabilisierung der Beschichtungsflüssigkeit. Die erhaltene Beschichtungsflüssigkeit ist ein homogenes Sol, und eine poröse Färbemittel-Aufnahmeschicht mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur wird durch Auftragen des Sols auf das Substrat durch das nachfolgende Verfahren, gefolgt von Trocknen, gebildet.
Die aus den Gasphasen-Kieselerdeteilchen und dem Dispergiermittel zusammengesetzte wäßrige Dispersion kann hergestellt werden, indem zuerst eine wäßrige Dispersion von Gasphasen-Kieselerde hergestellt wird, gefolgt von der Zugabe der wäßrigen Dispersion zu einer wäßrigen Lösung des Dispergiermittels. Alternativ kann die wäßrige Lösung des Dispergiermittels zur wäßrigen Dispersion von Gasphasen-Kieselerde hinzugegeben werden, oder beide Lösungen können gleichzeitig vermischt werden. Ein Gasphasen-Kieselerdepulver kann zur wäßrigen Lösung des Dispergiermittels hinzugegeben werden, anstelle der Zugabe der wäßrigen Dispersion von Gasphasen-Kieselerde.
Eine wäßrige Dispersion, die Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 50 bis 300 nm enthält, kann durch Pulverisieren der gemischten Lösung unter Verwendung einer Dispergiermaschine nach dem Vermischen der Gasphasenteilchen mit dem Dispergiermittel erhalten werden. Obwohl die verfügbaren Dispergiermaschinen verschiedene herkömmliche Dispergiermaschinen einschließen, wie zum Beispiel eine Hochgeschwindigkeitsrotationsdispergiermaschine, eine Mediumrührdispergiermaschine (Kugelmühle, Sandmühle und dgl.), eine Ultraschalldispergiermaschine, eine Kolloidmühlendispergiermaschine und eine Hochdruckdispergiermaschine, sind die Mediumrührdispergiermaschine, Kolloidmühlendispergiermaschine und Hochdruckdispergiermaschine zum Bewirken einer Dispergierung von koagulierten feinen Teilchen bevorzugt.
Die in jedem Schritt verfügbaren Lösungsmittel sind Wasser, organische Lösungsmittel oder Mischungen daraus. Die für die Beschichtung verfügbaren organischen Lösungsmittel schließen Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol und Methoxypropanol, Ketone wie Aceton und Methylethylketon, Tetrahydrofuran, Acetonitril, Ethylacetat und Toluol ein.
Ein Dispergiermittel kann zur Verbesserung der Dispergierbarkeit der Beschichtungsflüssigkeit hinzugegeben werden. Die kationischen Polymere werden bevorzugt als Dispergiermittel verwendet.
Der Zugabeanteil des Dispergiermittels ist bevorzugt 0,1 bis 30 %, besonders bevorzugt 1 bis 10 % relativ zu den feinen Teilchen.
Die Beschichtungsflüssigkeit für die Färbemittel-Aufnahmeschicht kann durch ein fachbekanntes Verfahren aufgetragen werden, wie zum Beispiel durch die Verfahren unter Verwendung eines Extrusionsdüsenbeschichters, eines Luftmesserbeschichters, eines Rakelbeschichters, Stabbeschichters, Messerbeschichters, Quetschbeschichters, Umkehrwalzenbeschichters und Rakelbeschichters.
Obwohl die Beschichtungsflüssigkeit B gleichzeitig mit oder nach dem Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit für die Färbemittel-Aufnahmeschicht (Beschichtungsflüssigkeit A) aufgetragen wird, kann die Beschichtungsflüssigkeit B aufgetragen werden, bevor die aufgetragene Schicht nach der Auftragung eine sinkende Trocknungsrate aufweist. Mit anderen Worten wird die Färbemittel-Aufnahmeschicht bevorzugt durch Einführen der Beschichtungsflüssigkeit B erzeugt, während die Beschichtungsflüssigkeit für die Färbemittel-Aufnahmeschicht (Beschichtungsflüssigkeit A) eine konstante Trocknungsrate nach dem Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit A aufweist.
Eine Farbstoffbeizmittel kann in der Beschichtungsflüssigkeit B enthalten sein.
Der Begriff "bevor die aufgetragene Schicht eine sinkende Trocknungsrate aufweist" wie hier verwendet bedeutet gewöhnlich das Vergehen einer Zeit von mehreren Minuten unmittelbar nach der Auftragung der Beschichtungsflüssigkeit für die Färbemittel-Aufnahmeschicht. Das Phänomen des "Trocknens mit konstanter Rate", indem der Gehalt des Lösungsmittels (Dispersionsmedium) in der aufgetragenen Beschichtungsschicht im Verhältnis zum Zeitablauf reduziert wird, erscheint während dieses Zeitraums. Der Zeitraum, der das "Trocknen mit konstanter Rate" aufweist, wird beschrieben in Kagaku Kogaku Binran (Handbuch der Verfahrenstechnik; S. 707–712, Maruzen Co., Ltd., 25. Oktober 1980).
Obwohl die Färbemittel-Aufnahmeschicht getrocknet wird, bis die Beschichtungsschicht eine sinkende Trocknungsrate nach dem Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit A aufweist, beträgt dieser Trocknungszeitraum gewöhnlich 0,5 bis 10 Minuten (bevorzugt 0,5 bis 5 Minuten) bei 40 bis 180°C. Obwohl der Trocknungszeitraum sich natürlich in Abhängigkeit von der Beschichtungsmenge unterscheidet, ist der obige Bereich gewöhnlich angemessen.
Beispiele für das Auftragungsverfahren, bevor die erste Auftragsschicht eine sinkende Trocknungsrate aufweist, schließen (1) ein Verfahren der zusätzlichen Auftragung der Beschichtungsflüssigkeit B auf die Beschichtungsschicht, (2) ein Sprühverfahren und (3) ein Verfahren zum Eintauchen des Substrats, das die Beschichtungsschicht darauf umfaßt, in die Beschichtungsflüssigkeit B ein.
Die Verfahren, die zum Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit B im Verfahren (1) verfügbar sind, schließen die fachbekannten Verfahren unter Verwendung eines Vorhangbeschichters, eines Extrusionsdüsenbeschichters, eines Luftmesserbeschichters, eines Rakelbeschichters, eines Stabbeschichters, eines Messerbeschichters, eines Quetschbeschichters, eines Umkehrwalzenbeschichters und eines Rakelbeschichters ein. Jedoch sind die Verfahren unter Verwendung des Extrusionsdüsenbeschichters, des Vorhangbeschichters und des Rakelbeschichters bevorzugt, da diese Verfahren ohne direkten Kontakt mit der bereits gebildeten ersten Beschichtungsschicht auftragen können.
Die Färbemittel-Aufnahmeschicht wird gewöhnlich auf 40 bis 180°C für 5 bis 30 Minuten zur Trocknung und Härtung nach der Auftragung der Beschichtungsflüssigkeit B erwärmt. Das Erwärmen auf 40 bis 150°C für 1 bis 20 Minuten ist besonders bevorzugt.
Wenn die Beschichtungsflüssigkeit B zur gleichen Zeit wie die Auftragung der Beschichtungsflüssigkeit für die Färbemittel-Aufnahmeschicht (Beschichtungsflüssigkeit A) aufgetragen wird, werden die Beschichtungsflüssigkeiten A und B gleichzeitig auf das Substrat aufgetragen (Doppelschichtauftragung B), so daß die Beschichtungsflüssigkeit A das Substrat berührt, gefolgt von der Bildung der Färbemittel-Aufnahmeschicht durch Härtung durch anschließendes Trocknen.
Die oben beschriebene gleichzeitige Auftragung (Doppelschichtauftragung) kann durch das Beschichtungsverfahren unter Verwendung des Extrusionsdüsenbeschichters, des Vorhangbeschichters und dgl. durchgeführt werden. Während die gebildete Beschichtungsschicht nach der gleichzeitigen Auftragung getrocknet wird, wird die Schicht gewöhnlich durch Erwärmen auf 40 bis 150°C für 0,5 bis 10 Minuten, bevorzugt auf 40 bis 100°C für 0,5 bis 5 Minuten getrocknet.
Wenn die Beschichtungsflüssigkeiten zum Beispiel mit dem Extrusiondüsenbeschichter aufgetragen werden, um eine Doppelschicht zu bilden, wird die Doppelschicht in der Nähe der Ausgabeöffnung des Extrusionsdüsenbeschichters durch gleichzeitige Ausgabe der zwei Arten von Beschichtungsflüssigkeiten gebildet, bevor sie auf das Substrat übertragen werden, um direkt die Doppelbeschichtungsschicht zu bilden. Da die zwei Arten der Beschichtungsflüssigkeiten in der Doppelschicht vor der Auftragung Vernetzungen an der Grenzfläche zwischen den zwei Lösungen zu bilden neigen, bevor sie auf das Substrat übertragen sind, tendieren die zwei Lösungen dazu, sich durch ihr Vermischen in der Nähe der Ausgabeöffnung des Extrusionsdüsenbeschichters zu verdicken. Entsprechend kann die Auftragungsarbeit schwierig sein. Daher ist es bevorzugt, gleichzeitig eine Dreifachschicht zu bilden, indem man eine Sperrschichtlösung (eine Zwischenschichtlösung) zwischen den zwei Beschichtungsflüssigkeiten A und B liegen läßt.
Die Sperrschichtlösung kann ohne jede Beschränkung ausgewählt werden, zum Beispiel einschließlich einer wäßrigen Lösung, die eine Spur eines wasserlöslichen Harzes und Wasser enthält. Das wasserlösliche Harz wird als Verdicker zur Verbesserung der Beschichtungseigenschaft hinzugegeben. Beispiele für das wasserlösliche Harz schließen Celluloseharze (wie Hydroxypropylmethylcellulose, Methylcellulose und Hydroxyethylcellulose), Polyvinylpyrrolidon und Gelatine ein. Das Farbstoffbeizmittel kann zur Sperrschichtlösung hinzugegeben werden.
Oberflächenglattheit, Glanz, Transparenz und Festigkeit der Beschichtungsschicht können durch Durchführung einer Kalanderbehandlung verbessert werden, indem der Film durch Walzenspalte unter Erwärmen und Kompression unter Verwendung eines Superkalanders oder einer Grobkalandermaschine geführt wird, nachdem die Färbemittel-Aufnahmeschicht auf dem Substrat gebildet ist. Da jedoch die obige Kalanderbehandlung eine Verringerung der Porenziffer verursachen kann (oder die Tintenabsorptionseigenschaft verringern kann), sollte eine Bedingung eingesetzt werden, die einen geringen Grad der Abnahme der Porenziffer ergibt.
Die Walzentemperatur für das Kalandern ist bevorzugt 30 bis 150°C, besonders bevorzugt 40 bis 100°C.
Der lineare Druck für das Kalandern ist bevorzugt 50 bis 400 kg/cm, besonders bevorzugt 100 bis 200 kg/cm.
Da die Färbemittel-Aufnahmeschicht eine Dicke haben muß, die eine ausreichende Absorptionsfähigkeit zur Absorption aller Tintentröpfchen in der Tintenstrahlaufzeichnung ergibt, sollte die Dicke in bezug auf die Porenziffer in der Schicht bestimmt werden. Zum Beispiel sollte die Dicke ca. 15 μm oder mehr sein, wenn die Tintenmenge 8 nl/mm² und die Porenziffer 60 % ist.
Die Dicke der Färbemittel-Aufnahmeschicht ist bevorzugt 10 bis 50 μm in der Tintenstrahlaufzeichnung unter Berücksichtigung der obigen Bedingungen.
Der Durchmesser der Poren in der Färbemittel-Aufnahmeschicht ist als Mediandurchmesser bevorzugt 0,005 bis 0,030 μm, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,025 μm.
Die Porenziffer und der Porenmediandurchmesser können unter Verwendung eines Quecksilberporosimeters gemessen werden (Handelsbezeichnung: Pore Sizer^® 9320-PC2, hergestellt von Shimadzu Corporation).
Obwohl die Färbemittel-Aufnahmeschicht bevorzugt eine ausgezeichnete Transparenz hat, ist ihr Trübungswert bevorzugt 30 % oder weniger, besonders bevorzugt 20 % oder weniger, als Standard, wenn die Färbemittel-Aufnahmeschicht auf einem transparenten Foliensubstrat gebildet wird.
Der Trübungswert kann unter Verwendung eines Trübungsmeßgerätes gemessen werden (Handelsbezeichnung: HGM-2DP, hergestellt von Suga Test Instrument Co., Ltd.).
Eine Dispersion aus feinen Polymerteilchen kann zu den aufbauenden Schichten des erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums (zum Beispiel zur Färbemittel-Aufnahmeschicht und rückseitigen Schicht) hinzugegeben werden. Die feinen Polymerteilchen werden zur Verbesserung der Filmeigenschaften wie Größenstabilisierungseigenschaft, Wellverhinderungseigenschaft, Adhäsionsverhinderungseigenschaft und Rißverhinderungseigenschaft der Folie hinzugegeben. Die feinen Polymerteilchen werden in JP-A Nrn. 62-245258, 62-131664 und 62-110066 beschrieben. Das Reißen und die Wellenbildung der Schicht können durch Zugabe der feinen Polymerteilchen mit einem niedrigem Glasübergangspunkt (40°C oder weniger) zu der Schicht verhindert werden, die das Farbstoffbeizmittel enthält. Die Wellenbildung kann verhindert werden, indem eine Dispersion aus feinen Polymerteilchen mit einem hohen Glasübergangspunkt zur rückseitigen Schicht hinzugegeben wird.
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsschicht der Erfindung kann auch durch die Verfahren hergestellt werden, die beschrieben werden in JP-A Nrn. 10-81064, 10-119423, 10-157277, 10-217601, 11-348409, 2001-138621, 2000-43401, 2000-211235, 2000-309157, 2001-96897, 2001-138627, 11-91242, 8-2087, 8-2090, 8-2091 und 8-2093.
Beispiele
Obwohl die vorliegende Erfindung nachfolgend im Detail beschrieben wird, ist die Erfindung keinesfalls auf diese Beispiele beschränkt. "Teile" und "%" in den Beispielen stellen "Gew.-Teile" und "Gew.%" dar, und das "durchschnittliche Molekulargewicht" und der "Polymerisationsgrad" bezeichnen den "Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts" und den "gewichtsgemittelten Polymerisationsgrad", wenn nichts anderes angegeben ist.
Synthesebeispiele
Synthesebeispiel 1
In 195 g Isopropanol wurden 103,8 Teile 2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid, 26,0 Teile Styrol und 1,17 Teile 2-Mercaptoethanol gelöst. Die Mischung wurde unter Stickstoff auf 70°C erwärmt, und 0,373 Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) (Handelsbezeichnung: V-65, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) wurden hinzugegeben, gefolgt von Rühren bei 70°C. Nach 2 Stunden wurden weitere 0,373 Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) (Handelsbezeichnung: V-65, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) hinzugegeben, gefolgt von Rühren bei 70°C für 4 Stunden.
Diese Reaktionslösung wurde unter Rühren in 3000 Teile Aceton gegossen, und 119 Teile eines weißen Feststoffs aus [2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylamoniumchlorid]-(Styrol)-Copolymer (Polymer 1; I/O-Wert = 1,89; Kationenäquivalent = 3,85 mäq/g) wurden durch Trocknung des gebildeten viskosen Feststoffs erhalten.
Synthesebeispiel 2
Durch das gleiche Verfahren wie in Synthesebeispiel 1 wurden 110 Teile eines weißen Feststoffs aus [2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid]-(Styrol)-Copolymer (Polymer 2; I/O = Wert = 1,47, Kationenäquivalent = 3,21 mäq/g) erhalten, außer daß 103,8 Teile 2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid und 26,0 Teile Styrol in Synthesebeispiel 1 zu 83,1 Teilen bzw. 41,7 Teilen verändert wurden.
Synthesebeispiel 3
In 93 Teilen Isopropanol wurden 62,9 Teile Dimethylaminoethylmethacrylat und 619 Teile 2-Mercaptoethanol gelöst. Die Mischung wurde unter einem Stickstoffstrom auf 70°C erwärmt, und 0,189 Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) (Handelsbezeichnung: V-65, hergestellt von Wako Pure Chemical Industry, Co.) wurden zur Mischung unter Rühren bei 70°C hinzugegeben. Nach 2 Stunden wurden weitere 0,189 Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) (Handelsbezeichnung: V-65, hergestellt von Wako Pure Chemical Industry, Co.) hinzugegeben, gefolgt von Rühren für 4 Stunden bei 70°C.
Ferner hinzugegeben zu dieser Reaktionslösung wurden 55,7 Teile Benzylchlorid, und die Mischung wurde bei 70°C für 8 Stunden gerührt.
Diese Reaktionslösung wurde in 2000 Teile Aceton unter Rühren gegossen, und 98 Teile eines weißen Feststoffs aus Poly-2-(methacryloyloxy)ethyl-N,N-dimethylbenzylammoniumchlorid (Polymer 3; I/O-Wert = 1,67, Kationenäquivalent = 3,52 mäq/g) wurden durch Trocknen des gebildeten viskosen Feststoffs erhalten.
Synthesebeispiel 4
In 135 Teilen Isopropanol wurden 55,0 Teile Diethylaminoethylmethacrylat, 35,0 Teile Methylmethacrylat und 1,08 Teile 2-Mercaptoethanol gelöst. Die Mischung wurde unter Stickstoff auf 70°C erwärmt und bei 70°C nach Zugabe von 0,348 Teilen V-65 gerührt. Nach 2 Stunden wurden weitere 0,348 Teile V-65 hinzugegeben, gefolgt von Rühren bei 70°C für 4 Stunden.
Ferner hinzugegeben zu dieser Reaktionslösung wurden 48,7 Teile Benzylchlorid, gefolgt von Rühren bei 70°C für 8 Stunden.
Die Reaktionslösung wurde in 2000 Teile Aceton unter Rühren gegossen, und 109 Teile eines weißen Feststoffs aus [2-(Methacryloyloxy)ethyl-N,N-dimethylbenzylammoniumchlorid]-(Methylmethacrylat)-Copolymer (Polymer 4; I/O-Wert = 1,46, Kationenäquivalent = 2,61 mäq/g) wurden durch Trocknen des gebildeten viskosen Feststoffs erhalten.
Synthesebeispiel 5
Durch das gleiche Verfahren wie in Synthesebeispiel wurden 122 Teile eines weißen Feststoffs aus [2-(Methacryloyloxy)ethyl-N,N-dimethylbenzylammoniumchlorid]-(2-Ethylhexylmethylmethacrylat)-Copolymer (Polymer 5; I/O-Wert = 1,23, Kationenäquivalent = 2,59 mäq/g) erhalten, außer daß 35,0 Teile Methylmethacrylat in Synthesebeispiel 4 zu 34,6 Teilen 2-Ethylhexylmethacrylat verändert wurden.
Synthesebeispiel 6 Durch das gleiche Verfahren wie in Synthesebeispiel 4 wurden 98 Teile eines weißen Feststoff aus [2-(Methacryloyloxy)ethyl-N,N-dimethylbenzylammoniumchlorid]-(Styrol)-Copolymer (Polymer 6; I/O-Wert = 1,12, Kationenäquivalent = 2,57 mäq/g) erhalten, außer daß 35,0 Teile Methylmethacrylat in Synthesebeispiel 4 zu 34,6 Teilen Styrol verändert wurden.
Synthesebeispiel 7
In 256 Teilen Isopropanol wurden 83,1 Teile 2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid und 0,403 Teile 2-Mercaptoethanol gelöst. Die Mischung wurde unter Stickstoff auf 70°C erwärmt, und 0,198 Teile V-65 wurden hinzugegeben, gefolgt von Rühren bei 70°C für 4 Stunden. Nach 2 Stunden wurden weitere 0,198 Teile V-65 hinzugegeben, gefolgt von Rühren bei 70°C für 4 Stunden.
Die Reaktionslösung wurde unter Rühren in 3000 Teile Aceton gegossen, und 78 Teile eines weißen Feststoffs aus Poly-[2-(methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid] (Polymer 7; I/O-Wert = 2,69, Kationenäquivalent = 4,81 mäq/g) wurden durch Trocknen des gebildeten viskosen Feststoffs erhalten.
Synthesebeispiel 8
Durch das gleiche Verfahren wie in Synthesebeispiel 1 wurden 99 Teile eines weißen Feststoffs aus [2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid]-(Styrol)-Copolymer (Polymer 8; I/O-Wert = 2,48, Kationenäquivalent = 4,6 mäq/g) erhalten, außer daß 26,0 Teile Styrol in Synthesebeispiel 1 zu 5,20 Teilen Styrol verändert wurden.
Synthesebeispiel 9
Durch das gleiche Verfahren wie in Synthesebeispiel 1 wurden 116 Teile eines weißen Feststoffs aus [2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid]-(Methylmethacrylat)-Copolymer (Polymer 9; I/O-Wert = 2,29, Kationenäquivalent = 4,0 mäq/g) erhalten, außer daß 26,0 Teile Styrol in Synthesebeispiel zur 25,0 Teilen Methylmethacrylat verändert wurden.
Herstellung der Proben
Herstellung des Substrats
Ein Holzzellstoff, der 100 Teile LBK umfaßte, wurde auf eine Canadian Standard Freeness von 300 ml mit einem Doppelscheiben-Refiner gemahlen. Dann wurden 0,5 Teile epoxyliertes Behensäureamid, 1,0 Teile anionisches Polyacrylamid, 0,1 Teile Polyamidpolyaminepichlorhydrin und 0,5 Teile kationisches Polyacrylamid in einem absoluten Trockengewichtsverhältnis zum Zellstoff hinzugegeben. Ein Rohpapierblatt mit einer Flächendichte von 170 g/m² wurde unter Verwendung einer Fourdrinier-Maschine hergestellt.
Zur Einstellung der Oberflächenleimung wurde ein Fluoreszenzaufheller (Handelsbezeichndungs Whitex^® BB, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) in einem Anteil von 0,04 bis 4 % als wäßrige Polyvinylalkohol-Lösung hinzugegeben. Die Lösung wurde in das Rohpapierblatt imprägniert, so daß seine Flächendichte 0,5 g/m² wurde, umgewandelt als absolute Trockenmasse. Ein Basispapierblatt, kontrolliert auf eine Dichte von 1,05 g/ml, wurde zur weiteren Behandlung durch Kalandrieren nach dem Trocknen erhalten.
Nach Behandeln der Sieboberfläche (rückseitige Oberfläche) des erhaltenen Basispapierblattes durch Korona-Entladung wurde hochdichtes Polyethylen auf die Oberfläche mit einer Dicke von 19 μm unter Verwendung eines Schmelzextruders aufgetragen, um eine Harzschicht mit einer matten Fläche zu bilden (die Harzschichtseite wird nachfolgend als "Rückseite" bezeichnet). Die Rückseite wurde ferner einer Korona-Entladungsbehandlung unterworfen, und eine Dispersion, hergestellt durch Dispergieren von Aluminiumoxid (Handelsbezeichnung: Alumina Sol 100, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) und Siliciumdioxid (Handelsbezeichndung: SNOWTEX^® O, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) in einem Verhältnis von 1:2 in Wasser, wurde mit einer Trockengewichtsdichte von 0,2 g/m² aufgetragen.
Nach Unterwerfen der Filzseite (Oberfläche) ohne Harzschicht einer Korona-Entladungsbehandlung wurde Polyethylen niedriger Dichte, das 10 % Titandioxid vom Anatase-Typ, eine Spur Ultramarin und 0,01 % des Fluoreszenzaufhellers relativ zu Polyethylen enthält, mit einer Schmelzflußrate (MFR) von 3,8 in einer Dicke von 29 μm unter Verwendung eines Schmelzextruders darauf extrudiert, wodurch ein Substrat mit einer hochglänzenden thermoplastischen Harzschicht, die auf der Oberflächenseite des Basispapierblattes gebildet ist (die hochglänzende Seite wird nachfolgend als Oberseite bezeichnet), hergestellt.
Beispiel 1 (Referenzbeispiel)
(Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht)
Feine Gasphasen-Kieselerdeteilchen, Ionenaustauscherwasser und Polymer 1 wurden unter Verwendung eine Hochgeschwindigkeitsrotationskolloidmühle (Handelsbezeichnung: KD-P, hergestellt von Shinmaru Enterprises Corporation) vermischt und dispergiert, und die Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht wurde durch Zugeben von Polyvinylalkohol, Borsäure, Polyoxyethylenlaurylether und Ionenaustauscherwasser in dem nachfolgend gezeigten Anteil hergestellt.

Das Gewichtsverhältnis zwischen den feinen Kieselerdeteilchen und dem wasserlöslichen Harz (PB-Verhältnis = feine Kieselerdeteilchen/Polyvinylalkohol) betrug 4,5, und die Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht war sauer mit einem pH-Wert von 3,5. Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht:

Feine Gasphasen-Kieselerdeteilchen (anorganische feine Teilchen, durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser: 7 nm, Handelsbezeichnung Rheoseal^® QS-30, hergestellt von Tokuyama Corp.)	10,0 Teile
Ionenaustauscherwasser	50,6 Teile
Polymer 1 (25%ige wäßrige Lösung)	2,0 Teile
Polyvinylalkohol (wasserlösliches Harz), 8%ige wäßrige Lösung (Handelsbezeichnung: PVA 124, hergestellt von Kuraray Co., Ltd., Verseifungsgrad: 98,5 %, Polymerisationsgrad: 2400)	27,8 Teile
Borsäure (Vernetzungsmittel)	0,4 Teile
Polyoxyethylenlaurylether (Tensid) 10%ige wäßrige Lösung (Handelsbezeichnung: Emulgen^® 109P, hergestellt von Kao Corporation, HLB: 13,6)	1,2 Teile
Ionenaustauscherwasser	33,0 Teile

Herstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes

Nach Unterwerfen der Oberseite des Substrats einer Korona-Entladungsbehandlung wurde die wie oben beschrieben erhaltene Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht auf die Oberseite des Substrats in einem Beschichtungsverhältnis von 200 ml/m² unter Verwendung eines Extrusionsdüsenbeschichters aufgetragen (Beschichtungsschritt), und die Beschichtungsschicht wurde bei 80°C unter Verwendung eines Heißlufttrockners (Luftgeschwindigkeit 3 bis 8 m/s) getrocknet, so daß die Feststoffgehaltdichte der Beschichtungsschicht 20 % wird. Die Beschichtungsschicht zeigte eine konstante sinkende Trocknungsrate während dieses Trocknungszeitraums. Ein Farbstoffbeizmittel wurde auf der Beschichtungsschicht mit einer Dichte von 20 g/m² durch Eintauchen in eine Beizmittellösung B mit der nachfolgenden Zusammensetzung für 30 Sekunden aufgetragen (Anhaftungsschritt für Beizmittellösung), gefolgt von Trocknen bei 80°C für 10 Minuten (Trocknungsschritt). Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (1) der Erfindung mit der Färbemittel-Aufnahmeschicht mit einer trockenen Dicke von 32 μm wurde womit hergestellt. Zusammensetzung der Beizmittel-Beschichtungsflüssigkeit B:

Borsäure (Vernetzungsmittel)	0,65 Teile
20%ige wäßrige Lösung von Polyallylamin-Beizmittel (Handelsbezeichnung: PAA-03, hergestellt von Nittobo Co.)	12,5 Teile
Ionenaustauscherwasser	72,0 Teile
Ammoniumchlorid (Oberflächen-pH-Kontrollmittel)	0,8 Teile
2%ige wäßrige: Lösung von Polyoxyethylenlaurylether (Tensid) (Handelsbezeichnung: Emulgen^® 109]?, hergestellt von Kao Corporation, HLB = 13,6)	10 Teile
10%ige wäßrige Lösung von Fluortensid (Handelsbezeichnung: MEGAFAC^®-F1405, hergestellt von Dainippon Ink and Chemicals, Incorporated)	2,0 Teile

Beispiele 2 bis 6 (Beispiel 2 ist ein Referenzbeispiel)
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter der Erfindung (2) bis (6) der Erfindung wurden durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Polymer 1 in der "Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht" in Beispiel 1 zur gleichen Menge der jeweiligen Polymere 2 bis 6 verändert wurde.
Beispiel 7 (Referenz)
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (7) der Erfindung wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß 0,63 Teile basisches Aluminiumoxid (Al₂(OH)₅Cl, Handelsbezeichnung: PAC#1000, hergestellt von Taki Chemical Co., Ltd.) ferner zur "Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht" in Beispiel 1 hinzugegeben wurden.
Beispiel 8 (Referenz)
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (8) der Erfindung wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß 0,6 Teile Zirkonylacetat (30%ige wäßrige Lösung) ferner zur "Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht" in Beispiel 1 hinzugegeben wurden.
Beispiel 9 (Referenz)
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (9) der Erfindung wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß 12,5 Teile der 20%igen wäßrigen Polyallylamin-Beizmittellösung (Handelsbezeichnung: PAA-03, hergestellt von Nittobo Co.) in der "Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit B für die Färbemittel- Aufnahmeschicht" in Beispiel 2 zu 12,5 Teilen einer 10%igen wäßrigen Ammoniak-Lösung verändert wurden.
Vergleichsbeispiel 1
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (10) wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Polymer 1 in der "Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht" in Beispiel 1 zu Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) (Handelsbezeichnung: Sharol^® DC-9020, hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.; Polymer 10) verändert wurde.
Vergleichsbeispiele 2 bis 4
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (11) bis (13) wurden durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Polymer 1 in der "Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit A für die Färbemittel-Aufnahmeschicht" in Beispiel 1 zu den entsprechenden Polymeren 7 bis 9 verändert wurde.
Auswertung
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (1) bis (9) der Erfindung und die vergleichenden Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (10 bis (13) wurden in bezug auf die folgenden Aspekte ausgewertet. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt.
Auswertung der Tintenabsorptionsfähigkeit
Flächige Bilder von Y (Gelb), M (Purpur), C (Blaugrün), K (Schwarz), B (Blau), G (Grün) und R (Rot) wurden auf jedes oben erhaltene Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers (Handelsbezeichnung: PM-9000, hergestellt von Seiko Epson Corporation) gedruckt. Unmittelbar nach dem Druck (10 Sekunden danach) wurde ein Blatt Papier auf jedes Bild gedrückt, um die Übertragung der Tinte auf das Papierblatt zu beobachten, und der Übertragungsgrad wurde durch die folgenden Kriterien mit dem bloßen Auge ausgewertet. Keine Übertragung der Tinte auf das Papierblatt zeigte, daß die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit ausgezeichnet ist.

A: Überhaupt keine Übertragung der Tinte auf das Papierblatt wurde beobachtet;
B: Ein Teil der Tinte wurde auf das Papierblatt übertragen; und
C: Eine beträchtlich Menge der Tinte wurde auf das Papierblatt übertragen.

Auswertung des zeitabhängigen Verschmierens
Ein gitterförmiges lineares Muster (0,28 nm) mit angrenzenden Linien aus Purpurtinte und Linien aus schwarzer Tinte wurde auf jedes Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt unter Verwendung des Tintenstrahldruckers (Handelsbezeichnung: PM-9000, hergestellt von Seiko Epson Corporation) gedruckt, und das Muster wurde mit einem Reflexionsdensitometer (Handelsbezeichnung: Xrite^® 310, hergestellt von X-Rite Incorporated) gemessen. Nach den Messungen wurde jedes Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt in einen sauberen Aktenordner eingefügt, und nach Aufbewahren des Blattes in einer Kammer mit konstanter Temperatur/konstanter Feuchtigkeit bei 35°C mit einer Feuchtigkeit von 80 % für drei Tage wurde die optische Dichte (OD thermo) erneut gemessen, um die Veränderungsrate der Dichte zu messen [(OD thermo/OD frisch) × 100]. Dichteveränderungen von weniger als 140%, 140 bis 160 % und 160 % oder mehr wurden als A, B bzw. C. bewertet.
Die kleinere Veränderungsrate der Dichte zeigt, daß das Aufzeichnungsblatt einen geringeren Grad des zeitabhängingen Verschmierens hat (gut).
Auswertung der Lichtechtheit
Flächige Bilder von Purpur und Blaugrün wurden auf jedes Aufzeichnungsblatt unter Verwendung des Tintenstrahldruckers (Handelsbezeichnung: PM-9000, hergestellt von Seiko Epson Corporation) gedruckt. Anschließend wurde Licht aus einer Lampe durch ein Filter zum Ausschneiden von UV-Licht in einem Wellenlängenbereich von 365 nm oder weniger in einer Umgebung von 25°C bei einer relativen Feuchtigkeit von 32% für 3,8 Stunden eingestrahlt. Dann beließ man das Aufzeichnungsblatt in einer Umgebung von 20°C bei einer relativen Feuchtigkeit von 91 % für 1 Stunde, während die Lampe abgeschaltet wurde. Dieser Zyklus wurde für 168 Stunden unter Verwendung eines Xenon Weatherometer Ci65A (Handelsbezeichnung, hergestellt von ATLAS Co.) wiederholt. Die Bilddichten jedes Farbbildes vor und nach dem Test wurden mit dem Reflexionsdensitometer (Handelsbezeichnung: Xrite^® 310, hergestellt von X-Rite Incorporated) gemessen, um das Restverhältnis jeder Farbdichte zu berechnen.
Ein Restverhältnis von 90 % oder mehr wurde als A bewertet, ein Restverhältnis von 80 % oder mehr und weniger als 90 % wurde als B bewertet, ein Restverhältnis von 70 % oder mehr und weniger als 80 % wurde als C bewertet, und ein Restverhältnis von weniger als 70 % wurde als D bewertet. Tabelle 1

* Referenz

Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, daß die Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (Beispiele 1 bis 9) eine ausgezeichnete Bildstabilität besitzen, da das Verschmieren unter Bedingungen hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit unterdrückt ist.
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter der Erfindung besaßen ebenfalls einen ausgezeichneten Glanz, eine ausgezeichnete Tinteabsorptionsgeschwindigkeit, eine ausgezeichnete Bilddichte und eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit.
Im Gegensatz konnten die vergleichenden Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter, die ohne die Verwendung des Polymers der Erfindung hergestellt wurden, das Auftreten von Verschmieren unter den Bedingungen hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit nicht unterdrücken.
Entsprechend liefert die Erfindung ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das frei von Rissen ist, während es eine gute Tintenabsorptionseigenschaft bei ausgezeichneter Bilddichte hat. Der bildgebende Teil hat eine ausgezeichnete Lichtechtheit und Wasserbeständigkeit ohne Erzeugung von zeitabhängigem Verschmieren während der Langzeitlagerung in einer Umgebung hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit.

Claims

Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das eine auf einem Substrat vorgesehene Färbemittel-Aufnahmeschicht umfasst, worin die Färbemittel-Aufnahmeschicht feine Teilchen, ein wasserlösliches Harz und ein kationisches Harz, das eine durch die folgende Formel (1) dargestellte Einheit einschliesst, umfasst: Formel (1)
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt; Y eine zweiwertige Verknüpfungsgruppe darstellt; R₁ eine gegebenenfalls substituierte Aralkyl- oder Arylgruppe darstellt; R₂ und R₃ jeweils unabhängig eine gegebenenfalls substituierte Alkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellen; R₄ eine gegebenenfalls substituierte Alkylen-, Aralkylen- oder Arylengruppe darstellt; Q wenigstens eine Einheit ist, die aus einem Monomer mit einer ethylenischen Doppelbindung bereitgestellt wird, und eine Einheit mit einem anorganischen/organischen Verhältnis (I/O-Wert) von weniger als 1 in einem organischen Konzeptdiagramm darstellt; X^– ein Anion darstellt; m 20 bis 100 mol-% darstellt; und n 0 bis 80 mol-% darstellt; und worin der I/O-Wert des kationischen Harzes nicht mehr als 2 ist.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt gemäss Anspruch 1, worin das Monomer, das die durch Q in Formel (1) dargestellte Einheit liefert, Styrol oder Vinyltoluol ist.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt gemäss Anspruch 1, worin das durch Formel (1) dargestellte kationische Harz ein Kationenäquivalent von wenigstens 1,5 mäq/g oder mehr und nicht mehr als 4 mäq/g hat.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt gemäss Anspruch 1, worin die feinen Teilchen wenigstens eines sind, das aus feinen Kieselerdeteilchen, kolloidaler Kieselerde, feinen Aluminiumoxidteilchen und Pseudoböhmit ausgewählt ist.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt gemäss Anspruch 1, worin das wasserlösliche Harz wenigstens eines ist, das aus Polyvinylalkoholharzen, Celluloseharzen, Harzen mit Etherbindungen, Harzen mit Carbamoylgruppen, Harzen mit Carboxylgruppen und Gelatine ausgewählt ist.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt gemäss Anspruch 1, worin die Färbemittel-Aufnahmeschicht ein Vernetzungsmittel umfasst, das das wasserlösliche Harz vernetzen kann.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt gemäss Anspruch 1, worin die Färbemittel-Aufnahmeschicht ferner ein Farbstoffbeizmittel umfasst.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt gemäss Anspruch 1, worin die Färbemittel-Aufnahmeschicht durch Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit auf das Substrat gebildet wird; die Beschichtungsflüssigkeit die feinen Teilchen und das kationische Harz umfasst; und die feinen Teilchen in der Beschichtungsflüssigkeit in Gegenwart des kationischen Harzes dispergiert sind.
Verfahren zur Bildung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, das eine auf einem Substrat vorgesehene Färbemittel-Aufnahmeschicht umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Herstellen einer Beschichtungsflüssigkeit, die feine Teilchen, ein wasserlösliches Harz und ein kationisches Harz, das eine durch Formel (1) wie in Anspruch 1 definierte Einheit einschliesst, umfasst, durch Dispergieren der feinen Teilchen in der Beschichtungsflüssigkeit in Gegenwart des kationischen Harzes; und Auftragen der Zusammensetzung auf das Substrat.
Verfahren zur Bildung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes gemäss Anspruch 9, umfassend das Härten einer aufgetragenen Schicht, die durch Beschichten des Substrats mit der Beschichtungsflüssigkeit hergestellt wird, durch Vernetzen, um die Färbemittel-Aufnahmeschicht zu erhalten, wobei die Vernetzung durchgeführt wird durch: Zugeben eines Vernetzungsmittels zu wenigstens einem Vertreter aus der Beschichtungsflüssigkeit und einer basischen Lösung mit einem pH-Wert von wenigstens 8; und Auftragen der basischen Lösung auf die aufgetragene Schicht (1) zum gleichen Zeitpunkt, zu dem die aufgetragene Schicht durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird, oder (2) während des Prozesses zum Trocknen der aufgetragenen Schicht, die durch Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird, und bevor die aufgetragene Schicht eine abnehmende Trocknungsgeschwindigkeit aufweist.