DE60308658T2

DE60308658T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsbogen

Info

Publication number: DE60308658T2
Application number: DE60308658T
Authority: DE
Inventors: Y. Kita-ku YOSHIDA; c/o Nippon Paper Industries Co. D. Kita-ku IMAI; S. Kita-ku ENDO; J. Kita-ku YOSHIMURA; N. Kita-ku KONDO; K. Kita-ku IWASAKI
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: EP1484188B1; HK1067102A1; EP1484188A4; CN1319757C; EP1484188A1; WO2003076203A1; ATE340707T1; US20050179759A1; CN1638971A; AU2003213451A1; ES2274212T3; DE60308658D1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Tintenstrahlaufzeichnungsbogen für das Aufzeichnen durch Spritzen feiner Tropfen, enthaltend ein farbgebendes Mittel, und ganz besonders einen Tintenstrahlbogen, der es gestattet, Aufzeichnungen mit hohem Glanz herzustellen, welcher dem einer Silberhalogenidphotographie nahe kommt.
Hintergrund der Erfindung
In den vergangenen Jahren gehen aufgrund der zunehmenden Verwendung von schnell laufenden Hochleistungscomputem und Digitalkameras nicht nur Büros, sondern auch eine steigende Zahl normaler Haushalte mit Bildern um. Im Hinblick auf die neuerliche Verfügbarkeit wirtschaftlicher, leiser Tintenstrahlaufzeichnungssysteme zum Ausdrucken von Bildern aus diesen Geräten ist es nunmehr erwünscht, unter Verwendung dieser Tintenstrahlaufzeichnungssysteme eine Bildqualität zu erzielen, die derjenigen einer Silberhalogenidphotographie nahe kommt. Hierin bedeutet „eine Bildqualität, die eine Silberhalogenidphotographie nahe kommt", dass Bildlauflösung, Farbreproduzierbarkeit und Glanz in der gleichen Größenordnung liegen wie bei einer Silberhalogenidphotographie.
Was die Hardware betrifft, hat es größere Fortschritte bezüglich der Reduzierung der Tropfengröße der Tintenstrahltinte und der Verbesserung der Tinteneigenschaften gegeben. Zum Beispiel kann bei den als Phototyp bezeichneten Hochleistungstintenstrahldruckern zusätzlich zu den vier Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz nunmehr eine hohe Auflösung und eine gute Farbreproduzierbarkeit erhalten werden, indem eine großer Teil dieser hellfarbigen Tinten in Form von kleineren Tröpfen ausgestoßen wird als diejenigen nach dem Stand der Technik. Um jedoch eine Aufzeichnung mit der gleichen Bildqualität wie die einer Silberhalogenidphotographie zu erzielen, ist ein Aufzeichnungsbogen erforderlich, welcher die von diesen Druckern ausgestrahlte Tinte aufnimmt. Insbesondere muss 1) das Blatt von der Art sein, dass es schnell trocknet, obwohl es eine große Menge Tinte aufnimmt, 2) das Bild glänzend sein, 3) das aufgezeichnete Bild gegenüber Temperatur und Feuchtigkeit beständig sein, und 4) darf das aufgezeichnete Bild während der Handhabung nicht leicht entfernt oder verkratzt werden.
In diesem Fall ist ein Hochglanzaufzeichnungsbogen erforderlich, der ein glänzendes Bild übertragen kann und eine Tintenaufnehmerschicht von beträchtlicher Dicke, welche eine große Menge Tinte aufnehmen kann, um auf diese Weise eine hohe Auflösung mit ausgezeichneter Farbreproduzierbarkeit zu ermöglichen.
Ein solcher Hochglanzaufzeichnungsbogen kann mittels Schmelzbeschichtung oder Harzbeschichtung erhalten werden. Erfindungen, welche Tintenstrahlaufzeichungsbögen betreffen, die das Schmelzbeschichtungsverfahren verwenden, sind in den offen gelegten Japanischen Patentanmeldungen (JP-A) Nr. 62-95285, JP-A Nr. 63-264391, JP-A Nr. 02-274587 und JP-A Nr. 05-59.694 etc. offen gelegt. Alle diese Erfindungen betreffen so genannte Schmelzbeschichtungspapiere, welche durch Pressen einer Aufzeichnungsschicht erhalten werden, umfassend ein Pigment mit synthetischem Silika als ihrem Hauptbestandteil und einem Bindemittel, auf eine erhitzte Spiegeloberfläche so lange sich die Aufzeichnungsschicht noch im feuchten Zustand befindet, und Kopieren der Spiegeloberfläche auf die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht während diese trocknet, um eine Hochglanzoberfläche zu erhalten. Obwohl der nach diesem Verfahren erhaltene Glanz des Bogens dem einer Silberhalogenidphotographie vor der Aufzeichnung nahe kommt, war der Glanz des aufgezeichneten Teils nach der Aufzeichnung jedoch weit von dem einer Silberhalogenidphotographie entfernt.
Erfindungen, welche Tintenstrahlaufzeichnungsbögen betreffen, die an Stelle dessen nach dem Harzbeschichtungsverfahren erhalten werden, sind in der JP-A Nr. 10-119423 und JP-A Nr. 11-20306 offen gelegt. Diese Erfindungen beschreiben die Bildung einer thermoplastischen Harzbeschichtung wie aus einem Polyolefin, enthaltend ein Weißpigment oder dergleichen auf der Oberfläche eines Rohpapiers und die Bildung einer Aufzeichnungsschicht, enthaltend ein hydrophiles Bindemittel wie Polyvinylalkohol oder Gelatine und ein anorganisches Pigment auf diesem mit Harz beschichtetem Papier. Im Fall dieser Tintenstrahlaufzeichnungspapiere, bei denen ein mit Harz beschichtetes Papier ohne Luftdurchlässigkeit als Träger verwendet wurde, brauchte das Papier nach der Aufbringung der Aufzeichnungsschicht lange um zu trocknen, und die Produktivität war sehr geringe.
Bei Druckanwendungen ist der Glanz des Flächenmaterials normalerweise das ge messene Licht, welches unter 75° spiegelnd reflektiert wird. Was den Glanz einer Silberhalogenidphotographie betrifft, besteht jedoch nur wenig Übereinstimmung zwischen dem Glanz unter 75° und der visuellen Beobachtung (Bildklarheit). Als Glanz mit einer höheren Übereinstimmung mit der visuellen Beobachtung wurde daher der aus senkrechter Richtung beobachtbare Glanz, d. h. der 20°-Glanz, verwendet. Wurde dieser mit dem tastsächlich aufgezeichneten Bild verglichen, war die Übereinstimmung zwischen dem 20''-Glanz und der visuellen Beobachtung trotzdem immer noch schlecht.
Wie vorstehend gezeigt, beträgt die Bildklarheit einer Silberhalogenidphotographie etwa 65-85%, die Bildklarheit eines schmelzbeschichteten Papiers, das als Pigment nur Silika enthält, aber nur 20-30%.
Nach Durchführung verschiedener Versuche mit dem Ziel bei einem mit einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren aufgezeichneten Bild einen ähnlichen Glanz zu erzielen wie bei einer Silberhalogenidphotographie wurde gefunden, dass der Unterschied in der Art, mit der externe Gegenstände durch die glänzende Oberfläche nach der Aufzeichnung beobachtet wurden, ein Grund für die oben erwähnte schlechte Übereinstimmung ist. Wurde nämlich zum Beispiel ein Fenster oder Fluoreszenzlicht durch die Oberfläche einer Silberhalogenidphotographie beobachtet, war der Umriss klarer als wie wenn er durch die Oberfläche eines Hochglanztintenstrahlaufzeichnungsmaterials beobachtet wurde. Indem dies auf geeignete Weise als Bildklarheit ausgewertet wurde, wurde es möglich, den Glanz einer Silberhalogenidphotographie mit dem Glanz eines Tintenstrahlaufzeichnungsbogens zu vergleichen.
Es ist daher Gegenstand dieser Erfindung diese Technik weiter zu verbessern und dadurch einen Tintenstrahlaufzeichnungsbogen vorzusehen, der den gleichen Glanz aufweist wie eine Silberhalogenidphotographie, mit guten Tintenabsorptionseigenschaften und guter Druckdichte, mit guten Eigenschaften des aufgezeichneten Bildes bei der Lagerung bei Temperatur und Feuchtigkeit und guter Stabilität des aufgezeichneten Bildes bei der Handhabung, so dass das Bild nicht leicht entfernt oder verkratzt wird.
JP 2000280605 legt als Träger die Verwendung von saurem Papier in einem Tintenstrahlaufzeichnungsbogen offen, umfassend wenigsten eine Tinten aufnehmende Schicht und eine Glanz entwickelnde Schicht, die nacheinander auf eine Oberfläche eines Trägers laminiert werden. Als ein Hauptbestandteil der Aufnehmerschicht wird poröses synthetisches nicht-kristallines Silika verwendet, als Hauptbestandteil der Entwicklerschicht wird ein Aluminiumoxidhydrat oder ein kolloidales Silika verwendet, wobei die Entwicklerschicht in Druckkontakt mit einer erwärmten Spiegelglanzwalze gebracht wird, ehe sich die Entwicklerschicht in feuchtem Zustand befindet und diese getrocknet und beschichtet wird.
JP 2000037945 legt eine Tintenaufnehmerschicht offen, welche eine Schicht ist, in der 100 Gew.-Tl. feinteiliges Aluminiumoxid, einschließend 50-95 Gew.-% feinteiliges Aluminiumoxid mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 200 nm oder weniger, und 5-50 Gew.-% feinteiliges Aluminiumoxid mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,5-5 μm mit 7-35 Gew.-Tl. Bindemittel gebunden ist, zusammengesetzt hauptsächlich aus teilverseiftem Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 80-95 mol.-% und einem Polymerisationsgrad von 1000 oder mehr, als Bogen zum Tintenstrahldrucken mit einer Tinte aufnehmenden Schicht, gebildete auf mindestens einer der Flächen eines Basisbogens.
JP 10129112 legt wenigstens eine Außenfläche eines Grundmaterials offen, gebildet aus synthetischem Harz wie Polyester, Polyimid und dergleichen mit Wärmebeständigkeit, Formbeständigkeit und Steifigkeit etc., wobei feinteiliges Aluminiumoxid in gamma-Kristallform mit einer mittleren Partikelgröße von nicht mehr als 200 nm als Hauptbestandteil in einer Tinte aufnehmenden Schicht verwendet wird. Zur Bildung der Tinte aufnehmenden Schicht wird ein Bindemittel verwendet, welches hauptsächlich aus einem teilverseiften Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1000 oder größer und einem Verseifungsgrad von 80-95 mol. % zusammengesetzt ist. Das Verhältnis des verwendeten Bindemittels beträgt 7-35 Gew.-Tl. pro 100 Gew.-Tl. feinteiliges Aluminiumoxid in der gamma-Kristallform.
JP 9267549 legt eine Tintenaufnehmerschicht offen, welche durch Beschichten und/oder Imprägnieren mit einer Beschichtungsflüssigkeit gebildet werden kann, wobei Aluminiumoxidhydrat als Pigment und ein Vliesgewebe verwendet werden und die Tintenaufnehmerschicht 1 nicht nur auf der Oberfläche des Vliesgewebes 2 als Grundmaterial sondern auch im Innern gebildet wird, und der Grenzbereich der Tintenaufnehmerschicht 1, in den die Beschichtungsflüssigkeit imprägniert wird, und das Grundmaterial 2, in das die Beschichtungsflüssigkeit nicht imprägniert wird, notwendigerweise nicht klar ist. Als Grundmaterial wird eine Struktur verwendet, worin Endlosfäden akkumuliert sind, die üblicherweise als Faservliese bezeichnet wird. Bei einem Aufzeichnungsmedium, welches ein Aluminiumoxidhydrat wie hier verwendet, kann z. B. wegen der positiven elektrischen Ladung des Aluminiumoxidhydrats die Fixierung eines Farbstoffs mit negativer elektrischer Ladung in der Tinte gut erfolgen, um eine Bild mit guter Farbentwicklung zu erhalten, wobei es bei einem mit schwarzer Tinte hergestelltem Bild keine Probleme bezüglich der Verfärbung nach Braun gibt und die Lichtbeständigkeit und die Bildqualität eines vollfarbigen Bildes verbessert werden können.
JP2001353956 legt eine Tintenaufnehmerschicht offen, welche ein Pigment (A), ein wasserdispergierbares Bindemittel (B), ein Farbstofffixativ (C) und ein nichtionisches Harz auf Polyamidbasis (D) in einem Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial einschließt, welches durch Vorsehen einer Tintenaufnehmerschicht auf einem Grundmaterial gebildet wird.
JP 8318672 legt einen Tintenstrahlaufzeichnungsbogen offen, der durch Gelieren und Zugeben eines kationischen wasserlöslichen Polymers als Grundmaterial oder auf die Tintenaufnehmerschicht als Grundmaterial erhalten wird. Das kationische wasserlösliche Polymer ist ein Polymer mit einer quaternären Ammoniumgruppe.
EP 0938980 legt ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial offen, welches einen Papierbogen als Substrat und eine Tintenaufnehmerschicht einschließt, welche als poröses Pigment ein Xerogel enthält und eine ausgezeichnete Tintenabsorption und Reproduzierbarkeit von Tintenbildern mit hoher Klarheit und Präzision besitzt, eine Ausdehnung beim Wassertauchversuch von 0,3% oder weniger aufweist, bestimmt nach der gleichen Methode wie der JAPPAN TAPPI Nr. 26-B-Methode, außer dass die Dauer des Untertauchens des Aufzeichnungsmaterials in Wasser 15 Sekunden nach Beginn des Untertauchens gemessen wird.
GB 2316890 legt eine Aufzeichnungsfolie offen, welche für eine Doppelaufzeichnung geeignet ist, zuerst durch Tintenstrahldrucken, um ein Grundmuster in einer Aufzeichnungsschicht zu bilden und dann mit einem Nadeldrucker, um darauf eine zusätzliches Bildinformation zu schreiben, welche aus einer Folie als Substrat, einer Tintenaufnehmerschicht auf der Substratoberfläche und einer die Punktanordnung kontrollierenden Schicht auf der Tintenaufnehmerschicht besteht. Die Tintenaufnehmerschicht wird aus einer Beschichtungszusammensetzung gebildet, umfassend einen Polyvinylalkohol, ein Polyvinylpyrrolidon, ein anorganisches Pulver wie eine Kombination aus pulverförmigem Silika und Kalziumcarbonat zur Aufrauung der Oberfläche, und ein Vernetzungsmittel wie ein Harnstoffharz, wohingegen die Punktanordnung kontrollierende Schicht aus einem Acrylharz vom Typ eines quaternären Ammoniumsalzes gebildet wird. Die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht weist eine Oberflächenrauigkeit von 0,8-1,5 μm auf.
JP 2001328341 legt ein Aufzeichnungsmedium offen, welches durch Bilden einer Oberflächenschicht erhalten wir, welche hauptsächlich aus sphärischen Partikeln mit einem mittleren Primäpartikeldurchmesser von 1 bis 100 nm besteht und wovon jedes eine Brechzahl von 1,65 oder größer besitzt, mit der Maßgabe, dass der Glanz der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums nach JIS Z 8741 sich unter einem Einfallswinkel von 20 Grad auf 50 oder höher und unter einem Einfallswinkel von 60 Grad auf 65 oder höher einstellt.
JP 2000211248 legt einen Körper mit 4-lagiger Struktur offen, gebildet aus einer geschmolzenen Tintenstrahlapplikationsschicht und einer geschmolzenen Tintenstrahlglanzschicht, welche in oder durch eine Tintenstrahlunterschicht laminiert sind, welche auf der Oberfläche eines Rohpapiers gebildet ist. Die Oberfläche mit dem 60 Grad Spiegelglanzfinish nach JIS-Z-8741 der äußersten Oberfläche ist auf 60-80% eingestellt. Die Tintenstrahlunterschicht wird durch Aufbringung und Trocknung einer Tintenstrahlunterbeschichtung von 5-20 g/m² durch Trockenumwandlung gebildet. Die Applikationsbeschichtung 3 wird durch Aufbringen und Trocknen einer Beschichtung im Bereich von 4-15 g/m² durch Trockenumwandlung gebildet, und die geschmolzene Glanzschicht wird durch Aufbringen und Trocknen einer Glanzbeschichtung im Bereich von 0,1-5 g/m² durch Trockenumwandlung gebildet.
JP 9071035 legt eine Tintenaufnehmerschicht offen, die aus einer Schicht gebildet wird, die mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet ist, welches ein Pigment und eine elektronenstrahlhärtende Harztype im Gewichtsverhältnis von 95/5-70/30 enthält und darauf getrocknet ist, welche zwischen einer glatt geformten Oberfläche und einem blattförmigen Substrat gebildet ist, und die Elektronenstrahlung in dem Zustand emittiert wird, in dem die Schicht an die glatt geformte Oberfläche gepresst wird und die Tintenaufnehmerschicht von der geformten Oberfläche freigegeben wird. Das Pigment enthält mindestens eine Art von Pigment, gewählt aus nicht-kristallinem Silika, Aluminiumoxid und pseudo-Böhmit, und die elektronenstrahlhärtende Harztype enthält die elektronestrahlhärtende Harztype als wässrigen Emulsionstyp.
JP 2001287442 legt ein Tintenstrahlaufzeichnungsglanzpapier offen, das eine nach einem Schmelzgießverfahren hergestellte Tintenaufnehmerschicht aufweist. Die Zahl der Risse mit einer Länge von weniger als 30 μm und einer Breite von weniger als 5 μm in der Oberfläche der Tintenaufnehmerschicht beträgt 80/01 mm² oder weniger.
JP 8332771 legt einen schmelzbeschichteten Tintenstrahlaufzeichnungsbogen offen, der durch Beschichten von wenigstens einer Oberfläche eines Basisblatts gebildet wird, wobei die Beschichtungsflüssigkeit als Hauptbestandteil ein Pigment eines synthetischen Silikas, ein wässriges Bindemittel und ein Freisetzungsmittel als Aufzeichnungsschicht enthält, welche auf die erwärmte Metalloberfläche einer Trommel mit einer Oberfläche mit Spiegelfinish aufgebracht wird, während sich die Aufzeichnungsschicht in feuchten Zustand befindet und die anschließend getrocknet wird. Der Silikagehalt des Pigments beträgt 40 bis 100 Gew.-%. Die spezifische Oberfläche nach BET des Silikas beträgt 200 bis 600 m²/g. Der Schmelzpunkt des Freisetzungsmittels beträgt 90 bis 150°C und die Zusatzmenge des Freisetzungsmittels beträgt 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Beschichtungsschicht.
JP 2001010208 legt für ein Tintenstrahlglanzpapier eine poröse Absorptionsschicht offen, welche ein anorganisches Teilchen mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 50 bis 150 nm, ein hydrophiles Polymer und eine Borsäure oder ihr Salz enthält, welches auf einen hydrophoben reflektierenden Trägerkörper vorgesehen ist, wobei der relative Glanz bei 60 Grad 75% oder weniger beträgt, die in JIS-B-0601 spezifizierte Bezugslänge 2,5 mm und die mittlere Rauigkeit in der Hauptachse (Ra), gemessen bei einem Ausschlusswert von 0,8 mm, weniger als 1,0 μm beträgt.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Tintenstrahlaufzeichnungsbogen, aufweisend eine glänzende Schmelzbeschichtungsaufzeichnungsschicht, enthaltend ein Pigment und ein Bindemittel, aufweisend hauptsächlich Polyvinylalkohol auf einem Träger mit Luftdurchlässigkeit, wobei das Pigment eine Mischung aus γ-Aluminiumoxid und Silika (B) ist mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 100-500 nm im Gewichtsverhältnis A:B=95:5-50:50 und die Schmelzbeschichtungsaufzeichnungsschicht eine Aufzeichnungsschicht ist, gebildet durch ein Verfahren, aufweisend einen Schritt mit der Funktion, das Bindemittel in der Beschichtungsschicht zu verfestigen, während die Beschichtung sich noch in feuchtem Zustand befindet, wobei der Schritt eine Lösung nutzt, die Borsäure und ein Borat enthält. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Tintenstrahlaufzeichnungsbogens von Anspruch 10. Das Silika (B) ist vorzugsweise ein Silika, dem kationische Eigenschaften verliehen worden sind.
Infolge dieser Maßnahmen können ein mit einer Silberhalogenidphotographie vergleichbarer Glanz sowie ausgezeichnete Tintenabsorptionseigenschaften und Druckdichte erhalten werden. Des Weiteren kann bei Verwendung eines Polyvinylalkohols (a) mit einem Polymerisationsgrad von 1000 oder weniger und einem Verseifungsrad von 98-99 mol.-% und (b) einem Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1500 oder mehr und einem Verseifungsgrad von 87-89% als vorerwähnter Polyvinylalkohol die Kratzfestigkeit der Aufzeichnungsschicht verbessert und eine glänzende Oberfläche erzeugt werden, welche sich nicht leicht verkratzen lässt und die einen Glanz besitzt, der einer Silberhalogenidphotographie ähnlich ist. Auch können durch einen Gehalt an Polyarylaminhydrochlorid in der Aufzeichnungsschicht die Bildeigenschaften nach der Aufzeichnung bei der Lagerung im Hinblick auf die Temperatur und Feuchtigkeit verbessert werden. Durch Verwendung eines Aufzeichnungsschichtträgers, der aus einer oder mehreren Unterschichten gebildet ist, welcher ein Pigment und ein Bindemittel auf zumindest einer Seite des Basispapiers enthält, wobei das Pigment synthetisches amorphes Silika (C) mit einem Ölabsorptionsvermögen von 200 ml/100 g oder mehr und gemahlenes Kalziumkarbonat (D) enthält, wobei die Partikel einen Partikeldurchmesser von 2 μm oder weniger in Bezug auf 95 Gew.-% oder mehr aufweisen, und wobei das Gewichtsverhältnis C:D dieses synthetischen amorphen Silikas und gemahlenen Kalziumkarbonats 50:50-80:20 beträgt, können die Klebekraft zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Träger unter Aufrechterhaltung guter Tintenabsorptionseigenschaften zusätzlich verbessert und das Auftreten von Papierstaub verringert werden, wenn sich die Aufzeichnungsschicht während der Handhabung abschält oder das Aufzeichnungspapier geschnitten wird.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Der Tintenstrahlaufzeichnungsbogen dieser Erfindung ist für die Verwendung in normalen Haushalten vorgesehen, so dass er eine hohe Leistung bei geringen Kosten haben muss. Die Leistung wird von der Trocknungsgeschwindigkeit bestimmt, weswegen bei dieser Erfindung ein luftdurchlässiger Träger verwendet wird. Solange der Träger luftdurchlässig ist und eine Aufzeichnungsschicht darauf aufgebracht werden kann, kann er ein beliebiges Material umfassen wie Stoff, Vliesgewebe oder Papier. Nachdem die meisten Anwendungen in der Praxis jedoch Papier als Träger verwenden, wird in der nachstehenden Beschreibung der Fall beschrieben, bei dem luftdurchlässiges Papier der Träger ist. Papier, das als luftdurchlässiger Träger verwendet wird, kann grob gesehen in beschichtetes Papier und unbeschichtetes Papier unterteilt werden, wobei jedoch beschichtetes Papier bei dieser Erfindung aus Gründen, welche später beschrieben werden, bevorzugt ist.
Die Pulpe als Papierrohstoff kann eine chemische Pulpe (gebleichte oder ungebleichte Pulpe aus Kiefernholz, gebleichte oder ungebleichte Pulpe aus Laubholz), mechanische Pulpe (Unterholzpulpe, thermomechanische Pulpe, chemithermomechanische Pulpe) oder eine ntfärbte Pulpe sein, wovon jede allein oder im gewünschten Verhältnis abgemischt verwendet werden kann. Der pH des Papiers kann sauer, neutral oder alkalisch sein. Die Opazität des Papiers wird vorzugsweise durch Einbau eines Füllstoffs in das Papier erhöht. Dieser Füllstoff kann in geeigneter Weise aus den auf dem Fachgebiet bekannten ausgewählt werden wie aus hydratisierter Kieselsäure, Weißruß, Talkum, Kaolin, Tonerde, Kalziumkarbonat, Titandioxid oder einem synthetischen Harz. Es können bei Bedarf auch andere Additive wie Leimungsmittel, Papierverstärkungsmittel, Retentionshilfsmittel, pH-Regulierungsmittel und verschiedene Farbstoffe in geeigneter Weise ausgewählt und als interne oder externe Additive zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Aufzeichnungsschicht enthält ein Pigment und Polyvinylalkohol, wobei das Pigment vorzugsweise ein gemischtes Pigment ist, welches Aluminiumoxid (A) und Silika (B) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 100-500 nm umfasst, und diese im Gewichtsverhältnis A:B=95:5-50:50 abgemischt sind. Folglich liegt eine rasche Tintenabsorption sowohl bei Tinten auf Farbstoffbasis als auch auf Pigmentbasis vor, so dass eine hohe Druckdichte erzielt werden kann.
Das Aluminiumoxid ist ein γ-Aluminiumoxid, erhalten zum Beispiel durch Sintern von Aluminiumoxid. Aluminiumoxid besitzt bekanntlich viele kristalline Formen wie α-Aluminiumoxid, β-Aluminiumoxid und γ-Aluminiumoxid, wovon jedoch zur Erhöhung der Kratzfestigkeit γ-Aluminiumoxid verwendet wird.
Der Partikeldurchmesser und die BET-spezifische Oberfläche des γ-Aluminiumoxids kann in geeigneter Weise nach Bedarf gewählt werden; Der mittlere Partikeldurchmesser beträgt jedoch 1,0-4,0 μm und weiter vorzugsweise 1,5-3,3 μm.
Das mit dem γ-Aluminiumoxid verschnittene Silika besitzt bei dieser Erfindung einen mittleren Partikeldurchmesser von 100-500 nm; Der mittlere Partikeldurchmesser des Silikas beträgt jedoch 120-450 nm und weiter vorzugsweise 200-400 nm. Der mittlere Partikeldurchmesser des γ-Aluminiumoxids und Silikas kann durch Laserbeugung oder Streulichtvertahren gemessen werden.
Im Hinblick auf die Stabilität der Beschichtungslösung für die Aufzeichnungsschicht wird bei dieser Erfindung vorzugsweise ein Silika verwendet, dem kationische Eigenschaften verliehen worden sind. Normalerweise bildet Silika beim Dispergieren in Wasser eine anionische Aufschlämmung. Wird das Silika jedoch in Gegenwart einer kationischen Substanz dispergiert, verbindet sich die kationische Substanz mit der Silikaoberfläche und es wird ein Silika mit kationischen Eigenschaften erhalten. Wird Silika, dem kationische Eigenschaften verliehen worden sind, in Wasser dispergiert, weist die Aufschlämmung kationische Eigenschaften auf. Nachdem die Oberflächenladung von γ-Aluminiumoxid in Wasser normalerweise positiv ist, wenn Silika mit kationischen Eigenschaften verwendet wird, kann das Aluminiumoxid ohne Einfluss auf die Reihenfolge der Dispergierung oder auf andere Additive stabil dispergiert werden. Bei dieser Erfindung kann jedoch auch gewöhnliches Silika mit einer anionischen Oberfläche verwendet werden. In diesem Fall muss man bezüglich der Dispergierung vorsichtig sein.
Nimmt der mittlere Partikeldurchmesser von γ-Aluminiumoxid und Silika ab, nimmt der Glanz des Bogens zu, während die Tintenabsorptionseigenschaften dazu neigen abzunehmen. Wenn diese mittleren Partikeldurchmesser zunehmen, verbessern sich auch die Tintenabsorptionseigenschaften, während der Glanz des Bogens dazu neigt abzunehmen.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst bei dieser Erfindung das Pigment in der Aufzeichnungsschicht γ-Aluminiumoxid (A) und Silika (B) im Gewichtsverhältnis von A:B=95:5-50:50. Ist der Anteil an γ-Aluminiumoxid größer als dem vorerwähnten Bereich entspricht, nehmen die Tintenabsorptionseigenschaften ab. Ist der Anteil an Silika andererseits größer als dem vorerwähnten Bereich entspricht, verbessern sich die Tintenabsorptionseigenschaften, aber Der Glanz des Bogens nimmt ab und auch die Druckdichte des aufgezeichneten Bildes neigt dazu abzunehmen. Das bei dieser Erfindung verwendet Verhältnis beträgt vorzugsweise A:B=(80:20)-(60:40).
Es können auch andere Pigmente als γ-Aluminiumoxid und Silika bis zu einem Um fang verwendet werden, der die Wirkung der Erfindung nicht beeinträchtigt. Spezielle Beispiele von Pigmenten, die verwendet werden können, sind Aluminiumhydroxid, Kaolin, Talkum, Kalziumkarbonat, Titandioxid, Tonerde und Zinkoxid. Diese können allein verwendet werden oder es können mehrere in Kombination verwendet werden.
Die Aufzeichnungsschicht bei dieser Erfindung enthält Polyvinylalkohol als Bindemittel. Durch die Verwendung von Polyvinylalkohol wird nicht nur die Transparenz der Aufzeichnungsschicht verbessert und es kann ein Glanz erhalten werden, der einer Silberhalogenidphotographie nahe kommt, sondern es wird auch die Druckdichte verbessert und das aufgezeichnete Bild ist klar. Bei Verwendung von Polyvinylalkohol als Bindemittel können des Weiteren das kationische Aluminiumoxid und das anionische Silika stabil dispergiert werden.
Der Polyvinylalkohol umfasst vorzugsweise eine Mischung aus Polyvinylalkohol (a) mit einem Polymerisationsgrad von 1000 oder weniger und einem Verseifungsgrad von 98-99 mol.-% und (b) Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1500 oder mehr und einem Verseifungsgrad von 87-89 mol.-% bei Verwendung in Kombination, wodurch ein Glanz erhalten wird, der einer Silberhalogenidphotographie ähnlich ist und wodurch die Kratzfestigkeit der Aufzeichnungsschicht verbessert wird. Das Mischungsverhältnis der Polyvinylalkohole (a) und (b) beträgt vorzugsweise 20:80-80:20, weiter vorzugsweise 30:70-70:30, bezogen auf das Gewichtverhältnis. Überschreitet der Anteil des Polyvinylalkohols (b) 80 Gew.-%, wird die Kratzfestigkeit schlechter, und überschreitet der Gewichtsanteil des Polyvinylalkohols (a) 80 Gew.-%, neigt die Verfestigung während des Beschichtungsvorgangs dazu, schlecht zu werden.
Überschreitet der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols (a) 1000, wird die Viskositätsstabilität der Beschichtungslösung schlechter, wohingegen die Verfestigung während des Beschichtungsvorgangs dazu neigt, schlecht zu werden, wenn der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols (b) weniger als 1500 beträgt. Beträgt der Polymerisationsgrad des Polyvinylalkohols (b) mehr als 2000, kann eine bessere Verfestigung erhalten werden.
Es können bis zu einem Umfang, der die Zwecke dieser Erfindung nicht beeinträch tigt, vollverseifte oder teilverseifte Polyvinylalkohole, carbonsäuremodifizierte Polyvinylalkohole, silylmodifizierte Polyvinylalkohole, mit Acetoacetylgruppen modifizierte Polyvinylalkohole, Polyvinylacetalharze, Stärken wie oxidierte Stärke und veresterte Stärke, Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Casein, Gelatine, Sojabohnenprotein, Styrol-Acryl-Harz und seine Derivate, Styrolbutadienlatex, Acrylemulsionen, Vinylacetatemulsionen, Vinylchloridemulsionen, Urethanemulsionen, Harnstoffemulsionen und Alkydemulsionen allein oder in Kombination mit Polyvinylalkohol mit dem vorerwähnten Polymerisationsgrad und Verseifungsgrad verwendet werden.
Der Mischungsanteil des Bindemittels ist nicht besonders beschränkt, vorausgesetzt, dass die erforderliche Festigkeit der Aufzeichnungsschicht erhalten werden kann, beträgt jedoch vorzugsweise 5-30 Gew.-Tl. und weiter vorzugsweise 20 Gew.-Tl. oder weniger, bezogen aus 100 Gew.-Tl. Pigment. Ist der Bindemittelgehalt des Binders niedrig, neigt die Festigkeit der Aufzeichnungsschicht dazu abzunehmen, und wenn er hoch ist, neigen die Tintenabsorptionseigenschaften dazu abzunehmen. Ist ferner der Mischungsanteil des Polyvinylalkohol niedrig, ist es schwierig auf dem Bogen Glanz zu erhalten, weswegen der Mischungsanteil des Polyvinylalkohols in der Bindemittelkomponente der Aufzeichnungsschicht vorzugsweise 30 Gew.-Tl. oder mehr beträgt und weiter vorzugsweise 50 Gew.-Tl. oder mehr.
Bei dieser Erfindung wird ein Schmelzbeschichtungsverfahren als Verfahren verwendet, um auf der Aufzeichnungsoberfläche des Tintenstrahlaufzeichnungsbogens eine glänzende Oberfläche zu erzeugen. Insbesondere ist das so genannte Feuchtverfahren, bei dem die Beschichtungsschicht in innigem Kontakt an eine erwärmte Metalltrommel (Schmelztrommel) mit glatter Oberfläche gepresst wird so lange sich die Beschichtungsschicht noch im feuchten Zustand befindet, um auf die gebildete Aufzeichnungsschicht eine glatte Oberfläche zu übertragen, im Hinblick auf den Glanz überlegen, weswegen dieses Verfahren bei dieser Erfindung vorzugsweise verwendet wird.
Die Tintenabsorptionseigenschaften des nach dem Schmelzbeschichtungsverfahren hergestellten beschichteten Papiers können bekanntlich durch Vorsehen einer Unterschicht unter der Schmelzbeschichtungsschicht verbessert werden. Liegt jedoch das Aluminiumoxidpigment in der Aufzeichnungsschicht im Überschuss vor, nimmt die Festigkeit der Aufzeichnungsschicht ab, und selbst wenn eine Unterschicht nach dem Stand der Technik vorgesehen wird, nimmt der Papierkantenstaub zu, wenn das Papier geschnitten wird und die Aufzeichnungsschicht kann, je nach dem Verfahren nach dem es gehandhabt wird, abfallen was für praktische Zwecke unerwünscht ist. Diese Nachteile werden verbessert, wenn Silika zusammen mit γ-Aluminiumoxid als Pigment für die Beschichtungsschicht verwendet wird und Polyvinylalkohol als Bindemittel verwendet wird, und bei dieser Erfindung vorzugsweise weiterhin eine Pigment und Bindemittel enthaltende Schicht mit den folgenden Zusammensetzungen als Unterschicht für die Aufzeichnungsschicht vorgesehen wird. Das in der Unterschicht verwendete Pigment ist vorzugsweise eine Mischung aus synthetischem amorphen Silika (C) mit einem Ölabsorptionsvermögen von 200 ml/100 g oder mehr und gemahlenem Kalziumkarbonat (D), worin die Partikel mit einem Partikeldurchmesser von 2 μm oder kleiner 95 Gew.-% oder mehr betragen, das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis der vorerwähnten (C) und (D) vorzugsweise C:C=50:50=80:20 beträgt.
Kalziumkarbonat kann grob gesehen in zwei Typen eingeteilt werden. Eine davon ist ein natürliches Produkt (gemahlenes Kalziumkarbonat), das durch physikalische Zerkleinerung von Kalkstein hergestellt wird, und das andere ist ein gefälltes Produkt (gefälltes Kalziumkarbonat), das durch chemische Umsetzung unterschiedlicher Ausgangsmaterialien hergestellt wird. Für die Unterschicht dieser Erfindung wird von diesen zwei Typen gemahlenes Kalziumcarbonat verwendet. Gemahlenes Kalziumkarbonat besitzt ein niedriges Ölabsorptionsvermögen und es kann mit kleinen Bindemittelanteilen eine hohe Oberflächenfestigkeit erhalten werden. Mit gemahlenem Kalziumkarbonat allein kann jedoch die erforderliche Tintenabsorptionskapazität der Unterschicht nicht sichergestellt werden. Daher wird bei dieser Erfindung ein synthetisches amorphes Silika mit einem Ölabsorptionsvermögen von 200 ml/100g oder mehr im Gemisch verwendete.
Beträgt der Anteil an Partikeln mit einem Partikeldurchmesser von 2 μm oder kleiner im vorerwähnten gemahlenen Kalziumkarbonat weniger als 95%, ist die spezifische Oberfläche des gemahlenen Kalziumkarbonats zu klein und die Tintenabsorptionskapazität der Unterschicht ist schlecht. Wird der zur Kompensation der mangelnden Tintenabsorptionseigenschaften verwendete Anteil an synthetischem amorphen Silika erhöht, nimmt die Festigkeit der Unterschicht ab, was unerwünscht ist.
Weiterhin nimmt mit kleiner werdendem mittleren Partikeldurchmesser des gemahlenen Kalziumkarbonats die Festigkeit der Unterschicht ab, wird die Fließfähigkeit der gemahlenen Kalziumcarbonatdispersion schlechter, nimmt die Eignung der Beschichtungslösung für die Unterschicht ab, und es kann keine einheitlich beschichtete Oberfläche erhalten werden, was unerwünschte Auswirkungen sind. Daher beträgt der mittlere Partikeldurchmesser des gemahlenen Kalziumkarbonats vorzugsweise 0,1-0,7 μm und der mittlere Partikeldurchmesser beträgt weiter vorzugsweise 0,2-0,5 μm. Die mittleren Partikeldurchmesser und die Partikeldurchmesserverteilungen werden mit Laserbeugung und Streulichtverfahren gemessen.
Das Ölabsorptionsvermögen des in der Unterschicht verwendeten synthetischen amorphen Silikas beträgt andererseits 200 ml/100 g oder mehr, weiter vorzugsweise jedoch 300 ml/100 g oder mehr. Beträgt das Ölabsorptionsvermögen weniger als 200 ml/100 g neigen die Tintenabsorptionseigenschaften der Unterschicht dazu schlechter zu werden.
Das gemahlene Kalziumkarbonat und synthetische amorphe Silika sowie das gemahlene Kalziumkarbonat können miteinander gemischt werden, nachdem sie einzeln dispergiert wurden, oder sie können gleichzeitig dispergiert werden. Wahlweise kann zuerst ein Pigment dispergiert werden und das andere Pigment zugegeben und in der ersten Dispersionslösung dispergiert werden. Im Hinblick auf eine kontrollierte Verarbeitbarkeit und den Dispersionsgrad ist es bevorzugt, das synthetische amorphe Silika und gemahlene Kalziumkarbonat einzeln zu dispergieren und sie dann mit der Beschichtungslösung für die Unterschicht abzumischen. Bei der Herstellung wird vorzugsweise auch ein kationisches Dispergierungsmittel verwendet. Dies erfolgt deswegen, weil eine Beschichtungslösung mit ausgezeichneten Beschichtungseigenschaften sogar dann erhalten werden kann, wenn ein kationisches Hilfsmittel wie ein Tintenfixierungsmittel (Tintenfixierungsmittel oder dergleichen) mit der Beschichtungslösung für die Unterschicht verschnitten wird.
Das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis des synthetischen amorphen Silika (C) und gemahlenen Kalziumkarbonats (D) liegt normalerweise im Bereich von C:D=50:50-80:20, aber weiter vorzugsweise von 50:50-70:30. Beträgt das synthetische amorphe Silika (C) weniger als 50 Gew.-%, ist das Tintenabsorptionsvermögen der Unterschicht schlecht. Beträgt es umgekehrt mehr als 80 Gew.-%, nimmt die Absorptionskapazität der Unterschicht zu, aber die Festigkeit nimmt ab. Wird die verwendete Bindemittelmenge erhöht, μm die erforderliche Festigkeit der Unterschicht zu erhalten, nimmt die Viskosität der Beschichtungslösung zu, so dass das Beschichten schwierig ist und eine ungleichmäßige Beschichtung erfolgt. Die Schmelzbeschichtungsschicht ist vorzugsweise transparent, um die Farbe der Tinte zu verschärfen, so dass eine ungleichmäßige Beschichtung der Unterschicht zu einer ungleichmäßigen Beschichtungsschicht des Tintenstrahlaufzeichnungsbogens als dem Endprodukt führt.
Das Bindemittel für die Unterschicht ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise aus den auf dem Fachgebiet bekannten ausgewählt werden, vorausgesetzt, dass es ein Harz ist, welches nach der Beschichtung und Trocknung einen Film bilden kann. Im Hinblick auf die Oberflächenfestigkeit der Unterschicht ist Polyvinylalkohol bevorzugt, weil es eine ausgezeichnete Haftung zu Materialien mit einer polaren Oberfläche ausbildet wie zu Cellulosefasern und es erlaubt mit einem geringen Bindemittelanteil eine Festigkeit der Unterschicht zu erhalten. Bei Bedarf können auch ein oder mehrere auf dem Fachgebiet bekannte Bindemittel zugesetzt werden, z. B. Stärken wie oxidierte Stärke und veresterte Stärke, Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose, Gelatine, Casein, Proteine wie Sojabohnenprotein, Polyvinylpyrrolidon und seine Derivate, Acrylharze, Styrol-Acrylharze, Vinylacetatharz, Vinylchloridharz, Urethanharz, Alkydharz, Polyesterharz, Polycarbonatharz, Styrol-Butadien-Latex und Derivate davon.
Das Mischungsverhältnis von Pigment zu Bindemittel in der Unterschicht beträgt vorzugsweise 15-50 Gew.-Tl. Bindemittel, weiter vorzugsweise jedoch 20-40 Gew.-Tl. Bindemittel, bezogen auf 100 Gew.-Tl. Pigment. Wird in der Unterschicht ein großer Bindemittelgehalt verwendet, bleibt ein Teil des Bindemittels selbst nach der Beschichtung an den Pigmentpartikeln adsorbiert, so dass sich das Tintenaufnahmevermögen der Binderschicht verschlechtert. Der Bindemittelgehalt ist daher vorzugs weise so klein wie möglich, solange die Oberflächenfestigkeit der Unterschicht aufrechterhalten werden kann.
Der Beschichtungsanteil an der Unterschicht kann in Abhängigkeit der Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungsbogens variiert werden, aber wenn der Beschichtungsanteil erhöht wird, nimmt die Festigkeit der Unterschicht ab. Bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsbogen mit einer schwachen Unterschicht nimmt der Papierkantenstaub (Schnittkantenstaub) zu, wenn das Papier geschnitten wird, was beim kontinuierlichen Betrieb ein ernstes Problem darstellt. Die Trockenschichtdicke der Unterschicht ist nach oben nicht besonders beschränkt, vorausgesetzt, dass der vorerwähnte Schnittkantenstaub nicht zunimmt und die Handhabung des für die Tintenstrahllaufzeichnung verwendeten geschnittenen beschichteten Papiers als Endprodukt nicht beeinträchtigt, ist jedoch im Hinblick auf die Produktivität des Tintenstrahlaufzeichnungsbogens vorzugsweise niedrig und beträgt vorzugsweise 20 g/m² oder weniger. Wird jedoch der Beschichtungsanteil der Unterschicht zu sehr verringert, ist das Tintenabsorptionsvermögen dann ungenügend, so dass das Beschichtungsgewicht der Unterschicht vorzugsweise 4 g/m² oder mehr beträgt.
Die Unterschicht kann des Weiteren bei Bedarf mit geeigneten, auf dem Fachgebiet bekannten Additiven verschnitten werden wie einem Pigmentdispergierungsmittel, Wasserrückhaltemittel, Verdickungsmittel, Schaumverhinderungsmittel, Konservierungsmittel, Färbemittel, wasserabstoßendem Mittel, Netzmittel, Weichmacher, Fluoreszenzfarbstoff, UV-Absorptionsmittel, Oxidationsinhibitor und einem kationischen Polyelektrolyt. Zur Aufrechterhaltung der Festigkeit der Unterschicht werden diese Additive im Mischungsverhältnis von 20 Gew.-% oder weniger der gesamten Unterschicht beigemischt.
Bei dieser Erfindung kann die Unterschicht auf das Basispapier mit einer beliebigen auf dem Fachgebiet bekannten Art beschichtet werden wie mit einem Holländer, einem Luftmesser, einer Messerwalze, durch Gießlackierung, mit einer Kontaktwalze, einem Stab-Coater, einem Spalt-Coater oder einer Gravourwalze.
Um bei dieser Erfindung die Farbstoffkomponente der Tinte so zu fixieren, dass sie nicht verläuft, wird der Aufzeichnungsschicht vorzugsweise eine Verbindung mit einer Aminogruppe oder Ammoniumgruppe und insbesondere eine Polymerverbindung mit diesen Gruppen zugesetzt. Beispiele für Polymerverbindungen sind (Co)polymere von Diarylammoniumsalzderivaten, Arylaminsalz-Copolymere, (Meth)arylate mit einer Ammoniumgruppe, (Meth)acrylamidcopolymere, Vinyl(co)polymere wie Vinylbenzylammoniumsalz-Copolymere, modifizierte Polyvinylalkohole (PVA), Amin/Epichlorhydrin-Additionspolymere und Polyamidine.
Insbesondere enthält die Aufzeichnungsschicht im Hinblick auf die Verhinderung der Verfärbung in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit unter Aufrechterhaltung des Glanzes des aufgezeichneten Bildes und der Bildstabilität vorzugsweise ein Polyarylaminhydrochlorid.
Ein Polyarylamin ist ein wasserlösliches kationische Polymer mit einer Aminogruppe in einer Seitenkette, wovon neben dem Hydrochlorid verschiedene Typen existieren. Es wird im Besonderen angenommen, dass bei Verwendung des Hydrochlorids das Färbemittel der Tinte, das γ-Aluminiumoxid und das Polyarylaminhydrochlorid einen Komplex bilden, der die Fixierungseigenschaften des Färbemittels der Tinte stark erhöht. Weiterhin ist Im Hinblick auf die Stärkung der Beschichtungseigenschaften des Beschichtungsmaterials der Aufzeichnungsschicht ein Polyarylaminhydrochlorid mit einem Molekulargewicht von 2000-10.000 bevorzugt.
Durch Zugabe dieser bildstabilisierenden Mittel zur Aufzeichnungsschicht kann das Verlaufen und die Verfärbung im Lauf der Zeit infolge des Wassergehalts der Tinte oder hochsiedender Lösungsmittel (Glycerin oder Ethylenglykolderivate), welche in geringer Menge in der Tinte enthalten sind, verhindert werden.
Wird bei dieser Erfindung Silika mit kationischen Eigenschaften als Pigment verwendet, kann das Beschichtungsmaterial für die Aufzeichnungsschicht durch geeignetes Mischen und Dispergieren von γ-Aluminiumoxid oder Pigmenten, Polyvinylalkohol und anderen Bindemitteln und Polyarylaminhydrochlorid hergestellt werden. Wird jedoch gewöhnliches anionische Silika verwendet, muss zuerst eine Silika-Polyvinylalkohol-Dispersion hergestellt werden und das γ-Aluminiumoxid oder Polyaminhydrochlorid dann gemischt und damit dispergiert werden, oder müssen wahlweise die jeweiligen Dispersionen zuerst hergestellt und anschließend unter angemessenem Rühren sorgfältig gemischt und dispergiert werden.
Die verwendeten Verfahren zur Aufbringung des auf diese Weise erhaltenen Beschichtungsmaterials als Aufzeichnungsschicht auf den Träger können in geeigneter Weise aus Verfahren gewählt werden, welche auf dem Fachgebiet bekannte Beschichtungsvorrichtungen verwenden wie Holländer, Luftmesser, Messerwalze, Bürste, Kontaktwalze, Quetschwalze, Gießlackierung, Farblackierung, Stab-Coater, Gravourwalze oder Comma-Coater.
Das Beschichtungsgewicht der Aufzeichnungsschicht kann wunschgemäß eingestellt werden, mit der Maßgabe, dass es die Oberfläche des Basispapiers beschichtet und für ausreichende Tintenabsorptionseigenschaften sorgt. Es beträgt jedoch unter dem Gesichtspunkt sowohl der Druckdichte als auch der Tintenabsorptionseigenschaften vorzugsweise 5~30 g/m² und unter Berücksichtigung der Produktivität weiter vorzugsweise 10~25 g/m² pro Seite. Werden 30 g/m² überschritten, nimmt das Trennvermögen von der Schmelztrommel ab, welche eine Spiegeloberfläche aufweist, und die beschichtete Aufzeichnungsschicht kann an der Spiegeloberfläche der Schmelztrommel haften bleiben. Wird ein hohes Beschichtungsgewicht benötigt, wird die vorerwähnte Unterschicht vorzugsweise zwischen dem Träger und der Aufzeichnungsschicht vorgesehen.
Die Beschichtungsschicht wird nach dem Verfestigungsverfahren in eine gegossene Schicht umgewandelt. Wird das erfindungemäße Beschichtungsmaterial verwendet, welches als erforderliche Bestandteile Aluminiumoxid, Silika und Polyvinylalkohol enthält, ist das Verfestigungsverfahren besonders geeignet, um einen Glanz ähnlich einer Silberhalogenidphotographie zu erzielen, was der Zweck dieser Erfindung ist. Bei diesem Verfahren wird eine Verfestigungslösung, welche die Wirkung hat, das Bindemittel in der Beschichtungsschicht zu verfestigen, aufgebracht, während die Beschichtungsschicht noch feucht ist und die angelierte beschichtete Oberfläche dann über eine Druckwalze gegen die Spiegeloberfläche der aufgeheizten Schmelzwalze gepresst, so dass die Spiegeloberfläche auf die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht kopiert wird. Mithilfe des Vertestigungsverfahrens kann die Oberflächenrauigkeit auf ein Minimum reduziert werden, so dass der Glanz einer Silberhalogenidphotographie leicht erhalten werden kann.
Beim vorerwähnten Verfestigungsverfahren werden nebeneinander Borsäure und Borate als Verbindungen verwendet, welche die Verfestigung des Polyvinylalkoholbindemittels in der Beschichtungsschicht bewirken. Werden in der Behandlungslösung nur Borate verwendet, ist die Verfestigungswirkung zwischen den Boraten und dem Polyvinylalkohol in der Aufzeichnungsschicht zu stark, so dass beim Pressen der Aufzeichnungsschicht im feuchten Zustand gegen die beheizte Spiegeloberfläche der Trommel über eine Druckwalze und Trocknung, die glänzende Oberfläche der Trommel auf die Aufzeichnungsschicht nur unzureichend kopiert werden kann.
Wird in der Behandlungslösung andererseits nur Borsäure verwendet, ist die Verfestigungswirkung zwischen dem Polyvinylalkohol in der Aufzeichnungsschicht und der Borsäure unzureichend, so dass die weiche, angelierte Aufzeichnungsschicht an der Behandlungslösungswalze kleben bleiben kann und es schwierig ist eine gut verfestigte Aufzeichnungsschicht zu erhalten. Selbst dann, wenn versucht wird, die Verfestigung des Polyvinylalkohols durch Erhöhung der Borsäurekonzentration in der Behandlungslösung zu verbessern, ist es wegen der geringen Löslichkeit der Borsäure schwierig, eine Verfestigung mit der geforderten Härte zu erzielen.
Aus diesen Gründen wird bei dieser Erfindung lieber eine gemischte Lösung verwendet, welche Borate und Borsäure enthält, als eine Behandlungslösung, die entweder nur Borate oder nur Borsäure enthält. Indem man so verfährt, kann der Verfestigungsgrad des Polyvinylalkohols auf einfache Weise eingestellt werden, so dass ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen mit zufrieden stellendem Glanz leicht erhalten werden kann.
Das Mischungsverhältnis von Boraten zu Borsäure in der Behandlungslösung beträgt vorzugsweise Borate/Borsäure = 1/4~2/1, bezogen auf das Gewichtsverhältnis nach Umwandlung in die Anhydride. Beträgt das Mischungsverhältnis von Boraten zu Borsäure weniger als 1/4, ist die Verfestigung des Polyvinylalkohols in der Aufzeichnungsschicht unvollständig, und wenn das Mischungsverhältnis 2/1 überschreitet, verfestigt sich der Polyvinylalkohol in der Aufzeichnungsschicht zu stark, so dass die Aufzeichnungsoberfläche nicht in der Lage sein kann die glänzende Oberfläche der Trommel zu kopieren und es schwierig sein kann, eine zufrieden stellende glänzende Oberfläche zu erhalten.
Beispiele von Boraten zur Verwendung bei dieser Erfindung sind Borax, Orthoborate, Diborate, Metaborate, Pentaborate und Octaborate. Die verwendeten Borate unterliegen keiner Beschränkung. Im Hinblick auf die Kosten und seine einfache Herstellung ist die Verwendung von Borax bevorzugt. Die Konzentrationen von Boraten und Borsäure in der Verfestigungslösung kann in geeigneter Weise nach Bedarf eingestellt werden, die Gesamtkonzentration an Boraten und Borsäure in der Behandlungslösung liegt jedoch vorzugsweise im Bereich von 1~8%, berechnet als Anhydride. Ist die Konzentration an Boraten und Borsäure und insbesondere die Konzentration an Boraten zu hoch, ist die Verfestigung des Polyvinylalkohols zu stark, so dass der Bogenglanz abnimmt. Ist die Konzentration zu hoch, neigt die Borsäure weiterhin dazu aus der Verfestigungslösung auszufallen, so dass die Stabilität der Verfestigungslösung schlechter wird.
Der Beschichtungslösung für die Aufzeichnungsschicht und der Behandlungslösung kann bei Bedarf ein Trennmittel zugesetzt werden. Der Schmelzpunkt des zugesetzten Trennmittels beträgt vorzugsweise 90~90-150°C, weiter vorzugsweise jedoch 95~120°C. Innerhalb des vorstehenden Bereichs ist der Schmelzpunkt des Trennmittels mit Temperatur der Metalloberfläche des Spiegelfinishs beinahe identisch, wodurch die Funktion des Trennmittels optimiert wird. Das Trennmittel unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, vorausgesetzt es weist die vorerwähnten Eigenschaften auf.
Die Beschichtungslösung für die Aufzeichnungsschicht und die Behandlungslösung können bei dieser Erfindung bei Bedarf geeignete Additive enthalten wie ein Pigmentdispergierungsmittel, umfassend Polyethylenwachs oder eine Siliconverbindung, ein Wasserrückhaltemittel, Viskositätserhöhungsmittel, Schaumverhinderungsmittel, Konservierungsmittel, Färbemittel, Wasserbeständigkeitsadditiv, Netzmittel, einen Fluoreszenzfarbstoff, ein UV-Absorptionsmittel und einen kationischen Polyelektrolyt.
Beispiele
Diese Erfindung wird nunmehr in größerem Detail unter Bezugnahme auf spezielle Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben. Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich nicht darauf ausgelegt dadurch in irgendeiner Weise eingeschränkt zu werden. Sofern nicht anderweitig spezifiziert, bezieht sich „Teile" und „%" auf „Gew.-Tl. Feststoff" bzw. „Gew.-% Feststoff".
Beispiel 1
Papier wurde unter Verwendung einer Papiermaschine aus einer Pulpeaufschlämmung hergestellt, erhalten durch Zugeben von 10 Tl. Talkum, 1 Tl. Aluminiumsulfat, 0,1 Tl. eines synthetischen Trennmittels und 0,2 Tl. Retentionshilfsmittels zu einer Pulpe, umfassend 100 Tl. gebleichte Breitblattkraftpulpe mit einem Mahlgrad von 285 ml, um einen Träger zu erhalten. Der Träger wurde mit einer Schlitzwalzenvorrichtung mit Stärke beschichtet, so das das Trockenbeschichtungsgewicht 1,5 g pro m² Oberfläche betrug und gleichzeitig die nachstehende Beschichtungslösung A auf eine der Oberflächen nach dem Holländermesserverfahren beschichtet, so dass das Trockenbeschichtungsgewicht der Unterschicht 8 g/m² betrug, wodurch ein Tintenstrahlaufzeichnungsbasispapier mit einem Gewicht von 190 g/m² erhalten wurde.
(Herstellung einer Unterschicht-Beschichtungslösung A)
80 Tl. synthetisches amorphes Silika (Syloid ED3: Handelsname von Grace Davison Ltd., Ölabsorptionsvermögen 300 ml/100 g), 20 Tl. gemahlenes Kalziumkarbonat (Supercoat 95: Handelsname, hergestellt von Fimatech Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 0,67 μm, Partikelanteil mit einem Partikeldurchmesser von 2 μm oder kleiner 95,2%), 25 Tl. Polyvinylalkohol (PVA-117: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd.), 10 Tl. Ethylenvinylacetatcopolymeremulsion (Sumicaflex 401: Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemicals Ltd.), 5 Tl. kationisches Tintenfixierungsmittel (Polyfix 700: Handelsname, hergestellt von Showa Highpolymers Co., Ltd.) und 5 Tl. kationisches Trennmittel (Polymaron 360: Handelsname, hergestellt von Arakawa Chemical Industries) wurden gemischt, um einen Farbstoff mit 25% Feststoff herzustellen.
Die nachstehende Beschichtungslösung B wurde dann mittels einer Beschichtungswalze auf die vorerwähnte Unterschicht des wie vorstehend beschrieben erhaltenen Basispapiers mit einem Trockenbeschichtungsgewicht von 20 g/m² aufgebracht, und solange die Aufzeichnungsschicht noch feucht war, das Bindemittel in der Aufzeichnungsschicht unter Verwendung der nachstehenden Behandlungslösung (Verfestigungslösung) C verfestigt. Auf die Aufzeichnungsschicht wurde dann eine Spiegeloberfläche kopiert, indem die Aufzeichnungsschicht mittels einer Druckwalze während 20 Sekunden gegen eine auf 105°C aufgeheizt Oberfläche einer Spiegelwalze gepresst wurde, um einen Tintenstrahlaufzeichnungsbogen mit 210 g/m² zu erhalten.
(Herstellung der Aufzeichnungsschichtbeschichtungslösung B)
90 Tl. hochreines pigmentförmiges γ-Aluminiumoxid (UA-5605: Handelsname, hergestellt von Showa Denko KK, mittlerer Partikeldurchmesser 2,8 μm), 10 Tl. Silika mit kationischen Eigenschaften (Sylojet 703 C: Handelsname, hergestellt von Grace Japan Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 330 nm), 4,5 Tl. vollverseifter Polyvinylalkohol als Bindemittel (PVA-105: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd., Polymerisationsgrad 500, Verseifungsgrad 98,5 mol.-%), 8,5 Tl. teilverseifter Polyvinylalkohol (PVA-224: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd.), Polymerisationsgrad 2400, Verseifungsgrad 88,0 mol.-%), 3 Tl. Polyarylaminhydrochlorid mit einem Molekulargewicht von 3000 (PAA-HCI-03: Handelsname, hergestellt von der Nittoboseki Co. Ltd.) als Polyarylaminhydrochlorid und 0,2 Tl. Antischaummittel wurden miteinander gemischt, um eine Beschichtungslösung mit einer Feststoffkonzentration von 28 % herzustellen. Die Beschichtungslösung wurde wie folgt hergestellt.
Das hochreine Aluminiumoxidpulver UA-5605 wurde unter Rühren schnell zu einer Dispersion von Sylojet 703C (Konzentration: 19%) zugegeben, um eine Pigmentdispersion zu erhalten. Diese Dispersion wurde mit einer 10% Lösung von PVA-224 und einer 20% Lösung von PVA-105 versetzt, welche getrennt hergestellt wurden. Dann wurden Polyarylaminhydrochlorid bzw. ein Antischaummittel zugegeben und die Mischung gerührt, um eine homogene Beschichtungslösung für die Aufzeichnungsschicht zu erhalten.
(Herstellung einer Verfestigungslösung C)
1,5% Borax (als Anhydrid) wurde mit 3% Borsäure und 0,2% Trennmittel (FL-48C: Handelsname, hergestellt von der Toho Chemical Industries Co., Ltd.) gemischt, um eine Verfestigungslösung mit einer Feststoffkonzentration von 4,7% herzustellen.
Beispiel 2
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, außer dass der für die Beschichtungslösung B verwendete Mischungsanteil an hochreinem γ-Aluminiumoxid (UA-5605) auf 75 Tl. geändert wurde und der Mischungsanteil an Silika (Sylojet 703C) auf 25 Tl. geändert wurde.
Beispiel 3
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, außer dass der für die Beschichtungslösung B verwendete Mischungsanteil an hochreinem γ-Aluminiumoxid (UA-5605) auf 60 Tl. geändert wurde und der Mischungsanteil an Silika (Sylojet 703C) auf 40 Tl. geändert wurde.
Beispiel 4
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, außer dass der für die Beschichtungslösung B verwendete Mischungsanteil an hochreinem γ-Aluminiumoxid (UA-5605) auf 50 Tl. geändert wurde und der Mischungsanteil an Silika (Silojet 703C) auf 50 Tl. geändert wurde.
Beispiel 5
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass die für die Beschichtungslösung B verwendeten 10 Tl. kationisches Silika (Sylojet 703C) 25 Tl. anionisches Silika Snowtex PS-MO (Handelsname, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 150 nm) beigemischt wurden. Das Beschichtungsmaterial wurde wie folgt hergestellt:
Es wurde eine 20% wässrige Dispersion von hochreinem γ-Aluminiumoxid UA-5605 hergestellt und diese dann mit einer 10% Lösung von PVA-224 und einer 20% Lösung von PVA-105, welche getrennt hergestellt worden waren, in dieser Reihenfolge versetzt und gerührt, um eine homogene Dispersion zu liefern. Als Nächstes wurde eine Dispersion von anionischem Silika (Snowtex PS-MO) unter Rühren allmählich zugegeben, um eine homogene Lösung zu liefern, und Polyarylaminhydrochlorid bzw. Antischaummittel zugegeben und gerührt, um eine homogene Aufzeichnungsschichtbeschichtungslösung liefern.
Beispiel 6
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass dem vorerwähnten Sylojet 703C, welches für die Beschichtungslösung B verwendet worden war, 25 Tl. anionisches Snowtex MP4540M (Handelsname, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 450 nm) beigemischt wurde. Das Beschichtungsmaterial wurde wie folgt hergestellt;
Es wurde eine 20% wässrige Dispersion von hochreinem γ-Aluminiumoxid UA-5605 hergestellt und diese dann mit einer 10% Lösung von PVA-224 und einer 20% Lösung von PVA-105, welche getrennt hergestellt worden waren, in dieser Reihenfolge versetzt und gerührt, um eine homogene Dispersion zu liefern. Diese Dispersion wurde mit Natronlauge auf einen pH von 6 eingestellt, eine Snowtex PS-MO-Dispersion unter Scherkrafterzeugung im Homogenisator allmählich zugegeben, um eine homogene Lösung zu erhalten und Polyarylaminhydrochlorid bzw. Antischaummittel zugegeben und gerührt, um eine homogene Aufzeichnungsschichtbeschichtungslösung zu liefern.
Beispiel 7
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass anstelle des für die Beschichtungslösung B verwendete, vorerwähnten UA-5605 als γ-Aluminiumoxid 75 Tl. AKP-G015 (Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemicals Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 2,2 μm) bei gemischt wurde.
Beispiel 8
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass der für die Beschichtungslösung B verwendete Mischungsanteil an vollverseiftem Polyvinylalkohol (PVA-105: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd., Polymerisationsgrad 500, Verseifungsgrad 98,5 mol.-%) 8,6 Tl. betrug, und der Mischungsanteil von teilverseiftem Polyvinylalkohol (PVA-224: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd.), Polymerisationsgrad 2400, Verseifungsgrad 88,0 mol.-%) 4,5 Tl. betrug.
Beispiel 9
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass der für die Beschichtungslösung B verwendete Mischungsanteil an vollverseiftem Polyvinylalkohol (PVA-105: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd., Polymerisationsgrad 500, Verseifungsgrad 98,5 mol.-%) 4,5 Tl. betrug, und der Mischungsanteil von vollverseiftem Polyvinylalkohol (PVA-110: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd.), Polymerisationsgrad 1000, Verseifungsgrad 98,5 mol.-%) 4,5 Teile betrug.
Beispiel 10
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 3 beschrieben, außer dass anstelle der für die Beschichtungslösung B verwendeten 8,5 Tl. teilverseiftem Polyvinylalkohol (PVA-224: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd., Polymerisationsgrad 2400, Verseifungsgrad 88,0 mol.-%) 8,5 Tl. teilverseifter Polyvinylalkohol (PVA-217: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd.), Polymerisationsgrad 1700, Verseifungsgrad 88,0 mol.-%) beigemischt wurden.
Beispiel 11
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 3 beschrieben, außer dass das für die Beschichtungslösung B verwendete Polyarylaminhydrochlorid durch Polyarylaminhydrochlorid mit einem Molekulargewicht von 5000 (PAA-HCL-05): Handelsname, hergestellt von Nittoboseki Co. Ltd.) ersetzt wurde. Die B-Viskosität der durch diese Modifikation erhaltenen Beschichtungslösung B2 betrug 1960 mPa·s und die Beschichtungseigenschaften waren zufrieden stellend.
Beispiel 12
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 3 beschrieben, außer dass das für die Beschichtungslösung B verwendete Polyarylaminhydrochlorid durch Polyarylaminhydrochlorid mit einem Molekulargewicht von 1000 (PAA-HCL-01): Handelsname, hergestellt von Nittoboseki Co. Ltd.) ersetzt wurde. Die B-Viskosität der durch diese Modifikation erhaltenen Beschichtungslösung B3 war mit 3200 mPa·s hoch, und obwohl die Beschichtung schwierig war, wurde eine im Wesentlichen von Unebenheiten freie beschichtete Oberfläche erhalten.
Beispiel 13
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass der für die Beschichtungslösung B verwendete vollverseifte Polyvinylalkohol nicht verwendet wurde und nur 13 Tl. teilverseifter Polyvinylalkohol (PVA-224: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd.), Polymerisationsgrad 2400, Verseifungsgrad 88,0 mol.-%) verwendet wurden.
Beispiel 14
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 3 beschrieben, außer dass das für die Beschichtungslösung B im Pigment verwendete γ-Aluminiumoxid 30 Tl. hochreines γ-Aluminiumoxid (UA-5605: Handelsname, hergestellt von Showa Denko KK, mittlerer Partikeldurchmesser 2,8 μm) und 30 Tl. hochreines γ-Aluminiumoxid (AKP-G01: Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemicals Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 2,2 μm) betrug.
Beispiel 15
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass 20 Tl. des für die Unterschichtbeschichtungslösung in Beispiel 1 verwendeten gemahlenen Kalziumkarbonats (Supercoat 95) durch 20 Tl. FMT-UF (Handelsname, hergestellt von Fimatech Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 0,3 μm, Partikelanteil mit 2 μm oder weniger 98%) ersetzt wurden.
Beispiel 16
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 3 beschrieben, außer dass das in der Unterschichtbeschichtungslösung A verwendete gemahlene Kalziumkarbonat nicht verwendet wurde, und nur 100 Tl. synthetisches Silika (Fineseal X-37: Handelsname, hergestellt von der Tokuyama Corp.) mit 5 Tl. SB Latex (LX438C: Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemicals Ltd.), 20 Tl. Polyvinylalkohol (PVA-117: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd.) und 5 Tl. eines Trennmittels (Polymaron 360: Handelsname, hergestellt von Arakawa Chemical Indusries Ltd.) abgemischt wurden, um eine Beschichtungslösung mit einer Feststoffkonzentration von 20% herzustellen.
Beispiel 17
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, außer dass die Unterschicht unter Verwendung der Beschichtungslösung A von Beispiel 16 gebildet wurde und dass unter Verwendung von 70 Tl. hochreinem γ-Aluminiumoxid (AKP-G015: Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemicals Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 2,2 μm) und 30 Tl. Silika (Sylojet 703C: Handelsname: hergestellt von Grace Japan Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 330 nm) als Pigment der Beschichtungslösung B der Aufzeichnungsschicht, zusammen mit 13 Tl. Polyvinylalkohol (PVA-224: Handelsname; hergestellt von der Kuraray Co., Ltd.) als Bindemittel und 0,2 Tl. Antischaummittel eine Beschichtungslösung mit einer Feststoffkonzentration von 28% bereitet wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, außer dass der Mischungsanteil des für die Beschichtungslösung B verwendeten γ-Aluminiumoxids 100 Teile betrug und kein Silika beigemischt war.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, außer dass der für die Beschichtungslösung B verwendete Mischungsanteil an γ-Aluminiumoxid 30 Tl. und der Mischungsanteil an Silika 70 Tl. betrug.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass anstelle der für die Beschichtungslösung B verwendeten 10 Tl. Sylojet 703C 25 Tl. Sylojet 710 (Handelsname: hergestellt von Grace Japan Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 1000 nm) beigemischt wurden.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben, außer dass anstelle der für die Beschichtungslösung B verwendeten 10 Tl. Sylojet 703C 25 Tl. Snowtex ST-0 (Handelsname: hergestellt von Nissan Chemical Ltd., mittlerer Partikeldurchmesser 15 nm) beigemischt wurden.
Vergleichsbeispiel 5
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 17 beschrieben, außer dass in Beispiel 17 für die Beschichtungslösung B kein Silika als Bindemittel verwendet wurde, und 100 Tl. hochreines γ-Aluminiumoxid (50 Teile UA-5605 und 50 Teile AKP-G015) und 8 Tl. Polyvinylalkohol mit hohem Verseifungsgrad (PVA-624: Handelsname, hergestellt von der Kuraray Co., Ltd., Polymerisationsgrad 2400, Verseifungsgrad 98,5 mol.-%) zusammen mit 5 Tl. Polyvinylalkohol mit niedrigem Verseifungsgrad (Denka Poval B17: Handelsname, hergestellt von Denki Kagaku Industries Ltd., Polymerisationsgrad 1700, Verseifungsgrad 88,0 mol.-%) gemeinsam als Bindemittel verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 6
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, außer dass die Beschichtungslösung B aus 100 Tl. hochreinem γ-Aluminiumoxid (UA-5605) und 13 Tl. Polyvinylalkohol mit hohem Polymerisationsgrad und niedrigem Verseifungsgrad (PVA-224) ohne Konservierungsmittel als alleinige Bindemittel verwendet wurden.
Vergleichsbeispiel 7
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsbogen wurde auf die genau gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, außer dass die Beschichtungslösung B aus 100 Tl. hochreinem γ-Aluminiumoxid (UA-5605) und 13 Tl. Polyvinylalkohol mit hohen Polymerisationsgrad und niedrigem Verseifungsgrad (PVA-105) ohne Konservierungsmittel als alleiniges Bindemittel verwendet wurde.
Die Zusammensetzungen der in den Beispielen 1-17 und den Vergleichsbeispiel 1-4 sind in Tabelle 1 und Tabelle 3 zusammengefasst. Für jede der bei diesen Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Proben wurden der Bogenglanz, die Trenneigenschaften der Aufzeichnungsschicht und der Papierkantenschnittstaubanteil wie Festigkeit der Aufzeichnungsschicht und Druckdichte, Tintenabsorptionseigenschaften, Bildreinheit, Kratzfestigkeit der Oberfläche nach der Aufzeichnung und die Beständigkeit gegen Verfärbung nach der Aufzeichnung bei hoher Temperatur und hoher Feuchte als Aufzeichnungsstabilität nach den folgenden Verfahren gemessen oder untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 für die Beispiele 1-8. in Tabelle 5 für die Beispiele 9-17 und in Tabelle 6 für die Vergleichsbeispiele 1-7 zusammengefasst. In den Tabellen weisen die Bewertungssymbole
-Δ darauf hin, dass die Zusammensetzung in der Praxis nützlich ist.
(1) Bogenglanz
Der Oberflächenspiegelglanz 20 des Bogenteils, gemessen nach der in JID K7105 beschriebenen Methode wurde als Bogenglanz genommen. Ein Bogenglanz von 15% oder mehr entspricht dem Glanz einer Silberhalogenidphotographie.
(2) Festigkeit der Aufzeichnungsschicht

a) Visuelle Beobachtung des Trennverhaltens der Aufzeichnungsschicht, wenn mit einem Kugelschreiber auf eine Aufzeichnungsschicht Zeichen geschrieben werden.
Die Aufzeichnungsschicht wird vom Kugelschreiber nicht verkratzt und die Beschriftungseigenschaften sind sehr gut; O: Die Aufzeichnungsschicht wird vom Kugelschreiber kaum verkratzt und die Beschriftungseigenschaften sind gut; Δ: Die Aufzeichnungsschicht wird vom Kugelschreiber verkratzt, aber die Schriftzeichen sind leserlich; x: Die Aufzeichnungsschicht wird vom Kugelschreiber stark verkratzt, so dass die Schriftzeichen schwer leserlich sind.
b) Schnittkantenstaub Ein A4 Blatt mit einer Breite von 21 cm wurde unter Verwendung einer NT-Schneid maschine 20-mal geschnitten und die angefallene Menge Schnittkantenstaub gemessen. O Der Papierschnittkantenstaub beträgt 10 mg oder weniger; Δ Der Papierschnittkantenstaub beträgt mehr als 10 mg aber weniger als 20 mg; x Der Papierschnittkantenstaub beträgt 20 mg oder mehr.

(3) Tintenstrahlaufzeichnungsprüfung
Eine vorgegebene Füllung und Bildmuster wurden auf den Proben der Beispiele 1-17 unter Verwendung der folgenden zwei Typen von Tintenstrahldruckern aufgezeichnet und die Proben nach den folgenden Kriterien beurteilt.
Tintenstrahldrucker PM-800C: Seiko Epson Ltd. (verwendet farbige Tinte)
a: Druckdichte
Die Dichte von schwarzen, cyan, magenta und gelben Füllmustern wurden mit einem Macbeth Densitometer (RD 915, Macbeth) gemessen und die Summe der gemessenen Werte als Druckdichte genommen.
b: Tintenabsorptionseigenschaften (Ausbluten)
Es wurde von der Tatsache Gebrauch gemacht, dass bei schlechten Absorptionseigenschaften die Trocknung gedruckter Tinte unvollständig ist und an den Grenzen Farbmischung mit Tinte auftritt, die später gedruckt wird, was zur Verfärbung führt. Ein Muster mit benachbarten gefüllten Bildern von Rot (Mischung von Magenta und Gelb) und Grün (Mischung von Cyan und Gelb) wurde ausgedruckt und die Verfärbung (Dunkelfärbung) an der Grenze infolge des Ausblutens nach folgenden Kriterien beurteilt.

Keinerlei Ausbluten an der Grenze beobachtet;
O Beinahe kaum Ausbluten and der Grenze beobachtet;
Δ Leichtes Ausbluten an der Grenze beobachtet;
x Starkes Ausbluten an der Grenze beobachtet.
c: Bildklarheit
Der Bogenglanz repräsentiert den Glanz einer Silberhalogenidphotographie vor dem Bedrucken. Der Glanz eines Papiers unterscheidet sich jedoch nach dem Bilddruck von dem einer Photographie. Dieser Unterschied ist nicht nur ein Glanzunterschied, sondern auch ein Unterschied auf welche Weise zum Beispiel Fluoreszenzlicht durch die glänzende Oberfläche reflektiert wird. Diese Reflexion wurde als Bildklarheit unter Verwendung eines Bildklarheitsprüfgeräts (Modell: ICM-IDP, Suga Testing Instruments Ltd.) nach JISS K7105 gemessen. Die MD-Richtung des Papiers wurde unter Verwendung eines Messwinkels von 60 und einer optischem Strichweite von 2 mm gemessen.
Höher Werte zeigen eine höhere Klarheit an mit einem Glanz, der dem einer Silberhalogenidphotographie nahe kommt. Die Bildklarheit einer gewöhnlichen Silberhalogenidphotographie liegt in der Größenordnung von 65-85%.
(4) Handhabung ∙ Lagerung
a: Kratzfestigkeit
Es wurden die Kratzer visuell bewertet, die an den Kanten des zweiten und an denen der nachfolgenden Blätter entstehen, wenn 10 Blätter Tintenstrahlaufzeichnungspapier in einem Tintenstrahlsdrucker (MC-2000: Handelsname, Verwendung von Seiko Epson Pigmenttinte) erzeugt werden.

Keinerlei Kratzer an den Grenzen beobachtet;
O: Leichte Kratzer an den Grenzen beobachtet;
Δ: Kratzer an den Grenzen beobachtet;
x: starke Kratzer an den Grenzen beobachtet.
b: Aufzeichnungsstabilität gegenüber Feuchtigkeit und Temperatur
Das Bild einer Person (Japan Specifications Association, Standard Image Data N1 Portrait) wurde ausgedruckt, einen Tag in einer Umgebung von 23°C und F_rel. 50% gelagert und dann während 3 Tage hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (40°C, Frel. 90%) ausgesetzt. Es wurde der Farbunterschied vor und nach der Behandlung gemessen. Die Messstellen waren der farbige Stirnhautteil und der graue Hintergrundteil. Für die Messung wurde ein Farbmessgerät (NF999: Handelsname, hergestellt von Nihon Denshoku Ltd.) verwendet.
L*, a* b* wurden gemessen und ΔE*, Δa* wurden mithilfe von Computer berechnet.
Die Computerberechnung von ΔE* und Δa* erfolgte anhand der nachstehenden Gleichungen: ΔE* = (L1* – L2*)2 + (a1* – a2*)2 + (b1* – b2*)2)0,5 Δa* = a2* – a1
Die Messwerte vor der Behandlung bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit waren L1*, a1*, b1* und die Messwerte nach der Behandlung bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit waren L2*, a2*, b2*.
Wie aus den Tabellen 4 und 5 ersichtlich ist, wurde gefunden, dass bei den roten Tintenstrahlaufzeichnungsbögen der Beispiele 1-17 die Tintenabsorptionseigenschaften, die Druckdichte und der Bogenglanz bei allen gut ausgeglichen und zufrieden stellend waren. Wie aus Tabelle 6 andererseits ersichtlich ist, weist in den Vergleichsbeispielen 1, 6, 7, welche in der Aufzeichnungsschicht nur γ-Aluminiumoxid enthalten, die Druckdichte eine relativ hohen Wert auf, während die Tintenabsorptionseigenschaften der Vergleichsbeispiele 1, 5, welche PVA (b) mit niedrigem Verseifungsgrad enthalten, ungenügend sind, und bei Vergleichsbeispiel 7, welches nur PVA (a) mit niedrigen Polymerisationsgrad und niedrigem Verseifungsgrad enthält, sowohl der Bogenglanz als auch die Bildklarheit niedrig sind. Es wurde gefunden, dass in Vergleichsbeispiel 2, worin das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis von γ-Aluminiumoxid (A) und Silika (B) A:B=30:70 beträgt, und in Vergleichsbeispiel 3, worin der mittlere Partikeldurchmesser von Silika 1000 nm beträgt, die Tintenabsorptionseigenschaften gut sind, der Bogenglanz aber niedrig ist, und in Vergleichsbeispiel 4, worin der mittlere Partikeldurchmesser von Silika 15 nm beträgt, der Boglenglanz hoch ist, aber die Tintenabsorptionseigenschaften extrem schlecht sind, so dass in keinem Fall ein ausgedrucktes Bild mit zufrieden stellender Qualität erhalten werden konnte.
Industrielle Verwertbarkeit der Erfindung
Der Tintenstrahlaufzeichnungsbogen dieser Erfindung bietet den Glanz einer Silberhalogenidphotographie, besitzt ausreichende Tintenabsorptionseigenschaften und Bilddichte sowie eine ausgezeichnete Bildstabilität gegenüber Temperatur und Feuchtigkeit in Verbindung mit ausgezeichneter Kratzfestigkeit während der Handhabung und ist daher von sehr hoher industrieller Bedeutung.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsbogen, der eine hochglänzende Schmelzbeschichtungsaufzeichnungsschicht aufweist, welche ein Pigment und ein Bindemittel enthält, das hauptsächlich Polyvinylalkohol als Träger mit Luftdurchlässigkeit aufweist, wobei das Pigment ein Gemisch ist, welches γ-Aluminiumoxid (A) und Silika (B) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 100 bis 500 nm aufweist, gemischt in einem Gewichtsverhältnisanteil von A:B=95:5-50:50, wobei die Schmelzbeschichtungsaufzeichnungsschicht eine Aufzeichnungsschicht ist, welche durch ein Verfahren gebildet ist, aufweisend einen Schritt mit der Funktion, das Bindemittel in der Beschichtungsschicht zu verfestigen, während die Beschichtungsschicht sich noch im feuchten Zustand befindet, wobei der Schritt eine Lösung nutzt, die Borsäure und ein Borat enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsbogen nach Anspruch 1, wobei der Polyvinylalkohol der geschmolzenen Beschichtungsaufzeichnungsschicht zwei Bestandteile aufweist, Polyvinylalkohol (a) mit einem Polymerisationsgrad von 1000 oder mehr und einem Verseifungsgrad von 98-99 mol.-% und Polyvinylalkohol (b) mit einem Polymerisationsgrad von 1500 oder mehr und einem Verseifungsgrad von 87-89 mol.-%.
Tintenstrahlaufzeichnungsbogen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schmelzbeschichtungsaufzeichnungsschicht außerdem ein Polyarylaminhydrochlorid aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungsbogen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Träger eine oder mehrere Unterschichten aufweist, die ein Bindemittel und ein Pigment auf zumindest einer Seite eines Basispapiers enthält, wobei das Pigment synthetisches amorphes Silika (C) mit einem Ölabsorptionsvermögen von 200 ml/100 g oder mehr und gemahlenes Kalziumkarbonat (D) enthält, wobei die Partikel einen Partikeldurchmesser von 2 μm oder weniger in Bezug auf 95 Gew.-% oder mehr aufweisen, und wobei das Gewichtsverhältnis C:D dieses synthetischen amorphen Silikas und gemahlenen Kalziumkarbonats 50:50-80:20 beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsbogen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Silika (B) ein Silika ist, welchem kationische Eigenschaften verliehen sind 6. Tintenstrahlaufzeichnungsbogen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mittlere Partikeldurchmesser des γ-Aluminiumoxids (A) 1,0-4,0 μm beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsbogen nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Mischungsverhältnis des Pigments mit dem Bindemittel, aufweisend hauptsächlich Polyvinylalkohol, in der Schmelzbeschichtungsaufzeichnungsschicht aufweist, bezogen auf 100 Gewichtsteile Pigment, 3-50 Gewichtsteile beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsbogen nach Anspruch 4, wobei der mittlere Partikeldurchmesser des gemahlenen Kalziumkarbonats (D) 0,2-0,5 μm beträgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsbogen nach Anspruch 4, wobei das Mischverhältnis des Pigments mit dem Bindemittel in der Unterschicht 15-20 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Pigment, beträgt.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungsbogen, der eine hochglänzende Schmelzbeschichtungsaufzeichnungsschicht aufweist, enthaltend ein Pigment und ein Bindemittel, aufweisend hauptsächlich Polyvinylalkohol auf einem Träger mit Luftpermeabilität, wobei das Pigment ein Gemisch ist, umfassend γ-Aluminiumoxid (A) und Silika (B) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 100 bis 500 nm, gemischt in einem Gewichtsverhältnisanteil von A:B=95:5-50:50, wobei das Verfahren den Schritt aufweist, die Schmelzbeschichtungsaufzeichnungsschicht als Aufzeichnungsschicht mit einem Schritt zu bilden, der die Funktion hat, das Bindemittel in der Beschichtungsschicht zu verfestigen, während die Beschichtungsschicht sich noch im feuchten Zustand befindet, wobei der Schritt die Verwendung einer Verfestigungslösung aufweist, enthaltend Borsäure und ein Borat.