DE69703263T2

DE69703263T2 - Aufzeichnungsmedium, Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und bedrucktes Produkt

Info

Publication number: DE69703263T2
Application number: DE69703263T
Authority: DE
Inventors: Tadayoshi Inamoto; Shinichi Tochihara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-04-03
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2017-04-04
Also published as: US5989650A; DE69703263D1; EP0799712B1; JPH09323477A; EP0799712A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aufzeichnungsträger, der für die Verwendung in einer Tintenstrahlaufzeichnung geeignet ist, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung des gleichen und ein gedrucktes Erzeugnis.

Stand der Technik

Konventionelle für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendete Aufzeichnungsträger schliessen ein Aufzeichnungsblatt ein, das eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die aus Acetalmodifizierten Polyvinylalkohol besteht, wie in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. Nr. 63-221077, 5- 221112, 5-262028 und 7-1828 offenbart wurde; ein Aufzeichnungsblatt, das eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die aus Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon besteht, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 55-146786 offenbart wurde; eine Aufzeichnungsblatt, die eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die hauptsächlich aus Polyvinylpyrrolidon besteht, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 3-29596 offenbart wurde; ein Aufzeichnungsblatt, die eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die aus Polyvinylalkohol und Polyvinylbutyral besteht, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57-102391 offenbart wurde; ein Aufzeichnungs blatt, die eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die aus wasserlöslichem, quervernetztem Harz besteht, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58-89391 offenbart wurde; ein Aufzeichnungsblatt, die eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Fingerabdrücke hat und die eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die aus einem Polyesterharz besteht, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-309956 offenbart wurde; ein Aufzeichnungsblatt, die eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die auf einem Polyesterfilm bereitgestellt wird und aus wasserlöslichen Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 70 bis 90 Prozent besteht, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-220750 offenbart wurde; ein Aufzeichnungsblatt, die eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die aus einem wasserlöslichen Metallsalz mit mehr als 2 Valenzen und einem kationischen organischem Material besteht, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-67190 offenbart wurde; und ein Aufzeichnungsblatt die eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die ein Polyalylaminderivat als ein kationisches Harz enthält, wie in der japanischen Patentveröffentlichung, 61-61887 offenbart wurde. Zusätzlich offenbart die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 7-40649 ein Aufzeichnungsblatt, die eine Tinte empfangende Schicht aufweist, die aus einem mit aktiver Energiebestrahlung behandelbaren Harz besteht, und die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 7-5581 offenbart ein Aufzeichnungsblatt, die Polyoxyethylen als ein Skelett und eine Tinte empfangende Schicht aufweist, die aus einem mit aktiver Energiestrahlung behandelbaren Harz besteht.
Leistungsverbesserungen des Tintenstrahlaufzeichnungsapparates in der letzten Zeit, wie etwa erhöhte Aufzeichnungsgeschwindigkeits und Realisierung der Vielfarbenaufzeichnung, haben das Bedürfnis nach einem Tintenstrahl aufzeichnungsträger hervorgerufen, der eine große Vielfalt von Hochleistungseigenschaften mit sich bringt.
Das heißt, der Aufzeichnungsträger muss gleichzeitig den folgenden Anforderungen genügen:
(1) Hohe Tintenabsorptionsleistung (hohe Absorptionskapazität und hohe Absorptionsgeschwindigkeit)
(2) Die Fähigkeit zur Ausbildung von Punkten mit hoher optischer Dichte und klaren Umrissen;
(3) Die Fähigkeit zur Ausbildung im wesentlichen kreisförmiger Punkte mit weichen Umrissen;
(9) Geringe Veränderung in den Druckeigenschaften und Verhinderung des Aufrollens zurückgehend auf Veränderungen in Temperatur und Feuchtigkeit;
(5) Antiblockiereigenschaft;
(6) Stabilität und die Fähigkeit bei Langzeitlagerung ein Bild ohne Verschlechterung stabil beizubehalten (besonders bei hoher Umgebungstemperatur und - feuchtigkeit)
(7) Widerstandsfähigkeit gegen Fingerabdrücke;
(8) Hervorragende Wasserwiderstandsfähigkeit der die Tinte empfangenden Schicht und des Aufzeichnungsbereichs;
(9) Exzellente Haftung zwischen der die Tinte empfangenden Schicht und dem Substrat; und
(10) Herausragende Bedeckungseigenschaften der Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht während der Bildung der Tinte empfangenden Schicht.
Im folgenden werden die oben erwähnten konventionellen Aufzeichnungsträger betrachtet. Der in der japanischen Patentanmeldung Nr. 3-29596 offenbarte Aufzeichnungsträger, welche eine Tinten empfangende Schicht umfasst, die hauptsächlich Polyvinylpyrrolidon umfasst, hat eine relativ gute Tintenabsorptionsleistung bei Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit, aber die Tinte trocknet sehr langsam bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit, wodurch Blockierungen ausgelöst werden. Der Aufzeichnungsträger weist auch die Problematik auf, dass die Aufzeichnungsoberfläche der Tinte empfangenden Schicht eine geringe mechanische Stärke aufweist und so leicht beschädigt werden kann.
Der in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 55- 146786 offenbarte Aufzeichnungsträger, welcher eine Tinte empfangende Schicht umfasst, weist gute Tintenabsorptions- und Fixierungseigenschaften auf, aber der Aufzeichnungsteil und die Tinte empfangende Schicht haben eine schlechte Wasserwiderstandsfähigkeit.
Der in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57- 102391 offenbarte Aufzeichnungsträger, welcher eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die Polyvinylalkohol und Polyvinylbutyral umfasst, weist die Problematik auf, dass die Tinte empfangende Schicht eine schlechte Kompatibiltät zwischen den beiden Harzen aufweist.
Der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 60.220750 offenbarte Aufzeichnungsträger, welcher eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die hauptsächlich Polyvinylalkohol umfasst, ist in seiner Antiblockiereigenschaft und mechanischen Stärke der Aufzeichnungsoberfläche herausragend, aber der Aufzeichnungsträger weist die Problematik auf, dass bei Aussetzung des Aufzeichnungsträgers gegenüber einer Umgebung von hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit für eine lange Zeit, dieser sich verschlechtert, und die Tintenabsorptionsleistung abnimmt, und dass im Falle der Aussetzung eines Bildes gegenüber einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit für eine lange Zeit die Bildpunkte unscharf werden, und die Bildauflösung sich so verschlechtert.
Der in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58- 89931 offenbarte Aufzeichnungsträger, welcher eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die durch ein quervernetztes wasserlösliches Harz ausgebildet wird, ist bezüglich der Wasserwiderstandsfähigkeit der Tinte empfangenden Schicht herausragend, aber hat eine schlechte Tintenabsorption.
Der in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5- 309956 offenbarte Aufzeichnungsträger, welcher eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die ein Polyesterharz umfasst, hat eine exzellente Widerstandsfähigkeit gegenüber Fingerabdrücken, aber dieser weist andere Nachteile auf, wie etwa seine sehr schlechten Tintenempfangs- und Langzeitlagerungseigenschaften. Folglich genügt der Aufzeichnungsträger nicht den obigen Erfordernissen.
Die Probleme im Hinblick auf die Tintenabsorption und Wasserwiderstandsfähigkeit der Tinte empfangenden Schicht können in gewissen Ausmaß gelöst werden, indem Polyvinylacetal zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht verwendet wird, wie in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. Nr. 63-221077, 5-221112, 5-262028 und 7-1828 offenbart wird. Trotzdem wird die Bildauflösung nicht in ausreichender Weise gewährleistet, besonders im Fall der Aussetzung gegenüber hoher Umgebungstemperatur und - feuchtigkeit für eine lange Zeit.
Außerdem fließt, wenn die Tinte empfangende Schicht in einer vorher bestimmten Form auf dem Aufzeichnungsträger bereitgestellt wird, zum Beispiel, wenn die Tinte empfangende Schicht auf einem blattförmigen Substrat bereitgestellt wird, fließt eine Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht in die Kreisperipherie des blattförmigen Substrats, und folglich muss in einer Weise gedruckt werden, dass die Bedeckung der Kreisperipherie des blattförmigen Substrats verhindert wird. Obwohl Polyvinylalkoholharz fest ist und der Druck nach Auflösung in einem Lösungsmittel erfolgen muss, hat das Harz eine schlechte Löslichkeit in Lösungsmitteln, und folglich tritt das Problem auf, dass wegen dem geringen Feststoffgehalt davon eine dicke Bedeckung der resultierenden Harzlösung benötigt wird. Die Harzlösung weist auch schlechte Egalfärbungs- und Antischäumungseigenschaften auf, und folglich besteht das Problem schlechter Druckeigenschaften.
Der in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 4-67986 und 4-320877 offenbarte Aufzeichnungsträger, welcher eine Tinte empfangende Schicht umfasst, die hauptsächlich Aluminiumhydrat umfasst, ist in seinen Tintenabsorptions- und Antiblockierungseigenschaften zufriedenstellend, aber die Wasserwiderstandsfähigkeit der Tinten empfangenden Schicht ist unzureichend, da der Bindemittelanteil für das Aluminiumhydrat ein wasserlösliches Harz ist. Der Aufzeichnungsträger ist auch auf Grund anderer Eigenschaften nicht zufriedenstellend, wie etwa die Tintenabsorptionsfähigkeit, Aufroll-, Transparenz- und Lagereigenschaften.
Die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-40649 offenbarte Tinten empfangende Schicht, welche unter Verwendung eines durch aktive Energiestrahlung behandelbarem Harze ausgebildet wird, hat eine herausragende Wasserwiderstandsfähigkeit und verbesserte Stabilität in Bezug auf Änderungen in der Temperatur und Feuchtigkeit, und die Bedeckungslösung, welche die Tinten empfangende Schicht ausbildet, hat herausragende Druckeigenschaften. Trotzdem zeigt die Tinte empfangende Schicht, da sie eine hohe Quervernetzungsdichte aufweist, gute Tintenstrahldruckeigenschaften in einem aufgezeichneten Bereich mit geringer Drucklast, aber die Tinte empfangende Schicht kann die auf einem aufgezeichneten Segment angewendete Tinte nicht ausreichend bei einer hohen Drucklast absorbieren und folglich tritt bei gleichmäßiger Färbung an Grenzen zwischen verschiedenen aneinander grenzenden Farben die als "Bördeln [beading]" oder Bluten bekannte Problematik auf.
Wie die Tinte empfangende Schicht, die unter Verwendung eines durch aktive Energiestrahlung behandelbaren Harzes gebildet wird, kann die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-55581 offenbarte Tinte empfangende Schicht, welche Polyoxyethylen als ein Skelett umfasst und welche unter Verwendung eines durch aktive Energiestrahlung behandelbaren Harzes ausgebildet wird, die auf das aufgezeichnete Segment angewendete Tinte bei einer hohen Drucklast nicht in ausreichenden Maße absorbieren, und folglich tritt das Problem des beading oder bluten an Grenzen zwischen verschiedenen Farben auf. Die Bedeckungslösung oder Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht weist auch schlechte Bedeckungseigenschaften bezüglich des Substrats auf.
Bis jetzt können die oben erwähnten herkömmlichen bekannten Techniken keinen Aufzeichnungsträger herstellen, welcher gleichzeitig den obigen Erfordernissen genügt.

Zusammenfassung der Erfindung

Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufzeichnungsträger, welcher ein gutes Gleichgewicht der oben erwähnten Erfordernisse gewährleistet, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung des Trägers und ein durch das Aufzeichnungsverfahren erhaltenes Erzeugnis bereitzustellen. Insbesondere ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Aufzeichnungsträger bereitzustellen, in dem eine Bedeckungslösung für eine Tinte empfangende Schicht bereitgestellt wird, welche herausragende Bedeckungseigenschaften hat, z. B. Antischaumbildungseigenschaften und Egalisierungseigenschaften, durch Bedeckung eines Aufzeichnungsträgersubstrats mit einer Bedeckungslösung. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aufzeichnungsträger bereitzustellen, welcher in seiner Wasserwiderstandsfähigkeit, Widerstandsfähigkeit gegenüber Fingerabdrücken, Tintenabsorptionskapazität, Tintenfixierungseigenschaften, Haftung zwischen der Tinte empfangenden Schicht und dem Substrat und Wasserwiderstandsfähigkeit des aufgezeichneten Bereichs, und welches keine Verschlechterung in der Bildqualität oder dem Aufzeichnungsträger selbst bewirkt, sogar im Falle der Aussetzung eines aufgezeichneten Bildes gegenüber hoher Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit für eine lange Zeit.
Um die obigen Aufgaben zu lösen stellt die vorliegende Erfindung einen Aufzeichnungsträger bereit, der ein Substrat und eine wenigstens auf eine Seite des Substrats bereitgestellte Tinte empfangende Schicht zur Verfügung stellt, wobei die Tinte empfangende Schicht eine Zusammenstellung oder ein behandeltes Erzeugnis davon umfasst, das wenigstens enthält (A) ein Polyvinylacetalharz mit Acetalgruppen, Acetylgruppen und Hydroxylgruppen, (B) ein Monomer mit einer durch aktive Energiestrahlung behandel baren ethylenartigen ungesättigten Gruppe und (C) ein kationisches Harz mit einem Gewichtsverhältnis (B)/(A) in dem Bereich von 1/100 bis 5/l und ein Gewichtsverhältnis von (C)/((A) + (B)) in dem Bereich von 0,5-100 bis 30-100.
Die Erfindung stellt auch ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereit, wobei die Tinte auf dem Aufzeichnungsträger zur Ausbildung eines Bildes angewendet wird und ein gedrucktes Erzeugnis durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren erzeugt wird.
Die Erfindung stellt auch Verfahren zur Ausbildung eines Bildes durch Anwendung einer Tinte auf ein Substrat bereit. Ein Verfahren umfasst folgende Schritte:
(1) Ausbildung einer Tinte empfangenden Schicht durch Bedeckung von wenigstens einer Seite des Substrats, einer Zusammensetzung, die umfasst (A) ein Polyvinylacetalharz mit Acetalgruppen, Acetylgruppen und Hydroxylgruppen; (B) ein Monomer mit einer durch aktive Energiestrahlung behandelbaren etyhlenartigen ungesättigten Gruppe; und (C) ein kationisches Harz in einem Gewichtsverhältnis (B)/(A) in dem Bereich von 1/100 bis 5/1 und einen Gewichtsverhältnis (C)/((A)+(B)) in einen Bereich von 0,5-100 bis 30- 100;
(2) Anwendung einer Tinte auf die Tinte empfangende Schicht durch ein Tintenstrahlverfahren zur Ausbildung eines Bildes; und dann
(3) Anwendung von aktiver Energiestrahlung auf die Tinte empfangende Schicht zur Behandlung der Tinte empfangenden Schicht.
Ein anderes Verfahren zur Ausbildung eines Bildes durch Anwendung einer Tinte auf ein Substrat umfasst die Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht, wie oben beschrieben, Anwendung aktiver Energiestrahlung auf die Tinte empfangende Schicht zu ihrer Behandlung und dann Anwendung von Tinte auf die Tinte empfangende Schicht durch ein Tintenstrahlverfahren zur Ausbildung eines Bildes.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bei der Entwicklung eines für die Tintenstrahlaufzeichnung geeigneten Aufzeichnungsträgers haben die Erfinder festgestellt, dass eine Bedeckungslösung zur Ausbildung einer Tinte empfangenden Schicht eine Zusammensetzung umfasst, die die obigen Bestandteile (A), (B) und (C) enthält, herausragende Druckeigenschaften hat, wenn sie auf ein Substrat aufgetragen wird, und das der erhaltene Aufzeichnungsträger einer herausragende Leistung im Hinblick auf die Tintenabsorptionskapazität, Tintenfixierungseigenschaften, Wasserwiderstandsfähigkeit, Bildspeichereigenschaften, Widerstandsfähigkeit gegenüber Fingerabdrücken und Haftung zwischen der Tinte empfangenden Schicht und dem Substrat hat, fähig ist zur Ausbildung von Bildpunkten mit [hoher] Auflösung und Schärfe und einem Bild mit herausragender Qualität und nur eine geringe Leistungsveränderung vollzieht auf Grund von Veränderungen der Umgebungsbedingungen, wie etwa Temperatur und Feuchtigkeit, und in Bezug auf Langzeitlagerung stabil ist, besonders bei hoher Umgebungstemperatur und - feuchtigkeit.
Die Verwendung eines vorherbestimmten Polyvinylacetalharzes als das Bestandteil (A), als ein Hauptmaterial der Tinte empfangenden Schicht, verbessert möglicherweise die Affinität der gebildeten Tinte empfangenden Schicht gegenüber Tinte, besonders verstärkt die Affinität gegenüber Wasser, wasserkompatiblen Glykolen oder Glyko läthern die Tintenabsorptionsleistung und ermöglicht die Bildung eines Bildes mit klaren und scharfen Tintenbildpunkten. Der solch eine Tinte empfangende Schicht umfassende Aufzeichnungsträger vollzieht auch eine geringere Veränderung aufgrund Veränderungen in Umgebungsbedingungen, wie etwa Temperatur und Feuchtigkeit.
Es wurde auch festgestellt, dass die Zugabe eines Monomers mit einer durch aktive Energiestrahlung behandelbaren ethylenartigen ungesättigten Gruppe zum Bestandteil (A) herausragende Bedeckungseigenschaften für das Substrat in Bezug auf die Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht mit sich bringt, z. B. verbessert dieses die Egalisierungs- und Antischäumungseigenschaften und ist zur weiteren Verbesserung der Wasserwiderstandsfähigkeit der gebildeten Tinte empfangenden Schicht fähig.
Es wurde weiter festgestellt, dass bei Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht unter Verwendung der obigen Bestandteile (A) und (B) und eines kationischen Harzes zur Lösung der obigen Probleme einer unter Verwendung eines Polyvinylacetalharzes gebildeten Tinte empfangenden Schicht, das aufgezeichnete Bild auf der Tinte empfangenden Schicht eine verbesserte Wasserwiderstandsfähigkeit und Langzeitlagerstabilität bei hoher Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit hat.
Es wurde weiter festgestellt, dass bei Zugabe eines Aluminiumhydrats zu den Bestandteilen (A), (B) und (C) in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform, die Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht verbesserte Bedeckungseigenschaften für das Substrat zeigt und der erhaltene Aufzeichnungsträger eine verbesserte Leistung im Hinblick auf die Bildlagereigenschaften, Widerstandsfähigkeit gegenüber Fingerabdrücken, Tintenfixierungseigenschaften und Tinteabsorptionskapazität etc. aufweist.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher beschrieben.
Das als Bestandteil (A) verwendete Polyvinylacetalharz der Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht stellt ein Additions- und/oder Kondensationsreaktionsprodukt von Polyvinylalkohol (nachfolgend "PVA") und einer Adehydverbindung dar. Das Additions- und/oder Kondensationsreaktionsprodukt von PVA und einer Adehydverbindung wird durch Addition und/oder Kondensationsreaktion von PVA und einer Adehydverbindung, die eine Reaktivität gegenüber dem Hydroxylgruppen des PVA aufweist, erhalten.
Das PVA kann durch saure oder alkalische Verseifung von einem Vinylacetatpolymer oder einem Copolymer von Vinylacetat und einem anderen copolymerisierbaren Monomer, wie etwa Ethylen, Propylen, Vinylchlorid, (Methyl)acrylsäure oder einem Ester davon, erhalten werden. Der Verseifungsgrad des so erhaltenen PVA ist vorzugsweise ungefähr 75 bis 99% und der Polymerisationsgrad des PVA ist vorzugsweise 500 bis 3500. Jedoch sind Verseifungs- und Polymerisationsgrad nicht auf diese bevorzugten Bereiche begrenzt. Verschiedene Arten von PVA mit dem obigen Verseifungs- und Polymerisationsgraden können allein oder in Kombination verwendet werden. Modifiziertes PVA mit verschiedenen Modifikationsmitteln während der Produktion der Rohmaterialien oder nach Verseifung, zum Beispiel kationisch modifiziertes PVA, anionisch-modifiziertes PVA und dergleichen können verwendet werden.
Beispiele für die Aldehydverbindung, welche der Additions- und/oder Kondensationsreaktion mit PVA unterworfen wird, schließen alliphatische gesättigte Aldehyde wie etwa Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butylaldehyd, Isobutylaldehyd, Isopropylaldehyd, Valeraldehyd, Isovaleraldehyd und dergleichen ein; aromatische Aldehyde wie etwa Benzaldehyd, o-, m, oder p-Tolualdehyd, Benzaldehyd, Salicylaldehyd, Cinnamaldehyd, α- oder β- Naphtaldehyd und dergleichen; heterozyklische Aldehyde wie etwa Furfural und dergleichen; aliphatische ungesättigte Aldehyde wie etwa Acrolein, Crotonaldehyd, Propyolaldehyd, Hexenal, Heptenal oder dergleichen. Alliphatische Dialdehyde wie etwa Glyoxal, Succindialdehyd, Glutardialdehyd, Adipodialdehyd, Piperindialdehyd, Suberindialdehyd, Sebacindialdehyd und dergleichen.
Von diesen sind alliphatische Aldehyde, wie etwa Isobutyl-aldehyd, Isopropylaldehyd und dergleichen; aromatische Aldehyde, wie etwa Benzaldehyd, Benzylaldehyd und dergleichen weiter bevorzugt.
Der Acetalisierungsgrad der PVA mit einer Aldehydverbindung, die gegenüber den Hydroxylgruppen der PVA eine Reaktivität aufweist, hängt von dem Grad der Verseifung der PVA ab, dem Polymerisationsgrad der PVA, dem Grad der hydrophilen und hydrophoben Natur der PVA und der als Modifikator verwendeten Aldehydverbindung, und der benötigten Leistung des Aufzeichnungsträgers ab. Jedoch ist der Acetalisierungsgrad ein Grad, welcher keinen herausragenden Verlust der hydrophilen Natur der Acetalmodifizierten PVA verursacht z. B. 0,5 bis 40 Mol%, vorzugsweise 3 bis 20 Mol% der Hydroxylgruppen der PVA. Bei einem Acetalisierungsgrad von weniger als 0,5 Mol% ist der Effekt der Verbesserung der Leistung der Tinte empfangenden Schicht unzureichend verglichen mit unmodifizierter PVA. Bei einem Acetalisierungsgehalt von über 40 mol% hat die gebildete Tinte empfangende Schicht eine gute Wasserwiderstandsfähigkeit, aber ihre Tintenabsorption verschlechtert sich: Bei einem Acetalisierungsgrad der PVA im Bereich von 0,5 bis 3 mol% kann der Leistungs verbesserungeffekt der erhaltenen Tinte empfangenden Schicht beibehalten werden, aber es kann nicht gesagt werden, dass das Ausmaß dieser Verbesserung ausreichend ist, verglichen mit einem Acetalisierungsgrad von 3 mol% oder mehr. Bei einem Acetalisierungsgrad der PVA im Bereich von 20 bis 40 mol% ist die Tintenabsorption der gebildeten Tinte empfangenden Schicht verbessert, aber das Ausmaß dieser Verbesserung ist nicht zufriedenstellend verglichen mit einem Acetalisierungsgrad von 20 mol% oder weniger.
Im Hinblick auf die Haftfestigkeit der Tinte empfangenden Schicht auf dem Substrat und im Hinblick auf die Wasserwiderstandsfähigkeit der Tinte empfangenden Schicht ist das Verhältnis im Gehalt der nicht umgesetzten Hydroxylgruppen des durch Reaktion der Hydroxylgruppen der PVA und einer Aldehydverbindung erhaltenen Polyvinylacetalharzes, wobei das Verhältnis der umgesetzten zu den nicht umgesetzten Hydroxylgruppen berücksichtigt wird, 10 bis 60 mol% und vorzugsweise 30 bis 50 mol%. Wenn das Verhältnis der Hydroxylgruppen der acetalisierten PVA weniger als 10 mol% beträgt, nimmt die Haftungskraft der Tinte empfangenden Schicht zu dem Substrat, insbesondere die Adhäsion zu einem Substrat aus einem Material mit hoher Polarität wie etwa Glas, Metall, Plastik oder Holz ab und wenn das Verhältnis 60 mol% übersteigt, nimmt die Wasserwiderstandsfähigkeit der Tinte empfangenden Schicht selbst ab.
Obwohl die Acetalisierung der PVA oben beschrieben ist, ist das Bestandteil (A) nicht auf das acetalisierte Produkt der PVA begrenzt und eine modifizierte PVA, die mit einer anderen Verbindung als eine Aldehydverbindung modifiziert ist, welche mit den Hydroxylgruppe der PVA in der gleichen Weise wie bei der Acetalisierung reagiert, kann als Bestandteil (A) verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung wird eine solche sich von dem acetali sierten Produkt unterscheidende modifizierte PVA zur Vereinfachung auch als "Polyvinylacetal-Harz" bezeichnet. Beispiele für andere Modifikatoren als Aldehydverbindungen schließen Carboxylverbindungen, Epoxyverbindungen, Isocyanatverbindungen, Säureanhydride, N- Methylolverbindungen, polyvalente Metallverbindungen und dergleichen ein. Die Additions- und/oder Kondensationsreaktionsprodukte von diesen Verbindungen und PVA sind allgemein bekannt. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Bestandteil (A) kann eine Verbindung sein, die durch Acetalisierung der PVA mit einer Aldehydverbindung und dann weiterer Modifizierung der acetalisierten PVA mit einen anderen Modifikator als die Aldehydverbindung erhalten wird.
Als das Monomer mit der durch eine aktive Energiestrahlung behandelbaren ethylenartigen ungesättigten Gruppe, welches als Bestandteil (B) in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird bevorzugt ein Monomer mit einer ethylenartigen ungesättigten Gruppen pro Molekül verwendet. Weiter bevorzugt wird ein hydrophiles Monomer mit guter Affinität für wässrige Tinte verwendet. Zum Beispiel wird bevorzugt wenigstens eines aus folgender Gruppe verwendet: Polyether modifizierte Mono(meth)acrylate, (meth)acrylamid Derivate, Mono(meth)acrylate mit einer Aminogruppe, Mono(meth)acrylate mit einer Hydroxylgruppe, Mono(meth)acrylate mit einer Phosphorsäuregruppe und Stickstoff enthaltende zyklische Vinylmonomere.
Beispiele von solchen Monomeren schließen Methylacrylamid, Polyethylenglycol-mono(meth)acrylat) Alkyl substituiertes (Meth)acrylamid, Alkoxy modifiziertes (meth)acrylamid, Methylol modifiziertes (meth)acrylamid, N,N-dimethylaminoethyl-(meth)acrylat, N,N- diethylaminoethyl-(meth)acrylat, Hydroxyethyl- (meth)acrylat, Hydroxypropyl-(meth)acrylat, Polyhydrier ter alkohol diglycidyl ether mono(meth)acrylat, Alkylenoxid modifiziertes Phosphorsäure mono(meth)acrylat, Carprolacton modifiziertes Phosphorsäure mono(meth)acrylat, Acrylolmorpholin, N-Vinyloxazolidon, N- Vinylsuccinimid, n-Vinylpyrrolidon, n-Vinylcaprolactam und dergleichen.
Beispiele der kommerziellen Produkte schließen primär AE- 350 und primär PME-400 (Nipponoil und Fats Co., Ltd.), NK Ester ANP-10 G und NK Ester AM-90 G (Shin-Nakamura Chemical Industrie Co., Ltd.) ein, welche Mono(meth)acrylate mit einer Polyethylenglykoleinheit sind; n-MAM (Nitto Chemical Industrie Co., Ltd.) DMAA (KOHJIN Co., Ltd.) und dergleichen, welche Acrylamid-Derivate sind; DMAEA (KOHJIN Co., Ltd.), Leitester DE (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) und dergleichen, welche (Meth)acrylate mit einer Aminogruppe sind; Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Denacoacrylat, DA-100 (Nagase Chemicals Ltd.), welche (Meth)acrylate mit einer Hydroxylgruppe sind; AR-100 und NR-260 (Daihachi Chemical Industrie Co., Ltd.), welche Alkylenoxid modifizierte Phosporsäurenmono(meth)acrylate sind, Stickstoff enthaltene zyklische Vinylmonomere wie etwa Acryloylmorpholin, N- Vinylpyrrolidon und dergleichen.
Wie das Monomer mit einer durch aktive Energiestrahlung behandelbaren ethylenartigen ungesättigten Gruppe kann auch ein polyfunktionales Monomer mit wenigstens zwei ethylenartigen ungesättigten Gruppen in seinem Molekül verwendet werden. Jedoch ist der Gehalt von solch einem polyfunktionalem Monomer bevorzugt 50 Gew.-% oder weniger und weiter bevorzugt 10 Gew.-% oder weniger, relativ zu dem Gehalt des Monomers mit einer ethylenartigen ungesättigten Gruppe. Bei der Verwendung von mehr als 50% des polyfunktionalen Monomers nimmt die Druckqualität auf der gebildeten Tinte empfangenden Schicht manchmal signifikant ab oder der Aufzeichnungsträger ist manchmal wegen der Aushärtungsschrumpfung bei der Bildung der Tinte empfangenden Schicht deformiert.
Wenn der Gehalt des polyfunktionalen Monomers 10% übersteigt die Tinte empfangende Schicht gute Tintenstrahldruckfähigkeit auf einen Aufzeichnungssegment mit einer geringen Drucklast, aber die Tinte empfangende Schicht kann auf einem Aufzeichnungssegment einer hohen Drucklast nicht ausreichend Tinte absorbieren, und verursacht so "Bördeln [beading]".
Beispiele von solchen polyfunktionalen Monomeren schließen Kondensationsprodukte von Polyhydroalkoholen oder Polyhydroalkoholkondensaten und eine Mehrzahl von (Meth)acrylaten, wie etwa Ethylenglykol-di(meth)acrylat, Diethylenglykol-di(meth)acrylat, Polyethylenglykoldi (meth)acrylat, Glycerintri(meth)acrylat und dergleichen ein. Polyvinylalkohole mit wenigstens einer funktionalen Gruppe, ausgewählt aus N,N-Methylen-bis(meth)acrylamid, (Meth)acryloyl, Haloacryl (meth) acryloyl und N- Methylolacrylamid.
Bestandteil (B) wird in einem Gewichtsverhältnis (B)/(A) im Bereich von 1/100 bis 5/1 und weiter bevorzugt in dem Bereich von 10/100 bis 3/1 in Bezug auf das als Komponente (A) verwendete Polyvinylacetat verwendet. Wenn das Verhältnis der verwendeten Komponente (B) geringer als 1/100 ist, wird der Effekt der Addition des Bestandteils (B) zu dem Bestandteil (A) nicht ausreichend erhalten und wenn das Verhältnis weniger als 10/100 ist, ist der Effekt der Addition gering. D. h. der Effekt der Verbesserung der Wasserwiderstandsfähigkeit der gebildeten Tinte empfangenden Schicht ist unzureichend und die Bedruckbarkeit der Tinte empfangenden Schicht selbst wird nicht ausreichend verbessert. Wenn der Bestandteil (B) in einem Verhältnis (B)/(A) von mehr als 5/1 verwendet wird, nimmt die Absorptionsleistung der gebildeten Tinte empfangenden Schicht ab und folglich kann eine gute Druckqualität nicht erhalten werden. Diese Tendenz ist besonders in einem Bild mit einer hohen Drucklast bemerkbar. Diese Tendenz tritt allmählich ein, wenn das Verhältnis (B)/(A) der Komponente B 3/1 übersteigt. In einigen Fällen wird der Aufzeichnungsträger wegen der Schrumpfung der Tinte empfangenden Schicht bei der Bildung der Tinte empfangenden Schicht deformiert.
Das kationische als Komponente (C) verwendete Harz in der vorliegenden Erfindung ist solange nicht begrenzt, wie es einen kationischen Anteil in seinem Molekül enthält. Wenn ein Bild auf der Tinte empfangenden Schicht, die eine kationische Verbindung unter Verwendung einer farbstoffhaltigen Tinte enthält, werden die Wasserwiderstandsfähigkeit und die Bilddichte des aufgezeichneten Bildes verbessert, aber die Lichtwiderstandsfähigkeit tendiert zur Verschlechterung. Um eine ausreichende Wasserwiderstandsfähigkeit und Dichte des Bildes zu erhalten, wobei das kationische Harz in der geringsten möglichen Menge zugegeben wird, wird bevorzugt ein kationisches Harz mit einen durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 50.000 und weiter bevorzugt 1000 bis 10.000 verwendet. Wenn das durchschnittliche Molekulargewicht geringer als 500 ist, hat das aufgezeichnete Bild eine unzureichende Wasserwiderstandsfähigkeit. Wenn das durchschnittliche Molekulargewicht 50.000 übersteigt, tendiert die Effizienz der Bindung zum Farbmolekül wegen der strukturellen molekularen sterischen Hinderung des kationischen Harzes abzunehmen und die Zugabe einer geringen Menge des kationischen Harzes hat folglich einen geringen Effekt.
Auf der anderen Seite wird bei Aufzeichnung mit einer pigmenthaltigen Tinte die Bilddichte verbessert und eine Farbvermischung an Grenzen zwischen verschiedenen Farben mit einer hohen Drucklast kann verhindert werden. Bei einer pigmenthaltigen Tinte verursacht die Verwendung des kationischen Harzes keine Verschlechterung in der Lichtwiderstandsfähigkeit des aufgezeichneten Bildes, aber die Verwendung einer großen Menge des kationischen Harzes verursacht eine Verschlechterung in der Wasserwiderstandsfähigkeit der Tinte empfangenden Schicht selbst. Daher muss die Menge des kationischen Harzes notwendigerweise minimal sein.
Beispiele von kationischen Harzen schließen Polydimethyldiallylamoniumchlorid, kationisch modifiziertes Polyacrylamid, Copolymere von Acrylamid und einem kationischem Monomer, Polyallylamin, Polyaminsulfon, Polyvinylamin. Polyethylenimin, Polyamidepichlorohydrinharze, Polyvinylpyrridiniumhalogenide und dergleichen ein.
Andere Beispiele von solchen kationischen Harzen schließen Copolymere von Vinylpyrrolidonmonomer und anderen allgemeinen Monomeren, Copolymere von Vinyloxazolidonmonomer und anderen allgemeinen Monomeren, Copolymere von Vinylimidazolmonomer und anderen allgemeinen Monomeren und dergleichen ein.
Obwohl die vorhergehenden kationischen Harze bevorzugt verwendet werden, können die Harze ein oder in einer Mischung von einer Mehrzahl von Harzen verwendet werden und das kationische Harz ist natürlich nicht auf diese Harze begrenzt.
Das als Bestandteil (C) verwendete Harz wird in einem Gewichtsverhältnis (C)/(A)+(B) in dem Bereich von 0,5/100 bis 30/100 bis zu der Gesamtmenge des als Bestandteil (A) verwendeten Polyvinylacetalharzes und des als Komponente (B) verwendeten Monomers. Wenn das Verhältnis geringer als 0,5/100 ist, hat das auf der Tinte empfangenden Schicht gebildete aufgezeichnete Bild unzureichende Wasserwiderstandsfähigkeit und schlechte Langzeitlagerungseigenschaften bei hoher Umgebungstemperatur und - feuchtigkeit. Wenn das kationische Harz in einem Verhält nis von mehr als 30/100 verwendet wird, nimmt die Tintenabsorptionsfähigkeit der gebildeten Tinte empfangenden Schicht ab, auch die Gleichmäßigkeit bei einfarbigem Drucken nimmt ab, es tritt leicht Bördeln [beading] an Grenzen zwischen Bildern mit verschiedenen Farben auf und die Tintenfixierungseigenschaften tendieren zur Verschlechterung. Die Wasserwiderstandsfähigkeit der die Tinte empfangenden Schicht selbst nimmt ab. Bei Verwendung einer farbstoffhaltigen Tinte tendiert die Lichtwiderstandsfähigkeit des aufgezeichneten Bildes zur Verschlechterung.
Neben den obigen wesentlichen Bestandteilen (A), (B) und (C) kann ein. Aluminiumhydrat als Komponente (D) hinzugefügt werden. Die Zugabe des Bestandteils (D) verbessert die Widerstandsfähigkeit gegenüber Fingerabdrücken, Tintenfixierungseigenschaften, Bildlagerungseigenschaften, etc. der Tinte empfangenden Schicht. Die Zugabe der Komponente (D) verbessert auch die Bedeckungseigenschaft der Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht für das Substrat und ist folglich besonders effektiv zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht durch Druckbedeckung.
Beispiele des als Verbindung (D) verwendeten Aluminiumhydrats schließen Gibbsit, Bayerit, Nordstrandit, Boehmit, Diaspore und dergleichen ein.
Das als Bestandteil (D) verwendete Aluminiumhydrat wird vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von (D)/((A) + (B) + (C)) in dem Bereich von 1/100 bis 50/100 des Gesamtanteils der wesentlichen Bestanteile verwendet. Wenn das Verhältnis weniger als 1/100 ist, weist die Zugabe des Aluminiumhydrats unzureichende Effekte auf. In einem Verhältnis von über 50/100 verschlechtert sich die Tintenabsorptionsfähigkeit der gebildeten Tinte empfangenden Schicht, die Gleichförmigkeit einfarbigen Drucks verschlechtert sich, es tritt Bördeln [beading] an Grenzen zwischen Bildern mit verschiedenen Farben auf und die Tintenfixierungseigenschaften sind auch unzureichend. Außerdem härtet die Tinte empfangende Schicht selbst aus und folglich kann sie einer Verformung des Aufzeichnungsträgers nicht folgen, wodurch eine Rissebildung oder Abschälung der Tinte empfangenden Schicht hervorgerufen wird. Die Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht kann weiterhin verschiedene Zusätze enthalten wie etwa Füllstoff etc. in einem Bereich, welcher das Erreichen der Aufgaben der vorliegenden Erfindung nicht stört. Beispiele von Füllstoffen schließen Silicamaterial, Tonerde, Aluminiumsilicat, Magnesiumsilicat, Talg, Ton, Hydrotalkit, Calciumcarbonat, Titanoxid, Zinkoxid, plastische Pigmente wie etwa Polyethylen, Polystyrol, Polyacrylat und dergleichen ein.
Beispiele für andere Zusatzstoffe schließen verschiedene oberflächenaktive Substanzen, Antischäumungsmittel, Antioxidantien, floureszierende Aufheller, Ultraviolettabsorber, Dispersionsmittel, Viskositätsmodifikatoren, pH einstellende Substanzen, Antischimmelwirkstoffe, Plastifizierungsmittel und dergleichen. Irgendwelche gewünschte Zusatzstoffe können von konventionellen bekannten Verbindungen nach Bedarf ausgewählt werden.
Als ein anderes Bestandteil, das in der Tinte empfangenden Schicht enthalten sein kann, kann irgendein Polymer, welches wässrige Tinte empfangen und welches Löslichkeit oder Affinität für wässrige Tinte aufweist, in einem Bereich verwendet werden, welcher das Erreichen der Aufgaben der vorliegenden Erfindung nicht stört. Beispiele von solchen Polymeren schließen synthetische Harze wie etwa Polyvinylalkohol, Polyurethan, Carboxymethylzellulose, Polyester, Polyacrylsäure(ester), Hydroxyethylzellulose, Melaminharze und modifizierte Produkte davon; natürliche Harze wie etwa Algomin, Selatin, Casein, Stärke, kationische Stärke, Akaziengummi, Natriumalginat und dergleichen ein. Trotzdem sind die anderen Bestandteile nicht auf diese Polymere begrenzt und diese Polymere können in Kombination verwendet werden.
Die Tinte empfangende Schicht wird durch Bestrahlung mit aktiver Energiestrahlung behandelt. Beispiele von solcher aktiver Energiestrahlung schließen Elektronenstrahlen, Ultraviolettstrahlen, Alpha-Strahlen, Beta-Strahlen, Gamma-Strahlen, Röntgenstrahlen und dergleichen ein. Von diesen Strahlen sind Alpha-Strahlen, Beta-Strahlen, Gamma-Strahlen und Röntgenstrahlen für den menschlichen Körper gefährlich und folglich werden Elektronen- oder Ultraviolettstrahlen, welche auf industriellem Gebiet weithin verwendet werden, bevorzugt.
Wenn die Tinte empfangende Schicht unter Verwendung von Elektronenstrahlen behandelt wird, beträgt die Dosis der Elektronenstrahlen allgemein 1 bis 100 Mrad. Bei einer Dosis von weniger als 0,1 Mrad, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Tinte empfangende Schicht auf Grund der unzureichenden Dosis nicht vollständig behandelt sein wird, während bei einer Dosis von über 100 Mrad, die Tinte empfangende Schicht oder das Substrat sich verschlechtern können. Die Beschleunigung der Elektronenstrahlen ist ungefähr 50 bis 300 KeV. Elektronenstrahlen werden durch Verfahren, wie etwa Abtastverfahren, Vorhangstrahlverfahren, Weitstrahlverfahren oder dergleichen angewendet. Anders als bei Behandlung durch Ultraviolettstrahlung benötigt die Elektronenstrahlung keinen Photopolymerisationsinitiator und folglich besteht kein Problem im Hinblick auf eine Färbung durch den Photopolymerisationsinitiator oder Geruchsbildung. Elektronenstrahlung hat auch den Effekt der Verbesserung der Produktivität des Aufzeichnungsträgers und der Tinte empfangenden Schicht.
Wenn die Tinte empfangende Schicht durch die Verwendung von Ultraviolettstrahlen behandelt wird, muss ein Fotopolymerisationsinitiator zu der Tinte empfangenden Schicht hinzugefügt werden. Fotopolymerisationsinitiatoren, welche allgemein zur Photopolymerisation von Acrylmonomeren verwendet werden, können verwendet werden. Beispiele für solche Fhotopolymerisationsinitiatoren schließen ein Thioxanthon, Benzoin, Benzolnalkyletherxanthon, Dimetylxanthon, Benzophenon, Anthrazen, 2,2-Diethoxyacetophenon, Benzyldimetylketal, Benylphenyldisulfid, Antrachinon, 1- Chlorantrachinon, 2-Ethylantrachinon, 2-tert- Butylantrachinon, N,N'-tetraether-4, 4'- Diaminobenzophenon, 1,1-Dichloroacetophenon und dergleichen. Die Menge des angewendeten Photopolymerisationsinitiators beträgt 0,1 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, relativ zum Fettstoffgehalt in der Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht.
Die Behandlungsreaktion kann entweder vor oder nach der Tintenstrahlaufzeichnung ausgeführt werden, welches unten beschrieben werden wird. Das Verfahren zur Behandlung der Tinte empfangenden Schicht vor der Tintenstrahlaufzeichnung erleichtert die Regelung der Druckzeit. Das Verfahren, in dem die Behandlungsreaktion der Tinte empfangenden Schicht nach der Tintenstrahlaufzeichnung ausgeführt wird, verbessert die Tintenabsorptionsfähigkeit und verbessert folglich die Druckqualität, da die Tinte empfangende Schicht zur Zeit der Tintenstrahlaufzeichnung nicht behandelt wird. Als in der vorliegenden Erfindung verwendetes Aufzeichnungsträgersubstrat kann irgendein gewünschtes Substrat, das in geeigneter Weise ausgewählt wird aus Papier, wie etwa holzfreies Papier, Mediumbetriebspapier, Kunstpapier, Klebepapier, wiederverwertetes Papier, Kreidepapier, farbbeschichtetes Papier, Wellpapier, harzbeschichtetes Papier und dergleichen; Folien oder Platten aus Plastik wie etwa Polyethylen, Terephthalat, Diacetat, Triacetat, Cellophan, Zelluloid, Polycar bonat, Polyimid, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylat, Polyethylen, Polypropylen und dergleichen; und Glasplatten.
Das Substrat des verwendeten Aufzeichnungsträgers in der vorliegenden Erfindung kann eine glatte oder unebene Oberfläche haben und kann transparent, lichtdurchlässig oder undurchsichtig sein. Eine matte Schicht und ein freisetzbarer Kleber können auf einer Seite des Substrats entgegengesetzt zur Druckoberfläche bereitgestellt werden. Alternativ kann eine Klebeschicht auf der Druckoberfläche nach Drucken auf dem Aufzeichnungsträger bereitgestellt werden.
Das Substrat des Aufzeichnungsträgers wird in geeigneter Weise aus den vorhergehenden Substrate in Übereinstimmung mit dem Zweck der Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsträger ausgewählt, die Verwendung des aufgezeichneten Bildes und verschiedene Bedingungen wie etwa Adhäsion zu der hierauf aufgetragenen Tinte empfangenden Schicht.
In der Herstellung des Aufzeichnungsträgers der vorliegenden Erfindung werden die oben erwähnten Bestandteile (A), (B) und (C) oder (A), (B), (C) und (D) und wenn benötigt andere Zusatzstoffe in Wasser, Alkohol, Polyhydroalkohol oder anderen geeigneten organischen Lösungsmitteln gelöst oder dispergiert um eine Bedeckungslösung zur Ausbildung einer Tinte empfangenden Schicht herzustellen.
Die so erhaltene Bedeckungslösung wird auf der Oberfläche des Substrats aufgetragen durch zum Beispiel ein Siebdruckverfahren, ein Wirbelbeschichtungsverfahren, ein Walzenstreichverfahren, ein Klingenstreichverfahren, ein Luftmesserstreichverfahren, ein Gaterollaufstreichverfahren, ein Stabstreichverfahren, ein Flächendruckverfahren, ein Sprühbedeckungsverfahren, ein Gravurbedeckungsverfah ren, ein Florstreichverfahren oder dergleichen. Das Substrat wird dann getrocknet unter Verwendung zum Beispiel eines Heißlufttrocknungsofen oder einer Erhitzungstrommel getrocknet, um einen Aufzeichnungsträger gemäss der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Der Aufzeichnungsträger kann weiterhin hoch-sattiniert werden, um die Tinten empfangende Schicht zu glätten oder die Oberflächenstärke hiervon, soweit erforderlich, zu vergrößern.
Das Bedeckungsgesamtgewicht (Fettstoffgehalt) der Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,2 bis 50 g/cm², weiter bevorzugt 1 bis 30 g/cm². Wenn das Bedeckungsgewicht weniger als 0,2 g/cm² beträgt, besteht kein bemerkbarer Effekt in Bezug auf die Färbungseigenschaften des Farbstoffs, die Tintenabsorptionskapazität, oder die Tintenfixierungseigenschaften der gebildeten Tinte empfangenden Schicht. Bei einer 50 g/cm² übersteigenden Bedeckungsschicht auf der anderen Seite tritt signifikantes Einrollen bei einen in einer Umgebung von geringer Temperatur und geringer Feuchtigkeit erhaltenen Aufzeichnungsträger auf. Wenn das Bedeckungsgewicht der Bedeckungslösung zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht in Form von Dicke nach Trocknung ausgedrückt wird, ist die Dicke vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 50 um.
Jede bekannte Tinte kann zur Tintenstrahlaufzeichnung auf den Aufzeichnungsträger gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Wasserlösliche Farbstoffe wie etwa Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe, Lebensmittelfarbstoffe und dergleichen; Dispersionsfarbstoffe und Pigmente können als in der Tinte enthaltende Aufzeichnungsmittel verwendet werden. Irgendwelche Aufzeichnungsmittel, welche allgemein zur Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden, können ohne irgendwelche Begrenzung verwendet werden. Vom Blickwinkel der ionischen Bindung zu dem als Komponente (C) in der Tinte empfangenden Schicht des Aufzeichnungsträgers enthaltenen kationischen Harz aus betrachtet, werden vorzugsweise anionische Farbstoffe oder Pigmentdispersionen verwendet.
Der Aufzeichnungsträger wird bevorzugt bei einem Gewichtsverhältnis von 0,1 bis 20% der Gesamtmenge der Tinte verwendet. Das Lösungsmittel für eine Tintenstrahlaufzeichnungstinte in der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt Wasser oder ein gemischtes Lösungsmittel, das Wasser und ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel enthält. Ein gemischtes Lösungsmittel, das Wasser und ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel enthält, ist weiter bevorzugt, und ein mehrere Hydroxylgruppen enthaltener Alkohol, der den Effekt hat, Tintenaustrocknung zu verhindern, ist bevorzugt als ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel enthalten.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsträger der vorliegenden Erfindung durch Anwendung einer Tinte hierauf ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, welches irgendein System verwenden kann, das zur effektiven Freisetzung einer Tinte aus einer Düse und zur Anwendung der Tinte auf dem Aufzeichnungsträger fähig ist. Besonders das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 54-59936 offenbarte Tintenstrahlsystem, in welcher eine Tinte aufgrund der Wirkung von thermischer Energie in schneller Weise sein Volumen ändert und aus einer Düse durch die Wirkung dieser Zustandsänderung ausgeworfen wird, kann effektiv verwendet werden.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Beispiele näher beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung steht "Teile" oder "%" für "Gewichtsteile" oder "Gewichts-%", wenn nicht ausdrücklich anderes festgelegt wird.
Als ein Apparat zur Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsträger wurde der von Canon hergestellte Bubble Jet Color Printer BJC-600 (Handelsname) verwendet. Der Overheadfolienmodus wurde als Druckmodus verwendet. Die Aufzeichnung wurde auf einem blattförmigen Aufzeichnungsträger ausgeführt unter Verwendung eines Druckers, in welchem der Papierzuführungsteil so umgewandelt wurde, dass der Aufzeichnungsträger durch einen Riemen horizontal übertragen werden konnte.
Das in den Beispielen verwendete Polyvinylacetalharz wurde durch eine allgemein bekannte Acetalisierungstechnik synthetisiert.

BEISPIELE 1 BIS 18 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 6

Tabellen 1 und 2 zeigen die Typen und Mischungsverhältnisse der Polyvinylacetalharze, Monomere, kationische Harze und ein Aluminiumhydrat, die zur Ausbildung der Bedeckungslösung zur Abbildung der Tinte empfangenden Schicht verwendet wurden.
Die Herstellungsbedingungen waren wie folgt:
Nachdem die Bedeckungslösung aufgetragen wurde, wurde die Bedeckung bei 60ºC für 30 Minuten allein in Beispiel 14 und bei 90ºC für 10 Minuten in den anderen Beispielen und Vergleichsbeispielen getrocknet.
In allen Beispielen und Vergleichsbeispielen war die Bedeckungsmenge nach Trocknung innerhalb des Bereichs von 10 bis 20 g/m².
In Beispiel 18 wurde die Tinte empfangende Schicht nach Tintenstrahlaufzeichnung behandelt und in den anderen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde die Tinte empfangende Schicht vor der Tintenstrahlaufzeichnung behandelt.
In den Beispielen 14 und 18 wurde die Tinte empfangende Schicht durch Anwendung von Elektronenstrahlen mit einer Stromstärke von 6 mA und einer Dosis von 3 Mrad behandelt und in den anderen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde Ultraviolettstrahlung unter Verwendung einer Ultra- Hochdruckquecksilberlampe mit einer Wellenlänge von 365 nm und 800 mJ/cm² angewendet. Tabelle 1
(1) Als Substraten wurden verwendet:
Weißer PET-Film: Merinex 339 (Dicke 110 um) hergestellt durch I. C. I. Corp.
Methycrylplatte: Comoglass (Dicke 1 mm) hergestellt von Kuraray Co., Ltd. Aluminumblech: 5052 Material.
Holz: kommerzielles Produkt (Zeder, Dicke 12 mm).
(2) PVA wurde hergestellt durch Kuraray Co., Ltd.
(3) BA bezeichnet Benzaldehyd, nBuA bedeutet n- Butylaldehyd und PhAcA ist Phenylacetaldehyd.
(4) AMP-10G ist Phenoxidethylacrylat (Shin Nakamura Chemical Industrie Co., Ltd.).
AMP-20G ist Phenoxydiethylenglykolacrylat (Shin Nakamura Chemical Industrie Co., Ltd.).
AMP-60G ist Phenoxypolyethylenglykolacrylat (Shin Nakamura Chemical Industrie Co., Ltd.)
New Frontier ME-3 ist Methoxytrieethylenglykolacrylat (Dalichi Kgyo Seiyaku Co., Ltd.) Tabelle 2
(5) Alle kationischen Harze wurden hergestellt durch Nitto Chemical Industrie Co., Ltd.
(6) AS-100 ist Aluminlumsol, produziert durch Nissan Chemical Industries, Ltd., und AS-2 und AS-3 sind Aluminiumsole, hergestellt durch Shokubai Kagaku.
(7) Darocure 1173 ist ein Photopolymerisationsinitiator, hergestellt durch Ciba Geigy Co., Ltd.
(8) AD ist ein anionischer Farbstoff und AP ist ein anionisches Pigment.
(9) Die erhaltenen farbigen Druckproben wurden im Hinblick auf folgende Punkte bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung wurden in Tabelle 3 gezeigt.

Bewertungspunkte

(1) Siebdruckbarkeit (Bedeckungsfähigkeit)

Die zur Ausbildung der Tinte empfangenden Schicht hergestellte Bedeckungslösung wurde auf jedem der Substrate siebgedruckt unter Verwendung eines rostfreien Siebes (100 mesh), Liniengröße 100 um) nach Trocknung wurden die Druckproben auf der Basis folgender Kriterien bewertet:
o: keine Zellen und eine Oberflächenglattheit im Bereich von 1 um oder weniger;
Δ: 1 bis 10 Zellen in 100 mm² oder eine im Bereich von über 1,0 um bis 1,5 um;
x: mehr als 10 Zellen und eine Glattheit im Bereich von mehr als 1, prn.

(2) Bildqualität

Einfarbengleichförmigkeit und Verlaufen an Grenzen zwischen verschiedenen Farben wurden durch visuelle Beobachtungen auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet:
o: kein Problem
x: sehr schlechte Bildqualität
Δ: zwischen o und x

(3) Tintenabsorptionskapazität

Ein Bild wurde auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet.
o: sauberer einfarbiger Druck in 200% Drucken
x: unsauberer einfarbiger Druck in 100% Drucken

(4) Wasserwiderstandsfähigkeit

(5) Eine Stunde nach Aufzeichnung wurde ein Aufzeichnungsträger für 10 Sekunden in eine Wasser enthaltende Schüssel eingetaucht und wieder herausgezogen. Nachdem das Wasser mit einem Kinnhandtuch weggewischt wurde, wurde die Wasserwiderstandsfähigkeit durch visuelle Beobachtung auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet:
o: Das Bild änderte sich kaum.
Δ: Die Tinte floss hinaus oder die Tinte empfangende Schicht schwoll an, aber nach Trocknung wurde das Bild im wesentlichen im gleichen Zustand wie vor dem Test wiederhergestellt.
x: die Tinte empfangende Schicht schwoll an, schälte sich ab oder spaltete sich ab und nach Trocknung war diese in einem Zustand der sich signifikant von dem Zustand vor dem Wasserwiderstandstest unterschied.

(5) Widerstandsfähigkeit gegenüber Fingerabdrücken

Nachdem schweissige Fingerabdrücke auf die Aufzeichnungsoberfläche gedrückt wurde, wurde die Oberfläche mit einem Kinnwischtuch abgewischt und dann visuell beobachtet. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber Fingerabdrücken wurde auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet:
o: Fingerabdrücke konnte vollständig weggewischt werden.
x: Fingerabdrücke konnten nicht vollständig weggewischt werden.
Δ: Zwischen o und x.

(6) Bildspeichereigenschaften

Ein Bild wurde auf jedem der Aufzeichnungsträger unter Verwendung des obigen Druckers aufgezeichnet, in einer Umgebung von 35º Temperatur und 90% Feuchtigkeit von 10 Tage gelagert und dann mit den Bild vor der Lagerung verglichen. Die Bildlagereigenschaften wurden auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet:
x: Tintenausfließen, Verlaufen oder Verdickung der Schriftzeichen trat auf und die Bildqualität wurde so signifikant verschlechtert verglichen mit der Bildqualität vor der Lagerung.
o: es wurde keine Veränderung festgestellt.
Δ: Zwischen x und o. Tabelle 3
In den Vergleichsbeispielen 1 und 5 hatte der Bedeckungsfilm eine unzureichende Flachheit und enthielt Blasen und so wurden andere Eigenschaften als die Siebdruckbarkeit nicht bewertet.
* Da die Auftragung durch eine Balkenauftragungsmaschine ausgeführt wurde, wurde die Siebdruckbarkeit nicht bewertet.
Wie oben beschrieben stellt die vorliegende Erfindung einen Aufzeichnungsträger mit einer Tinte empfangenden Schicht bereit, wobei die Bedeckungslösung, welche die Tinte empfangende Schicht ausbildet, herausragende Bedeckungseigenschaften für ein Substrat hat. Folglich ist es möglich eine Tinte empfangende Schicht zu gewährleisten, die jede gewünschte Form auf nicht nur einen Blatt geformten Substrat aber auch einem dicken Substrat wie etwa einen Plastikstück, Holzstück oder Glas hat, ohne dass ein Verlaufen in die Peripherie hiervon der Bedeckungslösung für die Tinte empfangende Schicht verursacht wird.
Die Tinte empfangende Schicht kann in einem Muster ausgebildet werden. Der Aufzeichnungsträger der vorliegenden Erfindung hat eine herausragende Tintenabsorption und hohe Tintenabsorptionskapazität, und ist fähig zur Ausbildung eines Bildes mit klaren Bildpunkten, einer hohen optischen Dichte und hohe Auflösung. Das auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnete Bild und die Tinte empfangende Schicht selbst sind stabil und verschlechtern sich sogar im Falle einer Aussetzung gegenüber hoher Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit für eine lange Zeit nicht. Der Aufzeichnungsträger hat auch eine herausragende Widerstandsfähigkeit gegenüber Fingerabdrücken, und die Tinte empfangende Schicht und der AufzeichnungsBereich hiervon haben eine exzellente Wasserwiderstandsfähigkeit.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen erläutert wurde, soll dies nicht dahingehend verstanden werden, dass die Erfindung durch die offenbarten Ausführungsformen begrenzt wird.

Claims

1. Aufzeichnungsträger, der ein Substrat und eine auf wenigstens einer Seite des Substrats bereitgestellte Tinte empfangende Schicht umfasst, wobei die Tinte empfangende Schicht eine Zusammensetzung oder ein Behandlungsprodukt davon umfasst,

das folgende Bestandteile umfasst:

ein Polyvinylacetalharz (A) mit Acetalgruppen, Acetylgruppen und Hydroxylgruppen;

ein Monomer (B) mit einer durch aktive Energiestrahlung behandelbaren ethylenartigen ungesättigten Gruppe; und

ein kationisches Harz (C);

bei einem Gewichtsverhältnis (B)/(A) innerhalb eines Bereichs von 1/100 bis 5/100, und ein Gewichtsverhältnis (C)/((A) + (B)) von 0,5/100 bis 3/100.

2. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 1, wobei das Polyvinylacetalharz ein aromatisches Polyvinylacetalharz ist.

3. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 1, wobei das Polyvinylacetalharz einen Acetalisierungsgrad in dem Bereich von 0,5 bis 40 Mol% hat und das Zusammensetzungsverhältnis der nicht umgesetzten zu den ungesetzten und nicht umgesetzten Hydroxylgruppen innerhalb eines Bereichs von 10 bis 60 Mol% ist.

4. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 1, wobei das Monomer eine ethylenartige ungesättigte Gruppe pro Molekül hat.

5. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 4, wobei das Monomer aus einer aus Polyether modifizierten Mono(meth)acrylat, (Meth)acrylamld Derivate, Mono (Meth)acrylate mit Aminogruppen, Mono(meth)acrylate mit Hyroxylgruppen, Mono(meth)acrylate mit Phosphorsäuregruppen und stickstoffhaltigen zyklischen Vinylmonomeren bestehenden Gruppe ausgewählt wird.

6. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 5, wobei das Monomer ausgewählt ist aus Dimethylacrylamid, Polyethylenglykol-mono(meth)acrylat, Alkyl substuiertes (meth)acrylamid, Alkoxy modifiziertes (Meth)acrylamid, Methylol modifiziertes (Meth)acrylamid, N,N- Dimethylaminoethyl (meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl (meth)acrylat, Hydroxyl (meth)acrylat, Hydropropyl (meth)acrylat, mehrere Hydroxylgruppen enthaltendes Alkoholdiglycidylether-mono(meth)acrylat, Alkylenoxyd modifiziertes Phosphorsäuremono(meth)acrylat, Caprolacton modifiziertes Phosphorsäuremono (meth)acrylat, Acryloylmorpholin, N-Vinyloxazolidon, N-Vinylsuccinimid, N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylcaprolactam Monomere.

7. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 1, wobei das kationische Harz ein durchschnittliches Molekulargewicht von 500 bis 50.000 hat.

8. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 7, wobei das kationische Harz ein durchschnittliches Molekulargewicht von 1000 bis 10.000 hat.

9. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis des Monomers (B) zu den Polyvinylacetalharz (A) innerhalb eines Bereichs von 10/100 bis 3/l ist.

10. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 1, das weiterhin ein Aluminiumhydrat als Komponente (D) umfasst.

11. Aufzeichnungsträger gemäss Anspruch 10, wobei das Zusammensetzungsverhältnis der Komponente (D) zu der Gesamtheit der Komponenten (A), (B) und (C) innerhalb des Bereichs von 1/100 bis 50/100 liegt.

12. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, das folgende Stufen umfasst:

Bereitstellung eines Aufzeichnungsträgers gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11; und

Anwendung einer Tinte auf den Aufzeichnungsträger zur Ausbildung eines Bildes.

13. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäss Anspruch 12, wobei die Tinte auf den Aufzeichnungsträger durch Anwendung thermischer Energie auf die Tinte aufgetragen wird.

14. Gedrucktes Erzeugnis, das durch ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäss Anspruch 12 hergestellt ist.

15. Verfahren zur Ausbildung eines Bildes durch Anwendung einer Tinte auf ein Substrat, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Ausbildung einer Tinte empfangenden Schicht durch Bedeckung von, wenigstens einer Seite des Substrats mit einer Zusammensetzung, die umfasst: Polyvinylacetalharz (A) mit Acetalgruppen, Acetylgruppen und Hydroxylgruppen; Monomer (B) mit einer durch aktive Energiestrahlung behandelbaren ethylenartigen ungestättigten Gruppe; und ein kationisches Harz (C); bei einem Gewichtsverhältnis (B)/(A) innerhalb eines Bereichs von 1/100 bis 5/1, und ein Gewichtsverhältnis (C)/((A) + (B)) innerhalb eines Bereichs von 0,5/100 bis 30/100;

Anwendung einer Tinte auf die Tinte empfangende Schicht durch ein Tintenstrahlverfahren zur Ausbildung eines Bildes; und dann

Anwendung aktiver Energiestrahlung auf die Tinte empfangende Schicht zur Behandlung der Tinte empfangenden Schicht.

16. Verfahren zur Ausbildung eines Bildes durch Anwendung einer Tinte auf ein Substrat, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Ausbildung einer Tinte empfangenden Schicht durch Bedeckung wenigstens einer Seite des Substrats, Zusammensetzung, die ein Polyvinylacetalharz (A) mit Acetalgruppen, Acetylgruppen und Hydroxylgruppen umfasst; ein Monomer (B) mit einer durch aktive Energiestrahlung behandelbaren ethylenartigen Gruppe; und ein kationisches Harz (C); bei einem Gewichtsverhältnis (B)/(A) innerhalb eines Bereichs von 1/100 bis 5/100, und einem Gewichtsverhältnis (C)/((A)+(B)) innerhalb eines Bereichs von 0,5/100 bis 30/100;

Anwendung aktiver Energiestrahlung auf die Bedeckung; und dann

Anwendung einer Tinte auf die Tinte empfangende Schicht durch ein Tintenstrahlverfahren zur Ausbildung eines Bildes.