DE69806826T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsblatt - Google Patents

Tintenstrahlaufzeichnungsblatt

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DE69806826T2
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Katsutoshi Torii
Motoaki Umezu
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Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG a) Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt und insbesondere ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer Druckfarben aufnehmenden Schicht, die insbesondere in der Absorption einer auf Wasser basierenden Druckfarbe ausgezeichnet ist, stabile gedruckte Buchstaben, Bilder, Muster oder dergleichen (nachstehend insgesamt kurz "Druckmarkierungen" genannt) mit hoher Qualität bereitstellen kann und auch in der Transportierbarkeit, Blockierungsbeständigkeit, Wasserechtheit und Feuchtigkeitsbeständigkeit ausgezeichnet ist.
    • b) Beschreibung des Standes der Technik
  • EP-A 0 349 141 offenbart ein Thermotransferdruckaufnahmeblatt, umfassend ein lockeres Material, eine Farbstoffaufnahme-Empfangsschicht und ein Trennmedium, das mit der Empfangsschicht verbunden ist, wobei das Trennmedium ein Reaktionsprodukt eines organischen Polyisocyanats, eines Isocyanatreaktiven Polydialkylsiloxans und eines polymeren Polyols darstellt.
  • Tintenstrahlaufzeichnen erfolgt zur Ausführung von Aufzeichnungen eines Bildes, von Buchstaben oder dergleichen durch Veranlassen winziger Tröpfchen einer Druckfarbe zum Fliegen und Anhaften an einem Aufzeichnungsblatt aus Papier oder dergleichen. Verschiedene Arbeitsprinzipien wurden vorgeschlagen, einschließlich beispielsweise das elektrostatische Anziehungsverfahren, das Verfahren, bei dem mechanische Vibrationen oder Schübe auf eine Druckfarbe mit Hilfe eines piezoelektrischen Elements anwendet werden und das Verfahren, bei dem eine Druckfarbe zu einer Dampfblase erhitzt und der erhaltene Druck genutzt wird. Als Aufzeichnungsverfahren, das Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen erlaubt, wenig Geräusche erzeugt und Drucken mit hoher Qualität und Mehrfarbendrucken ermöglicht, wird Tintenstrahlaufzeichnen immer mehr Verwendung für verschiedene Anwendungen finden.
  • Zur Verwendung bei solchem Tintenstrahlaufzeichnen wurden verschiedene Aufzeichnungsblätter vorgeschlagen, einschließlich Aufzeichnungsblätter, die auf Papier oder dergleichen Grundlagen mit Druckfarben aufnehmenden Schichten bereitgestellt werden, die hauptsächlich aus verschiedenen Pigmenten und Harzen zusammengesetzt sind, oder Aufzeichnungsblätter, die selbst beim Herstellen des Papiers eingearbeitete poröse Pigmente enthalten, sodass sofortige Absorption von Druckfarbe und Bildung von gut definierten Druckfarbenpunkten, ohne Verminderung der Druckqualität, aufgrund von Durchschlagen und/oder Ausbluten der an den Aufzeichnungsblättern anhaftenden Druckfarbe, gewährleistet werden kann.
  • Beispielsweise offenbart JP Kokai Nr. 57-82085 das Bereitstellen einer Druckfarben aufnehmenden Schicht, die aus einem in Wasser löslichen Polymer in Kombination mit sowohl einem anorganischen Pigment als auch einem organischen Pigment als Pigmente zusammengesetzt ist, und JP Kokai Nr. 62-268682 offenbart das Bereitstellen einer Druckfarben aufnehmenden Schicht, die aus feinem pulverigem Siliziumdioxid und einem Polyvinylalkohol-Copolymer, das Silanolgruppen enthält, zusammengesetzt ist.
  • Neben den Verbesserungen in der Leistung von Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, wie Hochgeschwindigkeitsaufreichnen, hochdichtes Aufzeichnen und Vierfarbenaufzeichnen, und der erhaltenen Ausdehnung ihrer Anwendungsgebiete wurde es für Tintenstrahlaufzeichnungsblätter jedoch auch notwendig, dass sie qualitativ hohe Eigenschaften aufzuweisen, wie:
  • (1) Sofortige Druckfarbenabsorption und große Druckfarbenabsorptionskapazität.
  • (2) Hohe Farberzeugungsfähigkeit für Druckfarben.
  • (3) Hohe Oberflächenfestigkeit auf der Druckfarben aufnehmenden Schicht.
  • (4) Hohe Wasserechtheit des Grundmaterials, sodass das Grundmaterial nicht Rauhigkeit oder Kräuseln durch eine Druckfarbe entwickelt.
  • (5) Gute Markierungslagerungsfähigkeit, wie Wasserechtheit und Ozonbeständigkeit, nach Drucken von Markierungen auf der Druckfarben aufnehmenden Schicht.
  • (6) Keine Qualitätsveränderungen der Druckfarben aufnehmenden Schicht während eines langen Zeitverlaufs.
  • Um diesen Erfordernissen zu genügen, wurde vorgeschlagen oder untersucht, ein poröses Pigment oder in Wasser lösliches Polymer mit ausgezeichnetem Druckfarbenabsorptionsvermögen als Komponente der Druckfarben aufnehmenden Schicht zu verwenden, die auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt angeordnet werden soll, einen Latex für eine Verbesserung der Wasserechtheit einer Druckfarben aufnehmenden Schicht zu verwenden, und als ein Grundmaterial selbst ein synthetisches Papierblatt, Kunststofffolie oder dergleichen, ausgestattet mit Wasserechtheit, zu verwenden.
  • Jedoch haben jene, die Papier als Grundmaterial oder ein in Wasser lösliches Polymer allein als eine Druckfarben aufnehmende Schicht einsetzen, schlechte Wasserechtheit, sodass Durchschlagen auf gedruckten Bereichen stattfinden kann, und Druckmarkierungen werden in der Definition folglich schlechter. Andererseits bergen jene, die ein synthetisches Papierblatt oder eine Kunststofffolie als ein Grundlagenmaterial verwenden, und jene, die einen Latex als ein Harz in einer Druckfarben aufnehmenden Schicht verwenden, die Probleme der Anhaftung zwischen der Druckfarben aufnehmenden Schicht und dem Grundmaterial und der Druckfarbenabsorptionsfähigkeit und Druckfarbentrocknungseigenschaft.
    • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer Druckfarben aufnehmenden Schicht bereitzustellen, das insbesondere in der Absorptionsfähigkeit von einer auf Wasser basierenden Druckfarbe ausgezeichnet ist, Druckfarbenpunkte von gut definierten Konturen bilden kann, in der Farberzeugungsfähigkeit von Druckfarben ausgezeichnet ist, stabile gedruckte Markierungen von hoher Qualität bereitstellen kann und auch in der Transportierbarkeit, Blockierungsbeständigkeit, Wasserechtheit und Feuchtigkeitsbeständigkeit überlegen ist.
  • Die vorstehende Aufgabe der vorliegenden Erfindung wurde durch die vorliegende Erfindung gelöst. Folglich wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt bereitgestellt, ausgestattet mit mindestens einer Druckfarben aufnehmenden Schicht auf mindestens einer Seite eines Grundmaterialblatts, wobei eine Harzkomponente, die die Druckfarben aufnehmende Schicht mit einer Dicke von mindestens 1 g/m² aufbaut, ein hydrophiles Polyurethanharz, hydrophiles Polyharnstoffharz, hydrophiles Polyurethan-Polyharnstoffharz oder hydrophiles Polyamidharz umfasst, wobei das Harz Siloxansegmente in einem Molekül davon aufweist, wobei die Siloxansegmente 0,1 bis 10 Gewichtsteile in 100 Gewichtsteilen des Harzes ausmachen.
  • Im Allgemeinen ist die Auftrennung von Druckzeichen auf einem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt abhängig von der absorbierten Menge an Druckfarbe. Zu hohe Druckfarbenabsorptionsfähigkeit wird zu einer Verminderung der Dichte von Druckzeichen und auch zu Verminderungen in ihrer Definition und im Farberzeugungsvermögen führen, sodass die Druckzeichen in der Auflösung schlechter sind.
  • Unangemessen niedrige Druckfarbenabsorptionsfähigkeit wird andererseits von Nachteilen begleitet, wie einer Verminderung der Qualität der Druckzeichen aufgrund von Unregelmäßigkeit in der Druckdichte und Durchschlagen und den Bedarf für eine längere Druckfarbentrocknungszeit, obwohl die Druckzeichen eine höhere Dichte aufweisen.
  • Um die vorstehend beschriebenen Probleme der herkömmlichen Druckfarbenaufzeichnungsblätter zu lösen, haben die Autoren der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Untersuchungen durchgeführt. Im Ergebnis wurde gefunden, dass die Anpassung eines speziellen Aufbaus für eine Druckfarben aufnehmende Schicht es möglich macht, ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer Druckfarben aufnehmenden Schicht zu erhalten, die ausgezeichnet in der Absorptionsfähigkeit einer auf Wasser basierenden Druckfarbe ist, Druckfarbenpunkte von gut definierten Konturen bilden kann, in der Farbreproduzierbarkeitsfähigkeit für Druckfarben ausgezeichnet ist, stabile Druckzeichen mit hoher Qualität bereitstellen kann und auch in der Transportierbarkeit, Blockierungsbeständigkeit, Wasserechtheit und Feuchtigkeitsbeständigkeit überlegen ist.
  • Im Allgemeinen kann man durch die Einführung von hydrophilen (wasserabweisenden) Siloxansegmenten in die Struktur eines Harzes nicht einfach gute Ergebnisse in Verbindung mit der Absorption von einer auf Wasser basierenden Druckfarbe erwarten. Es ist jedoch bekannt, dass die Oberfläche eines Films, hergestellt aus einem Harz mit einem niedrigen Siloxangehalt, vollständig von einer Siloxankomponente in einem trockenen Zustand bedeckt ist, jedoch wenn in Wasser oder dergleichen getaucht, das Harz ein Phänomen zeigt, indem die Siloxankomponente innerhalb des Harzes eingebettet ist; in anderen Worten, das Harz hat Umgebungsreaktivität [Kobunshi Ronbunshu (Collected Papers on Polymers), 48[4], 227 (1991), usw.].
  • In der vorliegenden Erfindung wird dieses Phänomen angewendet. Die angemessene Steuerung des Siloxangehalts in dem Harz macht es möglich, ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt bereitzustellen, das beim Drucken mit einer auf Wasser basierenden Druckfarbe Hydrophilizität auf einer Oberfläche davon aufgrund der Umweltreaktivität zeigt, wodurch sich ausgezeichnete Absorptionsfähigkeit für die auf Wasser basierende Druckfarbe zeigt, was die Bildung von gut definierten Druckfarbenpunkten erlaubt, ausgezeichnete Farberzeugungsfähigkeit für die Druckfarbe gewährleistet und folglich stabile Druckzeichen mit hoher Qualität liefert und die während und nach dem Drucken auf der Oberfläche davon durch die Siloxankomponente bedeckt ist, wodurch sich ausgezeichnetes Transportvermögen, Blockierungsbeständigkeit, Wasserechtheit und Feuchtigkeitsbeständigkeit zeigen.
    • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG IM EINZELNEN UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt ist dadurch gekennzeichnet, dass die Harzkomponente, die die Druckfarben aufnehmende Schicht ausmacht, Siloxansegmente in ihrem Molekül enthält. Anwendbar als dieses Harz ist ein hydrophiles Polyurethanharz, hydrophiles Polyharnstoffharz, hydrophiles Polyurethan-Polyharnstoffharz oder hydrophiles Polyamidharz, das Siloxansegmente enthält.
  • Eine Polysiloxanverbindung, die für die Einführung von Polysiloxansegmenten in das Harz, das die Druckfarben aufnehmende Schicht der vorliegenden Erfindung ausmacht, verwendbar ist, enthält eine oder mehrere reaktive Gruppen, beispielsweise Amino-, Epoxy-, Hydroxyl-, Mercapto-, Carboxyl- oder dergleichen Gruppen, in einem Molekül. Bevorzugte Beispiele der Polysiloxanverbindung, die solche reaktiven Gruppen enthält, können die nachstehenden Verbindungen einschließen: (1) Amino-modifizierte Polysiloxanverbindungen (2) Epoxy-modifizierte Siloxanverbindungen (3) Alkoholmodifizierte Siloxanverbindungen (4) Mercapto-modifizierte Siloxanverbindungen (5) Carboxyl-modifizierte Siloxanverbindungen
  • Die vorstehend aufgeführten Polysiloxanverbindungen, die die reaktiven organischen funktionellen Gruppen enthalten, sind Beispiele von Verbindungen, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt sind, sodass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von diesen beispielhaften Verbindungen begrenzt ist.
  • Folglich sind nicht nur die vorstehend beispielhaft angegebenen Verbindungen, sondern auch jene, die bis heute kommerziell vertrieben werden und leicht auf dem Markt erhältlich sind, alle in der vorliegenden Erfindung anwendbar.
  • Das hydrophile Polyurethanharz, hydrophile Polyharnstoffharz, hydrophile Polyurethan- Polyharnstoffharz oder hydrophile Polyamidharz, das die vorstehend beschriebene Polysiloxanverbindung als Bestandteilssegmente enthält, kann durch ein auf dem Fachgebiet an sich bekanntes Verfahren erhalten werden.
  • Es erfolgt nun eine genauere Beschreibung über bevorzugte unter diesen Verfahren. Es ist eine Verbindung, die Hydroxyl- oder Aminogruppen als Endgruppen enthält und mit einem Molekulargewicht in einem Bereich von 200 bis 800, die zum Gewinnen des hydrophilen Polyurethanharzes, hydrophilen Polyharnstoffharzes, hydrophilen Polyurethan-Polyharnstoffharzes oder hydrophilen Polyamidharzes durch eine Reaktion mit der vorstehend beschriebenen Polysiloxanverbindung bevorzugt ist.
  • Erläuternd für eine Verbindung, die Hydroxylgruppen als Endgruppen enthält und Hydrophilizität aufweist, sind:
  • - Polyethylenglycol,
  • - copolymerisiertes Polyol von Polyethylenglycol und Polytetramethylenglycol,
  • - copolymerisiertes Polyol von Polyethylenglycol und Polypropylenglycol,
  • - Polyethylenglycoladipat,
  • - Polyethylenglycolsuccinat,
  • - copolymerisiertes Polyol von Polyethylenglycol und Poly-ε-caprolacton und
  • - copolymerisiertes Polyol von Polyethylenglycol und Poly-γ-valerolacton.
  • Erläuternd für eine Verbindung, die Aminogruppen als Endgruppen enthält und Hydrophilizität aufweist, sind:
  • - Polyethylenoxiddiamin,
  • - Polyethylenoxidpropylenoxiddiamin,
  • - Polyethylenoxidtriamin und
  • - Polyethylenoxidpropylenoxidtriamin.
  • Es ist jedoch anzumerken, dass ein anderes Polyol oder Polyamin, das keine hydrophilen Ketten enthält, auch in Kombination zur Herstellung des Harzes verwendet wird, um Wasserechtheit zu verleihen.
  • Als ein organisches Isocyanat, das mit dem vorstehend beschriebenen Polyol und/oder Polyamin umzusetzen ist, kann beliebiges organisches Isocyanat, das bis jetzt bekannt ist, angewendet werden. Es ist natürlich auch möglich, ein Urethanprepolymer oder dergleichen anzuwenden, das durch Umsetzen eines solchen organischen Polyisocyanats mit einem Polyol oder Polyamin mit einem niedrigen Molekulargewicht erhältlich ist, unter Bildung von Isocyanat-Endgruppen. Als ein Kettenverlängerungsmittel ist ein beliebiges Dithiol mit niedrigem Molekulargewicht, Amin mit niedrigem Molekulargewicht oder dergleichen, die bislang dafür bekannt sind, anwendbar.
  • Das bevorzugte Molekulargewicht des hydrophilen Polyurethanharzes, hydrophilen Polyharnstoffharzes, hydrophilen Polyurethan-Polyharnstoffharzes oder hydrophilen Polyamidharzes, das aus solchen Materialien, wie vorstehend beschrieben, erhalten wird, und Siloxansegmente in seinem Molekül enthält, ist 10000 bis 500000, mit einem Molekulargewicht von 20000 bis 200000, was besonders bevorzugt ist. Diese Harze können entweder in einer lösungsmittellosen Weise oder in einem organischen Lösungsmittel hergestellt werden. Vom Standpunkt der Produktionsschritte ist die Herstellung von dem Harz in einem organischen Lösungsmittel, das bei der Bildung der Druckfarben aufnehmenden Schicht anwendbar ist, vorteilhaft, weil die erhaltene Harzlösung wie sie ist verwendet werden kann.
  • Die Polysiloxansegmente in dem Harz können entweder in Seitenketten (seitenständig) oder einem Gerüst enthalten sein. Wie der Anteil der Polysiloxansegmente sind die Polysiloxansegmente in einem derartigen Anteil enthalten, dass sie 0,1 bis 10 Gewichtsteile in 100 Gewichtsteilen des Harzes ausmachen.
  • Wenn der Gehalt der Polysiloxansegmente in dem Harz kleiner als 0,1 Gewichtsteile ist, können die guten Oberflächeneigenschaften - wie Wasserechtheit, hohe Durchlaufeigenschaft und Transportfähigkeit - des Aufzeichnungsblatts, wobei das Erreichen davon eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, nicht vollständig verwirklicht werden. Andererseits führt ein Gehalt von Polysiloxansegmenten, der höher als 10 Gewichtsteile ist, zu einer stärkeren Wasserabweisung und folglich zu Verschlechterungen in der Absorptionsfähigkeit der auf Wasser basierenden Druckfarbe und der Qualität von Druckzeichen. Der Inhalt von Polysiloxansegmenten außerhalb des vorstehenden Bereichs wird deshalb in der vorliegenden Erfindung nicht verwendet.
  • Anwendbare Beispiele dieser Grundmaterialblätter in den erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsblättern können Papierblätter, Kunststofffolien, Glasplatten, Textilien, Holzbretter und Metallbleche sein. Beispielhafte Papierblätter können Hochqualitätspapierblätter (das heißt holzfreie Papierblätter), Mittelqualitätspapierblätter (das heißt Papierblätter, hergestellt aus mindestens 70% chemischem Zellstoff und dem Rest von Holzschnitzelzellstoff), gestrichene Papierblätter und gussgestrichene Papierblätter sein.
  • Erläuternd für Kunststofffolien können Polyester-, Cellulosetriacetat-, Polycarbonat-, Poly(vinylchlorid)-, Polypropylen-, Polyamid-, Polystyrol-, Polyethylen- und Poly(methylmethacrylat)-Folien von 50-250 um in der Dicke sein.
  • Falls erforderlich, kann eine Grundierungsschicht gebildet werden, um Anhaftung an dem Grundmaterialblatt bereitzustellen, oder eine Antikräuselungsschicht oder eine Gleitmittelschicht, die den Reibungskoeffizienten verbessert, kann auf der Rückseite des Grundmaterialblatts aufgetragen werden, wobei die Rückseite auf der Seite der nicht aufnehmenden Schicht vorliegt.
  • Als die die Druckfarben aufnehmende Schicht aufbauende Harzkomponente kann das in der vorliegenden Erfindung verwendete Harz einfach angewendet werden. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Tintenstrahlaufzeichnungsdruckfarbe kann ein wasserlösliches Polymer auch in Kombination mit dem vorstehend beschriebenen Harz, im Hinblick auf das zusätzliche Verleihen von Hydrophilizität und/oder Wasserabsorptionsvermögen, und/oder zum Einstellen derselben verwendet werden.
  • Anwendbare Beispiele des in Wasser löslichen Polymers können Polyvinylalkohol, modifizierten Polyvinylalkohol, Hydroxyethylcellulose, CMC, Cellulosederivate, Polyvinylpyrrolidon, Stärke, kationisierte Stärke, Gelatine, Kasein und Acrylsäurepolymere einschließen.
  • Weiterhin kann ein hydrophobes Polymer auch in Kombination mit dem vorstehend beschriebenen Harz im Hinblick auf das weitere Verleihen von Wasserechtheit und Dauerhaffigkeit der Druckfarben aufnehmenden Schicht und Druckzeichen verwendet werden. Anwendbare Beispiele des hydrophoben Polymers können üblicherweise verwendete synthetische Harze, wie Polyesterharze, Poly(vinylchlorid)harz, Polystyrolharz, Poly(methylmethacrylat)harz, Polycarbonatharze, Polyurethanharze, Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymerharze, Acrylnitril-Styrol-Copolymerharze, Polyvinylbutyralharz, Polyamidharze, Epoxidharze, Hamstoffharze und Melaminharze, sein.
  • Darüber hinaus können anorganische oder organische Pigmente und Harzteilchen auch in die Druckfarben aufnehmende Schicht eingearbeitet werden, um die Druckfarbenabsorptionsfähigkeit, Druckfarbenabsetzeigenschaft und Druckfarben-Farberzeugungsvermögen der Druckfarben aufnehmenden Schicht und auch die Blockierungsbeständigkeit und Wasserechtheit der Druckfarben aufnehmenden Schicht zu verbessern.
  • Als Pigmente und Harzteilchen zur Verwendung in der Druckfarben aufnehmenden Schicht können ein Pigment oder mehrere Pigmente und Harzteilchen, geeigneterweise gemäß dem Qualitätsaufbau des Tintenstrahlaufieichnungsblatts von bekannten Pigmenten und Harzteilchen, beispielsweise Mineral- oder porösen Pigmenten - wie Kaolin, delaminiertem Kaolin, Aluminiumhydroxid, Siliziumdioxid, Diatomeenerde, Calciumcarbonat, Tallcum, Titanoxid, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Calciumsilikat, Magnesiumsilikat, kolloidales Siliziumdioxid, Zeolith, Bentonit, Sericit und Lithophon; und feine Teilchen, poröse feine Teilchen, Hohlteilchen und dergleichen aus Polystyrolharz, Harnstoffharzen, Acrylharzen, Melaminharzen, Benzoguanaminharz, Polyurethanharzen und anderen organischen Pigmenten, geeigneterweise ausgewählt werden. In diesem Fall werden diese Pigmente und Harzteilchen in einem Bereich von 0 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt der Druckfarben aufnehmenden Schicht, zugesetzt.
  • Neben dem Harz und den Pigmenten können auch verschiedene Additive in die Druckfarben aufnehmende Schicht, falls benötigt, eingearbeitet werden. Diese Additive können Verdickungsmittel, Teilungsmittel, Eindringmittel, Netzmittel, thermische Geliermittel, Leimungsmittel, Entschäumungsmittel, Schaumunterdrücker, Treibmittel, färbende Stoffe, Fluoreszenzaufheller, Ultraviolettabsorptionsmittel, Oxidationsinhibitoren, Stoppmittel, antiseptische Mittel, antistatische Mittel, Vernetzungsmittel, Dispersanzien, Gleitmittel, Weichmacher, pH-Regulatoren, Fließverbesserer, Absetzpromotoren und Wasserechtheitsmittel einschließen.
  • Das hydrophile Polyurethanharz, hydrophile Polyharnstoffharz, hydrophile Polyurethan-Polyharnstoffharz oder hydrophile Polyamidharz, das Siloxansegmente in dem Molekül davon aufweist und in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird selbst oder zusammen mit anderem Harz in einem organischen Lösungsmittel oder Wasser gelöst, zu dem die vorstehend beschriebenen Pigmente, Harzteilchen und verschiedenen Additive gegeben werden, um eine Beschichtungsformulierung herzustellen. Diese Beschichtungsformulierung wird dann durch Gravurbeschichten, direktes oder Umkehrwalzenbeschichten, Drahtstabbeschichten, Luftmesserbeschichten, Vorhangbeschichten, Blattbeschichten, Stabbeschichten, Düsenbeschichten oder dergleichen Beschichtungsverfahren aufgetragen. Nach dem Beschichten wird die so beschichtete Schicht unter Verwendung eines Kalanders, wie eines Maschinenkalanders, Superkalanders oder Weichkalanders, oberflächenbehandelt.
  • Die Dicke der wie vorstehend beschrieben gebildeten Druckfarben aufnehmenden Schicht kann vorzugsweise 1 bis 50 g/m² bezüglich Trockengewicht sein, wobei 3 bis 20 g/m² bevorzugter sind. Wenn die Dicke der Druckfarben aufnehmenden Schicht kleiner als 1 g/m² ist, kann die Druckfarben aufnehmende Schicht nicht ausreichend Druckfarbenabsorptionsfähigkeit zeigen. Auch wenn die Dicke 50 g/m² übersteigt, sind keine zusätzlichen Wirkungen erhältlich. Folglich ist eine solche zu starke Dicke nicht wirtschaftlich, und darüber hinaus neigt sie zum Einführen von Faltenrissen, Kräuseln und dergleichen in die Druckfarben aufnehmende Schicht.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun genauer durch die nachstehenden Bezugsbeispiele, Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, in denen alle Kennzeichnungen von "Teil" oder "Teilen" und "%" auf das Gewicht bezogen sind. Bezugsbeispiel 1 (Synthese von Polyurethanharz)
  • Acht (8) Teile Polydimethylsiloxanpolyol mit der vorstehend beschriebenen Struktur (Molekulargewicht: 3 200), 142 Teile Polyethylenglycol und 8 Teile Ethylenglycol wurden in einem gemischten Lösungsmittel, bestehend aus 250 Teilen Methylethylketon und 145 Teilen Dimethylformamid, gelöst. Unter sorgfältigem Rühren der Lösung bei 60ºC wurde schrittweise, tropfenweise eine Lösung von 52 Teilen hydriertem MDI in 100 Teilen Methylethylketon zugesetzt. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurden sie bei 80ºC 6 Stunden umgesetzt, sodass eine Polyurethanharzlösung erhalten wurde. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 550 dPa.s (25ºC) bei einem Feststoffgehalt von 35%. Die Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und der Erweichungspunkt einer aus der Lösung gebildeten Folie waren 24,5 MPa, 450% bzw. 105ºC. Bezugsbeispiel 2 (Synthese von Polyharnstoffharz)
  • Fünf (5) Teile Polydimethylsiloxandiamin mit der vorstehend beschriebenen Struktur (Molekulargewicht: 3 880), 145 Teile Polyethylenoxiddiamin ("Jeffermin ED", Handelsname; Produkt von Texaco Chemical Inc.; Molekulargewicht: 2 000) und 8 Teile Propylendiamin wurden in 280 Teilen Dimethylformamid gelöst. Unter sorgfältigem Rühren der Lösung, wobei ihre Innentemperatur innerhalb eines Bereichs von 0 bis -5ºC gesteuert wurde, wurde schrittweise eine Lösung von 47 Teilen hydriertem MDI in 100 Teilen Dimethylformamid tropfenweise zum Reagieren derselben zugesetzt. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurde die Innentemperatur schrittweise erhöht. Wenn 50ºC erreicht waren, wurden sie weiter 5 Stunden umgesetzt, sodass eine Polyharnstoffharzlösung erhalten wurde. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 550 dPa.s (25ºC) bei einem Feststoffgehalt von 35%. Die Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und der Erweichungspunkt einer aus der Lösung gebildeten Folie waren 27,6 MPa, 310% bzw. 145ºC.
    • Bezugsbeispiel 3 (Synthese von Polyurethan-Polyharnstoftharz)
  • Fünf (5) Teile Polydimethylsiloxandiamin (Molekulargewicht: 3 880) von Bezugsbeispiel 2, 145 Teile Polyethylenglycol (Molekulargewicht: 2 040) und 8 Teile 1,3-Butylenglycol wurden in einem gemischten Lösungsmittel, bestehend aus 74 Teilen Toluol und 197 Teilen Methylethylketon, gelöst. Unter sorgfältigem Rühren der Lösung bei 60ºC wurde schrittweise eine Lösung von 42 Teilen hydriertem MDI in 100 Teilen Methylethylketon tropfenweise zugesetzt. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurden sie bei 80ºC 6 Stunden umgesetzt, sodass eine Polyurethan-Polyharnstoffharzlösung erhalten wurde. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 200 dPa.s (25ºC) bei einem Feststoffgehalt von 35%. Die Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und der Erweichungspunkt einer aus der Lösung gebildeten Folie waren 14,7 MPa, 450% bzw. 90ºC.
    • Bezugsbeispiel 4 (Synthese von Polyamidharz)
  • Zu einer Lösung von 14,6 Teilen Adipinsäure in 200 Teilen wasserfreiem Ethanol wurde eine Lösung von 11,6 Teilen Polydimethylsiloxandiamin von Bezugsbeispiel 2 und 19,4 Teilen Polyethylenoxiddiamin (Molekulargewicht: 2 000) in 100 Teilen wasserfreiem Ethanol tropfenweise bei Raumtemperatur gegeben. Nachdem die Exothermie abgeklungen war, wurde das Reaktionsgemisch gekühlt, wobei ein Nylonsalz ausfiel. Nachdem das Nylonsalz durch Filtration gesammelt und getrocknet war, wurden 160 Teile des Nylonsalzes in 40 Teilen Wasser gelöst. Die erhaltene Lösung wurde in einen Autoklaven gegeben. Der Autoklav wurde mit Stickstoffgas gespült und sein Ventil wurde verschlossen. Wenn die Innentemperatur und der Druck 220ºC bzw. 1,5 MPa erreichten, wurde das Ventil zum Ablassen von Wasserdampf geöffnet. Das Erhitzen wurde unter Halten des Drucks fortgesetzt. Polykondensation wurde 4 Stunden durchgeführt und anschließend wurde der Innendruck langsam auf Atmosphärendruck abfallen lassen. Nach Kühlen wurde das Reaktionsprodukt herausgenommen und in N-Methyl-2-pyrrolidon gelöst. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 50 dPa.s (25ºC) bei einem Feststoffgehalt von 30%. Die Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und der Erweichungspunkt einer aus der Lösung gebildeten Folie waren 7,8 MPa, 150% bzw. 140ºC.
    • Bezugsbeispiel 5
  • Eine Polyurethanharzlösung wurde unter Verwendung der gleichen Materialien und Formulierung wie in Bezugsbeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Polydimethylsiloxanpolyol nicht verwendet wurde. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 500 dPa.s (25ºC) bei einem Feststoffgehalt von 35%. Die Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und der Erweichungspunkt einer aus der Lösung gebildeten Folie waren 26,5 MPa, 400% bzw. 106ºC.
    • Bezugsbeispiel 6
  • Eine Polyharnstoffharzlösung wurde unter Verwendung der gleichen Materialien und Formulierung wie in Bezugsbeispiel 2 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Polydimethylsiloxandiamin nicht verwendet wurde. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 300 dPa.s (25ºC) bei einem Feststoffgehalt von 35%. Die Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und der Erweichungspunkt einer aus der Lösung gebildeten Folie waren 28,0 MPa, 300% bzw. 147ºC.
    • Bezugsbeispiel 7
  • Eine Polyurethan-Polyharnstoffharzlösung wurde unter Verwendung der gleichen Materialien und Formulierung wie in Bezugsbeispiel 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Polydimethylsiloxandiamin nicht verwendet wurde. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 220 dPa.s (25ºC) bei einem Feststoffgehalt von 35%. Die Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und der Erweichungspunkt der aus der Lösung gebildeten Folie waren 15,0 MPa, 430% bzw. 88ºC.
    • Bezugsbeispiel 8
  • Eine Polyamidharzlösung wurde unter Verwendung der gleichen Materialien und Formulierung wie in Bezugsbeispiel 4 erhalten, mit der Ausnahme, dass das Polydimethylsiloxandiamin nicht verwendet wurde. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 55 dPa.s (25ºC) bei einem Feststoffgehalt von 30%. Die Bruchfestigkeit, Bruchdehnung und der Erweichungspunkt einer aus der Lösung gebildeten Folie waren 8,0 MPa, 130% bzw. 138ºC.
    • Beispiele 1-4
  • In jedem Beispiel wurden 40 Teile des in dem entsprechenden von Bezugsbeispielen 1-4 erhaltenen Harzes, 100 Teile von feinem, teilchenförmigem synthetischem, amorphem Siliziumdioxid (spezifische BET-Oberfläche: 300 m²/g, Produkt von Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.) und 0,2 Teile eines Dispersionsmittels (Natriumpolypyrophosphat) dispergiert und in einem Methylethylketon/Toluol-vermischtem Lösungsmittel gemischt und der Feststoffgehalt der erhaltenen Dispersion wurde auf 15% eingestellt, unter Bereitstellung einer Beschichtungsformulierung. Die Beschichtungsformulierung wurde durch einen Luftrakelbeschichter auf einem holzfreien Papierbogen mit einem Basisgewicht von 35 g/m² aufgetragen, unter Gewinnung eines Festbeschichtungsgewichts von 10 g/m², und wurde dann getrocknet. Das so beschichtete Papierblatt wurde unter einem Lineardruck von 200 kg/cm unter Bildung einer Druckfarben aufnehmenden Schicht superkalandriert, wobei ein Aufzeichnungsblatt gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wurde.
    • Vergleichsbeispiele 1-4
  • In jedem Vergleichsbeispiel wurden 40 Teile des in dem entsprechenden von Bezugsbeispielen 5-8 erhaltenen Harz, 100 Teile von feinem, teilchenförmigem, synthetischem, amorphem Siliziumdioxid (spezifische BET-Oberfläche: 300 m²/g, Produkt von Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.) und 0,2 Teile eines Dispersionsmittels (Natriumpolypyrophosphat) dispergiert und mit einem Methylethylketon/Toluolgemischtem Lösungsmittel vermischt und der Feststoffgehalt der erhaltenen Dispersion wurde auf 15% eingestellt, unter Bereitstellung einer Beschichtungsformulierung. Die Beschichtungsformulierung wurde durch einen Luftrakelbeschichter auf ein holzfreies Papierblatt mit einem Basisgewicht von 35 g/m² aufgetragen, unter Gewinnung eines Festbeschichtungsgewichts von 10 g/m², und wurde dann getrocknet. Der so beschichtete Papierbogen wurde unter einem Lineardruck von 200 kg/cm unter Bildung einer Druckfarben aufnehmenden Schicht superkalandriert, wobei ein Aufzeichnungsblatt gemäß dem Vergleichsbeispiel erhalten wurde.
  • Unter Verwendung von acht (8) wie vorstehend beschrieben erhaltenen Blättern wurde Drucken und Aufzeichnen mit vier Farben von Gelb, Magenta, Cyanblau und Schwarz auf einem Tintenstrahldrucker ausgeführt, der zum Ausführen von Drucken oder Aufzeichnen mit Druckfarben von wasserlöslichen Farbstoffen aufgebaut ist. Die nachstehenden Eigenschaften wurden eingestuft. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 wiedergegeben.
    • Druckfarbenabsorptionsfähigkeit
  • Druckfarbenabsorptionsfähigkeit wurde durch Zählen der Anzahl der Sekunden, die erforderlich sind, bis gedruckte Druckfarben getrocknet sind, eingestuft.
  • A: 5 Sekunden oder kürzer.
  • B: 6 bis 10 Sekunden.
  • C: 11 Sekunden oder länger.
    • Intensität der hergestellten Farben
  • Die Intensität der hergestellten Farben wurde durch Drucken eines Farbzeichens auf den vorstehend beschriebenen Drucker und dann visuelles Beobachten der Farblebendigkeit des so erhaltenen Farbzeichens eingestuft.
  • A: Gut
  • B: Mittel
  • C: Schlecht
    • Löschbeständigkeit
  • Die Löschbeständigkeit wurde durch visuelles Beobachten der Ausmaße von Druckfarbendurchschlagen und Ausbluten bei einer überdruckten Grenzfläche von Magenta und Cyanblau eingestuft.
  • A: Gut
  • B: Mittel
  • C: Schlecht
    • Wasserechtheit von Druckfarben aufnehmender Schicht
  • Jede Druckfarben aufnehmende Schicht wurde mit Wasser befeuchtet. Die Wasserechtheit der Druckfarben aufnehmenden Schicht wurde bezüglich des Zustands der Trennung der Druckfarben aufnehmenden Schicht, wenn Wasser unter konstantem Fingerdruck weggewischt wurde, eingestuft.
  • A: Keine Trennung.
  • B: Etwas getrennt.
  • C: Getrennt.
    • Wasserechtheit des Druckzeichens
  • Nach Drucken von jedem Aufzeichnungsblatt auf dem Drucker wurde das Aufzeichnungsblatt in Wasser (für 10 Minuten) getaucht und das Aufzeichnungsblatt wurde dann bei Raumtemperatur getrocknet. Die Wasserechtheit des Druckzeichens wurde durch visuelles Beobachten beliebiger Änderungen des Durchschlagens und der Farbqualität des aufgezeichneten Zeichens eingestuft.
  • A: Keine Änderung.
  • B: Etwas geändert.
  • C: Geändert.
    • Blockierungsbeständigkeit
  • Die Blockierungsbeständigkeit von jedem Aufzeichnungsblatt wurde, nachdem eine unbehandelte PET-Folie über einer Druckfarben aufnehmenden Schicht des Aufzeichnungsblatts unter einer Last von 0,29 MPa bei 40ºC für 1 Tag belassen wurde, eingestuft.
  • A: Kein Blockieren.
  • B: Etwas Blockieren.
  • C: Starkes Blockieren.
    • Druckertransportfähigkeit
  • Die Druckertransportfähigkeit von jeder Aufzeichnungsfolie beim Drucken oder Aufzeichnen desselben an dem Tintenstrahldrucker wurde eingestuft.
  • A: Gute Transportfähigkeit.
  • B: Etwas Geräusch wurde erzeugt.
  • C: Schlechte Transportfähigkeit. Tabelle 1
  • Wie vorstehend beschrieben, ist das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemäß der vorliegenden Erfindung - das als Harzkomponente, die seine Druckfarben aufnehmende Schicht aufbaut, das hydrophile Polyurethanharz, hydrophile Polyharnstoffharz, hydrophile Polyurethan-Polyharnstoffharz und/oder hydrophile Polyamidharz verwendet, wobei das Harz Siloxansegmente in dem Molekül davon aufweist - ausgezeichnet in der Druckfarbenabsorptionsfähigkeit und farberzeugenden Fähigkeit, stellt stabile Druckzeichen hoher Qualität bereit und ist auch in der Transportfähigkeit, Blockierungsbeständigkeit, Wasserechtheit und Feuchtigkeitsbeständigkeit der Druckfarben aufnehmenden Schicht und in der Wasserechtheit und Feuchtigkeitsbeständigkeit der Druckzeichen überlegen.

Claims (7)

1. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, ausgestattet mit mindestens einer Druckfarben aufnehmenden Schicht auf mindestens einer Seite eines Grundmaterialblatts, wobei eine Harzkomponente, die die Druckfarben aufnehmende Schicht mit einer Dicke von mindestens 1 g/m² aufbaut, ein hydrophiles Polyurethanharz, hydrophiles Polyharnstoffharz, hydrophiles Polyurethan-Polyharnstoffharz oder hydrophiles Polyamidharz umfasst, wobei das Harz Siloxansegmente in einem Molekül davon aufweist, wobei die Siloxansegmente 0,1 bis 10 Gewichtsteile in 100 Gewichtsteilen des Harzes ausmachen.
2. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, wobei die Harzkomponente ein hydrophiles Polyurethanharz mit Siloxansegmenten in einem Molekül davon und gebildet aus Polydimethylsiloxandiol, Polyethylenglycol und einem Diisocyanat umfasst.
3. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, wobei die Harzkomponente ein hydrophiles Polyharnstoffharz mit Siloxansegmenten in einem Molekül davon und gebildet aus Polydimethylsiloxandiamin, Polyethylenoxiddiamin und einem Diisocyanat umfasst.
4. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, wobei die Harzkomponente ein hydrophiles Polyurethan-Polyharnstoffharz mit Siloxansegmenten in einem Molekül davon und gebildet aus Polydimethylsiloxandiamin, Polyethylenglykol und einem Diisocyanat umfasst.
5. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, wobei die Harzkomponente ein hydrophiles Polyamidharz mit Siloxansegmenten in einem Molekül davon und gebildet aus einer Dicarbonsäure, Polydimethylsiloxandiamin und Polyethylenoxiddiamin umfasst.
6. Verwendung eines hydrophilen Polyurethanharzes, hydrophilen Polyharnstoffharzes, hydrophilen Polyurethan-Polyharnstoffharzes oder hydrophilen Polyamidharzes, wobei das Harz Siloxansegmente in einem Molekül davon aufweist als eine Harzkomponente für eine Druckfarben aufnehmende Schicht auf mindestens einer Seite eines Tintenstrahlaufzeichnungsblatts, wobei die Hydrophilizität einer Oberfläche der Schicht sich, nachdem sie mit einer auf Wasser basierenden Druckfarbe bedruckt wurde, erhöht und wobei die Hydrophilizität der Oberfläche während oder nach Trocknen der Druckfarbe sinkt.
7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert ist.
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