DE69914831T2

DE69914831T2 - Aufzeichnungsmedium, bilderzeugendes Verfahren damit, und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE69914831T2
Application number: DE1999614831
Authority: DE
Inventors: Ogino Ohta-ku Hiroyuki; Santo Ohta-ku Tsuyoshi; Kondo Ohta-ku Yuji
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2019-06-12
Also published as: JP2000062313A; US6500525B1; ATE259718T1; DE69914831D1; EP0963857A2; EP0963857B1; EP0963857A3; JP4136196B2; US20030021959A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein für die Tintenstrahlaufzeichnung geeignetes Aufzeichnungsmedium.
Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Herstellungsverfahren des Aufzeichnungsmediums und ein Bildungserzeugungsverfahren unter Verwendung des Aufzeichnungsmediums.
Verwandter Stand der Technik
Vor kurzem breiteten sich Tintenstrahlaufzeichnungssysteme, in welchem Druckbilder, Zeichen und ähnliches aufgezeichnet werden durch Ausstoßen von Mikrotröpfchen von Tinte, die gemäß verschiedener Betriebsprinzipien ausgestoßen werden, und Aufbringen der Mikrotröpfchen auf ein Aufzeichnungsmedium, wie etwa Papier, sich schnell weithin in verschiedenen Anwendungen aus, als auch Informationsverarbeitungsausrüstung als Aufzeichnungsausstattung für verschiedene Abbildungen. Dies ist so, da das Tintenstrahlaufzeichnungssystem Vorteile, wie etwa Hochgeschwindigkeit und wenig Geräusche, leichtes Mehrfarbdrucken, große Flexibilität bei Druckmustern und keine Notwendigkeit von Entwicklung und Fixierung hat. Überdies ist es ebenfalls möglich, Abbildungen, erzeugt durch ein Mehrfarbtintenstrahlaufzeichnungssystem, zu erhalten, welche nicht schlechter als ein Mehrfarbdruck durch ein Plattenerzeugungssystem und Fotodrucke durch ein farbfotografisches System sind. Überdies sind, wenn die Anzahl der Druckmedien gering ist, die Ausdrucke durch das Tintenstrahlaufzeichnungssystem billiger als herkömmliche Mehrfarbdrucke und Fotodrucke, und folglich wurden sie weithin selbst auf dem Gebiet der Vollfarbbildungsaufzeichnung eingesetzt. Obwohl Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen und Druckverfahren mit der Verbesserung der Aufzeichnungseigenschaften in Bezug auf Empfindlichkeit, wie etwa Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung, hochauflösende Aufzeichnung und Vollfarbaufzeichnung verbessert wurden, wurden ebenfalls Druckmedien mit fortgeschrittenen Eigenschaften erforderlich.
Vor kurzem wurden Druckmedien mit einer Deckschicht hergestellt aus Aluminiumhydrat mit Böhmitstruktur vorgeschlagen. Zum Beispiel sind sie in den US Patenten Nr. 4879166 und 5104730 und in den japanischen Patentanmeldungen Offenlegungsschriften Nr. 2-276670, 4-37576 und 5-32037 offenbart.
Ein Aufzeichnungsmedium mit diesem Aluminiumhydrat hat derartige Vorteile wie eine beständige Fixierung von Farbstoffen in der Tinte aufgrund der positiven Ladungen in dem Aluminiumhydrat, gute Transparenz einer Tinte empfangenden Schicht mit dem Aluminiumhydrat und hohe Druckdichte und eine Abbildung mit guten Farbentwicklungseigenschaften kann erhalten werden. Zusätzlich gibt es keine Probleme, wie etwa das Verbraunen einer schwarzen Tinte und der Abfall der Lichtbeständigkeit, welche bisher durch die Herkömmlicherweise verwendeten Silicaverbindungen verursacht werden, und dieses Medium ist hervorragend gegenüber einem herkömmlichen Medium in Bezug auf Abbildungsqualität, insbesondere das einer Vollfarbabbildung, Glanz und Anwendbarkeit auf einem OHP-Blatt.
Trotzdem ist, um vollständig die Vorteile dieses Aluminiumhydrats in einem Aufzeichnungsmedium zu nutzen die folgende Verbesserung erforderlich.
Obwohl ein Aufzeichnungsmedium mit Aluminiumhydrat eine hervorragende Tintenabsorptionsfähigkeit aufgrund des Kapillarphänomens hat, wird das Aufzeichnungsmedium signifikant durch die Umgebungsfeuchtigkeit beeinträchtigt. Daher hat dieses Aufzeichnungsmedium ein Problem, dass die Tintenabsorptionsfähigkeit in einer Hochfeuchtigkeitsumgebung bemerkenswert vermindert wird, weil es Umgebungsfeuchtigkeit absorbiert.
In der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 7-76161 wird die Verwendung von Borsäure beschrieben. Trotzdem verursacht dieses Verfahren ein Problem mit der Langzeitstabilität der Beschichtungsflüssigkeit und erfordert für die ausreichende Reaktion weiterhin einen thermischen Abbinde- bzw. Härtungsvorgang, und folglich führt dies zu einem Kostenanstieg.
Zusätzlich wird in der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 7-276784 die Bildung einer festen Bindung mit einem Pigment (Silica) durch Durchführung einer Silanol-Modifikation eines Bindemittels beschrieben. Jedoch wird gemäß den Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung gezeigt, dass wenn Aluminiumhydrat mit den vorher beschriebenen hervorragenden Eigenschaften als ein Pigment verwendet wird, das Aluminiumhydrat keine ausreichenden Wirkungen aufweist und ein Problem mit der Tintenabsorptionsfähigkeit nach einer Lagerung insbesondere in einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung hat.
Ferner wird in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 9-76628 eine Kombination von Aluminiumhydrat und einem Kopplungsmittel beschrieben.
Auf der anderen Seite wird in den japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschriften Nr. 6-227114 und 10-094754, der europäischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 803375A1 oder ähnlichen, die Verwendung eines Harzbindemittels in Emulsionsform beschrieben. Wenn jedoch das Bindemittel in Emulsionsform verwendet wird, steigt die Tintenabsorptionsfähigkeit natürlich mehr als die eines wasserlöslichen Bindemittels, aber die Bindungsstärke mit den Aluminiumhydrat wird bemerkenswert vermindert. Daher wird gewöhnlich die Wasserfestigkeit als auch die Tintenabsorptionsfähigkeit nach Lagerung in einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung verringert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Aufzeichnungsmedium mit hervorragender Haltbarkeit und Tintenabsorptionsfähigkeit in einer Hochfeuchtigkeitsumgebung zur Verfügung zu stellen, wobei seine Tinten empfangene Schicht transparent ist, die Abbildungsdichte hoch ist, der Farbton klar ist, die Abbildungsauflösung gut ist und ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung des Aufzeichnungsmediums zur Verfügung zu stellen.
Zusätzlich ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Herstellungsverfahren für ein derartiges Aufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen.
Die Erfinder und ihre Mitarbeiter führten ausführliche Untersuchungen zur Lösung der vorherigen Probleme durch, und machten in der Folge die vorliegende Erfindung.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung ein Aufzeichnungsmedium, wie in Anspruch 1 definiert, zur Verfügung.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung ein Bilderzeugungsverfahren zur Bilderzeugung mit Ausstoß einer Tinte aus kleinen Öffnungen zur Verfügung, um die Tinte auf an ein Aufzeichnungsmedium zu haften, wobei das zuvor beschriebene Aufzeichnungsmedium verwendet wird.
Überdies stellt die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren, wie in Anspruch 12 definiert, zur Verfügung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Figur ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein wie in der Figur gezeigtes erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmedium hat einen Aufbau, das eine Tinte aufnehmende Schicht 2 auf einem Grundmaterial 1 gebildet wird.
Das in der Tinte aufnehmenden Schicht 2 enthaltene Aluminiumhydrat wird durch die folgende allgemeine Formel dargestellt: Al₂O_3–n(OH)_2n·mH₂O wobei n eine der ganzen Zahlen 0, 1, 2 und 3 darstellt; n stellt einen Wert zwischen 0 bis 10, bevorzugt 0 bis 5 dar; m und n werden nicht gleichzeitig null; m kann einen Wert haben, der keine ganze Zahl ist, da m H₂O in vielen Fällen eine abtrennbare Wasserphase darstellt, die die Bildung von Kristallgittern nicht beeinträchtigt; und m kann null erreichen wenn diese Art von Aluminumhydrat kalziniert wird.
Das für die Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugte Aluminiumhydrat ist ein Hydrat, das eine Böhmitstruktur hat oder amorph ist, bestimmt durch ein Röntgenstrahlbeugungsverfahren, und insbesondere ist es bevorzugt ein in den japanischen Patenten Nr. 2714350, 2714351 und 2714352 beschriebenes Aluminiumhydrat zu verwenden. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Aluminiumhydrat Böhmitstruktur hat oder eine amorphe Verbindung in Bezug auf Transparenz, Farbentwicklung und Tintenabsorptionsfähigkeit ist, und es ist bevorzugt, dass das Aluminiumhydrat planares Aluminiumhydrat ist, dessen mittleres Seitenverhältnis 3 bis 10 ist.
Obwohl das Aluminiumhydrat in einem Produktionsverfahren in der Poreneigenschaft eingestellt wird, ist es bevorzugt Aluminiumhydrat zu verwenden, dessen Porenvolumen 0,1 bis 1,0 ml/g ist, um ein Aufzeichnungsmedium zu erhalten, das eine spezifische Oberfläche nach BET und das im Folgenden beschriebene Porenvolumen der Tinte aufnehmenden Schicht erfüllt.
Zusätzlich ist es bevorzugt Aluminiumhydrat mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 40 bis 500 m²/g zu verwenden.
In der vorliegenden Erfindung kann es zulässig sein die folgenden Pigmente mit dem Aluminiumhydrat zu mischen. Für ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmedium verwendbare Pigmente sind zum Beispiel anorganische Pigmente, wie etwas Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titanoxid, Zinkoxid, Zinkcarbonat, Aluminiumsilicat, Aluminiumoxid, Kieselsäure, Natriumsilicat, Magnesiumsilicat, Calciumsilicat und Silica; organische Pigmente, wie etwa Kunststoffpigmente und Harmstoffharzpigmente; und Pigmente die mit diesen Pigmenten verwendet werden.
In einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium wird ein Kopplungsmittel zur weiteren festen Bindung einer Oberfläche des Aluminiumhydrats in der tintenaufnehmenden Schicht mit einem später beschriebenen Bindemittelharz verwendet.
Das Kopplungsmittel der vorliegenden Erfindung wird zur festen Bindung der Oberfläche des Aluminiumhydrats in der Tinte aufnehmenden Schicht mit dem Bindemittelharz mit einer Seitenkette, welches später beschrieben wird, verwendet, in dem Zustand einer im vergleichsweise niedrigen Temperatur und einer kurzen Zeit, ohne die Verwendbarkeit zur Beschichtung zu verschlechtern. Jedes gewöhnliche Kopplungsmittel vom Silan-, Titanat-, Aluminium- und Zirkoniumtyp, die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 09-076628 aufgelistet werden, wird als das Kopplungsmittel verwendet. Ferner sind wenigstens zwei hydrolysierbare Gruppen als funktionelle Gruppen erforderlich.
Ein Kopplungsmittel vom Silantyp wird unter den vorher beschriebenen Kopplungsmitteln bevorzugt, weil es leicht ist die Reaktivität einzustellen, um bei einem pH von 3 bis 5 verwendbar zu sein, bei dem die Dispersion des Aluminiumhydrats stabilisiert wird. Zum Beispiel neigen in einer abrupten Reaktion Kopplungsmittel dazu, miteinander zu polymerisieren und Gelierung zu verursachen.
Obwohl die Dosierung eines Kopplungsmittels in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Aluminiumhydrats und der Art des Kopplungsmittels variiert, können im Allgemeinen die Wirkungen der vorliegenden Erfindung durch Verwendung einer Dosierung im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 20 Gew.-% weiter bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% des Aluminiumhydrats erhalten werden. Die am meisten bevorzugte Dosierung des Kopplungsmittels ist eine derartige Dosierung, dass das Verhältnis einer beschichteten Fläche, welcher der Kopplungsbehandlung der Oberfläche des Aluminiumhydrats unterzogen wurde (Bedeckung des Aluminiumhydrats) 0,1 bis 30%, bevorzugt 0,5 bis 20%, bevorzugter 0,7 bis 15% wird. Spezifischer wird die Menge a (g), in welcher ein monomolekularer Film des Kopplungsmittels 100 der Oberfläche des Rohmaterialpulvers des Aluminiumhydrats bedeckt, in Abhängigkeit vom minimalen Beschichtungsbereich des Kopplungsmittels und der Oberfläche des Aluminiumhydrats bestimmt, und wird durch die folgende Formel berechnet: A(g) = (Gewicht des Aluminiumhydrats (g) × spezifische Oberfläche (m2/g))/(Minimale Beschichtungsfläche des Kopplungsmittels (m2/g))
Daher wird die bevorzugte Dosierung des Kopplungsmittels in der vorliegenden Erfindung dargestellt durch 0,001a (g) ≤ Dosierung (g) ≤ 0,3a(g).
Wenn das Verhältnis des beschichteten Fläche zu der Oberfläche des Aluminiumhydrats, welche aus der vorherigen Formel erhalten wird, weniger als 0,1% ist, wird die Bindungsstärke mit einem folgenden beschriebenen Harzbindemittel mit einer hydrolysierbaren Gruppe verringert. Andererseits, wenn es mehr als 30% ist, steigt die Stabilität und Beschichtungsleistung der dispergierten Flüssigkeit an, aber die Tintenabsorptionsfähigkeit, die Auflösung und die Farbreproduzierbarkeit, welche grundlegende Leistungen eines Aufzeichnungsmediums sind, sinken.
Kopplungsreaktionen auf der Oberfläche von Aluminiumhydrat in der vorliegenden Erfindung werden ausführlich in Katalogen und technischen Daten von Kopplungsmittelherstellern (zum Beispiel Nippon Unicar Co., Limited, Toshiba Silicone Co., Limited, Shin-Etsu Silicone Co., Limited, and Ajinomoto Co., Inc.) beschrieben. Ihr Verarbeitungsverfahren werden im Allgemeinen in drei Verfahren eingeteilt, das heißt ein Trockenverfahren, ein Feuchtverfahren und ein Sprühverfahren.
In der vorliegenden Erfindung wird das Feuchtverfahren, bei dem eine Hydrolysereaktion in einem Stück gleichzeitig zum Zeitpunkt der Nahbeschichtung behandelt werden kann und Trockenverfahren und gleichmäßige Verarbeitung durchgeführt werden können, bevorzugt.
Zusätzlich, um Löslichkeit, Hydrolysierbarkeit und Reaktivität des Kopplungsmittels einzustellen, ist es möglich polare organische Lösungsmittel, wie etwa Methylalkohol, Ethylalkohol, Isopropylalkohol (IPA), n-Butanol, Aceton, Trimethylketon (MEK), Diacetonalkohol, Methylcellosolv, Ethylcellosolv, Dimethylformamid (DMF), und Dimethylsulfoxid (DMSO) und Säurekatalysatoren, wie etwa Ameisensäure, Essigsäure, Salpetersäure und Chlorwasserstoffsäure zu wässriger dispergierter Flüssigkeit mit dem Aluminiumhydrat und dem Kopplungsmittel zuzugeben.
Jedes Harz, das eine Emulsion bilden kann und eine Bindemittelmittelfunktion hat, kann ohne Begrenzung als die Harzemulsion mit hydrolysierbaren Gruppen zur Bildung der Tinte aufnehmenden Schicht der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Als derartige Harze können zum Beispiel Acrylharz, Polyurethan, Vinylidenchlorid, Polyolefin, Polyvinylacetat, Styrol-Acryl-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Polyvinylbutyralharze aufgelistet werden und ein oder zwei oder mehrere dieser Polymere können in Kombination verwendet werden.
Obwohl das Molekulargewicht des Bindemittels nicht begrenzt ist, ist ein Molekulargewicht von 3000 oder mehr bevorzugt.
Zusätzlich wird von den vorher beschriebenen Bindemittel Polyurethanharze bevorzugt, weil es vergleichsweise einfach ist, später beschriebene, hydrolysierbare Gruppen einzuführen und seine Bindemitteltauglichkeit ist gut.
Ein bevorzugter mittlerer Teilchendurchmesser der mit dem zuvor beschriebenen Bindemittel gebildeten Emulsionen ist 20 bis 100 nm, bevorzugter 40 bis 100 nm. Wenn der Teilchendurchmesser größer als 100 nm ist, nehmen Transparenz und Glanz ab. Im Gegensatz dazu, wenn es weniger als 20 nm ist, sinkt die Tintenabsorptionsfähigkeit.
Ferner kann das in der vorliegenden Erfindung verwendete Harzbindemittel mit hydrolysierbaren Gruppen durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden -MR_n(OR')_3–n wobei M Si, Ti, oder Zr darstellt; R und R' stellen Hydrogen oder Alkylgruppen dar, welche entweder identisch oder unterschiedlich sein können; und n stellt eine ganze Zahl von 0 bis 2 dar.
In der vorliegenden Erfindung wird die vorher beschriebene hydrolysierbare Gruppe eingeführt, um eine Bindung der vorher beschriebenen hydrolysierbaren Gruppe mit einem Kopplungsmittel, absorbiert an die Oberfläche des Aluminiumhydrats, zu bilden. Aus diesem Grund ist wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe (OR') erforderlich, die als eine funktionelle Gruppe dient. Es ist bevorzugt, dass jede der durch R und R' dargestellten Alkylgruppen eine ist, in welcher die Anzahl der Kohlenstoffatome 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 3 ist. Als ein Beispiel mit Verwendung von Polyurethanemulsion mit hydrolysierbaren Siliciumgruppen (M ist Si), wird die Harzemulsion mit den vorher beschriebenen Seitenketten beschrieben.
Um die erfindungsgemäßen hydrolysierbaren Siliciumgruppen in das Polyurethanharz einzuführen wird geeigneterweise eine Verbindung verwendet, die eine aktive Wasserstoffgruppe, welche mit wenigstens einer Isocyanatgruppe reagieren kann, und eine hydrolysierbare Siliciumgruppe in einem Molekül enthält. Die Siliciumgruppe wird durch Urethanbindung eingeführt und diese Bindung wird, wie später beschrieben, durch die Reaktion einer Verbindung gebildet, die wenigstens zwei aktive Wasserstoffgruppen hat, wie etwa Aminogruppen, Hydroxylgruppen und Mercaptogruppen in einem Molekül (hernach wird dies als eine Verbindung mit aktiven Wasserstoffatomen bezeichnet); einer Verbindung wie etwa aliphatisches Diisocyanat, alicyclisches Diisocyanat und aromatisches Diisocyanat, das wenigstens zwei Isocyanatgruppen in einem Molekül hat, d. h. Trimethylendiisocyanat und Tetraethylendiisocyanat (hiernach wird dies als eine Verbindung mit Isocyanatgruppen bezeichnet); und einer Verbindung mit wenigstens einer aktiven Wasserstoffgruppe, wie etwa eine Mercaptogruppe einer Hydroxylgruppe und einer Aminogruppe in einem Molekül, welche mit einer Isocyanatgruppe reagieren kann und eine hydrolysierbare Siliciumgruppe (-Si(OR'))_3–n in der Formel (1)) (hiernach wird dies als eine Siliciumgruppen enthaltene Verbindung bezeichnet). In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt eine Siliciumgruppe in einem verbindenden Teil eines Moleküls, das ein Polyurethan aufbaut, zu haben, um in Bezug auf die Fähigkeit die überbrückte Dichte durch Hydrolyse mit dem vorher beschriebenen Kopplungsmittel zu erhöhen. Es ist möglich, eine Verbindung mit einer derartigen Struktur unter Verwendung einer Verbindung mit Siliciumgruppen zu bilden, die aktiven Wasserstoff enthält.
Zusätzlich wird, um die Polyurethanemulsion stabil in einer wässrigen Phase existieren zu lassen, ein Harz bevorzugt, in welches eine hydrophile Gruppe in das Polyurethanharz eingeführt wird. In diesem Fall können als die hydrophilen Gruppen zum Beispiel eine Carboxylgruppe, eine Sulfongruppe, eine Sulfonatgruppe, eine Epoxygruppe und eine Polyoxyethylengruppe aufgelistet werden.
Ferner ist es möglich, um die Polyurethanemulsion stabil in einer wässrigen Phase existieren zu lassen, ein oberflächenaktives Mittel in Kombination mit der vorher erwähnten Verbindung zu verwenden.
Der Gehalt der hydrolysierbaren Siliciumgruppen in der Polyurethanemulsion kann in Bezug auf die Menge der zu verwendenden Verbindung mit hydrolysierbaren Siliciumgruppen gesteuert werden.
Zum Beispiel ist in dem Fall, wenn Polyurethan Polymere von denen jedes eine Isocyanat und Gruppe hat durch die Reaktion der Verbindung mit aktiven Wasserstoffgruppen mit der Verbindung mit den Isocyanatgruppen synthetisiert werden danach Durchführung der Reaktionen mit der Verbindung, die mit hydrolysierbare Siliciumgruppen enthält, das Verhältnis der aktiven Wasserstoffgruppen in der Verbindung mit hydrolysierbaren Siliciumgruppen zu den Isocyanatgruppen in den Polyurethan-Copolymeren (Anteil des zugegebenen Siliciums) bevorzugt 0,05 bis 0,8 und bevorzugter 0,1 bis 1,8. Wenn der Anteil des zugegebenen Siliciums weniger als 0,05 ist, ist die Menge der in ein Molekül eingeführten hydrolysierbaren Siliciumgruppen gering und folglich sinkt die Bindungsdichte mit dem in der Oberfläche des Aluminiumhydrats absorbierten Kopplungsmittel. Folglich sinkt die Haltbarkeit und die Tintenabsorptionsfähigkeit der Tinte aufnehmenden Schicht in einer Hochfeuchtigkeitsumgebung. Zusätzlich, wenn der Anteil des zugegebenen Siliciums mehr als 0,8 ist, steigt die Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit an und die Lagerstabilität sinkt.
In der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls möglich wasserlösliche Harze, wie etwa Polyvinylalkohol und Gelatine neben den Harzemulsionen mit hydrolysierbaren Gruppen zu verwenden, um so die mechanische Festigkeit zu erhöhen und Rissbildung und Pulverisierung zu senken. Zu diesen Zeitpunkt ist das geeignete Mischverhältnis des wasserlöslichen Harzes zu der Harzemulsion (wasserlösliches Harz/Harzemulsion) 50 Gew.-% oder weniger der festen Bestandteile. Wenn es mehr als 50 Gew.-% ist, sinkt die Tintenabsorptionsfähigkeit nach Lagerung in einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung aufgrund der Hygroskopizität des wasserlöslichen Harzes.
Die Tintenabsorptionsfähigkeiten nach Lagerung in einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung kann ebenfalls durch den Koeffizienten der Feuchtigkeitsabsorption eines Aufzeichnungsmediums angegeben werden, welcher durch die folgende Formel berechnet wird.
Im Einzelnen wird ein Blatt, welches gerade hergestellt wurde, in Stücke mit vorbestimmter Größe geschnitten und wird dann gewogen (Xg). Dieses Aufzeichnungsmedium wird in einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung (50°C/80% RL) für 10 Tage gelassen. Das Aufzeichnungsmedium wird dann herausgenommen und in einer herkömmlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsumgebung (23°C/60%) für 30 Minuten gelassen. Danach wird das Aufzeichnungsmedium gewogen (Yg), so dass der Koeffizient der Feuchtigkeitsabsorption der Tinte aufnehmenden Schicht aus der folgenden Formel erhalten wird: Koeffizient der Feuchtigkeitsabsorptionen (%) = (Y – X)/(X – Gewicht des Grundmaterials) × 100 (%)
Es ist bevorzugt, dass der auf diese Art und Weise erhaltene Koeffizient der Feuchtigkeitsabsorption 2,0% oder weniger ist. Wenn er mehr als 2,0% ist, sinkt die Haltbarkeit und die Tintenabsorptionfähigkeit in der Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung.
Es ist bevorzugt, dass die Tinte aufnehmende Schicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums gebildet wird, um ein Gesamtporenvolumen von 0,1 bis 1,0 ml/g zu haben. Wenn das Porenvolumen der Tinte aufnehmenden Schicht größer als der vorherige Bereich ist, tritt leicht Rissbildung und Pulverisierung der Tinte aufnehmenden Schicht auf. Wenn er kleiner als der vorher erwähnte Bereich ist, sinkt die Tintenabsorptionsfähigkeit und insbesondere wenn Mehrfarbdruck durchgeführt wird, tritt leicht ein Verschmieren einer Abbildung durch Tinte auf, die aus der Tinte empfangenden Schicht ausläuft.
Zusätzlich ist es bevorzugt, dass die spezifische Oberfläche nach BET der Tinte aufnehmenden Schicht im Bereich von 40 bis 450 m²/g ist. Wenn sie kleiner als dieser Bereich ist, sinkt der Glanz der Tinte aufnehmenden Schicht und eine Abbildung scheint mit einem weißlichen Schleier aufgrund des Anstiegs von Schleier bedeckt zu sein. Zusätzlich, wenn es größer als der vorher erwähnte Bereich ist, tritt leicht Rissbildung der Tinte aufnehmenden Schicht auf. Es ist möglich, die vorher beschriebene spezifische Oberfläche nach BET und das Porenvolumen unter Verwendung eines Stickstoffabsorptions-Desorptionsverfahren nach Entgasungsbehandlung bei 120°C für 24 Stunden zu erhalten.
Soweit der Bereich der spezifischen Oberfläche nach BET und das Porenvolumen der Tinte aufnehmenden Schicht den vorher erwähnten Bereich erfüllt, ist es möglich das Mischverhältnis des Aluminiumhydrats zu der Harzemulsion innerhalb von 1 : 1 bis 1 : 30, bevorzugt 5 : 1 bis 20 : 1 des Gewichtverhältnisses der festen Bestandteile willkürlich auszuwählen. Wenn die Menge des Bindemittels kleiner als der vorher beschriebene Bereich ist, ist die mechanische Beständigkeit der Tinte aufnehmenden Schicht ungenügend und folglich tritt Rissbildung und Pulverisierungen in einigen Fällen auf. Wenn sie mehr als der vorher beschriebene Bereich ist, wird das Porenvolumen gering und folglich sinkt die Tintenabsorptionsfähigkeit.
Es ist zulässig, wenn notwendig, ein Dispersionsmittel, ein Verdickungsmittel, einen pH-Konditionierer, einen Schmierstoff, einen Fließfähigkeitsmodifikator, ein oberflächenaktives Mittel, ein Antischaummittel, ein Wasserfestigkeitsmittel, einen Schaumunterdrücker, ein Formtrennmittel, ein Formmittel, ein Penetrationsmittel, einen Farbstoff, ein Fluoreszenz-Aufhellungsmittel, ein Ultraviolettabsorptionsmittel, ein Antioxidationsmittel, ein Antiseptisches Mittel und ein Bakterienschutzmittel zu der dispergierten Flüssigkeit mit dem Aluminiumhydrat, dem Kopplungsmittel und dem Harzbindemittel zu geben.
Es ist möglich als die Wasserschutzmittel jedes aus bekannten Materialien, wie etwa halogenierte quaternäre Ammoniumsalze und quaternäre Ammoniumsalzpolymere willkürlich auszuwählen und zu verwenden.
Für gewöhnliche Dispersionen verwendete Einrichtungen, wie etwa Homomixer, Hochgeschwindigkeits-Hochscher-Dispersionsvorrichtungen, eine Kugelmühle, eine Sandmühle, ein Pulverisator, eine Kolloidmühle, eine Ultraschalldispersionsvorrichtung und ein Druckhomogenisator wird bevorzugt als die Dispersionseinrichtung verwendet.
Paper, wie etwa richtig geleimtes Papier, ungeleimtes Papier und Harz-beschichtetes Papier, ein Blattmaterial, wie etwa ein thermoplastischer Film, und ein Gewebe, kann als ein Grundmaterial verwendet werden, das die Tinte aufnehmende Schicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium hält, und folglich gibt es keine spezifische Begrenzung.
In dem Fall eines thermoplastischen Films ist es ebenfalls möglich einen transparenten Film aus Polyesther, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Celluloseacetat, Polyethylen und Polycarbonat zu verwenden, und ein Blatt davon wird durch weitere Zugabe von Aluminiumhydrat und Titanweiß oder durch die Bildung von kleinen Blasen opak.
Wenn das Harz-beschichtete Papier als das Grundmaterial verwendet wird, ist es möglich die gleiche Griffigkeit, Steifigkeit und Beschaffenheit wie in einem herkömmlichen Fotoausdruck zu erhalten, und weiterhin ähnelt eine Abbildung auf dem Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen ähnlich der eine herkömmlichen Fotodruck, da das Aufzeichnungsmedium einen starken Glanz in der Tinte aufnehmenden Schicht hat.
Zusätzlich, um eine gute Adhäsion zwischen dem Grundmaterial der Tinte aufnehmenden Schicht zu erhalten, ist es ebenfalls bevorzugt eine Oberflächenbehandlung des Grundmaterials, wie etwa eine Coronabehandlung und eine Flammbehandlung durchzuführen und eine adhäsive Schicht vorzusehen, die leicht an einer unterbeschichteten Schicht haften kann. Ferner, um Einrollen bzw. Kräuseln zu verhindern, ist es ebenfalls bevorzugt eine Einrollverhinderungsschicht, wie etwa eine Harzschicht oder eine Pigmentschicht und/oder eine beschreibbare Schicht auf der Rückseite (die Seite gegenüber der Seite auf der die tintenaufnehmenden Schicht vorgesehen wird), vorzusehen oder ein vorbestimmten Abschnitt des Grundmaterials vorzusehen.
Die Tinte aufnehmende Schicht wird mit einem Verfahren mit den Schritten des Beschichtens auf ein Grundmaterial und Trocknen der dispergierten Flüssigkeit mit Aluminiumhydrat und dem Bindemittel, welche Kopplungsbehandelt sind, unter Verwendung eines Streichmaschine. Verwendbare Beschichtungsverfahren enthalten ein Rakelstreichsystem, ein Luftmessersystem, ein Walzenbeschichtungssystem, ein Bürstenstreichsystem, ein Gravurstreichsystem, ein Schleifauftragsystem, ein Extrusionssystem, ein Kaskadenauftrags(slide bead)system, ein Florstreichgsystem, ein Sprühbeschichtungssystem und ähnliches. Verwendbare Einrichtungen zur Trocknung der ausgetragenen dispergierten Flüssigkeit enthält verschiedene Arten von Trocknern, wie etwa Heißlufttrockner, welche einen linearen Tunneltrockner, einen Bogentrockner, ein Luftschleifentrockner, und einen Sinuskurven-Luftflusstrockner beinhaltet, Infrarotstrahlen, einen Wärmetrockner und einen Mikrowellentrockner.
Die Auftragsmenge der dispergierten Flüssigkeit ist 0,5 bis 60 g/m² des Gewichts des zu trocknenden Feststoffs, bevorzugter 5 bis 45 g/m². Zusätzlich ist es erforderlich, um eine gute Tintenabsorptionsfähigkeit und Auflösung zu erhalten, die Tinte aufnehmende Schicht zu 15 μm oder dicker, bevorzugt 20 μm oder dicker und insbesondere 25 μm oder dicker aufzubringen.
Die erfindungsgemäße Tinte aufnehmende Schicht kann entweder Einzelschichtstruktur oder Mehrschichtstruktur haben. Als Beispiele für den Mehrschichtaufbau können die japanischen Patentanmeldungen Offenlegungsschriften Nr. 57-89954, 60-224578 und 61-12388 aufgelistet werden. Zum Beispiel ist es möglich eine tintendurchlässige Schicht zur Verfügung zu stellen, welche in der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 61-12388 beschrieben wird, auf der erfindungsgemäßen Tinte aufnehmenden Schicht vorzusehen. Zusätzlich, obwohl die Tinte aufnehmende Schicht auf wenigstens einer Seite eines Grundmaterials vorgesehen wird, kann die Tinte aufnehmende Schicht auf beiden Seiten des Grundmaterials zur Verhinderung von Einrollen bzw. Kräuseln und zum Tintenstrahlaufzeichnen auf beiden Seiten vorgesehen werden.
Tinte, welche in einem erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahren verwendet werden kann, enthält hauptsächlich ein Farbmaterial (Farbstoff oder Pigment), ein wasserlösliches, organisches Lösungsmittel und Wasser. Bezüglich des Farbstoffs wird ein wasserlöslicher Farbstoff, wie etwa ein Direktfarbstoff, ein sauerer Farbstoff, ein basischer Farbstoff, ein Reaktivfarbstoff und ein Lebensmittelfarbstoff bevorzugt, und jeder von ihnen kann verwendet werden, solange er in Kombination mit einem Aufzeichnungsmedium ein Bild erzeugt, dass die erforderliche Leistung erfüllt, wie etwa Fixierbarkeit, Chromogenität, Sichtbarkeit, Stabilität und Lichtbeständigkeit.
Der wasserlösliche Farbstoff wird durch Auflösung davon in einem hauptsächlich aus Wasser bestehenden Lösungsmittel oder Wasser und einem organischen Lösungsmittel verwendet, wobei eine Mischung aus Wasser und verschiedenen Arten von wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln bevorzugt als das Lösungsmittel verwendet wird. Es bevorzugt, die Mischung so einzustellen, dass der Feuchtigkeisgehalt der Tinte innerhalb von 20 bis 90 Gew.-% und bevorzugt 60 bis 90 Gew.-% sein kann.
Zusätzlich ist ebenfalls möglich ein Löslichkeitsmittel zur deutlichen Steigerung der Löslichkeit des wasserlöslichen Farbstoff gegenüber einem Lösungsmittel zuzugeben. Ferner ist es ebenfalls zur Verbesserung der Eigenschaften möglich, Additive, wie etwa einen Viskositätseinsteller, ein oberflächenaktives Mittel, einen Oberflächenspannungs-Einsteller, einen pH-Einsteller, einen spezifischen Widerstandeinsteller und einen Konservierungsstabilisator hinzuzugeben. Ein bevorzugtes Bilderzeugungsverfahren für die Durchführung von Drucken durch Anheften der Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren. Jede Art von Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren kann verwendet werden, so lange es Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium durch wirkungsvolles Ausstoßen der Tinte aus einer Düse anheften kann. Insbesondere kann ein Tintenstrahlsystem, welches in der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 54-59936 beschrieben wird, wirkungsvoll verwendet werden, wobei die Tinte aus einer Düse mittels einer Arbeitskraft, aufgrund eines Zustandes geändert durch die abrupte Volumenänderung der Tinte, die einer thermischen Energieaktion unterzogen wurde, ausgestoßen wird.
Ausführungsbeispiele
Hiernach werden Ausführungsbeispiele zur weiteren spezifischen Beschreibung der vorliegenden Erfindung gezeigt, aber die Erfindung ist nicht auf diese beschränkt.
Herstellung von Aluminiumhydrat
Aluminiumdodeoxid wurde mittels einem im US-Patent Nr. 4242271 beschriebenen Verfahren hergestellt. Eine Aluminiumoxidausschlemmung wurde dann durch Hydrolyse des Aluminiumdodeoxid mittels eines Verfahren beschrieben im US Patent Nr. 4202870 hergestellt. Dann wurde Wasser zu dieser Aluminiumoxidaufschlemmung hinzugegeben, bis der Feststoffgehalt des Aluminiumhydrats 7,9% erreichte. Der pH der Aluminiumaufschlemmung zu der Wasser hinzugegeben wurde war 9,5. Durch Einstellen des pH durch Zugabe von 3,9%iger Salpetersäurelösung zu dieser Ausschwemmung wurde ein kolloidales Sol nach einer Woche Aushärtung bzw. Abbinden erhalten. Das Aluminiumhydrat „a" gezeigt in Tabelle 1 wurde durch Sprühtrocknen dieses kolloidalen Sols bei 75°C erhalten. Unter Verwendung einer ähnlichen Behandlung, um das Aluminiumhydrat „a" zu erhalten, außer der Durchführung der einmonatigen Aushärtung, wurde das Aluminiumhydrat „b" erhalten. Die spezifischen Oberflächen nach BET und die Porenvolumen dieser Aluminiumhydrate wurden durch die folgenden Verfahren erhalten:

1) Porenvolumen (PV): Es wurde nach Entgasungsbehandlung bei 120°C für 24 Stunden zur Verwendung von Autosorp I (Produktname), hergestellt von Quanthachrome Co., mittels eines Stickstoffabsorptions-Desorptionsverfahren gemessen.
2) Spezifische Oberfläche nach BET (SA): Es wurde durch Berechnung unter Verwendung des Verfahrens von Brunauer et al erhalten.

Tabelle 1
Herstellung der Polyurethan-Emulsion
Polyurethan-Emulsion A
Nach Rühren von 125,00 Teilen Polyesterpolyol (Verbindung mit aktiven Wasserstoffgruppen), welches Adipinsäure, Neopentylglycol und 1,6-Hexanglycol enthält und ein Molekulargewicht von 2000 hat; 71,50 Teilen 1,3-Bis(1-isocyanat-1-methylethyl)benzol (Verbindung mit Isocyanatgruppen); und 90 Teilen Aceton bei 45°C für 6 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre wurden Urethan-Vorpolymere durch Zugabe von 22,51 Teilen Triethylamin hergestellt. Als Nächstes wurde durch Durchführen einer Verlängerungreaktion und Emulgierung durch Tropfen der Urethan-Vorpolymere in eine wässrige Lösung bestehend aus 537,00 Teilen Wasser und 11,75 Teilen γ-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan (Verbindung mit Siliciumgruppen) die Urethanemulsion A synthetisiert. Ein durch das folgende Verfahren erhaltener mittlerer Teilchendurchmesser der Emulsion wird in der Tabelle 2 gezeigt.
Zusätzlich wurde die Urethan-Emulsion A auf einen transparenten Polyesterfilm aufgetragen, so dass die Stärke nach Trocknen 5 μm sein sollte, und wurde bei 100°C für 10 Minuten getrocknet. Obwohl dieser aufgebracht Film zur Beobachtung für zwei Wochen in Wasser eingetaucht wurde, konnte kein Verweißen gefunden werden und das Einführen von aktivem Silicium wurde bestätigt. Polyurethan-Emulsionen B bis G
Die Polyurethan-Emulsionen B bis G wurden unter den gleichen Bedingungen wie die bei der Produktion der Polyurethan-Emulsion A hergestellt, außer das die Dosierung von γ-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan und das dazugegebene Verhältnis von Silicium (Verhältnis von aktivem Wasserstoffgruppen der Verbindung mit Siliciumgruppen zu den Isocyanatgruppen in der Polyurethan-Emulsion) geändert wurden. Die mittleren Teilchendurchmesser der Emulsionen, die durch das folgende Verfahren erhalten wurden, sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Zusätzlich wurden die Urethan-Emulsionen B bis G auf einen transparenten Polyesterfilm aufgebracht, so dass die Stärke nach Trocknen 5 μm sein sollte, und wurden bei 100°C für 10 Minuten getrocknet. Diese aufgebrachten Filme wurden zur Beobachtung für zwei Wochen in Wasser eingetaucht und die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

o: keine Änderung;
Δ: leichte Weißung;
x: Weißung

Anmerkung: Mittlerer Teilchendurchmesser: Durch Messung einer Teilchendurchmesserverteilung unter Verwendung eines CHDF-1100 Teilchendurchmessermessinstruments (Produktname) hergestellt durch MATEC APPLIED SCIENCES Corp., wurde ein mittlerer Teilchendurchmesser berechnet.
BEISPIEL 1
100 Gewichtsteile des Aluminiumhydrats „a" wurden zu dem gemischten Lösungsmittel aus Ionen-ausgetauschtem Wasser und IPA (Gewichtsverhältnis 8 : 2) gegeben, die dispergierte Flüssigkeit wurde für 120 Minuten bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1450 U/min mit einer Dispersionsvorrichtung gerührt (Hersteller: Satake Chemical Machinery Industry Co., Limited, Produktname: Portable Mixer A510, Schaufel: DS Rührflügel).
Als Nächstes wurde durch Rühren der dispergierenden Flüssigkeit 2% wässrige Lösung (der pH dieser Lösung wurde mit Essigsäure auf 4 eingestellt, um Trimethoxysilan zu lösen) mit 0,82 Gewichtsteilen Methyltrimethoxysilan (Hersteller: Toshiba Silicone Co., Limited, Modell: TSL-8113, minimale Beschichtungsfläche: 575 m²/g) wurde zu der dispergierten Flüssigkeit gegeben. Danach wurde die Polyurethan-Emulsion A zugegeben, so dass das Gewichtsverhältnis der festen Bestandteile zum Aluminiumhydrat (P/B) 10/1 sein kann, und die Beschichtungsflüssigkeit wurde durch Rühren bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1500 U/min für 30 Minuten unter Verwendung der Dispersionsvorrichtung eingestellt. Das Aufzeichnungsmedium 1 wurde erhalten durch Schleifauftrag der Beschichtungsflüssigkeit bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 10 m/min mit Durchführung von Coronaentladung auf einem transparenten Polyesterfilm (TP), danach trocknen des TP bei 115°C, um eine Tinte aufnehmende Schicht mit der Beschichtungsstärke nach dem Trocknen von 35 μm zu bilden.
Die verschiedenen Eigenschaften des derartig erhaltenen Aufzeichnungsmediums wurden mit den später beschriebenen Verfahren überprüft. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
BEISPIELE 2 bis 6
Die Druckmedien 2 bis 6 wurden unter den gleichen Bedingungen wie die des Beispiels 1 gehalten, außer der Änderung der Menge der Urethanemulsion und des Kopplungsmittels (Bedeckung der Oberfläche des Aluminiumhydrats), welche in dem Beispiel 1 verwendet wurden, wie in der Tabelle 2 gezeigt. Die Überprüfungsergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt.
VERGLEICHSBEISPIELE 1 bis 3
Die Druckmedien 7 bis 9 wurden unter den gleichen Bedingungen wie die des Beispiels 1 erhalten, außer Änderung der Dosierung der Urethan-Emulsion und der Kopplungsmittelbedeckung der Oberfläche des Aluminiumhydrats, welche in dem Beispiel 1 verwendet wurden, wie in der Tabelle 2 gezeigt. Zusätzlich wurde in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 kein Kopplungsmittel zugegeben. Die Überprüfungsergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Das vorherige Überprüfungsverfahren wird im Folgenden beschrieben.
1) Zustand der Dispersion
Dieser Punkt wurde durch visuelle Untersuchung überprüft
⌾: Gut, keine Gelierung und unlösliche Feststoffe
O: Gut, aber sehr viskös
X: Schlecht aufgrund von Gelierung oder einem unlöslichen Feststoff
2) Anfangseigenschaft des Drucks
Dieser Punkt wurde durch visuelle Untersuchung in Bezug auf Schmier und Ablaufkante bzw. Beading auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums überprüft, nachdem ein Gesamtoberflächendruck in einer einzelnen Farbe oder in mehreren Farben von Y-, M-, C-, und Bk-Tinte, welche die folgende Zusammensetzung hatte, unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers. Der Tintenstrahldrucker umfasste vier Tintenstrahlköpfe für Y-, M-, C-, und Bk-Farben in Tropfen-auf-Anforderung Bauweise, wobei jeder davon 128 Öffnungen hat mit einem Öffnungsabstand von 16 Öffnungen/mm. Nebenbei bemerkt, wurde diese Überprüfung bei herkömmlicher Temperatur und Feuchtigkeit (23°C/60% relative Luftfeuchtigkeit) durchgeführt und gerade hergestellte Aufzeichnungsmedien wurden verwendet. Es wird angenommen, dass die Tintenmenge in dem Einzelfarbdruck 100% ist.
⌾: Kein Schmier und keine Ablaufkante bei einer Tintenmenge von 300
O: Kein Schmier und keine Ablaufkante wurden bei einer Tintenmenge von 200% beobachtet, während diese bei einer Tintenmenge von 300% beobachtet wurden.
Δ: Kein Schmier und keine Ablaufkante wurden bei einer Tintenmenge von 100 beobachtet, während sie bei einer Tintenmenge von 200 beobachtet wurden. Tintenzusammensetzung

Tintenfarbstoffe (Y, M, C, und Bk) 5 Teile jeweils

Ethylenglycol 10 Teile

Polyethylenglycol 10 Teile

Wasser 75 Teile
Tintenfarbstoffe

Y: C. I. direct yellow 86
M: C. I. ashed red 35
C: C. I. direct blue 199
Bk: C. I. food black 2

3) Wasserfestigkeit
Nach Durchführung des Gesamtoberflächendrucks für ein Aufzeichnungsmediums in einer einzelnen Farbe mit der Tinte M mit der vorher beschriebenen Zusammensetzung, Eintauchen des Aufzeichnungsmediums in fließendes Wasser für drei Minuten und Lufttrocknen des Aufzeichnungsmediums; wurde Wasserfestigkeit durch die folgende Formel erhalten. Nebenbei bemerkt wurde diese Überprüfung bei herkömmlicher Temperatur und Feuchtigkeit (23°C/60% relative Luftfeuchtigkeit) durchgeführt, und gerade produzierte Druckmedien wurden verwendet. Wasserfestigkeit (%) = (Bilddichte nach Eintauchen in fließendes Wasser/Bilddichte vor Eintauchen in fließendes Wasser) × 100⌾: Wasserfestigkeitswert ≥ 95%
O: 95% > Wasserfestigkeitswert ≥ 88%
Δ: 88% > Wasserfestigkeitswert Da die Wasserfestigkeit der Tinte M die niedrigste unter den vier Farben in jedem Beispiel war, wurde diese Tinte M als ein Überprüfungsobjekt ausgewählt.
4) Druckeigenschaft nach Lagerung in einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung
Nach Verbringen jedes hergestellten Aufzeichnungsmediums in eine Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung (50°C/80% relative Luftfeuchtigkeit) für 10 Tage wurde ein Gesamtoberflächendruck auf dem Aufzeichnungsmedium mit einer einzelnen Farbe oder mehreren Farben der Tinten Y, M, C und Bk mit der vorher beschriebenen Zusammensetzung durchgeführt. Der Schmier und die Ablaufkante auf einer Oberfläche des bedruckten Aufzeichnungsmediums wurde durch visuelle Untersuchung überprüft.
Es wurde angenommen, dass die Tintenmenge im Einzelfarbdruck 100% ist.
O: Kein Schmier und keine Ablaufkante bei einer Tintenmenge von 300%
0: Kein Schmier und keine Ablaufkante wurden bei einer Tintenmenge von 200% beobachtet, während sie bei einer Tintenmenge von 300 beobachtet wurden
Δ: Kein Schmier und keine Ablaufkante wurden bei einer Tintenmenge von 100% beobachtet, während sie bei einer Tintenmenge von 200 beobachtet wurden
5) Schleier
Gemäß DISK-7105 (einer der japanischen Industriestandards) wurde Schleierbildung unter Verwendung einer Schleiermessvorrichtung (Hersteller: Nihon Denshoku Co., Limited, Modell: NDH-1001DP) gemessen.
6) Koeffizient der Feuchtigkeitsabsorption
Ein gerade hergestelltes Blatt wurde in eine vorbestimmte Größe geschnitten und gewogen (X g). Nach Bringen dieses Aufzeichnungsmediums in eine Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung (50°C/80% relative Luftfeuchtigkeit) für 10 Tage, Herausnehmen des Aufzeichnungsmediums, Bringen des Aufzeichnungsmediums in eine normale Temperatur und Luftfeuchtigkeit (23°C/60%) für 30 Minuten und Wiegen des Aufzeichnungsmediums (Yg), wurde der Anteil der Flüssigkeitsabsorption der Tinte aufnehmenden Schicht aus der folgenden Formel erhalten: Koeffizient der Feuchtigkeitsabsorption (%) = (Y – X)/(X – Gewicht des Grundmaterials) × 100(%)
Wie vorher beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung ein Aufzeichnungsmedium mit vorragender Haltbarkeit und Tintenabsorptionsfähigkeit in einer Hochfeuchtigkeitsumgebung zur Verfügung, wobei seine Tinte aufnehmende Schicht transparent ist, die Abbildungsdichte hoch ist, der Farbton ist klar und die Auflösung eines Bildes ist gut, und stellt ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung des Aufzeichnungsmediums zur Verfügung.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Aufzeichnungsmedium definiert in Anspruch 1 zur Verfügung.
Zusätzlich stellt die Erfindung ein Bilderzeugungsverfahren zur Erzeugung eines Bildes durch Ausstoß von Tinte aus Mikroporen zur Anheftung von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium zur Verfügung, in welchem das Bilderzeugungsverfahren das vorher beschriebene Aufzeichnungsmedium verwendet.
Überdies stellt die Erfindung ebenfalls ein Herstellungsverfahren eines Aufzeichnungsmedium wie Anspruch 12 definiert zur Verfügung.

Claims

Aufzeichnungsmedium mit einer Tinte aufnehmenden Schicht, vorgesehen auf ihrem Grundmaterial, wobei die Tinte aufnehmende Schicht durch Beschichten des Grundmaterials in einer Dicke von wenigstens 15 μm mit einer Dispersionsflüssigkeit erhältlich ist, die enthält: Aluminiumhydrat, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel: Al₂O_3–n(OH)_2n·mH₂O, wobei n eine der ganzen Zahlen 0, 1, 2 und 3 darstellt; m einen Wert zwischen 0 und 10 darstellt; und m und n nicht gleichzeitig Null werden, ein Kopplungsmittel vom Silan-, Titanat-, Aluminium- oder Zirconiumtyp mit mindestens zwei hydrolysierbaren Gruppen, und eine Harzemulsion mit hydrolysierbaren Gruppen, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1): -MR_n(OR')_3–n (1),wobei R und R' Wasserstoff oder Alkylgruppen darstellen, welche entweder identisch oder unterschiedlich sein können; n stellt eine ganze Zahl von 0 bis 2 dar; und M stellt Si, Ti oder Zr dar.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei ein Feuchtigkeitsabsorptionskoeffizient der Tinte aufnehmenden Schicht 2,0% oder weniger ist, gemessen durch das folgende Verfahren: Schneiden eines Blatts eines Aufzeichnungsmediums in Stücke und Wiegen des Blatts, resultierend in dem Wert X, Aufbewahren dieses Aufzeichnungsmediums bei 50°C/80% relativer Luftfeuchtigkeit für 10 Tage, Herausnehmen und Aufbewahrung des Aufzeichnungsmediums bei 23°C/60% relativer Luftfeuchtigkeit für 30 Minuten, danach Wiegen des Aufzeichnungsmediums, resultierend in dem Wert Y, und Berechnen des Feuchtigkeitskoeffizienten aus der Formel: Feuchtigkeitskoeffizient (%) = (Y – X)/(X – Gewicht des Grundmaterials) × 100 (%).
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei eine spezifische Oberfläche des Aluminiumhydrats nach BET in einem Bereich von 40 bis 500 m²/g ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Porenvolumen des Aluminiumhydrats in einem Bereich von 0,1 bis 1,0 ml/g ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Porenvolumen der Tinte aufnehmenden Schicht in einem Bereich von 0,1 bis 1,0 ml/g ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei eine spezifische Oberfläche der Tinte aufnehmenden Schicht nach BET in einem Bereich von 40 bis 450 m²/g ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei ein mittlerer Partikeldurchmesser der Harzemulsion in einem Bereich von 20 bis 100 nm ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Harzemulsion eine Urethanemulsion ist.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die hydrolysierbare Gruppe Alkoxysilan ist.
Bilderzeugungsverfahren zur Bilderzeugung durch Tintenausstoß aus Mikroporen, um die Tinte an ein Aufzeichnungsmedium zu haften, wobei das Bilderzeugungsverfahren das Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als das Aufzeichnungsmedium verwendet.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 10, wobei das Bilderzeugungsverfahren einen Schritt des Ausstoßes der Tinte durch Ausüben thermischer Energie auf die Tinte hat.
Herstellungsverfahren für ein Aufzeichnungsmedium, das durch Bilden einer Tinte aufnehmenden Schicht auf seinem Grundmaterial hergestellt wird, wobei die Tinte aufnehmende Schicht durch Beschichten des Grundmaterials in einer Dicke von wenigstens 15 μm mit einer Dispersionsflüssigkeit gebildet wird, die enthält: Aluminiumhydrat, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel: Al₂O_3–n(OH)_2n·mH₂O, wobei n eine der ganze Zahlen 0, 1, 2 und 3 darstellte m einen Wert zwischen 0 und 10 darstellt: und m und n nicht gleichzeitig Null werden, ein Kopplungsmittel vom Silan-, Titanat-, Aluminium- oder Zirconiumtyp mit mindestens zwei hydrolysierbaren Gruppen, und eine Harzemulsion mit hydrolysierbaren Gruppen, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1): -MR_n(OR')_3–n (1),wobei R und R' Wasserstoff oder Alkylgruppen darstellen, welche entweder identisch oder unterschiedlich sein können; n stellt eine ganze Zahl von 0 bis 2 dar; und M stellt Si, Ti oder Zr dar.
Herstellungsverfahren für ein Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 12, wobei eine spezifische Oberfläche des Aluminiumhydrats nach BET in einem Bereich von 40 bis 500 m²/g ist.
Herstellungsverfahren für ein Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 12, wobei das Porenvolumen des Aluminiumhydrats in einem Bereich von 0,1 bis 1,0 ml/g ist.
Herstellungsverfahren für ein Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 12, wobei ein mittlerer Partikeldurchmesser der Harzemulsion in einem Bereich von 20 bis 100 nm ist.
Herstellungsverfahren für ein Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 12, wobei die Harzemulsion eine Urethanemulsion ist.
Herstellungsverfahren für ein Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 12, wobei die hydrolysierbare Gruppe Alkoxysilan ist.