DE69915787T2

DE69915787T2 - Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69915787T2
Application number: DE1999615787
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Ohta-ku Ichinose; Tsuyoshi Ohta-ku Santo; Hiroshi Ohta-ku Tomioka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: EP1016542B1; ATE262418T1; DE69915787D1; EP1016542A1; US6685999B2; US20030039808A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmaterial, das geeigneterweise mit einer Tinte auf Wasserbasis für die Aufzeichnung verwendet wird, und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Aufzeichnungsmaterial, das besonders an eine Tintenstrahlaufzeichnung angepaßt ist, die Wirkungen, wie eine hohe optische Dichte der Bilder, scharfe Farbtöne, eine Abstufung mit einer großen Anzahl von Stufen, das Fehlen einer Farbtonänderung und einer wahrnehmbaren Perlbildungserscheinung und ein ausgezeichnetes Tintenabsorptionsvermögen, zeigt, wenn es zum Drucken mit hoher Geschwindigkeit mit einer der verschiedenen unterschiedlichen Arten von Tinte verwendet wird, einschließlich von Tinte, die unterschiedliche Dichten zeigt, eines Tintensatzes aus drei oder mehr als drei unterschiedlichen Tinten mit unterschiedlichen Dichten, Tinte, die hauptsächlich für durchgehend gedruckte bzw. vollfarbige (solid) Bilder verwendet wird, Tinte einer Mischung aus Pigmenten/Farbstoffen oder einer Kombination aus Pigmenttinte und Farbstofftinte, und die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung solch eines Aufzeichnungsmaterials.
In Beziehung stehender Stand der Technik
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem ist ein System, in dem Mikrotröpfchen aus Tinte veranlaßt werden, auf ein Aufzeichnungsmaterial, wie ein Blatt Papier, zuzufliegen und daran zu haften, um Bilder und/oder Buchstaben auf Grundlage eines gewählten Betriebsprinzips aufzuzeichnen. Es beinhaltet ein Anzahl an Vorteilen, einschließlich eines Druckens mit hoher Geschwindigkeit und geringem Lärm, eines einfachen mehrfarbigen Druckens, der Anpassungsfähigkeit der Muster, die aufgezeichnet werden können, und der nicht auftretenden Notwendigkeit eines Entwicklungs- und Fixierverfahrens. Somit wurde es auf breiter Basis in verschiedenen Aufzeichnungsgeräten angewandt, insbesondere auf dem Gebiet der Geräte für die Behandlung von Information, und die Nachfrage nach solchen Systemen nahm rasch zu. Außerdem können mittels eines Mehrfarben-Tintenstrahl-Aufzeichnungssystems erzeugte Bilder in Bezug auf die Bildqualität mit denjenigen Schritt halten, die mittels eines Mehrfarben-Plattendrucksystems und eines Farbfotosatzsystems erzeugt wurden und sind im Vergleich zum üblichen Mehrfarbendrucken und Drucken anderer Art billiger, so daß das Mehrfarben-Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem den Anwendungsbereich verbreitert und eine Mehrfarben-Bildaufzeichnung einschließt.
Obwohl eine Anzahl an Verbesserungen für das Aufzeichnungsgerät und die Aufzeichnungsverfahren, die das Mehrfarben-Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem anwenden, realisiert wurden, um mit den neuesten Entwicklungen in der Aufzeichnungstechnologie, insbesondere hinsichtlich einer Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung, einer Aufzeichnung mit hoher Auflösung und einer Mehrfarbenaufzeichnung, Schritt zu halten, wurde an das Aufzeichnungsmaterial ebenfalls sehr ausgeklügelte technologische Anforderungen gestellt.
Bei dem Versuch, diesen technologischen Ansprüchen gerecht zu werden, wurden bislang verschiedene Arten von Aufzeichnungsmaterialien vorgeschlagen.
Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 52-53012 ein Papier für die Tintenstrahlaufzeichnung, das dadurch hergestellt wurde, daß das Eindringen eines Anstrichs zur Oberflächenbehandlung in wenig geleimten Papier veranlaßt wurde. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 53-49113 offenbart ein Papier für die Tintenstrahlaufzeichnung, das durch die Imprägnierung von Papierblättern, die mit Teilchen eines Harnstoff-Formalin-Harzes beschichtet worden waren, mit einer wasserlöslichen Polymerverbindung hergestellt wurde. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 56-5830 beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier, das eine Tintenabsorptionsschicht umfaßt, die auf der Oberfläche einer Grund- bzw. Trägermaterialschicht mittels eines Auftragverfahrens gebildet worden war. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 55-51583 beschreibt die Verwendung eines amorphen Siliciumdioxids als Pigment in der Überzugsschicht eines Papiers für die Tintenstrahlaufzeichnung. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 55-144172 offenbart eine Bildaufnahmeschicht eines Papiers mit einer Schicht, die durch das Aufbringen eines Pigmentes, das dafür ausgelegt war, das Farbmittel einer Tinte auf Wasserbasis zu absorbieren, hergestellt worden war. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 55-146786 offenbart die Verwendung einer Schicht aus einer wasserlöslichen Polymerverbindung, die mittels eines Auftragverfahrens hergestellt worden war.
Verbesserungen der Tintenabsorption und des Oberflächenglanzes eines Papieraufzeichnungsmaterials wurden ebenfalls in den nachstehenden Patentschriften vorgeschlagen. Die US-Patentschriften Nr. 4,879,166 und 5,104,730, die japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 2-276670, 3-215082 und 3-281383 und die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 7-089221, 7-172038, 7-232473, 7-232474, 7-232475, 8-132731, 8-174993, 9-066664, 9-076628, 9-086035 und 9-099627 der Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung schlagen Blätter eines Aufzeichnungspapiers mit einer Tintenaufnahmeschicht vor, die unter Verwendung von hydratisiertem Aluminiumoxid, wie Pseudoboehmit, hergestellt wurde.
Die US-Patentschriften Nr. 4,879,166, die europäische Patentschrift Nr. 298,424 und die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 1-97678, 6-48016 und 6-55829 schlagen ein Aufzeichnungsmaterial vor, das sowohl unter Verwendung von hydratisiertem Aluminiumoxid mit einem spezifischen Absorptionsvermögen als auch von Siliciumdioxid hergestellt worden war.
Außerdem schlagen die nachstehend aufgelisteten Patentschriften ein zweilagiges Aufzeichnungsmaterial vor, das entworfen wurde, um die Bildqualität, den Glanz und die Oberflächenbeständigkeit gegenüber Narben des Aufzeichnungsmaterials zu verbessern.

(1) Die US-Patentschriften Nr. 5,104,730, die europäische Patentschrift Nr. 407,720, die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2-276671, 3-281383, 4-115984 und 4-115985 schlagen ein Mehrschichten-Aufzeichnungsmaterial mit einer Schicht aus porösen Mikroteilchen aus Siliciumdioxid vor, die auf einer porösen Aluminiumoxidschicht gebildet ist.
(2) Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-18131 schlägt ein Aufzeichnungsmaterial vor, das eine erste, auf einer Trägermaterialschicht gebildete Tintenaufnahmeschicht und eine zweite, auf der ersten Schicht gebildete Tintenaufnahmeschicht aus anorganischen Mikroteilchen umfaßt, das praktisch keinen organischen polymeren Klebstoff enthält.
(3) Die US-Patentschrift Nr. 5,463,178, die europäische Patentschrift Nr. 634,287 und die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-76162 schlägt ein Aufzeichnungsmaterial vor, das eine poröse hydratisierte Aluminiumoxidschicht und eine darauf gebildete Kieselgelschicht umfaßt.
(4) Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-166715 schlägt ein Aufzeichnungsmaterial vor, das eine Trägermaterialschicht, eine Tintenaufnahmeschicht aus hydratisiertem Aluminiumoxid, wie Pseudoboehmit, und eine Siliciumdioxidschicht, die nicht-kugelige Siliciumdioxidteilchen enthält, umfaßt.
(5) Die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 7-089220, 7-101142 und 7-117335 schlagen ein Aufzeichnungsmaterial vor, das obere und untere Tintenaufnahmeschichten umfaßt, wobei es sich bei der oberen Schicht um eine glänzende Schicht handelt, die als Hauptbestandteil kolloidales Siliciumdioxid enthält.
(6) Die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 9-150571, 9-175000, 9-183267, 9-286165 und 10-71764 schlagen ein Aufzeichnungsmaterial vor, das ein Paar Tintenaufnahmeschichten umfaßt, wobei die Porenverteilung und der mittlere Teilchendurchmesser der Siliciumdioxidteilchen der oberen Schicht auf bestimmte spezifische Bereiche beschränkt sind, oder Siliciumdioxid in Kombination mit einem Aluminiumoxidsol oder mit Siliciumoxid-Aluminiumoxid für die obere Schicht verwendet wird.

Die vorstehend aufgelisteten Patentschriften schlagen Verbesserungen der Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials vor, einschließlich des Tintenabsorptionsvermögens, der Auflösung, der Bilddichte, der Farbgebung, der Farbreproduzierbarkeit, der Transparenz und des Glanzes. Trotz der vorstehend beschriebenen Verbesserungen und anderer Verbesserungen ist das betrachtete Aufzeichnungsmaterial mit Problemen behaftet, die von der neueren technologischen Entwicklung auf dem Gebiet der Aufzeichnungsgeräte für ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit mit einer Bildqualität, die der von Silbersalzfotografien vergleichbar ist, herrühren. Obwohl das Aufzeichnungsmaterial, das unter Verwendung von hydratisiertem Aluminiumoxid oder einer Kombination aus hydratisiertem Aluminiumoxid und Siliciumdioxid realisiert wurde, wie in der US-Patentschrift Nr. 4,879,166 offenbart wurde, zum Beispiel hinsichtlich der Bildqualität und des Glanzes ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, ist es mit dem Problem verbunden, daß die Oberfläche dazu neigt, beschädigt zu werden, so daß die bedruckte Oberfläche in Abhängigkeit von dem Zufuhrsystem des Druckers leicht zerkratzt werden kann. Außerdem kann sich die Tintenabsorptionsvermögen des Aufzeichnungsmaterials in einer heißen und feuchten Umgebung verschlechtern und die Blätter des Aufzeichnungsmaterials können aneinander haften, wenn sie zum Zwecke der Lagerung in solch einer Umgebung gestapelt werden.
Obwohl in einer Anzahl von Patentschriften ein Aufzeichnungsmaterial mit zwei Tintenaufnahmeschichten vorgeschlagen wurde, um das Tintenabsorptionsvermögen und die Oberflächen eigenschaften zu verbessern, gehen die Vorschläge doch mit den nachstehend diskutierten Nachteilen einher und sind somit nicht zufriedenstellend.

(1) Ein Mehrschichten-Aufzeichnungsmaterial gemäß einer der nachstehenden Patentschriften, d. h. der US-Patentschrift Nr. 5,104,730, der europäischen Patentschrift Nr. 407,720, den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2-276671, 3-281383, 4-115984 und 4-115985, umfaßt eine Schicht aus porösen Mikroteilchen aus Siliciumdioxid, die auf eine poröse Aluminiumoxidschicht gebildet wurde. Die poröse Aluminiumoxidschicht soll das Farbmittel der Tinte, die für den Druck verwendet wird, absorbieren, wohingegen die Siliciumdioxidschicht so gestaltet wurde, daß sie das Lösungsmittel der Tinte absorbiert. Obwohl die Tinte hauptsächlich auf Grund der getrennten funktionellen Rollen der beiden Schichten gut und mit einer ausgezeichneten Farbwirkung absorbiert wird, ist diese Anordnung mit dem Problem verbunden, daß die Siliciumdioxidschicht auf Grund der porösen Mikroteilchen des Siliciumdioxids der Siliciumdioxidschicht weiß und undurchsichtig wird.
(2) Das Aufzeichnungsmaterial gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-18131 umfaßt zwei Tintenaufnahmeschichten, wobei es sich bei der Oberflächenschicht um eine auf der ersten Schicht gebildete Schicht aus anorganischen Mikroteilchen handelt, die praktisch keinen organischen polymeren Klebstoff enthält. Obwohl diese Anordnung den Vorteil aufweist, daß es entlang der Grenzfläche der Tinte und des Harzes nicht zu einer auf Grund des Kontaktes der Tinte hervorgerufenen Schwellung oder einem Herauslösen kommt, noch das Harz als Ergebnis des Drucks deformiert wird, kann es doch keinen zufriedenstellenden Grad an Filmfestigkeit sicherstellen, so daß der Film abgelöst und/oder beschädigt werden kann, wenn der Drucker bewegt oder es sonst irgendwie behandelt wird.
(3) Ein Mehrschichten-Aufzeichnungsmaterial nach einer der nachstehenden Patentschriften, d. h. der US-Patentschrift Nr. 5,463,178, der europäischen Patentschrift Nr. 634,287 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-76162, umfaßt eine Kieselgel-Oberflächenschicht. Da die primären Siliciumdioxidteilchen in der Siliciumdioxid-Gelschicht regulär und ohne die Bildung sekundärer Teilchen angeordnet sind und die Siliciumdioxidteilchen dicht in die Schicht eingefügt werden, um die Lücken zu beseitigen, durch die sich das Lösungsmittel bewegen kann, verbessert sich das Absorptionsvermögen des Aufzeichnungsmaterials durch die Bereitstellung einer Kieselgelschicht auf der porösen Pseudoboehmitschicht jedoch nicht merklich.
(4) Das Mehrschichten-Aufzeichnungsmaterial gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-166715 umfaßt eine Oberflächensiliciumdioxidschicht, die nicht-kugelige Siliciumdioxidteilchen enthält. Obwohl diese Anordnung das Eindringen der Tinte verbessert, da die Teilchen unter einem mikroskopischen Gesichtspunkt grob eingefügt sind, ist sie wegen der Verwendung der kugeligen Siliciumdioxidteilchen mit dem Problem einer verringerten Transparenz und dem häufigen Auftreten von Rissen verbunden.
(5) Ein Mehrschichten-Aufzeichnungsmaterial nach einer der japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 7-089220, 7-101142 und 7-117335 umfaßt obere und untere Tintenaufnahmeschichten, wobei es sich bei der oberen Schicht um eine Glanzschicht handelt, die als Hauptbestandteil kolloidales Siliciumdioxid enthält. Obwohl diese Anordnung einen größeren Grad an Oberflächenglanz für die obere Tintenaufnahmeschicht gewährleistet, erfordert sie die Verwendung eines Gießverfahrens und verringert das Absorptionsvermögen, ganz zu schweigen von einer Verbesserung des letzteren. Obwohl das vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial auf Grundlage verschiedener ausgeklügelter Maßnahmen hergestellt wird, einschließlich der Regulierung der Glasübergangstemperatur des polymeren Latex, der ebenfalls in dem Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, der Nutzung einer kolloidalen Siliciumverbundemulsion und der Verringerung des mittleren Teilchendurchmessers des kolloidalen Siliciumdioxides auf weniger als 300 nm, kann es wegen des Einsatzes eines Gußes eine Verringerung des Tintenabsorptionsvermögens nicht verhindern, obwohl es geeignet sein kann, eine Abnahme der Porosität bis zu einem gewissen Grad durch die Auswahl geeigneter Betriebsbedingungen für das Gießen zu erleichtern.
(6) Das Mehrschichten-Aufzeichnungsmaterial nach einer der japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 9-150571, 9-175000, 9-183267, 9-286165 und 10-71764 umfaßt ein Paar Tintenaufnahmeschichten, wobei die Porenverteilung und der mittlere Teilchendurchmesser der Siliciumdioxidteilchen der oberen Schicht auf jeweils bestimmte Bereiche beschränkt sind, um sowohl das Tintenabsorptionsvermögen als auch die Transparenz zu verbessern. Auf Grund der Tatsache, daß ein breiter Bereich für den mittleren Teilchendurchmesser der Siliciumdioxidteilchen der oberen Schicht ausgewählt wird, wird es jedoch schwierig, einen zufriedenstellenden Grad an Transparenz zu realisieren, wenn die Siliciumdioxidteilchen große Teilchendurchmesser aufweisen oder sekundäre Teilchen bilden, wobei das Tintenabsorptionsvermögen der Tintenschicht wegen der Schwierigkeiten bei der Bildung einer zufriedenstellenden porösen Schicht unzureichend sein kann, wenn das als Kleber verwendete Harz wasserlöslich ist. Kurzgefaßt kann das durch eines dieser Patentschriften vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial nicht den Grad an Porosität liefern, der sowohl einen zufriedenstellenden Grad an Transparenz als auch an Absorptionsvermögen liefert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Hinblick auf die vorstehend identifizierten Probleme und anderer Probleme vom Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines Aufzeichnungsmaterials, das an die Tintenstrahlaufzeichnung angepaßt ist und Wirkungen zeigt, wie eine hohe optische Dichte der Bilder, scharfe Farbtöne, eine Abstufung mit einer großen Anzahl an Stufen, das Ausbleiben von Veränderungen des Farbtons und einer jeden bemerkbaren Perlbildungserscheinung, und ein ausgezeichnetes Tintenabsorptionsvermögen als auch eine hohe Oberflächenbeständigkeit gegenüber Kratzern und einen er höhten Grad an Transparenz aufweist, wenn es für ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit mit einer von verschiedenen unterschiedlichen Arten von Tinten verwendet wird, die einen Tintensatz aus drei oder mehr als drei unterschiedlichen Tinten mit unterschiedlichen Dichten, Tinte, die hauptsächlich für vollfarbige Bilder verwendet wird, Tinte einer Mischung aus Pigmenten/Farbstoffen oder einer Kombination aus Pigmenttinte und Farbstofftinte einschließen, und die Aufgabe der Erfindung besteht auch in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung solch eines Aufzeichnungsmaterials.
In einem Aspekt der Erfindung wird die vorstehende Aufgabe durch die Bereitstellung eines Aufzeichnungsmaterials gelöst, das eine Trägermaterialschicht, eine untere poröse Schicht, die hydratisiertes Aluminiumoxid enthält, das Boehmitstruktur zeigt, und eine obere poröse Schicht umfaßt, die Siliciumdioxid enthält, wobei die obere poröse Schicht hauptsächlich Agglomerate aus kugeligen Siliciumdioxidteilchen mit einem Teilchendurchmesser zwischen 1 und 100 nm und einem Bindemittel und Hohlräume umfaßt, wobei die Hohlräume hauptsächlich zwischen den Agglomeraten und nicht in den Agglomeraten gefunden werden.
Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials zur Verfügung gestellt, das die Schritte der aufeinanderfolgenden Anordnung einer unteren porösen Schicht, die hydratisiertes Aluminiumoxid enthält, das Boehmitstruktur zeigt, und einer oberen porösen Schicht, die Siliciumdioxid enthält, auf einer Trägermaterialschicht umfaßt, wobei die obere poröse Schicht durch Aufbringen und Trocknen einer Dispersionslösung gebildet wird, die durch die Zugabe von Alkohol, in einer Menge von 30 bis 90%, zu einer wäßrigen Dispersionslösung hergestellt wird, die kugeliges kolloidales Siliciumdioxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser zwischen 1 und 100 nm und mindestens eine Art von Harzemulsion enthält.
Ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial zeigt verbesserte Oberflächeneigenschaften und ein verbessertes Tintenabsorptionsvermögen. Das Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfindung kann ein verbessertes Aufzeichnungsmaterial liefern, das bevorzugt für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird. Die Erfindung wurde als Ergebnis von Forschungen realisiert, die von den Erfindern auf Grundlage ihrer Entdeckungen durchgeführt wurden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials.
2 ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht der oberen porösen Schicht eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials (das die Teilchendurchmesser einer einzelnen Art von Siliciumdioxidteilchen zeigt).
3 ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht der oberen porösen Schicht eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials (das die Teilchendurchmesser von zwei Arten von Siliciumdioxidteilchen zeigt).
4 ist eine schematische kopierte Darstellung eines Bildes, das durch die Betrachtung eines Schnittes eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials durch ein Transmissionselektronenmikroskop erhalten wurde.
Die 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F und 5G sind schematische Schnittansichten eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials, die die obere poröse Schicht in verschiedenen Herstellungsschritten zeigen, einschließlich der Aufbringung, der Trocknung und der Bildung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die 1 bis 3 sind schematische Schnittansichten einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials. In 1 ist eine Trägermaterialschicht 101, eine untere poröse Schicht 102 und eine obere poröse Schicht 103 gezeigt. 2 ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht der Ausführungsform von 1, die nur die untere poröse Schicht und die obere poröse Schicht davon zeigt. In 2 sind die untere poröse Schicht 202, die obere poröse Schicht 203, die kugeligen Siliciumdioxidteilchen 204, das Bindemittel 205 und die Hohlräume 206 gezeigt. 3 ist ebenfalls eine vergrößerte schematische Schnittansicht einer Ausführungsform, die dadurch erhalten wurde, daß diejenige von 2 so modifiziert wurde, daß die obere poröse Schicht in Bezug auf die Größe zwei verschiedene Arten von kugeligen Siliciumdioxidteilchen, oder große Teilchen und kleine Teilchen, enthielt. In 3 sind die untere poröse Schicht 302, die obere poröse Schicht 303, kugelige Siliciumdioxidteilchen 304 mit einem größeren Durchmesser, das Bindemittel 305, die Hohlräume 306 und kugelige Siliciumdioxidteilchen 307 mit einem kleineren Durchmesser gezeigt.
Erfindungsgemäß ist die obere poröse Schicht 103 auf der unteren porösen Schicht 102 gebildet und enthält Agglomerate aus kugeligen Siliciumdioxidteilchen und einem Bindemittel und Hohlräume. Somit liefern die Hohlräume Wege für die Tinte, um das Absorptionsvermögen des Aufzeichnungsmaterials zu verbessern und letzteres in hohem Maße an eine Bilderzeugung anzupassen. Da die poröse Schicht des Aufzeichnungsmaterials eine Zweischichtenstruktur aufweist, ist es außerdem möglich, den beiden porösen Schichten unterschiedliche funktionelle Rollen zuzuweisen, und zu veranlassen, daß die untere poröse Schicht 102 als Tintenabsorptions- und Fixierschicht fungiert, und die obere poröse Schicht 103 die Oberflächeneigenschaften steuert, einschließlich des Absorptionsvermögens, der Tinten-Durchlässigkeit, der Härte und des Glanzes des Filmes, um das Aufzeichnungsmaterial in hohem Maße an die Bilderzeugung unter Anwendung eines Tintenstrahles anzupassen.
Für den Zweck der Erfindung bezieht sich der Begriff "Hohlräume" auf diejenigen Hohlräume, die ausreichend große Abmessungen aufweisen und sich von denjenigen Hohlräumen, die inhärent in porösem Siliciumdioxid auftreten, und denjenigen unterscheiden, die erzeugt werden, wenn primäre Teilchen aus Siliciumdioxid agglomerieren und sekundäre Teilchen bilden. Solche Hohlräume stellen sicher, daß die untere Schicht ihr inhärentes Tintenabsorptionsvermögen zeigt und sogar ihr Absorptionsvermögen verbessern kann. Genauer gesagt kann die Erfindung kugelige Siliciumdioxidteilchen mit dem dazwischen eingeschobenen Bindemittel lokalisieren, um Hohlräume mit einem ausreichend großen Porendurchmesser zu erzeugen, so daß die Bestandteile der Tinte, die auf das Aufzeichnungsmaterial auftreffen, sofort durch letzteres mittels der Hohlräume absorbiert werden.
Wie vorstehend beschrieben, umfaßt die obere poröse Schicht Agglomerate aus kugeligen Siliciumdioxidteilchen und dem Bindemittel und Hohlräume. Um jedoch eine obere poröse Schicht zu erhalten, die für den Zweck der Erfindung ausreichend große Hohlräume enthält, ist es erforderlich, auf angemessene Weise kugelige Siliciumdioxidteilchen und ein Bindemittel als auch die Art und den Gehalt des Lösungsmittels, die in der Dispersionslösung enthalten sind, die aufgebracht werden soll, um die Schicht zu bilden, und die Trocknungsbedingungen, die in dem Herstellungsverfahren angewandt werden sollen, auszuwählen. Keine Verfahren vom Stand der Technik offenbaren diese Erfordernisse, die erfüllt werden müssen, um das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial herzustellen.
Für den Zweck der Erfindung zu verwendende kugelige Siliciumdioxidteilchen weisen bevorzugt einen Teilchendurchmesser hauptsächlich zwischen 1 und 100 nm auf. Wenn der Teilchendurchmesser den vorstehenden Bereich unterschreitet, können einige der Poren in der oberen porösen Schicht zerdrückt werden und das Gesamtvolumen der Poren und auch den mittleren Porendurchmesser des Aufzeichnungsmaterials so verringern, daß sich konsequenterweise die Tintendurchlässigkeit des Aufzeichnungsmaterials verschlechtert und zu der Erscheinung Anlaß gibt, daß Tinte während des Aufzeichnungsverfahrens überfließt, wodurch verschiedene Probleme auftreten können, einschließlich eines Verlaufens (das Problem der Erzeugung eines Bereiches, der durch den Farbstoff oder das Pigment der Tinte angefärbt wurde und größer als der bedruckte Bereich ist, wenn in letzterem Bereich ein durchgehend farbig bzw. vollfarbiges Bild (solid image) gedruckt wird), eines Ausblutens (das Problem vermischter Farben, das entlang der Grenzfläche verschiedener Tintenfarben auftritt), und einer Perlbildung (das Problem von Dichteschwankungen, die als punktartige Flecke auftreten, zu dem es wegen der Agglomeration von Tintentröpfchen in gedruckten vollfarbigen Bildern kommt). Wenn die obere poröse Schicht zudem kugelige Siliciumdioxidteilchen mit einem Teilchendurchmesser von kleiner als 1 nm enthält, agglomerisieren sie weniger leicht, so daß nur teilweise und lokal Agglomerate in der oberen porösen Schicht erzeugt werden und letztere konsequenterweise dazu neigt, Risse zu erzeugen. Wenn der Teilchendurchmesser auf der anderen Seite den vorstehenden Bereich überschreitet, verschlechtert sich die Transparenz der oberen porösen Schicht, so daß das aufgezeichnete Bild wegen eines weißen Schleiers verschwimmt und sich die Auflösung und die Schärfe des Bildes verringern. Die Wirkungen der Erfindung werden deutlich, wenn 85% oder mehr der kugeligen Siliciumdioxidteilchen der oberen porösen Schicht einen Durchmesser in einem Bereich zwischen 1 und 100 nm aufweisen.
Für den Zweck der Erfindung ist es wesentlich, daß die Siliciumdioxidteilchen ein kugeliges Profil aufweisen. Wie vorstehend beschrieben umfaßt die obere poröse Schicht Agglomerate aus Siliciumdioxidteilchen und dem Bindemittel und Hohlräume. Genauer gesagt werden die Agglomerate gebildet, wenn Siliciumdioxidteilchen und das Bindemittel zusammen in der Schicht gebunden werden. Die Siliciumdioxidteilchen zeigen eine große spezifische Oberfläche und liefern eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Kontaktes mit dem Bindemittel, wenn sie eine kugelige Gestalt aufweisen. Wenn dies der Fall ist, werden sie sogar stärker und schneller durch das Bindemittel gebunden. Die Verwendung kugeliger Siliciumdioxidteilchen ist desweiteren noch in Hinblick auf die Tatsache vorteilhaft, daß es erforderlich ist, daß die Teilchen ein hoch symmetrisches Profil aufweisen, wenn Hohlräume erzeugt werden sollen, die nicht nur lokal angetroffen werden, sondern gleichmäßig in der Schicht verteilt sind. Am bevorzugtesten weisen die Siliciumdioxidteilchen in der oberen porösen Schicht ein beinahe wirklich kugeliges Profil auf. Genauer gesagt sind die Siliciumdioxidteilchen bevorzugt tatsächlich 60 bis 100 kugelig.
Es ist möglich, eine obere poröse Schicht zu bilden, die Agglomerate aus kugeligen Siliciumdioxidteilchen und dem Bindemittel und Hohlräume umfaßt, indem die Durchmesser der kugeligen Siliciumdioxidteilchen der Schicht hauptsächlich auf den vorstehenden Bereich von 1 bis 100 nm begrenzt werden. Genauer gesagt weisen die für den Zweck der Erfindung zu verwendenden Siliciumdioxidteilchen einen Teilchendurchmesser hauptsächlich zwischen 5 und 90 nm auf. Außerdem kann durch die Verwendung kugeliger Siliciumdioxidteilchen mit einem Durchmesser, der auf einen begrenzten Bereich beschränkt ist, eher als durch die Verwendung von Teilchen mit einem Durchmesser, der über einen breiten Bereich variieren kann, auf vorteilhafte Weise eine einheitliche Filmqualität für die Schicht erreicht werden. Insbesondere dann, wenn eine obere poröse Schicht, die Siliciumdioxidteilchen enthält, die eine Teilchendurchmesserverteilung mit einem einzelnen Maximalwert bzw. Peak zeigen, gebildet wird, ist es möglich, durch die Begrenzung des Durchmessers der Siliciumdioxidteilchen hauptsächlich auf einen Bereich zwischen 20 und 80 nm Hohlräume zu erzeugen, die sowohl einen zufriedenstellenden Grad an Transparenz als auch an Absorptionsvermögen liefern. Die Schicht kann auf vorteilhafte Weise ein verbessertes Absorptionsvermögen und eine geeignete Filmfestigkeit liefern, wenn die obere poröse Schicht Siliciumdioxidteilchen mit einem Durchmesser zwischen 30 und 70 μm enthält.
Außerdem kann dadurch, daß veranlaßt wird, daß die obere poröse Schicht kugelige Siliciumdioxidteilchen zweier in Bezug auf den Durchmesser (diametrical) unterschiedlicher Arten enthält, die große kugelige Siliciumdioxidteilchen und kleine kugelige Siliciumdioxidteilchen einschließen, auf vorteilhafte Weise eine hohe Filmqualität für die obere poröse Schicht erhalten werden. Dies deshalb, weil dann, wenn Agglomerate aus kugeligen Siliciumdioxidteilchen und dem Bindemittel gebildet werden, kugelige Siliciumdioxidteilchen mit einem kleinen Teilchendurchmesser in Bindemittel-Klumpen aufgenommen werden, wohingegen kugelige Siliciumdioxidteilchen mit einem großen Teilchendurchmesser außerhalb der Klumpen angeordnet werden, wodurch die physikalische Stärke der Bindemittel-Klumpen erhöht wird. Eine Positionsanordnung der kugeligen Siliciumdioxidteilchen kann auf wirkungsvolle Weise realisiert werden, wenn große kugelige Siliciumdioxidteilchen und kleine kugelige Siliciumdioxidteilchen einen ausreichend großen Unterschied im Durchmesser zeigen. Genauer gesagt ist es bevorzugt, daß die obere poröse Schicht kugelige Siliciumdioxidteilchen mit einem Durchmesser zwischen 10 und 100 nm und solche mit einem Durchmesser zwischen 1 und 10 nm enthält. Es ist vorteilhaft, daß die großen kugeligen Siliciumdioxidteilchen mit einem Durchmesser zwischen 10 und 100 nm denjenigen entsprechen, die wie vorstehend beschrieben eine Teilchendurchmesserverteilung mit einem einzigen Peak zeigen. Wenn die obere poröse Schicht kugelige Siliciumdioxidteilchen aus zwei in Bezug auf den Durchmesser unterschiedlichen Arten enthält, die große kugelige Siliciumdioxidteilchen und kleine kugelige Siliciumdioxidteilchen einschließen, liegt ihr Durchmesser-Verhältnis (diametrical ratio) bevorzugt zwischen 70 : 30 und 95 : 5. Die obere poröse Schicht kann kugelige Siliciumdioxidteilchen aus drei in Bezug auf den Durchmesser unterschiedlichen Arten enthalten, um die Größe, die Anzahl und das Verteilungsmuster der Hohlräume zu regulieren. Es sei darauf hingewiesen, daß die Struktur der oberen porösen Schicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials und die Durchmesser der kugeligen Siliciumdioxidteilchen, die in der Schicht enthalten sind, mittels eines Elektronenmikroskops oder eines Lasermikroskops nach dem Schneiden mit einem Mikrotom betrachtet werden können, um einen wie in 4 gezeigten Querschnitt freizulegen.
Verschiedene Materialien können für die Trägermaterialschicht 101 eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials 101 verwendet werden. Spezielle Beispiele für die Materialien, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen Papier verschiedener Arten ein, einschließlich von Papier, das für eine geeignete Leimung bearbeitet wurde, von Papier, das nicht für eine Leimung bearbeitet wurde, und von harzbeschichtetem Papier, das typischerweise eine Polyethylenfilmschicht und einen thermoplastischen Film trägt. Thermoplastische Filmmaterialien, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen Polyester ein, wie Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Celluloseacetat und Polystyrol. Bevorzugt ist die Trägermaterialschicht 101 weiß und stark lichtundurchlässig, um ein Bild zu erzeugen, das einer Fotografie gleicht. Ein Blatt aus einem Material, das lichtundurchlässig bzw. opak ist, weil es mit hydratisiertem Aluminiumoxid oder einem Pigment, wie Titanweiß gefüllt wurde, oder auf Grund der Wirkung einer feinen Schäumung diese Farbe aufweist, kann bevorzugt für die Trägermaterialschicht verwendet werden. Ein stark transparentes Blatt aus einem entsprechenden Material wird für die Trägermaterialschicht eines Aufzeichnungsmaterials verwendet, das Licht durchlassen soll, wenn es für einen OHP (Overheadprojektor), eine Röntgenaufnahme oder den elektronischen Photosatz verwendet wird. Solch ein transparentes Blatt zeigt eine Lichtdurchlässigkeit von 50% oder mehr, bevorzugt 80% oder mehr. Es sei darauf hingewiesen, daß die Trägermaterialschicht ein oder mehr als ein Pigment verschiedener Arten enthalten kann, um sie zum Zwecke der Regulierung des Farbtones des gesamten auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugten Bildes halblichtdurchlässig und/oder farbig zu machen.
Die Trägermaterialschicht kann einem Oberflächenbehandlungsverfahren, wie einem Koronaverfahren, unterzogen oder mit einer Haftunterschicht versehen werden, um ihre Haftvermögen in Bezug auf die untere poröse Schicht zu verbessern. Desweiteren kann die Trägermaterialschicht auf ihrer Rückseite oder auf geeigneten Bereichen davon zusätzlich mit einer Antikräuselschicht versehen sein. Solch eine Antikräuselschicht kann eine Harzschicht oder eine Pigmentschicht sein.
Obwohl es für die Dicke der Trägermaterialschicht keine besondere Einschränkung gibt, weist sie bevorzugt eine Dicke zwischen 5 und 500 μm auf, obwohl die Dicke auf geeignete Weise in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck des Aufzeichnungsmaterials, das die Trägermaterialschicht umfaßt, ausgewählt werden kann.
Die untere poröse Schicht 102 eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials umfaßt hydratisiertes Aluminiumoxid, das eine Boehmitstruktur zeigt, und ein Bindemittel. Die untere poröse Schicht dient im wesentlichen dazu, das Lösungsmittel der aus einem Tintenstrahlaufzeichnungssystem ausgestoßenen und mit dem Aufzeichnungsmaterial kollidierenden Tintentröpfchen zu absorbieren und die Farbmittel der Tintentröpfchen, bei denen es sich um Farbstoffe handeln kann, zu fixieren. Für den Zweck der Erfindung ist es erforderlich, daß die untere poröse Schicht als Tintenaufnahmeschicht fungiert und ein hohes Absorptionsvermögen und eine einheitliche Filmqualität zeigt, um das Verlaufen und das Überlaufen zu minimieren und ein Bild, das einer Fotografie gleicht, zu erzeugen. Außerdem kann die spezielle Mikrostruktur der unteren porösen Schicht, die Aluminiumoxid, das eine Boehmitstruktur zeigt, und ein Bindemittel umfaßt, voll genutzt werden, wenn die obere poröse Schicht 103 gebildet wird. Dies ist der Tatsache geschuldet, daß solch eine untere poröse Schicht äußerst transparent ist, und daß, wenn eine obere poröse Schicht, die die wie vorstehend beschrieben Hohlräume enthält, auf der unteren porösen Schicht mit solch einer dichten Mikrostruktur gebildet wird, Alkohol und Wasser sofort in die Schichten eindringen können, so daß sie auf eine sehr ausgewogene Art und Weise in dem darauffolgenden Trocknungsverfahren abgegeben werden können und die Hohlraumstruktur der oberen porösen Schicht optimieren. Außerdem wird das Aufzeichnungsmaterial ein erhöhtes Tintenabsorptionsvermögen zeigen, sobald solch eine obere Schicht gebildet ist. Damit die untere poröse Schicht ein zufriedenstellendes Absorptionsvermögen zeigt, muß die Porengröße der Schicht sorgfältig eingestellt werden. Der mittlere Porenradius liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 2,0 und 20,0 nm. Anschließend können sowohl die Geschwindigkeit der Tintenabsorption und die Geschwindigkeit mit der die Farbstoffe fixiert werden, auf vorteilhafte Weise erhöht werden.
Die Lichtstreuwirkung der unteren porösen Schicht kann unterdrückt werden, um die Transparenz der Schicht zu vergrößern, und das Auftreten eines schleierartigen Druckbildes kann vermieden werden, wenn der mittlere Porenradius weniger als 10 nm beträgt. Das Verteilungsmuster der Porengröße kann mittels der Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Porosimetrie oder der Quecksilberintrusions-Porosimetrie ermittelt werden.
Außerdem liegt das Gesamtvolumen aller Poren in Bezug auf das Gewicht der unteren porösen Schicht bevorzugt zwischen 0,1 und 1,0 cm³/g, bevorzugter zwischen 0,4 und 0,6 cm³/g. Wenn das Gesamtvolumen pro Gewichtseinheit (unit weight) der Poren der unteren porösen Schicht den vorstehenden Bereich überschreitet, kann die Schicht Risse zeigen und Pulver kann während ihres Bildungsverfahrens herausfallen. Wenn das Volumen pro Gewichtseinheit der Poren der unteren porösen Schicht andererseits den vorstehenden Bereich unterschreitet, zeigt die Schicht ein schlechtes Tintenabsorptionsvermögen. Außerdem kommt noch hinzu, daß die untere poröse Schicht ein Porenvolumen pro Flächeneinheit (unit area) von nicht weniger als 8 cm³/m² aufweist, da die Schicht ein schlechtes Tintenabsorptionsvermögen und die Erscheinung des Überfließens der Tinte zeigt, wenn das Bild mehrfarbig gedruckt wird, und somit können verschiedene Probleme auftreten, einschließlich eines Verlaufens. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-2430 beschreibt ein Aufzeichnungsmaterial, das eine Tintenaufnahmeschicht aus Pseudoboehmit umfaßt, die Poren mit einem Radius zwischen 10 und 100 nm, die ein Volumen pro Gewichtseinheit von 0,1 cm³/g oder weniger einnehmen, enthält. Die japanische Patentschrift Nr. 2,714,352 beschreibt ein Aufzeichnungsmaterial, das eine Tintenaufnahmeschicht umfaßt, die Poren mit einem mittleren Radius zwischen 2,0 und 20,0 nm und einer Halbwertsbreite der Porenradienverteilung zwischen 2,0 und 15,0 nm enthält. Die japanische Patentschrift Nr. 2,714,350 beschreibt ein Aufzeichnungsmaterial, das eine Tintenaufnahmeschicht umfaßt, die Poren mit einem Peakwert bzw. Maximalwert der Porenradienverteilung, der bei 10,0 nm gefunden wird, und einen anderen Verteilungsmaximalwert, der zwischen 10,0 und 20,0 nm gefunden wird, enthält. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-323037 beschreibt ein Aufzeichnungsmaterial, das zwei Pseudoboehmitschichten umfaßt, einschließlich einer unteren Schicht mit einer Dicke zwischen 5 und 60 μm, die Poren mit einem mittleren halben Durchmesser zwischen 2 und 8 nm enthält, und einer oberen Schicht mit einer Dicke zwischen 2 und 30 μm, die Poren mit einem mittleren Radius zwischen 4 und 15 nm enthält. Schließlich beschreibt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-66664 ein Aufzeichnungsmaterial, das eine Tintenaufnahmeschicht umfaßt, die Hohlräume in ihrem Inneren enthält, die mit der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht über die Poren, die einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als die Hohlräume ist, in Verbindung stehen. Es ist eine Tatsache, daß jede der vorstehend beschriebenen porösen Schichten für die untere poröse Schicht 102 eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials verwendet werden kann, um die Auswahl an Tinten, die für das Aufzeichnungsmaterial verwendet werden können, zu verbreitern. Die Transparenz, das Tintenabsorptionsvermögen, insbesondere für einen Mehrfarbendruck, und die Wirkung der Verhinderung eines Verlaufens und eines Verschwimmens kann durch die Verwendung solch einer unteren porösen Schicht verbessert werden. Schließlich werden durch die Bildung der oberen porösen Schicht 103 darauf die vorstehenden Vorteile verstärkt und zusätzliche Vorteile herbeigeführt.
Das hydratisierte Aluminiumoxid der unteren porösen Schicht ist kationisch und trägt eine positive elektrische Ladung, so daß die Farbstoffe in der Tinte gut fixiert werden können und hochglänzende und gute farbige Bilder erzeugt werden. Außer dem macht es die Schicht im Vergleich zu einer Tintenaufnahmeschicht, die ein anderes Pigment enthält, transparent, bei geringer Schleierbildung. Somit ist es sehr vorteilhaft, wenn es als Pigment zur Bildung einer Tintenaufnahmeschicht verwendet wird.
Hydratisiertes Aluminiumoxid, das für den Zweck der Erfindung verwendet werden soll, zeigt bevorzugt eine Boehmitstruktur (und einen maximalen Beugungswinkel 2θ von 14 bis 15°), wenn es mittels einer Röntgenbeugungsanalyse untersucht wird, um ein gutes Adsorptionsvermögen für Farbstoffe und ein gutes Absorptionsvermögen und eine gute Transparenz für Tinte zu realisieren. Hydratisiertes Aluminiumoxid wird durch die nachstehende allgemeine Formel ausgedrückt: Al₂O_3–n(OH)_2n-mH₂O, worin n eine ganze Zahl von 0, 1, 2 oder 3 darstellt und m einen Zahlenwert zwischen 0 und 10 darstellt, bevorzugt zwischen 0 und 5, wobei m und n nicht gleichzeitig Null sein sollten. Der Begriff mH₂O wird verwendet, um die wäßrige Phase des hydratisierten Aluminiumoxids darzustellen, die an der Bildung des Kristallgitters nicht beteiligt ist, und somit beseitigt werden kann, so daß m außer einer ganzen Zahl jeden anderen Zahlenwert aufweisen kann. Der Wert von m kann gegen Null gehen, wenn das hydratisierte Aluminiumoxid calciniert wird.
Das kristalline hydratisierte Aluminiumoxid, das eine Boehmitstruktur zeigt und auf geeignete Weise für den Zweck der Erfindung verwendet werden kann, ist eine laminierte Verbindung, deren (020)-Ebene eine ausgedehnte Ebene ist, und die ein Beugungsmaximum zeigt, das in einem Röntgenbeugungsmuster für sie spezifisch ist. Bei der Boehmitstruktur kann es sich um eine perfekte Struktur oder um eine Pseudoboehmitstruktur handeln, die überschüssiges Wasser in der Zwischenschicht der (020)-Ebene enthält. Das Röntgenbeugungsmuster einer Pseudoboehmitstruktur zeigt ein Beugungsmaximum, das breiter als das des Röntgenbeugungsmusters einer perfekten Boehmitstruktur ist. Da es jedoch nicht möglich ist, das perfekte Boehmit und das Pseudoboehmit klar voneinander zu unter scheiden, wird der Ausdruck "hydratisiertes Aluminiumoxid, das eine Boehmitstruktur zeigt", in diesem Dokument unterschiedslos verwendet, egal, ob es sich bei der Struktur um eine perfekte Boehmitstruktur oder eine Pseudoboehmitstruktur handelt. Außerdem kann hydratisiertes Aluminiumoxid, das eine Boehmitstruktur zeigt, für den Zweck der Erfindung Siliciumdioxid enthalten oder nicht enthalten (da das in dem hydratisiertem Aluminiumoxid enthaltene Siliciumdioxid in der Zwischenschicht der Letzteren eingeschlossen sein kann).
Jedes geeignete Verfahren kann für die Herstellung hydratisierten Aluminiumoxides, das eine Boehmitstruktur zeigt, für den Zweck der Erfindung verwendet werden. Verfahren, die für die Herstellung hydratisierten Aluminiumoxids, das eine Boehmitstruktur zeigt, für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen das Bayer-Verfahren und ein Verfahren der thermischen Zersetzung von Alaun ein. In einem bevorzugten Verfahren wird langkettiges Aluminiumalkoxid durch die Zugabe einer Säure hydrolysiert. Langkettiges Alkoxid bezieht sich für den Zweck der Erfindung auf ein Alkoxid mit 5 oder mehr Kohlenstoffatomen. Bevorzugt wird ein Alkoxid mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen verwendet, da solch eine Verbindung den Vorteil liefert, daß der Alkoholgehalt leicht entfernt werden kann und die Molekülgestalt des hydratisierten Aluminiumoxids mit einer Boehmitstruktur ohne Schwierigkeiten festgelegt werden kann. Das vorstehend beschriebene Verfahren ist gegenüber dem Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumoxid-Hydrogels oder kationischen Aluminiumoxids vorteilhaft, da es ermöglicht, daß weniger Verunreinigungen, wie verschiedene Ionen, in das Reaktionssystem eindringen. Langkettiges Aluminiumalkoxid liefert im Vergleich zur Verwendung eines kurzkettigen Alkoxids, wie Aluminiumisoproxid, den zusätzlichen Vorteil, daß der Alkohol mit Leichtigkeit nach der Hydrolyse entfernt werden kann, um das erzeugte hydratisierte Aluminiumoxid vollständig vom Alkohol zu befreien.
Die Molekülgestalt des hydratisierten Aluminiumoxids mit einer Boehmitstruktur kann durch Dispergieren des zu beobach tenden hydratisierten Aluminiumoxids in Alkohol, Auftropfen der Dispersionslösung auf einen Kollodiumfilm, um eine Probe herzustellen, und eine anschließende Betrachtung durch ein Transmissionselektronenmikroskop festgestellt werden. Es ist aus einem Dokument (Rocck J., et al, Applied Catalysis; Bd. 74, S. 29–36, 1991) bekannt, daß Pseudoboehmit eine Ziliarform oder eine andere Form in hydratisiertem Aluminiumoxid aufweisen kann.
Für den Zweck der Erfindung kann unterschiedslos hydratisiertes Aluminiumoxid in Ziliarform oder einer flachen plattenähnlichen Gestalt verwendet werden. Die Gestalt des hydratisierten Aluminiumoxids (einschließlich der Gestalt, des Durchmessers und des Seitenverhältnisses der Teilchen) kann durch Dispergieren des zu beobachtenden hydratisierten Aluminiumoxids in ionen-ausgetauschtes Wasser, Auftropfen der Dispersionslösung auf einen Kollodiumfilm, um eine Probe herzustellen, und anschließende Betrachtung der Probe durch ein Transmissionselektronenmikroskop ermittelt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß hydratisiertes Aluminiumoxid mit einer flachen plattenartigen Gestalt gegenüber nadelförmigem hydratisierten Aluminiumoxid oder haarbüschelartigen Agglomeraten (mit einer Ziliarform) aus hydratisiertem Aluminiumoxid vorteilhaft verwendet werden kann, da es sehr gut in Wasser dispergiert werden kann, und die unter Verwendung solch eines hydratisierten Aluminiumoxids hergestellte Tintenaufnahmeschicht zeigt eine zufällige Orientierung der hydratisierten Aluminiumoxidteilchen, wodurch ein großes Porenvolumen und eine breite Verteilung der Porendurchmesser erzeugt wird. Der Ausdruck haarbüschelartige Agglomerate bezieht sich auf nadelförmige Teile aus hydratisiertem Aluminiumoxid, die wie Haarbüschel Seite an Seite angeordnet sind.
Für den Zweck der Erfindung wird hydratisiertes Aluminiumoxid wegen der Eigenschaften der Poren, die es enthält, während des Herstellungsverfahrens vorbehandelt. Das Porenvolumen pro Gewichtseinheit des hydratisierten Aluminiumoxids liegt bevorzugt zwischen 0,1 und 1,0 ml/g, um den Erfordernissen der BET-spezifischen Oberfläche und des Porenvolumens der Tinten aufnahmeschicht gerecht zu werden. Es ist schwierig, den vorstehend definierten Bereich des Porenvolumens der unteren porösen Schicht zu beobachten, wenn gefunden wird, daß das Porenvolumen pro Gewichtseinheit des hydratisierten Aluminiumoxids außerhalb des vorstehenden Bereiches liegt. Was die Teilchengröße des hydratisierten Aluminiumoxids angeht, so liegt das Seitenverhältnis bevorzugt zwischen 3 und 10 und der mittlere Teilchendurchmesser bevorzugt zwischen 1 und 50 nm, wenn das hydratisierte Aluminiumoxid flache plattenartige Stücke umfaßt. Das Seitenverhältnis eines flachen plattenartigen Stückes aus hydratisiertem Aluminiumoxid ist das Verhältnis des Durchmessers zu der Dicke des Stückes und kann unter Anwendung des in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-16015 definierten Verfahrens ermittelt werden. wenn gefunden wird, daß die Teilchengröße kleiner als der vorstehende Bereich ist, tritt die Tendenz auf, daß in der unteren porösen Schicht Risse entstehen. Wenn andererseits gefunden wird, daß die Teilchengröße größer als der vorstehende Bereich ist, tritt die Tendenz auf, daß die untere poröse Schicht das Licht streut und einen Schleier erzeugt und das gedruckte Bild ziemlich blaß erscheinen läßt.
Für den Zweck der Erfindung zeigt das hydratisierte Aluminiumoxid bevorzugt eine BET-spezifische Oberfläche zwischen 40 und 500 m²/g. Wenn gefunden wird, daß die BET-spezifische Oberfläche außerhalb des vorstehenden Bereiches liegt, wird es sehr schwierig, die spezifische Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht auf den vorstehend definierten Bereich zu begrenzen. Die BET-spezifische Oberfläche und das Porenvolumen können mittels des Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Verfahrens nach der 24stündigen Entgasung der Proben bei 120°C ermittelt werden.
Erfindungsgemäß kann hydratisiertes Aluminiumoxid mit einem Additiv verwendet werden. Additive, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen verschiedene Metalloxide, verschiedene Metallhydroxide, Salze zweiwertiger und mehrwertiger Metalle, halogenierte Metalle und kationische organische Substanzen ein.
Metalloxide oder Metallhydroxide, die als Additive für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen Siliciumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Boroxid (boria), Siliciumoxid-Boroxid, Magnesiumoxid, Siliciumoxid-Magnesiumoxid, Titanoxid, Zirconiumoxid und Zinkoxid ein. Salze zweiwertiger und mehrwertiger Metalle, die als Additive für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen Salze, wie Calciumnitrat, Calciumcarbonat und Bariumsulfat, halogenierte Metalle, wie Magnesiumchlorid, Calciumbromid, Calciumiodid, Zinkchlorid, Zinkbromid und Zinkiodid, Kaolin und Talk ein. Kationische organische Substanzen, die als Additive für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen quartäre Ammoniumsalze, Polyamine und Alkylamine ein. Das eine ausgewählte Additiv oder die mehreren ausgewählten Additive wird/werden zu den Pigmenten in einer Menge von weniger als 20 Gewichts-% gegeben.
Das in Kombination mit dem Pigment zu verwendende Bindemittel wird bevorzugt aus polymeren Substanzen ausgewählt, die wasserlöslich sind oder in Wasser oder in verschiedenen Lösungsmitteln, einschließlich von Alkohol, dispergiert werden können. Bevorzugte Beispiele solcher Substanzen schließen Polyvinylalkohol (PVA) und denaturierte Substanzen davon (kationen-denaturierte Substanzen, anionen-denaturierte Substanzen, silanol-denaturierte Substanzen), Stärke und denaturierte Substanzen davon (Oxide und Ether davon), Gelatine und denaturierte Substanzen davon, Kasein und denaturierte Substanzen davon, Cellulosederivate, wie Carboxymethylcellulose, Gummi arabicum, Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose, Copolymer-Latizes vom konjugierten Dien-Typ, wie SBR-Latex, NBR-Latex und Methylmethacrylat-Butadien-Copolymer, funktionelle-Gruppen-denaturierte polymere Latizes, Copolymer-Latizes vom Vinyltyp, wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylpyrrolidon, Maleinsäureranhydrid und ein Copolymer davon, und Acrylsäureester-Copolymer ein. Unter den vorstehend aufgelisteten Substanzen wird PVA in Hinblick auf die Wasserabsorption und die Transparenz auf breiter Basis verwendet. Eine Harzemulsion, wie sie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-325992 oder der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-94754 offenbart ist, kann ebenfalls für den Zweck der Erfindung verwendet werden. Irgendeines der vorstehend aufgelisteten Bindemittel kann alleine oder in Kombination mit einigen anderen Bindemitteln als Mischung verwendet werden.
Solange dem vorstehenden Erfordernis der BET-spezifischen Oberfläche und dem des Porenvolumens für die untere poröse Schicht entsprochen wird, können das ausgewählte Pigment und das ausgewählte Bindemittel in einem Mischungsverhältnis zwischen 1 : 1 und 30 : 1, bezogen auf das Gewicht, bevorzugt zwischen 5 : 1 und 20 : 1, kombiniert werden. Wenn die Menge des Bindemittels den vorstehenden Bereich unterschreitet, kann die Tintenaufnahmeschicht eine unzureichende mechanische Festigkeit zeigen und zu Rissen und einem Herausfallen von Pulver Anlaß geben. Wenn andererseits die Menge des Bindemittels den vorstehenden Bereich überschreitet, verringert sich das Porenvolumen und das Tintenabsorptionsvermögen der Schicht verschlechtert sich.
Somit wird eine aufzubringende Lösung unter Verwendung von hydratisiertem Aluminiumoxid und dem ausgewählten Bindemittel hergestellt und anschließend auf die Trägermaterialschicht aufgebracht, um die untere poröse Schicht 102 zu erzeugen.
Ein Dispersionsmittel, ein Verdickungsmittel, ein Mittel zur Einstellung des pH-Wertes, ein Schmiermittel, ein Mittel zur Modifizierung des Fließvermögens, ein grenzflächenaktives Mittel, ein Anti-Schäumungsmittel, ein wasserabweisendes Mittel, ein Schaumverhinderer, ein Abschälmittel und/oder ein Antirußmittel können zu der aufzubringenden Lösung gegeben werden.
Techniken, die für die Operation des Aufbringens der Lösung auf die Trägermaterialschicht angewendet werden können, schließen eine Rakelstreichverfahren, ein Luftbürsten-Streichverfahren, ein Walzenstreichverfahren, ein Flush-Auftragsverfahren, ein Gravurstreichverfahren, ein Kiss-Roll-Coating-Verfahren über Walze, einen Farbstoffauftrag, ein Extrusionsbeschichten, ein Slide-Hopper-Beschichtungsverfahren, ein Florstreichverfahren und ein Spritzdüsen-Auftragverfahren, als auch andere geeignete Beschichtungstechniken ein.
Die Geschwindigkeit, mit der die Lösung aufgebracht wird, kann auf geeignete Weise in Abhängigkeit vom Verwendungszweck des fertig bearbeiteten Produkts ausgewählt werden. Das Aufzeichnungsmaterial wird die Tinte jedoch nicht auf zufriedenstellende Weise absorbieren und Anlaß zu einem Problem des Verlaufens der Tinte geben, wenn die aufgebrachte Schicht zu dünn ist. Andererseits würde die untere poröse Schicht des Aufzeichnungsmaterials zu schwach sein und fehlerhaft werden, wenn die aufgebrachte Lösung getrocknet wird und die schickt würde teilweise die Fähigkeit verlieren, die Tinte zufriedenstellend zu absorbieren, wenn die aufgebrachte Schicht zu dick ist. Außerdem würde sich die Transparenz des Aufzeichnungsmaterials verschlechtern und die Klarheit und Schärfe des gedruckten Bildes beeinträchtigen, wenn die aufgebrachte Schicht zu dick ist. Somit weist die untere poröse Schicht bevorzugt eine Dicke zwischen 5 und 50 μm auf, um den gewünschten Grad an Absorptionsvermögen und an Gesamtfilmfestigkeit sicherzustellen.
Falls erforderlich, wird die durch Auftragen der vorstehenden Lösung auf die Trägermaterialschicht gebildete Schicht erwärmt und getrocknet, um die untere poröse Schicht herzustellen. Das wäßrige Medium (Dispersionsmittel) verdampft als Ergebnis des Trocknungsprozesses, und als Ergebnis des Bindungseffektes, der durch Brückenbildung oder ein Zusammenschmelzen der hydratisierten Aluminiumoxidteilchen mit dem Bindemittel erzeugt wird, wird ein Film gebildet. Die Bedingungen, unter denen der Trocknungsprozeß durchgeführt wird, werden als Funktion der Zusammensetzung der aufzubringenden Lösung festgelegt. Der Trocknungsprozeß kann mittels eines Heißluft-Trockenofens und/oder eines Infrarot-Trockenofens durchgeführt werden. Obwohl die gebildete Schicht in dem Trocknungsverfahren mittels einer vollständigen Abgabe des Lösungsmittels perfekt getrocknet werden kann, kann sie in diesem Verfahren aber auch halb-getrocknet werden, da sie in dem anschließenden Trocknungsverfahren der oberen porösen Schicht ohnehin vollständig getrocknet wird.
Die obere poröse Schicht 103 des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials ist für die Festlegung des Absorptionsvermögens und des Übertragungsgrades des Aufzeichnungsmaterials in Bezug auf das Lösungsmittel der Tinte, die auf das Material ausgestoßen wird, die Fixierung der Farbmittel der Tinte und der Oberflächeneigenschaften des Aufzeichnungsmaterials wesentlich. Obwohl, allgemein gesprochen, das Tintenabsorptionsvermögen des Aufzeichnungsmaterials vorteilhaft hoch ist, wenn die poröse anorganische Pigmentschicht, die ein anorganisches Pigment und ein Bindemittel enthält, eine Zweischichten-Struktur aufweist, ist häufig erforderlich, daß ein Aufzeichnungsmaterial eines Typs, der in einem Aufzeichnungsgerät verwendet werden soll, das speziell entworfene Tinten bei erhöhter Geschwindigkeit verwendet, eine besonders hohe Tintenabsorptionsgeschwindigkeit zeigt, um den strengen Anforderungen an die Bildqualität gerecht zu werden, die mit derjenigen von Fotografien vergleichbar sein soll. In einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial ist die obere poröse Schicht so gefertigt, daß sie kugelige Siliciumdioxidteilchen und ein Bindemittel umfaßt und Hohlräume enthält, die auf optimale Weise so angeordnet sind, daß sie die Tinte in hohem Maß und mit großer Geschwindigkeit absorbieren.
Die 5A bis 5G sind schematische Schnittansichten eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials, die die obere poröse Schicht in verschiedenen Herstellungsschritten zeigen, einschließlich der Aufbringung, der Trocknung und der Bildung. Genauer gesagt zeigt die 5A den Schritt des Aufbringens der aufzubringenden Lösung und die 5B zeigt, wie das Lösungsmittel in die untere poröse Schicht eindringt, wohingegen die 5C zeigt, daß die aufgebrachte Lösung leicht agglomeriert und die 5D zeigt, wie der Alkoholbestandteil verdampft. Desweiteren zeigt die 5E, wie die Harzemulsion auf der Oberfläche und anschließend im Inneren zu verschmelzen beginnt und die 5F zeigt, wie Feuchtig keit verdampft. Schließlich zeigt die 5G die Stufe der Vollendung des Verschmelzens der Harzemulsion im Inneren des Films, der durch das Aufbringen der Lösung gebildet wurde.
Wie durch die Betrachtung der vorstehenden Zeichnungen verständlich wird, müssen für die Bildung der Filmschicht bestimmte Bedingungen erfüllt sein. Die Bedingungen und die Wirkungen bei ihrer Erfüllung werden nachstehend diskutiert. Zuerst ist, worauf bereits früher hingewiesen wurde, erforderlich, daß die kugeligen Siliciumdioxidteilchen in dem Film einen Durchmesser aufweisen, der hauptsächlich zwischen 1 und 100 nm liegt. Diesem Erfordernis muß entsprochen werden, damit die kugeligen Siliciumdioxidteilchen des Films nicht agglomerieren, wenn sie die obere poröse Schicht bilden, so daß die Größe der Hohlräume so eingestellt werden kann, daß sie das Absorptionsvermögen und die Transparenz der Schicht nicht negativ beeinflußt. Im Gegensatz zu einem wasserlöslichen Harz, wie PVA, oder einem alkohollöslichen Harz, die bei herkömmlichen Verfahren verwendet werden, wo das Harz vollständig in dem Lösungsmittel, wie Wasser und/oder Alkohol, gelöst wird, werden im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren außerdem Teilchen eines thermoplastischen Harzes vom Emulsionstyp verwendet und in Wasser und Alkohol dispergiert. Deshalb fungieren Harzteilchen als Bindemittel, wenn sie allmählich verschmelzen und aneinander gebunden werden und somit überstehen die Hohlräume den Auftrags- und den Trocknungsschritt ohne zerquetscht zu werden.
Das Lösungsmittel der Dispersionslösung, die aufgebracht werden soll, um eine obere poröse Schicht zu bilden, enthält sowohl Wasser als auch Alkohol, und wegen des Unterschiedes in der Flüchtigkeit der beiden Substanzen wird der Alkohol in dem Trocknungsschritt, wenn das Lösungsmittel verdampft, zuerst entfernt und anschließend wird das Wasser beseitigt. Dies bedeutet, daß die aufgebrachte Lösung zunächst in einer Oberflächenzone getrocknet wird und dort einen relativ dichten Film erzeugt. Anschließend wird die Feuchtigkeit, die im Inneren verbleibt, allmählich getrocknet, um Hohlräume zu erzeugen, die die Wassertröpfchen ersetzen, die auf den End stufen des Trocknungsschrittes im Inneren verweilen. Außerdem werden Hohlräume hauptsächlich zwischen Agglomeraten aus Siliciumdioxid und dem Bindemittel gebildet und nicht im Inneren der Agglomerate gefunden, da die Feuchtigkeit zu den kugeligen Siliciumdioxidteilchen hingezogen wird, die hydrophiler als das Bindemittel sind, weshalb eine relativ große Zahl an Wassertropfen um die kugeligen Siliciumdioxidteilchen herum in der Lösung entfernt wird. Zusätzlich kann außerdem der in der aufgebrachten Lösung enthaltene Alkohol auf die nachstehend beschriebene Weise verhindern, daß Defekte in dem Lösungsfilm erzeugt werden. Wenn die auf die untere poröse Schicht aufgebrachte Lösung nur Wasser als Dispersionsmittel enthält, können Luftblasen in den Poren der unteren porösen Schicht aufsteigen und Defekte in dem Film verursachen, der durch Auftragen der Lösung gebildet wurde, da sich das Wasser nur langsam in die Poren bewegt. Wenn die Lösung wie im Falle der Erfindung ebenfalls Alkohol als Dispersionsmittel enthält, bewegt sich das Lösungsmittel rasch in die Poren der unteren porösen Schicht und unterdrückt die Erscheinung des Aufsteigens von Luftblasen und verhindert somit, daß Defekte in dem Film erzeugt werden. Somit kann die Möglichkeit der Erzeugung von Defekten, auf die als Abstoßung in gedruckten vollfarbigen Bildern Bezug genommen wird, in Bereichen, in denen die Farbmittel nicht fixiert sind, in dem Bilderzeugungsverfahren minimiert werden.
Um eine obere poröse Schicht zu bilden, wo sowohl Agglomerate aus Siliciumdioxid und dem Bindemittel als auch Hohlräume gemeinsam auftreten, können kolloidale Siliciumdioxidteilchen, die gleichmäßig in einer Dispersionslösung dispergiert sind und ein Kolloid bilden, auf vorteilhafte Weise für den Zweck der Erfindung verwendet werden. Normalerweise liegt kolloidales Siliciumdioxid als Dispersionslösung vor, die durch ein stabiles Dispergieren von Ultramikroteilchen von Silicium(IV)-oxid (Siliciumdioxid) in Wasser oder Alkohol erhalten wird. Für den Zweck der Erfindung ist jedoch erforderlich, daß kolloidales Siliciumdioxid in einem Mischlösungsmittel aus Wasser und Alkohol dispergiert wird.
Sowohl die Verwendung von anionischem kolloidalen Siliciumdioxid als auch die von kationischem kolloidalen Siliciumdioxid ist für den Zweck der Erfindung denkbar. Wenn anionisches kolloidales Siliciumdioxid für den Zweck der Erfindung verwendet wird, können die Farbmittel und andere Bestandteile der Tinte mit Leichtigkeit die obere pöröse Schicht passieren oder von den Hohlräumen, die in der oberen porösen Schicht gebildet sind, absorbiert werden, da die Tintentröpfchen, die mit dem Aufzeichnungsmaterial kollidieren, normalerweise anionischer Natur sind. Anschließend können sowohl einige der Farbmittel als auch das Lösungsmittel der Tinte zu der unteren porösen Schicht gelangen und dort fixiert werden. Wenn andererseits kationisches kolloidales Siliciumdioxid für den Zweck der Erfindung verwendet wird, trägt die obere poröse Schicht ebenfalls zur Fixierung der Farbmittel der Tinte bei, so daß diese selbst dann fixiert werden, wenn die Tinte, die das Aufzeichnungsmaterial erreicht, langsam absorbiert wird und somit überfließt. Alles in allem kann anionisches kolloidales Siliciumdioxid bevorzugt für den Zweck der Erfindung verwendet werden, um eine hochtransparente obere poröse Schicht herzustellen, da saures kolloidales Siliciumdioxid gut in Alkohol dispergiert werden kann.
Was den Durchmesser der kolloidalen Siliciumdioxidteilchen angeht, so weisen diese bevorzugt einen mittleren Teilchendurchmesser zwischen 1 und 100 nm auf und zeigen einen Maximalwert der Verteilung des Teilchendurchmessers zwischen 1 und 100 nm. Wenn das kolloidale Siliciumdioxid Teilchen enthält, die nicht in dem Teilchendurchmesserbereich von 1 bis 100 nm liegen, so können diese Teilchen mittels einer bekannten Technik abgetrennt werden. Für den Zweck der Erfindung ist es bevorzugt, daß mehr als 85% der kugeligen Siliciumdioxidteilchen in dem Teilchendurchmesserbereich von 1 bis 100 nm liegen. Wenn die Siliciumdioxidteilchen diesen Durchmesserbereich unterschreiten, führt dies hauptsächlich dazu, daß sie aneinander haften und aneinander gebunden werden und Agglomerate aus Siliciumdioxidteilchen erzeugt oder in Bindemittelklumpen aufgenommen werden, so daß kon sequenterweise nur ein ebener Film mit wenig Hohlräumen und Poren erzeugt wird und somit die Absicht der Erfindung zur Herstellung von Hohlräumen vereitelt wird. Wenn die Siliciumdioxidteilchen andererseits den Durchmesserbereich überschreiten, werden die in dem Film erzeugten Hohlräume zu groß und die Haftung der Siliciumdioxidteilchen und des Bindemittels unzureichend. Dann wird der erzeugte Film weder stark genug, noch ausreichend transparent sein. Für den Zweck der Erfindung weisen die kolloidalen Siliciumdioxidteilchen der oberen porösen Schicht bevorzugt einen Durchmesser in einem Bereich zwischen 5 und 90 nm auf. Genauer gesagt ist es möglich, wenn eine obere poröse Schicht unter Verwendung kugeliger kolloidaler Siliciumdioxidteilchen gebildet wird, die nur einen einzigen Maximalwert in der Verteilung des Teilchendurchmessers zeigen, durch die Begrenzung der Durchmesser der Siliciumdioxidteilchen auf einen Bereich zwischen 20 und 80 nm Hohlräume zu erzeugen, die sowohl einen zufriedenstellenden Grad an Transparenz als auch an Absorptionsvermögen liefern. Die Schicht kann auf vorteilhafte weise ein verbessertes Absorptionsvermögen und eine geeignete Filmfestigkeit liefern, wenn die obere poröse Schicht kugelige kolloidale Siliciumdioxidteilchen mit einem Durchmesser zwischen 30 und 70 μm enthält.
Außerdem kann auf vorteilhafte Weise dadurch eine starke Filmqualität für die obere poröse Schicht erhalten werden, daß dafür gesorgt wird, daß sie kugelige kolloidale Siliciumdioxidteilchen aus zwei in Bezug auf den Durchmesser unterschiedlichen Typen enthält, die große kugelige Siliciumdioxidteilchen und kleine kugelige Siliciumdioxidteilchen einschließen. Diese Anordnung unter Verwendung zweier unterschiedlicher Durchmesserbereiche ist besonders vorteilhaft, wenn die obere poröse Schicht kugelige Siliciumdioxidteilchen mit einem Maximum der Durchmesserverteilung zwischen 10 und 100 nm und solche mit einem Maximum der Durchmesserverteilung zwischen 1 und 10 enthält. Es ist ebenfalls vorteilhaft, daß große kugelige kolloidale Siliciumdioxidteilchen mit einem Bereich zwischen 10 und 100 nm denjenigen gleichen, die wie vorstehend beschrieben einen Teilchendurchmesser mit einem einzigen Maximum zeigen. Wenn die obere poröse Schicht kugelige kolloidale Siliciumdioxidteilchen zweier unterschiedlicher Durchmesserarten enthält, die große kugelige kolloidale Siliciumdioxidteilchen und kleine kugelige kolloidale Siliciumdioxidteilchen einschließen, liegt ihr Durchmesserverhältnis bevorzugt zwischen 70 : 30 und 95 : 5 und ihr Mischungsverhältnis liegt bevorzugt zwischen 55 : 45 und 95 : 5, bezogen auf das Gewicht.
Allgemein bekannte Techniken, die die quasielastische Laserstreuungstechnik (dynamische Lichtstreuung) einschließen, können angewandt werden, um die Durchmesser der kolloidalen Siliciumdioxidteilchen, die in den Tintenaufnahmeschichten enthalten sind, zu ermitteln und zu beobachten, ob die Durchmesser auf einen bestimmten Bereich begrenzt sind und einen Maximalwert zeigen.
Für den Zweck der Erfindung wird die Harzemulsion, die für die Bildung einer oberen porösen Schicht verwendet werden soll, in Wasser oder einer Mischung aus Wasser und Alkohol dispergiert und nicht in Wasser und/oder Alkohol gelöst, um eine Lösung zu bilden, die auf die Oberfläche einer entsprechenden unteren porösen Schicht aufgebracht werden sollen.
Spezielle Beispiele für die Emulsion, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden kann, schließen eine synthetische Harzemulsion, wie eine Vinylacetatemulsion, eine Ethylen-Vinylacetat-Emulsion, eine Emulsion vom Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Typ, eine Emulsion vom Vinylacetat-Acryl-Copolymer-Typ, eine Acryl-Styrol-Emulsion, eine Acrylemulsion, eine Emulsion vom Vinylidenchlorid-Typ, eine Urethanemulsion und eine Polyesteremulsion und synthetischen Kautschuk-Latex, wie SBR-Latex und MBR-Latex, ein.
Die für den Zweck der Erfindung zu verwendende Harzemulsion zeigt bevorzugt eine Glasübergangstemperatur zwischen 10 und 150°C. Wenn die Harzemulsion eine Glasübergangstemperatur aufweist, die tiefer liegt als der vorstehende Bereich, kann die erzeugte obere poröse Schicht klebrig und klebend werden und viele der im Inneren gebildeten Hohlräume können zerdrückt werden, da die Schmelzviskosität der Harzemulsion während des Trocknungsverfahrens konsequenterweise zu gering ist. Außerdem kann der aufgebrachte Film weiß und trüb werden und die Transparenz der Schicht verringern. Wenn andererseits die Harzemulsion eine Glasübergangstemperatur aufweist, die höher als der vorstehende Bereich ist, wird sie im Trocknungsprozeß nicht ausreichend verschmelzen und nicht zufriedenstellend als Bindemittel fungieren und es fast unmöglich machen, einen starken Film zu erzeugen. Wenn die Harzteilchen in der Filmschicht nicht in einem ausreichenden Ausmaß verschmolzen sind, wird die Schicht trüber und weniger transparent. Genauer gesagt liegt die Glasübergangstemperatur der Harzemulsion zwischen 30 und 140°C.
Für den Zweck der Erfindung ist es unverzichtbar, daß die Harzemulsion verschmilzt, um in dem Trocknungsverfahren als Bindemittel zu fungieren. Deshalb sollte die ausgewählte Harzemulsion nicht schnell erstarren, wenn sie in Kombination mit dem kugeligen kolloidalen Siliciumdioxid verwendet und in der Lösung dispergiert wird, die auf die darunterliegende Schicht aufgebracht werden soll.
Die Teilchen der Harzemulsion, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden soll, sollten einen Durchmesser aufweisen, der in einem Bereich zwischen 0,03 und 0,5 μm angetroffen wird. Wenn der Durchmesser den vorstehenden Bereich unterschreitet, verhalten sich die Harzteilchen beinahe wie diejenigen, die in dem Lösungsmittel gelöst sind, so daß sie in dem Trocknungsprozeß nicht allmählich verschmelzen, um auf die vorstehend beschriebene Weise Hohlräume zu erzeugen. Wenn der Durchmesser den vorstehenden Bereich überschreitet, werden die Agglomerate aus den kugeligen Siliciumdioxidteilchen und dem Bindemittel, die gebildet werden, wenn Harzteilchen in dem Trocknungsprozeß verschmelzen, einen großen Raum einnehmen und die als Ergebnis des Verschmelzens gebildeten Hohlräume zeigen einen Durchmesser, der über einen breiten Bereich variieren kann, so daß die Einheitlichkeit der Tintenabsorption verloren geht. Die Teilchen der für den Zweck der Erfindung zu verwendenden Harzemulsion weisen bevorzugt einen Durchmesser auf, der in einem Bereich zwischen 0,03 und 0,5 μm liegt.
Das Mischungsverhältnis von kugeligem kolloidalen Siliciumdioxid und Harzemulsion kann in Abhängigkeit von dem Teilchendurchmesser, den Ioneneigenschaften und der Art des kugeligen kolloidalen Siliciumdioxids und der Art der Harzemulsion aus einem Bereich zwischen 30 : 1 und 1 : 1, bezogen auf das Verhältnis ihres Feststoffgehalts, ausgewählt werden. Durch die Begrenzung des Mischungsverhältnisses auf den vorstehenden Bereich werden geeignete Agglomerate aus Siliciumdioxidteilchen und dem Bindemittel und Hohlräume in der Schicht erzeugt. Wenn die Harzemulsion verwendet wird, um den vorstehenden Bereich zu unterschreiten, wird die obere poröse Schicht eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen. Wenn die Harzemulsion den vorstehenden Bereich überschreitet, zeigt die obere poröse Schicht wenig Hohlräume und eine verringerte Tintendurchlässigkeit. Vom Standpunkt der Verträglichkeit von Tintendurchlässigkeit und einer verbesserten mechanischen Festigkeit der oberen porösen Schicht liegt das Mischungsverhältnis bevorzugt in einem Bereich zwischen 20 : 1 und 3 : 1.
Sowohl Wasser als auch Alkohol werden in dem Dispersionsmittel zum Dispergieren des kugeligen kolloidalen Siliciumdioxides und der Harzemulsion für den Zweck der Erfindung verwendet und der Alkoholgehalt des Dispersionsmittels liegt vorteilhafterweise zwischen 30 und 90%. Wenn eine Lösung, die kugelförmiges kolloidales Siliciumdioxid und eine Harzemulsion in einem Dispersionsmittel dispergiert enthält, das Alkohol in dem vorstehenden Bereich enthält, auf die untere poröse Schicht aufgebracht und getrocknet wird, werden in der Schicht Hohlräume gebildet, da der Alkohol schneller als das Wasser trocknet und entfernt wird. Wenn der Alkoholgehalt zu klein und der Wassergehalt zu hoch ist, werden sich in einem unnötig großen Ausmaß Hohlräume bilden und die durch das Auftragen der Lösung gebildete Filmschicht wird eine weiße Trü bung zeigen. Außerdem wird sich die Zeitdauer, die für den Trocknungsprozeß erforderlich ist, verlängern. Wenn andererseits der Alkoholgehalt zu hoch und der Wassergehalt zu gering ist, werden sich Hohlräume nicht in einem zufriedenstellenden Ausmaß bilden und die gebildete Schicht wird keinen ausreichenden Grad an Absorptionsvermögen zeigen. Wenn gefunden wird, daß der Alkoholgehalt außerhalb des vorstehenden Bereiches liegt, geraten die Agglomerate aus den Siliciumdioxidteilchen und dem Bindemittel und die Hohlräume aus dem Gleichgewicht und ermöglichen nicht länger die Erzeugung einer für den Zweck der Erfindung notwendigen Hohlraumstruktur. Der Alkoholgehalt des Dispersionsmittels liegt bevorzugt zwischen 50 und 80%. Für den Zweck der Erfindung ist es erforderlich, daß der Alkohol flüchtiger als das Wasser ist und in dem Dispersionsmittel in Wasser gelöst wird. Außerdem sollte das Dispersionsmittel, das solch einen Alkohol enthält, die Harzemulsion dispergieren, ohne sie zu lösen, und es sollte auch das kugelförmige kolloidale Siliciumdioxid dispergieren, ohne es auszufällen. Spezielle Beispiele für den Alkohol, der geeigneterweise für den Zweck der Erfindung verwendet werden kann, schließen relativ niedrige Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol und Butanol ein, als auch andere Arten von Alkohol, falls solch ein Alkohol rasch in die untere poröse Schicht eindringen kann und flüchtiger als Wasser ist, wobei er den vorstehenden Erfordernissen gerecht wird. Nicht nur eine einzige Alkoholart, sondern auch zwei oder mehr als zwei verschiedene Arten von Alkohol können selektiv für den Zweck der Erfindung verwendet werden.
Für den Zweck der Erfindung können das kolloidale Siliciumdioxid, die Harzemulsion und das Dispersionsmittel der oberen porösen Schicht von einem der nachstehenden Additive begleitet werden: einem Haftvermittler, einem Pigment-Dispersionsmittel, einem Verdickungsmittel, einem Mittel zur Einstellung des pH-Wertes, einem Schmiermittel, einem Mittel zur Modifizierung des Fließvermögens, einem Antischäumungsmittel, einem Schaumverhinderungsmittel, einem wasserdichtmachenden Mittel, einem Trennmittel, einem Schaumerzeugungsmittel, einem Durchdringungsmittel, einem Farbmittel, einem optischen Aufheller, einem UV-Absorptionsmittel, einem Antioxidans, einem antiseptischen Mittel und ähnlichem.
Von den vorstehend aufgelisteten Additiven ist die Verwendung eines Haftmittels für die Verbesserung der mechanischen Festigkeit der oberen porösen Schicht wirkungsvoll, da es die Haftung kugelförmiger Teilchen aus Siliciumdioxid, das eine anorganische Substanz ist, und des Bindemittels, das eine organische Substanz ist, fördert. Wenn für den Zweck der Erfindung ein Haftmittel verwendet wird, kann es auf wirkungsvolle Weise im voraus zu dem kolloidalen Siliciumdioxid oder zu der Dispersionslösung aus kolloidalem Siliciumdioxid und der Harzemulsion gegeben werden. Haftmittel, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen diejenigen Haftmittel vom Cyan-Typ, Titanat-Typ, Aluminium-Typ oder vom Zirkonium-Typ ein, obwohl die Verwendung eines Silanhaftmittels vorteilhaft ist, da es gut mit kolloidalem Siliciumdioxid reagiert und eine starke Haftung mit dem Bindemittel herbeiführt.
Jede bekannte Technik zum Dispergieren von kolloidalem Siliciumdioxid und der Harzemulsion in einem Dispersionsmittel kann für den Zweck der Erfindung angewandt werden. Spezielle Beispiele für solche Techniken schließen die Anwendung eines Dispersionsgeräts vom Rührer-Typ, wie einen Homomischer oder einen Homodispergierer, und die Verwendung eines Dispersionsgerätes vom Mühlen-Typ, wie einer Kugelmühle oder einer Sandmühle, ein.
Techniken zum Aufbringen der Lösung, die das kolloidale Siliciumdioxid und die Harzemulsion enthält, um die obere poröse Schicht 103 auf der unteren porösen Schicht 102 zu bilden, schließen ein Rakelstreichverfahren, ein Luftmesserstreichverfahren, ein Walzenstreichverfahren, ein Flushingverfahren, ein Gravurstreichverfahren, ein Kiss-Roll-Coating-Verfahren über Walze, einen Farbstoffauftrag, ein Extrusionsbeschichten, ein Slide-Hopper-Beschichtungsverfahren, ein Florstreichverfahren und ein Spritzdüsen-Auftragsverfahren als auch andere geeignete Beschichtungstechniken ein.
Die Geschwindigkeit mit der die Lösung zum Bilden der oberen porösen Schicht 103 auf der unteren porösen Schicht 102 aufgebracht wird, kann auf geeignete Weise in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck des Endproduktes ausgewählt werden. Die obere poröse Schicht wird jedoch nicht auf zufriedenstellende Weise die Wirkung zeigen, als feste Oberflächenschicht zu fungieren und die Beständigkeit gegenüber Beschädigungen und die Tintenabsorptionseigenschaften des Aufzeichnungsmaterials zu verbessern, wenn sie zu dünn ist, wohingegen es zu einer Beeinträchtigung der Transparenz des Aufzeichnungsmaterials und der Schärfe des aufgezeichneten Bildes kommt, wenn sie zu dick ist, da während der Aufbringung und während des Trocknungsverfahrens Fehler in der Schicht erzeugt werden können oder die Schicht trübe und wenig transparent werden kann. Genauer gesagt wird die Lösung mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,05 bis 20 g/m², bevorzugt zwischen 0,5 und 20 g/m² aufgebracht. Wenn sie getrocknet wird, weist die obere poröse Schicht bevorzugt eine Dicke zwischen 0,1 und 10 μm auf.
Wenn die Bildung der oberen porösen Schicht 103 durch Aufbringen der Lösung erfolgt, müssen der Feststoffgehalt und die Viskosität der Lösung durch Einstellen des Zugabeverhältnisses des Alkohols und die Auswahl der Art des kolloidalen Siliciumdioxids und derjenigen der Harzemulsion reguliert werden. Der Feststoffgehalt liegt bevorzugt zwischen 3 und 30 Gewichts-%, wenn eine geeignete und einheitliche Filmdicke erzeugt wird. Obwohl die Viskosität geeigneterweise in Abhängigkeit vom Auftragverhalten des Auftraggeräts eingestellt werden kann, liegt sie bevorzugt zwischen 1 und 100 mPa·s (1 und 100 cps), um einen dünnen und einheitlichen Film zu erzeugen.
Somit wird die obere poröse Schicht 103 durch ein kontinuierliches Trocknen der Lösung, falls erforderlich, durch Erwärmen, gebildet. Wenn das Lösungsmittel während des Trocknungsverfahrens verdampft, kommt es in dem gebildeten Film zu einer schwachen Agglomeration und es werden, wenn das Lösungsmittel allmählich aus der Schicht verschwindet, Agglomerate aus kugelförmigen Siliciumdioxidteilchen und der Harzemulsion gebildet. Außerdem werden, wenn die Feuchtigkeit, die verwendet wird, um die Lücken der Agglomerate zu füllen, durch die Verdampfung ebenfalls teilweise verloren geht, Hohlräume erzeugt. Schließlich wird die Harzemulsion in den Agglomeraten durch Wärme verschmolzen und das Siliciumdioxid wird durch das Bindemittel stark gebunden. Auf diese Weise wird das Filmerzeugungsverfahren vollendet und die obere poröse Schicht erzeugt, wenn die Filmschicht abgekühlt wird.
Das Trocknungsverfahren muß bei einer Temperatur durchgeführt werden, die höher als die Glasübergangstemperatur der Harzemulsion ist, um die Harzemulsion thermisch zu verschmelzen und aus der aufgebrachten Lösung einen Film zu erzeugen. Das Trocknungsverfahren wird bevorzugt bei oder oberhalb von 100°C durchgeführt, um die Trocknungsdauer dadurch zu verkürzen, daß das Verdampfen der Feuchtigkeit in dem Lösungsmittel gefördert wird. Es versteht sich von selbst, daß die Dauer und die Temperatur des Trocknungsverfahrens so beschaffen sein sollten, daß sie die Trägermaterialschicht, die sich unter den porösen unteren und oberen Schichten befindet, nicht deformiert oder verfärbt.
Die hergestellte obere poröse Schicht 103 zeigt eine Porenstruktur, die durch spezifisch gestaltete Hohlräume auf eine wie nachstehend beschriebene Weise erzeugt wurde. Bevorzugt zeigt die Radienverteilung der Poren der oberen porösen Schicht einen maximalen Peakwert, der zwischen 10 und 200 nm gefunden wird. Verschiedene für die obere poröse Schicht erwünschte Eigenschaften, die das Absorptionsvermögen, die Transparenz und die Beständigkeit gegenüber Beschädigungen einschließen, können coexistieren, wenn den vorstehenden Erfordernissen entsprochen wird. Insbesondere die Transparenz und die Beständigkeit gegenüber Beschädigungen der oberen porösen Schicht können verbessert werden, obwohl sich das Absorptionsvermögen nicht merklich verbessern kann, wenn die Radienverteilung der Poren der oberen porösen Schicht einen maximalen Peakwert zeigt, der zwischen 10 und 20 nm liegt. Andererseits wird das Absorptionsvermögen der oberen porösen Schicht beträchtlich, bei einer vergrößerten Absorptionsgeschwindigkeit, so daß die Schicht als Pufferschicht für das zeitweilige Festhalten der aufgebrachten Tinte in einem Druckverfahren fungieren kann, in dem Tinte dicht in einer einzigen Überstreichoperation, auf eine Weise, die nachstehend beschrieben wird, aufgebracht wird, wenn die Radienverteilung der Poren der oberen porösen Schicht einen maximalen Peakwert zeigt, der zwischen 20 und 200 nm liegt. Diese Poren sind in der Schicht dünn ausgebildet, 0,1 bis 10 μm, um die vorstehenden Eigenschaften zu gewährleisten.
In einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial zeigt die Radienverteilung der Poren der unteren und oberen porösen Schichten 102 und 103 einen maximalen Peakwert, der zwischen 2,0 und 20 nm angetroffen wird. Anders ausgedrückt kann die untere Schicht die meisten Poren der beiden Schichten aufnehmen, die einen maximalen Peakwert in der Radienverteilung der Poren wie vorstehend definiert zeigen, wohingegen die obere Schicht die kleinste Anzahl an Poren enthalten kann, die für die Verbesserung des Absorptionsvermögens und der Beständigkeit gegenüber Beschädigungen in dem Bereich erforderlich ist, der für die Gewährleistung des geforderten Grades an Transparenz nötig ist. Mittels dieser Anordnung können die beiden Schichten verschiedene funktionelle Rollen einnehmen, einschließlich derjenigen der Absorption, des Festhaltens und dem Durchlassen von Tinte und der Verbesserung der Transparenz des Aufzeichnungsmaterials. Insbesondere kann das Aufzeichnungsmaterial ein hohes Tintenabsorptionsvermögen zeigen, wenn das Volumen der Poren der unteren porösen Schicht 102 und das der oberen porösen Schicht 103 zwischen 0,4 und 1,5 ml/g angetroffen wird. Desweiteren kann das Aufzeichnungsmaterial für eine Druckoperation unter Verwendung von Tinte bei einer hohen Druckgeschwindigkeit verwendet werden, wobei ein hoher Grad an Transparenz sichergestellt wird, wenn das Verhältnis des Porenvolumens PV2 aus sowohl der unteren porösen Schicht 102 als auch der oberen porösen Schicht 103 zu dem Porenvolumen PV1 der unteren porösen Schicht 102 zwischen 1,0 und 1,5 liegt.
Da das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial einen vergrößerten Grad an Absorptionsvermögen zeigt, kann es auf wirkungsvolle Weise die Erscheinung des Verlaufens der Tinte, des Ausblutens und der Perlbildung, die die Qualität des darauf erzeugten Bildes verschlechtern, unterdrücken. Zusätzlich kann es Fehler verringern, wie streifenförmige Bereiche in gedruckten vollfarbigen Bildern, die mit der Breite des Aufzeichnungskopfes in Erscheinung treten, da es den auftreffenden Tintentröpfchen ermöglicht, bis zu einem gewissen Grad zu verlaufen.
Tinte, die für die Erzeugung von Bildern auf einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial verwendet werden kann, enthält hauptsächlich ein Farbmittel (Farbstoff oder Pigment), ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel und Wasser. Wenn in der Tinte ein Farbstoff enthalten ist, ist es bevorzugt ein wasserlöslicher Farbstoff, bei dem es sich um einen Direktfarbstoff, einen Säurefarbstoff, einen basischen Farbstoff, einen Reaktivfarbstoff oder einen Lebensmittelfarbstoff handeln kann, der das auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugte Bild mit den nötigen Eigenschaften, die die Fixiereigenschaften, die Färbeeigenschaften, die Klarheit, die Stabilität und die Lichtbeständigkeit einschließen, liefern kann. Wenn andrerseits ein Pigment in der Tinte enthalten ist, ist es bevorzugt aus anorganischen Pigmenten, wie Ruß, organischen Pigmenten, Metallmikroteilchen, Metalloxiden und anderen Metallverbindungen ausgewählt. Das ausgewählte Pigment kann vom selbstdispergierenden Typ oder von einem Typ sein, der mit einem Dispersionsmittel, wie einem grenzflächenaktiven Mittel, zu verwenden ist.
Wasserlösliche Farbstoffe werden normalerweise verwendet, nachdem sie in einem Lösungsmittel gelöst wurden, bei dem es sich um Wasser oder eine Mischung aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel handeln kann. Der Wassergehalt der mit einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungs material zu verwendenden Tinte wird bevorzugt so eingestellt, daß er in einem Bereich zwischen 20 und 90 Gewichts-% angetroffen wird.
Wasserlösliche organische Lösungsmittel, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen Alkylalkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methylalkohol, Amide, wie Dimethylformamid, Ketone, wie Aceton oder Ketonalkohole, Ether, wie Tetrahydrofuran, Polyalkylenglykole, wie Polyethylenglykol, Alkylenglykole mit einer Alkylengruppe, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, wie Ethylenglykol, mehrwertige Alkohole, wie Glycerol, und niedere Alkylether mehrwertiger Alkohole, wie Ethylenglykolmethylether, ein.
Von den vorstehend aufgelisteten wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln sind mehrwertige Alkohole, wie Diethylenglykol, und niedere Alkylether mehrwertiger Alkohole, wie Triethylenglykolmonomethylether und Triethylenglykolmonoethylether bevorzugt. Die Verwendung mehrwertiger Alkohole ist besonders bevorzugt, da solch ein Lösungsmittel als Schmiermittel zur Verhinderung verstopfter Düsen fungieren kann, die auftreten, wenn der Wassergehalt der Tinte verdampft und sich ein oder mehr als ein wasserlöslicher Farbstoff abscheidet.
Ein Löslichkeitsvermittler kann zu der Tinte gegeben werden. Typische Löslichkeitsvermittler sind heterocyclische Ketone, die Stickstoffatome enthalten. Die Löslichkeit eines wasserlöslichen Farbstoffes kann in Bezug auf das Lösungsmittel dramatisch verbessert werden, wenn solch ein Löslichkeitsvermittler verwendet wird. Bevorzugte Beispiele für die Löslichkeitsvermittler, die für den Zweck der Erfindung verwendet werden können, schließen N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon ein. Desweiteren können ein Mittel zur Modifizierung der Viskosität, ein grenzflächenaktives Mittel, ein Mittel zur Modifizierung der Oberflächenspannung, ein Mittel zur Einstellung des pH-Wertes und/oder ein Mittel zur Modifizierung des Widerstandes zugegeben werden, um die Eigenschaften der mit einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial zu verwendenden Tinte zu verbessern.
Tinte wird auf das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial mittels eines Tintenstrahlaufzeichnungssystems aufgebracht. Jedes Tintenstrahlaufzeichnungssystem kann für den Zweck der Erfindung verwendet werden, solange es so konstruiert ist, Tinte aus einer Düse auszustoßen und sie auf das Aufzeichnungsmaterial aufzubringen. Beispielsweise kann ein Tintenstrahlaufzeichnungssystem, bei dem Tinte durch die Einwirkung von Wärmeenergie eine rasche Volumenänderung erfährt und durch die Wirkung der Zustandsänderung aus einer Düse ausgestoßen wird, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 54-59936 offenbart ist, auf vorteilhafte Weise verwendet werden. Verschiedene Arten von Tinte, einschließlich der nachstehenden, können mit einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial verwendet werden:

(1) Tinte, die einen oder mehr als einen Farbstoff als Farbmittel enthält;
(2) Tinte, die ein oder mehr als ein Pigment als Farbmittel enthält; und
(3) Tinte, die eine Mischung aus einem oder mehr als einem Farbstoff und einem oder mehr als einem Pigment als Farbmittel oder eine Mischung enthält, die aus einer Tinte, die ein oder mehr als einen Farbstoff als Farbmittel enthält, und einer Tinte, die ein oder mehr als ein Pigment als Farbmittel enthält, besteht.

Wenn unter Verwendung einer Tinte, die einen oder mehr als einen Farbstoff als Farbmittel enthält, ein Bild auf einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird, kann die Erscheinung des Ausblutens (Verlaufen an den Grenzen) des Bildes, das als Kombination aus vollfarbig gedruckten Bereichen einer Mehrfarben-Tinte erzeugt wurde, stärker als bisher deutlich verringert werden. Außerdem sind die bedruckten Bereiche in großem Ausmaß frei von einem weißen Schleier und einem Glanzunterschied in Bezug auf die nichtbedruckten Bereiche, so daß ein einer Fotografie ent sprechendes Bild erhalten werden kann. Andererseits zeigen die bedruckten Bereiche, wenn ein Bild unter Verwendung einer Tinte, die ein oder mehr als ein Pigment als Farbmittel enthält, auf einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird, eine hohe Reibechtheit und auch eine hohe Wasserbeständigkeit, da das Aufzeichnungsmaterial eine Porenstruktur aufweist, die für das Einfangen von Pigmenten ausgelegt ist. Schließlich werden, wenn ein Bild unter Verwendung einer Tinte, die eine Mischung aus einem oder mehr als einem Farbstoff und einem oder mehr als einem Pigment enthält, auf einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial erzeugt wird, die Tröpfchen der Tinte, die auf das Aufzeichnungsmaterial auftreffen, gleichmäßig verteilt, um jeden Unterschied im Glanz zwischen den Bereichen, die von Farbstoffen bedeckt werden, und denjenigen Bereichen, die von Pigmenten bedeckt werden, auf Grund der spezifische Porenstruktur des Aufzeichnungsmaterials im Gegensatz zu den herkömmlichen Aufzeichnungsmaterialien, wo solch ein Unterschied zu beobachten ist, zu beseitigen.
Drucktechniken, die mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial angewandt werden können, schließen zusätzlich zu den herkömmlicherweise bekannten Techniken die nachstehenden Techniken ein:

(1) eine Technik des Druckens eines Bildes unter Verwendung von Tinte, die verschiedene Farbmittel, wie Farbstoffe und Pigmente enthält, für einen einzelnen Bildpunkt;
(2) eine Technik des Druckens eines Bildes unter Verwendung von Tinte, die drei oder mehr als drei Farbmittel enthält, die sich in Hinsicht auf die Konzentration voneinander unterscheiden; und
(3) eine Hochgeschwindigkeits-Drucktechnik unter Verringerung der Anzahl der vielen Kanäle (multi-paths), um ein großes Tintenvolumen mit einem einzigen Überstreichen bzw. einem einzigen Lauf dicht aufzubringen.

Was die Technik des Druckens eines Bildes unter Verwendung einer Tinte angeht, die verschiedene Farbmittel enthält, wie einen oder mehr als einen Farbstoff oder ein oder mehr als ein Pigment für einen einzigen Bildpunkt, die für ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial eingesetzt wird, wenn eine schwarze Tinte, die ein Pigment enthält, und eine andere Tinten, die einen Farbstoff enthält, verwendet werden, um die Druckdichte schwarzer Bereiche zu erhöhen und ein scharfes Bild zu erzeugen, so kommt es entlang der Grenzflächen der verschiedenen Tinten praktisch zu keinem Ausbluten und das Problem, daß nur die Bereiche, die mittels schwarzer Tinte gedruckt wurden, glänzend werden, tritt nicht auf, so daß ein Bild, das einer Fotografie gleicht, mit nur wenig Unterschied im Glanz zwischen den verschiedenen Farbmitteln erzeugt werden kann. Was die Technik des Druckens eines Bildes unter Verwendung einer Tinte angeht, die drei oder mehr als drei Farbmittel enthält, die sich voneinander hinsichtlich der Konzentration unterscheiden, wenn eine glatte Abstufung von einem Hochlichtbereich zu einem schattigen Bereich mittels des Überlappens von Tinten mit unterschiedlichen Farbstoffdichten ausgedruckt wird, so kommt es wegen des hohen Tintenabsorptionsvermögens des Aufzeichnungsmaterials zu keinem Überfließen aus einem Bereich mit hoher Dichte und es tritt zwischen bedruckten Bereichen und nicht-bedruckten Bereichen nur ein geringer Glanzunterschied auf, so daß auf dem Aufzeichnungsmaterial ein ausgezeichnetes Bild erzeugt werden kann. Was schließlich die Hochgeschwindigkeits-Drucktechnik unter Verringerung der Anzahl der vielen Kanäle, um ein großes Tintenvolumen durch einen einzigen Lauf dicht aufzubringen, so kann das mittels solch einer Technik erzeugte Bild einen bestimmten zufriedenstellenden Qualitätsgrad beibehalten, wenn solch eine Technik angewandt wird, da es praktisch zu keinem Überfließen oder Verlaufen der Tinte kommt, wenn wegen der verringerten Anzahl an Kanälen ein großes Tintenvolumen gleichzeitig auf dem Aufzeichnungsmaterial auftrifft. Genauer gesagt wird das große Volumen der Tinte, die auf dem Aufzeichnungsmaterial mit der Zweischichtenstruktur der porösen Tintenaufnahmeschicht durch einen Kanal auftrifft, anfänglich und hauptsächlich von der unteren porösen Schicht absorbiert werden und die überfließende Tinte, die nur einen kleinen Teil des Gesamtvolumens der Tinte ausmacht, wird zeitweilig von der oberen porösen Schicht, die als Pufferschicht fungiert, zurückgehalten, so daß konsequenterweise die gesamte Tinte von der unteren porösen Schicht absorbiert wird, bevor es zum nächsten Auftreffen von Tinte durch diesen Kanal kommt.
Beispiele
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen beschrieben, wobei die Beispiele den Geltungsbereich der Erfindung in keinster Weise einschränken sollen.
Beispiel 1
Ein Aufzeichnungsmaterial mit einer wie in 1 gezeigten Struktur wurde auf die nachstehend beschriebene Weise hergestellt. Ein 100 μm dicker transparenter PET-Film (100Q80D: Handelsname, von Toray erhältlich) wurde für die Trägermaterialschicht 101 verwendet und die darauf aufzubringende Lösung zur Bildung der unteren porösen Schicht 102 wurde auf die nachstehende Weise hergestellt.
Zunächst wurde unter Anwendung der in der US-Patentschrift Nr. 4,242,271 offenbarten Technik Aluminiumdodexid hergestellt, und das hergestellte Aluminiumdodexid wurde unter Anwendung der in der US-Patentschrift Nr. 4,202,870 offenbarten Technik hydrolysiert, um eine Aluminiumaufschlämmung zu erzeugen, zu der solange Wasser gegeben wurde, bis das feste hydratisierte Aluminiumoxid 7,9% der Gesamtmenge betrug. Der pH-Wert der erhaltenen Aluminiumoxidaufschlämmung betrug 9,4. Danach wurde der pH-Wert durch die Zugabe einer 3,9%igen wäßrigen Salpetersäurelösung eingestellt und daraus wurde mittels eines Reifungsprozesses ein kolloidales Sol erhalten. Das kolloidale Sol wurde dann mittels einer Sprüheinrichtung getrocknet, die eine Einlaßtemperatur von 83°C zeigte, um ein pulvriges hydratisiertes Aluminiumoxid mit Boehmitstruktur zu erhalten. Das erhaltene hydratisierte Aluminiumoxid, das eine Boehmitkristallstruktur zeigte, enthielt flache plättchenartige Teilchen mit einem Seitenverhältnis von 5, einem mittleren Teilchendurchmesser von 21 nm, einer BET-spezifischen Oberfläche von 200 m²/g und einem spezifischen Porenvolumen von 0,65 ml/g. Die Form der Teilchen des hydratisierten Aluminiumoxides wurde durch Dispergieren der Teilchen in ionenausgetauschtem Wasser, Auftropfen der Dispersionslösung auf einen Kollodiumfilm, um Proben herzustellen, und die anschließende Betrachtung durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-500: Handelsname, von Hitachi erhältlich) ermittelt. Das Röntgenbeugungsmuster wurde mittels eines RAD-2R (Handelsname, von Rigaku Denki erhältlich) ermittelt und es wurde bestätigt, daß das hydratisierte Aluminiumoxid eine Boehmitstruktur aufwies. Die BET-spezifische Oberfläche und das spezifische Porenvolumen wurden mittels des Stickstoff-Adsorptions/Desorptionsverfahrens unter Verwendung eines Gerätes namens Autosorb 1 (Handelsname, von Quanthachrom erhältlich) ermittelt, nachdem das hydratisierte Aluminiumoxid ausreichend erwärmt und entgast worden war.
Das hydratisierte Aluminiumoxid wurde anschließend in ionenausgetauschtem Wasser dispergiert, um eine 15%ige Lösung zu erhalten. Anschließend wurde Polyvinylalkohol (Gohsenol GH17: Handelsname, von Nippon Synthetic Chemical Industry erhältlich) in ionenausgetauschtem Wasser gelöst, um eine 10%ige Lösung zu erhalten. Anschließend wurden das hydratisierte Aluminiumoxid und die Polyvinylalkohollösung in einem Mischungsverhältnis von 7 : 1 gemischt, bezogen auf das Gewicht und eine Reduktion auf die Feststoffe, und die Mischung wurde gerührt, um die aufzubringende Lösung zu erhalten.
Die Lösung wurde auf die Trägermaterialschicht mittels eines Farbstoffauftragverfahrens unter Anwendung eines Beschichtungsgerätes aufgebracht und mittels eines Trocknungsverfahrens unter Anwendung einer Heißluft-Heizvorrichtung (Temperatur der Heißluft: 140°C) getrocknet, um eine 40 μm dicke untere poröse Schicht 102 zu bilden.
Die BET-spezifische Oberfläche der unteren porösen Schicht 102 betrug 197 m²/g, wobei der maximale Peak der Porenradien 7,5 nm betrug, wobei das spezifische Volumen der Poren 0,64 ml/g betrug, wenn es mittels des Stickstoff-Adsorptions/Desorptionsverfahrens unter Verwendung eines Autosorb 1 (Handelsname, von Quanthachrom erhältlich) ermittelt wurde, nachdem die Schicht, die die untere poröse Schicht trägt, ausreichend erwärmt und entgast worden war.
Anschließend wurde eine andere Lösung zur Herstellung der oberen porösen Schicht 103 auf die nachstehend beschriebene Weise hergestellt. Das für die Lösung verwendete kugelförmige kolloidale Siliciumdioxid zeigte in der Teilchendurchmesserverteilung einen einzelnen Wert von 52 nm.
Zuerst wurde eine wäßrige Lösung, die 3,60 Gewichts-% Alkalisilikat enthielt, mittels der Wasserstoff-Form eines Ionenaustauscherharzes, um eine wäßrige kolloidale Lösung aktiver Kieselsäure zu erhalten, aus der die Alkalimetallionen entfernt worden waren, zu SiO₂ verarbeitet. Danach wurde zu der wäßrigen kolloidalen Lösung aus aktiver Kieselsäure Salpetersäure gegeben, um den pH-Wert der Lösung auf einen Wert von 1,54 einzustellen. Die Lösung wurde anschließend reifen gelassen und nacheinander mit Wasserstoff, um ein stark saures kationisches Austauscherharz herzustellen, anschließend mit Hydroxid, um ein stark basisches anionisches Austauscherharz herzustellen, und danach erneut mit Wasserstoff behandelt, um ein stark saures kationisches Austauscherharz zu bilden und eine wäßrige kolloidale Lösung zu erhalten, die hochreine aktive Kieselsäure mit 3,52 Gew.-% SiO₂ enthielt. Die Teilchendurchmesserverteilung wurde mittels der Technik der dynamischen Lichtstreuung unter Verwendung eines Coultet N4F (Handelsname, von Coulter erhältlich) ermittelt. Ionenausgetauschtes Wasser wurde zu der wäßrigen kolloidalen Lösung gegeben, um eine 20%ige Dispersionslösung zu erhalten. Danach wurden 10 Teile einer Acrylharzemulsion (mittlerer Teilchendurchmesser von 0,06 μm, Tg 48°C) zu 100 Teilen der Dispersionslösung gegeben und anschließend wurden 200 Teile Methanol als Lösungsmittel zugegeben, um der Lösung einen Feststoffgehalt von 8,0% zu verleihen. Die Lösung wurde anschließend gerührt, um den Inhalt zu dispergieren, um die zur Bildung der oberen porösen Schicht aufzubringende Lösung herzustellen.
Die erhaltene Lösung wurde dann mittels Farbstoffauftrags unter Anwendung eines Beschichtungsgeräts (nicht gezeigt) aufgebracht und mittels einer Heißluft-Heizvorrichtung bei 140°C getrocknet, um eine 3 μm dicke obere poröse Schicht 103 zu erhalten und ein vollständiges Aufzeichnungsmaterial 100 herzustellen. Ein Querschnitt des erhaltenen Aufzeichnungsmaterials 100 wurde durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-500: Handelsname, von Hitachi erhältlich) bei einer Vergrößerung von 100.000 betrachtet und es wurde eine Struktur gefunden, die kugelförmige Siliciumdioxidteilchen und das Bindemittel zusammen mit Hohlräumen enthielt, wie in 2 gezeigt ist.
Die Porenradienverteilung der oberen porösen Schicht des Aufzeichnungsmaterials wurde untersucht und es wurde ein maximaler Peak bei 12,0 nm gefunden. Die kombinierte Porenradienverteilung der unteren porösen Schicht 102 und der oberen porösen Schicht 103 wurde ebenfalls untersucht und es wurde ein maximaler Peak bei 7,5 nm gefunden. Es wurde gefunden, daß das spezifische Porenvolumen der zwei Schichten gleich 0,698 ml/g war. Eine Quecksilber-Intrusionstechnik und ein Autopore III (Handelsname, von MICROMETRICS erhältlich) wurden für Beobachtungen verwendet, die nach dem 24stündigen Trocknen der Proben des Aufzeichnungsmaterials bei 25°C im Vakuum durchgeführt wurden.
Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde hinsichtlich der nachstehenden Eigenschaften beurteilt. Tabelle 1 zeigt die erhaltenen Ergebnisse in zusammengefaßter Form.
Beurteilung
(1) Transparenz
Die spezifische Lichtdurchlässigkeit bzw. der Transmissionsgrad (%) aller Lichtstrahlen des Aufzeichnungsmaterials wurde gemäß JIS K-7105 und mittels eines Trübungsmessers (NDH100DO: Handelsname, von Nippon Denshoku Industries erhältlich) beobachtet.
(2) Zustand der Oberflächen
Der Oberflächenzustand des Aufzeichnungsmaterials wurde visuell in Hinblick auf Risse begutachtet. Eine Probe, die visuell keine Risse aufwies, wurde mit gut (o) bewertet, wohingegen eine Probe, bei der visuell Risse gefunden wurden, mit schlecht (x) bewertet wurde.
(3) Filmfestigkeit
Die Bleistifthärte des Aufzeichnungsmaterials wurde gemäß JIS K5400 ermittelt. Eine Probe mit einer Härte von 3H oder darüber wurde mit ausgezeichnet (⌾) und eine Probe mit einer Härte von H oder darüber mit gut (o) bewertet, wohingegen eine Probe mit einer Härte von B oder weniger mit ausreichend (Δ) und eine Probe mit einer Härte von 2B oder weniger mit schlecht (x) bewertet wurde.
(4) Klebrigkeit, Beständigkeit gegenüber Fingerabdrücken
Die Klebrigkeit und das Vorhandensein von Fingerabdrücken auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials wurden mit bloßen Daumen (die 10 Sekunden lang in Kontakt mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gehalten wurden) untersucht. Eine Probe, bei der keine Fingerabdrücke gefunden wurden, wurde mit gut (o) bewertet und eine Probe, auf der ein oder zwei Fingerabdrücke gefunden wurden, wurde mit ausreichend (Δ) bewertet, wohingegen eine Probe, die an den Daumen klebte, mit schlecht (x) bewertet wurde.
(5) Blocking-Wirkung
Zehn Proben des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials wurden auf einem Tisch aufeinander gelegt und am oberen Ende mit einer Glasplatte gleicher Größe bedeckt, die 1 kg wog. Sie wurden dann 1 Monat lang unter Bedingungen von 30°C und 80% RF aufbewahrt. Nach der Aufbewahrungsperiode wurden Proben, die voneinander ohne jede Klebetendenz getrennt werden konnten, mit gut (o) bewertet, und Proben, die nicht getrennt werden konnten, mit schlecht (x) bewertet.
(6) Druckeigenschaften
Ein Tintenstrahlkopf vom Tröpfchen-auf-Abruf-Typ mit 24 Düsen pro 1 mm (600 dpi) wurde für Tinte mit jeder der nachstehend aufgelisteten Farben verwendet und die Tinte wurde mittels eines Tintenstrahldruckers ausgestoßen, der so gestaltet worden war, daß durch einen Lauf (scanning) in einer Richtung senkrecht zur Anordnung der Düsen mit einer Geschwindigkeit von 10 pl pro Tintenpunkt für jede der Farben ein Bild erzeugt wurde. Auf das für den Einfarbendruck mit 24 × 24 Punkten pro 1 mm² (600 dpi × 600 dpi) angewandte Tintenvolumen wurde als 100% Bezug genommen. Somit wurde auf das zum Drucken eines Zweifarbendrucks unter Verwendung zweier unterschiedlicher einfarbiger Tinten angewandte Tintenvolumen als 200 Bezug genommen und auf das zum Drucken eines Dreifarbendrucks unter Verwendung dreier unterschiedlicher Tinten angewandte Tintenvolumen wurde als 300 Bezug genommen, wobei auf das zum Drucken eines Vierfarbendrucks unter Verwendung von vier unterschiedlichen Tinten angewandte Tintenvolumen als 400% Bezug genommen wurde, und so weiter. Die Farbstoffe für die verschiedenen Tinten sind nachstehend aufgelistet.
Y: CI Direktgelb 86 (C. I. Direct Yellow 86)
M: CI Säurerot 35 (C. I. Acid Red 35)
C: CI Direktblau 199 (C. I. Direct Blue 199)
Bk: C. I. Lebensmittelschwarz 2 (C. I. Food Black 2)

Die nachstehenden unterschiedlichen Farbtinten wurden jeweils unter Verwendung der vorstehend aufgelisteten Farbstoffe hergestellt.

1) Tintenzusammensetzung 1:	Tinte mit hoher Farbstoffdichte
Farbstoff:	3 Anteile
Diethylenglykol	5 Anteile
Polyethylenglykol	10 Anteile
Wasser	82 Anteile
2) Tintenzusammensetzung 2:	Tinte mit mittlerer Farbstoffdichte
Farbstoff:	1 Anteil
Diethylenglykol	5 Anteile
Polyethylenglykol	10 Anteile
Wasser	84 Anteile
3) Tintenzusammensetzung 3:	Tinte mit niedriger Farbstoffdichte
Farbstoff:	0,6 Anteile
Diethylenglykol	5 Anteile
Polyethylenglykol	10 Anteile
Wasser	84,4 Anteile

Der vorstehende Satz an Tinten wurde verwendet und die erhaltenen Drucke wurden in Bezug auf die nachstehenden Druckeigenschaften beurteilt:
(1) Auftreten eines Verlaufens, eines Ausblutens, einer Perlbildung, einer Abstoßung und eines fehlerhaften Streifendruckes
Durchgehend gedruckte Bilder wurden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Druckvorrichtung und unterschiedlicher Tintenvolumen der Tintenzusammensetzung 1 in einem Bereich von 100% (einfarbig) bis 400% (vierfarbig) für jede Farbe gedruckt und visuell in Hinsicht auf das Auftreten eines Verlaufens, eines Ausblutens, einer Perlbildung, einer Abstoßung und eines fehlerhaften Streifendruckes begutachtet.
Drucke mit einem Tintenvolumen von 400%, 300% und 100%, die solche Fehler nicht aufwiesen, wurden jeweils mit ausgezeichnet (⌾), gut (o) und ausreichend (Δ) beurteilt, wohingegen Drucke mit einem Tintenvolumen von 100%, die solche Fehler aufwiesen, als schlecht (x) beurteilt wurden.
(2) Bilddichte
Durchgehend gedruckte Bilder wurden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Druckvorrichtung und einem Tintenvolumen der Tintenzusammensetzung 1 von 100% (einfarbig) für jede Farbe gedruckt und in Hinsicht auf die übertragene Bilddichte (transmitted density) des Bildes mittels eines 310TR (Handelsname, von X-Rite erhältlich) begutachtet.
(3) Veränderungen des Farbtones, die der Anzahl der Abstufungen und der Dichte zugeschrieben werden können
Die vorstehende Reihe von Tinten mit den unterschiedlichen Tintenzusammensetzungen 1) bis 3) wurde verwendet, um mittels der vorstehenden Druckvorrichtung Bilder auf das Aufzeichnungsmaterial zu drucken, wobei die Geschwindigkeit des Ausstoßes jeder Tinte variiert wurde, um ungefähr 60 Abstufungen zu erzeugen. Anschließend wurden die gedruckten Bilder visuell begutachtet und der Druck wurde als gut abgestuft beurteilt, wenn unterschiedlichen Farbabstufungen zu erkennen waren, und anschließend wurden die erkennbaren Abstufungen gezählt.
Auch der Farbton wurde in Hinblick auf Veränderungen visuell begutachtet. Jedes der gedruckten Bilder wurde mit gut (o), wenn keine Veränderung des Farbtons visuell zu erkennen war, mit ausreichend (Δ) (fair), wenn weniger als 3 Änderungen des Farbtons zu erkennen waren, und mit schlecht (x), wenn 3 oder mehr als 3 Veränderungen des Farbtones zu erkennen waren, bewertet.
Beispiel 2
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß der Maximalwert der Teilchendurchmesserverteilung des kugeligen kolloidalen Siliciumdioxids dieses Beispiels zu 0,08, 1,0, 10, 30, 50, 70, 100 und 150 nm verschoben wurde. Danach wurde das Aufzeichnungsmaterial durch ein Transmissionselektronenmikroskop wie in Beispiel 1 betrachtet, und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 2 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 3
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß zwei verschiedene Arten von kolloidalem Siliciumdioxid verwendet wurden, wobei eine einen Maximalwert der Teilchendurchmesserverteilung des kugeligen kolloidalen Siliciumdioxids von gleich 50 nm aufwies und die andere einen Maximalwert der Teilchendurchmesserverteilung des kugeligen kolloidalen Siliciumdioxids von gleich 8 nm aufwies, wobei das Gewichtsverhältnis aus der Menge der größeren kolloidalen Siliciumdioxidteilchen zu derjenigen der kleineren kolloidalen Siliciumdioxidteilchen gleich 10 : 1 war. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial durch ein Transmissionselektronenmikroskop wie in Beispiel 1 betrachtet, und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt ebenfalls zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse dieses Beispiels.
Beispiel 4
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß zwei verschiedene Arten von kolloidalem Siliciumdioxid verwendet wurden, wobei eine einen Maximalwert der Teilchendurchmesserverteilung des kugeligen kolloidalen Siliciumdioxids von gleich 90 nm aufwies und die andere einen Maximalwert der Teilchendurchmesserverteilung des kugeligen kolloidalen Siliciumdioxids von gleich 40 nm aufwies, wobei das Gewichtsverhältnis aus der Menge der größeren kolloidalen Siliciumdioxidteilchen zu derjenigen der kleineren kolloidalen Siliciumdioxidteilchen gleich 10 : 1 war. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial durch ein Transmissionselektronenmikroskop wie in Beispiel 1 betrachtet, und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt ebenfalls zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse dieses Beispiels.
Beispiel 5
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß drei verschiedene Arten von kolloidalem Siliciumdioxid mit entsprechenden Maximalwerten der Teilchendurchmesserverteilung des kugeligen kolloidalen Siliciumdioxids von gleich 70 nm, 40 nm und 20 nm verwendet wurden, wobei das Gewichtsverhältnis der Mengen der großen, mittleren und kleinen kolloidalen Siliciumdioxidteilchen gleich 10 : 3 : 1 war. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial durch ein Transmissionselektronenmikroskop wie in Beispiel 1 betrachtet, und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt ebenfalls zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse dieses Beispiels.
Beispiel 6
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß ein zusammengesetztes kolloidales Siliciumdioxid mit in die Oberfläche eingeführten organischen Gruppen verwendet wurde. Der Maximalwert der Teilchendurchmesserverteilung des zusammengesetzten kolloidalen Siliciumdioxids dieses Beispiels war gleich 59 nm. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 der Erfindung durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 7
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß ein zusammengesetztes kolloidales Aluminium-Silicium-Oxid verwendet wurde. Der Maximalwert der Teilchendurchmesserverteilung des zusammengesetzten kolloidalen Aluminium-Silicium-Oxids dieses Beispiels war gleich 51 nm. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 8
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß eine Polyesterharzemulsion verwendet wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der Polyesterharzemulsion war in diesem Beispiel gleich 0,08 μm und der Tg war gleich 58°C. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 9
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß eine Styrol-Acryl-Copolymerharzemulsion verwendet wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der Styrol-Acryl-Copolymerharzemulsion war in diesem Beispiel gleich 0,06 μm und der Tg war gleich 98°C. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 10
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß eine Vinylacetat-Acryl-Copolymerharzemulsion verwendet wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser der Vinylacetat-Acryl-Copolymerharzemulsion war in diesem Beispiel gleich 0,06 μm und der Tg war gleich 38°C. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 11
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß zwei Arten von Harzemulsionen verwendet wurden, die eine Acrylharzemulsion und eine Vinylacetat-Acryl-Copolymerharzemulsion einschlossen. Das Mischungsverhältnis von Acrylharzemulsion zu Vinylacetat-Acryl-Copolymerharzemulsion betrug 7 : 1, wenn es auf den Feststoffgehalt reduziert wurde. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 12
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß die Glasübergangstemperatur der Acrylharzemulsion zu Werten von 0, 10, 30, 50, 70, 100, 140, 150 und 200°C verschoben wurde. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 4 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 13
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß das P/B-Verhältnis der kugeligen kolloidalen Siliciumdioxidteilchen zu der Acrylharzemulsion dieses Beispiels zu Werten von 0,5 : 1, 1 : 1, 3 : 1, 7 : 1, 20 : 1, 30 : 1 und 40 : 1 verschoben wurde. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 5 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 14
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß der Methanolgehalt des in der aufzutragenden Lösung dieses Beispiels enthaltenen Lösungsmittels zu Werten von 10, 30, 50, 70, 90 und 98% verschoben wurde. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop be trachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 6 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 15
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß zu der aufzubringenden Lösung ein Silanhaftmittel gegeben worden war. Genauer gesagt bestand das Silanhaftmittel aus γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, das in einem Verhältnis von 100 : 1 zugegeben wurde, bezogen auf das kugelige kolloidale Siliciumdioxid, wenn eine Reduktion auf den Feststoffgehalt erfolgte. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 16
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß zu der aufzubringenden Lösung wie in Beispiel 14 ein Silanhaftmittel gegeben wurde. Das Gewichtsverhältnis aus der Menge der größeren kolloidalen Siliciumdioxidteilchen zu derjenigen der kleineren kolloidalen Siliciumdioxidteilchen war gleich 10 : 1. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 17
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß es sich bei der unteren porösen Schicht 102 um eine Aluminiumoxidschicht handelte, die im Inneren Hohlräume enthielt, wobei mittels Poren, die einen halben Durchmesser aufwiesen, der kleiner als der der Hohlräume war, dafür gesorgt wurde, daß die Oberfläche der unteren porösen Schicht mit der oberen porösen Schicht in Verbindung stand.
Die untere poröse Schicht 102 wurde auf die nachstehend beschriebene Weise gebildet. Ethylenglykol wurde zu einem kolloidalen Sol aus hydratisiertem Aluminiumoxid, das dem in Beispiel 1 verwendeten glich, in einem Verhältnis von 5/100, bezogen auf das Gesamtvolumen des kolloidalen Sols gegeben, und die Mischung wurde wie in Beispiel 1 gerührt. Anschließend wurde die Mischung mittels einer Sprühtrocknungsvorrichtung bei 145°C getrocknet, um ein Xerogel zu erhalten. Ionenausgetauschtes Wasser wurde zu dem Xerogel gegeben und die Mischung wurde wie in Beispiel 1 gerührt, um eine Dispersionslösung aus hydratisiertem Aluminiumoxid mit einer Feststoffkonzentration von 15 Gewichts-% zu erhalten. Die Dispersionslösung wurde wie in Beispiel 1 auf eine Trägermaterialschicht aufgebracht und getrocknet, um eine 40 μm dicke untere poröse Schicht 102 zu bilden. Die BET-spezifische Oberfläche der unteren porösen Schicht 102 betrug 227 m²/g, wobei der Maximalwert des Porenradien bei 7,7 nm lag, und das spezifische Volumen der Poren war 0,670 ml/g, wenn es mittels eines Stickstoffadsorptions/Desorptionsverfahrens unter Anwendung eines Autosorb 1 (Handelsname, von Quanthachrom erhältlich) betrachtet wurde, nachdem die Schicht, die die untere poröse Schicht trug, in ausreichendem Maße erwärmt und entgast worden war. Ein Querschnitt der hergestellten unteren porösen Schicht 102 wurde durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-500: Handelsname, von Hitachi erhältlich) betrachtet und es wurden Hohlräume mit einem Durchmesser zwischen 50 und 150 nm gefunden. An schließend wurde wie in Beispiel 1 eine obere poröse Schicht 103 gebildet, um ein Aufzeichnungsmaterial 100 herzustellen. Die Porenradienverteilung der oberen porösen Schicht 102 des Aufzeichnungsmaterials 100 wurde wie in Beispiel 1 untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 13,5 nm gefunden. Die kombinierte Porenradienverteilung aus der unteren porösen Schicht 102 und der oberen porösen Schicht 103 wurde ebenfalls untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 7,7 nm gefunden. Es wurde gefunden, daß das spezifische Porenvolumen der beiden Schichten gleich 0,704 ml/g war. Das Aufzeichnungsmaterial wurde wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 7 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 18
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß es sich bei der unteren porösen Schicht 102 um eine Aluminiumoxidschicht mit einer Pseudoboehmitstruktur handelte, wobei das Volumen der Poren mit dem kleineren halben Durchmesser bezogen auf dasjenige von Beispiel 1 verringert wurde.
Zunächst wurde die aufzubringende Lösung unter Verwendung von 5 Gewichtsteilen eines Pseudoboehmit-Sols Kataloid AS-3 (Handelsname, von Shokubai Kasei erhältlich), 1 Gewichtsteil Polyvinylalkohol PVA 117 (Handelsname, von Kuraray erhältlich) und Wasser so hergestellt, daß sie 10 Gewichts-% Feststoffe enthielt. Anschließend wurde die Lösung auf die Trägermaterialschicht 101 aufgebracht. Die BET-spezifische Oberfläche der unteren porösen Schicht 102 betrug 185 m²/g. Was die Beziehung zwischen dem Porenradius und dem Porenvolumen angeht, so war das Porenvolumen pro Gewichtseinheit in einem Bereich des halben Porendurchmessers von 10 bis 100 nm relativ klein und gleich 0,02 ml/g, wohingegen es in einem Bereich des halben Porendurchmessers von 4 bis 10 nm relativ groß und gleich 0,23 ml/g und in einem Bereich des halben Porendurchmessers von 1 bis 4 nm gleich 0,50 ml/g war, wodurch bewiesen wurde, daß die obere poröse Schicht 102 kleine Poren in großem Ausmaß enthielt. Nach der Bildung der oberen porösen Schicht 103 wurde die Porenradienverteilung der oberen porösen Schicht 103 des Aufzeichnungsmaterials 100 wie in Beispiel 1 untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 10,6 nm gefunden. Die kombinierte Porenradienverteilung aus der unteren porösen Schicht 102 und der oberen porösen Schicht 103 wurde ebenfalls untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 7,4 nm gefunden. Es wurde gefunden, daß das spezifische Porenvolumen der beiden Schichten gleich 0,643 ml/g war. Das Aufzeichnungsmaterial wurde wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 7 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 19
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß es sich bei der unteren porösen Schicht 102 um eine Aluminiumoxidschicht handelte, die unter Verwendung einer Emulsion für das Bindemittel gebildet wurde.
Zunächst wurde das durch das Hydrolysieren von Aluminiumisopropoxid erhaltene Präzipitat aufgelockert, um ein Aluminiumoxidsol zu erhalten, das 19 Gewichts-% hydratisierte Aluminiumoxidteilchen mit einem Durchmesser der sekundären Agglomerate von 170 nm enthielt. Anschließend wurden 95 Teile einer wäßrigen Dispersionslösung kationischer Acrylharzteilchen (mittlere Teilchengröße von 0,01 μm), die 30 Gewichts-% Feststoffe enthielten, zu 500 Gewichtsteilen des Aluminiumoxidsols gegeben und die Mischung wurde gerührt, um eine auf eine Trägermaterialschicht aufzubringende Lösung zu erhalten. Die Lösung wurde wie in Beispiel 1 aufgebracht und getrocknet, um eine untere poröse Schicht 102 mit einer Dicke von 40 μm zu bilden. Die BET-spezifische Oberfläche der unteren porösen Schicht 102 betrug 193 m²/g, wobei der Maximalwert der Porenradien 7,5 nm betrug, und das spezifische Volumen der Poren war 0,682 ml/g. Nach der Bildung der oberen porösen Schicht 103 wurde die Porenradienverteilung der oberen porösen Schicht 103 des Aufzeichnungsmaterials 100 wie in Beispiel 1 untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 11,8 nm gefunden. Die kombinierte Porenradienverteilung aus der unteren porösen Schicht 102 und der oberen porösen Schicht 103 wurde ebenfalls untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 7,6 nm gefunden. Es wurde gefunden, daß das spezifische Porenvolumen der beiden Schichten gleich 0,673 ml/g war. Das Aufzeichnungsmaterial wurde wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 7 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 20
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß Aluminiumoxid, das Siliciumdioxid enthielt, für die untere poröse Schicht 102 verwendet wurde.
Zuerst wurde unter Anwendung der in der US-Patentschrift Nr. 4,242,271 offenbarten Technik ein Alkoxid hergestellt und 100 Gewichtsteile des hergestellten Alkoxids wurden mit ionen-ausgetauschtem Wasser und 8,45 Gewichtsteilen Orthokieselsäure gemischt. Die Mischlösung wurde in einen Reaktionsbehälter gegeben und 30 Minuten lang gerührt, um das Alkoxid bei 110°C zu hydrolysieren. Ionen-ausgetauschtes Wasser wurde mit dem gleichen Gewicht wie das des Alkoxids verwendet. Die Suspension wurde dann mittels einer Sprüh trocknungsvorrichtung getrocknet, die eine Einlaßtemperatur von 280°C zeigte, um pulveriges hydratisiertes Aluminiumoxid, das Siliciumdioxid enthielt, zu erhalten. Wenn eine Röntgenbeugungsanalyse durchgeführt wurde, wurde gefunden, daß das erhaltene hydratisierte Aluminiumoxid eine Boehmitstruktur aufwies.
Das erhaltene hydratisierte Aluminiumoxid wurde dann wie in Beispiel 1 in ionen-ausgetauschtem Wasser dispergiert, um eine 15 gewichts-%ige Lösung zu erhalten. Anschließend wurde Polyvinylalkohol (Gohsenol NH-18: Handelsname, von Nippon Synthetic Chemical Industry erhältlich) in ionen-ausgetauschtem Wasser gelöst, um eine Lösung zu erhalten, die 10 Gewichts-% Feststoffe enthielt. Anschließend wurden das hydratisierte Aluminiumoxid und die Polyvinylalkohollösung in einem Gewichtsverhältnis von 10 : 1 gemischt, wenn sie auf den Feststoffgehalt reduziert wurden, und die Mischung wurde gerührt, um die aufzubringende Lösung zu erhalten.
Die Lösung wurde wie in Beispiel 1 auf eine Trägermaterialschicht aufgebracht und getrocknet, um eine 40 μm dicke untere poröse Schicht 102 zu bilden. Die BET-spezifische Oberfläche der unteren porösen Schicht 102 betrug 195 m²/g, wohingegen der Maximalwert der Porenradien 7,4 nm betrug, wobei das spezifische Volumen der Poren 0,687 ml/g war. Nach der Bildung der oberen porösen Schicht 103 wurde die Porenradienverteilung der oberen porösen Schicht 103 des Aufzeichnungsmaterials 100 wie in Beispiel 1 untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 11,0 nm gefunden. Die kombinierte Porenradienverteilung aus der unteren porösen Schicht 102 und der oberen porösen Schicht 103 wurde ebenfalls untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 7,4 nm gefunden. Es wurde gefunden, daß das spezifische Porenvolumen der beiden Schichten gleich 0,679 ml/g war. Das Aufzeichnungsmaterial wurde wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 7 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 21
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden durch die Bildung einer oberen porösen Schicht 103 auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß die Schicht eine zweilagige Pseudoboehmitstruktur mit unterschiedlichen Porenradien aufwies.
Zunächst wurden 720 g ionen-ausgetauschtes Wasser und 676 g Isopropanol in einen Glasreaktionsbehälter mit einem Fassungsvermögen von 2.000 cm³ gegeben. Anschließend wurde die Mischlösung bei 75°C erwärmt und 306 g Aluminiumpropoxid wurden dazu gegeben, wobei die Lösung gerührt wurde, um es ihr zu ermöglichen, 5 Stunden lang bei 75 bis 78°C zu hydrolysieren. Danach wurde die Temperatur auf 95°C erhöht und es wurden 9 g Essigsäure hinzugegeben, um das Präzipitat 48 Stunden lang bei 75 bis 78°C aufzulockern. Anschließend wurde die Lösung eingedampft, bis sie 900 g wog, um ein hydratisiertes Aluminiumoxidsol zu erhalten. Nach dem Trocknen des Sols wurde mittels Röntgenbeugungsanalyse bestätigt, daß es eine Pseudoboehmitstruktur aufwies. Danach wurde 1 Gewichtsteil Polyvinylalkohol (Gohsenol NH-18: Handelsname, von Nippon Synthetic Chemical Industry erhältlich) zu dem hydratisierten Aluminiumoxidsol gegeben und es wurde noch ionen-ausgetauschtes Wasser dazu gegeben, um eine Lösung zu erhalten, die 10 Gewichts-% Feststoffe enthielt. Anschließend wurde die Lösung wie in Beispiel 1 auf eine Trägermaterialschicht 101 aufgebracht und getrocknet, um eine untere Schicht für die untere Schicht der unteren porösen Schicht 102 zu bilden.
Anschließend wurden 540 g ionen-ausgetauschtes Wasser und 676 g Isopropanol in einen Glasreaktionsbehälter mit einem Fassungsvermögen von 2.000 cm³ gegeben. Anschließend wurde die Mischungslösung bei 75°C erwärmt und es wurden 306 g Aluminiumpropoxid dazu gegeben, wobei die Lösung gerührt wurde, um es ihr zu ermöglichen, 5 Stunden lang bei 75 bis 78°C zu hydrolysieren. Danach wurde die Temperatur auf 95°C erhöht und es wurden 9 g Essigsäure zugegeben, um das Präzipitat 48 Stunden lang bei 75 bis 78°C aufzulockern. Danach wurde die Lösung eingeengt, bis sie 900 g wog, um ein hydratisiertes Aluminiumoxidsol zu erhalten. Nach dem Trocknen des Sols wurde mittels einer Röntgenbeugungsanalyse bestätigt, daß es eine Pseudoboehmitstruktur aufwies. Danach wurde 1 Gewichtsteil Polyvinylalkohol (Gohsenol NH-18: Handelsname, von Nippon Synthetic Chemical Industry erhältlich) zu dem hydratisierten Aluminiumoxidsol gegeben und es wurde noch ionen-ausgetauschtes Wasser dazu gegeben, um eine Lösung zu erhalten, die 10 Gewichts-% Feststoffe enthielt. Anschließend wurde die Lösung auf die untere Schicht der beiden Schichten aus hydratisiertem Aluminiumoxid aufgebracht, um das Verfahren der Bildung der unteren porösen Schicht 102 zu vervollständigen. Die untere Schicht der unteren porösen Schicht 102 bestand aus einer 20 μm dicken Pseudoboehmitschicht mit einem Porenradius von 5 nm, wohingegen die obere Schicht aus einer 10 μm dicken Pseudoboehmitschicht mit einem Porenradius von 6 nm bestand. Das Aufzeichnungsmaterial wurde auf eine wie in Beispiel 1 beschriebene Art und Weise betrachtet.
Nach der Bildung der oberen porösen Schicht 103 wurde die Porenradienverteilung der oberen porösen Schicht 103 des Aufzeichnungsmaterials 100 wie in Beispiel 1 untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 11,6 nm gefunden. Die kombinierte Porenradienverteilung aus der unteren porösen Schicht 102 und der oberen porösen Schicht 103 wurde ebenfalls untersucht und es wurde ein Maximalwert bei 5 nm gefunden. Es wurde gefunden, daß das spezifische Porenvolumen der beiden Schichten gleich 0,653 ml/g war. Das Aufzeichnungsmaterial wurde wie in Beispiel 1 durch ein Transmissionselektronenmikroskop betrachtet und es wurde eine Hohlraumstruktur gefunden, wie sie für die Erfindung spezifisch ist. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 7 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 22
In diesem Beispiel wurde als Farbmittel für die Aufzeichnung von Aufzeichnungsbildern auf einem Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 ein Tinten-Satz aus Pigmenttinten verwendet.
Die Pigmente für die verschiedenen Tinten sind nachstehend aufgelistet.
Y: CI Pigmentgelb 83 (C. I. Pigment Yellow 83)
M: CI Pigmentrot 48:3 (C. I. Pigment Red 48:3)
C: CI Pigmentblau 15:3 (C. I. Pigment Blue 15:3)
Bk: CI Carbon Black

Für die Tinten einer jeden Farbe wurde durch Dispergieren des entsprechenden Pigments unter Anwendung einer bekannten Dispersionstechnik und des nachstehenden Dispersionsmittels eine Dispersionspigmentlösung erhalten.

Pigment	15 Gewichtsteile
Copolymer aus Polyethylenglykolmonoacrylat, in das 45 Mol Oxyethylengruppen eingefügt worden waren, und Natriumacrylat [Molverhältnis der Monomere (erstes Acrylat/letzteres Acrylat) = 2/8]	3 Gewichtsteile
Monoethanolamin	1 Gewichtsteil
Diethylenglykol	5 Gewichtsteile
Ionen-ausgetauschtes Wasser	76 Gewichtsteile

Die nachstehenden verschiedenen Farbtinten wurden jeweils unter Verwendung der vorstehend aufgelisteten Pigmentdispersionslösungen hergestellt.

<1> Tintenzusammensetzung 4:	Tinte mit hoher Pigmentdichte
Pigmentdispersionslösung	33 Teile
Diethylenglykol	4 Teile
Ionen-ausgetauschtes Wasser	63 Teile
<2> Tintenzusammensetzung 5:	Tinte mit mittlerer Pigmentdichte
Pigmentdispersionslösung	11 Teile
Diethylenglykol	4 Teile
Ionen-ausgetauschtes Wasser	85 Teile
<3> Tintenzusammensetzung 6:	Tinte mit niedriger Pigmentdichte
Pigmentdispersionslösung	6,6 Teile
Diethylenglykol	4 Teile
Ionen-ausgetauschtes Wasser	89,4 Teile

Der vorstehende Satz an Tinten wurde verwendet und die erhaltenen Drucke wurden in Bezug auf (6) wie in Beispiel 1 beschrieben beurteilt. Die nachstehenden Bewertungen wurden durchgeführt.
(7) Fixierwirkung der Farbmittel
Durchgehend gedruckte Bilder wurden unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Druckvorrichtung und einem Volumen von 100% der Tinte (einfarbig) der Tintenzusammensetzung 4 für jede Farbe gedruckt und nach dem Trocknen wurde der bedruckte Bereich mit einer Fingerspitze gerieben, um den Grad zu ermitteln, in dem sich das Farbmittel ablöste. Ein Farbmittel, das sich nicht ablöste, wurde mit gut (o) bewertet, wohingegen ein Farbmittel, das sich ablöste, mit schlecht (x) bewertet wurde.
(8) Glanzunterschied der bedruckten Abschnitte in Abhängigkeit vom Farbmittel
Durchgehend gedruckte Bilder wurden unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Druckvorrichtung und einem Volumen von 100% der Tinte (einfarbig) der Tintenzusammensetzung 4 für jede Farbe gedruckt und der Glanzunterschied der bedruckten Bereiche wurde visuell begutachtet. Das Ergebnis wurde mit gut (o) bewertet, wenn in Abhängigkeit von der Verwendung des Pigmentes oder des Farbstoffes kein Unterschied in dem bedruckten Bereich festgestellt wurde, wohingegen es mit schlecht (x) bewertet wurde, wenn in Abhängigkeit von der Verwendung des Pigmentes oder des Farbstoffes ein Unterschied in dem bedruckten Bereich zu erkennen war.
Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (6) bis (8) beurteilt. Tabelle 8 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Resultate.
Beispiel 23
Bilder wurden auf dem Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 unter Verwendung sowohl von Pigmenttinte als auch Farbstofftinte in diesem Beispiel erzeugt.
Ein Tintensatz, der die Farbstofftinten Y, M und C und die Pigmenttinte Bk umfaßte, wurde mit der vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsvorrichtung verwendet, um Bilder zu erzeugen. Das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (6) bis (8) wie in Beispiel 22 beurteilt. Für die Bewertung der Eigenschaften (7) und (8) wurde der Tintensatz aus Tinten mit hoher Dichte verwendet. Tabelle 8 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Beispiel 24

In diesem Beispiel wurde ein wie nachstehend aufgelisteter Tintensatz durch Mischen eines Pigments und eines Farbstoffs für jede Farbe hergestellt und für die Aufzeichnung von Bildern auf einem Aufzeichnungsmaterial wie in Beispiel 1 verwendet.

[1] Tintenzusammensetzung 7:	Tinte mit einer Farbstoff/Pigmentmischung hoher Dichte
Farbstoff:	1,5 Anteile
Pigmentdispersionslösung:	16,5 Anteile
Diethylenglykol	4,5 Anteile
Polyethylenglykol	5 Anteile
Wasser	72,5 Anteile
[2] Tintenzusammensetzung 8:	Tinte mit einer Farbstoff/Pigmentmischung mittlerer Dichte
Farbstoff:	0,5 Anteile
Pigmentdispersionslösung:	5,5 Anteile
Diethylenglykol	4,5 Anteile
Polyethylenglykol	5 Anteile
Wasser	84,5 Anteile
[3] Tintenzusammensetzung 9:	Tinte mit einer Farbstoff/Pigmentmischung geringer Dichte
Farbstoff:	0,3 Anteile
Pigmentdispersionslösung:	3,3 Anteile
Diethylenglykol	4,5 Anteile
Polyethylenglykol	5 Anteile
Wasser	86,9 Anteile

Bilder wurden auf dem Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsvorrichtung erzeugt und das Aufzeichnungsmaterial 100 wurde in Bezug auf die Eigenschaften (6) bis (8) wie in Beispiel 22 beurteilt. Ein Tintensatz aus den Tinten hoher Dichte von Bk, Y, M und C und wurde zur Bewertung der Eigenschaften (7) und (8) verwendet. Tabelle 8 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 1
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß keine obere poröse Schicht gebildet wurde. Anschließend wurde das Aufzeichnungsmaterial 100 in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Die Tabelle 1 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Resultate.
Vergleichsbeispiel 2
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß poröse Mikroteilchen aus Siliciumdioxid für das Siliciumdioxid der oberen porösen Schicht verwendet wurden. Die porösen Mikroteilchen des Siliciumdioxids der Lösung wiesen einen mittleren Teilchendurchmesser von 30 μm auf und das spezifische Porenvolumen betrug 1,5 ml/g. Anschließend wurde die Lösung aufgebracht und getrocknet, um eine obere poröse Schicht zu bilden, die poröse Mikroteilchen aus Siliciumdioxid enthält. Ein Querschnitt der erzeugten Schicht wurde durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-500: Handelsname, von Hitachi erhältlich) betrachtet und es wurde entdeckt, daß eine Struktur, die kugelige Siliciumdioxidteilchen, das Bindemittel und Hohlräume, wie in 2 gezeigt, enthielt, dort nicht gefunden werden konnte und poröse Mikroteilchen aus Siliciumdioxid irregulär angeordnet waren, wobei die Lücken mit dem Bindemittel gefüllt waren. Anschließend wurden Bilder auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt und in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 3
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß die obere poröse Schicht kein Harzbindemittel enthielt. Ein Querschnitt der erzeugten Schicht wurde durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-500: Handelsname, von Hitachi erhältlich) betrachtet und es wurde entdeckt, daß eine Struktur, die kugelige Siliciumdioxidteilchen, das Bindemittel und Hohlräume, wie in 2 gezeigt, enthielt, dort nicht gefunden werden konnte und kugelige primäre Siliciumdioxidteilchen regulär angeordnet waren und eine Mehrschichtenstruktur bildeten. Anschließend wurden Bilder auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt und in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 4
Nach der Bildung einer unteren porösen Schicht 102 wie in Beispiel 1 wurde auf eine wie nachstehend beschriebene Art und Weise eine obere Schicht hergestellt. Eine Kieselsol-Lösung (Polyvinylalkohol-Copolymer/SiO₂ = 0,1 (bezogen auf das Gewicht), in der Lösung ist kein Alkohol enthalten), die 5 Gewichts-% Feststoffe enthielt und ein Kieselsol aus kugeligen primären Teilchen mit einem Sol-Teilchendurchmesser in einem Bereich zwischen 35 und 55 nm und ein Polyvinylalkohol-Copolymer mit Silanolgruppen (R-Polymer R-1130: Handelsname, von Kuraray erhältlich) umfaßte, wurde auf eine poröse Schicht 102 aufgebracht und bei 140°C wärmebehandelt, um eine 1 μm dicke obere Schicht zu bilden. Ein Querschnitt der erzeugten Schicht wurde durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-500: Handelsname, von Hitachi erhältlich) betrachtet und es wurde entdeckt, daß eine Struktur, die kugelige Siliciumdioxidteilchen, das Bindemittel und Hohlräume, wie in 2 gezeigt, enthielt, dort nicht gefunden werden konnte und kugelige primäre Siliciumdioxidteilchen regulär angeordnet waren und eine Mehrschichtenstruktur bildeten, die die obere poröse Schicht ersetzten. Anschließend wurden Bilder auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt und in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 5
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß für die obere poröse Schicht nicht-kugelige Siliciumdioxidteilchen verwendet wurden. Ein Querschnitt der erzeugten Schicht wurde durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-500: Handelsname, von Hitachi erhältlich) betrachtet und es wurde entdeckt, daß eine Struktur, die kugelige Siliciumdioxidteilchen, das Bindemittel und Hohlräume, wie in 2 gezeigt, enthielt, dort nicht gefunden werden konnte und es wurden zwischen Massen aus verkettetem Siliciumdioxid kleine Lücken gefunden, die teilweise Risse aufwiesen. Anschließend wurden Bilder auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt und in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 6
Nach der Bildung einer unteren porösen Schicht 102 wie in Beispiel 1 wurde auf eine Art und Weise wie nachstehend beschrieben eine obere Schicht gebildet. Agglomerate aus synthetisch amorphem Siliciumdioxid (primärer Teilchendurchmesser: 11 nm) mit einem mittleren Durchmesser von 3 μm wurden mittels einer Sandmühle dispergiert und Ultraschallwellen ausgesetzt. Dieser Zyklus aus dem Dispergieren von Agglomeraten mittels einer Sandmühle und dem Einwirkenlassen von Ultraschallwellen auf sie wurde wiederholt, bis der mittlere Teilchendurchmesser der Agglomerate auf 300 nm verringert worden war, wenn sie in Wasser dispergiert wurden, um eine 15%ige wäßrige Dispersionslösung zu bilden. Anschließend wurde die aufzubringende Lösung, die 8 Gewichts-% Feststoffe enthielt, aus 100 Gewichtsteilen der Dispersionslösung und 40 Gewichtsteilen Polyvinylalkohol (RVA-124: Handelsname, von Kuraray erhältlich) hergestellt. Die erhaltene Lösung wurde dann auf eine poröse Schicht 102 aufgebracht und bei 140°C wärmebehandelt, um eine 3 μm dicke obere Schicht herzustellen. Ein Querschnitt der erzeugten Schicht wurde durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-500: Handelsname, von Hitachi erhältlich) betrachtet und es wurde entdeckt, daß eine Struktur, die kugelige Siliciumdioxidteilchen, das Bindemittel und Hohlräume, wie in 2 gezeigt, enthielt, dort nicht gefunden werden konnte und die Agglomerate aus Siliciumdioxid groß waren und das Bindemittel einwickelten. Somit wurde die Struktur von 2 nicht gefunden und der Querschnitt war teilweise weiß. Anschließend wurden Bilder auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt und in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 7
Proben des Aufzeichnungsmaterials 100 wurden auf eine Art und Weise hergestellt, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, außer daß das hydratisierte Aluminiumoxid mit einer Boehmitstruktur der unteren porösen Schicht durch Siliciumdioxid (Mizukasil P78-A: Handelsname, von Mizusawa Kagaku erhältlich) ersetzt wurde. Die BET-spezifische Oberfläche des Siliciumdioxids betrug 350 m²/g und der mittlere Teilchendurchmesser war 3,0 μm. Nach der Bildung der oberen porösen Schicht 103 wurden Bilder auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt und in Bezug auf die Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 1 beurteilt. Tabelle 1 zeigt zusammenfassend die erhaltenen Ergebnisse.
Wie vorstehend im Detail beschrieben, umfaßt das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial eine Trägermaterialschicht, eine aus hydratisiertem Aluminiumoxid mit einer Boehmitstruktur gefertigte untere poröse Schicht und ein Bindemittel und eine obere poröse Schicht, umfassend Agglomerate, die durch kugelige Siliciumdioxidteilchen mit einem Durchmesser zwischen 1 und 100 und einem Bindemittel gebildet werden, und Hohlräume, die hauptsächlich zwischen den Agglomeraten aus den kugeligen Siliciumdioxidteilchen und nicht innerhalb der Agglomerate gefunden werden. Durch diese Anordnung zeigt das hergestellte Aufzeichnungsmaterial ausgezeichnete Eigenschaften, einschließlich einer hohen Bilddichte, eines scharfen Farbtons, einer großen Anzahl an Abstufungen, keiner Veränderung der Farbtönung, zu der es in Abhängigkeit von der Dichte in einem gewöhnlichen Aufzeichnungsmaterial kommen kann, keines Auftretens einer Perlbildung, eines hohen Tintenabsorptionsvermögens, einer hohen Beständigkeit gegenüber einer Beschädigung der Oberfläche und einer erhöhten Transparenz, selbst wenn Tinte in großer Menge auf einmal für ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit aufgebracht wird und/oder wenn verschiedene Tintenarten verwendet werden, die verschiedene Pigmente und Farbstoffe enthalten.
Tabelle 2 Beispiel 2
Tabelle 4 Beispiel 12
Tabelle 5
Tabelle 6
Tabelle 7
Tabelle 8

Claims

Aufzeichnungsmaterial, das eine Trägermaterialschicht, eine poröse untere Schicht, die hydratisiertes Aluminiumoxid enthält, das Boehmit-Struktur zeigt, und eine poröse obere Schicht, die Siliciumdioxid enthält, umfaßt, wobei die poröse obere Schicht hauptsächlich Agglomerate aus kugelförmigen Siliciumdioxidteilchen mit einem Teilchendurchmesser zwischen 1 und 100 nm und einem Bindemittel und Hohlräume umfaßt und die Hohlräume hauptsächlich zwischen den Agglomeraten und nicht in den Agglomeraten gefunden werden.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die kugelförmigen Siliciumdioxidteilchen solche mit zwei unterschiedlichen Bereichen des Teilchendurchmessers einschließen.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die kugelförmigen Siliciumdioxidteilchen solche mit einem Durchmesser in einem Bereich zwischen 10 und 100 nm und solche mit einem Durchmesser in einem Bereich zwischen 1 und 10 nm einschließen.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, wobei die kugelförmigen Siliciumdioxidteilchen mit einem Durchmesser in einem Bereich zwischen 1 und 10 nm hauptsächlich in den Agglomeraten gefunden werden, wohingegen die kugelförmigen Siliciumdioxidteilchen mit einem Durchmesser in einem Bereich zwischen 10 und 100 nm außerhalb der Agglomerate gefunden werden.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei der maximale Peak der Porenradienverteilung der porösen oberen Schicht unterhalb des Bereiches zwischen 10 und 20 nm liegt.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei der maximale Peak der Porenradienverteilung der porösen oberen Schicht in dem Bereich zwischen 20 und 100 nm liegt.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei der maximale Peak der Porenradienverteilung sowohl der porösen oberen Schicht als auch der porösen unteren Schicht in dem Bereich zwischen 2,0 und 20 nm liegt.
Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Volumen der Poren sowohl der porösen unteren Schicht als auch der porösen oberen Schicht in dem Bereich zwischen 0,4 und 1,5 ml/g liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials, das die Schritte des aufeinanderfolgenden Übereinanderlegens einer porösen unteren Schicht, die hydratisiertes Aluminiumoxid enthält, das Boehmit-Struktur zeigt, und einer porösen oberen Schicht, die Siliciumdioxid enthält, auf eine Trägermaterialschicht umfaßt, wobei die poröse obere Schicht durch Aufbringen und Trocknen einer Dispersionslösung gebildet wird, die durch die Zugabe von Alkohol in einer Menge von 30 bis 90% zu einer wäßrigen Dispersionslösung hergestellt wird, die kugelförmiges kolloidales Siliciumdioxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser zwischen 1 und 100 nm und mindestens eine Art von Harzemulsion enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei das kugelförmige kolloidale Siliciumdioxid mindestens zwei Peaks in der Teilchendurchmesserverteilung aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei das kugelförmige kolloidale Siliciumdioxid mindestens zwei Peaks in der Teilchendurchmesserverteilung aufweist, einschließlich eines Peaks in einem Bereich zwischen 10 und 100 nm und eines Peaks in einem Bereich zwischen 1 und 10 nm.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei das kugelförmige kolloidale Siliciumdioxid in Wasser und Alkohol dispergiert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei das kugelförmige kolloidale Siliciumdioxid ein saures kolloidales Siliciumdioxid ist.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei die Harzemulsion in Wasser und Alkohol dispergiert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei die Glasübergangstemperatur der Harzemulsion in einem Bereich zwischen 10 und 150°C liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei der mittlere Durchmesser der dispergierten Teilchen der Harzemulsion in einem Bereich von 0,03 bis 0,05 μm liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei die aufgebrachte Lösung bei einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur der Harzemulsion getrocknet wird, wenn die poröse obere Schicht gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 9, wobei die Lösung, die aufgebracht werden soll, um die poröse untere Schicht zu erzeugen, einen Haftvermittler enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 18, wobei der Haftvermittler aus Haftvermittlern vom Silan-Typ, vom Titanat-Typ, vom Aluminium-Typ und vom Zirkondioxid-Typ ausgewählt wird.
Bilderzeugungsverfahren mittels des Aufbringens von Tinte auf ein Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 20, wobei ein Tintenstrahlsystem für das Aufbringen der Tinte angewandt wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 21, wobei das Tintenstrahlsystem ein System für den Ausstoß von Tintentröpfchen durch die Einwirkung von Wärmeenergie auf die Tinte ist.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 22, wobei das System für den Ausstoß von Tintentröpfchen ein Drucksystem unter Verwendung von drei oder mehr als drei unterschiedlichen Arten von Tinten mit unterschiedlichen Farbmitteldichten ist.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 22, wobei das System für den Ausstoß von Tintentröpfchen ein Drucksystem unter Verwendung von Tinte ist, die ein oder mehr als ein Pigment als Farbmittel enthält.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 22, wobei das System für den Ausstoß von Tintentröpfchen ein Drucksystem unter Verwendung von Tinte ist, die durch das Kombinieren einer Tinte, die ein Pigment enthält, und einer Tinte, die einen Farbstoff enthält, erhalten wurde.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 22, wobei das System für den Ausstoß von Tintentröpfchen ein Drucksystem unter Verwendung einer Vielzahl an Tinten mit unterschiedlichen Farbtönen ist.