DE69917419T2

DE69917419T2 - Tintenstrahlaufzeichnungspapier, das Siliziumoxidschichten enthält, und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69917419T2
Application number: DE69917419T
Authority: DE
Inventors: Teiichi Shinjuku-ku Otani; Atsushi Shinjuku-ku Ono; Yoshifumi Shinjuku-ku Iimori; Akinobu Shinjuku-ku Chatani; Noboru Shinjuku-ku Kondo; Takashi Shinjuku-ku Ueno; Yoshihiro Shinjuku-ku Kuroyama
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2019-12-25
Also published as: DE69917419D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier und die Herstellung desselben und insbesondere ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier, das hinsichtlich der Bildreproduzierbarkeit in einem solchen Maß überlegen ist, dass das bedruckte Papier für Druckkontrollabzüge verwendet werden kann, mit hoher Qualität, matt-getöntem glänzendem Erscheinungsbild und hohem Tintenabsorptionsvermögen, wobei es für einen Tintenstrahldrucker vom Fototyp, der für gewöhnlich eine große Tintenmenge abgibt, geeignet ist.
Stand der Technik
Die Tintenstrahlaufzeichnung ist ein Verfahren, bei welchem feine Tintentropfen unter Verwendung irgend einer Sprühtechnik ausgesprüht werden, um ein Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial zu erzeugen. Da dieses Verfahren es ermöglicht, einen Aufzeichnungsapparat mit hoher Geschwindigkeit zu betreiben und im Allgemeinen einen billigen Apparat zu verwenden, hat sich der Einsatz von Tintenstrahlaufzeichnungssystemen sehr schnell verbreitet. Damit einhergehend wurde der Tintenstrahlaufzeichnungspapiermarkt sehr abwechslungsreich. Beispielsweise gab es ein gesteigertes Interesse an der Herstellung von Druckkontrollabzügen mit einem Tintenstrahldrucker. Bisher wurden diese unter Verwendung von Tinte und einem Kontrollabzugsblatt hergestellt.
Unter den jüngsten Vollton-Tintenstrahldruckern trat Kraft der Reduzierung der Tintentröpfchen auf mikroskopische Größe, der Verwendung von Fototinte enthaltend geringe Mengen an Farbstoff etc. ein Drucker auf, der Bildqualitäten vergleichbar mit denen von Silbersalzfilmen nur dann realisieren kann, wenn ein spezifisches Papier verwendet wird.
In der allgemeinen Drucktechnik werden Papiere mit verschiedenen Glanzniveaus verwendet, abhängig von der. geforderten Erscheinung der fertigen Drucke. Beispielsweise werden für verschiedene Applikationen gießbeschichtetes Papier (Glanztyp), Kunstpapier (Halbglanztyp), Mattkunstpapier (Matt-Tontyp), beschichtetes Papier, leicht beschichtetes Papier, freier Bogen (Matttyp) etc. verwendet. In ähnlicher Weise müssen Papiere für die Verwendung für Korrekturlesedrucke va riierende Glanzniveaus in ihrer Erscheinung besitzen, wie dies für Druckpapiere der Fall ist. Konventionelles Aufzeichnungspapier zur Verwendung bei Tintenstrahldruckern jedoch wird entweder in glänzende Typen mit hohem Glanz oder matte Typen mit annähernd keinem Glanz klassifiziert.
In Bezug auf konventionelle Techniken zur Herstellung glänzender Tintenstrahlaufzeichnungspapiere offenbart die japanische Tokkai Hei 7-101142/1995 (das Wort „Tokkai" bedeutet hierin eine „ungeprüfte veröffentlichte Patentanmeldung") ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenaufzeichnungspapiers mit einem Glanz von nicht weniger als 25% an 75 Grad-Spiegelglanz durch Ausbilden einer Schicht kolloidaler Partikel mit einem Durchmesser von nicht mehr als 300 nm auf der Tinte aufnehmenden Schicht. Die japanische Tokkai Hei 9-183265/1997 offenbart die Bildung zweier oder mehr Tinte empfangender Schichten enthaltend kolloidales Siliziumdioxid und einen Binder auf den Träger. Die japanische Tokkai Hei 3-215080/1991, 3-256785/1991, 7-89220/1995 und 7-117335/1995 offenbart die Bildung zweier oder mehr Tinte empfangender Schichten, wobei die oberste Schicht als glanzentwickelnde Schicht fungiert.
Diese konventionellen Techniken haben das allgemeine Ziel, Produkte mit einem ziemlich hohen Glanzniveau ähnlich dem von Fotographien und von auf kunstbeschichtetes Papier oder gießbeschichtetes Papier gedruckter Drucke zu erhalten. Für dieses Ziel wird gewöhnlich ein Film verwendet, ein Gieß- oder Übertragungsprozess, der auf einfache Weise hohen Glanz erzeugt, wird im Allgemeinen für das finishing verwendet, oder der Bedeckungsgrad des kolloidalen Siliziumdioxids wird im Allgemeinen stark erhöht.
Weiterhin ist das Tintenstrahlaufzeichnungspapier, das in der japanischen Tokkai Hei 9-183265 beschrieben ist und zwei oder mehr auf dem Träger aufgebrachte Tinte empfangende Schichten aufweist, von denen jede kolloidales Siliziumdioxid und einen Binder enthält, teuer und entwickelt Rüstprobleme, da die kolloidale Siliziumdioxidschicht, die nahe dem Träger angeordnet ist, einen Binder enthält und folglich sehr dick ist.
Um ein glänzendes Aussehen zu verleihen, ist in allen Fällen nötig, Pigmente mit kleiner Partikelgröße als kolloidale Partikel und dergleichen zusammen mit einem Binder zu verwenden. Jedoch ist die Verwendung sphärischer kolloidaler Partikel dahingehend nachteilig, da die Geschwindigkeit, mit welcher die Tinte absorbiert wird, niedriger wird, da das Porenvolumen, das zwischen diesen Partikeln ausgebildet ist, abnimmt, wenn eine Schicht aus diesen Partikeln gebildet wird. Ferner besitzt kolloidales Siliziumdioxid keine Poren von der Art, die synthetisches amorphes Siliziumdioxid besitzt. Wenn kolloidales Siliziumdioxid verwendet wird ist dem gemäß eine dick beschichtete Tinte empfangende Schicht nötig, um das geforderte tintenabsorptive Volumen zu erhalten. Jedoch bringt die Bildung solch einer dicken Tinte empfangenden Schicht oft ein Pulverablösephänomen mit sich. Die Pulverablösung kann durch eine Erhöhung der Bindermenge vermieden werden, jedoch nimmt dann die Absorptionsgeschwindigkeit insbesondere an der Oberfläche ab, was ein Ausblut-Phänomen verursacht. Im Ergebnis können hoch auflösende Drucke nicht erhalten werden.
Auf der anderen Seite ist es bekannt, dass das Blatt Tinte schneller absorbiert als das in der Tinte empfangenden Schicht enthaltene Porenvolumen ansteigt, und dass ein großes Tintenvolumen absorbiert werden kann, wenn das in der Tinte empfangenden Schicht enthaltene Pigment eine große spezifische Oberfläche besitzt. Dementsprechend werden für gewöhnlich Pigmente verwendet, die eine große spezifische Oberfläche besitzen und einen großen Partikeldurchmesser von nicht weniger als einigen μm aufweisen, wie beispielsweise synthetisches amorphes Siliziumdioxid hergestellt durch Agglomeration kleiner Primärpartikel aus synthetischem Siliziumdioxid. Jedoch besitzt ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier enthaltend diese Pigmente annähernd keinen Glanz. Es gehört folglich zu dem sogenannten „Matt-Typ". Unter Verwendung konventioneller Prozesse kann man folglich kein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem moderaten glänzenden Erscheinungsbild wie beispielsweise ein leicht beschichtetes Papier und ein Matt-Ton-Tintenstrahlaufzeichnungspapier herstellen, ohne einem Kalander-Finishing.
Ferner wird es zunehmend üblich, Papiere mit aufgezeichneten hoch qualitativen Bildern für eine lange Zeit zu lagern. Im Ergebnis besteht ein gesteigertes Bedürf nis an der Verbesserung der Lichtresistenz des Bildes. Wege und Mittel zur Verbesserung der Lichtresistenz von Bildern, hergestellt mit Farbstoff enthaltender Tinte wurden beispielsweise beschrieben als: Zugabe eines UV-Licht absorbierenden Mittels aus Benzophenon, Benzotriazol und anderen Typen zu einem Tintenstrahlaufzeichnungspapier (siehe japanische Tokkai Sho 57-87988/1982, 63-222885/1988); Kombinieren von Zinkoxidpulver mit einem kationischen harzreichen Additiv (siehe japanische Tokkai Hei 7-32725/1997); Zugabe eines Alkyl- oder Acetyl-substituierten oder -unsubstituierten sterisch gehinderte Aminverbindung (siehe japanische Tokkai Sho 61-146591); etc. Jedoch wurde eine hinreichende Lichtresistenz der Bilder immer noch nicht erreicht.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier anzugeben, das ein gutes Tintenabsorptionsvermögen besitzt, so dass ein Ausbluten verhindert ist, so dass das Papier zur Herstellung von Drucken mit hoher Farbdichte und exzellenter Farbreproduzierbarkeit tauglich ist, selbst wenn das Papier unter Verwendung des jüngsten Tintenstrahldruckers mit hochauflösender Fotoqualität bedruckt wird. Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit moderater glänzender Erscheinung anzugeben, wie beispielsweise ein leicht beschichtetes Papier und ein Matt-Ton-Tintenstrahlaufzeichnungspapier ohne Kalander-Finishing, was bedeutet, dass das Papier ein mattes oder moderat glänzendes Erscheinungsbild hat, wobei das Papier tauglich zur Herstellung von Druckkontrollabzügen ist und tauglich zur Bildung eines lichtresistenten Bildes ist. Es ist ferner wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung solch eines Papiers anzugeben.
Ein essentielles Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in einem Tintenstrahlaufzeichnungspapier umfassend eine Tinte aufnehmende Schicht und wenigstens zwei kolloide Siliziumdioxidschichten, die nacheinander auf ein Trägermaterial aufgetragen sind, wobei jede dieser kolloidalen Siliziumdioxidschichten kettenförmiges kolloidales Siliziumdioxid als Hauptkomponente umfasst, wobei wenigstens eine kolloidale Siliziumdioxidschicht, die in Kontakt mit der Tinte aufnehmenden Schicht steht, keinen Binder enthält und eine Beschichtung von 1–3 g/m² hat, und die Beschichtung der anderen kolloidalen Siliziumdioxidschicht ungefähr 1–6 g/m² beträgt.
Durch Festsetzen des 75 Grad-Spiegelglanzes der Oberfläche der kolloidalen Siliziumoxidschichten für nicht weniger als 10% und nicht mehr als 60%, und des 20 Grad-Spiegelglanzes der gleichen Oberfläche für nicht mehr als ungefähr 10%, gleichzeitig mit der Einbindung kationischen kettenförmigen kolloidalen Siliziumoxids in wenigstens die oberste kolloidale Siliziumoxidschicht, kann ein exzellentes Tintenstrahlaufzeichnungspapier erhalten werden. Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem hohen 75 Grad-Spiegelglanz kann durch Kalandrieren der Tinte empfangenden Schicht vor dem Aufbringen der kolloidalen Siliziumoxidschichten, die im Wesentlichen kettenförmiges kolloidales Siliziumoxid enthält, erhalten werden.
Detaillierte Beschreibung
Die kolloidale Siliziumdioxidschicht der vorliegenden Erfindung ist die Schicht, die den Glanz, die Tintenkonzentration und die Farbreproduzierbarkeit kontrolliert, um den Zweck der Erfindung zu erreichen. Das in den kolloidalen Siliziumdioxidschichten der vorliegenden Erfindung verwendete kolloidale Siliziumdioxid besitzt eine Kettenform. Die Ketten beinhalten eine begrenzte Anzahl primärer Partikel aus sphärischem Siliziumdioxid, die linear verbunden sind, oder die eine teilweise verzweigte Form einnehmen. Die Größe (Länge) der Kette, gemessen mit einem Laserstreuverfahren, liegt vorzugsweise im Bereich zwischen ungefähr 40 bis ungefähr 200 nm.
Wenn das kolloidale Siliziumdioxid eine Größe (Länge) von weniger 40 nm besitzt, oder wenn es keine Kettenform aufweist, sondern die sogenannte „kugelige Form" einnimmt, so führt dies zu einem unzureichenden Tintenabsorptionsvermögen und einer niedrigen Tintenabsorptionsgeschwindigkeit, obwohl ein hinreichend glänzendes Äußeres erhalten wird. Im Ergebnis wird an der Grenze von verschiedenen Farben oft ein Verwaschen (sogenanntes „Ausblutphänomen") beobachtet. Deshalb ist das beschichtete Papier nicht für das Drucken mit einem Tintenstrahl drucker mit Fotoqualität, der im Allgemeinen eine große Menge Tinte währende der Tinteninjektion abgibt, geeignet.
Das kettenförmige kolloidale Siliziumdioxid, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, enthält vorzugsweise primäre Partikel aus einem Bereich von ungefähr 3 nm bis ungefähr 40 nm. Primärpartikel von weniger als 3 nm sind schwer stabil herzustellen. Wenn die Primärpartikel größer als 40 nm sind, nimmt der spezifische Oberflächenbereich des kettenförmigen kolloidalen Siliziumdioxids ab. Dem gemäß ist das Tintenhalteverhältnis der kolloidalen Siliziumdioxidschicht reduziert, was unzureichende Farbentwicklungseigenschaften verursacht, nämlich eine geringe Farbdichte und Farbereproduzierbarkeit.
Das gut bekannte kolloidale Siliziumdioxid besitzt kugelförmige Partikel und bis zu einem gewissen Maß die Fähigkeit, selbst Schichten zu bilden. Diese Tendenz wird mit abnehmendem Durchmesser dieser Partikel größer. Wenn kugelförmiges kolloidales Siliziumdioxid mit einem großen Partikeldurchmesser verwendet wird, ist ein Binder zur Sicherstellung, dass eine Schicht gebildet wird, von Nöten. Dies reduziert die Absorptionsgeschwindigkeit der kolloidalen Siliziumdioxidschicht.
Auf der anderen Seite bildet kugelförmiges kolloidales Siliziumdioxid mit einem kleinen Partikeldurchmesser Schichten. Jedoch ist das Porenvolumen der Partikelschicht klein und die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit niedrig. Wenn wie in der vorliegenden Erfindung ein kettenförmiges kolloidales Siliziumdioxid verwendet wird, verhaken sich die kolloidalen Siliziumdioxidketten etwas, wenn die Schicht gebildet wird. Im Ergebnis ist es nicht nötig, ein Bindemittel zu verwenden, um die Ablösung der kolloidalen Siliziumdioxidschicht zu verhindern. Ferner kann ein mäßiges Porenvolumen erhalten werden, das erforderlich ist, wenn das Papier mit einem Tintenstrahldrucker, der eine schnelle Tintenabsorptionsgeschwindigkeit erfordert bedruckt wird.
Wenn konventionelles kugelförmiges Siliziumdioxid zur Herstellung der kolloidalen Schicht verwendet wird, dringt die Beschichtungsflüssigkeit in die Tinte aufnehmende Schicht. Wenn ein glänzendes Finish gefordert wird, muss folglich die Be deckung des kolloidalen Siliziumdioxids stark erhöht werden, was die Kosten steigert. Ferner tendieren die kugelförmigen kolloidalen Partikel dazu, die Poren der darunter liegenden Tinte aufnehmenden Schicht zu füllen. Dies erniedrigt die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit, und es kommt häufiger zum Ausbluten. Folglich wird der Einsatz des gewöhnlich verwendeten kugelförmigen Siliziumdioxids für ein Papier für die Tintenstrahlaufzeichnung in Fotoqualität, bei welcher eine große Tintenmenge während der Tinteninjektion abgegeben wird, nicht bevorzugt.
Im Gegensatz dazu wird bei Verwendung des kettenförmigen kolloidalen Siliziumdioxids der spezifischen Größe der vorliegenden Erfindung das Eindringen der das kolloidale Siliziumdioxid enthaltenden Beschichtungslösung in die Tinte aufnehmende Schicht reduziert. Folglich resultiert eine mäßige Bedeckung des kolloidalen Siliziumdioxids in einem hinreichenden Glanz.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete kolloidale Siliziumdioxid ist vorteilhaft kationisch im Hinblick auf die Farbstofffixierung und Wasserresistenz. Folglich enthält vorzugsweise wenigstens die oberste kolloidale Siliziumdioxidschicht kationisches kettenförmiges kolloidales Siliziumdioxid. Daneben ist die Wasserresistenz eine der wesentlichen Eigenschaften, die von Tintenstrahlaufzeichnungspapieren gefordert wird. Es ist deshalb erforderlich, der kolloidalen Siliziumdioxidschicht eine Wasserresistenz zu verleihen. Farbstofffixierende Mittel, die dies bewirken, sind für gewöhnlich kationisch. Aus diesem Grund kann anionisches kolloidales Siliziumdioxid nicht verwendet werden.
Deshalb ist erfindungsgemäß zu bevorzugen, kationisches kolloidales Siliziumdioxid, das von selbst eine Wasserresistenz aufweist, zu verwenden. Es kann jedoch zusammen mit einem farbstofffixierenden Mittel verwendet werden. Es ist besonders zu bevorzugen, das kationische kolloidale Siliziumdioxid wenigstens in der obersten Schicht zur Verbesserung der Wasserresistenz einzubringen. Wenn die kolloidalen Siliziumdioxidschichten ausschließlich aus anionischen kolloidalen Siliziumdioxidschichten bestehen, nimmt die Trocknungsgeschwindigkeit ab, weshalb die Tinte zur anderen Papierseite durchtreten würde.
Um ausreichende Bildfarbentwicklungseigenschaften zu erreichen ist es erforderlich, in einem gewissen Maß die Dicke der kolloidalen Siliziumdioxidschicht zu vergrößern. Jedoch wird eine Erhöhung der Bedeckung zu einer Erhöhung der Pulvermenge, die von dem beschichteten Papier nach dem Trocknen abgenommen werden kann, tendieren. Deshalb kann ein Bindemittel zur Vermeidung der Pulverablösung eingebunden werden. Jedoch reduziert die Einbindung eines Bindemittels die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit, insbesondere an der Oberfläche, was Ausbluten verursacht. Folglich kann ein hochauflösender Druck nicht erreicht werden. Es ist deshalb besser, sofern möglich kein Bindemittel zu verwenden.
Das Wort „Bindemittel" wie es hier verwendet wird, ist ein allgemeines Wort für Haftmittel, die im Allgemeinen zusammen mit einem Pigment, einem Farbstoff, Hilfsmitteln usw. verwendet werden. Es spielt eine Rolle beim Aneinanderbinden der Pigmente gleichzeitig mit dem Anbinden der Pigmente an die Oberfläche des Trägermaterials, um die Haftung der Beschichtung zu intensivieren. Diese Bindemittel enthalten im Allgemeinen Stärke, Latex, PVA (Polyvinylalkohol), Protein und dergleichen.
Das erfindungsgemäß verwendete kolloidale Siliziumdioxid zeigt eine starke Selbsthaftung und erfordert folglich kein Bindemittel. Aus diesem Grund enthält wenigstens die die Tinte aufnehmende Schicht kontaktierende Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid kein Bindemittel. Die Beseitigung des Bindemittels ermöglicht es, ein hinreichendes Tintenabsorptionsvermögen zu erreichen, selbst wenn die Dicke dieser Schicht abnimmt. Folglich liegt die Bedeckung der ersten (oder untersten) kolloidalen Siliziumdioxidschicht vorzugsweise im Bereich zwischen ungefähr 1 bis ungefähr 3 g/m². Bei der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, zwei oder mehr kolloidale Siliziumdioxidschichten, in der geforderten Dicke, zur Vermeidung der Ablösung des kolloidalen Siliziumdioxids zu bilden. Bei dieser Erfindung sollte die Bedeckung jeder kolloidalen Siliziumdioxidschicht ausgenommen der ersten Schicht vorzugsweise im Bereich zwischen ungefähr 1 und ungefähr 6 g/m², und insbesondere zwischen ungefähr 1,5 bis ungefähr 4 g/m² liegen.
Es ist möglich, verschiedene Additive wie beispielsweise Farbstofffixierungsmittel, Leimungsfixierungsmittel, Anti-Schaum-Mittel, Farbtonkontrollmittel und dergleichen in die kolloidalen Siliziumdioxidschichten in einem Maß einzubinden, dass diese den erfindungsgemäßen Effekt nicht zerstören. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Gehalt an kettenförmigem kolloidalen Siliziumdioxid in der kolloidalen Siliziumdioxidschicht nicht weniger als 90 Gew.-% beträgt.
Wenn die Bedeckung pro Beschichtungsbetriebseinheit weniger als ungefähr 1 g/m² ist, kann etwas Glanz durch Erhöhen der Schichtanzahl erreicht werden. Jedoch führt dies zu einer unzureichenden Ebenmäßigkeit der beschichteten Schichten. Ferner nehmen die Herstellungskosten mit der zunehmenden Schichtanzahl zu. Wenn auf der anderen Seite die Bedeckung pro Beschichtungsbetriebseinheit mehr als ungefähr 6 g/m² beträgt, tritt eine Pulverablösung auf. Ferner treten Risse in der Beschichtungsschicht nach dem Trocknen auf. Dies bewirkt, dass auf die Oberfläche während des Druckens getropfte Tinte entlang der Rissnuten fließt. Folglich wird das Druckbild verdorben. Deshalb sollten die Bedeckungen nicht größer als 6 g/m² sein.
Es ist bevorzugt, dass die kolloidale Siliziumdioxidschicht der vorliegenden Erfindung matt-getönt ist. „Matt-getönt" ist ein Ausdruck, der ein weiß glänzendes Erscheinungsbild beschreibt, das druckbeschichtete Papiere aufweisen, und ist mit einem feinen und ruhigen glänzenden Äußeren assoziiert. Um die interessierende Matttönung zu Erzeugen ist es bevorzugt, dass der 75 Grad-Spiegelglanz im Bereich von ungefähr 10 bis ungefähr 16% liegt, und dass gleichzeitig der 20 Grad-Spiegelglanz nicht mehr als 10% beträgt; und insbesondere liegt der 75 Grad-Spiegelglanz im Bereich von ungefähr 15 bis ungefähr 50%, während gleichzeitig der 20 Grad-Spiegelglanz nicht mehr als 5% beträgt. Beträgt der 75 Grad-Spiegelglanz weniger als 10%, kann das sogenannte „matt-getönte" glänzende Erscheinungsbild nicht erreicht werden. Übersteigt der 75 Grad-Spiegelglanz ungefähr 60%, so wird andererseits ein glänzendes Erscheinungsbild mit einer „Glanztönung" anstelle einer „Matttönung" erzeugt. Wenn der 20 Grad-Spiegelglanz ungefähr 10% übersteigt, kann ein feines matt-getöntes glänzendes Erscheinungsbild nicht erreicht werden.
Das glänzende Erscheinungsbild kann durch die Gesamtdicke der kolloidalen Siliziumdioxidschichten und die Kalanderbedingungen kontrolliert werden. Nimmt die Gesamtdicke der kolloidalen Siliziumdioxidschichten zu, oder steigt der Kalanderlineardruck, nimmt der 75 Grad-Spiegelglanz zu. Wenn der Kalanderlineardruck vergrößert wird, bis der 75 Grad-Spiegelglanz für die Konstitution der Erfindung ungefähr 60% übersteigt, wird die Oberfläche genug verdichtet, so dass die Tintenabsorptionsgeschwindigkeit abnimmt. Dies verursacht ein Ausbluten.
Das erfindungsgemäß verwendete Trägermaterial unterliegt keiner besonderen Beschränkung ausgenommen, dass es bogenförmig ist. Beispielsweise kann Papier, ein Polyethylenfilm, Cellophan, Polypropylen, Polyester, Polyvinylchlorid und dergleichen verwendet werden. Unter Berücksichtigung der Kosten und der Umweltprobleme jedoch sind Papiere, die billig und regenerativ sind wie beispielsweise ein entwässerter Bogen, Kunstpapier, beschichtetes Papier und dergleichen bevorzugt.
Die auf dem Trägermaterial gebildete Tinte aufnehmende Schicht erfordert keine spezifische Beschränkung. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Tinte aufnehmende Schicht hauptsächlich ein Pigment mit einer großen spezifischen Oberfläche und Ölabsorption zusammen mit einem wasserlöslichen oder wasserdispersiblen Bindemittel enthält. Als Pigment kann Kaolin, Calciumcarbonat, Magnesiumoxid, Zinkoxid, Aluminiumsilikat, Magnesiumsilikat oder dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird amorphes Siliziumdioxid, synthetisches amorphes Siliziumdioxid oder Aluminiumoxid sol verwendet.
Als wasserlösliches oder wasserdispersibles Bindemittel kann beispielsweise ein wasserlösliches Polymer wie z. B. Polyvinylalkohol, Casein, Stärke, Gelatine und dergleichen, oder ein wasserdispersibles Polymer wie beispielsweise Styrenbutadienlatex, die Acrylreihe des Latex, Vinylacetattypen des Latex und dergleichen verwendet werden.
Eine sterisch gehinderte Aminverbindung vom Aminoethertyp mit Alkoxylgruppen dargestellt durch die folgende Formel (1) kann in die erfindungsgemäße Tinte aufnehmende Schicht eingebracht werden, um dem Druckbild die Lichtresistenz zu verleihen. Insbesondere wenn die sterisch gehinderte Aminverbindung zusammen mit einer Benzotriazolverbindung verwendet wird, kann die Lichtresistenz der Bilder noch weiter verbessert werden.
Wobei bedeutet:
R₁: C_nH_2n+1, n = 1 bis 14;
R₂: C_nH_2n, n = 1 bis 14; und
R₃ bis R₆: Alkyl oder Carbonylgruppe.
In der obigen Formel (1) ist n in R₁ und R₂ vorzugsweise eine Zahl zwischen 6–10. Die Alkyl- oder Carbonylgruppe in R₃ bis R₆ ist vorzugsweise eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und insbesondere eine Methylgruppe.
Eine besonders bevorzugte sterisch gehinderte Aminverbindung vom Aminoethertyp mit Alkoxylgruppen, verwendet in der vorliegenden Erfindung, ist Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-1-(octyloxy)-4-piperidinyl)-sebaciensäureester (Tinubin 123, Handelsname von Chiba Specialty Chemicals Co., Ltd.) dargestellt durch die Formel (1), worin R₁ C₈H₁₇, R₂ C₈H₁₆, und R₃ bis R₆ Methyl sind.
Im Allgemeinen reagiert eine sterisch gehinderte Aminverbindung mit Hydroperoxid oder dreiwertigem Sauerstoff enthalten in der Luft und produziert ein Nitroxyradikal, das im Weiteren ein Polymerradikal, erzeugt durch die Fotoschädigung eines in der Tinte enthaltenen Farbstoffs und dergleichen einfängt, um den Aminoether zu produzieren. Anschließend reagiert dieser Aminoether mit einem Peroxyradikal, erzeugt durch die Reaktion des Polymerradikals mit Sauerstoff in der Luft, um wiederum eine Nitroxyradikal zu erzeugen. Der Aminoether setzt sonst ein Olefin frei und produziert gleichzeitig ein Hydroxylamin, das mit dem Peroxyradikal reagiert und wieder in das Nitroxyradikal übergeht. Es wird angenommen, dass Radikale während der Wiederholung dieser Zyklen gefangen werden, um eine Kettenreaktion zu verhindern, was in der Vermeidung der Fotoschädigung des Farbstoffs in der Tinte, nämlich der Fotoverschlechterung der Bilder resultiert.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete sterisch gehinderte Aminverbindung vom Aminoethertyp mit Alkoxylgruppen besitzt bereits eine Aminoethergruppe in ihrer Molekularstruktur. Sinngemäß können sofort Peroxyradikale, sofern produziert, gefangen werden. Es wird angenommen, dass dieser Reaktionsprozess einen starken Effekt bei der Verhinderung der Fotoverschlechterung der Bilder ausübt. Im Gegensatz dazu bilden konventionelle alkyl- oder acetylsubstituierte oder unsubstituierte sterisch gehinderte Aminverbindungen eine Energiebarriere bei der Herstellung des Aminoethers. Man glaubt deshalb, dass, anders als im Falle der vorliegenden Erfindung, der befriedigende Effekt zur Lichtstabilisierung der Bilder bisher nicht erreicht wurde.
Der Gehalt an der sterisch gehinderten Aminverbindung vom Aminoethertyp mit Alkoxylgruppen (im Nachfolgenden nur „sterisch gehinderte Aminverbindung" genannt) in der Tinte aufnehmenden Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 15 Gew.-%, insbesondere von ungefähr 2 bis ungefähr 8 Gew.-%. Wenn der Gehalt des sterisch gehinderten Amins weniger als ungefähr 0,5 Gew.-% ist, ist die Lichtresistenz nicht ausreichend verbessert. Wenn im Gegensatz 15 Gew.-% überschritten werden, färbt es die Beschichtungsschicht.
Vorzugsweise wird erfindungsgemäß eine Benzotriazolverbindung verwendet, umfassend 2-(2-Hydroxy-3,5-di-t-amylphenyl)-2H-bebzotriazol, Iso-octyl-3,3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionat, 2-[2-Hydroxy-3,5-di)1,1- dimethylbenzyl)phenyl]-2H-benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazol und dergleichen.
Der Gehalt der Benzotriazolverbindung in der Tinte aufnehmenden Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 12 Gew.-%, insbesondere von ungefähr 2,5 bis ungefähr 8 Gew.-%. Falls der Gehalt der Benzotriazolverbindung weniger als ungefähr 0,5 Gew.-% beträgt, zeigt sich eine geringe Verbesserung der Lichtresistenz. Wenn der Gehalt der Benzotriazolverbindung ungefähr 12 Gew.-% übersteigt, färbt sie die Beschichtungsschicht.
Die Bedeckung der Tinte aufnehmenden Schicht wird geeigneter Weise entsprechend dem Typ der Tinte aufnehmenden Schicht bestimmt. Falls beispielsweise die aufnehmende Schicht viel an absorbierendem Pigment wie beispielsweise im Wesentlichen synthetisches amorphes Siliziumdioxid und dergleichen enthält, kann die Bedeckung gering sein, da das Porenvolumen pro Volumeneinheit für gewöhnlich groß ist. Falls jedoch die aufnehmende Schicht vergleichsweise wenig absorbierendes Pigment wie beispielsweise gesinterten Ton und dergleichen enthält, muss die Bedeckung erhöht werden, da das Porenvolumen klein ist. Ein kationisches Harz wie beispielsweise Polyamin, tertiäres oder quaternäres Ammoniumsalz und dergleichen, Dispergiermittel, Anti-Schaum-Mittel, Färbemittel, antistatische Mittel, Leimungsfestigkeitsmittel, oberflächenaktive Stoffe und dergleichen kann in die Tinte aufnehmende Schicht falls nötig in einer Menge eingebracht werden, die den erfindungsgemäßen Effekt nicht verdirbt.
Wenn die Tinte aufnehmende Schicht eine glatte Oberfläche besitzt, kann die kolloidale Siliziumdioxidschicht ebenmäßig aufgebracht werden. Es ist deshalb erfindungsgemäß bevorzugt, die Oberfläche der Tinte aufnehmenden Schicht gleich nach der Beschichtung zu kalandrieren. Erfindungsgemäß können die kolloidale Siliziumdioxidschicht und die Tinte aufnehmende Schicht unter Verwendung einer Vielzahl von Beschichtungsapparaten wie beispielsweise verschiedenartige Klingen, Rollbeschichter, Luftmesserbeschichter, Balkenbeschichter, Flutbeschichter, Stabklingenbeschichter und dergleichen gebildet werden.
Zum Kalandrieren der Oberfläche der Tinte absorbierenden oder kolloidalen Siliziumdioxidschicht können verschiedenartige Kalandrierausrüstungen verwendet werden. Als Kalandrierausrüstung für das letzte Finishing kann eine Ausrüstung mit einer elastischen Rolle und einer damit kombinierten metallischen Rolle, beispielsweise eine Superkalandrierausrüstung, eine Softkalandrierausrüstung oder dergleichen vorzugsweise zur Vermeidung eines ungleichmäßigen Glanzes und von Rissen verwendet werden. Wenn eine Softkalandrierausrüstung, ausgestattet mit elastischen Rolle mit einer Shore-Härte von ungefähr 60 bis ungefähr 90 unter linearem Druck von ungefähr 50 bis ungefähr 200 kg/cm verwendet wird, kann ein matt-getönter Glanz einfach ohne Verschluss der Poren der kolloidalen Siliziumdioxidschicht erhalten werden.
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungspapier beinhaltet eine Schicht aus kettenförmigem kolloidalem Siliziumdioxid auf einer Tinte absorbierenden, Tinte aufnehmenden Schicht. Deshalb ist die Farberscheinung und die Rundheit der gedruckten Punkte (kleine Kreise) hervorragend. Zusätzlich besitzt das Papier einen feinen und ruhigen matt-getönten Glanz. Ferner absorbiert das Papier die Tinte ausreichend, selbst wenn es mit einem Tintenstrahldrucker mit Fotoqualität gedruckt wird. Insgesamt kann das erfindungsgemäße Tintenstrahlpapier als hochqualitatives Tintenstrahlaufzeichnungspapier angesehen werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend noch konkreter unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Sofern nicht anderweitig angegeben, sind alle „%" und alle „Teile" in den Beispielen nach Gewicht angegeben.
Beispiel 1
Herstellung des Trägermaterials
85 Teile LBKP mit einer kanadischen Standard-Entwässerungsneigung von 380 ml; 15 Teile NBKP mit einer kanadischen Standard-Entwässerungsneigung von 500 ml; als Füllmaterial 15 Teile Talg, 0,5 Teile eines kommerziell erhältlichen Leimungsfestigkeitsmittel vom Kolofoniumtyp, 0,3 Teile eines kommerziell erhältlichen kationischen Stärkemittels, 0,5 Teile Aluminiumsulfat und 0,1 Teile kommerziell erhältliches Papierhärteverstärkungsmittel wurden in Wasser gegeben, um eine 0,8% Festkörperanteil-Dispersion herzustellen, von der ein Trägermaterial unter Verwendung einer Foutdrinier-Papiermaschine hergestellt wurde, deren Basisgewicht auf 130 g/m² eingestellt wurde.
Herstellung des Färbematerials zur Herstellung der Tinte aufnehmenden Schicht und ihre Beschichtung
100 Teile eines synthetischen amorphium Siliziumdioxids (Finesil X-37B, Handelsname, hergestellt von Tokuyama Co., Ltd.), 25 Teile Polyvinylalkohol (PVA117, Handelsname, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.), 10 Teile einer Ethylen/Vinylacetatcopolymeremulsion (Sumika Flex401, Hendelsname, Hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 5 Teile nichtionischer SB-Latex (LX438C, Handelsname, hergestellt von Nihon Zeon Co., Ltd.), 8 Teile eines farbstofffixierenden Mittels (PolyFix 700, Handelsname, hergestellt von Showa Highpolymer Co., Ltd.), 0,2 Teile eines Anti-Schaum-Mittels (SN defoamer480, Handelsname, hergestellt von Sanopko Co., Ltd.), 3 Teile eines kationischen Leimungsfestigkeitsmittels (Polymaron360, Handelsname, hergestellt von Arakawa Chemicals Co., Ltd.), 0,005 Teile eines Bläuemittels und 0,5 Teile eines Fluoreszenzmittels wurden in Wasser gegeben, um ein Färbematerial zur Bildung einer Tinte aufnehmenden Schicht (Beschichtungsflüssigkeit) mit einem Festkörpergehalt von 20 zu bilden. Dieses Färbematerial wurde auf das vorher beschriebene Trägermaterial mit einem Balkenmesser-Beschichter so aufgetragen, dass das Gewicht nach dem Trocknen auf 15 g/m² eingestellt ist, gefolgt von einer Trocknung mit einem Floating-Trockner bis der Feuchtigkeitsgehalt in der gesamten beschichteten Schicht auf 4,5% erniedrigt war, um das Beschichtete Papier (1) mit einer Tinte aufnehmenden Schicht darauf herzustellen.
Beschichtung der Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid
Eine erste Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid wurde auf die Tinte aufnehmende Schicht des obigen beschichteten Papiers (1) durch Aufbringen einer 20% Festkörperanteil enthaltenden Dispersion aufgebracht, hergestellt durch Geben von 100 Teilen eines anionischen kettenförmigen kolloidalen Siliziumdioxid mit einem Partikeldurchmesser von 80 nm (SnowTex UP, Handelsname, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) und 0,2 Teile eines Anti-Schaum-Mittels (KM-72F, Handelsname, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in Wasser. Die Dispersion wurde auf die Tinte aufnehmende Schicht mit einem Balkenmesserbeschichter so aufgebracht, dass das Gewicht nach dem Trocknen auf 2 g/m² eingestellt war. Das Papier wurde unter Verwendung eines Floating-Trockners getrocknet, bis der Feuchtegehalt des Papiers auf 4,5% erniedrigt war.
Anschließend wurde eine zweite Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid auf die erste Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid mit einer 15% Festkörperanteil aufweisenden Dispersion aufgebracht, hergestellt durch Geben von 100 Teilen eines kationischen kettenförmigen kolloidalen Siliziumdioxid mit einem Partikeldurchmesser von 90 nm (SnowTex OUP, Handelsname, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.), 6 Teilen eine Farbstofffixierungsmittels (PolyFix 700, Handelsname, hergestellt von Showa Highpolymer Co., Ltd.), 3 Teilen eines kationischen Leimungsfestigkeitsmittels (Polymaron 360, Handelsname, hergestellt von Arakawa Chemicals Co., Ltd.) und 0,2 Teile eines Anti-Schaum-Mittels (KM-72 F, Handelsname, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in Wasser. Die Beschichtung wurde unter Verwendung eines Balkenmesserbeschichters so aufgebracht, dass nach dem Trocknen auf 2 g/m² eingestellt war.
Anschließend wurde auf die Rückseite des resultierenden Papiers eine die Rollneigung reduzierende Beschichtung enthaltend 100 Teile Movinyl 747 und 0,1 Teile Calciumstearat (Nobcoat C104H) so aufgebracht, dass das Gewicht nach dem Trocknen auf 0,5 g/m² eingestellt war. Das Papier wurde anschließend getrocknet, bis der Feuchtigkeitsgehalt auf 4,8% reduziert war. Anschließend wurde die Oberfläche des beschichteten Papiers einer Finishing-Behandlung mit einer Softkalandrierausrüstung bei einem Lineardruck von 100 kg/cm unterworfen. Auf diese Weise wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 20% hergestellt.
Beispiel 2
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 20% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen das sowohl die erste als auch die zweite Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid aus einer 15% Festkörperanteil enthaltenden Dispersion, hergestellt durch Geben von 100 Teilen kationischen kolloidalen Siliziumdioxid mit einem Partikeldurchmesser von 90 nm (SnowTex OUP, Handelsname, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.), 6 Teilen eines Farbstofffixierungsmittels (PolyFix 700, Handelsname, hergestellt von Showa Highpolymer Co., Ltd.), 3 Teilen eines kationischen Leimungsfestigkeitsmittels (Ploymaron 360, Handelsname, hergestellt von Arakawa chemicals Co., Ltd.) und 0,2 Teilen eines Anti-Schaum-Mittels (KM-72F, Handelsname, herstellt von Shin-Etxu Chemical Co., Ltd.) in Wasser hergestellt wurde. Beide Schichten hatten ein Beschichtungsgewicht nach dem Trocknen von 2 g/m².
Beispiel 3
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 18% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen dass die zur Herstellung der ersten Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid verwendete Dispersion ersetzt wurde durch eine einen 15%igen Festkörperanteil aufweisende Dispersion, hergestellt durch Geben von 100 Teilen eines kationischen kolloidalen Siliziumdioxids mit einem Partikeldurchmesser von 125 nm (SnowTex SO, Handelsname, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.), 6 Teilen eines Farbstofffixierungsmittels (PolyFix 700, Handelsname, hergestellt von Showa Highpolymer Co., Ltd.), 3 Teilen eines kationischen Leimungsfestigkeitsmittels (Polymaron 360, Handelsname, hergestellt von Arakawa Chemicals Co., Ltd.) und 0,2 Teilen eines Anti-Schaum-Mittels (KM-72F, Handelsname, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in Wasser.
Beispiel 4
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 75% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, ausgenommen, dass die Schichten aus kolloidalem Siliziumdioxid nach einer vorausgehenden Behandlung der Tinte aufnehmenden Schicht mit einer Softkalandrierausrüstung unter Lineardruck von 80 kg/cm hergestellt wurden.
Beispiel 5
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 35% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, ausgenommen dass die Softkalandrierbehandlung nach der Bildung der beiden Schichten aus kolloidalem Siliziumdioxid ausgelassen wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 23% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, dass das bei der Herstellung des ersten kolloidalen Siliziumdioxids verwendete SnowTex UP durch ein anionisches kugelförmiges kolloidales Siliziumdioxid mit einem Partikeldurchmesser von 20 nm ersetzt wurde, und dass das bei der Herstellung der zweiten Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid verwendete SnowTex OUP durch ein kationisches kugelförmiges kolloidales Siliziumdioxid mit einem Durchmesser von 40 nm ersetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 20% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, dass das in der ersten und zweiten Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid verwendete kolloi dale Siliziumdioxid durch ein kationisches kugelförmiges kolloidales Siliziumdioxid mit einem Partikeldurchmesser von 40 nm ersetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 15% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, ausgenommen, dass die zweite Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid weggelassen wurde.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 25% wurde in gleicher Weise wie in Vergleichsbeispiel 3 hergestellt, ausgenommen, dass die Bedeckung der ersten Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid auf 8 g/m² eingestellt wurde.
Vergleichsbeispiel 5
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 22% wurde in gleicher Weise wie in Vergleichsbeispiel 4 hergestellt, ausgenommen, dass 100 Teile eines anionischen kettenförmigen kolloidalen Siliziumdioxid mit einem Partikeldurchmesser von 80 nm (SnowTex UP, Handelsname, Hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) als kolloidales Siliziumdioxid verwendet wurde für die Herstellung der ersten Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid.
Vergleichsbeispiel 6
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 32% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, ausgenommen, dass die Bedeckung der zweiten kolloidalen Siliziumdioxidschicht auf 8 g/m² eingestellt wurde.
Vergleichsbeispiel 7
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 15% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, ausgenommen, dass das Färbematerial mit einem Festkörpergehalt von 15%, hergestellt durch Geben von 100 Teilen eines kationischen kettenförmigen kolloidalen Siliziumdioxids mit einem Partikeldurchmesser von 90 nm (SnowTex OUP, Handelsname, hergestellt von Nissan Chemical ndustries, Ltd.), 20 Teilen eines Polyvinylalkohols (PVA117, Handelsname, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) und 0,2 Teilen eines Anti-Schaum-Mittels (KM-72F, Handelsname, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in Wasser, so zur Bildung der ersten und zweiten Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid aufgebracht wurde, dass das Gewicht nach dem Trocknen auf 2 g/m² eingestellt wurde.
Vergleichsbeispiel 8
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 8% wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, ausgenommen, dass die Bedeckung der ersten und zweiten kolloidalen Siliziumdioxidschichten auf 0,5 g/m² eingestellt wurden.
Vergleichsbeispiel 9
Auf der Tinte aufnehmenden Schicht des beschichteten Papiers (1) wurde zur Herstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungspapiers mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 4% keine Schicht aus kolloidalem Siliziumdioxid ausgebildet.
Vergleichsbeispiel 10
Ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit einem 75 Grad-Spiegelglanz von 45% wurde in gleicher Weise wie in Vergleichsbeispiel 6 hergestellt, ausgenommen, dass ein Pseudoboehmit-Aluminiumoxid-Sol mit einem Partikeldurchmesser von 18 nm (Alumina Sol-520, Handelsname, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) aufgebracht und anschließend getrocknet wurde, um eine Schicht anstelle der ersten und zweiten kolloidalen Siliziumdioxidschichten zu bilden.
Die Ansätze der obigen Beispiele und Vergleichsbeispiele sind insgesamt in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
OUP: kettenförmiges kationisches kolloidales Siliziumdioxid (Partikelgröße von 40 bis 100 μm), SO: OUP mit größerer Partikelgröße (Partikelgröße von 20 bis 130 μm), N-30G: kugelförmiges anionisches kolloidales Siliziumdioxid (primäre Partikel von UP oder OUP), AK-ZL: kugelförmiges kathionisches kolloidales Siliziumdioxid (das gleiche wie in Tokkai Hei 7-101142), OUP/PVA: Mischung aus kettenförmi gem kationischem kolloidalem Siliziumdioxid (Partikelgröße von 40 bis 100 μm) und Polyvinylalkohol.
Es wurden verschiedene Bewertungen dieser resultierenden Aufzeichnungspapiere vorgenommen. Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenso in der folgenden Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Beispiel 6
Das Tintenstrahlaufzeichnungspapier wurde in gleicher Weise wie Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, dass das Färbematerial zur Bildung der Tinte aufnehmenden Schicht ferner 3 Teile einer sterisch gehinderten Aminverbindung enthält: bis-(2,2,6,6-Tetramethyl-1-(octyloxy)-4-piperidinyl) sebazinsäureester (Tinuvin 123, hergestellt von Ciba Specialty Chemicals, Inc.) und 10 Teile einer Benzotriazolverbindung: Tinuvin 900 (Ciba Specialty Chemicals Inc.).
Beispiel 7
Das Tintenstrahlaufzeichnungspapier wird in gleicher Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, ausgenommen dass der Gehalt der sterisch gehinderten Aminverbindung (Tinuvin 123) in dem Färbematerial zur Bildung der Tinte aufnehmenden Schicht 10 Teile beträgt.
Beispiel 8
Das Tintenstrahlaufzeichnungspapier wird in gleicher Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, ausgenommen, dass die Benzotriazolverbindung in dem Färbematerial zur Herstellung der Tinte aufnehmenden Schicht weggelassen wurde.
Die Bewertungsmethoden der erhaltenen Papiere werden nachfolgend erläutert. In der Tabelle geben die Bewertungszeichen „⌾" oder „O" an, dass in der praktischen Anwendung keine Schwierigkeiten auftreten. In diesem Kontext gibt das Bewertungszeichen „Δ" oder weniger an, dass Probleme während der praktischen Anwendung auftreten werden.
1) Glanz
Der Spiegelglanz wurde bei 75 Grad und 20 Grad unter Verwendung eines Spiegelglanzmessgerätes hergestellt von Murakami Shikisai Gizyutsu Kenkyusyo K., K. (Handelsname: GM-26 für 75, GM-26D) in Überweinstimmung mit JIS-P-8142 und JIS-Z-8141 gemessen.
2) Farbentwicklungseigenschaften
Die Farbentwicklungseigenschaften wurden durch Beobachten der Farbdichte, Rundheit eines gedruckten Punktes (kleiner Kreis) und dem Verwaschen an der Grenze in Folge des Ausblutens bestimmt.
2-1) Farbdichte
Unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers (PM-750C, Handelsname, ein Produkt von Seiko Epson Corp.) wurden einfarbige Bilder in Schwarz (BK), Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y) entsprechend der Angabe in „Excel", der Spreadsheet-Software, verkauft von Microsoft Corp., gedruckt, nachdem die Druckqualität auf einen super-feinen Modus und das Druckpapier als ein feines Glanzpapier durch Auswahl aus den Setup-Programmen des Druckertreibers gehörend zu dem Drucker festgelegt wurde. Nachdem das bedruckte Papier für einen Tag in einem Thermo-Hygrostat-Raum gelassen wurde, wurden die optischen Dichten der gedruckten Farbbilder jeweils mit einem Macbeth-Dichtemessgerät (Handelsname: RD915, hergestellt von Macbeth Inc.) vermessen. Die folgende durchschnittliche optische Dichte wurde im Durchschnitt der vier Messungen bestimmt.
Bestimmungskriterien

⌾: Die durchschnittliche optische Dichte beträgt nicht weniger als 1,8.
O: Die durchschnittliche optische Dichte beträgt nicht weniger als 1,7, jedoch weniger als 1,8.
Δ: Die durchschnittliche optische Dichte beträgt nicht weniger als 1,6, jedoch weniger als 1,7.
X: Die durchschnittliche optische Dichte beträgt weniger als 1,6.

2-2) Rundheit
Graubilder wurden in gleicher Weise wie die Farbbilder hergestellt. Die Form eines gedruckten Punktes, 250-fach mit einem Mikroskop vergrößert, wurde visuell beobachtet, um die Rundheit des Druckpunktes gemäß der folgenden Kriterien zu bestimmen. Die folgenden Symbole sind wieder nicht korrekt auf meinem Display aufgetreten.
⌾: Die Kontur der Punktform ist annähernd vollkommen rund.
O: Die Kontur der Punktform ist glatt und besitzt annähernd eine Kreisform.
Δ: Die Kontur des Punktes ist unordentlich, und seine Form ist eher elliptisch als kreisförmig.
X: Die Kontur des Punktes ist eingekerbt und der Punkt erscheint nicht kreisförmig.
2-3) Tintenaufnahme
Muster mit einer Grenze zwischen einfarbigen Bildern in Magenta und Grün wurden gedruckt und durch visuelle Beobachtung gemäß der folgenden Kriterien auf eine Verwaschung an der Grenze (Ausbluten) untersucht. Die Verwaschung an der Grenze von Magenta und Grün stellt sich in Schwarz dar. Es ist demzufolge möglich, die Tintenabsorption sehr genau zu bestimmen.
⌾: Es wurde keinerlei Ausbluten beobachtet.
O: Es wurde kaum Ausbluten beobachtet.
Δ: Es wurde ein mäßiges Ausbluten beobachtet.
X: Es wurde ein merkliches Ausbluten beobachtet.
3) Oberflächenfestigkeit
Ein Klebeband wird auf die Aufzeichnungsseite eines Aufzeichnungspapiers gebracht und 20 Mal mit einem Gummiroller gerieben. Die Aufzeichnungsschicht ist an einer Federbalance an einem Ende befestigt, und die Ablösefestigkeit in einer Richtung von 180 Grad wurde gemessen, um die Oberflächenfestigkeit des Aufzeichnungspapiers gemäß der folgenden Kriterien zu bestimmen:
⌾: Die Ablösefestigkeit beträgt wenigstens 500 g.
O: Die Ablösefestigkeit beträgt nicht weniger als 300 g, jedoch weniger als 500 g.
Δ: Die Ablösefestigkeit beträgt nicht weniger als 200 g, jedoch weniger als 300 g.
X: Die Ablösefestigkeit beträgt weniger als 200 g.
4) Reißen der beschichteten Schicht
Eine Elektronenmikroaufnahme der Oberfläche einer beschichteten Lage, 300-fach vergrößert, wurde visuell beobachtet, um die Rissbildung der beschichteten Schicht gemäß der folgenden Kriterien zu bestimmen:
⌾: Keine Rissbildung (Bruchbildung) wurde beobachtet.
O: Eine leichte Rissbildung (Bruchbildung) wurde beobachtet (1–2 Partikel pro field of view).
Δ: Eine signifikante Rissbildung (Bruchbildung) wurde beobachtet (5–10 Partikel pro field of view).
X: Eine Rissbildung (Bruchbildung) wurde über die gesamte Oberfläche beobachtet (mehr als 10 Partikel pro field of view).
5) Lichtresistenz
Die aufgezeichnete Dichte der Magentatinte wurde gemessen, nachdem sie für 25 Stunden mittels eines XenonWeatherMeter SC700-WN (Handelsname, ein Produkt von Suga Test Machinery Limited), getestet wurde, und die verbliebene Aufzeichnungsdichte verglichen mit der Dichte vor dem Test gemäß der nachfolgend genannten Reihenfolge bestimmt:
⌾: Der Prozentsatz der verbliebenen Aufzeichnungsdichte betrug mehr als 90%.
O: Der Prozentsatz der verbliebenen Aufzeichnungsdichte betrug 70–90%.
Δ: Der Prozentsatz der verbliebenen Aufzeichnungsdichte betrug 50–70%.
X: Der Prozentsatz der verbliebenen Aufzeichnungsdichte betrug weniger als 50%.
Wie sich aus den Ergebnissen dargestellt in Tabelle 2 ergibt, besitzt das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungspapier eine gute Tintenabsorption selbst wenn es mit Fototinte bedruckt wird. Die Schicht aus kettenförmigem kolloidalem Siliziumdioxid in der angegebenen Bedeckung beeinträchtigt die Tintenabsorption nicht. Zusätzlich zeigt das Papier ein feines und ruhiges Erscheinungsbild des sogenannten „mattiert-getönten Druckpapiers" sowohl vor als auch nach dem Bedrucken. Keines der erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapiere war so glänzend, dass ein blendender Schein verursacht wurde. Im Ergebnis konnten sowohl Text als auch Figuren, die auf das Papier gedruckt waren, einfach gelesen werden. Ferner besitzt das erfindungsgemäße Aufzeichnungspapier hohe Farbentwicklungseigenschaften ähnlich denen eines Glanzpapiers.
Anhand der Beispiele 8–10 wird beobachtet, dass die Lichtresistenz ferner verbessert werden kann durch Formulieren von Tinuvin 123, einer sterisch gehinderten Aminverbindung von Aminoethertyp mit Alkoxylgruppen gemäß Forme (1) in der Tinte aufnehmenden Schicht. Die Lichtresistenz wird weiterhin durch Formulieren einer Benzotriazolverbindung in der Tinte aufnehmenden Schicht verbessert.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungspapier, umfassend eine Tinte aufnehmende Schicht und wenigstens zwei kolloide Siliziumoxidschichten, die nacheinander auf ein Trägermaterial aufgetragen sind, jede dieser kolloiden Siliziumoxidschichten enthält kettenförmiges kolloides Siliziumoxid als Hauptbestandteil, wobei wenigstens die kolloide Siliziumoxidschicht, die in Kontakt mit der Tinte aufnehmenden Schicht ist, kein Bindemittel enthält und eine Beschichtung von 1 bis 3 g/m² hat, und die Beschichtung der anderen kolloiden Siliziumoxidschicht beträgt 1 bis 6 g/m².
Tintenstrahlaufzeichnungspapier nach Anspruch 1, wobei das Papier einen 75 Grad-Spiegelglanz von 10 bis 60% und einen 20 Grad-Spiegelglanz von weniger als 10% an der Oberfläche aufweist.
Tintenstrahlaufzeichnungspapier nach Anspruch 1 oder 2, wobei das kettenförmige kolloide Siliziumoxid wenigstens in der obersten der kolloiden Siliziumoxidschichten kationisch ist.
Tintenstrahlaufzeichnungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Tinte aufnehmende Schicht kalandert worden ist, bevor die kolloiden Siliziumoxidschichten aufgetragen worden sind.
Tintenstrahlaufzeichnungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Tinte aufnehmende Schicht einen hemmenden Aminbestandteil vom Aminoethertyp umfasst, der Alkoxylgruppen der unten dargestellten Formel besitzt:
wobei R₁ C_nH_2n+1 (n = 1 bis 14) ist, R₂ ist C_nH_2n (n = 1 bis 14), und R₃ bis R₆ sind Alkylgruppen oder Carbonylgruppen.
Tintenstrahlaufzeichnungspapier nach Anspruch 5, wobei die Tinte aufnehmende Schicht ferner einen Benzotriazolbestandteil umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungspapiers, umfassend Aufbringen einer Tinte aufnehmenden Schicht auf einem Trägermaterial, Kalandern der Tinte aufnehmenden Schicht und anschließendes Aufbringen wenigstens zweier kolloider Siliziumoxidschichten, wobei jede der kolloiden Siliziumoxidschichten kettenförmiges kolloides Siliziumoxid als Hauptbestandteil enthält und wobei wenigstens die in Kontakt mit der Tinte aufnehmenden Schicht stehende kolloide Siliziumoxidschicht kein Bindemittel enthält.