DE69923114T2

DE69923114T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, das kationisches Harz enthält, und Aufzeichnungsverfahren

Info

Publication number: DE69923114T2
Application number: DE69923114T
Authority: DE
Inventors: Naonobu Sugiyama; Kazuo Totani; Hiromasa Urawa-shi Kondo
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: EP0968836B1; EP0968836A3; EP0968836A2; DE69923114D1; US6773770B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufnahmematerial, auf dem Bild- und Schrift-Abbildungen aufgenommen werden können. Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Aufnahmeverfahren, bei dem das Aufnahmematerial verwendet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahlaufnahmematerial, auf dem Tintenabbildungen, die eine hohe Klarheit aufweisen, aufgenommen werden können, wobei eine Tinte, die ein färbendes Pigment enthält, verwendet wird, ohne dass die Tinte Flecken bildet, oder nur geringfügig Flecken gebildet werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Aufnahmeverfahren, bei dem das Aufnahmematerial verwendet wird.
2. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik
Mit dem Fortschritt der Tintenstrahlfarbdrucker bei der Erzeugung von farbigen Ausdrucken unter einer hohen Geschwindigkeit, wurde es möglich, sehr hochwertige Tintenabbildungen zu erzeugen, die eine hohe Klarheit und eine hohe Farbdichte aufweisen. Um jedoch die Hochwertigkeit, das Chroma und das Erscheinungsbild der Drucke sowie die Qualität der Abbildungen weiter zu verbessern, muss das Aufzeichnungsmaterial weiter verbesserte Aufzeichnungseigenschaften aufweisen. Insbesondere hinsichtlich der Erhöhung der Druckgeschwindigkeit, des Auflösungsvermögens und des Chromas der Abbildungen wurden verbesserte Eigenschaften des Aufzeichnungsmaterials notwendig, wie zum Beispiel ein verbessertes Tintentrocknungsvermögen, eine Tintenabsorptionskapazität, ein Vermögen der Steuerung der Punktgröße, sowie ein Vermögen, ein Verschmieren der Tinte zu verhindern. Es wurden verschiedene Arten von Aufzeichnungsblättern entwickelt, die den Anforderungen gerecht werden sollten. So offenbarten zum Beispiel die japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nr. 55-5183 und Nr. 56-148,585 ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das eine Tintenstrahlaufzeichnungsschicht aufweist, die auf einem Substratblatt gebildet ist und ein poröses anorganisches Pigment umfasst, um die Tintenabsorption durch die tintenempfangende Schicht zu verbessern. Einerseits wird derzeit die Verwendung des Tintenstrahldruckers ausgeweitet, und zusätzlich zu der Verwendung im Buchdruck beim Drucken von Büchern werden Tintenstrahldrucker auch beim Druck von großflächigen Postern zu Werbezwecken verwendet.
Der Tintenstrahldrucker ist sehr leicht zu bedienen und ist zum Druck von kleinen Mengen verwendbar, was ihn von anderen Druckern, die Druckplatten verwenden, unterscheidet. Aus diesem Grund kann der Tintenstrahldrucker Drucke, die die notwendigen Abbildungen aufweisen, durch ein schnelles Druckverfahren und in einer erforderlichen Menge erzeugen. Bei dem Druck zu Werbezwecken wird für gewöhnlich ein Plotter, der in einer großen Breite drucken kann, verwendet. Der Plotter muss in der Lage sein, Tintenabbildung zu Werbezwecken mit einer derartigen Klarheit zu drucken, dass die gedruckten Abbildungen schon aus einer großen Distanz klar gesehen werden können. Zudem müssen die gedruckten Abbildungen in der Lage sein, die Abbildungen über einen langen Zeitraum hinweg, in dem sie ausgehängt sind, in dem hochklaren Zustand beizubehalten. Die herkömmliche Tinte für den Tintenstrahldruck ist jedoch eine Tintenfarbstofftinte, die unter der Strahlung von ultravioletten Strahlen oder durch Ozon oxidiert wird, wodurch die Tintenabbildungen verbleichen und sich das Erscheinungsbild der Werbung verschlechtert. Zur Lösung der obenstehend genannten Nachteile wurde durch die japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nr. 9-157,559 und No. 9-132,740 versucht, den Tintenfarbstoff durch ein färbendes Pigment zu ersetzen, das eine höhere Lichtechtheit aufweist als das Pigment der Farbstofftinte. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass es einen Unterschied bei den Färbmechanismen zwischen der Farbstofftinte und der Pigmenttinte gibt, da die Färbung durch die Farbstofftinte durch das Färben der tintenempfangenden Schicht mit einer Farbstoffverbindung mit einem niedrigen Molekulargewicht herbeigeführt wird, wohingegen die Färbung durch die Pigmenttinte durchgeführt wird, indem die Pigmentteilchen über der Oberfläche der tintenempfangenden Schicht und in die Oberfläche der tintenempfangenden Schicht verteilt werden, und aus diesem Grund sind die für das tintenempfangende Material notwendigen Eigenschaften von den Eigenschaften unterschiedlich, die für ein pigmenttintenempfangendes Material notwendig sind. Zudem ist das Molekulargewicht des Pigmentes wesentlich höher als das Molekulargewicht des Farbstoffes und der Farbfixierungsmechanismus des Pigmentes zur Steuerung der Fleckenbildung der Tinte unterscheidet sich ziemlich von dem Reaktionsmechanismus des Farbstoffes mit niedrigem Molekulargewicht bei der tintenempfangenden Schicht, und daher ist das herkömmliche Tintenstrahlaufnahmematerial für Farbstofftinten für Pigmenttinte nicht geeignet und kann keine Pigmentabbildungen aufnehmen, die eine zufrieden stellende Farbdichte und eine ausreichende Beständigkeit gegenüber Fleckenbildung aufweisen.
Wird das Tintenstrahlaufnahmematerial als Etikett verwendet, bei dem auf der Rückseite des Aufnahmematerials eine klebende Schicht gebildet ist, und ein Freisetzungsbogen auf die Klebschicht gebunden ist, müssen die auf dem Etikett aufgenommenen Tintenabbildungen über einen langen Lagerungszeitraum hinweg eine hohe Stabilität aufweisen, und daher muss das Tintenstrahlaufnahmematerial für das Etikett eine hohe Anwendbarkeit für den Pigmenttintendruck aufweisen.
Das herkömmliche Pigmenttinten-Drucksystem ist dahingehend nachteilig, dass die aufgenommenen Pigmenttintenabbildungen im Vergleich zu Abbildungen, die mit Dispergierfarbstoffen gefärbt wurden, eine nicht zufrieden stellende Farbdichte aufweisen, und wenn die Pigmenttinte in einer größeren Menge auf die tintenempfangende Schicht angewendet wird, um die Farbdichte der gedruckten Tintenabbildungen zu verbessern, weisen die resultierenden Tintenabbildungen eine minderwertige Farbechtheit auf, wenn sie gerieben werden, und daher verblassen die Pigmentabbildungen leichter, wenn sie gerieben werden, und die nicht bedruckten Abschnitte der Aufnahmeoberfläche werden durch das Pigment beschmutzt. Zudem weisen die Pigmentabbildungen hinsichtlich Wasser eine minderwertige Lichtechtheit auf und daher bilden die benässten Pigmentabbildungen leicht Flecken, wenn sie mit Wasser benetzt werden. Die obenstehend genannten Nachteile sind auf die Tatsache zurückzuführen, dass die gedruckte Pigmenttinte nicht vollständig auf dem Aufzeichnungsmaterial fixiert ist. Aus diesem Grund kann das für das Dispergierfarbstofftinten-Drucksystem geeignete Tintenstrahlaufnahmematerial die obenstehend genannten Probleme nicht lösen.
Für das Dispergierfarbstofftinten-Drucksystem gibt es verschiedene Versuche zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit der Farbstoff-Tintenabbildungen. So wird zum Beispiel in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 9-188,062 ein Mittel zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit auf die Oberfläche der farbstofftintenempfangenden Schicht aufgetragen, wobei dies vor und nach der Aufnahme der Farbstofftintenabbildungen stattfindet. In der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 55-66,976, wird die Wasserbeständigkeit der Dispergierfarbenabbildungen verbessert, indem als ein Lösungsmittel für die Tinte ein flüchtiges organisches Lösungsmittel verwendet wird und indem die resultierende Farbstofftinte abbildungsweise auf die Aufnahmeoberfläche gestrahlt wird. Bei dem System, bei dem das die Wasserbeständigkeit verbessernde Mittel angewendet wird, werden die Druckmechanismen kompliziert und wenn die Flüssigkeitsabsorptionskapazität der tintenempfangenden Schicht nicht voll erhöht wird, tritt ein Ausblutungsphänomen auf, bei dem die Tintenabbildungen Flecken bilden.
Ferner ist bei dem System, das das Mittel zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit verwendet, nicht nur für die Tinte, sondern auch für das das Mittel zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit eine Wartung notwendig, was zu einer Erhöhung der Druckkosten führt.
Wenn das Tintenstrahlaufnahmematerial für ein Etikett benutzt wird, bei dem es absolut notwendig ist, dass die aufgenommenen Abbildungen eine hohe Lagerungsbeständigkeit aufweisen, besteht eine große Nachfrage nach der Anwendung einer Pigmenttinte auf dem Etikett. Wird die Pigmenttinte verwendet, müssen die auf eine Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials angewendeten Pigmenttintenabbildungen unverzüglich auf der Aufnahmeoberfläche fixiert werden. Bei einem herkömmlichen Fixierungsmechanismus werden die Pigmentteilchen anionisch in einem Tintenmedium dispergiert, und ein kationischer Bestandteil wird in der tintenempfangenden Schicht enthalten, um die anionisch dispergierten Pigmentteilchen mit dem kationischen Bestandteil zu agglomerieren. Wenn die Farbstofftinte, bei der der Farbstoff für gewöhnlich anionisch ist, verwendet wird, muss eine große Menge des kationischen Bestandteils in der tintenempfangenden Schicht enthalten sein. Wenn jedoch die Pigmenttinte verwendet wird, und der kationische Bestandteil in einer zu großen Menge in der tintenempfangenden Schicht enthalten ist, agglomerieren die Pigmentteilchen schnell an der Oberfläche der tintenempfangenden Schicht und daher kann die Tinte nicht gleichmäßig in den Abbildungen verteilt werden und ein Phänomen des Auslaufens tritt auf, wodurch die Farbdichte der Tintenabbildung verringert wird. Aus diesem Grund kann das herkömmliche für das Farbstofftinten-Drucksystem geeignete Tintenstrahlaufnahmematerial keine Pigmenttintenabbildungen auf sich aufnehmen, die eine hohe Qualität aufweisen.
Die EP-A-0818322 beschreibt ein Tintenstrahlaufnahmenblatt, das ein Substratblatt mit einer auf diesem gebildeten tintenempfangenden Schicht umfasst. Das Substratblatt wird mit wenigstens einer kationischen Verbindung, umfassend monomere und polymere kationische Verbindungen, zum Beispiel kationische oberflächenaktive Verbindungen, imprägniert oder beschichtet. Das kationische Harz kann Polymerisationsprodukte aus Dimethyldiallylammoniumchlorid umfassen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Tintenstrahlaufnahmematerial zur Verfügung zu stellen, auf dem Tintenabbildungen mit hoher Qualität, die ein färbendes Pigment enthalten und die eine hohe Farbdichte aufweisen, durch ein Tintenstrahlaufnahmesystem unter einer hohen Druckgeschwindigkeit aufgenommen werden, zum Beispiel durch einen Tintenstrahlaufzeichnungsdrucker oder Plotter, ohne dass die Tintenabbildungen Flecken bilden; sowie ein Tintenstrahlaufnahmeverfahren, das das Aufnahmematerial verwendet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die zur-Verfügung-Stellung eines Tintenstrahlaufnahmematerials, auf den Pigment-umfassende Tintenabbildungen aufgenommen werden können, die eine hohe Klarheit sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Verwitterung aufweisen. Zudem müssen sie zur industriellen Verwendung verwendbar sein, bei der die gedruckten Tintenabbildungen eine hohe Farbdichte aufweisen müssen, ebenso wie eine hohe Wasserbeständigkeit und eine hohe Beständigkeit der Farben gegenüber Reibung, und das Aufzeichnungsmaterial muss eine hohe Pigmenttinten-fixierende Leistung aufweisen. Zudem ist es eine Aufgabe, ein Tintenstrahlaufnahmeverfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem das Aufzeichnungsmaterial verwendet wird.
Die obenstehend genannten Aufgaben können durch das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufnahmematerial sowie das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufnahmeverfahren gelöst werden.
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufnahmematerial zur Aufnahme von Tintenabbildungen auf ihm, die ein färbendes Material umfassen, umfasst:
einen Träger, der ein Mitglied, ausgewählt aus Kunststoffharzfolien und synthetischen Papierbögen, umfasst; und
eine tintenempfangende Schicht, die auf dem Träger gebildet ist, und ein Pigment umfasst, das wenigstens ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem amorphen Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Aluminiumoxidsilicat umfasst, und eine durchschnittliche Teilchengröße von 4 bis 15 μm, und ein Bindemittel hat, wobei die tintenempfangende Schicht ferner ein Polydiallyldimethylammoniumsalz, das ein Kationenäquivalent von 1,5 bis 6 Milliäquivalent/g aufweist, bestimmt durch ein Kolloid-Titrations-Verfahren, umfasst.
Bei dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerial liegt das Kationenäquivalent des Polydiallyldimethylammoniumsalzes bevorzugt im Bereich von 1,5 bis 5 Milliäquivalent/g, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 4 Milliäquivalent/g.
Bei dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerial weist das Polydiallyldimethylammoniumsalz bevorzugt ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 30.000 oder weniger auf.
Bei dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerial weist das Pigment für die tintenempfangende Schicht bevorzugt amorphes Siliciumdioxid auf.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerials weist das Polydiallyldimethylammoniumsalz ein Kationenäquivalent von 2 bis 4 Milliäquivalent/g auf und liegt zusammen mit einem zusätzlichen kationischen Harz, das ein Kationenäquivalent von 4,5 bis 8 Milliäquivalent/g aufweist, und dem Pigment vor.
Das für die Ausführungsform verwendbare Pigment weist bevorzugt eine Ölabsorption von 70 ml/100g oder mehr auf.
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufnahmematerial kann zur Aufzeichnung von Tintenabbildungen, die ein färbendes Material enthalten, verwendet werden, wobei das färbende Material ein färbendes Pigment enthält.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Tintenstrahlaufnahme auf dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerial, wie obenstehend definiert, umfasst das abbildungsweise Strahlen von Tintentröpfchen, die ein färbendes Pigment enthalten, auf eine Oberfläche des Tintenstrahlaufnahmematerials.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Als Tintenstrahlaufnahmeverfahren, bei dem eine wässrige Pigmenttinte verwendet wird, wird ein Aufzeichnungsverfahren bezeichnet, bei dem eine Tinte, die ein färbendes Material, bevorzugt ein färbendes Pigment, und ein wässriges oder nichtwässriges Medium enthält, in Form von kleinen Tröpfchen auf eine tintenempfangende Schicht eines Tintenstrahlaufnahmematerials gestrahlt wird, damit auf ihm Tintenabbildungen gebildet werden. Dies geschieht auf dieselbe Art und Weise wie bei herkömmlicher wässriger Farbstofftinte. Aus diesem Grund wird die Qualität der aufgezeichneten Tintenabbildungen weitgehend durch das Tintenabsorptionsvermögen des Tintenstrahlaufnahmematerials beeinflusst. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Menge der tintenempfangenden Schicht ist, desto größer ist die Tintenabsorption der tintenempfangenden Schicht. Die Erhöhung der Menge der tintenempfangenden Schicht führt jedoch zu einer Erhöhung der Menge des färbenden Pigmentes der Tinte, die in dem Inneren der tintenempfangenden Schicht absorbiert wird, und führt somit dazu, dass die Farbdichte der sichtbaren Tintenabbildungen abnimmt.
Zur Lösung des obenstehenden Problems, wenn die Menge der tintenempfangenden Schicht verringert ist, um das färbende Pigment der Tinte zu veranlassen, dass es sich hauptsächlich in dem Oberflächenabschnitt der tintenempfangenden Schicht anordnet, wird das Verschmieren der Tintenabbildungen gefördert, und ferner bewegt sich das nicht absorbierte Tintenmedium zusammen mit dem färbenden Pigment, da das Tintenmedium nicht vollständig durch die tintenempfangende Schicht absorbiert werden kann, und das nicht-absorbierte Tintenmedium bewegt sich zusammen mit dem färbenden Pigment, und daher ist die Verteilung des färbenden Pigmentes in den Tintenabbildungen, die in dem Oberflächenabschnitt der tintenempfangenden Schicht angeordnet sind, ungleichmäßig, und in den mit Tinte bedruckten Abschnitten werden tintenlose Stellen gebildet und die Farbdichte der Tintenabbildungen ist verringert.
Bei der farbstoffenthaltenden Tinte, kann der Farbstoff zur Bildung von farbigen Abbildungen mit der tintenempfangenden Schicht gebunden werden, da die Farbstoffmoleküle sehr klein sind, während sich der Farbstoff zusammen mit dem Tintenmedium bewegt. In diesem Fall neigen die aufgezeichneten Farbstofftintenabbildungen dazu, eine erhöhte Farbdichte aufzuweisen, wenn die tintenempfangende Schicht eine geringe Tintenabsorptionskapazität aufweist. Es wurde jedoch bestätigt, dass das obenstehend genannte Phänomen nicht auftritt, wenn die Pigmenttinte anstatt der Farbstofftinte verwendet wird. Der Färbemechanismus der Pigmenttinte unterscheidet sich nämlich ziemlich von demjenigen der Farbstofftinte. Bei dem die Pigmenttinte verwendenden Tintenstrahlaufnahmeverfahren kann die Farbdichte der Tintenabbildungen verbessert werden, indem die färbenden Pigmentteilchen gleichmäßig in dem Oberflächenabschnitt der tintenempfangenden Schicht angeordnet oder platziert werden. Das Pigmenttintenstrahlaufnahmematerial muss in der Lage sein, an dessen Oberflächenabschnitt gleichmäßig die färbende Pigmentkomponente der Pigmenttinte aufzunehmen und die Tintenmediumkomponente schnell in den inneren Abschnitt zu absorbieren.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben umfassende Untersuchungen der Pigmenttintenempfangseigenschaft und des Pigmenttintenabsorptionsvermögens der tintenempfangenden Schicht des Tintenstrahlaufnahmesystems durchgeführt. Ein Ergebnis dieser Untersuchungen war, dass das Vermögen der Pigmenttinte, farbige Abbildungen zu bilden, und die Beständigkeit der farbigen Tintenabbildungen gegenüber einer Fleckenbildung verbessert werden können, indem ein bestimmtes kationisches Harz in der tintenempfangenden Schicht enthalten ist. Die vorliegende Erfindung wurde auf dieser Erkenntnis basierend fertig gestellt.
Bei der tintenempfangenden Schicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerials ist das Polydiallyldimethylammoniumsalz, das ein Kationenäquivalent von 1,5 bis zu 6 Milliäquivalent/g, bevorzugt von 1,5 bis zu 5,5 Milliäquivalent/g, besonders bevorzugt von 1,5 bis zu 5,0 Milliäquivalent/g, ganz besonders bevorzugt von 2 bis zu 4 Milliäquivalent/g, ferner bevorzugt von 2,5 bis zu 4,0 Milliäquivalent/g, bestimmt durch ein Kolloid-Titrations-Verfahren, zur Verbesserung des Vermögens der Bildung von farbigen Abbildungen, sowie der Beständigkeit der Pigmenttintenabbildungen gegenüber Fleckenbildung, enthalten.
Als Kolloid-Titrations-Verfahren wird ein Titrationsverfahren bezeichnet, das eine Ionenassoziierungsreaktion zwischen kolloidalen Teilchen verwendet. Es wird nämlich ein ionisches Polymer, das eine bekannte Molekularstruktur aufweist, in Wasser aufgelöst, um eine normale Lösung zu bilden, die eine feste Ionenkonzentration aufweist, und eine Ionenmenge einer Probe eines Zielpolymers, das eine Ioneneigenschaft aufweist, die gegensätzlich zu derjenigen des bekannten Ionenpolymers ist, wird in den Einheiten Äquivalent/g gemessen, nämlich, eine Ionenmenge in der Einheit des Äquivalentes der Zielpolymerprobe pro g der Zielpolymerprobe, auf Basis der normalen Lösung. Dieses Kolloid-Titrations-Verfahren ist in SENJU, "COLLOID TITRATION METHOD", veröffentlicht am 20. November 1996 durch NANKODO offenbart. Bei diesem Titrationsverfahren kann das Kationenäquivalent eines kationischen Harzes bestimmt werden, indem eine anionische Polymer-enthaltende normalisierte Lösung verwendet wird.
Die Gründe für die Tatsache, dass bei dem Tintenstrahlaufnahmeverfahren, bei dem eine Pigmenttinte verwendet wird, das Tintenstrahlaufnahmematerial, das eine tintenempfangende Schicht aufweist, die ein Polydiallyldimethylammoniumsalz aufweist, das ein Kationenäquivalent von 1,5 bis 6,0 Milliäquivalent/g, bestimmt durch ein Kolloid-Titrations-Verfahren aufweist, auf sich Pigmenttintenabbildungen aufnehmen kann, die ein ausgezeichnetes Vermögen zur Bildung farbiger Abbildungen, ebenso wie eine überlegene Beständigkeit gegenüber Verschmieren aufweisen, ist bisher nicht vollständig herausgefunden worden. Es wird jedoch angenommen, dass die Gründe wie folgt sind:
Bei der wässrigen Tinte wird den färbenden Pigmentmolekülen eine Ionenstruktur verliehen, um die Pigmentteilchen gleichmäßig in einem flüssigen Tintenmedium zu dispergieren. Für gewöhnlich werden anionische Gruppen, zum Beispiel Carboxylatgruppen an die Pigmentmoleküle angehaftet und daher können die anionischen Pigmentteilchen ionisch mit einer kationischen Substanz kombiniert werden. Ist die kationische Substanz ein polymeres Material, kann ein Molekül aus dem polymeren kationischen Material mit einer Vielzahl der anionischen Pigmentteilchen verbunden werden, um ein Agglomerat zu bilden. Es wird angenommen, dass je höher das Kationenäquivalent des polymeren kationischen Materials, desto leichter die Agglomeration des polymeren kationischen Materials mit einem anionischen Material, zum Beispiel den anionischen Pigmentteilchen. Das kationische Harz, wie es in dem herkömmlichen Tintenstrahlaufnahmematerial verwendet wird, weist ein hohes Kationenäquivalent auf. Wenn das Polydiallyldimethylammoniumsalz, das ein hohes Kationenäquivalent von mehr als 6 Milliäquivalent/g aufweist, in einer tintenempfangenden Schicht enthalten ist, werden die Pigmentteilchen in den Tröpfchen unmittelbar gebunden und mit dem kationischen Harz in der tintenempfangenden Schicht agglomeriert, wenn die Pigmenttintentröpfchen, die auf die tintenempfangende Schicht gestrahlt werden, mit der tintenempfangenden Schicht in Kontakt kommen, und daher wird angenommen, dass die färbenden Pigmentteilchen nicht gleichmäßig in den auf der tintenempfangenden Schicht angewendeten Tintenabbildungen verteilt werden, wodurch örtlich in den Tintenabbildungen tintenlose weiße Stellen gebildet werden und die resultierenden Tintenabbildungen eine verringerte Farbdichte aufweisen.
Wird andererseits ein Polydiallyldimethylammoniumsalz mit einem Kationenäquivalent von weniger als 1,5 Milliäquivalent/g verwendet, tritt im Wesentlichen keine Agglomeration des kationischen Harzes mit den anionischen färbenden Pigmentteilchen auf, und es wird daher angenommen, dass die tintenempfangende Schicht, die das Polydiallyldimethylammoniumsalz enthält, die anionischen färbenden Pigmentteilchen auf oder in dem Oberflächenabschnitt der tintenempfangenden Schicht fixieren kann, und die angewendeten Tintenabbildungen weisen eine minderwertige Beständigkeit gegenüber einem Verschmieren der Tinte auf.
Bei dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerial wird eine tintenempfangende Schicht, die eine ausgezeichnete Folienfestigkeit aufweist, erhalten, indem ein Polydiallyldimethylammoniumsalz, wie zum Beispiel Polydiallydimethylammoniumchloridsalz, verwendet wird.
Wenn das Tintenstrahlaufnahmematerial in einer Verwendung verwendet wird, bei der die gedruckten Tintenabbildungen eine hohe Beständigkeit gegenüber Reiben sowie eine hohe Lagerungsbeständigkeit aufweisen müssen, enthält die tintenempfangende Schicht bevorzugt ein Polydiallyldimethylammoniumsalz das ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 30.000 oder weniger aufweist. Durch Steuerung des gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewichts des Polydiallyldimethylammoniumsalzes auf 30.000 oder weniger können die in der resultierenden tintenempfangenden Schicht aufgenommenen Tintenabbildungen eine hohe Farbdichte und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Reiben aufweisen.
Zu diesem Zweck beträgt das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht des Polydiallyldimethylammoniumsalzes besonders bevorzugt 25.000 oder weniger, ganz besonders bevorzugt 21.000 oder weniger, ferner besonders bevorzugt 20.000 oder weniger. Hinsichtlich des Molekulargewichtes des Polydiallyldimethylammoniumsalzes besteht keine spezifische Untergrenze. Das gewichtsdurchschnittliche Molekulargewicht des Polydiallyldimethylammoniumsalzes beträgt bevorzugt 1.000 oder mehr, besonders bevorzugt 2.000 oder mehr. Die Gründe für die Tatsache, dass das Polydiallyldimethylammoniumsalz, das ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht in einem bestimmten Bereich aufweist, zu der Verbesserung der Reibungsbeständigkeit der Tintenabbildungen beiträgt, wurden bisher nicht vollständig herausgefunden. Es wird angenommen, dass eine Vielzahl an tintenlosen Stellen zwischen den Pigmentteilchenagglomeraten gebildet werden, wodurch die Farbdichte der Tintenabbildungen insgesamt verringert wird, wenn die färbenden Pigmentteilchen, die in den Pigmenttintentröpfchen enthalten sind, die auf die tintenempfangende Schicht angewendet werden, in einem zu hohen Maße auf der Oberfläche der tintenempfangenden Schicht agglomeriert sind; da die Menge der in das Innere der tintenempfangenden Schicht penetrierten färbenden Pigmentteilchen verringert ist, wird die Menge der auf der Oberfläche der tintenempfangenden Schicht zurückbleibenden Pigmentteilchen groß und die resultierenden Pigmentabbildungen weisen eine verringerte Beständigkeit gegenüber Reiben auf; und als Ergebnis werden die geriebenen Pigmentabbildungen gelöscht, wenn die Pigmentabbildungen gerieben werden. Es wird zudem angenommen, dass das Molekulargewicht des Polydiallyldimethylammoniumsalzes die Agglomeration der anorganischen Pigmentteilchen beeinflusst.
Ist der Gehalt an Polydiallyldimethylammoniumsalz in der tintenempfangenden Schicht zu gering, kann es sein, dass die resultierende tintenempfangende Schicht dazu führt, dass die auf ihr gebildeten Pigmenttintenabbildungen eine nicht zufrieden stellende Wasserbeständigkeit sowie eine nicht ausreichende Beständigkeit gegenüber Reiben aufweisen. Auch wenn der Gehalt an Polydiallydimethylammoniumsalz zu hoch ist, kann es sein, dass die resultierende tintenempfangende Schicht dazu führt, dass die auf ihr gebildeten Pigmenttintenabbildungen eine verringerte Farbdichte sowie eine nicht ausreichende Beständigkeit gegenüber Reiben aufweisen, zudem können sie eine verringerte Tintenabsorption aufweisen und daher kann das Phänomen des Ausblutens, nämlich eine Fleckenbildung der Tintenabbildungen, auftreten.
Bei der erfindungsgemäßen tintenempfangenden Schicht beträgt der Gehalt an Polydiallyldimethylammoniumsalz bevorzugt 0,5 bis 100 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 5 bis 80 Gewichtsteile, ganz besonders bevorzugt 10 bis 50 Gewichtsteile, per 100 Gewichtsteile der in der tintenempfangenden Schicht enthaltenen Pigmente. Beträgt der Polydiallyldimethylammoniumsalzgehalt weniger als 0,5 Gewichtsteile, kann es sein, dass auf den auf der resultierenden tintenempfangenden Schicht empfangenen Tintenabbildungen Flecken gebildet sind. Auch wenn der Polydiallyldimethylammoniumsalzgehalt mehr als 100 Gewichtsteile beträgt, kann das Tintentrocknungsvermögen der resultierenden tintenempfangenden Schicht verringert sein, während die Farbdichte der aufgezeichneten Tintenabbildungen steigen kann.
Das für die erfindungsgemäße tintenempfangende Schicht verwendbare Pigment wird bevorzugt ausgewählt aus amorphem Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Aluminiumoxidsilikat, insbesondere Siliciumdioxid. Das amorphe Siliciumdioxid kann durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem ein siliciumdioxidhaltiger Sand mit hoher Reinheit mit Natriumsilikat und Schwefelsäure vermischt wird, um ein Kieselsäuresol herzustellen, und bei dem dann ein dreidimensionales Agglomerat aus dem Kieselsäuresol gebildet wird; durch ein anderes Verfahren, bei dem das Wachstum der sekundären Aggregate der Siliciumdioxidteilchen durch die Steuerung der Umsetzungstemperatur und dem Gehalt der Ionen gestoppt wird, oder indem ein oberflächenaktiver Stoff hinzugefügt wird, um die resultierenden amorphen Siliciumdioxidteilchen dazu zu bringen, dass sie präzipitieren; oder durch ein weiteres anderes Verfahren, bei dem Siliciumtetrachlorid zersetzt wird, um amorphe Siliciumdioxidteilchen zu erzeugen. Die resultierende tintenempfangende Schicht des Tintenstrahlaufnahmematerials weist eine verbesserte Tintenabsorption auf, da die amorphen Siliciumdioxidteilchen enthalten sind.
Die in der erfindungsgemäßen tintenempfangenden Schicht umfassten Pigmentteilchen weisen eine durchschnittliche Teilchengröße von 4 bis 15 μm und bevorzugt von 6 bis 15 μm auf. Die auf der resultierenden tintenempfangenden Schicht aufgenommenen Tintenabbildungen können eine zufrieden stellende Farbdichte aufweisen, wenn die durchschnittliche Größe in dem Bereich von 4 bis 15 μm liegt. Beträgt die durchschnittliche Teilchengröße der Pigmentteilchen 4 μm oder mehr, ist es bei der resultierenden tintenempfangenden Schicht möglich, dass die Tintenpunkte, die auf der tintenempfangenden Schicht gebildet werden, eine zufrieden stellende Größe aufweisen, damit die resultierenden Tintenabbildungen mit einer hohen Farbdichte gebildet werden können.
Beträgt jedoch die durchschnittliche Größe der Pigmentteilchen mehr als 15 μm, kann es sein, dass die resultierende tintenempfangende Schicht eine raue Oberfläche und daher ein verschlechtertes Erscheinungsbild aufweist.
Damit eine tintenempfangende Schicht, die eine zufriedenstellende Tintenabsorption aufweist, zur Verfügung gestellt wird, weisen die Pigmentteilchen, zum Beispiel, die amorphen Siliciumdioxidteilchen, bevorzugt eine Ölabsorption von 70 ml/100g oder mehr auf, besonders bevorzugt von 180 ml/100g oder mehr, ganz besonders bevorzugt von 250 ml/100g oder mehr, ferner besonders bevorzugt von 270 ml/g oder mehr.
Hinsichtlich der Ölabsorption der amorphen Siliciumdioxidteilchen besteht keine Obergrenze. Im Allgemeinen sind amorphe Siliciumdioxidteilchen, die eine Ölabsorption von etwa 400 ml/g oder weniger aufweisen, erhältlich. Ist die Ölabsorption zu hoch, kann es sein, dass die resultierenden amorphen Siliciumdioxidteilchen eine geringe Dispergierbarkeit aufweisen und dazu führen, dass die resultierende Beschichtungsflüssigkeit für die tintenempfangende Schicht, die die amorphen Siliciumdioxidteilchen umfasst, eine zu hohe Viskosität aufweist. Sind die amorphen Siliciumdioxidteilchen, die die obenstehend genannte hohe Ölabsorption aufweisen, in der tintenempfangenden Schicht umfasst, ist bevorzugt ein kationisches Harz, das ein Kationenäquivalent von 4,5 bis 8,0 Milliäquivalent/g aufweist, in einer Menge, bei der die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinflusst wird, in der tintenempfangenden Schicht enthalten, damit die Dispergierbarkeit der amorphen Siliciumdioxidteilchen verbessert wird. Hinsichtlich des Gehaltes des kationischen Harzes besteht keine Beschränkung. Für gewöhnlich ist das kationische Harz, das ein Kationenäquivalent von 4,5 bis 8,0 Milliäquivalent/g aufweist, bevorzugt in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen per 100 Gewichtsteilen der amorphen Siliciumdioxidteilchen umfasst.
Solange die Beständigkeit gegen eine Fleckenbildung und die Farbdichte der aufgezeichneten Tintenabbildungen nicht beeinflusst werden, und die Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht werden können, kann die tintenempfangende Schicht darin ein weiteres Pigment zur Verbesserung der Beschichtungseigenschaft der Beschichtungsflüssigkeit für die tintenempfangende Schicht zusätzlich zu dem spezifischen Pigment der vorliegenden Erfindung enthalten. Das für die erfindungsgemäße tintenempfangende Schicht verwendbare zusätzliche Pigment umfasst bevorzugt wenigstens ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Pigmenten, zum Beispiel kolloidales Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Tonerde, calcinierte Tonerde, Diatomeerde, Talk, Aluminumoxid, Magnesiumaluminosilikat, Magnesiumcarbonat, Bariumsulfat, Zinkoxid, Aluminumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Zeolite; und organische Pigmente, zum Beispiel, Harnstoff-Formaldehydharz-Füllmittel, und Acrylonitrilpolymerkunststoffpigmente. Diese zusätzlichen Pigmentmaterialien können alleine oder in einer Mischung zweier oder mehrerer von ihnen verwendet werden.
Das für die erfindungsgemäße tintenempfangende Schicht verwendbare Bindemittel umfasst bevorzugt wenigstens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus wasserlöslichen Polymeren, zum Beispiel, Polyvinylalkoholen, Polyvinylalkoholderivaten, zum Beispiel Silyl-modifizierte Polyvinylalkohole und kationenmodifizierte Polyvinylalkohole, Proteine, zum Beispiel Gelatine und Kasein, Stärke, Stärkederivate, zum Beispiel oxidierte Stärken, Polyvinylpyrrolidon, und Cellulosederivate, zum Beispiel Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Carboxymethylcellulose; und wasserunlösliche polymere Materialien, zum Beispiel Latizes von konjugierten Dienpolymeren, zum Beispiel Styrolbutadiencopolymere und Methylmethacrylatbutadiencopolymere, Latizes von Acrylpolymeren, zum Beispiel Homopolymere und Copolymere von Acrylatestern und Methacrylatestern, und Latizes von Polymeren von Vinylmonomeren, zum Beispiel Vinylacetat.
Die obenstehend erwähnten Bindemittel können alleine oder in einer Mischung zweier oder mehrerer von ihnen verwendet werden.
Das in der erfindungsgemäßen tintenempfangenden Schicht umfasste Bindemittel liegt bevorzugt in einer Menge von 10 bis 100 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt in einer Menge von 15 bis 80 Gewichtsteilen, per 100 Gewichtsteile des Pigmentes vor. Ist die Menge des Bindemittels geringer als 10 Gewichtsteile, kann es sein, dass die resultierende tintenempfangende Schicht eine nicht ausreichende Filmbildungseigenschaft, und daher eine nicht zufrieden stellende mechanische Festigkeit, aufweist. Auch wenn die Menge des Bindemittel mehr als 100 Gewichtsteile beträgt, führt der hohe Gehalt des Bindemittels in der tintenempfangenden Schicht dazu, dass die Menge an tintenabsorbierenden Kapillaren, die durch die tintenempfangende Schicht verteilt sind, verringert ist, und die resultierende tintenempfangende Schicht eine nicht zufriedenstellende Tintentrocknungseigenschaft aufweist.
Die erfindungsgemäße tintenempfangende Schicht umfasst optional ein Additiv, das wenigstens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pigmentdispergierenden Mitteln, Anti-Schaum-Mitteln, die Viskosität regulierenden Mitteln, Vernetzungsmitteln, Fluoreszensfarbstoffen, färbenden Materialien, Antioxidationsmitteln, und Mitteln, die ultraviolette Strahlung absorbieren, in Anbetracht der Herstellungsbedingungen und der erwünschten Eigenschaften der tintenempfangenden Schicht, umfasst.
Der Träger für das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufnahmematerial wird aus wenigstens einem Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kunstharzfolien (einschließlich Papierbögen, die auf einer oder mehrerer ihrer Oberflächen mit einem Kunststoffharz beschichtet sind) und synthetischen Papierbögen (einschließlich diejenigen, die hergestellt wurden, indem ein ungezogener Film einer Mischung aus einem thermoplastischen Harz mit einem Füllmittel, zum Beispiel einem anorganischen Pigment gezogen wird, um einen ungezogenen Film zu einem gezogenen Film, der eine Mehrzahl an Hohlräumen aufweist und daher ein papierartiges Erscheinungsbild aufweist und sich papierartig anfühlt) hergestellt.
Die obenstehend genannten Blätter und Filme können in einer Kombination zweier oder mehrerer von ihnen verwendet werden. Zudem weist der Träger optional eine Klebschicht auf, die auf einer hinteren Oberfläche des Trägers gebildet ist, und/oder er kann durch bedrucken oder bekleben dekoriert werden.
Der Kunstharzfilm für den Träger für die vorliegende Erfindung kann aus thermoplastischen Harzen wie zum Beispiel Polyesterharzen und Polyolefinharzen gebildet werden. Die Polyesterharze umfassen Polyethylenterephthalatharze, Polybutylenterephthalatharze und Polycyclohexanterephthalatharze und die Polyolefinharze umfassen Polyethylen, Polypropylen, Ethylenpropylencopolymer, und Ethylenvinylacetatcompolymerharze und harzige Mischungen zweier oder mehrerer von ihnen.
Die obenstehend genannten filmbildenden Harze können alleine oder in einer Mischung zweier oder mehrerer der Harze verwendet werden, oder es kann wenigstens eines der Harze zusammen mit wenigstens einem zusätzlichen Harz verwendet werden, ausgewählt zum Beispiel aus Polystyrol und Acrylatestercopolymeren.
Die thermoplastischen Folien können Folien sein, die aus dem Harz gebildet sind und in einer Längsrichtung und/oder einer Querrichtung der Folie ausgerichtet sind.
Die Folien für den Träger können papierartige Folien sein, die durch Bildung einer Mischung aus einem thermoplastischen Harz mit anorganischen feinen Partikeln in ungezogene Filme und durch Ausrichtung der ungezogenen Filme in wenigstens einer Richtung, bevorzugt biaxial, hergestellt wurden. Zudem können bei der vorliegenden Erfindung auch zwei oder mehrere Filme aufeinander laminiert werden, damit ein vielschichtiger Träger gebildet wird. Der Träger kann ein zwei- oder dreischichtiges Folienlaminat sein, das eine vordere und/oder hintere papierartige Oberflächenschicht aufweist, oder ein drei- bis fünfschichtiges Folienlaminat, das eine vordere und/oder hintere oberflächenbeschichtete Schicht aufweist, die auf der vorderen und/oder hinteren papierartigen Oberflächenschicht gebildet ist. Das vielschichtige thermoplastische Folienblatt, das wenigstens eine papierartige Schicht aufweist, wird als synthetischer Papierbogen bezeichnet. Hinsichtlich der Opazität des synthetischen Papierbogens für den Träger besteht keine Beschränkung.
Das Verfahren zur Bildung der tintenempfangenden Schicht auf dem Träger ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt. Die tintenempfangende Schicht kann durch eine herkömmliche Beschichtungsvorrichtung, zum Beispiel eine Balkenstreichvorrichtung, eine Luftbürstenstreichvorrichtung, eine Messerstreichvorrichtung, einen Schmelzbeschichter, eine Florstreichvorrichtung, eine Gravurstreichvorrichtung oder eine Lippenstreichvorrichtung gebildet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerial wird die tintenempfangende Schicht bevorzugt in einer Menge von 3 bis 40 g/m², besonders bevorzugt in einer Menge von 8 bis 30 g/m² gebildet. Die Beschichtungsmenge der tintenempfangenden Schicht wird in Anbetracht der Verwendung des resultierenden Aufnahmematerials festgelegt und sie muss nicht groß sein, solange die resultierende tintenempfangende Schicht eine zufrieden stellende Tintenabsorption, eine zufrieden stellende Bildung von farbigen Abbildungen und eine zufrieden stellende Festigkeit der Beschichtungsfolie aufweist. Ist die Beschichtungsmenge der tintenempfangenden Schicht geringer als 3 g/m², kann es sein, dass die resultierende tintenempfangende Schicht eine unzureichende Tintenabsorptionskapazität, eine nicht zufriedenstellende Beständigkeit der Tintenabbildungen gegenüber Fleckenbildung und eine geringe Tintentrocknungsgeschwindigkeit aufweist, die dazu führt, dass Teile des Druckers, zum Beispiel eine Papierzuführrolle, durch die nicht getrocknete Tinte verschmutzt wird. Auch wenn die Beschichtungsmenge größer als 40 g/m² ist, kann es sein, dass die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine geringe mechanische Festigkeit aufweist und teilweise abgelöst sein kann, was die Tintenstrahldüse verstopft, und aufgrund der hohen Kosten der dicken tintenempfangenden Schicht kann ein wirtschaftlicher Nachteil entstehen.
Die erfindungsgemäße tintenempfangende Schicht kann eine einlagige oder eine zwei- oder mehrlagige Struktur aufweisen. Zum Zwecke der Verbesserung der Adhäsion der tintenempfangenden Schicht an den Träger kann eine Coronaentladungsbehandlung auf einer Oberfläche des Trägers angewendet werden und/oder es kann eine Grundierungsbeschichtung zwischen dem Träger und der tintenempfangenden Schicht gebildet werden. Zur Bildung der tintenempfangenden Schicht können zwei oder mehr Beschichtungsschichten durch zwei oder mehrere Beschichtungsverfahren gebildet werden, oder es kann eine Beschichtungsschicht auf einer Formgebungsoberfläche gebildet werden und dann auf eine Oberfläche eines Trägers oder eine Oberfläche einer Beschichtungsschicht, die auf dem Träger gebildet ist, übertragen werden, um die tintenempfangende Schicht zur Verfügung zu stellen.
Nachdem eine tintenempfangende Schicht auf einem Träger gebildet wurde, kann das resultierende Komposit als ein Tintenstrahlaufnahmematerial verwendet werden, ohne dass ein Veredelungsverfahren an ihm angewendet wird. Anderenfalls kann die Oberfläche des resultierenden Komposits zum Beispiel durch einen Hochleistungskalander oder einen Glanzkalander geglättet werden, um den Glanz der tintenempfangenden Schicht zu verbessern.
Optional wird das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufnahmematerial mit einer selbstklebenden Schicht zur Verfügung gestellt, die auf einer hinteren Oberfläche des Aufnahmematerials gebildet ist. Zudem kann das Tintenaufnahmematerial der vorliegenden Erfindung ein Tintenstrahlaufnahmeblatt sein, das auf zwei Oberflächen aufnehmen kann, das aus einem Paar an Tintenstrahlaufnahmematerialien hergestellt ist, die aneinander an den hinteren Oberflächen ihrer Träger aneinander haften. Ferner kann die bedruckte tintenempfangende Schicht nach dem Bedrucken mit einem Schutzfilm laminiert werden, der transparent sein muss, um die bedruckten Tintenabbildungen zu schützen.
Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufnahmematerial kann auf sich mit einer Aufnahmetinte, die ein färbendes Pigment enthält, durch ein Tintenstrahlaufnahmeverfahren bedruckt werden. Zudem kann das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufnahmematerial mit einer farbstoffenthaltenden Tinte bedruckt werden. Die Pigmenttinte wird hergestellt, indem färbende organische und/oder anorganische Pigmentteilchen in einem wässrigen Medium oder einem organischen Medium, das zum Beispiel Wasser und/oder Isopropylalkohol enthält, in Gegenwart eines Dispergiermittels dispergiert werden.
Die organischen färbenden Pigmente umfassen Azo-, Phthalocyanin-Pigmente, Berlinpigmente, Isoindolinonpigmente, Imidazolonpigmente, Pyranthronpigmente, und Thioindigopigmente, und die anorganischen Pigmente umfassen zum Beispiel Kohleschwarz, Graphit, synthetisches Eisenoxidgelb, transparentes Blutrot, Titangelb, Molybdenorange, Kupfersuboxid, Kobaltblau, Ultramarin, CI Pigmentgelb (gelbe Tinte), CI Pigmentblau (cyanfarbige Tinte), CI Pigmentrot (magentafarbige Tinte).
Die Dispersionsmittel für die Pigmenttinten umfassen verschiedene Arten von oberflächenaktiven Stoffen, Dispersionsmittel mit niederem Molekulargewicht und polymere Dispersionsmittel, die hydrophile und hydrophobe Gruppen aufweisen. Die Pigmenttinten können ein wässriges Harz umfassen, um die Viskosität der Tinte einzustellen.
Um eine Pigmenttinte zur Verfügung zu stellen, wird bei der Herstellung der Pigmenttinte ein Pigment mit einem Dispersionsmittel in einem liquiden Medium zusammengemischt, die Mischung wird unter Verwendung eines Farbschüttlers oder einer Sandmühle einem Verfahren zur Pulverisierung der Pigmentteilchen unterzogen, und die resultierende Mischung wird durch einen Filter gefiltert, dessen Lochgröße 1,0 μm oder weniger beträgt, damit grobe Teilchen entfernt werden. Hinsichtlich des Gehaltes des Pigmentes in der Tinte besteht keine Einschränkung. Für gewöhnlich besteht keine Einschränkung hinsichtlich des Pigmentes in der Tinte. Für gewöhnlich beträgt der Gehalt des Pigmentes in der Pigmenttinte 0,5 bis 30 Gew.-%.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei diese Beispiele lediglich repräsentativ sind und den Umfang der Erfindung in keiner Art und Weise einschränken sollen.
Beispiel I-1
Eine wässrige Zellstoffaufschlämmung wurde aus 100 Gewichtsteilen eines Holzzellstoffs (LBKP, Kanadische Standard Freeness: 500 ml), 10 Gewichtsteilen calciniertem Kaolin (Warenzeichen: Ansilex, hergestellt von Engelhard Mineral Co.), 0,05 Gewichtsteilen eines Leimungsmittels, 1,5 Gewichtsteilen Aluminumsulfat, 0,5 Teilen eines Mittels zur Festigung von Nasspapier und 0,75 Gewichtsteilen Stärke hergestellt und wurde einem Papierformungsverfahren unterzogen, wobei eine lange Siebpapierherstellungsmaschine (long wire paper machine) verwendet wurde, um ein holzfreies Papierbogen herzustellen, das ein Grundgewicht von 80 g/m² aufweist. Der holzfreie Papierbogen wies einen Stöckigt-Leimungsgrad von 6 Sekunden auf. Bei jedem der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele wurde derselbe holzfreie Papierbogen verwendet, wie der obenstehend als Trägerblatt verwendete.

In Beispiel I-1 wurde eine vordere Oberfläche des holzfreien Papierbogens mit einer Beschichtungsflüssigkeit 1 beschichtet, die die untenstehend dargestellte Zusammensetzung aufweist, und getrocknet, um eine tintenempfangende Schicht zu bilden, die ein Trockengewicht von 15 g/m² aufweist. Ein Tintenstrahlaufnahmeblatt wurde erhalten. Beschichtungsflüssigkeit 1

Bestandteil	Gewichtsteil
Amorphes Siliciumdioxidpigment (1), das eine durchschnittliche Teilchengröße von 4,3 μm aufweist (Warenzeichen: FINESIL X-45, hergestellt von TOKUYAMA K.K.)	50
Amorphes Siliciumdioxidpigment (2), das eine durchschnittliche Teilchengröße von 12 μm aufweist (Warenzeichen: SILICIA470, hergestellt von FUJI SILICA K.K.)	50
Kationisches Harz, das ein Kationenäquivalent von 3,5 Milliäquivalent/g und ein Molekulargewicht von 4.000 aufweist und Diallyldimethylammoniumnchloridsalz umfasst (Warenzeichen: UNISENCE CP-91, hergestellt von SENCA K.K.)	35
Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol (Warenzeichen: R-1130, hergestellt von KURARAY K.K.)	40
Vinylacetatethylencopolymerlatex (Warenzeichen: SUMICAFLEX 5-473, hergestellt von SUMITOMO KRGAKU KOGYO K.K.)	5

Bei der Mischung der amorphen Siliciumdioxidpigmente (1) und (2) betrug die durchschnittliche Teilchengröße 8,2 μm.
Beispiel I-2
Ein synthetischer Papierbogen (Warenzeichen: YUPO FPG-110, hergestellt von OJI YUKAGOSEISHI K.K.), der ein Polyproylenharz und ein anorganisches Pigment umfasst, und eine dreischichtige Laminatstruktur aufweist, bei der eine Kerngrundschicht zwischen die vorderen und hinteren papierartigen Schichten eingeschoben ist; und eine Dicke von 110 μm aufweist, wurde als ein Trägerblatt verwendet.
Eine Oberfläche des Trägerblattes wurde zur Bildung einer tintenempfangenden Schicht, die ein Trockengewicht von 15 g/m² aufweist, mit der selben Beschichtungsflüssigkeit 1 wie in Beispiel I-1 beschichtet und getrocknet. Es wurde ein Tintenstrahlaufnahmeblatt erhalten.
Vergleichsbeispiel I-1
Eine wässrige Zellstoffaufschlämmung wurde aus 100 Gewichtsteilen eines Holzzellstoffs (LBKP, Kanadische Standard Freeness: 500 ml), 10 Gewichtsteilen calciniertem Kaolin (Warenzeichen: Ansilex, hergestellt von Engelhard Mineral Co.), 0,05 Gewichtsteilen eines Leimungsmittels, 1,5 Gewichtsteilen Aluminumsulfat, 0,5 Teilen eines Mittels zur Festigung von Nasspapier und 0,75 Gewichtsteilen Stärke hergestellt, und wurde einem Papierformungsverfahren unterzogen, wobei eine lange Siebpapierherstellungsmaschine verwendet wurde, um ein holzfreies Papierbogen herzustellen, das ein Grundgewicht von 80 g/m² aufweist. Der holzfreie Papierbogen wies einen Stöckigt-Leimungsgrad von 6 Sekunden auf .

In Vergleichsbeispiel I-1 wurde zur Bildung einer tintenempfangenden Schicht, die ein Trockengewicht von 25 g/m² aufweist, die vordere Oberfläche des holzfreien Papierbogens mit einer Flüssigkeit beschichtet, die die untenstehend dargestellte Zusammensetzung aufweist, und getrocknet. Ein Tintenstrahlaufnahmeblatt wurde erhalten. Beschichtungsflüssigkeit

Bestandteil	Gewichtsteil
Amorphes Siliciumdioxidpigment, das eine durchschnittliche Teilchengröße von 12 μm und eine Ölabsorption von 180 ml/100g aufweist (Warenzeichen: SILICIA470, hergestellt von FUJI SILICA K.K.)	100
Kationisches Harz, das ein Kationenäquivalent von 6,2 Milliäquivalent/g und ein Molekulargewicht von 100.000 aufweist und Diallyldimethylammoniumchloridsalz umfasst (Warenzeichen: UNISSENCE CP-103, hergestellt von SENCK K.K.)	50
Bindemittel, das einen nicht vollständig verseiften Polyvinylalkohol umfasst (Warenzeichen: PVA 420, hergestellt von KURARAY K.K.)	30

Vergleichsbeispiel I-2
Ein Tintenstrahlaufnahmeblatt wurde durch dieselben Verfahren wie in Beispiel I-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das kationische Harz (UNISENGE CP-91) des Beispiels I-1 durch ein anderes kationisches Harz ersetzt wurde, das einen kationenmodifizierten Polyvinylalkohol umfasst und ein Kationenäquivalent von 0,5 Milliäquivalent/g aufweist (Warenzeichen: CM-318, hergestellt von KURARAY, K.K.).
Messung des Kationenäquivalentes
Das Kationenäquivalent des in jedem der Beispiele und Vergleichsbeispiele verwendeten kationischen Harzes wurde durch die folgende Messung bestimmt.
Eine wässrige Lösung eines kationischen Harzes, das eine Konzentration von 0,4 g/Liter in einer Menge von 10 ml aufweist, wurde mit 2 Tropfen eines Toluidinblau-Indikators vermischt und mit einem wässrigen N/400 Kaliumpolyvinylsulfat (PVSK) titriert. Die Titrationsmenge wurde bestimmt, als sich die Farbe der kationischen Harzlösung von einer blauen Farbe zu einer rötlich-purpurfarbenen Farbe veränderte. Das Kationenäquivalent des Kationenharzes wurde gemäß der folgenden Gleichung von der Titrationsmenge bestimmt: Kationenäquivalent (Milliäquivalent/g) ={[1/400 (Äquivalent/Liter) x PVSK-Titrationsmenge (ml) x PVSK Faktor]/[0,4 (g/Liter) x 10 (ml)]} x 1000
Der PVSK-Faktor betrug 1,108.
Die Ergebnisse der Messung sind in Tabelle 1 dargestellt.
Untersuchungen und Bewertungen
Jedes der Tintenstrahlaufnahmeblätter der obenstehend genannten Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden den folgenden Untersuchungen unterzogen.
(1) Farbdichte der gedruckten Tintenabbildungen
Eine Probe des Tintenstrahlaufnahmeblattes wurde durch einen Tintenstrahlplotter (NOVA JET PRO, Tinte: GO in k, hergestellt von ENCAD Co.,) mit jeder einer schwarzfärbenden Tinte, einer gelbfärbenden Tinte, einer magentafärbenden Tinte und einer cyanfärbenden Tinte bedruckt. Die Farbdichte der Abbildungen von jeder färbenden Tinte wurden organoleptisch bewertet.
Die schwarzfärbende Tinte umfasste ein schwarzfärbendes Pigment, das Kohlenstoffschwarz und ein flüssiges Medium umfasste, das aus 81,8 Wasser und 18,2 Diethylenglykol bestand. Die magentafärbende Tinte umfasste ein Pigment, das aus Quinacridonmagenta (CI Pigmentrot 122) und einem flüssigen Medium, das aus 84,7% Wasser und 15,3 Diethylenglykol bestand, umfasste. Die cyan- und gelbfärbenden Tinten enthielten ein cyanfärbendes Pigment, bzw. ein gelbfärbendes Pigment. Die Farbdichten der gedruckten Tintenabbildungen, die von jeder der schwarz-, gelb-, magenta- und cyanfärbenden Tinten gebildet worden waren, wurden mit bloßem Auge organoleptisch bewertet und in die folgenden vier Klassen eingeteilt:
(2) Beständigkeit der Tintenabbildungen gegenüber Fleckenbildung
Auf jeder Probe wurden Abbildungen aus cyanfärbender Tinte (100%) und Abbildungen aus magentafärbender Tinte (100) übereinander gedruckt, wobei der Tintenstrahlplotter (NOVA JET PRO, Tinte: GO ink, hergestellt von ENCAD CO.) verwendet wurde. Die Beständigkeit der Tintenabbildungen, die durch die übereinander gelagerten Abbildungen aus cyanfärbender Tinte (100) und Abbildungen aus magentafärbender Tinte (100) gebildet wurden, wurden mit bloßem Auge organoleptisch bewertet und in die folgenden vier Klassen eingeteilt:
(3) Ablösefestigkeit der tintenempfangenden Schicht
Auf die Oberfläche jeder tintenempfangenden Schicht des Aufnahmeblattes wurde ein Klebeband geklebt und wieder von ihr abgezogen. Als Klebeband wurde ein Cellophanband (hergestellt von NICHIBAN) verwendet.
Die Beständigkeit der tintenempfangenden Schicht gegenüber Ablösen wurde organoleptisch bewertet und in die folgenden vier Klassen eingeteilt:
(4) Erscheinungsbild
Das Erscheinungsbild jeder tintenempfangenden Schicht wurde mit bloßem Auge organoleptisch bewertet und in die folgenden vier Klassen eingeteilt:
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1 zeigt deutlich, dass die Tintenstrahlaufnahmeblätter der Beispiele hinsichtlich der Farbdichte der Pigmenttintenabbildungen, der Beständigkeit der Tintenabbildungen gegenüber Fleckenbildung und der Beständigkeit der tintenempfangenden Schicht gegenüber Abblättern ausgezeichnet waren. Im Vergleich zu ihnen waren die Tintenstrahlaufnahmeblätter der Vergleichsbeispiele hinsichtlich der Farbdichte der Pigmenttintenabbildungen, der Beständigkeit der Tintenabbildungen gegenüber Fleckenbildung und der Beständigkeit der tintenempfangenden Schicht gegenüber Abblättern nicht zufrieden stellend.
Es wurde bestätigt, dass die erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmeblätter hinsichtlich der Farbdichte der Tintenabbildungen und der Beständigkeit der tintenempfangenden Schicht gegenüber Abblättern ausgezeichnet waren, wenn auf ihnen ein Pigmenttintendruck angewendet wurde.
Beispiel II-1

Als ein Trägerblatt wurde ein Papierbogen (Warenzeichen: MARSHMALLOW, hergestellt von OJI PAPER CO., LTD.) verwendet, das aus einem Holzzellstoff mit einem hohen Weißegrad hergestellt ist und eine hohe Oberflächenglätte sowie ein Grundgewicht von 105 g/m² aufweist. Eine vordere Oberfläche des Trägerpapierbogens wurde zur Bildung einer tintenempfangenden Schicht, die ein Trockengewicht von 15 mg/m² aufweist, mit einer wässrigen Beschichtungsdispersion beschichtet, die die untenstehend dargestellte Beschichtungsflüssigkeit 4, ebenso wie einen Gesamtfeststoffgehalt von 20 Gew.-% aufweist, und getrocknet. Beschichtungsflüssigkeit 4 (Gesamtfeststoffgehalt: 20 Gew.-%)

Bestandteil	Gewichtsteil
Kationisches Harz:: 30%-ige wässrige Polydiallyldimethylammoniumchloridsalzlösung (Warenzeichen: UNISSENCE CP101, hergestellt von SENCK K.K.), das ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 20.000 und ein Kationenäquivalent von 5,0 Milliäquivalent/g aufweist	65
Amorphes Siliciumdioxidpigment, das eine durchschnittliche Teilchengröße von 4,3 μm aufweist (Warenzeichen: FINESIL X-45, hergestellt von TOKUYAMA K.K.)	100
10%-ige wässrige Polyvinylalkohollösung (Warenzeichen: PVA 105, hergestellt von KURARAY K.K.)	200
Wasser

Beispiel II-2

Ein Tintenstrahlaufnahmeblatt wurde durch dieselben Verfahren wie in Beispiel II-1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Beschichtungsflüssigkeit 4 des Beispiels II-1 durch eine wässrige Beschichtungsflüssigkeit 5 ersetzt wurde, die die untenstehend dargestellte Zusammensetzung, ebenso wie einen Gesamtfeststoffgehalt von 20 Gew.-%, aufweist. Beschichtungsflüssigkeit 5 (Gesamtfeststoffgehalt: 20 Gew.-%)

Bestandteil	Gewichtsteil
Kationisches Harz:: 30%-ige wässrige Polydiallyldimethylammoniumchloridsalzlösung (Warenzeichen: UNISENCE CP90, hergestellt von SENCK K.K.), das ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 4.000 und ein Kationenäquivalent von 3,5 Milliäquivalent/g aufweist	65
Amorphes Siliciumdioxidpigment (Warenzeichen: FINESIL X-45, hergestellt von TOKUYAMA K.K.)	100
10%-ige wässrige Polyvinylalkohollösung (Warenzeichen: PVA 105, hergestellt von KURARAY K.K.)	200
Wasser

Vergleichsbeispiel II-1

Derselbe Trägerpapierbogen wie in Beispiel II-1 wurde zur Bildung einer tintenempfangenden Schicht, die ein Trockengewicht von 15 g/m² aufweist, an dessen vorderer Oberfläche mit einer wässrigen Beschichtungsflüssigkeit 6 beschichtet, die die untenstehende Zusammensetzung aufweist, und getrocknet. Es wurde ein Tintenstrahlaufnahmeblatt erhalten. Beschichtungsflüssigkeit 6 (Gesamtfeststoffgehalt: 20 Gew.-%)

Bestandteil	Gewichtsteil
Kationisches Harz:: 30%-ige wässrige Polydiallyldimethylammoniumchloridsalzlösung (Warenzeichen: UNISENCE CP103, hergestellt von SENCK K.K.), das ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 100.000 und ein Kationenäquivalent von 6,2 Milliäquivalent/g aufweist	65
Amorphes Siliciumdioxidpigment (Warenzeichen: FINESIL X-45, hergestellt von TOKUYAMA K.K.)	100
10%-ige wässrige Polyvinylalkohollösung (Warenzeichen: PVA 105, hergestellt von KURARAY K.K.)	200
Wasser

Tests
Jedes der Tintenstrahlaufnahmeblätter der Beispiele II-1 und II-2 und des Vergleichsbeispiels II-1 wurden jeweils zur Bildung eines einfarbigen Druckes bedruckt, wobei ein NOVA JET Plotter, hergestellt von ENCAD Co. verwendet wurde. Für den Druck wurden GO-Tinten (Pigmenttinten) verwendet, wobei die Drucke in cyanfarbiger Farbe mit einer cyanfärbenden Tinte (100%), in gelber Farbe mit einer gelbfärbenden Tinte (100%), in magentafarbener Farbe mit einer magentafarbigen Tinte (100%) und in roter Farbe mit gelb- und magentafärbenden Tinten (200%) übereinander gedruckt wurden. Die gedruckte Menge der überanandergelagerten gelb- und magentafärbenden Tinten war zweimal die gedruckte Menge von jeder der gelb-, cyan- und magentafärbenden Tinten.
(1) Farbdichte
Die Farbdichte von jeder einfarbigen Abbildung wurde unter Verwendung eines Macbeth-Farbdichteprüfgerätes (Modell: RD-914, hergestellt von Macbeth Co.) bestimmt. Für jede Farbe der einfarbigen Abbildungen wurde ein geeigneter Filter verwendet.
(2) Tintenabsorption
Zur Bestimmung der Tintenabsorption des Tintenstrahlaufnahmeblattes wurden die resultierenden Tintenabbildungen unmittelbar nach dem Bedrucken in Kontakt gebracht. Die getestete Tintenabsorption wurde in die folgenden drei Klassen eingeteilt:
(3) Beständigkeit der Tintenabbildungen gegenüber Reiben
Die auf einem Aufnahmeblatt aufgenommenen Tintenabbildungen wurden einen Tag lang vollständig trocknen gelassen, und die getrockneten Tintenabbildungen wurden mit einem Finger gerieben. Eine Verringerung der Farbdichte der geriebenen Tintenabbildungen und eine Adhäsion der Tinte von den Tintenabbildungen auf dem Finger wurden beobachtet und mit bloßem Auge bewertet und in die folgenden drei Klassen eingeteilt:
(4) Beständigkeit der Tintenabbildungen gegenüber Fleckenbildung
Unmittelbar nach dem Drucken wurde die Fleckenbildung jeder der Abbildungen von jeder einzelnen färbenden Tinte der übereinander gedruckten unterschiedlichen zwei färbenden Tinten mit bloßem Auge beobachtet und bewertet und in die folgenden vier Klassen eingeteilt:
Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Tabelle 2 zeigt, dass die erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmeblätter eine ausgezeichnete Farbdichte, Klarheit und Lagerbeständigkeit der Tintenabbildungen aufweisen, ebenso wie überlegene Beständigkeiten der Tintenabbildungen gegenüber Reiben und Fleckenbildung, selbst wenn Pigmenttinten verwendet wurden.
Auf den erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufnahmematerialien können Abbildungen von Pigmenttinten aufgenommen werden, die eine hohe Farbdichte der Tintenabbildungen aufweisen, ebenso wie eine verbesserte Beständigkeit der Tintenabbildungen gegenüber Reiben und Fleckenbildung und sie sind in der Praxis nützlich.

Claims

Ein Tintenstrahlaufnahmematerial zum darauf Aufnehmen von Tintenabbildungen, die ein färbendes Material enthalten, umfassend: einen Träger, der ein Mitglied ausgewählt aus Kunstharzfolien und synthetischen Papierbögen umfasst; und eine Tintenaufnahmeschicht, die auf dem Träger gebildet ist und ein Pigment umfasst, das wenigstens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem amorphen Siliciumdioxid, Tonerde und Tonerdesilikat umfasst und eine durchschnittliche Teilchengröße von 4 bis 15 μm aufweist, sowie ein Bindemittel, wobei die Tintenaufnahmeschicht ferner ein Polydiallyldimethylammoniumsalz umfasst, das ein Kationenäquivalent von 1,5 bis 6 Milliäquivalent/g, bestimmt durch ein Kolloid-Titrationsverfahren, aufweist.
Tintenstrahlaufnahmematerial gemäß Anspruch 1, wobei das Kationenäquivalent des Polydiallyldimethylammoniumsalzes im Bereich von 1,5 bis 5 Milliäquivalent/g liegt.
Tintenstrahlaufnahmematerial gemäß Anspruch 2, wobei das Kationenäquivalent des Polydiallyldimethylammoniumsalzes im Bereich von 2 bis 4 Milliäquivalent/g liegt.
Tintenstrahlaufnahmematerial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Polydiallyldimethylammoniumsalz - ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 30.000 oder weniger aufweist.
Tintenstrahlaufnahmematerial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Pigment für die tintenempfangende Schicht amorphes Siliciumdioxid umfasst.
Tintenstrahlaufnahmematerial gemäß Anspruch 1, wobei das Polydiallyldimethylammoniumsalz ein Kationenäquivalent von 2 bis 4 Milliäquivalent/g aufweist und zusammen mit einem kationischen Harz, das ein Kationenäquivalent von 4,5 bis 8 Milliäquivalent/g aufweist, und dem Pigment vorliegt.
Tintenstrahlaufnahmematerial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Pigment eine Ölabsorption von 70 ml/100 g oder mehr aufweist.
Tintenstrahlaufnahmematerial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das färbende Material ein färbendes Pigment umfasst, wenn das Tintenstrahlaufnahmematerial zum darauf Aufnehmen von Tintenabbildungen, die ein färbendes Material enthalten, verwendet wird.
Verwendung eines Tintenstrahlaufnahmematerials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, um darauf Tintenabbildungen aufzunehmen, die ein färbendes Material enthalten.
Verwendung eines Tintenaufnahmematerials gemäß Anspruch 9, wobei das färbende Material ein färbendes Pigment ist.
Verfahren zur Aufnahme eines Tintenstrahls auf dem Tintenstrahlaufnahmematerial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend das abbildungsweise Strahlen von Tintentröpfchen, die ein färbendes Pigment umfassen, auf eine Oberfläche eines Tintenstrahlaufnahmematerials.