DE69932991T2

DE69932991T2 - Tintenstrahlaufzeichnungspapier

Info

Publication number: DE69932991T2
Application number: DE69932991T
Authority: DE
Inventors: Kenzo Kasahara; Yoshihiro Mochizuki; Yoichi Saito
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2019-06-10
Also published as: DE69932991D1; WO1999064248A1; JP3694896B2; EP1002660A1; EP1002660A4; US6503604B1; EP1002660B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt und insbesondere ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, bei dem die Bildunschärfe nach dem Drucken verringert ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Tintenstrahlaufzeichnung wird durch Ausstoßen von Mikrotröpfchen unter Verwendung verschiedener Arbeitsprinzipien und Anbringen derselben an einem Aufzeichnungsblatt aus Papier und dergleichen zur Aufzeichnung von Bildern, Briefen und dergleichen durchgeführt und sie zeigt die Vorteile von beispielsweise relativ hoher Geschwindigkeit, geringem Lärm, leichter Anwendung für mehrere Farben und dergleichen. Herkömmliche Probleme dieses Systems im Hinblick auf Verstopfen von Düsen und Wartung wurden durch die Verbesserung beider Aspekte der Tinte und Vorrichtung gelöst und derzeit wird Tintenstrahlaufzeichnung auf einer Vielzahl von Gebieten, wie verschiedenen Druckern, Faxgeräten, Computerendgeräten und dergleichen verwendet.
Die Anforderungen für ein Aufzeichnungsblatt, das bei einem derartigen Tintenstrahlaufzeichnungssystem verwendet wird, bestehen darin, dass die Dichte gedruckter Punkte hoch ist, der Farbton leuchtend und klar ist, die Tinte rasch absorbiert wird und, wenn gedruckte Punkte überlagert werden, die Tinte weder laufen noch klecksen sollte, die Diffusion eines gedruckten Punktes in seitlicher Richtung nicht größer als notwendig sein sollte und der Außenumfang glatt sein und zu keiner Unschärfe führen sollte und dergleichen.
Insbesondere führen bei geringen Raten der Tintenabsorption, wenn eine Aufzeichnung durch Überlagerung von mindestens zwei Farbtintentröpfchen auf einem Aufzeichnungsblatt durchgeführt wird, Tröpfchen zu Abstoßung unter Bewirken von Ungleichmäßigkeit und im Grenzbereich verschiedener Farben bilden verschiedene Farbtinten miteinander Kleckse. Infolgedessen tendiert die Bildqualität zu einer deutlichen Verschlechterung. Daher ist es erforderlich, dass das Aufzeichnungsblatt hohes Tintenabsorptionsvermögen zeigt.
Zur Lösung dieser Probleme wurde herkömmlicherweise eine große Zahl von Techniken vorgeschlagen.
Beispiele sind ein Aufzeichnungsblatt, das Pigmente und feine Siliciumdioxidteilchen mit spezifizierten physikalischen Parametern umfasst, gemäß der Beschreibung in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-27976 und dergleichen; ein Aufzeichnungsblatt, das feine Siliciumdioxidteilchen, wie kolloides Siliciumdioxid, enthält, gemäß der Beschreibung in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-276789 und dergleichen; ein Aufzeichnungsblatt, das feine Aluminiumoxidhydratteilchen enthält, gemäß der Beschreibung in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-16517 und dergleichen, und dergleichen.
Diese Aufzeichnungsblätter des Hohlraumtyps, wobei feine Hohlräume in der Tintenempfangsschicht unter Verwendung feiner anorganischer Teilchen und eines hydrophilen Bindemittels gebildet sind, sind, da ein relativ hoher Glanz erhalten wird, als Glanzpapier hoher Qualität bevorzugt.
Als derartige feine anorganische Teilchen werden feine Siliciumdioxidteilchen mit anionischen Oberflächen vorzugsweise verwendet, da hervorragender Glanz erhalten wird. Von diesen sind Verbundteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr 100 nm, die durch Kombination feiner Siliciumdioxidteilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von nicht mehr als 30 nm, die unter Verwendung eines Gasphasenverfahrens synthetisiert wurden, mit einem kationischen Polymer hergestellt wurden, im Hinblick auf die mögliche Koexistenz von hohem Glanz und hohem Raumanteil besonders bevorzugt.
Ferner tritt nach der Tintenstrahlaufzeichnung das Problem auf, dass, wenn aufgezeichnete Bilder unter hoher Luftfeuchtigkeit gelagert werden oder Wassertröpfchen an Bildern haften, die Bilder zu Fleck- bzw. Klecksbildung neigen.
Zur Überwindung dieses Problems wurde eine Zahl von Techniken vorgeschlagen.
Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 57-36692 beschreibt die Verwendung eines basischen Beizmittellatex; die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 59-198188 beschreibt ein Verfahren der Imprägnation von Polyethylenimin und die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-174184 beschreibt die Verwendung von Polyarylamin als Beizmittel.
Ferner sind in den offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 6-234268, 7-125411 und dergleichen viele Techniken offenbart, bei denen die Färbungsaffinität eines Tintenfarbstoffs durch die Zugabe kationischer Beizmittel verbessert ist.
Jedoch ergeben fast alle der im Stand der Technik offenbarten die Probleme, dass bei Mischen mit feinen anorganischen Teilchen mit anionischen Oberflächen, wie Siliciumdioxid, die Neigung zur Bildung von Koagulaten besteht und gute Beschichtungszusammensetzungen nicht hergestellt werden können oder der Glanz der Oberfläche einer aufgetragenen Schicht deutlich abnimmt und dergleichen.
Zur Verbesserung dieses Punktes meldeten die Anmelder der vorliegenden Anmeldung in einer früheren Anmeldung (offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 10-217601) ein Patent an, in dem ein wasserlösliches kationisches Polymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von nicht mehr als 500 000 verwendet wurde. Unter Verwendung dieses wurden hervorragende Wasserbeständigkeit und Glanz erhalten.
Jedoch wurde als Ergebnis von Untersuchungen nach diesem Zeitpunkt ermittelt, dass, wenn innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums nach dem Drucken mit einem Tintenstrahldrucker tintenstrahlbedruckte Blätter in einer klaren Akte und dergleichen gestapelt oder gelagert wurden, Bilder zur Fleckenbildung während der Alterung tendierten. Daher wird eine weitere Verbesserung gewünscht.
Dieses Unscharfwerden während der Alterung hängt von den Arten der in der Tinte verwendeten Farbstoffe oder dem Gehalt an den wasserlöslichen organischen Lösemitteln mit hohem Siedepunkt ab. Ferner wurde ermittelt, dass das Unscharfwerden auch vom Farbstofffixiervermögen von Aufzeichnungsblättern abhängt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung präsentieren die vorliegende Erfindung, nachdem sie entdeckten, dass eine Bildunschärfe nach dem Drucken durch Verwendung der spezifizierten Struktur kationischer Polymere sowie des spezifizierten pH- Werts der Beschichtungsschicht verbessert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungsblatts, wobei bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer Hohlraumschicht, die aus feinen Teilchen sowie einem hydrophilen Bindemittel besteht, die Bildunschärfe nach dem Drucken verringert ist, während hoher Glanz sowie ein hoher Hohlraumanteil beibehalten werden.
Die JP 08282092 A stellt ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial bereit, das eine poröse Tintenabsorptionsschicht auf einem transparenten Träger umfasst, wobei die tintenabsorbierende Schicht anorganische Teilchen mit einer Teilchengröße von 50 bis 5000 nm und ein wasserlösliches kationisches Polymer, das von einem Monomer mit der Formel H₂C=CH-p-C₆H₄-CH₂-N⁺R₁R₂R₃ ableitbar ist, umfasst.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Tintenstrahlaufzeichnungblatt der Erfindung wird beschrieben.

1. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, umfassend einen Schichtträger mit einer darauf befindlichen tintenabsorbierenden Schicht, die ein hydrophiles Bindemittel, feine anorganische Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 200 nm und ein wasserlösliches kationisches Polymer der im folgenden beschriebenen Formel (1) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von nicht mehr als 100 000 gemäß der Bestimmung durch Gelpermeationschromatographie umfasst, wobei der pH-Wert der Oberfläche der tinten absorbierenden Schicht 3 bis 6,5 beträgt, Formel (1)
worin R für ein Wasserstoffatom oder eine C_1-4-Alkylgruppe steht, R₁, R₂ und R₃ jeweils unabhängig voneinander für eine optional substituierte Alkylgruppe stehen und J für eine Einfachbindung oder eine zweiwertige bindende Gruppe steht, X^– für ein Anion steht, Q für eine Wiederholungseinheit, die von einem Monomer mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe abgeleitet ist, steht, wobei Q den Fall umfasst, dass mindestens zwei Monomerarten polymerisiert sind, x für 40 bis 100 Mol-% steht und y für 0 bis 60 Mol-% steht.
2. Aufzeichnungsblatt nach obigem 1, wobei die feinen Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 200 nm ausgehend von anorganischen Teilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von nicht mehr als 30 nm erhältlich sind.
3. Aufzeichnungsblatt nach obigem 2, wobei der pH-Wert der Oberfläche der tintenabsorbierenden Schicht 3 bis 6 beträgt, x in der Formel (1) 50 bis 100 Mol-% beträgt und y in der Formel (1) 0 bis 50 Mol-% beträgt.
4. Aufzeichnungsblatt nach obigem 1, wobei der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser der anorganischen Teilchen nicht mehr als 30 nm beträgt.
5. Aufzeichnungsblatt nach obigem 4, wobei der pH-Wert der Oberfläche der tintenabsorbierenden Schicht 3 bis 6 beträgt x in der Formel (1) 50 bis 100 Mol-% beträgt und in der Formel (1) y 0 bis 50 Mol-% beträgt.
6. Aufzeichnungsblatt nach obigem 1, wobei die tintenabsorbierende Schicht ferner ein anderes kationisches Polymer als das oben beschriebene wasserlösliche kationische Polymer der Formel (1) umfasst.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird nun im folgenden detailliert angegeben.
Die tintenabsorbierende Schicht ist eine tintenabsorbierende Schicht des Hohlraumtyps, die aus einem hydrophilen Bindemittel und feinen anorganischen Teilchen besteht. Es wird angenommen, dass Tinte in den zwischen den feinen Teilchen gebildeten Hohlräumen, die durch Ausstatten einer Schicht des hydrophilen Bindemittels mit feinen Teilchen, die durch Einmischen anorganischer feiner Teilchen gebildet wurde, bewirkt wurden, absorbiert wird. Als Beispiele für feine anorganische Teilchen können weiße anorganische Pigmente, wie weiches Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, Ton, Talkum, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Hydrotalcit, Aluminiumsilicat, Diatomeenerde, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, synthetisches amorphes Siliciumdioxid, kolloides Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, kolloides Aluminiumoxid, Pseudoboehmit, Aluminiumhydroxid, Lithopone, Zeolith, Magnesiumhydroxid und dergleichen aufgelistet werden.
Diese anorganischen feinen Teilchen sind vorzugsweise diejenigen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von nicht mehr als 30 nm und noch besser nicht mehr als 16 nm im Hinblick darauf, die Vorteile der Erfindung deutlich zu erhalten. Die Untergrenze des Teilchendurchmessers der Primärteilchen beträgt im Hinblick auf die Schwierigkeit der Herstellung etwa 40 nm.
In der vorliegenden Erfindung ist Siliciumdioxid oder Pseudoboehmit bevorzugt, so dass insbesondere die Transparenz einer Schicht hoch ist und feine Hohlräume gebildet werden. Insbesondere wird ein Siliciumdioxid, das durch ein Gasphasenverfahren synthetisiert wurde, bevorzugt verwendet.
Als die feinen Siliciumdioxidteilchen, die durch ein Gasphasenverfahren synthetisiert wurden, ist beispielsweise die AEROSIL-Reihe, hergestellt von Nihon Aerosil Co., Ltd., im Handel erhältlich.
Diese anorganischen feinen Teilchen können in der Form der Primärteilchen oder in der Form aggregierter Sekundärteilchen verwendet werden. Die im Aufzeichnungsblatt beobachteten feinen Teilchen können wie in der Anmeldung beansprucht Beschränkungen aufweisen.
Die feinen Teilchen sind Teilchen, die die oben genannten anorganischen feinen Teilchen, die vorzugsweise durchschnittliche Durchmesser von nicht mehr als 200 nm aufweisen, umfassen. Hierbei wird der durchschnittliche Teilchendurchmesser feiner anorganischer Teilchen durch Ermittlung der Teilchendurchmesser von willkürlich ausgewählten 100 Teilchen unter Verwendung eines Mikroskops und Berechnung eines einfachen Mittelwerts (arithmetischer Mittelwert) erhalten. Der hier beschriebene Teilchendurchmesser wird durch den Durchmesser eines angenommenen Kreises, der die gleiche Fläche wie die Projektionsfläche jedes Korns hat, dargestellt.
Das Aufzeichnungsblatt der Erfindung umfasst mindestens die anorganischen feinen Teilchen, ein wasserlösliches kationisches Polymer und ein hydrophiles Bindemittel. In einer Ausführungsform werden die anorganischen feinen Teilchen durch Bildung kationischer Verbundteilchen mit dem kationischen Polymer der Formel (1) als bevorzugtes Beispiel verwendet.
Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der feinen Teilchen beträgt nicht mehr als 200 nm und vorzugsweise nicht mehr als 160 nm im Hinblick darauf, den Vorteil der Erfindung deutlich zu erhalten. Die Untergrenze des durchschnittlichen Teilchendurchmessers ist im Hinblick darauf, den Vorteil der Erfindung zu erhalten, nicht beschränkt. In der Praxis beträgt sie nicht weniger als etwa 20 nm, wenn die feinen Teilchen durch Verwendung der anorganischen feinen Teilchen mit dem primären durchschnittlichen Durchmesser gebildet werden.
Die tintenabsorbierende Schicht des Tintenstrahlaufzeichnungsblatts umfasst mindestens ein hydrophiles Bindemittel, feine Teilchen mit einem spezifischen Teilchendurchmesser und ein kationisches Polymer der Formel (1).
In einer Ausführungsform der Erfindung werden die oben genannten feinen anorganischen Teilchen bei der Bildung kationischer Verbundteilchen mit einem kationischen Polymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von nicht mehr als 100 000 der allgemeinen Formel (1) verwendet.
Diese feinen Teilchen, d.h. Verbundteilchen, werden durch Mischen des kationischen Polymers und der anorganischen feinen Teilchen hergestellt. Wenn eine ein wasserlösliches Polymer umfassende wässrige Lösung mit einer feine anorganische Teilchen mit anionischen Oberflächen umfassenden Dispersion ge mischt wird, wird eine Koagulation gebildet und das gebildete Gemisch so dispergiert, dass während dieser Zeitspanne gebildete Koagulate dispergiert werden.
Durch Durchführen dieser Dispersionsbehandlung wird eine Dispersion feiner anorganischer Teilchen, die einer kationischen Umwandlung unterzogen werden, erhalten. Als Dispersionsbehandlungsverfahren können eine Vielzahl einschlägig bekannter Homogenisatoren herkömmlicher Arten, beispielsweise ein Schnellrotationshomogenisator, ein Homogenisator des Mediumrührtyps (eine Kugelmühle, Sandmühle und dergleichen), ein Ultraschallhomogenisator, ein Kolloidmahlwerkhomogenisator, ein Walzenmahlwerkhomogenisator, ein Hochdruckhomogenisator und dergleichen, verwendet werden. Jedoch werden in der vorliegenden Erfindung ein Ultraschallhomogenisator oder ein Hochdruckhomogenisator vorzugsweise derart verwendet, dass feine Teilchen, beispielsweise ungelöste Koagulate, effizient dispergiert werden.
Der Ultraschallhomogenisator erzeugt allgemein Ultraschallwellen mit 20 bis 25 KHz, so dass Energie an der Grenzfläche zwischen Feststoff und Flüssigkeit konvergiert wird, was zur Dispersion führt, und eine Dispersion effizient durchgeführt wird. Er ist zur Herstellung einer kleineren Dispersionsmenge geeignet.
Andererseits ist ein Druckhomogenisator derart konstruiert, dass am Ausgang einer Hochdruckpumpe mit 3 oder 5 Kolben ein oder zwei Homogenventile angebracht sind, wobei der Zwischenraum unter Verwendung einer Schraube oder des Öldrucks eingestellt werden kann. Druck wird auf ein durch die Hochdruckpumpe transportiertes flüssiges Medium ausgeübt, während der Durchfluss unter Verwendung des Homogenventils beschränkt ist, und bei Passieren des Homogenventils werden feine ungelöste Koagulate zerkleinert.
Dieses System kann eine große Flüssigkeitsmenge kontinuierlich dispergieren und es wird vorzugsweise zur Herstellung einer großen Dispersionsmenge verwendet. Der auf das Homogenventil ausgeübte Druck beträgt allgemein zwischen 50 und 1000 kg/cm² und die Dispersion kann in einem Zyklus oder mehreren wiederholten Zyklen durchgeführt werden.
Die oben genannten Dispersionen können in einer Kombination von mindestens zwei Arten verwendet werden.
Bei der Herstellung einer kationischen Dispersion kann diese durch Zugabe verschiedener Arten Additive hergestellt werden.
Beispielsweise können, falls gewünscht, verschiedene Arten nichtionischer oder kationischer oberflächenaktiver Mittel, Antischaumbildner, nichtionische hydrophile Polymere (Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Polyacrylamid, verschiedene Arten Zucker, Gelatine, Pullulan und dergleichen), eine Dispersion nichtionischer oder kationischer Latices, wassermischbare organische Lösemittel (Ethylacetat, Methanol, Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Aceton und dergleichen), anorganische Salze, pH-Modulatoren und dergleichen verwendet werden.
Speziell sind wassermischbare organische Lösemittel aufgrund einer Minimierung der Bildung feiner ungelöster Koagulate, die durch Mischen von feinen anorganischen Teilchen und einem kationischen Polymer gebildet wurden, bevorzugt. Ein derartiges wassermischbares organisches Lösemittel wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-% und noch besser in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% in der Dispersion verwendet.
Wenn die kationische Dispersion hergestellt wird, kann der pH-Wert in breitem Umfang in Abhängigkeit von den Arten fei ner anorganischer Teilchen, Arten kationischer Polymere, verschiedenen Arten von Additiven und dergleichen variieren. Jedoch liegt der pH-Wert allgemein zwischen 1 und 8 und vorzugsweise zwischen 2 und 7.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten kationischen Polymere werden durch die allgemeine Formel (1) dargestellt.
In der allgemeinen Formel (1) steht R für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe.
R₁, R₂ und R₃ stehen jeweils unabhängig voneinander für eine Alkylgruppe und jeweils vorzugsweise für eine Methylgruppe oder Ethylgruppe. Jede dieser Alkylgruppen kann einen Substituenten aufweisen.
J steht für eine Einfachbindung oder eine zweiwertige Bindungsgruppe und vorzugsweise für CON(R') (R' steht für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann) als die organische Gruppe.
X^– steht für ein Anion (ein Halogenion, Methylsulfation, p-Toluolsulfonation und dergleichen).
Q steht für eine Wiederholungseinheit, die von einem Monomer mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe abgeleitet ist.
Als spezielle Beispiele für durch Q dargestellte Monomere können beispielsweise Styrol, Butadien, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Vinylacetat, Vinylether, Acrylamid, N-Methylacrylamid, N-Vinylimidazol, 4-Vinylpyridin, N-Vinylpyrrolidon, Vinylchlorid und dergleichen aufgelistet werden.
Q umfasst den Fall, wobei mindestens zwei Monomerarten polymerisiert sind. x steht für 40 bis 100 Mol-% und y für 0 bis 60 Mol-%, vorzugsweise steht x für 50 bis 100 Mol-% und y für 0 bis 50 Mol-% und noch besser beträgt x 70 bis 100 Mol-%, während y zwischen 0 und 30 Mol-% beträgt.
Spezielle Beispiele für kationische Polymere der allgemeinen Formel (1) sind angegeben.
Es ist erforderlich, dass das durchschnittliche Molekulargewicht, das durch das zahlengemittelte Molekulargewicht dargestellt wird, der kationischen Polymere der allgemeinen Formel (1) nicht mehr als 100 000 beträgt.
Das hier beschriebene anzahlgemittelte Molekulargewicht ist der durch Gelpermeationschromatographie erhaltene, in den Styrolwert umgewandelte Wert.
Wenn das anzahlgemittelte Molekulargewicht nicht mehr als 100 000 beträgt, werden Koagulate bei Zugabe einer wässrigen kationischen Polymerlösung zur feine anionische anorganische Teilchen enthaltenden Dispersion verhindert. Daher kann eine gleichförmige Dispersion gebildet werden. Wenn eine feine Verbundteilchendispersion, die aus einem derartigen kationischen Polymer und feinen anorganischen Teilchen besteht, auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt appliziert wird, kann kein hoher Glanz erhalten werden. Daher beträgt das anzahlgemittelte Molekulargewicht vorzugsweise nicht mehr als 50 000.
Die Untergrenze des anzahlgemittelten Molekulargewichts beträgt in Bezug auf die Wasserbeständigkeit von Farbstoffen allgemein mindestens 2000 und noch besser mindestens 5000.
Das Verhältnis der oben genannten feinen anorganischen Teilchen zu dem Polymer variiert in Abhängigkeit von den Arten feiner anorganischer Teilchen, den Durchmessern oder den Arten kationischer Polymere und dem durchschnittlichen Molekulargewicht, es beträgt jedoch allgemein zwischen 1:0,01 und 1:1.
Verschiedene Arten hydrophiler Bindemittel können bei dem Aufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Hydrophile Bindemittel sind bevorzugt, die weder zur Koagulation noch einer deutlichen viskositätserhöhenden Funktion führen, wenn sie mit feinen anorganischen Teilchen und kationischem Polymer gemischt werden. Als derartige hydrophile Bindemittel können beispielsweise Gelatine (vorzugsweise säurebehandelte Gelatine), Polyvinylpyrrolidon (vorzugsweise mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 200 000), Pullulan, Polyvinylalkohol oder Derivate desselben, Polyethylenglykol (vorzugsweise mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 100 000), Hydroxyethylcellulose, Dextran, Dextrin, wasserlösliches Polyvinylbutyral aufgelistet werden. Diese hydrophilen Bindemittel können individuell oder in einer Kombination von mindestens zwei Arten verwendet werden.
Besonders bevorzugte hydrophile Bindemittel sind Polyvinylalkohole oder kationmodifizierte Polyvinylalkohole.
Der durchschnittliche Polymerisationsgrad eines vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polyvinylalkohols liegt vorzugsweise zwischen 300 und 4000, und insbesondere sind diejenigen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 1000 bevorzugt, da die Sprödigkeit der gebildeten Schicht verbessert ist. Des weiteren liegt der Verseifungsgrad von Polyvinylalkohol vorzugsweise zwischen 70 und 100 % und noch besser zwischen 80 und 100 %.
Des weiteren wird der kationmodifizierte Polyvinylalkohol durch Verseifung eines Copolymers von ethylenischen ungesättigten Monomeren mit einer Kationgruppe mit Vinylacetat erhalten.
Als ethylenische ungesättigte Monomere mit einer Kationgruppe werden beispielsweise Trimethyl-(2-acrylamid-2,2-dimethylethyl)ammoniumchlorid, Trimethyl-(3-acrylamid-3,3-dimethylpropyl)ammoniumchlorid, N-Vinylimidazol, N-Vinyl-2-methylimidazol, N-(3-Dimethylaminopropyl)methacrylamid, Hydroxylethyltrimethylammoniumchlorid, Trimethyl(methacrylamidopropyl)ammoniumchlorid, N-(1,1-Dimethyl-3-dimethylaminopropyl)acrylamid und dergleichen aufgelistet.
Der Anteil von eine kationmodifizierte Gruppe enthaltenden Monomeren an einem kationmodifizierten Polyvinylalkohol beträgt zwischen 0,1 und 10 Mol-% Vinylacetat und vorzugsweise zwischen 0,2 und 5 Mol-%.
Der Polymerisationsgrad des kationmodifizierten Polyvinylalkohols beträgt allgemein zwischen 500 und 4000 und vorzugsweise zwischen 1000 und 4000.
Vorzugsweise liegt der Verseifungsgrad des kationmodifizierten Polyalkohols allgemein zwischen 60 und 100 Mol-% und vorzugsweise zwischen 70 und 99 Mol-%.
Das oben genannte hydrophile Bindemittel wird in einer relativ kleinen Menge für feine anorganische Teilchen derart ver wendet, dass die tintenabsorbierende Schicht als Hohlraumschicht fungiert. Das Bindemittel wird vorzugsweise in einer möglichst geringen Menge in einem Bereich, in dem die Schicht stabil gebildet wird und die Adhäsion am Träger ausreichend sichergestellt ist, verwendet. Allgemein beträgt die Menge zwischen 2/3 und 1/10 und besonders bevorzugt zwischen 1/4 und 1/8 für die oben genannten feinen anorganischen Teilchen.
Um hohen Glanz sowie einen hohen Hohlraumanteil ohne Beeinträchtigung der Schichtsprödigkeit zu erhalten, wird das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise durch Härter gehärtet.
Allgemein gesprochen sind derartige Härter Verbindungen mit einer Gruppe, die mit dem oben genannten hydrophilen Bindemittel reagieren kann, oder Verbindungen, die Reaktionen zwischen verschiedenen Gruppen, die in das hydrophile Bindemittel eingearbeitet sind, fördern und entsprechend den Arten der Bindemittel in geeigneter Weise gewählt und verwendet werden.
Als spezielle Beispiele für Härter werden beispielsweise Härter der Epoxyreihe (Diglycidylethylether, Ethylenglykoldiglycidylether, 1,4-Butandioldiglycidylether, 1,6-Diglycidylcyclohexan, N,N-Diglycidyl-4-glycidyloxyanilin, Sorbitpolyglycidylether, Glycerinpolyglycidylether und dergleichen), Härter der Aldehydreihe (Formaldehyd, Glyoxal und dergleichen), Verbindungen der Reihe von aktivem Halogen (2,4-Dichlor-4-hydroxy-1,2,5-s-triazin und dergleichen), Verbindungen der Reihe von aktivem Vinyl (1,3,5-Trisacryloyl-hexahydro-s-triazin, Bisvinylsulfonylmethylether und dergleichen), Borsäuren und Salze derselben, Borax, Aluminiumalaun und dergleichen aufgelistet.
Wenn Polyvinylalkohole und/oder kationmodifizierte Polyvinylalkohole als speziell bevorzugte hydrophile Bindemittel verwendet werden, werden vorzugsweise Härter verwendet, die aus Borsäuren und Salzen derselben und Härtern der Epoxyreihe ausgewählt sind.
Die am stärksten bevorzugten Härter sind die aus Borsäuren und Salzen derselben ausgewählten.
In der vorliegenden Erfindung zeigen die Borsäuren und Salze derselben Sauerstoffsäuren mit einem Boratom als Zentralatom und sie umfassen Orthoborsäure, Diborsäure, Metaborsäure, Tetraborsäure, Pentaborsäure und Octaborsäure und Salze derselben.
Die verwendete Menge der oben genannten Härter variiert in Abhängigkeit von den Arten der hydrophilen Bindemittel, Arten der Härter, Arten feiner anorganischer Teilchen, deren Verhältnis zu hydrophilen Bindemitteln und dergleichen, doch beträgt sie allgemein zwischen 5 und 500 mg pro Gramm des hydrophilen Bindemittels und vorzugsweise zwischen 10 und 400 mg.
Die oben genannten Härter können zu einer eine Hohlraumschicht bildenden Beschichtungszusammensetzung und/oder Beschichtungszusammensetzungen, die andere, der Hohlraumschicht benachbarte Schichten bilden, gegeben werden. Alternativ können Härter der Hohlraumschicht derart zugeführt werden, dass die oben genannte, eine Hohlraumschicht bildende Beschichtungszusammensetzung auf einen Träger appliziert wird, auf den eine einen Härter enthaltende Beschichtungszusammensetzung appliziert wurde, und ferner nach dem Auftragen und Trocknen einer härterfreien, eine Hohlraumschicht bildenden Beschichtungszusammensetzung eine Härterlösung hierauf appliziert wird. Jedoch werden im Hinblick auf die Produktionsef fizienz Härter vorzugsweise zu einer eine Hohlraumschicht bildenden Beschichtungszusammensetzung oder einer Beschichtungszusammensetzung einer der Hohlraumschicht benachbarten Schicht zugegeben, so dass Härter gleichzeitig mit der Bildung der Hohlraumschicht zugeführt werden.
Der tintenabsorbierenden Schicht des Tintenstrahlaufzeichnungsblatts der vorliegenden Erfindung und anderen Schichten, die nach Bedarf bereitgestellt wurden, können verschiedene andere Arten von Additiven als die oben beschriebenen zugesetzt werden.
Beispielsweise können Polystyrol, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäurester, Polyacrylamide, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder Copolymere derselben, Harnstoffharz oder feine organische Latexteilchen, wie Melaminharz und dergleichen, flüssiges Paraffin, Dioctylphthalat, Trikresylphosphat, feine Öltröpfchen, wie Siliconöl, verschiedene Arten kationischer Polymere, verschiedene Arten kationischer oder nichtionischer oberflächenaktiver Mittel, UV-Absorber gemäß der Beschreibung in den offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 57-74193, 57-87988 und 62-261476, Antiverfärbungsmittel gemäß der Beschreibung in den offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 57-74192, 58-87989, 60-72785, 61-146591, 1-95091 und 3-13376, fluoreszierende Aufhellmittel gemäß der Beschreibung in offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 59-42993, 59-52689, 62-280069, 61-242871 und 4-219266 und verschiedene einschlägig bekannte Arten von Additiven, wie pH-Regulatoren, beispielsweise Schwefelsäue, Phosphorsäure, Citronensäure, Natriumhydroxid, Kaliumcarbonat und dergleichen, Antischaumbildner, Antiseptika, Dickungsmittel, antistatische Mittel, Mattiermittel und dergleichen zugesetzt werden.
Das Hohlraumvolumen in der tintenabsorbierenden Schicht des Tintenstrahlaufzeichnungsblatts der vorliegenden Erfindung beträgt zwischen etwa 20 und 40 ml/m² und ferner beträgt der Hohlraumanteil in dieser Schicht zwischen 0,5 und 0,8.
Die oben genannten tintenabsorbierenden Schichten können aus mindestens zwei Schichten bestehen. In einem derartigen Fall können die Zusammensetzungen dieser tintenabsorbierenden Schichten gleich oder verschieden sein.
Wenn die tintenabsorbierenden Schichten aus mindestens zwei Schichten bestehen, kann das kationische Polymer der allgemeinen Formel (1) allen tintenabsorbierenden Schichten oder einigen derselben zugesetzt werden, jedoch wird es vorzugsweise der am weitesten vom Schichtträger entfernten tintenabsorbierenden Schicht zugesetzt.
Ferner können andere Polymere als kationische Polymere der allgemeinen Formel (1) in Kombination jeder tintenabsorbierenden Schicht zugesetzt werden. Die anderen Polymere als kationische Polymere der allgemeinen Formel (1) können optional aus kationischen Polymeren, von denen bekannt ist, dass sie bei Tintenstrahlaufzeichnungsblättern verwendet werden, gewählt werden, und besonders bevorzugt ist eines mit einem Zahlenmolekulargewicht von 1 000 bis 100 000.
Insbesondere beträgt für den Fall, dass ein kationisches Polymer mit einer tertiären Ammoniumbase ein Copolymer ist, der Anteil an dem kationischen Monomer nicht weniger als 10 Mol-%, vorzugsweise nicht weniger als 20 Mol-%, besonders bevorzugt nicht weniger als 30 Mol-%.
Das kationische Polymer mit einer tertiären Ammoniumbase kann allein oder in Kombinationen von zwei oder mehreren verwendet werden.
Spezielle Beispiele für das kationische Polymer sind aufgelistet, wobei dies nicht die Ausführungsform der Erfindung beschränkt.
Es ist erforderlich, dass der pH-Wert der Oberfläche der tintenabsorbierenden Schicht des Aufzeichnungsblatts der vorliegenden Erfindung im Bereich von 3 bis 6,5 liegt. Wenn der pH-Wert der Schichtoberfläche weniger als 3 beträgt, werden Wirkungen zur Verbesserung der Unschärfe nach dem Drucken nicht erhalten, selbst wenn das kationische Polymer der allgemeinen Formel (1) verwendet wird, und ferner nimmt das Tintenabsorptionsvolumen ab, wenn der Hohlraumanteil abnimmt. Ferner kommt es, wenn der pH-Wert der Schichtoberfläche 6,5 übersteigt, nicht zu einer Verringerung der Unschärfe nach dem Drucken und zu der Tendenz der Verringerung des Glanzes.
Der besonders bevorzugte pH-Wert der Schichtoberfläche liegt im Bereich von 3,6 bis 5,3.
Der pH-Wert der Schichtoberfläche der tintenabsorbierenden Schicht kann durch Tropfen von 20 bis 50 μl entionisiertem Wasser auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsblatts und Verwendung einer im Handel erhältlichen pH-Elektrode ohne weiteres ermittelt werden.
Als die Träger der Tintenstrahlaufzeichnungsblätter der vorliegenden Erfindung können in günstiger Weise herkömmliche Papierträger, Kunststoffträger, Verbundträger und ähnliche einschlägig bekannte verwendet werden. Jedoch sind, um klare Bilder mit erhöhter Dichte zu erhalten, hydrophobe Schichtträger, in die Tintenflüssigkeit nicht eindringt, bevorzugt.
Als hydrophobe Schichtträger werden vorzugsweise transparente oder opake Kunstharzfolienträger, Papierträger, die durch Laminieren der Papieroberflächen mit Polyethylen präpariert wurden, und dergleichen verwendet.
Die transparenten Träger umfassen Folien, die aus Materialien wie beispielsweise Harzen der Polyesterreihe, Harzen der Diacetatreihe, Harzen der Triacetatreihe, Harzen der Acrylreihe, Harzen der Polycarbonatreihe, Harzen der Polyvinylchloridreihe, Harzen der Polyimidreihe, Cellophan, Celluloid und dergleichen bestehen. Von diesen sind diejenigen bevorzugt, die, wenn sie für OHP verwendet werden, gegenüber Wärmestrah lung haltbar sind, und Polyethylenterephthalat ist besonders bevorzugt. Die Dicke derartiger transparenter Träger beträgt vorzugsweise zwischen etwa 10 und etwa 200 μm. Vorzugsweise werden Unterschichten auf der Tintenempfangsschichtseite und der Rückschichtseite im Hinblick auf die Adhäsion der Tintenempfangsschicht und Rückschicht am Träger bereitgestellt.
Ferner werden vorzugsweise als Träger, die verwendet werden, wenn keine Transparenz erforderlich ist, ein harzbeschichtetes Papier (sogen. RC-Papier), das eine weiße Pigmente und dergleichen umfassende, polyolefinharzbeschichtete Schicht auf mindestens einer Oberfläche eines Papierträgers aufweist und sogenanntes weißes PET, das durch Zugabe weißer Pigmente zu Polyethylenterephthalat hergestellt wurde, verwendet.
Zum Zwecke der Verstärkung der Adhäsionsfestigkeit zwischen dem oben genannten Träger und der Tintenempfangsschicht wird der Träger vorzugsweise vor Auftragung der Tintenempfangsschicht einer Koronaentladungsbehandlung und Haftgrundbeschichtung unterzogen. Ferner ist es nicht immer erforderlich, dass das Aufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung farblos ist und dies kann ein farbiges Aufzeichnungsblatt sein.
Als Tintenstrahlaufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung ist ein Papierträger, der mit Polyethylen auf beiden Oberflächen laminiert ist, besonders bevorzugt, da aufgezeichnete Bilder photographischen Qualitäten nahe kommen und mit relativ geringen Kosten erhalten werden. Ein derartiger polyethylenlaminierter Papierschichtträger wird im folgenden beschrieben.
Für einen Papierträger verwendetes Papier wird unter Verwendung von Holzpulpe als Hauptausgangsmaterial und zusätzlich, falls erforderlich, synthetischer Pulpe, wie Polypropylen und dergleichen, oder einer Kunstfaser, wie Nylon, Polyester und dergleichen, produziert. Als Holzpulpe können beliebig LBKP, LBSP, NBKP, NBSP, LDP, NDP, LUKP und NUKP verwendet werden. Jedoch werden LBKP, NBSP, LNSP, NDP und LDP mit einem Anteil kürzerer Fasern vorzugsweise in einem größeren Anteil verwendet. Jedoch beträgt das Gehaltsverhältnis von LBSP und/oder LDP vorzugsweise zwischen 10 und 70 Gew.-%.
Als die oben genannte Pulpe wird chemische Pulpe (Sulfatzellstoff oder Sulfitzellstoff), die minimale Verunreinigungen enthält, vorzugsweise verwendet, und eine Pulpe, die zum Erhöhen der Weiße einer Bleichbehandlung unterzogen wurde, ist ebenfalls vorteilhaft.
In das Papier können ggf. höhere Fettsäuren, Leimmittel, wie ein Alkylketendimer und dergleichen, Weißpigmente, wie Calciumcarbonat, Talkum, Titanoxid und dergleichen, Papierfestigungsmittel, wie Stärke, Polyacrylamid, Polyvinylalkohol und dergleichen, fluoreszierende Aufhellmittel, Feuchthaltemittel, wie Polyethylenglykol und dergleichen, Dispergiermittel, Weichmacher, wie ein quaternäres Ammonium und dergleichen, gegeben werden.
Der Entwässerungsgrad von zur Papierherstellung verwendeter Pulpe beträgt vorzugsweise zwischen 200 und 500 ml gemäß der CSF-Spezifikation. Ferner beträgt die Summe der Gewichtsprozente des 24-mesh-Rückstands und der Gewichtsprozente des berechneten 42-mesh-Anteils in Bezug auf die Faserlänge nach Schlagen, die in JIS-P-8207 spezifiziert ist, vorzugsweise zwischen 30 und 70 %. Ferner beträgt der Gewichtsprozenzmenge des 4-mesh-Rückstands vorzugsweise nicht mehr als 20 Gew.-%.
Das Gewicht des Papiers liegt vorzugsweise zwischen 30 und 250 g/m² und noch besser zwischen 50 und 200 g/m². Die Dicke des Papiers liegt vorzugsweise zwischen 40 und 250 μm.
Das Papier kann während oder nach dem Papierherstellungsverfahren kalandriert werden, wobei erhöhte Glätte erhalten wird. Die Dichte des Papiers liegt allgemein zwischen 0,7 und 1,2 g/m² (JIS-P-8118). Ferner beträgt die Steifigkeit des Rohpapiers vorzugsweise zwischen 20 und 200 g unter den in JIS-P-8143 spezifizierten Bedingungen.
Ein Oberflächenleimmittel kann auf die Oberfläche des Papiers aufgetragen werden. Als Oberflächenleimmittel können die gleichen wie die oben beschriebenen, die in das Papier eingearbeitet werden können, verwendet werden.
Der pH-Wert des Papiers beträgt, wenn er unter Verwendung eines in JIS-P-8113 spezifizierten Heißwasserextraktionsverfahrens ermittelt wurde, vorzugsweise zwischen 5 und 9.
Als Polyethylen, das beide Oberflächen des Papiers bedeckt, wird hauptsächlich Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und/oder Polyethylen hoher Dichte (HDPE) verwendet. Jedoch können andere als diese, LLDPE, Polypropylen und dergleichen, partiell verwendet werden.
Speziell ist eine Polyethylenschicht auf der Oberfläche einer Tintenempfangsschicht vorzugsweise eine, bei der, wie bei photographischem Papier durchgeführt wird, Titanoxid des Rutil- oder Anatastyps in Polyethylen eingearbeitet ist und Opazität sowie Weiße verbessert sind. Der Gehalt an Titanoxid beträgt allgemein zwischen 3 und 20 Gew.-% des Polyethylens und vorzugsweise zwischen 4 und 13 Gew.-%.
Polyethylenbeschichtetes Papier kann als Glanzpapier verwendet werden. Ferner kann in der vorliegenden Erfindung polyethylenbeschichtetes Papier mit einer matten oder seidenglänzenden Oberfläche ebenfalls verwendet werden, wobei dieses durch Prägen, wenn Polyethylen durch Schmelzextrusion auf die Oberfläche des Papiers aufgetragen wird, hergestellt wird.
Die verwendete Polyethylenmenge auf beiden Oberflächen des Papiers wird so bestimmt, dass nach dem Anbringen einer Tintenempfangsschicht und einer Rückschicht die Tendenz zur Kräuselung bzw. Wellung bei niedriger und hoher Luftfeuchtigkeit minimiert ist. Allgemein liegt die Dicke der Polyethylenschicht auf der Tintenempfangsschichtseite im Bereich von 20 bis 40 μm und die der Rückschichtseite im Bereich von 10 bis 30 μm.
Ferner wird der oben genannte polyethylenbeschichtete Papierträger mit den folgenden Eigenschaften vorzugsweise verwendet.

1. Zugfestigkeit: die in JIS-P-8113 spezifizierte Festigkeit, 2 bis 30 kg in Längsrichtung und 1 bis 20 kg in seitlicher Richtung.
2. Reißfestigkeit: 10 bis 200 g in Längsrichtung und 20 bis 200 g in seitlicher Richtung gemäß dem in JIS-P-8116 spezifizierten Verfahren.
3. Kompressionselastizitätsmodul: 103 kgf/cm² oder mehr.
4. Beck-Oberflächenglätte: vorzugsweise nicht weniger als 20-s-Licht für eine Glanzoberfläche unter den in JIS-P-8119 spezifizierten Bedingungen und für einen geprägten Papierträger akzeptabel für weniger als diesen Wert.
5. Opazität: der Durchlässigkeitsgrad für sichtbares Licht beträgt vorzugsweise nicht mehr als 20 % und noch besser nicht mehr als 15 % unter den Messbedingungen von parallelem Lichteinfall/diffuser Lichttransmission.

Mit dem Aufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung werden, falls erforderlich, verschiedene Arten hydrophiler Schichten, wie eine Hohlraumschicht, eine Unterschicht und dergleichen, die optional verwendet werden, auf einen Träger unter Verwendung eines in geeigneter Weise aus den einschlägig bekannten ausgewählten Verfahrens aufgetragen. Ein bevorzugtes Verfahren besteht darin, dass eine die jeweilige Schicht bildende Beschichtungszusammensetzung aufgetragen und getrocknet wird. In diesem Fall können mindestens zwei Schichten gleichzeitig aufgetragen werden. Insbesondere ist eine gleichzeitige Auftragung bevorzugt, die alle hydrophilen Bindemittelschichten gleichzeitig aufträgt.
Als das Beschichtungsverfahren werden vorzugsweise ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Stabbeschichtungsverfahren, ein Luftrakelbeschichtungsverfahren, ein Sprühbeschichtungsverfahren, ein Vorhangbeschichtungsverfahren oder ein Extrusionsbeschichtungsverfahren unter Verwendung eines Gleittrichters gemäß der Beschreibung in US-Patent 2 681 294 verwendet.
Wenn Bilder unter Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungsblattes der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet werden, wird ein Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung einer Tinte auf Wasserbasis vorzugsweise verwendet.
Die Tinte auf Wasserbasis umfasst flüssige Medien, die primär aus einem Farbmittel und Wasser und anderen Additiven bestehen. Als Farbmittel können wasserlösliche Farbstoffe und wasserdispergierte Pigmente, die im Hinblick auf Tintenstrahldruck einschlägig bekannt sind, wie Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe oder Lebensmittelfarbstoffe und dergleichen, verwendet werden.
Als Lösemittel von Tinten auf Wasserbasis werden Wasser und verschiedene wasserlösliche organische Lösemittel, beispielsweise Alkohole, wie Methylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, tert.-Butylalkohol, Isobutylalkohol und dergleichen; Amide, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid und dergleichen; Ketone oder Ketonalkohole, wie Aceton, Diacetonalkohol und dergleichen; Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan und dergleichen; Polyalkylenglykole, wie Polyethylenglykol, Polypropylenglykol und dergleichen; mehrwertige Alkohole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Triethylenglykol, 1,2,6-Hexantriol, Thioglykol, Hexylenglykol, Diethylenglykol, Glycerin, Triethanolamin und dergleichen; Niederalkylether mehrwertiger Alkohole, wie Ethylenglykolmethylether, Diethylenglykolmethyl(oder ethyl)ether, Triethylenglykolmonobutylether und dergleichen; und dergleichen aufgelistet.
Von einer Zahl dieser wasserlöslichen organischen Lösemittel sind mehrwertige Alkohole, wie Diethylenglykol, Triethanolamin, Glycerin und dergleichen, und Niederalkylether mehrwertiger Alkohole, wie Triethylenglykolmonobutylether und dergleichen, bevorzugt.
Andere Additive für die Tinten auf Wasserbasis umfassen beispielsweise pH-Regulatoren, Sequestrierungsmittel, Schimmelmittel, Viskositätsmodifizierungsmittel, Oberflächenspannungseinstellmittel, Netzmittel, oberflächenaktive Mittel, Rostschutzmittel und dergleichen.
Zur Verbesserung der Benetzbarkeit auf einem Aufzeichnungsblatt weist die Tintenlösung auf Wasserbasis allgemein bei 20 °C eine Oberflächenspannung im Bereich von 2,5 × 10^–2 bis 6 × 10^–2 N/m und vorzugsweise im Bereich von 3 × 10^–2 bis 5 × 10^–2 N/m auf.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die folgenden Beispiele erklärt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Ferner steht "%" in den Beispielen für den absoluten Trockengewichtsprozentsatz, falls nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Unter Rühren bei Raumtemperatur wurden 4500 ml einer 18 %igen wässrigen Dispersion A1 (mit einem pH von 2,5 und einem Gehalt von 3 Gew.-% Ethanol), in der Gasphasenverfahren-Siliciumdioxid (A300, hergestellt von Nihon Aerosil Kogyo Co.) mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von etwa 0,007 μm zuvor und gleichförmig dispergiert worden war, zu 1000 ml einer wässrigen Lösung C1 (mit einem pH von 2,5 und einem Gehalt von 2 g des Antischäumungsmittels SN381, hergestellt von Sannobuko Co.), die 12 Gew.-% des als Beispiel angegebenen kationischen Polymers P-1 (mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 25000), 3 Gew.-% n-Propanol und 2 Gew.-% Ethanol enthielt, gegeben.
Als nächstes wurden 350 ml einer wässrigen Mischlösung, die Borsäure und Borax 1:1 (mit einer Konzentration von 5 % Borsäure bzw. Borax) enthielt, unter Rühren allmählich zugegeben.
Als nächstes wurde das gebildete Gemisch einer Dispersion mit einem Druck von 500 kg/cm² unter Verwendung eines Hochdruckhomogenisators, hergestellt von Sanwa Kogyo Co., unterzogen und die nahezu transparente Dispersion B1 erhalten.

Als nächstes wurden unter Verwendung der oben genannten Dispersion B1 vier Arten von Beschichtungszusammensetzungen, die im folgenden beschrieben sind, hergestellt. Beschichtungszusammensetzung der ersten Schicht (Angabe der Mengen pro Liter der Beschichtungszusammensetzung)

Siliciumdioxiddispersion B1	650 ml
Dispersion von fluoreszierendem Aufhellmittel (im folgenden beschrieben)	20 ml
Titanoxiddispersion (im folgenden beschrieben)	25 ml
Polyvinylalkohol (PVA203, hergestellt von Kuraray Co.), 10 %ige wässrige Lösung	5 ml
Polyvinylalkohol (PVR235, hergestellt von Kuraray Co.), 5 %ige wässrige Lösung	270 ml
Latexdispersion (AE803, hergestellt von Showa Kobunshi Kogyo Co.)	20 ml
Entionisiertes Wasser zum Auffüllen auf	1000 ml

Beschichtungszusammensetzung der zweiten Schicht (Angabe der Mengen pro Liter der Beschichtungszusammensetzung)

Siliciumdioxiddispersion B1	650 ml
Dispersion von fluoreszierendem Aufhellmittel (im folgenden beschrieben)	30 ml
Polyvinylalkohol (PVA203, hergestellt von Kuraray Co.), 10 %ige wässrige Lösung	5 ml
Polyvinylalkohol (PVA235, hergestellt von Kuraray Co.), 5 %ige wässrige Lösung	270 ml
Latexdispersion (AE803, hergestellt von Showa Kobunshi Kogyo Co.)	20 ml
Entionisiertes Wasser zum Auffüllen auf	1000 ml

Beschichtungszusammensetzung der dritten Schicht (Angabe der Mengen pro Liter der Beschichtungszusammensetzung)

Siliciumdioxiddispersion B1	620 ml
Dispersion von fluoreszierendem Aufhellmittel (im folgenden beschrieben)	20 ml

Polyvinylalkohol (PVA203, hergestellt von Kuraray Co.), 10 %ige wässrige Lösung	5 ml

Polyvinylalkohol (PVA235, hergestellt von Kuraray Co.), 5 %ige wässrige Lösung	270 ml
Latexdispersion (AE803, hergestellt von Showa Kobunshi Kogyo Co.)	20 ml
Entionisiertes Wasser zum Auffüllen auf	1000 ml

Beschichtungszusammensetzung der vierten Schicht (Angabe der Mengen pro Liter der Beschichtungszusammensetzung)

Siliciumdioxiddispersion B1	600 ml
Polyvinylalkohol (PVA203, hergestellt von Kuraray Co.), 10 %ige wässrige Lösung	5 ml
Polyvinylalkohol (PVA235, hergestellt von Kuraray Co.), 5 %ige wässrige Lösung	270 ml
Oberflächenaktives Mittel (Saponin), 10 %ige wässrige Lösung	10 ml
Silicondispersion (BT-22-839, hergestellt von Toray-Dow Corning-Silicone Co.)	20 ml
Entionisiertes Wasser zum Auffüllen auf	1000 ml

Dispersion von fluoreszierendem Aufhellmittel: Unter Erhitzen wurden zu 100 ml einer 3 %igen wässrigen säurebehandelten Gelatinelösung (die 4 g Saponin und 2 g des kationischen Polymers P-9 enthielt) eine Lösung gegeben, die durch Auflösen von 0,6 g eines öllöslichen fluoreszierenden Aufhellmittels (UVITEX-OB, hergestellt von Ciba-Geigy Co.) und 12 g Diisodecylphthalat in 25 ml Ethylacetat hergestellt wurde, und das gebildete Gemisch wurde unter Verwendung eines Ultraschallhomogenisators emulsionsdispergiert. Das Gesamtvolumen wurde dann auf 140 ml durch Zugabe von entionisiertem Wasser eingestellt.
Titanoxiddispersion: Dispersion, die 50 Gew.-% Titanoxid (W10), hergestellt von Ishihara Sangyo Co., umfasst.
Die Viskosität von jeder der oben genannten Beschichtungszusammensetzungen betrug zwischen 30 und 40 mPa·s bei 40 °C und zwischen 10 000 und 20 000 mPa·s bei 15 °C.
Beschichtungszusammensetzungen, die wie oben beschrieben hergestellt wurden, wurden auf die Aufzeichnungssseitenoberfläche (mit einem 75°-Glanz von 32 % des Trägers, auf den eine Unterschicht mit Gelatine von 0,1 g/m² appliziert worden war) eines Papierträgers von 170 g/m² (mit einer Dicke von 240 μm), der mit Polyethylen auf beiden Oberflächen laminiert war (mit einer Dicke von etwa 35 μm und einem Gehalt von 6 Gew.-% Titandioxid des Anatastyps in der Polyethylenschicht auf der Aufzeichnungsoberfläche und einer Polyethylenschicht einer Dicke von etwa 30 μm auf der rückseitigen Oberfläche) in der Reihenfolge der ersten Schicht (50 μm), der zweiten Schicht (50 μm), der dritten Schicht (50 μm) und der vierten Schicht (50 μm) appliziert. Der Wert in Klammern zeigt die jeweilige Nassschichtdicke. Die erste bis vierte Schicht wurden gleichzeitig aufgetragen.
Jede Beschichtungszusammensetzung wurde bei 40 °C unter Verwendung eines Gleittrichters des Vierschichttyps aufgetragen und unmittelbar nach der Auftragung 20 s in einer bei 0 °C gehaltenen Kühlzone gekühlt. Die Beschichtung wurde dann nacheinander unter Verwendung von geblasener Luft bei 20 bis 30 °C während 60 s, geblasener Luft bei 45 °C während 60 s und geblasener Luft bei 50 °C während 60 s getrocknet und auf diese Weise wurde das Aufzeichnungsblatt 1 der vorliegenden Erfindung erhalten.
Anschließend wurde das erhaltene Aufzeichnungsblatt bei 35 °C zwei Tage gelagert.
Als nächstes wurden die Dispersionen B2 bis B10 gemäß Dispersion B1 hergestellt, wobei jedoch im Aufzeichnungsblatt 1 ka tionische Polymere wie in Tabelle 1 angegeben ausgetauscht wurden, und Aufzeichnungsblatt 2 bis Aufzeichnungsblatt 10 wurden gemäß Aufzeichnungsblatt 1 hergestellt.
Die hergestellten Tintenstrahlaufzeichnungsblätter wurden in Bezug auf die im folgenden beschriebenen Punkte beurteilt.

(1) pH-Wert der Oberfläche: 30 μl entionisiertes Wasser wurden auf eine tintenabsorbierende Schicht getropft und der pH-Wert der Schichtoberfläche wurde bei Raumtemperatur unter Verwendung einer Flachelektrode (GST-5313F), hergestellt von Toa Denpa Co., aufgezeichnet.
(2) Glanz: Der 75°-Glanz wurde unter Verwendung eines Glossmeter mit variablem Winkel (VGS-1001D P), hergestellt von Nippon Denshoku Kokyo Co., aufgezeichnet.
(3) Bildunschärfe: Linien mit einer Breite von etwa 0,3 mm von M, C und K wurden unter Verwendung von PM750C, hergestellt von Seiko-Epson Co., gedruckt und bei 23 °C eine Woche aufbewahrt. Die Dichte jeder gedruckten Linie wurde in Richtung der Breite unter Verwendung eines Mikrodensitometers gemessen und das Linienverbreiterungsverhältnis (Verhältnis der Linienbreite nach der Aufbewahrung zu der des Originals) wurde erhalten.

Tabelle 1 zeigt die erhaltenen Ergebnisse. TABELLE 1

*Vergleichsaufzeichnungsblätter

Das anzahlgemittelte Molekulargewicht eines Kationpolymers ist der durch Gelpermeationschromatographie erhaltene, in den Styrolwert umgewandelte Wert.
Feine Teilchen, die in der tintenabsorbierenden Schicht des Aufzeichnungsblatts 1 enthalten waren, wurden durch Elektronenmikroskopie als solche eines Durchmessers von 60 nm beobachtet. Vergleich-RP1
Vergleich-RP2
Auf der Basis der Ergebnisse in Tabelle 1 wurde ermittelt, dass jedes der Aufzeichnungsblätter 1 bis 7 (insbesondere 1 bis 7) hohen Glanz zeigt und ferner zu verringerter Unschärfe nach dem Drucken führt. Speziell wurde ermittelt, dass die Aufzeichnungsblätter 1 bis 5, bei denen Polymere mit einem Molekulargewicht von nicht mehr als 50 000 als die kationischen Polymere verwendet werden, hohen Glanz zeigen, und Aufzeichnungsblatt 1, 2 und 4 bis 6, die einen Anteil der kationischen Monomerkomponente von mindestens 70 % aufweisen, verringertes Unscharfwerden ergeben.
Im Gegensatz dazu wurde ermittelt, dass das Aufzeichnungsblatt 7, in dem ein kationisches Polymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von weniger als 100 000 verwendet wird, zu einer Verringerung des Glanzes führt, und das Aufzeichnungsblatt 8, in dem das kationische Vergleichspolymer RP1 mit einem Anteil des kationischen Monomers von 30 verwendet wird, und das Aufzeichnungsblatt 9, bei dem ein kationisches Polymer verwendet wird, das durch Polymerisation kationischer Monomere, die nicht durch die allgemeine Formel (1) dargestellt werden, hergestellt wurde, zu einem stärker erhöhten Unscharfwerden als die Aufzeichnungsblätter der vorliegenden Erfindung führen.
Beispiel 2
Die Dispersionen B1(a) bis B1(f) wurden gemäß Dispersion B1 hergestellt, wobei jedoch bei der Herstellung der im Aufzeichnungsblatt 1 von Beispiel 1 verwendeten Dispersion B1 der pH-Wert der jeweiligen Lösungen A1 und Cl variiert wurde, und die Aufzeichnungsblätter 1(a) bis (f) wurden gemäß Aufzeichnungsblatt 1 hergestellt.
Die Beurteilung wurde gemäß Beispiel 1 durchgeführt und die in Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse wurden erhalten. Ferner wurde die Tintenabsorptionsrate unter Verwendung einer Bristow-Testvorrichtung, hergestellt von Kumagai Riki Kogyo Co. ermittelt und die während einer Kontaktzeit von 2 s übertragene Tintenmenge wurde als Tintenabsorptionsvolumen erhalten. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. TABELLE 2
Auf der Basis der in Tabelle 2 angegebenen Ergebnisse zeigte sich, dass die Aufzeichnungsblätter 1, 1(b) bis 1(e) mit einem pH-Wert der Schichtoberfläche von 3 bis 6 zu verringertem Unscharfwerden führen, und, wenn Aufzeichnungsblätter einen anderen pH-Wert als diesen aufweisen, Wirkungen zur Minimierung von Unscharfwerden klein sind. Es zeigte sich auch, dass insbesondere die Aufzeichnungsblätter 1, A1(c) und 1(d), die einen pH-Wert der Schichtoberfläche von 3,6 bis 5,3 aufweisen, zu verringertem Unscharfwerden führen und des weiteren zu einer minimalen Verringerung des Absorptionsvolumens und Glanzes führen.
Beispiel 3
Die Dispersionen B12 bis B17 wurden gemäß Dispersion B1 hergestellt, wobei jedoch bei der Herstellung der in Aufzeichnungsblatt 1 von Beispiel 1 verwendeten Dispersion B1 die im folgenden angegebene Modifizierung durchgeführt wurde und die Aufzeichnungsblätter 12 bis 17 wurden gemäß Aufzeichnungsblatt 1 hergestellt.
Dispersion 12: Die Menge des kationischen Polymers wurde auf 2/3 der in Dispersion B1 verringert.
Dispersion 13: Siliciumdioxidteilchen in der Dispersion B1 wurden durch Gasphasenverfahren-Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,012 μm (A200, hergestellt von Nihon Aerosil Kogyo Co.) ersetzt.
Dispersion 14: Siliciumdioxidteilchen in der Dispersion B1 wurden durch Gasphasenverfahren-Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,04 μm (OX50, hergestellt von Nihon Aerosil Kogyo Co.) ersetzt.
Dispersion 15: Siliciumdioxidteilchen in der Dispersion B1 wurden durch ein 1:1-Gemisch, bezogen auf das Gewicht, des in B1 verwendeten Gasphasenverfahren-Siliciumdioxids mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,007 μm und des in B13 verwendeten Gasphasenverfahren-Siliciumdioxids mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,012 μm ersetzt.
Dispersion 16: Siliciumdioxidteilchen in der Dispersion B1 wurden durch ein 4:1-Gemisch, bezogen auf das Gewicht, des in B1 verwendeten Gasphasenverfahren-Siliciumdioxids mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,007 μm und des in B13 verwendeten Gasphasenverfahren-Siliciumdioxids mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,04 μm ersetzt.
Dispersion 17: Siliciumdioxidteilchen in der Dispersion B1 wurden durch ein 1:1-Gemisch, bezogen auf das Gewicht, des in B1 verwendeten Gasphasenverfahren-Siliciumdioxids mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,07 μm und des in B14 verwendeten Gasphasenverfahren-Siliciumdioxids mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 0,04 μm ersetzt.
Der in der tintenabsorbierenden Schicht in jedem Aufzeichnungsblatt enthaltene Teilchendurchmesser wurde durch ein Elektronenmikroskop ermittelt und das Ergebnis ist in Tabelle 3 angegeben. Für jedes Aufzeichnungsblatt 12 bis 17 betrug der pH-Wert an der Oberfläche 4,52 ± 0,1 gleich dem von Aufzeichnungsblatt 1. TABELLE 3
Die Aufzeichnungsblätter 1, 12, 13, 15 bis 17 zeigen im Hinblick auf Glanz und Bildunschärfe, die in Tabelle 3 angegeben sind, gute Ergebnisse, wobei insbesondere Prüflinge mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 150 nm im Hinblick auf den Glanz hervorragend sind.
Beispiel 4
Die Dispersion B1' in Aufzeichnungsblatt 1 von Beispiel 1 wurde gemäß Dispersion B1 hergestellt, wobei jedoch das Kationpolymer P-1 (durchschnittlichen Molekulargewicht etwa 25 000) in einer Menge von 12 Gew.-% durch das im folgende beschriebene Kationpolymer in einer Menge von 12 Gew.-%, das einem anderen kationischen Polymer als dem in Anspruch 4 auftretenden wasserlöslichen kationischen Polymer (a) entspricht, ersetzt wurde.
Das Aufzeichnungsblatt 1' wurde gemäß Aufzeichnungsblatt 1 hergestellt, wobei jedoch 650 ml der Siliciumdioxiddispersion B1' anstelle von 650 ml der Siliciumdioxiddispersion B1 bei der Herstellung der Beschichtungszusammensetzungen der ersten und zweiten Schicht verwendet wurde. Der pH-Wert der Oberfläche des Aufzeichnungsblatts 1' betrug 4,62.
Als Ergebnis der Beurteilung besitzt das Aufzeichnungsblatt 1' den Vorteil der Erfindung.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Ein Tintenstrahlaufzeichnungblatt kann erhalten werden, das im Hinblick auf Unscharfwerden eines Bildes nach Lagerung bei hoher Temperatur oder Lagerung in Stapeln verbessert ist.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, umfassend einen Schichtträger mit einer darauf befindlichen tintenabsorbierenden Schicht, die ein hydrophiles Bindemittel, feine anorganische Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 200 nm und ein wasserlösliches kationisches Polymer der im folgenden beschriebenen Formel (1) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von nicht mehr als 100 000 gemäß der Bestimmung durch Gelpermeationschromatographie umfasst, wobei der pH-Wert der Oberfläche der tintenabsorbierenden Schicht 3 bis 6,5 beträgt, Formel (1)
worin R für ein Wasserstoffatom oder eine C_1-4-Alkylgruppe steht, R₁, R₂ und R₃ jeweils unabhängig voneinander für eine optional substituierte Alkylgruppe stehen und J für eine Einfachbindung oder eine zweiwertige bindende Gruppe steht, X^– für ein Anion steht, Q für eine Wiederholungseinheit, die von einem Monomer mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe abgeleitet ist, steht, wobei Q den Fall umfasst, dass mindestens zwei Monomerarten polymerisiert sind, x für 40 bis 100 Mol-% steht und y für 0 bis 60 Mol-% steht.
Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, wobei die feinen Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 200 nm ausgehend von anorganischen Teilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von nicht mehr als 30 nm erhältlich sind.
Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 2, wobei der pH-Wert der Oberfläche der tintenabsorbierenden Schicht 3 bis 6 beträgt, x in der Formel (1) 50 bis 100 Mol-% beträgt und y in der Formel (1) 0 bis 50 Mol-% beträgt.
Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, wobei der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser der anorganischen Teilchen nicht mehr als 30 nm beträgt.
Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 4, wobei der pH-Wert der Oberfläche der tintenabsorbierenden Schicht 3 bis 6 beträgt und in der Formel (1) x 50 bis 100 Mol-% beträgt und y 0 bis 50 Mol-% beträgt.
Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, wobei die tintenabsorbierende Schicht ferner ein anderes kationisches Polymer als das oben beschriebene wasserlösliche kationische Polymer der Formel (1) umfasst.