JP3990238B2

JP3990238B2 - Inkjet recording element and printing method

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Publication number: JP3990238B2
Application number: JP2002255459A
Authority: JP
Inventors: サダシバンスリダー; アンガロエリザベス; チュリシン; マリオンバイアージョン; エドワードデッカーデイビッド; イーワンシャオル
Original assignee: イーストマンコダックカンパニー
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2003154750A; EP1288010A3; EP1288010A2; EP1288010B1; DE60207948T2; DE60207948D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録要素および当該要素を使用する印刷方法に関する。より詳細には、本発明は、種々の粒子を含有しているインクジェット記録要素に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的なインクジェット記録システムまたはインクジェット印刷システムにおいては、インク液滴が、記録要素または記録媒体に向かってノズルから高速で噴射され、媒体上に画像を生ずる。インク液滴（または記録液体）は、一般に、記録薬剤（例えば、染料または顔料）および大量の溶媒を含んでなる。溶媒（またはキャリア液体）は、概して、水、有機材料（例えば、一価アルコール、多価アルコールまたはそれらの混合物）から作られている。
【０００３】
インクジェット記録要素は、概して、少なくとも一方の表面に、インク受容層または画像形成層を担持している支持体を含んでなり、このような要素には、不透明な支持体を有する、反射式観察を目的とするもの、および透明な支持体を有する、透過光による観察を目的とするものが含まれる。
【０００４】
このような画像記録要素において写真画質の画像を達成および維持するためには、インクジェット記録要素が、
・容易に濡れ、パドリング(puddling)、すなわち隣接するインクドットの合体（不均一な濃度につながる）がまったく無く、
・画像の滲みをまったく示さず、
・高濃度のインクを吸収し、素速く乾燥して、次のプリントまたは他の表面に接して積み重ねられた際に要素がいっしょにブロッキングを起こすのを防止する能力を呈し、
・支持体および／または層（複数であってもよい）の間の相互作用に起因する不連続性もしくは欠陥（例えば、亀裂、はじき、櫛筋など）をまったく示さず、
・未吸収の染料が自由表面で凝集して染料の結晶化（像形成領域においてブルーミング作用またはブロンジング作用を生ずる）を起こさせず、
・水との接触または日光、タングステン灯、もしくは蛍光灯による輻射線との接触に由来する退色を防止するように最適化された画像堅牢度を有する、
ものでなければならないことは周知である。
【０００５】
殆ど瞬間的なインク乾燥時間および良好な画質を同時に提供するインクジェット記録要素が望ましい。しかしながら、記録要素が適合する必要のあるインクの組成および容量は広範囲にわたるので、インクジェット記録媒体のこれらの要求条件を同時に達成するのは困難である。
【０００６】
多孔質または非多孔質の支持体の片面もしくは両面に好適な画像受容層として作用する多孔質または非多孔質の単層コーティングもしくは多層コーティングを用いるインクジェット記録要素が知られている。非多孔質コーティングを使用する記録要素は概して良好な画質を有するけれども、インク乾燥時間が不良である。多孔質コーティングを使用する記録要素は概してコロイド状微粒子を含有しており、不良な画質を有するけれども、優れた乾燥時間を呈する。
【０００７】
インクジェット印刷と共に使用するための多種多様な種々のタイプの多孔質画像記録要素が知られているけれども、当該技術分野には多くの未解決の問題があり、既知の製品には、それらの商業的有用性を厳しく制限する多くの欠陥が存在する。多孔質画像記録層の設計における大きい難題は、非微粒子物をできるだけ用いずに、良好な品質の、亀裂の無いコーティングを得ることができるようにするということである。非微粒子物が多く存在し過ぎると、画像記録層が多孔質ではなくなり、不良なインク乾燥時間を呈するようになる。
【０００８】
欧州特許第 813,978号は、微細粒子、親水性バインダー、および油滴を含んでなるインク吸収層が使用されているインクジェット記録要素に関する。しかしながら、この要素には、油滴が表面に移動して、画像の外観の変化を生ずるという点において問題がある。
【０００９】
米国特許第 6,197,381号は、微細無機粒子、親水性バインダー、および30℃以下のガラス転移温度を有する疎水性ラテックスを含んでなるコーティング組成物からの記録シートの製造に関する。しかしながら、この記録シートには、不良なインク乾燥時間を呈するという点において問題がある。
【００１０】
Final Program and Proceedings of IS&T NIP14, pp. 150-152は、無機コア／有機シェル粒子を含んでなる画像受容層を有する微孔質紙に関する。これらの有機シェルはカチオン性ポリマーである。しかしながら、これらのカチオン性ポリマーの性質または素生についての言及はまったく無い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、良好なコーティング品質を有する（とりわけ亀裂が少ない）多孔質インクジェット記録要素を提供することである。本発明のもう１つの目的は、印刷時に良好な画質を呈する（とりわけ、合体が少ない）インクジェット記録要素を提供することである。本発明のもう１つの目的は、上述の要素を使用する印刷方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的および他の目的は、
（ａ）直径が７〜40nmの一次粒径を有しており、 500nm 以下に凝集していてもよい無機粒子、
（ｂ）20〜 500nmの平均粒径を有するコロイド状粒子、
（ｃ）少なくとも20モル％のカチオン性媒染剤部分を有する水不溶性カチオン性高分子粒子、および
（ｄ） 100℃未満のＴg を有する有機ポリマーでカプセル化されている無機粒子、
を含む画像受容層を担持している支持体を含んでなる多孔質インクジェット記録要素を含む本発明によって達成される。
【００１３】
本発明の多孔質インクジェット記録要素は、良好なコーティング品質および印刷時の画質を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のもう１つの態様は、
I)ディジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを用意する工程、
II) 上記プリンターに、上述のインクジェット記録要素を装填する工程、
III)上記プリンターに、インクジェットインク組成物を装填する工程、および
IV) 上記ディジタルデータ信号に応答して上記インクジェットインク組成物を使用して上記画像受容層上に印刷する工程、
を含むインクジェット印刷方法に関する。
【００１５】
本発明において有用な無機粒子（ａ）の例には、アルミナ、ベーマイト、クレー、炭酸カルシウム、チタニア、焼成クレー、アルミノシリケート、シリカ、または硫酸バリウムが含まれる。これらの粒子は、多孔質であっても、非多孔質であってもよい。本発明の好ましい態様において、これらの無機粒子（ａ）は、金属酸化物、好ましくはヒュームド金属酸化物である。使用してもよいヒュームド金属酸化物の好ましい例には、ヒュームドシリカおよびヒュームドアルミナが含まれる。ヒュームド酸化物は、乾燥形態または凝集体の分散体として入手可能である。
【００１６】
多くのタイプの無機粒子が種々の方法によって製造され、画像受容層用に市販されており、非常に速いインクの乾燥を得るためには、画像受容層の多孔性が必要である。これらの粒子の間の孔は、印刷用インクがこの層を素速く通過して、外面から過ぎ去って、速乾の印象を与えるように、十分に大きく、かつ連続的でなければならない。同時に、これらの粒子は、それらの間に形成される孔が、可視光を散乱させないように、十分に小さいものとなるように配置されなければならない。
【００１７】
本発明のもう１つの好ましい態様において、上記無機粒子（ａ）は、凝集粒子の形態であってもよい。これらの凝集体は、直径が７〜40nmの、より小さい一次粒子を含んでなり、凝集して、直径が 500nm以下となっている。さらにもう１つの好ましい態様において、上記無機粒子（ａ）は、50nm〜 200nmの平均凝集粒径を有する。
【００１８】
本発明において有用なコロイド状粒子（ｂ）の例には、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、イットリア、または酸化アルミニウム三水和物が含まれる。これらの粒子は、多孔質であっても、非多孔質であってもよい。
【００１９】
もう１つの好ましい態様において、上記コロイド状粒子（ｂ）は、有機粒子（例えば、高分子粒子）であってもよい。本発明において有用な有機粒子の例は、米国特許出願番号第09/458,401号（1999年12月10日出願）、同09/608,969号（2000年６月30日出願）、同09/607,417号（2000年６月30日出願）、同09/608,466号（2000年６月30日出願）、同09/607,419号（2000年６月30日出願）、および同09/822,731号（2001年３月30日出願）の各明細書において開示され、請求されている。
【００２０】
本発明において有用な、少なくとも20モル％のカチオン性媒染剤部分を含んでなる水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）は、ラテックス、水分散性ポリマー、ビーズ、またはコア／シェル粒子（コアは有機物または無機物であり、シェルはいずれの場合においてもカチオン性ポリマーであるもの）の形態であってもよい。このような粒子は、付加重合もしくは縮合重合、または両方の組み合わせの生成物であってもよい。それらは、線状、枝分かれ、超枝分かれ、グラフト、ランダム、ブロックであってもよく、または当業者に周知の他のポリマー微細構造を有していてもよい。また、それらは、部分的に架橋していてもよい。本発明において有用なコア／シェル粒子の例は、2001年１月26日に出願された、Lawrence他の米国特許出願番号第09/772,097号、"Ink Jet Printing Method" の明細書において開示され、請求されている。本発明において有用な水分散性粒子の例は、2001年１月26日に出願された、Lawrence他の米国特許出願番号第09/770,128号、"Ink Jet Printing Method" 、および2001年１月26日に出願された、Lawrence他の米国特許出願番号第09/770,127号、"Ink Jet Printing Method" の各明細書において開示され、請求されている。好ましい態様において、上記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）は、少なくとも50モル％のカチオン性媒染剤部分を含んでなる。
【００２１】
本発明のもう１つの好ましい態様において、使用してもよい上記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）は、第四級アンモニウム塩部分を有するポリマーを含有しているラテックスの形態である。さらにもう１つの好ましい態様において、上記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）は、（ビニルベンジル）トリメチル第四級アンモニウム塩部分を有するポリマーを含有しているラテックスと（ビニルベンジル）ジメチルベンジル第四級アンモニウム塩部分を有するポリマーを含有しているラテックスとの混合物を含んでなる。
【００２２】
本発明において有用な上記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）は、非イオン性モノマー、アニオン性モノマー、またはカチオン性モノマーから誘導することができる。好ましい態様においては、非イオン性モノマーとカチオン性モノマーとの組み合わせが用いられる。一般に、この組み合わせにおいて用いられるカチオン性モノマーの量は、少なくとも20モル％である。
【００２３】
用いることができる非イオン性モノマー、アニオン性モノマー、またはカチオン性モノマーには、スチレン、α−アルキルスチレン、アルコールまたはフェノールから誘導されるアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、ビニルピロリジノン、アクリルアミド、メタクリルアミド、直鎖および枝分かれ鎖の酸から誘導されるビニルエステル（例えば、酢酸ビニル）、ビニルエーテル（例えば、ビニルメチルエーテル）、ビニルニトリル、ビニルケトン、ハロゲン含有モノマー（例えば、塩化ビニル）、およびオレフィン（例えば、ブタジエン）などの付加重合可能なモノマーの中性、アニオン性、またはカチオン性の誘導体が含まれる。
【００２４】
また、用いることができる非イオン性モノマー、アニオン性モノマー、またはカチオン性モノマーには、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリ尿素、およびポリウレタンを調製するのに使用されるものなどの縮合重合可能なモノマーの中性、アニオン性、またはカチオン性の誘導体も含まれる。
【００２５】
本発明において用いられる上記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）は、従来の重合技法を使用して調製することができ、このような従来の重合技法には、バルク重合、溶液重合、乳化重合、または懸濁重合が含まれるけれども、これらに限定されるものではない。本発明の好ましい態様において、用いられる上記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）は、10〜 500nmの平均粒径を有する。
【００２６】
使用される水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）の量は、記録要素上に印刷される画像が十分に高い濃度を有するように、十分に多くあるべきであるけれども、上記凝集体によって形成される連続的な孔構造が塞がれないように、十分に少なくあるべきである。
【００２７】
本発明において使用してもよい水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）の例には、米国特許第 3,958,995号明細書に記載されているものが含まれる。これらのポリマーの具体例としては、以下のポリマーが含まれる。
【００２８】
ポリマーＡ
塩化（ビニルベンジル）トリメチルアンモニウムとジビニルベンゼンと（モル比＝87：13）のコポリマー
【００２９】
ポリマーＢ
スチレン、（ビニルベンジル）ジメチルベンジルアミン、およびジビニルベンゼン（モル比＝49.5：49.5： 1.0）のターポリマー
【００３０】
ポリマーＣ
アクリル酸ブチル、メタクリル酸2-アミノエチル塩酸塩、およびメタクリル酸ヒドロキシエチル（モル比＝50：20：30）のターポリマー
【００３１】
ポリマーＤ
スチレン、ジメチルアクリルアミド、ビニルベンジルイミダゾール、および塩化1-ビニルベンジル -3-ヒドロキシエチルイミダゾリウム（モル比＝40：30：10：20）のコポリマー
【００３２】
ポリマーＥ
スチレン、4-ビニルピリジン、および塩化 N-(2-ヒドロキシエチル)-4-ビニルピリジニウム（モル比＝30：38：32）のコポリマー
【００３３】
ポリマーＦ
スチレン、塩化（ビニルベンジル）ジメチルオクチルアンモニウム、イソブトキシメチルアクリルアミド、およびジビニルベンゼン（モル比＝40：20：34：６）のコポリマー
【００３４】
本発明において使用されるカプセル化粒子（ｄ）は、シランカップリング化学によって無機粒子の表面を改質し、続いて"Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers", edited by P.A. Lovell and M.S. El-Aassar, John Wiley and Sons, 1997において見出すことができる乳化重合を行うことによって調製することができる。
【００３５】
無機コロイドの改質に有用なシランカップリング剤には、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルジエトキシメチルシラン、3-アミノプロピルジメトキシメチルシラン、3-アミノプロピルエトキシジメチルシラン、3-アミノプロピルメトキシジメチルシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、4-アミノブチルトリエトキシシラン、4-アミノブチルトリメトキシシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、およびGelest catalogue, pp.105-259 (1997) において列挙されている他のシランカプラー剤が含まれる。本発明において使用される無機コロイドの改質にもっとも好ましいシランカップリング剤には、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルジエトキシメチルシラン、3-アミノプロピルジメトキシメチルシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、 N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシランが含まれる。
【００３６】
本発明において有用なカプセル化粒子を調製するためのもう１つの方法は、カップリング剤を使用すること無く、無機粒子の表面に有機ポリマーを直接結合させることである。もう１つの方法は、無機粒子の存在下でモノマーを重合させることである。もう１つの方法は、無機粒子の表面に有機ポリマーを吸着させることである。
【００３７】
本発明において用いられる無機粒子のカプセル化に使用される有機ポリマーは、 100℃未満、好ましくは−50℃〜65℃のＴg を有する。有機ポリマーのＴg 値を測定するための方法は、John Wiley & Sons, Inc. によって1992年に発行された、L.H. Sperling による"Introduction to Physical Polymer Science", 2nd Edition に記載されている。表Ｉ中の有機ポリマーの各々については、ポリマーを構成している個々のモノマー（ｉ）の各々から誘導されるホモポリマーについてのＴg 値の重み付き合計として、Ｔg 値を計算した。
【００３８】
【数１】

【００３９】
上式中、Ｗは、有機ポリマーにおけるモノマーｉの質量％であり、Ｘは、モノマーｉから誘導されるホモポリマーについてのＴg 値である。各ホモポリマーについてのＴg 値は、John Wiley & Sons, Inc. によって1975年に発行された、J. Brandrup および E.H. Immergutによる"Polymer Handbook", 2nd Edition から得た。
【００４０】
本発明の好ましい態様において、上記カプセル化粒子（ｄ）の有機ポリマーを調製するのに使用されるモノマーには、アクリレートモノマーおよびスチレンモノマーが含まれ、これらのモノマーは、第四級アンモニウム基、ピリジニウム基、イミダゾリウム基、スルホネート基、カルボキシレート基、またはホスホネート基などのカチオン性、アニオン性、または非イオン性の官能基を有していてもよい。有用なモノマーの例には、以下のモノマーが含まれる。アクリル酸n-ブチル、アクリル酸n-エチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸メトキシエトキシエチル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸エトキシエトキシエチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸ヒドロキシエチルなど、およびカチオン性モノマー（例えば、アクリル酸トリメチルアンモニウムエチルおよびメタクリル酸トリメチルアンモニウムエチルの塩、アクリル酸トリエチルアンモニウムエチルおよびメタクリル酸トリエチルアンモニウムエチルの塩、アクリル酸ジメチルベンジルアンモニウムエチルおよびメタクリル酸ジメチルベンジルアンモニウムエチルの塩、アクリル酸ジメチルブチルアンモニウムエチルおよびメタクリル酸ジメチルブチルアンモニウムエチルの塩、アクリル酸ジメチルヘキシルアンモニウムエチルおよびメタクリル酸ジメチルヘキシルアンモニウムエチルの塩、アクリル酸ジメチルオクチルアンモニウムエチルおよびメタクリル酸ジメチルオクチルアンモニウムエチルの塩、アクリル酸ジメチルドデシルアンモニウムエチルおよびメタクリル酸ジメチルドデシルアンモニウムエチルの塩、アクリル酸ジメチルオクタデシルアンモニウムエチルおよびメタクリル酸ジメチルオクタデシルアンモニウムエチルの塩など）。使用することができるこれらのカチオン性モノマーの塩には、塩化物、臭化物、メチル硫酸塩、トリフラートなどが含まれる。
【００４１】
本発明において使用される上記粒子（ｄ）を調製するのに使用することができる有機ポリマーの例には、ポリ (アクリル酸n-ブチル-co-塩化ビニルベンジルトリメチルアンモニウム) 、ポリ (アクリル酸n-ブチル-co-臭化ビニルベンジルトリメチルアンモニウム) 、ポリ (アクリル酸n-ブチル-co-塩化ビニルベンジルジメチルベンジルアンモニウム) 、およびポリ (アクリル酸n-ブチル-co-塩化ビニルベンジルジメチルオクタデシルアンモニウム) が含まれる。本発明の好ましい態様において、上記ポリマーは、ポリアクリル酸n-ブチル、ポリアクリル酸2-エチルヘキシル、ポリアクリル酸メトキシエチル、ポリアクリル酸エトキシエチル、ポリ (アクリル酸n-ブチル-co-アクリル酸トリメチルアンモニウムエチル硫酸メチル) 、ポリ (アクリル酸n-ブチル-co-メタクリル酸トリメチルアンモニウムエチル硫酸メチル) 、またはポリ (アクリル酸n-ブチル-co-塩化ビニルベンジルトリメチルアンモニウム) であってもよい。
【００４２】
上記カプセル化粒子（ｄ）における無機粒子の有機ポリマーに対する質量比はいずれであってもよい。好ましい態様において、無機粒子の有機ポリマーに対する質量比は20〜 0.2である。
【００４３】
以下は、本発明において使用することができる有機ポリマーでカプセル化されている無機粒子の例である。
【００４４】
【表１】

【００４５】
本発明の好ましい態様において、上記無機粒子（ａ）は、画像受容層の10〜50質量％の量で存在しており、上記コロイド状粒子（ｂ）は、画像受容層の50〜80質量％の量で存在しており、上記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）は、画像受容層の５〜30質量％の量で存在しており、そして上記有機ポリマーでカプセル化されている無機粒子（ｄ）は、画像受容層の２〜50質量％の量で存在している。
【００４６】
上記画像受容層は、上記多孔質受容層の多孔性を変化させるには不十分な量で、高分子バインダーをも含有していてもよい。好ましい態様において、この高分子バインダーは、親水性ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、セルロースエーテル、ポリオキサゾリン、ポリビニルアセトアミド、部分的に加水分解されたポリ (酢酸ビニル／ビニルアルコール) 、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリアルキレンオキシド、スルホン化もしくはリン酸化されたポリエステルおよびポリスチレン）、カゼイン、ゼイン、アルブミン、キチン、キトサン、デキストラン、ペクチン、コラーゲン誘導体、コロジアン(collodian) 、寒天、クズウコン、ガー、カラギナン、トラガカント、キサンタン、ラムサン(rhamsan) などである。本発明のもう１つの好ましい態様において、上記親水性ポリマーは、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ゼラチン、またはポリアルキレンオキシドである。さらにもう１つの好ましい態様において、上記親水性バインダーは、ポリビニルアルコールである。またさらにもう１つの好ましい態様において、上記高分子バインダーは、例えば、ポリ (スチレン-co-ブタジエン) 、ポリウレタンラテックス、ポリエステルラテックス、ポリアクリル酸n-ブチル、ポリメタクリル酸n-ブチル、ポリアクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸n-ブチルとアクリル酸エチルとのコポリマー、酢酸ビニルとアクリル酸n-ブチルとのコポリマーなどの低Ｔg ラテックスである。高分子バインダーは、前述の各粒子と適合するように選択されるべきである。
【００４７】
使用されるバインダーの量は、インクジェット記録要素に結合力を付与するのに十分であるべきであるけれども、上記凝集体によって形成される連続的な孔構造がバインダーによって塞がれないように、最少化させるべきでもある。本発明の好ましい態様において、上記バインダーは、５〜20質量％の量で存在している。
【００４８】
上記画像受容層の厚みは、５〜40μm 、好ましくは10〜20μm の範囲にわたることができる。必要とされるコーティング厚は、コーティングがインク溶媒を吸収するための溜めとして作用する必要性およびコーティング表面の近くにインクを保持する必要性によって定まる。
【００４９】
上記画像受容層に加えて、上記記録要素は、支持体の隣に、ベース層をも含有していてもよい。このベース層の機能は、インクから溶媒を吸収することである。この層に有用な材料は、無機粒子および高分子バインダーを含む。
【００５０】
上記画像受容層に加えて、上記記録要素は、画像受容層の上に、光沢を提供する機能を有する層をも含有していてもよい。この層に有用な材料は、サブミクロンの無機粒子および／または高分子バインダーを含む。
【００５１】
本発明において使用されるインクジェット記録要素のための支持体は、樹脂コート紙、紙、ポリエステル、または微孔質材料（例えば、Pittsburgh, PennsylvaniaのPPG Industries, Inc.によってTeslin（商標）という商品名で販売されているポリエチレンポリマー含有材料）、 Tyvek（商標）合成紙(DuPont Corp.)、Duraform（商標）などの含浸紙、およびOPPalyte（商標）フィルム(Mobil Chemical Co.)、並びに米国特許第 5,244,861号明細書に列挙されている他の複合フィルムなどの、インクジェット受容体に通常使用されるもののいずれにすることもできる。不透明な支持体には、普通紙、コート紙、合成紙、写真印画紙支持体、溶融押出コート紙、および積層紙（例えば、二軸配向支持体積層物）が含まれる。二軸配向支持体積層物は、米国特許第 5,853,965号、同 5,866,282号、同 5,874,205号、同 5,888,643号、同 5,888,681号、同 5,888,683号、および同 5,888,714号の各明細書に記載されている。これらの二軸配向支持体には、紙ベースおよび紙ベースの片面または両面に積層された二軸配向ポリオレフィンシート（概してポリプロピレン）が含まれる。透明支持体には、ガラス、セルロース誘導体（例えば、セルロースエステル、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ -1,4-シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、およびこれらのコポリマー）、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン）、ポリスルホン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド、およびこれらの混合物が含まれる。上記に列挙した紙には、高品位紙（例えば、写真印画紙）から低品位紙（例えば、新聞用紙）までの広範囲の紙が含まれる。好ましい態様においては、Eastman Kodak Co. によって製造されている Ektacolorペーパーが用いられる。
【００５２】
本発明において使用される支持体は、50〜 500μm 、好ましくは75〜 300μm の厚みを有していてもよい。望まれる場合には、酸化防止剤、帯電防止剤、可塑剤、および他の既知の添加剤を支持体に導入してもよい。
【００５３】
画像受容層の支持体に対する接着性を改良するために、画像受容層を適用する前に、支持体の表面をコロナ放電処理に付してもよい。画像受容層の支持体に対する接着性は、支持体上に下塗り層を塗布することによって改良することもできる。下塗り層において有用な材料の例には、ハロゲン化フェノールおよび部分的に加水分解された塩化ビニル-co-酢酸ビニルのポリマーが含まれる。
【００５４】
上記コーティング組成物は、水または有機溶媒のいずれから塗布することもできるけれども、水からの方が好ましい。全固形分は、もっとも経済的な方法において有用なコーティング厚を生ずるように選ばれるべきであり、微粒子コーティング調合物においては、10〜40質量％の固形分が典型的である。
【００５５】
本発明において用いられるコーティング組成物を、例えば、浸漬コーティング、線巻きロッドコーティング、ドクターブレードコーティング、グラビアおよび反転ロールコーティング、スライドコーティング、ビードコーティング、押出コーティング、カーテンコーティングなどの周知の技法のいくつかによって適用してもよい。既知の塗布方法および乾燥方法は、1989年12月に発行されたリサーチディスクロージャー(Research Disclosure) 、第308119号の1007〜1008頁に、さらに詳細に記載されている。スライドコーティングが好ましく、この場合、上記ベース層とオーバーコートとを同時に適用することができる。塗布後、これらの層を単純な蒸発によって乾燥させるのが一般的であるけれども、対流加熱などの既知の技法によって乾燥を促進してもよい。
【００５６】
上記コーティング組成物は、従来の前計量または後計量のコーティング方法（例えば、ブレードコーティング、エアナイフコーティング、ロッドコーティング、ロールコーティングなど）によって、基材の一方または両方の表面に適用することができる。塗布方法の選択は操作の経済性から定まり、これは、次に、コーティング固形分、コーティング粘度、およびコーティング速度などの調合物の仕様を決定するであろう。
【００５７】
画像受容層の厚みは１〜60μm 、好ましくは５〜40μm の範囲にわたることができる。
【００５８】
塗布後、インクジェット記録要素をカレンダー加工またはスーパーカレンダー加工に付して、表面の平滑性を高めてもよい。本発明の好ましい態様において、インクジェット記録要素は、65℃の温度、 14000 kg/m の圧力、および0.15 m/s〜 0.3 m/sの速度における高温ソフトニップカレンダー加工に付される。
【００５９】
インクジェット記録要素に機械的耐久性を付与するために、上記において考察したバインダーに対して作用する架橋剤を少量添加してもよい。このような添加剤は、層の結合力を改良する。例えば、カルボジイミド、多官能価アジリジン、アルデヒド、イソシアネート、エポキシド、多価金属カチオンなどの、あらゆる架橋剤を使用することができる。
【００６０】
着色剤の退色を改良するために、当該技術分野においてよく知られている紫外線吸収剤、ラジカル失活剤、または酸化防止剤を画像受容層にさらに添加してもよい。他の添加剤には、ｐＨ調節剤、接着性促進剤、レオロジー調節剤、界面活性剤、殺生剤、滑剤、色素、蛍光増白剤、艶消し剤、帯電防止剤などが含まれる。妥当な塗工性を得るために、例えば、界面活性剤、脱泡剤、アルコールなどの、当業者に既知の添加剤を使用してもよい。コーティング助剤の一般的な量は、全溶液質量に対して、0.01〜0.30質量％の活性コーティング助剤である。これらのコーティング助剤は、非イオン性、アニオン性、カチオン性、または両性のものであってもよい。具体例は、MCCUTCHEONの第１巻、Emulsifiers and Detergents, 1995, North American Editionに記載されている。
【００６１】
本発明の記録要素を像形成させるのに使用されるインクジェットインクは当該技術分野において周知である。概してインクジェット印刷において使用されるインク組成物は、溶媒またはキャリア液体、染料または顔料、湿潤剤、有機溶媒、洗浄剤、増粘剤、保恒剤などを含んでなる液体組成物である。溶媒またはキャリア液体は単なる水とすることができ、または多価アルコールなどの他の水混和性溶媒と混合された水とすることもできる。また、多価アルコールなどの有機材料が主たるキャリアまたは溶媒液体であるインクを使用してもよい。特に有用なものは、水と多価アルコールとの混合溶媒である。このような組成物において使用される染料は、概して、水溶性の直接染料または酸性型染料である。このような液体組成物は、例えば、米国特許第 4,381,946号、同 4,239,543号、および同 4,781,758号の各明細書などの従来技術に広範に記載されている。
【００６２】
以下の例を、本発明を説明するために提供する。
【００６３】
【実施例】
例１
本発明において用いられるカプセル化粒子１の合成
乾燥質量60ｇの Nalco（商標）2329コロイド状シリカ（40質量％溶液）および 150ｇの蒸留水を、機械式攪拌機および窒素注入口を備えた 500mLの３つ口丸底フラスコ中で混合した。３ｇの3-アミノプロピルメチルジエトキシシランを１分間かけて添加した。この混合物のｐＨを、１モル/L（１Ｎ）のＨＣｌを用いて、ゆっくりと 4.0に調整した。この分散液の粘度は、最初は上昇したけれども、酸の添加によって再び低下した。 1.2ｇの臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）および 0.6ｇのTriton X-100（商標）を添加した。この分散液を室温において１時間撹拌した。
【００６４】
上記溶液を恒温浴中で80℃に加熱し、窒素で30分間パージした。0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩をこの反応器に添加した。この反応器に、８ｇのアクリル酸n-ブチル、５ｇのメタクリル酸トリメチルアンモニウムエチル硫酸メチル（固形分80％）、0.24ｇのＣＴＡＢ、0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩、および40ｇの脱イオン水を含んでなるモノマー乳剤を１時間かけて供給して、上記 Nalco（商標）2329をカプセル化した。得られた分散液の固形分は40質量％であった。
【００６５】
本発明において用いられるカプセル化粒子２の合成
45ｇの Nalco（商標）2329コロイド状シリカ（40質量％溶液）および 150ｇの蒸留水を、機械式攪拌機および窒素注入口を備えた 500mLの３つ口丸底フラスコ中で混合した。 3.0ｇの3-アミノプロピルメチルジエトキシシランを１分間かけて添加した。この混合物のｐＨを、１モル/L（１Ｎ）のＨＣｌを用いて、ゆっくりと 4.0に調整した。この分散液の粘度は、最初は上昇したけれども、酸の添加によって再び低下した。 1.2ｇの臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）および 0.6ｇのTriton X-100（商標）を添加した。この分散液を室温において１時間撹拌した。
【００６６】
上記溶液を恒温浴中で80℃に加熱し、窒素で30分間パージした。0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩をこの反応器に添加した。この反応器に、４ｇのメタクリル酸エチル、４ｇのメタクリル酸ブチル、５ｇのメタクリル酸トリメチルアンモニウムエチル硫酸メチル（固形分80％）、0.24ｇのＣＴＡＢ、0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩、および40ｇの脱イオン水を含んでなるモノマー乳剤を１時間かけて供給して、上記 Nalco（商標）2329をカプセル化した。得られた分散液の固形分は19.8質量％であった。
【００６７】
本発明において用いられるカプセル化粒子３の合成
45ｇの Nalco（商標）2329コロイド状シリカ（40質量％溶液）および 150ｇの蒸留水を、機械式攪拌機および窒素注入口を備えた 500mLの３つ口丸底フラスコ中で混合した。３ｇの3-アミノプロピルメチルジエトキシシランを１分間かけて添加した。この混合物のｐＨを、１モル/L（１Ｎ）のＨＣｌを用いて、ゆっくりと 4.0に調整した。この分散液の粘度は、最初は上昇したけれども、酸の添加によって再び低下した。 1.2ｇの臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）および 0.6ｇのTriton X-100（商標）を添加した。この分散液を室温において１時間撹拌した。
【００６８】
上記溶液を恒温浴中で80℃に加熱し、窒素で30分間パージした。0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩をこの反応器に添加した。この反応器に、８ｇのメタクリル酸エチル、５ｇのメタクリル酸トリメチルアンモニウムエチル硫酸メチル（固形分80％）、0.24ｇのＣＴＡＢ、0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩、および40ｇの脱イオン水を含んでなるモノマー乳剤を１時間かけて供給して、上記 Nalco（商標）2329をカプセル化した。得られた分散液の固形分は19.9質量％であった。
【００６９】
本発明の要素１
乾燥質量 254ｇの沈降炭酸カルシウム Albagloss-s（商標）(Specialty Minerals Inc.) （70％溶液）、乾燥質量22ｇのシリカゲル Gasil（商標）23F (Crosfield Ltd.)、乾燥質量 2.6ｇのポリビニルアルコールAirvol（商標）125 (Air Products)（10％溶液）、乾燥質量21ｇのスチレン−ブタジエンラテックス CP692NA（商標）(Dow Chemicals) （50％溶液）、および 0.8ｇの Alcogum（商標）L-229 (Alco Chemicals)を混合することによって、ベース層のためのコーティング溶液を調製した。このコーティング溶液の固形分を、水を添加することによって、35％に調整した。このベース層コーティング溶液を、25℃において、ビードコーティングによって、Ektacolor Edge Paper (Eastman Kodak Co.)上に塗布し、60℃において、押込空気によって乾燥させた。このベース層の厚みは、25μm または27g/m²であった。
【００７０】
乾燥質量15.0ｇのアルミナDispal（商標）14N4-80 (Condea Vista Co.)（20質量％溶液）、乾燥質量 2.4ｇのヒュームドアルミナCab-O-Sperse（商標）PG003 (Cabot Corp.) （40質量％溶液）、乾燥質量 0.6ｇのポリビニルアルコールGohsenol（商標）GH-17 (Nippon Gohsei Co. Ltd.)（10質量％溶液）、乾燥質量 1.2ｇの、塩化（ビニルベンジル）トリメチルアンモニウムとジビニルベンゼンと（モル比＝87：13）のコポリマー（20質量％溶液）、乾燥質量 1.2ｇの、スチレン、（ビニルベンジル）ジメチルベンジルアミン、およびジビニルベンゼン（モル比＝49.5：49.5： 1.0）のターポリマー（20質量％溶液）、乾燥質量 0.9ｇのカプセル化粒子１（40質量％溶液）、 0.1ｇのSilwet（商標）L-7602 (Witco Corp) 、 0.2ｇのSilwet（商標）L-7230 (Witco Corp) 、並びに水を混合して、全体として 153ｇとすることによって、画像受容層のためのコーティング溶液を調製した。
【００７１】
上記画像受容層コーティング溶液を、25℃において、ビードコーティングによって、上述のベース層の上に塗布した。次に、この記録要素を、押込空気によって、60℃において80秒間乾燥させ、続いて、38℃において８分間乾燥させた。この画像受容層の厚みは、８μm または 8.6g/m²であった。
【００７２】
本発明の要素２
この要素は、カプセル化粒子１の代わりに、乾燥質量 1.0ｇのカプセル化粒子２（19.8質量％溶液）を使用したことを除き、要素１と同様に調製した。
【００７３】
本発明の要素３
この要素は、カプセル化粒子１の代わりに、乾燥質量 1.0ｇのカプセル化粒子３（19.9質量％溶液）を使用したことを除き、要素１と同様に調製した。
【００７４】
比較用カプセル化粒子１の合成
乾燥質量60ｇの Nalco（商標）2329コロイド状シリカ（40質量％溶液）および 150ｇの蒸留水を、機械式攪拌機および窒素注入口を備えた 500mLの３つ口丸底フラスコ中で混合した。 3.0ｇの3-アミノプロピルメチルジエトキシシランを１分間かけて添加した。この混合物のｐＨを、１モル/L（１Ｎ）のＨＣｌを用いて、ゆっくりと 4.0に調整した。この分散液の粘度は、最初は上昇したけれども、酸の添加によって再び低下した。 1.2ｇの臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）および 0.6ｇのTriton X-100（商標）を添加した。この分散液を室温において１時間撹拌した。
【００７５】
上記溶液を恒温浴中で80℃に加熱し、窒素で30分間パージした。0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩をこの反応器に添加した。この反応器に、12.7ｇのメタクリル酸メチル、0.26ｇのエチレングリコールジメタクリレート、0.24ｇのＣＴＡＢ、0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩、および40ｇの脱イオン水を含んでなるモノマー乳剤を１時間かけて供給して、上記 Nalco（商標）2329をカプセル化した。得られた分散液の固形分は19.9質量％であった。
【００７６】
これらの粒子のＴg は 110℃であった。この値は、少量のエチレングリコールジメタクリレートの存在を考慮に入れて、メタクリル酸メチルから誘導されるホモポリマーのＴg 値に５℃を加えることによって得たものである。
【００７７】
比較用カプセル化粒子２の合成
乾燥質量60ｇの Nalco（商標）2329コロイド状シリカ（40質量％溶液）および 150ｇの蒸留水を、機械式攪拌機および窒素注入口を備えた 500mLの３つ口丸底フラスコ中で混合した。 3.0ｇの3-アミノプロピルメチルジエトキシシランを１分間かけて添加した。この混合物のｐＨを、１モル/L（１Ｎ）のＨＣｌを用いて、ゆっくりと 4.0に調整した。この分散液の粘度は、最初は上昇したけれども、酸の添加によって再び低下した。 1.2ｇの臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）および 0.6ｇのTriton X-100（商標）を添加した。この分散液を室温において１時間撹拌した。
【００７８】
上記溶液を恒温浴中で80℃に加熱し、窒素で30分間パージした。0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩をこの反応器に添加した。この反応器に、８ｇのメタクリル酸メチル、５ｇのメタクリル酸トリメチルアンモニウムエチル硫酸メチル（固形分80％）、0.24ｇのＣＴＡＢ、0.12ｇの 2,2'-アゾビス (2-メチルプロピオンアミジン) 二塩酸塩、および40ｇの脱イオン水を含んでなるモノマー乳剤を１時間かけて供給して、上記 Nalco（商標）2329をカプセル化した。得られた分散液の固形分は19.1質量％であった。
【００７９】
これらの粒子のＴg は 110℃であった。
【００８０】
比較用要素１
この要素は、カプセル化粒子１の代わりに、乾燥質量 1.0ｇの比較用カプセル化粒子１（19.9質量％溶液）を使用したことを除き、要素１と同様に調製した。
【００８１】
比較用要素２
この要素は、カプセル化粒子１の代わりに、乾燥質量 0.9ｇの比較用カプセル化粒子２（19.1質量％溶液）を使用したことを除き、要素１と同様に調製した。
【００８２】
コーティング品質
上記乾燥コーティングを、亀裂欠陥について、目視評価した。結果を表IIに示す。
【００８３】
【表２】

【００８４】
上記結果は、本発明の記録要素では、比較用記録要素と比較して、優秀なコーティング品質（とりわけ、亀裂が無いこと）が認められることを示している。
【００８５】
画質および乾燥時間
Color Ink Cartridge S020191/IC3CL01 を使用する染料系インクのためのEpson Stylus Color 740プリンターを使用して、上記記録要素上に印刷した。画像は、シアン、マゼンタ、イエロー、黒、緑、赤、および青の隣接するパッチからなり、各々のパッチは、幅が 0.4cm、長さが 1.0cmの長方形の形とした。隣接する色パッチの間での滲みを、定性的に評価した。第２の画像を印刷し、プリンターからの排出の直後に、軟らかい布で画像を拭った。各々の記録要素の素速く乾燥する能力を、定性的に評価した。結果を表III に示す。
【００８６】
【表３】

【００８７】
上記表は、本発明の記録要素が良好な画質および瞬間的な乾燥時間を有することを示している。
【００８８】
本発明の他の好ましい態様を、請求項との関連において、次に記載する。
【００８９】
［１］（ａ）直径が７〜40nmの一次粒径を有しており、凝集して、 500nm以下となることができる無機粒子、
（ｂ）20〜 500nmの平均粒径を有するコロイド状粒子、
（ｃ）少なくとも20モル％のカチオン性媒染剤部分を有する水不溶性カチオン性高分子粒子、および
（ｄ） 100℃未満のＴg を有する有機ポリマーでカプセル化されている無機粒子、
を含む画像受容層を担持している支持体を含んでなる多孔質インクジェット記録要素。
【００９０】
［２］前記無機粒子（ａ）が、ヒュームドアルミナまたはヒュームドシリカである、［１］に記載の記録要素。
【００９１】
［３］前記コロイド状粒子（ｂ）が、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、イットリア、または酸化アルミニウム三水和物である、［１］に記載の記録要素。
【００９２】
［４］前記コロイド状粒子（ｂ）が有機粒子である、［１］に記載の記録要素。
【００９３】
［５］前記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）が、第四級アンモニウム塩部分を有するポリマーを含有しているラテックスの形態である、［１］に記載の記録要素。
【００９４】
［６］前記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）が、（ビニルベンジル）トリメチル第四級アンモニウム塩部分を有するポリマーを含有しているラテックスと（ビニルベンジル）ジメチルベンジル第四級アンモニウム塩部分を有するポリマーを含有しているラテックスとの混合物を含んでなる、［１］に記載の記録要素。
【００９５】
［７］前記水不溶性カチオン性高分子粒子（ｃ）が、10〜 500nmの平均粒径を有する、［１］に記載の記録要素。
【００９６】
［８］前記有機ポリマーでカプセル化されている無機粒子（ｄ）が、５nm〜1000nmの平均粒径を有する、［１］に記載の記録要素。
【００９７】
［９］前記カプセル化粒子（ｄ）を製造するのに使用される前記有機ポリマーのＴg が、50℃〜65℃である、［１］に記載の記録要素。
【００９８】
［１０］ I)ディジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを用意する工程、
II) 前記プリンターに、［１］に記載のインクジェット記録要素を装填する工程、
III)前記プリンターに、インクジェットインク組成物を装填する工程、および
IV) 前記ディジタルデータ信号に応答して前記インクジェットインク組成物を使用して前記画像受容層上に印刷する工程、
を含むインクジェット印刷方法。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet recording element and a printing method using the element. More particularly, the present invention relates to an ink jet recording element containing various particles.
[0002]
[Prior art]
In a typical ink jet recording system or ink jet printing system, ink droplets are ejected from a nozzle at high speed toward a recording element or recording medium, producing an image on the medium. Ink droplets (or recording liquids) generally comprise a recording agent (eg, a dye or pigment) and a large amount of solvent. The solvent (or carrier liquid) is generally made from water, an organic material (eg, a monohydric alcohol, a polyhydric alcohol, or a mixture thereof).
[0003]
Ink jet recording elements generally comprise a support carrying an ink-receiving layer or imaging layer on at least one surface, such elements having an opaque support for reflective viewing. Those intended and those intended for observation by transmitted light having a transparent support are included.
[0004]
In order to achieve and maintain a photographic quality image in such an image recording element, an inkjet recording element comprises:
Easily wet and puddling, i.e. there is no coalescence of adjacent ink dots (leading to non-uniform density),
・ No blurring of the image
Absorbs high concentrations of ink, dries quickly and exhibits the ability to prevent the elements from blocking together when stacked against the next print or other surface;
No discontinuities or defects (eg cracks, repellency, combs, etc.) due to interactions between the support and / or the layer (s)
Unabsorbed dye aggregates on the free surface and does not cause dye crystallization (blooming or bronzing action in the image forming area)
Have image fastness optimized to prevent fading from contact with water or contact with radiation from sunlight, tungsten lamps or fluorescent lamps;
It is well known that it must be.
[0005]
Ink jet recording elements that provide an almost instantaneous ink drying time and good image quality simultaneously are desirable. However, it is difficult to simultaneously meet these requirements for inkjet recording media because the composition and volume of ink that the recording element needs to match is wide-ranging.
[0006]
Ink jet recording elements are known that use porous or non-porous single or multi-layer coatings that act as suitable image-receiving layers on one or both sides of a porous or non-porous support. Recording elements that use non-porous coatings generally have good image quality but have poor ink drying times. Recording elements that use porous coatings generally contain colloidal particulates and have poor image quality, but exhibit excellent drying times.
[0007]
Although a wide variety of different types of porous image recording elements are known for use with ink jet printing, there are many unresolved problems in the art, and known products include their commercial products. There are many flaws that severely limit their usefulness. A major challenge in the design of porous image recording layers is to be able to obtain good quality, crack-free coatings, using as little non-particulate matter as possible. If too many non-fine particles are present, the image recording layer will not be porous and will exhibit poor ink drying time.
[0008]
EP 813,978 relates to an ink jet recording element in which an ink absorbing layer comprising fine particles, a hydrophilic binder and oil droplets is used. However, this element is problematic in that the oil droplets move to the surface, causing a change in the appearance of the image.
[0009]
US Pat. No. 6,197,381 relates to the manufacture of recording sheets from a coating composition comprising fine inorganic particles, a hydrophilic binder, and a hydrophobic latex having a glass transition temperature of 30 ° C. or less. However, this recording sheet has a problem in that it exhibits a poor ink drying time.
[0010]
Final Program and Proceedings of IS & T NIP14, pp. 150-152 relates to microporous paper having an image-receiving layer comprising inorganic core / organic shell particles. These organic shells are cationic polymers. However, there is no mention of the nature or nature of these cationic polymers.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide a porous ink jet recording element having good coating quality (especially with few cracks). Another object of the present invention is to provide an ink jet recording element that exhibits good image quality (especially less coalescence) when printed. Another object of the present invention is to provide a printing method using the above-mentioned elements.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  These and other purposes are:
  (A) has a primary particle diameter of 7-40 nm in diameter;500nm May be agglomerated belowInorganic particles,
  (B) colloidal particles having an average particle size of 20 to 500 nm,
  (C) water-insoluble cationic polymer particles having at least 20 mol% cationic mordant portion, and
  (D) inorganic particles encapsulated with an organic polymer having a Tg of less than 100 ° C;
This is achieved by the present invention comprising a porous ink jet recording element comprising a support carrying an image receiving layer comprising:
[0013]
The porous inkjet recording element of the present invention has good coating quality and image quality upon printing.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Another aspect of the present invention is:
I) preparing an ink jet printer that responds to digital data signals;
II) A step of loading the above-described ink jet recording element into the printer,
III) loading the printer with an inkjet ink composition; and
IV) printing on the image receiving layer using the inkjet ink composition in response to the digital data signal;
The present invention relates to an inkjet printing method including:
[0015]
Examples of inorganic particles (a) useful in the present invention include alumina, boehmite, clay, calcium carbonate, titania, calcined clay, aluminosilicate, silica, or barium sulfate. These particles may be porous or non-porous. In a preferred embodiment of the invention, these inorganic particles (a) are metal oxides, preferably fumed metal oxides. Preferred examples of fumed metal oxides that may be used include fumed silica and fumed alumina. Fumed oxides are available in dry form or as aggregate dispersions.
[0016]
Many types of inorganic particles are produced by various methods and are commercially available for image-receiving layers, and the porosity of the image-receiving layer is necessary to obtain very fast ink drying. The pores between these particles must be large enough and continuous so that the printing ink can pass quickly through this layer and pass away from the outer surface, giving a quick-drying impression. At the same time, these particles must be arranged so that the pores formed between them are sufficiently small so that they do not scatter visible light.
[0017]
In another preferred embodiment of the present invention, the inorganic particles (a) may be in the form of aggregated particles. These agglomerates comprise smaller primary particles with a diameter of 7-40 nm and are aggregated to a diameter of 500 nm or less. In yet another preferred embodiment, the inorganic particles (a) have an average agglomerated particle size of 50 nm to 200 nm.
[0018]
Examples of colloidal particles (b) useful in the present invention include silica, alumina, titania, zirconia, yttria, or aluminum oxide trihydrate. These particles may be porous or non-porous.
[0019]
In another preferred embodiment, the colloidal particles (b) may be organic particles (for example, polymer particles). Examples of organic particles useful in the present invention include US patent application Ser. Nos. 09 / 458,401 (filed Dec. 10, 1999), 09 / 608,969 (filed Jun. 30, 2000), and 09 / 607,417. (Filed 30 June 2000), 09 / 608,466 (filed 30 June 2000), 09 / 607,419 (filed 30 June 2000), and 09 / 822,731 (2001 3) Each of which is disclosed and claimed.
[0020]
Water-insoluble cationic polymer particles (c) comprising at least 20 mol% cationic mordant moiety useful in the present invention are latex, water-dispersible polymer, beads, or core / shell particles (the core is organic or It may be an inorganic substance and the shell may be in any case a cationic polymer). Such particles may be products of addition polymerization or condensation polymerization, or a combination of both. They may be linear, branched, hyperbranched, grafted, random, block, or have other polymer microstructures well known to those skilled in the art. They may also be partially crosslinked. Examples of core / shell particles useful in the present invention are disclosed in the specification of Lawrence et al. US patent application Ser. No. 09 / 772,097, “Ink Jet Printing Method”, filed Jan. 26, 2001, Be charged. Examples of water-dispersible particles useful in the present invention include Lawrence et al. US patent application Ser. No. 09 / 770,128, “Ink Jet Printing Method”, filed Jan. 26, 2001, and Jan. 26, 2001. US Patent Application Serial No. 09 / 770,127, Lawrence et al., "Ink Jet Printing Method", filed on the same day, is disclosed and claimed. In a preferred embodiment, the water-insoluble cationic polymer particle (c) comprises at least 50 mol% of a cationic mordant part.
[0021]
In another preferred embodiment of the present invention, the water-insoluble cationic polymer particle (c) that may be used is in the form of a latex containing a polymer having a quaternary ammonium salt moiety. In yet another preferred embodiment, the water-insoluble cationic polymer particle (c) comprises a latex containing a polymer having a (vinylbenzyl) trimethyl quaternary ammonium salt moiety and (vinylbenzyl) dimethylbenzyl quaternary. A mixture with a latex containing a polymer having a quaternary ammonium salt moiety.
[0022]
The water-insoluble cationic polymer particles (c) useful in the present invention can be derived from nonionic monomers, anionic monomers, or cationic monomers. In a preferred embodiment, a combination of a nonionic monomer and a cationic monomer is used. Generally, the amount of cationic monomer used in this combination is at least 20 mol%.
[0023]
Nonionic, anionic, or cationic monomers that can be used include acrylic acid esters, methacrylic acid esters, vinyl imidazoles, vinyl pyridines, vinyl pyrrolidinones derived from styrene, α-alkyl styrenes, alcohols or phenols. , Acrylamide, methacrylamide, vinyl esters derived from linear and branched acids (eg vinyl acetate), vinyl ethers (eg vinyl methyl ether), vinyl nitriles, vinyl ketones, halogen containing monomers (eg vinyl chloride), And neutral, anionic, or cationic derivatives of addition polymerizable monomers such as olefins (eg, butadiene).
[0024]
Also, nonionic monomers, anionic monomers, or cationic monomers that can be used include condensation polymerizable monomers such as those used to prepare polyesters, polyethers, polycarbonates, polyureas, and polyurethanes. Also included are neutral, anionic or cationic derivatives.
[0025]
The water-insoluble cationic polymer particles (c) used in the present invention can be prepared using a conventional polymerization technique. Such conventional polymerization techniques include bulk polymerization, solution polymerization, and emulsion polymerization. Or suspension polymerization, but is not limited thereto. In a preferred embodiment of the present invention, the water-insoluble cationic polymer particles (c) used have an average particle diameter of 10 to 500 nm.
[0026]
The amount of water-insoluble cationic polymer particles (c) used should be large enough so that the image printed on the recording element has a sufficiently high concentration, but formed by the agglomerates. It should be small enough so that the continuous pore structure is not blocked.
[0027]
Examples of water-insoluble cationic polymer particles (c) that may be used in the present invention include those described in US Pat. No. 3,958,995. Specific examples of these polymers include the following polymers.
[0028]
Polymer A
Copolymer of (vinylbenzyl) trimethylammonium chloride and divinylbenzene (molar ratio = 87: 13)
[0029]
Polymer B
Terpolymer of styrene, (vinylbenzyl) dimethylbenzylamine, and divinylbenzene (molar ratio = 49.5: 49.5: 1.0)
[0030]
Polymer C
Terpolymer of butyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate methacrylate, and hydroxyethyl methacrylate (molar ratio = 50: 20: 30)
[0031]
Polymer D
Copolymer of styrene, dimethylacrylamide, vinylbenzylimidazole, and 1-vinylbenzyl-3-hydroxyethylimidazolium chloride (molar ratio = 40: 30: 10: 20)
[0032]
Polymer E
Copolymer of styrene, 4-vinylpyridine, and N- (2-hydroxyethyl) -4-vinylpyridinium chloride (molar ratio = 30: 38: 32)
[0033]
Polymer F
Copolymer of styrene, (vinylbenzyl) dimethyloctylammonium chloride, isobutoxymethylacrylamide, and divinylbenzene (molar ratio = 40: 20: 34: 6)
[0034]
The encapsulated particles (d) used in the present invention modify the surface of inorganic particles by silane coupling chemistry, followed by "Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers", edited by PA Lovell and MS El-Aassar, John Wiley. and Sons, 1997 can be prepared by performing an emulsion polymerization that can be found.
[0035]
Silane coupling agents useful for modifying inorganic colloids include 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, 3-aminopropyldimethoxymethylsilane, 3- Aminopropylethoxydimethylsilane, 3-aminopropylmethoxydimethylsilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 4-aminobutyltriethoxysilane, 4-aminobutyltrimethoxysilane, N -(2-aminoethyl) -3-aminoisobutylmethyldimethoxysilane and listed in Gelest catalogue, pp.105-259 (1997) Other silane coupler agent is included that is. Most preferred silane coupling agents for modifying the inorganic colloid used in the present invention include 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, 3-aminopropyl. Dimethoxymethylsilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-amino Propylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane is included.
[0036]
Another method for preparing encapsulated particles useful in the present invention is to attach organic polymers directly to the surface of the inorganic particles without the use of a coupling agent. Another method is to polymerize the monomer in the presence of inorganic particles. Another method is to adsorb the organic polymer on the surface of the inorganic particles.
[0037]
The organic polymer used for the encapsulation of the inorganic particles used in the present invention has a Tg of less than 100 ° C, preferably -50 ° C to 65 ° C. A method for measuring the Tg value of organic polymers is described in "Introduction to Physical Polymer Science", 2nd Edition by L.H. Sperling, published in 1992 by John Wiley & Sons, Inc. For each of the organic polymers in Table I, the Tg value was calculated as the weighted sum of the Tg values for the homopolymer derived from each of the individual monomers (i) making up the polymer.
[0038]
[Expression 1]

[0039]
Where W is the mass% of monomer i in the organic polymer and X is the Tg value for a homopolymer derived from monomer i. Tg values for each homopolymer were obtained from "Polymer Handbook", 2nd Edition, published by John Wiley & Sons, Inc. in 1975 by J. Brandrup and E.H. Immergut.
[0040]
In a preferred embodiment of the present invention, monomers used to prepare the organic polymer of the encapsulated particles (d) include acrylate monomers and styrene monomers, which monomers include quaternary ammonium groups, pyridinium. It may have a cationic, anionic, or nonionic functional group such as a group, imidazolium group, sulfonate group, carboxylate group, or phosphonate group. Examples of useful monomers include the following monomers: N-butyl acrylate, n-ethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methoxyethyl acrylate, methoxyethoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-acrylate Propyl, hydroxyethyl acrylate, and the like and cationic monomers (eg, trimethylammonium ethyl acrylate and trimethylammonium ethyl methacrylate salts, triethylammonium ethyl acrylate and triethylammonium ethyl methacrylate salts, dimethylbenzylammonium ethyl acrylate and Salts of dimethylbenzylammonium ethyl methacrylate, dimethylbutylammonium acrylate and dimethylbutylammonium methacrylate Salts of umethyl, dimethylhexyl ammonium ethyl acrylate and dimethyl hexyl ammonium ethyl methacrylate, dimethyl octyl ammonium ethyl acrylate and dimethyl octyl ammonium ethyl methacrylate, dimethyl dodecyl ammonium ethyl acrylate and dimethyl dodecyl ammonium ethyl methacrylate Salts, such as salts of dimethyl octadecyl ammonium ethyl acrylate and dimethyl octadecyl ammonium ethyl methacrylate). Salts of these cationic monomers that can be used include chloride, bromide, methyl sulfate, triflate and the like.
[0041]
Examples of organic polymers that can be used to prepare the particles (d) used in the present invention include poly (n-butyl acrylate-co-vinylbenzyltrimethylammonium chloride), poly (n-acrylic acid n -Butyl-co-vinylbenzyltrimethylammonium bromide), poly (n-butylacrylate-co-vinylbenzyldimethylbenzylammonium chloride), and poly (n-butylacrylate-co-vinylbenzyldimethyloctadecylammonium chloride) included. In a preferred embodiment of the present invention, the polymer comprises poly (n-butyl acrylate), 2-ethylhexyl polyacrylate, methoxyethyl polyacrylate, ethoxyethyl polyacrylate, poly (n-butyl acrylate-co-trimethyl acrylate). Ammonium ethyl methyl sulfate), poly (n-butyl acrylate-co-trimethylammonium methacrylate methyl sulfate), or poly (n-butyl acrylate-co-vinylbenzyltrimethylammonium chloride) may be used.
[0042]
The mass ratio of the inorganic particles to the organic polymer in the encapsulated particles (d) may be any. In a preferred embodiment, the mass ratio of inorganic particles to organic polymer is 20-0.2.
[0043]
The following are examples of inorganic particles encapsulated with organic polymers that can be used in the present invention.
[0044]
[Table 1]

[0045]
In a preferred embodiment of the present invention, the inorganic particles (a) are present in an amount of 10-50% by weight of the image receiving layer, and the colloidal particles (b) are 50-80% by weight of the image receiving layer. The water-insoluble cationic polymer particles (c) are present in an amount of 5 to 30% by weight of the image receiving layer, and are encapsulated with the organic polymer. (D) is present in an amount of 2 to 50% by weight of the image receiving layer.
[0046]
The image receiving layer may also contain a polymer binder in an amount insufficient to change the porosity of the porous receiving layer. In a preferred embodiment, the polymeric binder is a hydrophilic polymer (eg, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, gelatin, cellulose ether, polyoxazoline, polyvinyl acetamide, partially hydrolyzed poly (vinyl acetate / vinyl alcohol), poly Acrylic acid, polyacrylamide, polyalkylene oxide, sulfonated or phosphorylated polyester and polystyrene), casein, zein, albumin, chitin, chitosan, dextran, pectin, collagen derivatives, collodian, agar, kuzukon, gar, Carrageenan, tragacanth, xanthan, rhamsan and so on. In another preferred embodiment of the present invention, the hydrophilic polymer is polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose, gelatin, or polyalkylene oxide. In yet another preferred embodiment, the hydrophilic binder is polyvinyl alcohol. In yet another preferred embodiment, the polymeric binder comprises, for example, poly (styrene-co-butadiene), polyurethane latex, polyester latex, n-butyl polyacrylate, n-butyl polymethacrylate, polyacrylic acid 2 Low Tg latexes such as -ethylhexyl, copolymers of n-butyl acrylate and ethyl acrylate, copolymers of vinyl acetate and n-butyl acrylate. The polymeric binder should be selected to be compatible with each of the aforementioned particles.
[0047]
The amount of binder used should be sufficient to provide a binding force to the inkjet recording element, but is minimal so that the continuous pore structure formed by the agglomerates is not blocked by the binder. It should also be made. In a preferred embodiment of the invention, the binder is present in an amount of 5 to 20% by weight.
[0048]
The thickness of the image receiving layer can range from 5 to 40 μm, preferably from 10 to 20 μm. The required coating thickness is determined by the need for the coating to act as a reservoir for absorbing the ink solvent and the need to keep the ink near the coating surface.
[0049]
In addition to the image receiving layer, the recording element may also contain a base layer next to the support. The function of this base layer is to absorb the solvent from the ink. Useful materials for this layer include inorganic particles and polymeric binders.
[0050]
In addition to the image receiving layer, the recording element may also contain a layer having a function of providing gloss on the image receiving layer. Useful materials for this layer include submicron inorganic particles and / or polymeric binders.
[0051]
Supports for ink jet recording elements used in the present invention are resin-coated paper, paper, polyester, or microporous materials (for example, under the trade name Teslin ™ by PPG Industries, Inc. of Pittsburgh, Pennsylvania). Polyethylene polymer-containing material), impregnated paper such as Tyvek ™ synthetic paper (DuPont Corp.), Duraform ™, and OPPalyte ™ film (Mobil Chemical Co.), and US Pat. No. 5,244,861 It can be any of those commonly used for inkjet receivers, such as other composite films listed in the specification. Opaque supports include plain paper, coated paper, synthetic paper, photographic paper support, melt extruded coated paper, and laminated paper (eg, biaxially oriented support laminate). Biaxially oriented support laminates are described in US Pat. Nos. 5,853,965, 5,866,282, 5,874,205, 5,888,643, 5,888,681, 5,888,683, and 5,888,714. These biaxially oriented supports include paper bases and biaxially oriented polyolefin sheets (typically polypropylene) laminated to one or both sides of the paper base. Transparent supports include glass, cellulose derivatives (eg, cellulose ester, cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate), polyesters (eg, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, poly-1,4 Cyclohexanedimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and copolymers thereof), polyimides, polyamides, polycarbonates, polystyrenes, polyolefins (eg, polyethylene or polypropylene), polysulfones, polyacrylates, polyetherimides, and mixtures thereof. The papers listed above include a wide range of papers from high quality paper (eg, photographic paper) to low quality paper (eg, newsprint). In a preferred embodiment, Ektacolor paper manufactured by Eastman Kodak Co. is used.
[0052]
The support used in the present invention may have a thickness of 50 to 500 μm, preferably 75 to 300 μm. If desired, antioxidants, antistatic agents, plasticizers, and other known additives may be introduced into the support.
[0053]
In order to improve the adhesion of the image receiving layer to the support, the surface of the support may be subjected to a corona discharge treatment prior to applying the image receiving layer. The adhesion of the image receiving layer to the support can also be improved by applying a subbing layer on the support. Examples of materials useful in the subbing layer include halogenated phenols and partially hydrolyzed vinyl chloride-co-vinyl acetate polymers.
[0054]
The coating composition can be applied from either water or an organic solvent, but is preferably from water. The total solids should be chosen to produce a coating thickness that is useful in the most economical manner, with 10-40% solids being typical in particulate coating formulations.
[0055]
The coating composition used in the present invention can be applied by some of the well-known techniques such as dip coating, wire wound rod coating, doctor blade coating, gravure and reverse roll coating, slide coating, bead coating, extrusion coating, curtain coating, etc. You may apply. Known application and drying methods are described in further detail in Research Disclosure, 308119, issued December 1989, pages 1007-1008. Slide coating is preferred, in which case the base layer and overcoat can be applied simultaneously. After application, these layers are typically dried by simple evaporation, but drying may be accelerated by known techniques such as convection heating.
[0056]
The coating composition can be applied to one or both surfaces of a substrate by conventional pre-metering or post-metering coating methods (eg, blade coating, air knife coating, rod coating, roll coating, etc.). The choice of application method depends on the economics of operation, which in turn will determine the formulation specifications such as coating solids, coating viscosity, and coating speed.
[0057]
The thickness of the image receiving layer can range from 1 to 60 μm, preferably from 5 to 40 μm.
[0058]
After application, the ink jet recording element may be subjected to calendering or supercalendering to improve surface smoothness. In a preferred embodiment of the invention, the ink jet recording element is subjected to high temperature soft nip calendering at a temperature of 65 ° C., a pressure of 14000 kg / m 2, and a speed of 0.15 m / s to 0.3 m / s.
[0059]
In order to impart mechanical durability to the ink jet recording element, a small amount of a crosslinking agent acting on the binder discussed above may be added. Such additives improve the bond strength of the layer. For example, any cross-linking agent such as carbodiimide, polyfunctional aziridine, aldehyde, isocyanate, epoxide, polyvalent metal cation and the like can be used.
[0060]
In order to improve the color fading of the colorant, an ultraviolet absorber, a radical quencher, or an antioxidant well known in the art may be further added to the image receiving layer. Other additives include pH modifiers, adhesion promoters, rheology modifiers, surfactants, biocides, lubricants, pigments, optical brighteners, matting agents, antistatic agents, and the like. In order to obtain reasonable coatability, additives known to those skilled in the art, such as surfactants, defoamers, alcohols, etc. may be used. A common amount of coating aid is 0.01 to 0.30 weight percent active coating aid based on the total solution weight. These coating aids may be nonionic, anionic, cationic or amphoteric. Specific examples are described in MCCUTCHEON Volume 1, Emulsifiers and Detergents, 1995, North American Edition.
[0061]
Ink jet inks used to image the recording elements of the present invention are well known in the art. In general, ink compositions used in ink jet printing are liquid compositions comprising a solvent or carrier liquid, a dye or pigment, a wetting agent, an organic solvent, a detergent, a thickener, a preservative, and the like. The solvent or carrier liquid can be simply water, or it can be water mixed with other water-miscible solvents such as polyhydric alcohols. Further, an ink in which an organic material such as a polyhydric alcohol is a main carrier or solvent liquid may be used. Particularly useful is a mixed solvent of water and a polyhydric alcohol. The dyes used in such compositions are generally water-soluble direct or acid type dyes. Such liquid compositions are extensively described in the prior art such as, for example, U.S. Pat. Nos. 4,381,946, 4,239,543, and 4,781,758.
[0062]
The following examples are provided to illustrate the present invention.
[0063]
【Example】
Example 1
Synthesis of encapsulated particles 1 used in the present invention
A dry mass of 60 g Nalco ™ 2329 colloidal silica (40 wt% solution) and 150 g distilled water were mixed in a 500 mL 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and nitrogen inlet. 3 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane was added over 1 minute. The pH of the mixture was slowly adjusted to 4.0 using 1 mol / L (1N) HCl. The viscosity of this dispersion increased initially but decreased again with the addition of acid. 1.2 g cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and 0.6 g Triton X-100 ™ were added. The dispersion was stirred at room temperature for 1 hour.
[0064]
The solution was heated to 80 ° C. in a constant temperature bath and purged with nitrogen for 30 minutes. 0.12 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the reactor. To this reactor, 8 g of n-butyl acrylate, 5 g of methyl trimethylammonium ethyl sulfate (80% solids), 0.24 g of CTAB, 0.12 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) A monomer emulsion comprising dihydrochloride and 40 g of deionized water was fed over 1 hour to encapsulate the Nalco ™ 2329. The resulting dispersion had a solid content of 40% by mass.
[0065]
Synthesis of encapsulated particles 2 used in the present invention
45 g Nalco ™ 2329 colloidal silica (40 wt% solution) and 150 g distilled water were mixed in a 500 mL 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and nitrogen inlet. 3.0 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane was added over 1 minute. The pH of the mixture was slowly adjusted to 4.0 using 1 mol / L (1N) HCl. The viscosity of this dispersion increased initially but decreased again with the addition of acid. 1.2 g cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and 0.6 g Triton X-100 ™ were added. The dispersion was stirred at room temperature for 1 hour.
[0066]
The solution was heated to 80 ° C. in a constant temperature bath and purged with nitrogen for 30 minutes. 0.12 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the reactor. The reactor was charged with 4 g ethyl methacrylate, 4 g butyl methacrylate, 5 g methyl trimethylammonium ethyl sulfate (80% solids), 0.24 g CTAB, 0.12 g 2,2′-azobis (2- A monomer emulsion comprising methyl propionamidine) dihydrochloride and 40 g of deionized water was fed over 1 hour to encapsulate the Nalco ™ 2329. The solid content of the obtained dispersion was 19.8% by mass.
[0067]
Synthesis of encapsulated particles 3 used in the present invention
45 g Nalco ™ 2329 colloidal silica (40 wt% solution) and 150 g distilled water were mixed in a 500 mL 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and nitrogen inlet. 3 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane was added over 1 minute. The pH of the mixture was slowly adjusted to 4.0 using 1 mol / L (1N) HCl. The viscosity of this dispersion increased initially but decreased again with the addition of acid. 1.2 g cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and 0.6 g Triton X-100 ™ were added. The dispersion was stirred at room temperature for 1 hour.
[0068]
The solution was heated to 80 ° C. in a constant temperature bath and purged with nitrogen for 30 minutes. 0.12 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the reactor. To this reactor, 8 g of ethyl methacrylate, 5 g of methyl trimethylammonium ethyl sulfate (80% solids), 0.24 g of CTAB, 0.12 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride A monomer emulsion comprising salt and 40 g of deionized water was fed over 1 hour to encapsulate the Nalco ™ 2329. The solid content of the obtained dispersion was 19.9% by mass.
[0069]
Element 1 of the present invention
Dry mass 254 g precipitated calcium carbonate Albagloss-s ™ (Specialty Minerals Inc.) (70% solution), dry mass 22 g silica gel Gasil ™ 23F (Crosfield Ltd.), dry mass 2.6 g polyvinyl alcohol Airvol ( ™ 125 (Air Products) (10% solution), 21 g dry weight styrene-butadiene latex CP692NA ™ (Dow Chemicals) (50% solution), and 0.8 g Alcogum ™ L-229 (Alco Chemicals) A coating solution for the base layer was prepared by mixing. The solid content of the coating solution was adjusted to 35% by adding water. This base layer coating solution was applied onto Ektacolor Edge Paper (Eastman Kodak Co.) by bead coating at 25 ° C. and dried at 60 ° C. by forced air. The thickness of this base layer is 25μm or 27g / m²Met.
[0070]
Alumina Dispal ™ 14N4-80 (Condea Vista Co.) (20 wt% solution) with a dry mass of 15.0 g, Fumed Alumina Cab-O-Sperse ™ PG003 (Cabot Corp.) with a dry mass of 2.4 g (40 (Mass% solution), dry weight 0.6 g polyvinyl alcohol Gohsenol (trademark) GH-17 (Nippon Gohsei Co. Ltd.) (10 mass% solution), dry weight 1.2 g (vinylbenzyl) trimethylammonium chloride and divinylbenzene (Molar ratio = 87: 13) copolymer (20 wt% solution), dry weight 1.2 g, styrene, (vinylbenzyl) dimethylbenzylamine, and divinylbenzene (molar ratio = 49.5: 49.5: 1.0) terpolymer (20 wt% solution), dry weight 0.9 g encapsulated particle 1 (40 wt% solution), 0.1 g Silwet ™ L-7602 (Witco Corp), 0.2 g Silwet ™ L-7230 (Witco Corp) and water to make a total of 153 g The coating solution for the image-receiving layer was prepared.
[0071]
The image receiving layer coating solution was applied onto the base layer by bead coating at 25 ° C. The recording element was then dried with forced air at 60 ° C. for 80 seconds, followed by drying at 38 ° C. for 8 minutes. The thickness of this image receiving layer is 8 μm or 8.6 g / m²Met.
[0072]
Element 2 of the present invention
This element was prepared in the same manner as element 1 except that instead of encapsulated particle 1, 1.0 g dry mass of encapsulated particle 2 (19.8 wt% solution) was used.
[0073]
Element 3 of the present invention
This element was prepared in the same manner as element 1 except that instead of encapsulated particle 1, 1.0 g dry mass of encapsulated particle 3 (19.9 wt% solution) was used.
[0074]
Synthesis of comparative encapsulated particles 1
A dry mass of 60 g Nalco ™ 2329 colloidal silica (40 wt% solution) and 150 g distilled water were mixed in a 500 mL 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and nitrogen inlet. 3.0 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane was added over 1 minute. The pH of the mixture was slowly adjusted to 4.0 using 1 mol / L (1N) HCl. The viscosity of this dispersion increased initially but decreased again with the addition of acid. 1.2 g cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and 0.6 g Triton X-100 ™ were added. The dispersion was stirred at room temperature for 1 hour.
[0075]
The solution was heated to 80 ° C. in a constant temperature bath and purged with nitrogen for 30 minutes. 0.12 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the reactor. To this reactor was added 12.7 g methyl methacrylate, 0.26 g ethylene glycol dimethacrylate, 0.24 g CTAB, 0.12 g 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, and 40 g deionized. A monomer emulsion comprising water was fed over 1 hour to encapsulate the Nalco ™ 2329. The solid content of the obtained dispersion was 19.9% by mass.
[0076]
The Tg of these particles was 110 ° C. This value was obtained by adding 5 ° C. to the Tg value of the homopolymer derived from methyl methacrylate, taking into account the presence of a small amount of ethylene glycol dimethacrylate.
[0077]
Synthesis of encapsulated particles 2 for comparison
A dry mass of 60 g Nalco ™ 2329 colloidal silica (40 wt% solution) and 150 g distilled water were mixed in a 500 mL 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and nitrogen inlet. 3.0 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane was added over 1 minute. The pH of the mixture was slowly adjusted to 4.0 using 1 mol / L (1N) HCl. The viscosity of this dispersion increased initially but decreased again with the addition of acid. 1.2 g cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and 0.6 g Triton X-100 ™ were added. The dispersion was stirred at room temperature for 1 hour.
[0078]
The solution was heated to 80 ° C. in a constant temperature bath and purged with nitrogen for 30 minutes. 0.12 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride was added to the reactor. To this reactor, 8 g of methyl methacrylate, 5 g of methyl trimethylammonium ethyl sulfate (80% solids), 0.24 g of CTAB, 0.12 g of 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride A monomer emulsion comprising salt and 40 g of deionized water was fed over 1 hour to encapsulate the Nalco ™ 2329. The solid content of the obtained dispersion was 19.1% by mass.
[0079]
The Tg of these particles was 110 ° C.
[0080]
Comparison element 1
This element was prepared in the same manner as Element 1 except that instead of Encapsulated Particle 1, Comparative Encapsulated Particle 1 (19.9 wt% solution) with a dry weight of 1.0 g was used.
[0081]
Comparison element 2
This element was prepared the same as Element 1 except that instead of Encapsulated Particle 1 comparative encapsulated particle 2 (19.1 wt% solution) with a dry mass of 0.9 g was used.
[0082]
Coating quality
The dry coating was visually evaluated for crack defects. The results are shown in Table II.
[0083]
[Table 2]

[0084]
The above results show that excellent recording quality (especially, no cracks) is observed in the recording element of the present invention compared to the comparative recording element.
[0085]
Image quality and drying time
Printing was performed on the recording element using an Epson Stylus Color 740 printer for dye-based inks using Color Ink Cartridge S020191 / IC3CL01. The image consisted of adjacent patches of cyan, magenta, yellow, black, green, red and blue, each patch having a rectangular shape with a width of 0.4 cm and a length of 1.0 cm. Bleeding between adjacent color patches was evaluated qualitatively. A second image was printed, and the image was wiped with a soft cloth immediately after ejection from the printer. The ability of each recording element to dry quickly was qualitatively evaluated. The results are shown in Table III.
[0086]
[Table 3]

[0087]
The above table shows that the recording element of the present invention has good image quality and instantaneous drying time.
[0088]
Other preferred embodiments of the invention will now be described in the context of the claims.
[0089]
[1] (a) Inorganic particles having a primary particle diameter of 7 to 40 nm and capable of agglomerating to 500 nm or less,
(B) colloidal particles having an average particle size of 20 to 500 nm,
(C) water-insoluble cationic polymer particles having at least 20 mol% cationic mordant portion, and
(D) inorganic particles encapsulated with an organic polymer having a Tg of less than 100 ° C;
A porous ink jet recording element comprising a support carrying an image-receiving layer comprising:
[0090]
[2] The recording element according to [1], wherein the inorganic particles (a) are fumed alumina or fumed silica.
[0091]
[3] The recording element according to [1], wherein the colloidal particles (b) are silica, alumina, titania, zirconia, yttria, or aluminum oxide trihydrate.
[0092]
[4] The recording element according to [1], wherein the colloidal particles (b) are organic particles.
[0093]
[5] The recording element according to [1], wherein the water-insoluble cationic polymer particle (c) is in the form of a latex containing a polymer having a quaternary ammonium salt moiety.
[0094]
[6] The latex in which the water-insoluble cationic polymer particle (c) contains a polymer having a (vinylbenzyl) trimethyl quaternary ammonium salt moiety and a (vinylbenzyl) dimethylbenzyl quaternary ammonium salt moiety The recording element according to [1], comprising a mixture with a latex containing a polymer having.
[0095]
[7] The recording element according to [1], wherein the water-insoluble cationic polymer particles (c) have an average particle diameter of 10 to 500 nm.
[0096]
[8] The recording element according to [1], wherein the inorganic particles (d) encapsulated with the organic polymer have an average particle diameter of 5 nm to 1000 nm.
[0097]
[9] The recording element according to [1], wherein the Tg of the organic polymer used to produce the encapsulated particles (d) is 50 ° C to 65 ° C.
[0098]
[10] I) Preparing an ink jet printer that responds to a digital data signal,
II) The step of loading the printer with the ink jet recording element according to [1],
III) loading the printer with an inkjet ink composition; and
IV) printing on the image receiving layer using the inkjet ink composition in response to the digital data signal;
An inkjet printing method comprising:

Claims

(A) inorganic particles having a primary particle diameter of 7 to 40 nm, and may be aggregated to 500 nm or less ;
(B) colloidal particles having an average particle size of 20 to 500 nm,
(C) water-insoluble cationic polymer particles having a cationic mordant portion of at least 20 mol%, and (d) inorganic particles encapsulated with an organic polymer having a Tg of less than 100 ° C.
A porous ink jet recording element comprising a support carrying an image receiving layer comprising: