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CN1495041A - 喷墨记录元件和打印方法 - Google Patents

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CN1495041A
CN1495041A CNA021321183A CN02132118A CN1495041A CN 1495041 A CN1495041 A CN 1495041A CN A021321183 A CNA021321183 A CN A021321183A CN 02132118 A CN02132118 A CN 02132118A CN 1495041 A CN1495041 A CN 1495041A
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CN
China
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recording element
ink
coating
organic polymer
monomer
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CNA021321183A
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S・萨达斯文
S·萨达斯文
加洛
E·A·加洛
王晓茹
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Eastman Kodak Co
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Eastman Kodak Co
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Priority claimed from US09/943,957 external-priority patent/US6632490B2/en
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Abstract

一种包含基质的喷墨记录元件，基质上具有一个多孔图像接收层，包含：a)用一种Tg小于100℃的有机聚合物包覆的无机物颗粒；和b)平均颗粒尺寸最高5μm的颗粒。

Description

喷墨记录元件和打印方法
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录元件和使用该元件的打印方法。更具体地，本发明涉及一种含有被包覆颗粒的喷墨记录元件。
发明背景
在一种典型的喷墨记录或打印系统中，油墨液滴从一个喷嘴以高速喷向记录元件或介质，在介质上产生图像。油墨液滴或记录液体通常包含一种记录试剂，如染料或颜料，以及大量的溶剂。所述溶剂或载液通常由水和一种有机物如一元醇、多元醇或其混合物构成。
喷墨记录元件典型地包含一种载体，载体的至少一个表面上具有一个油墨接收层或图像形成层，并包括那些用于反射视图的含有不透明载体的元件和那些用于通过透射光视图的含有透明载体的元件。
众所周知，为了在图像记录元件上得到和保持照片质量的图像，喷墨记录元件必须：
·容易润湿，使得没有搅浑，即相邻油墨点的结合，这会导致不均匀的密度。
·不表现出图像流散。
·表现出吸收高浓度油墨的能力及迅速地干燥，从而避免当堆放在以后的印制品或其它表面上时元件一起结块。
·不表现出由于载体和/或各层之间的相互作用而造成的不连续或缺陷，如破裂、排斥性、梳形线等。
·不使未吸收的染料集聚在自由表面上而引起染料结晶，从而导致图像区域的起霜或铜光浮色效应。
·具有最佳的图像牢度，以避免由于与水接触或日光、钨光或荧光辐射引起的褪色。
希望得到的是一种能同时提供几乎瞬间的油墨干燥时间和良好图像质量的喷墨记录元件。然而，考虑到各种油墨组合物以及记录元件所需要容纳的油墨体积，喷墨记录介质的这些要求难以同时实现。
已知喷墨记录元件采用多孔或无孔的单层或多层涂层作为多孔或无孔载体一面或两面上的适当图像接收层。使用无孔涂层的记录元件通常具有良好的图像质量，但表现出较差的油墨干燥时间。而使用多孔涂层的记录元件通常含有胶体颗粒并表现出更差的图像质量，但却显示优越的干燥时间。
尽管大量不同种类的多孔图像记录元件已知被用于喷墨打印，但现有技术有很多未解决的问题，并且在已知产品中有很多缺点，从而严重地限制了其商业用途。多孔图像记录层设计中的一个主要挑战是能够得到良好的图像质量、带有尽可能小的非颗粒状物质的无裂纹涂层。如果存在太多的非颗粒状物质，则图像记录层将不会是多孔的，并表现出较差的油墨干燥时间。
EPA 813,978 A1涉及一种喷墨记录元件，其中使用了一种包含细颗粒、亲水性粘合剂和油滴的油墨吸收层。然而，上述元件存在着油滴迁移到表面的问题，从而引起图像外观的改变。
美国专利US 6,197,381 B1涉及由包含细无机颗粒、亲水性粘合剂和玻璃化温度不大于30℃的疏水性胶乳的涂层组合物生产的记录纸。然而，上述记录纸的问题是表现出较差的油墨干燥时间。
Final Program and Proceedings of IS & T NIP14，第150-152页，涉及具有包含无机芯/有机外壳颗粒的图像接收层的微孔纸。有机外壳为阳离子聚合物。然而，其中没有提及阳离子聚合物的性质或特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种在用于喷墨打印时具有瞬时干燥时间的微孔喷墨记录元件。本发明的另一个目的是提供一种具有良好的涂层质量，特别是减少裂纹的微孔记录元件。本发明的另一个目的是提供一种打印后显示良好图像质量的喷墨记录元件。
本发明的另一个目的是提供一种采用上述元件的打印方法。
按照本发明实现这些和其它目的，本发明包含一种包含基质的喷墨记录元件，基质上具有一个多孔图像接收层，包含：
a)用一种Tg小于100℃的有机聚合物包覆的无机物颗粒；和
b)平均颗粒尺寸最高5μm的颗粒。
根据本发明的喷墨记录元件在用于喷墨打印时具有良好的涂层和图像质量。
本发明的另一个实施方案涉及一种喷墨打印方法，包含以下步骤：
I)提供一种对数字数据信号响应的喷墨打印机；
II)为上述打印机安装上面描述的喷墨记录元件；
III)为上述打印机安装一种喷墨油墨组合物；和
IV)响应所述数字数据信号，使用所述喷墨油墨组合物在图像接收层上打印。
任何无机颗粒都可以用于制备本发明的(a)被包覆颗粒，如金属氧化物、水合金属氧化物、勃姆石、粘土、煅烧粘土、碳酸钙、硅铝酸盐、沸石或硫酸钡。在本发明的一个优选实施方案中，所述无机颗粒为金属氧化物，如商品名为Nalco(Nalco公司)、Ludox(DuPont公司)、Snowtex(Nissan Chemical公司)的二氧化硅、氧化铝、氧化锆或二氧化钛。在本发明的另一个优选实施方案中，无机物颗粒的颗粒尺寸为5nm到1000nm。
在一个优选实施方案中，用于本发明的(a)被包覆颗粒可以用硅烷偶联化学法制备，其中，首先将无机颗粒表面用一种含硅烷物质改性，然后在该改性后的颗粒存在下聚合一种或多种单体。可用的聚合技术见于“Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers”，P.A.Lovell和M.S.Elassar编辑，John Wiley and Sons，1997。
上述提到的可用于改性无机颗粒的硅烷偶联剂包括：3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-氨基丙基乙氧基二甲基硅烷、3-氨基丙基甲氧基二甲基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基异丁基甲基二甲氧基硅烷，以及其它在Gelest目录第105-259页(1997)中列出的硅烷偶联剂。用于本发明的无机胶体改性的最优选硅烷偶联剂包括：3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷。
本发明的另一个实施方案涉及制备(a)被包覆颗粒的方法，通过在无机颗粒的存在下聚合一种或多种单体，但颗粒的表面不先进行改性。另一个实施方案涉及通过将聚合物吸附到无机颗粒表面上来制备被包覆颗粒的方法。另一个实施方案涉及通过在无机颗粒和聚合物之间形成化学键来制备被包覆颗粒的方法，键的形成可以在由单体形成聚合物之前或之后。
本发明中使用的用于包覆无机物颗粒的有机聚合物具有小于约100℃的Tg，优选为-50℃到65℃。确定该有机聚合物Tg值的方法在“Introduction to Physical Polymer Science”第二版，L.H.Sperling编辑，John Wiley & Sons，Inc.出版，1992中描述。对于每种下表1中的有机聚合物，其Tg值以构成该聚合物的每个单独单体i的均聚物Tg值的加权和来计算：
Tg = Σ i W i X i
其中W为有机聚合物中单体i的重量百分数，X是衍生自单体i的均聚物的Tg值。均聚物Tg值取自“Polymer Handbook”，第二版，J.Brandrup和E.H.Immergut编辑，John Wiley & Sons，Inc.出版，1975。
在本发明的一个优选实施方案中，用来制备用于(a)被包覆颗粒的有机聚合物的单体包括丙烯酸酯和苯乙烯单体，其可以有阳离子、阴离子或非离子官能度，如季铵、吡啶鎓、咪唑鎓、磺酸盐、羧酸盐或磷酸盐基团。可用的单体的例子包括：丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、2-乙基丙烯酸己酯、甲氧基丙烯酸乙酯、甲氧基乙氧基丙烯酸乙酯、乙氧基丙烯酸乙酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、2-乙基甲基丙烯酸己酯、丙烯酸正丙酯、羟乙基丙烯酸酯等，阳离子单体如，三甲基铵丙烯酸乙酯和三甲基铵甲基丙烯酸乙酯的盐、三乙基铵丙烯酸乙酯和三乙基铵甲基丙烯酸乙酯的盐、二甲基苄基铵丙烯酸乙酯和二甲基苄基铵甲基丙烯酸乙酯的盐、二甲基丁基铵丙烯酸乙酯和二甲基丁基铵甲基丙烯酸乙酯的盐、二甲基己基铵丙烯酸乙酯和二甲基己基铵甲基丙烯酸乙酯的盐、二甲基辛基铵丙烯酸乙酯和二甲基辛基铵甲基丙烯酸乙酯的盐、二甲基十二烷基铵丙烯酸乙酯和二甲基十二烷基铵甲基丙烯酸乙酯的盐、二甲基十八烷基铵丙烯酸乙酯和二甲基十八烷基铵甲基丙烯酸乙酯的盐等，可用的这些阳离子单体的盐包括氯、溴、甲基硫酸根和triflate等。
可以用于本发明中来制备(a)被包覆颗粒的有机聚合物的例子包括：聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基苄基三甲基氯化铵)、聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基苄基三甲基溴化铵)、聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基苄基二甲基苄基氯化铵)和聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基苄基二甲基十八烷基氯化铵)。在本发明的一个优选实施方案中，聚合物可以是聚(丙烯酸正丁酯)、聚(2-乙基丙烯酸己酯)、聚(甲氧基丙烯酸乙酯)、聚(乙氧基丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基铵丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)、聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)或聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基苄基三甲基氯化铵)。
在(a)被包覆颗粒中可以采用任何无机颗粒与有机聚合物的重量比。在一个优选实施方案中，该重量比为0.2∶1到20∶1。在另一个优选实施方案中，该重量比为1∶1到10∶1。
下面是可以用于本发明的被一种有机聚合物包覆的无机物颗粒的例子：
                                    表1
 被包覆颗粒   无机物颗粒，A   有机聚合物，B   B的Tg(℃)     A/B的比率
 1   Nalco2329   聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)(2∶1)   1     5∶1
 2   Nalco2329   聚(甲基丙烯酸乙酯-共-甲基丙烯酸丁酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)(1∶1∶1)   44     3.8∶1
 3   Nalco2329   聚(甲基丙烯酸乙酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)(2∶1)   58     3.8∶1
 4   Nalco2329   聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)(1∶1)   12     1∶1
 5   Nalco2329   聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)(1∶1)   12     2∶1
 6   Nalco2329   聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)(1∶1)   12     9∶1
 7   Nalco2329   聚丙烯酸正丁酯   -20     4∶1
 8   LudoxCl   聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)(2∶1)   1     5∶1
 9   SnowtexOL   聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐)(2∶1)   1     5∶1
在本发明的一个优选实施方案中，可以使用的(b)颗粒包括金属氧化物或氢氧化物，如氧化铝、勃姆石、水合氧化铝、二氧化钛或氧化锆；粘土、碳酸钙、煅烧粘土；无机物硅酸盐；硫酸钡；或有机颗粒，如聚合物小球。可用于本发明的有机颗粒的例子公开并要求权利于以下美国专利申请序列号：1999年12月10日提交的09/458401、2000年6月30日提交的09/608969、2000年6月30日提交的09/607417、2000年6月30日提交的09/608466、2000年6月30日提交的09/607419和2001年3月30日提交的09/822731。在本发明的另一个优选实施方案中，(b)颗粒的平均颗粒尺寸最高达5μm。
在本发明的一个优选实施方案中，(a)被包覆无机颗粒构成至多50重量％的图像接收层。在本发明的另一个优选实施方案中，(b)颗粒构成至少50重量％的图像接收层。
本发明的图像接收层还可以含有一种聚合物粘合剂，粘合剂的量不足以改变其孔隙率。在一个优选实施方案中，该聚合物粘合剂是一种亲水性聚合物，如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、明胶、纤维素醚、聚噁唑啉、聚乙烯基乙酰胺、部分水解的聚(醋酸乙烯酯/乙烯醇)、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚烯化氧、磺酸化或磷酸化聚酯和聚苯乙烯、干酪素、玉米蛋白、白蛋白、甲壳质、壳聚糖、葡聚糖、果胶、胶原衍生物、胶棉、琼脂、竹芋、瓜尔胶、角叉藻聚糖、黄芪胶、黄原胶、鼠李胶等；或低Tg的胶乳，如聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚氨酯胶乳、聚酯胶乳、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚(2-乙基丙烯酸己酯)、丙烯酸正丁酯和丙烯酸乙酯的共聚物、醋酸乙烯酯和丙烯酸正丁酯的共聚物等。所选择的聚合物粘合剂要与前面描述的颗粒相容。
粘合剂的用量应能够为喷墨记录元件提供足够的粘合强度，但同时应该最小化以使由集料形成的互连孔结构不被粘合剂填充。在本发明的一个优选实施方案中，粘合剂和颗粒总量的重量比为1∶20到1∶5。
除了图像接收层，所述记录元件还可以含有一个紧邻着载体的基层，其功能是用来从油墨中吸收溶剂。可用于此层的物质包括无机物颗粒和聚合物粘合剂。
除了图像接收层，所述记录元件还可以含有一个层，位于图像接收层的上面，其功能是用来提供光泽。可用于此层的物质包括亚微米级的无机物颗粒和/或聚合物粘合剂。
用于本发明的喷墨记录元件的载体可以是任何通常用作喷墨接受物的物质，如树脂涂层纸、纸、聚酯，或微孔材料，如PPG公司(Pittsburgh，Pennsylvania)以商品名Teslin出售的含聚乙烯聚合物的材料、Tyvek合成纸(DuPont公司)、树脂浸渍纸，如Duraform及OPPalyte(Mobil Chemical公司)及美国专利US5244861中列出的其它复合薄膜。不透明载体包括普通纸、涂层纸、合成纸、照相纸载体、熔融挤出涂层纸、以及层压纸，如双轴取向的载体层压纸。双轴取向的载体层压纸在美国专利5853965、5866282、5874205、5888643、5888681、5888683和5888714中描述。这些双轴取向的载体层压纸包括一个纸基质和一个双轴取向的聚烯烃片，典型地为聚丙烯，层压到纸基质的一面或双面。透明载体包括玻璃、纤维素衍生物，例如纤维素酯、三乙酸纤维素、二乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素；聚酯，如聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲酯、聚对苯二甲酸丁二酯，以及其共聚物；聚酰亚胺；聚酰胺；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚烯烃，如聚乙烯或聚丙烯；聚砜；聚丙烯酸酯；聚醚酰亚胺；及其混合物。上述列举的纸包括很宽范围的纸，从高档纸，如照片纸到低档纸如新闻纸。在一个优选的实施方案中，使用了Eastman Kodak公司生产的Ektacolor纸。
本发明使用的载体的厚度为50μm到500μm，优选75到300μm。抗氧剂、抗静电剂、增塑剂和其它已知添加剂如果需要也可加入到载体中。
为了改善图像接收层与载体之间的粘合力，在应用图像接收层之前，载体表面可以经过一种电晕放电处理。图像接收层与载体之间的粘合力还可以通过在载体上涂布一种胶层来改善。可用于胶层的物质的例子包括卤化的苯酚和部分水解的氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。
涂层组合物可在水或有机溶剂中涂布，但优选在水中。应该选择其总固体含量使得以最经济方式产生一种涂层厚度，对于颗粒涂层配方，典型的固体含量为10-40重量％。
用于本发明的涂层组合物可以用很多熟识的技术施用，包括浸涂、绕线杆涂布、刮涂、照相凹版和反向辊压涂布、滑动涂布、珠状涂布、挤出涂布、帘式淋涂等。已知的涂布和干燥方法在1989年12月出版的Reasearch Disclosure no.308119，第1007到1008页上有更详细的描述。优选滑动涂布，其中基层和涂层可以同时施涂。涂布后，各层通常用简单的蒸发来干燥，干燥可以用已知方法，如对流加热来加速。
涂层组合物可以用传统的计量前或计量后涂布方法，如刮刀、气刀、杆、辊等施涂到基质的单面或双面。涂布方法的选择由操作的经济性决定，并反过来确定了配方的特点，如涂层的固体含量、涂层粘度和涂布速度。
图像接收层的厚度可以为1到60μm，优选为5到40μm。
涂布后，该喷墨记录元件可以经过砑光或超级砑光来增强其表面光滑度。在本发明的一个优选实施方案中，该喷墨记录元件在温度为65℃、压力为14000kg/m，速度为0.15m/s到0.3m/s进行热软夹(softnip)砑光。
为了赋予该喷墨记录元件机械耐久性，可以加入少量交联剂作用于上述讨论的粘合剂。这种添加剂改善了层的粘合强度。可以使用的交联剂如碳化二亚胺、多官能团环乙亚胺、醛、异氰酸酯、环氧化物、多价金属阳离子等。
为了改善颜色的褪色性能，也可以在图像接收层中加入UV吸收剂、自由基淬灭剂或抗氧剂，这在本技术领域是已知的。其它添加剂包括pH调节剂、粘合促进剂、流变学调节剂、表面活性剂、杀菌剂、润滑剂、染料、光亮剂、无光泽剂和抗静电剂等。为了得到足够的涂布能力，可使用本领域技术人员已知的添加剂如表面活性剂、消泡剂、乙醇等。涂布助剂的一般含量为溶液总重0.01～0.30重量％的活性涂布助剂。所述涂布助剂可以是非离子、阴离子、阳离子或两性。具体的例子在MCCUTCHEON第一卷：乳化剂和洗涤剂，1995，北美版中描述。
用于本发明记录元件的喷墨油墨在本技术领域是众所周知的。用于喷墨打印的油墨组合物一般为液体组合物，包含一种溶剂或载液、染料或颜料、湿润剂、有机溶剂、洗涤剂、增稠剂、防腐剂等。溶剂或载液可以仅为水或可以是水与其它能与水混溶的溶剂如多羟基醇的混合物。也可以使用有机物如多羟基醇为主要载液或溶剂的油墨。特别有用的是水与多羟基醇的混合溶剂。用于这种组合物的染料典型为水溶性或酸类型染料。这些液体组合物在现有技术中有详细的描述，例如美国专利US 4381946、4239543和4781758。
实施例
下述实施例用于说明本发明。
实施例1
用于本发明的被包覆颗粒1的合成：
将60g干燥的Nalco2329胶态二氧化硅作为40重量％的溶液和150g蒸馏水在500ml三口圆底烧瓶中混合，烧瓶上安装有机械搅拌器和氮气入口。将3g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分钟内加入。混合物的pH值用1N HCl缓慢调节到4.0。分散体的粘度开始时上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和0.6g Triton X-100。将分散体在室温下搅拌1小时。
将上述溶液在恒温浴中加热至80℃，并用氮气清洗30分钟。向反应器中加入0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl。将一种包含8g丙烯酸正丁酯、5g三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐(80％固体)、0.24gCTAB、0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去离子水的单体乳液在1小时内加入到反应器中来包覆Nalco2329。得到的分散体的固体含量为40重量％。
用于本发明的被包覆颗粒2的合成：
将45g Nalco2329胶态二氧化硅作为40重量％的溶液和150g蒸馏水在500ml三口圆底烧瓶中混合，烧瓶上安装有机械搅拌器和氮气入口。将3g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分钟内加入。混合物的pH值用1N HCl缓慢调节到4.0。分散体的粘度开始时上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g CTAB和0.6g Triton X-100。将分散体在室温下搅拌1小时。
将上述溶液在恒温浴中加热至80℃，并用氮气清洗30分钟。向反应器中加入0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl。将一种包含4g甲基丙烯酸乙酯、4g甲基丙烯酸丁酯、5g三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐(80％固体)、0.24g CTAB、0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去离子水的单体乳液在1小时内加入到反应器中来包覆Nalco2329。得到的分散体的固体含量为19.8重量％。
用于本发明的被包覆颗粒3的合成：
将45g Nalco2329胶态二氧化硅作为40重量％的溶液和150g蒸馏水在500ml三口圆底烧瓶中混合，烧瓶上安装有机械搅拌器和氮气入口。将3g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分钟内加入。混合物的pH值用1N HCl缓慢调节到4.0。分散体的粘度开始时上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g CTAB和0.6g Triton X-100。将分散体在室温下搅拌1小时。
将上述溶液在恒温浴中加热至80℃，并用氮气清洗30分钟。向反应器中加入0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl。将一种包含8g甲基丙烯酸乙酯、5g三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐(80％固体)、0.24g CTAB、0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去离子水的单体乳液在1小时内加入到反应器中来包覆Nalco2329。得到的分散体的固体含量为19.9重量％。
本发明的元件1
用于基质层的涂层溶液通过混合254g干燥的沉淀碳酸钙Albagloss-s(Specialty Minerals公司)作为70％的溶液，22g干燥的硅胶Gasil23F(Crosfield公司)，2.6g干燥的聚乙烯醇Airvol125(Air Product公司)作为10％的溶液，21g干燥的苯乙烯-丁二烯胶乳CP692NA(Dow Chemical公司)作为50％的溶液和0.8gAlcogumL-229(Alco Chemical公司)制备。涂层溶液的固体含量通过加入水来调节至35重量％。基质层的涂层溶液在25℃珠状涂布于Ektacolor Edge纸上(Eastman Kodak公司)，并用60℃的强迫通风干燥。基质层的厚度为25μm或27g/m2。
用于图像接收层的涂层溶液通过混合15.0g干燥的硅胶Nalco2329(Nalco公司)作为40重量％的溶液、3.8g干燥的被包覆颗粒1作为40重量％的溶液和水制成，总重125g。
图像接收层的涂层溶液在25℃珠状涂布于上述基质层的顶部。然后将记录元件用104℃的强迫通风干燥5分钟。图像接收层的厚度为8μm或8.6g/m2。
本发明的元件2
该元件的制备与元件1相同，只是使用了4.0g干燥的被包覆颗粒2作为19.8重量％的溶液代替被包覆颗粒1。
本发明的元件3
该元件的制备与元件1相同，只是使用了4.0g干燥的被包覆颗粒3作为19.9重量％的溶液代替被包覆颗粒1。
对比例被包覆颗粒1的合成：
将60g干燥的Nalco2329胶态二氧化硅作为40重量％的溶液和150g蒸馏水在500ml三口圆底烧瓶中混合，烧瓶上安装有机械搅拌器和氮气入口。将3.0g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分钟内加入。混合物的pH值用1N HCl缓慢调节到4.0。分散体的粘度开始时上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g CTAB和0.6g Triton X-100。将分散体在室温下搅拌1小时。
将上述溶液在恒温浴中加热至80℃，并用氮气清洗30分钟。向反应器中加入0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl。将一种包含12.7g甲基丙烯酸甲酯、0.26g二甲基丙烯酸乙二酯、0.24g CTAB、0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去离子水的单体乳液在1小时内加入到反应器中来包覆Nalco2329。得到的分散体的固体含量为19.9重量％。
上述颗粒的Tg为110℃。这个值是通过在甲基丙烯酸甲酯均聚物的Tg值上加5℃得到的，以将存在的少量二甲基丙烯酸乙二酯考虑在内。
对比例被包覆颗粒2的合成：
将60g干燥的Nalco2329胶态二氧化硅作为40重量％的溶液和150g蒸馏水在500ml三口圆底烧瓶中混合，烧瓶上安装有机械搅拌器和氮气入口。将3.0g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分钟内加入。混合物的pH值用1N HCl缓慢调节到4.0。分散体的粘度开始时上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g CTAB和0.6g Triton X-100。将分散体在室温下搅拌1小时。
将上述溶液在恒温浴中加热至80℃，并用氮气清洗30分钟。向反应器中加入0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl。将一种包含8g甲基丙烯酸甲酯、5g三甲基铵甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸盐(80％固体)、0.24g CTAB、0.12g 2，2’-偶氮双(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去离子水的单体乳液在1小时内加入到反应器中来包覆Nalco2329。得到的分散体的固体含量为19.1重量％。
上述颗粒的Tg为110℃。
对比元件1
该元件的制备与元件1相同，只是使用了4.0g干燥的对比例被包覆颗粒1作为19.9重量％的溶液代替被包覆颗粒1。
对比元件2
该元件的制备与元件1相同，只是使用了3.9g干燥的对比例被包覆颗粒2作为19.1重量％的溶液代替被包覆颗粒1。
对比元件3
该元件的制备与元件1相同，只是使用了0.6g干燥的聚乙烯醇GohsenolGH-17(Nippon Gohsei公司)作为10重量％的溶液代替被包覆颗粒1。
涂层质量
将上述干燥后的涂层用来从视觉上评估裂纹缺陷。结果制成下述表2。
图像质量&干燥时间
采用一种使用染料基油墨的Epson Stylus Color 740打印机，配以S020191/IC3CL01彩色墨盒在记录元件上打印。图像由相邻的小块构成，小块分别为青色、品红、黄色、黑色、绿色、红色和蓝色，每个小块为宽0.4cm、长1.0cm的长方形。相邻彩色小块之间的图像流散被定量地估计。打印第二张图片，并在图片从打印机出来之后立即用软布擦拭。如果图片上没有弄脏的油墨则干燥时间评为1。如果图片上有些弄脏的油墨则干燥时间评为2。如果图片上有很多弄脏的油墨则干燥时间评为3。结果在下面的表2中显示：
                        表2
    记录元件   涂层质量   图像质量     干燥时间
    1   没有裂纹   少量流散     1
    2   没有裂纹   少量流散     1
    3   没有裂纹   少量流散     1
    对比例1   没有裂纹   少量流散     2
    对比例2   没有裂纹   少量流散     2
    对比例3   没有裂纹   显著流散     3
上表表明本发明的记录元件，与对比例记录元件相比具有良好的涂层质量、图像质量和瞬间的干燥时间。

Claims (10)

1.一种包含基质的喷墨记录元件，基质上具有一个多孔图像接收层，包含：
a)用一种Tg小于100℃的有机聚合物包覆的无机物颗粒；和
b)平均颗粒尺寸最高5μm的颗粒。
2.权利要求1的记录元件，其中所述(a)无机物颗粒包含金属氧化物、水合金属氧化物、勃姆石、粘土、煅烧粘土、碳酸钙、硅铝酸盐、沸石或硫酸钡。
3.权利要求2的记录元件，其中所述金属氧化物为二氧化硅、氧化铝、氧化锆或二氧化钛。
4.权利要求1的记录元件，其中所述(a)无机物颗粒具有5nm到1000nm的颗粒尺寸。
5.权利要求1的记录元件，其中所述Tg为-50℃到65℃。
6.权利要求1的记录元件，其中所述有机聚合物衍生自阳离子、阴离子或非离子单体。
7.权利要求6的记录元件，其中所述单体含有一种季铵、吡啶鎓、咪唑鎓、磺酸盐、羧酸盐或磷酸盐官能度。
8.权利要求1的记录元件，其中所述有机聚合物衍生自一种含丙烯酸酯的单体。
9.权利要求1的记录元件，其中所述有机聚合物衍生自一种含苯乙烯的单体。
10.一种喷墨打印的方法，包含以下步骤：
I)提供一种对数字数据信号响应的喷墨打印机；
II)为所述打印机安装如权利要求1的喷墨记录元件；
III)为所述打印机安装一种喷墨油墨组合物；和
IV)响应所述数字数据信号，使用所述喷墨油墨组合物在所述图像接收层上打印。
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