DE602004003741T2

DE602004003741T2 - Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE602004003741T2
Application number: DE602004003741T
Authority: DE
Inventors: Shigetomo Tsujihata; Masanobu Takashima; Shinichiro Serizawa
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: EP1481812A2; EP1481812A3; US20040241347A1; EP1481812B1; DE602004003741D1; US7399508B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium, das für Tintenstrahl-, wärmeempfindliche, druckempfindliche, lichtempfindliche und Transfer-Aufzeichnungsverfahren und insbesondere für Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren verwendet wird. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Aufzeichnungsmedium, das bezüglich der Tintenaufnahmefähigkeit, Glanz und Lichtechtheit ausgezeichnet ist, während es ein geringes Ausbluten und Farbverblassen im Verlaufe der Zeit in einem Bildbereich aufweist.
Beschreibung des Standes der Technik
Verschiedene Informationsverarbeitungssysteme wurden in den letzten Jahren zusammen mit dem schnellen Fortschritt der Informationstechnologieindustrie entwickelt, und Aufzeichnungsverfahren und Aufzeichnungsanlagen, die für diese Informationsverarbeitungssysteme geeignet sind, wurden für die praktische Verwendung entwickelt.
Beispiele solcher praktisch verwendeten Aufzeichnungsverfahren umfassen elektrophotographische Verfahren, Tintenstrahl-, wärmeempfindliche, druckempfindliche und thermische Transfer-Aufzeichnungsverfahren zusätzlich zu photographischen Silbersalz-Aufzeichnungsverfahren. Ein hochqualitatives und scharfes Bild mit klarer Farbe ist bei irgendeinem der beschriebenen Aufzeichnungsverfahren erforderlich.
Unter diesen Aufzeichnungsverfahren wird das Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren in Büros ebenfalls wie zu Haus in großem Umfang verwendet, weil dieses Verfahren vorteilhaft ist, weil es zum Aufzeichnen auf verschiedenen Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden kann, die Hardware (Anlage) hierfür kostengünstig und kompakt ist und weil das Verfahren sehr leise ist.
Weil die Auflösung von Tintenstrahldruckern in den letzten Jahren zugenommen hat, wurde der Erhalt von "photorealistischen" aufgezeichneten Materialien mit hoher Qualität möglich, und verschiedene Arten von Tintenstrahl-Aufzeichnungsblättern wurden zusammen mit einer solchen Verbesserung der Hardware (Anlage) entwickelt.
Die erforderlichen Eigenschaften für diese Tintenstrahl-Druckblätter sind allgemein: (1) schnelles Trocknen (schnelle Tintenabsorptionsgeschwindigkeit), (2) angemessener und gleichmäßiger Durchmesser der Tintenpunkte (kein Ausbluten), (3) gute Granularität, (4) hohe Kreisförmigkeit der Punkte, (5) hohe Farbdichte, (6) hohes Chroma (keine Mattigkeit), (7) gute Wasserresistenz, Lichtechtheit und Ozonresistenz der Druckbereiche, (8) hoher Glanz der Aufzeichnungsblätter, (9) gute Lagerungsstabilität der Aufzeichnungsblätter (kein Gelbwerden oder Ausbluten von Bildern bei der langen Lagerung (ausgezeichnete Verhinderung des Ausblutens im Verlaufe der Zeit)), (10) im wesentlichen keine Deformation mit guter Dimensionsstabilität ausreichend kleines Kräuseln) und (11) gute Laufeigenschaft der Hardware.
Bei der Verwendung von photographischen Glanzpapierblättern die für den Erhalt von photorealistischen Druckmaterialien mit hoher Qualität verwendet werden, müssen zusätzlich zu den genannten Eigenschaften die Aufzeichnungsblätter ebenfalls einen Glanz, Glanz der Druckbereiche, Oberflächenglätte und Textur der Druckpapierblätter aufweisen, die denen der Silbersalzphotos ähneln.
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium mit einer porösen Struktur in einer Tintenaufnahmeschicht wurde in den letzten Jahren entwickelt und praktisch verwendet, um die verschiedenen beschriebenen Eigenschaften zu verbessern. Ein solches Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium ist ausgezeichnet bezüglich der Tintenaufnahmefähigkeit (augenblickliche Trocknungsfähigkeit), während es einen hohen Glanz aufweist, und zwar aufgrund der porösen Struktur.
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium mit feinen anorganischen Pigmentteilchen und einem wasserlöslichen Harz ebenso wie einer Tintenaufnahmeschicht mit einem hohen Lochverhältnis, die auf einem Substrat vorgesehen ist, wurde vorgeschlagen (siehe beispielsweise die offengelegten japanischen Patentanmeldungen (JP-A) 10-119423 und 10-217601).
Diese Aufzeichnungsblätter und insbesondere ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium mit einer Tintenaufnahmeschicht, die eine poröse Struktur unter Verwendung von Silica als feine anorganische Pigmentteilchen enthält, sind ausgezeichnet bezüglich der Tintenabsorptionseigenschaft aufgrund ihres Aufbaus. Demzufolge hat das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium eine ausgezeichnete Tintenabsorptionsfähigkeit und hohe Tintenaufnahmefähigkeit, wodurch ein Bild mit hoher Auflösung gebildet werden kann, während das Medium einen hohen Glanz entfaltet.
Jedoch hat das Aufzeichnungsmedium eine große Sauerstoffpermeabilität aufgrund der porösen beschichteten Schicht, und eine Verschlechterung der Komponenten in der Tintenaufnahmeschicht kann beschleunigt werden. Das Ausbluten des Bildes im Verlaufe der Zeit kann entsprechend der Adsorption von Feuchtigkeit auf der Silica-Oberfläche auftreten.
Kleine Mengen von Gasen in der Luft, insbesondere Ozon verursachen eine Farbverblassung eines aufgezeichneten Bildes im Verlaufe der Zeit. Weil das Aufzeichnungsmaterial der Tintenaufnahmeschicht mit der porösen Struktur viele Löcher enthält, verblaßt das aufgezeichnete Bild mit dem Ozongas in der Luft leicht. Folglich ist die Resistenz gegenüber Ozon in der Luft (Ozonresistenz) ein deutliches Merkmal für das Aufzeichnungsmedium mit der Tintenaufnahmeschicht mit poröser Struktur.
Aufzeichnungsmaterialien, worin schwefelhaltige Verbindungen wie Antifarbverblassungsmittel zur Tintenaufnahmeschicht zur Verbesserung von verschiedenen Eigenschaften gegeben werden, werden häufig beschrieben.
Beispielsweise schlagen JP-A-64-36479 und 1-115677 Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedien mit Thioether-Verbindungen vor.
Jedoch sind die Verbindungen gemäß JP-A-64-36479 und 1-115677 hydrophobe niedermolekulare Verbindungen und daher wasserunlöslich. Demzufolge ist es schwierig, die Verbindungen mit Beschichtungslösungen zu vermischen, und der Glanz des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums wird verschlechtert, selbst wenn diese Verbindungen als Emulsionen zugegeben werden.
JP-A-2002-86904 und 2002-36717 schlagen vor, Thioether-Verbindungen mit hydrophilen Gruppen zu verwenden.
Während die Verbindungen, die in JP-A-2002-86904 und 2002-36717 veranschaulicht sind, eine Ozonresistenz entfalten, wird das Ausbluten im Verlaufe der Zeit unter Bedingungen mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit schlecht, weil die Verbindungen hydrophile niedermolekulare Verbindungen sind. Weil die meisten solcher Verbindungen niedrige Schmelzpunkte haben, gibt es auch das Problem, daß die Thioether-Verbindung auf der Oberfläche des Aufzeichnungsblattes ausfällt, wenn es bei einer Umgebung mit niedriger Temperatur beispielsweise bei 5°C oder niedriger für eine Woche gelagert wird.
Obwohl Polysulfid-Verbindungen (Disulfid- und Trisulfid-Verbindungen mit einem Molekulargewicht von weniger als 1000) beispielsweise gemäß JP-A-2001-315432 verwendet werden, entfalten diese Verbindungen keine ausreichende Wirkung für die Erhöhung der Ozonresistenz.
JP-A-11-58941 und 63-260477 schlagen Polymerverbindungen mit Thioetherbindungen vor.
Die Wirkung zur Verbesserung der Ozonresistenz der Verbindungen gemäß JP-A-11-58941 und 63-260477 (und ähnlicher Verbindungen) ist ebenfalls unzureichend, weil der Schwefelgehalt im Polymer niedrig ist (1 meq/g oder weniger).
JP-A-11-2687406 und 2001-270227 schlagen kationische Polyadditionspolymere vor, die unter Verwendung von spezifischen Thioethern synthetisiert werden.
Obwohl die Wasserresistenz durch Zugabe von kationischen Polyadditionspolymeren zur Tintenaufnahmeschicht verbessert wird, ist die Ozonresistenz noch unzureichend.
JP-A-2003-54118 schlägt spezifische Polymerverbindungen vor.
Weil die Polymerverbindungen gemäß JP-A-2003-54118 als organische Teilchen mit einem Tg von 70°C oder mehr vorliegen, vermindert sich der Glanz der Schicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung wurde auf der Grundlage der oben erwähnten Umstände durchgeführt. Diese Erfindung soll ein Aufzeichnungsmedium angeben, das Bilder mit hoher Auflösung und hoher Dichte ergeben kann, wobei kein Ausbluten im Verlaufe der Zeit selbst bei Langzeitlagerung in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit nach dem Druck erfolgt, und das eine ausgezeichnete Wirkung zur Verhinderung der Farbverblassung aufgrund von Ozongas in der Luft aufweist.
Diese Erfinder haben intensive Untersuchungen durchgeführt und somit diese Erfindung vollendet.
Ein erster Aspekt dieser Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial, umfassend eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat, wobei die Aufzeichnungsschicht wenigstens ein Polymer mit einer Thioetherbindung umfaßt, die ein Schwefeläquivalent von wenigstens 1,2 meq/g und ein anorganisch/organisch-Verhältnis, I/O-Wert, von mindestens 0,5, dargestellt in einem abstrakten organisch-anorganisch-Diagramm (organic-inorganic conceptional diagram), aufweist.
Ein anderer Aspekt dieser Erfindung liegt darin, ein Aufzeichnungsmedium anzugeben, das als Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium dient, umfassend eine Tintenaufnahmeschicht als Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat, worin die Tintenaufnahmeschicht zumindest ein Polymer mit einer Thioetherbindung umfaßt, das ein Schwefeläquivalent von nicht weniger als 1,2 meq/g und ein anorganisches/organisches Verhältnis (I/O-Wert) dargestellt in einem organischen-anorganischen Diagramm von nicht weniger als 0,5 aufweist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium, umfassend eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat. Die Aufzeichnungsschicht umfaßt zumindest ein Polymer, das eine Thioetherbindung, ein Schwefeläquivalent von 1,2 meq/g oder mehr und ein anorganisches/organisches Verhältnis (I/O-Wert), dargestellt durch ein organisches-anorganisches Konzeptionsdiagramm, von 0,5 oder mehr hat. Insbesondere ist das Aufzeichnungsmedium bevorzugt ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, umfassend die Aufzeichnungsschicht als Tintenaufnahmeschicht.
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium kann feine Teilchen oder ein wasserlösliches Harz falls erforderlich enthalten. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium wird nachfolgend beschrieben.
<Tintenaufnahmeschicht (Aufzeichnungsschicht)>
{Polymer}
Das Polymer, das für die Tintenaufnahmeschicht (Aufzeichnungsschicht) des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums verwendet wird, hat Thioetherbindungen, ein Schwefeläquivalent von nicht weniger als 1,2 meq/g und ein anorganisches/organisches Verhältnis (I/O-Wert), dargestellt durch ein organisches-anorganisches Konzeptionsdiagramm, von nicht weniger als 0,5 (nachfolgend manchmal als "Polymer dieser Erfindung" bezeichnet).
Das Schwefeläquivalent, wie es hierin verwendet wird, betrifft das Äquivalent (mmol) von Schwefelatomen, die in 1 g Polymer enthalten sind, und wird durch meq/g dargestellt. Wenn beispielsweise eine Verbindung mit einem Molekulargewicht von 1000 l mol Schwefelatome enthält, wird des Schwefeläquivalent als 1 meq/g dargestellt.
Das Polymer dieser Erfindung hat ein Schwefeläquivalent von nicht weniger als 1,2 meq/g, insbesondere bevorzugt nicht weniger als 3 meq/g. Der Ozonresistenzeffekt ist unzureichend, wenn der Schwefelgehalt weniger als 1,2 meq/g ist.
Das anorganische/organische Verhältnis (I/O-Wert), dargestellt durch das organisch-anorganische Konzeptionsdiagramm, betrifft einen Parameter, der eine Hydrophilizität/Lipophilizität-Skala einer Verbindung oder eines Substituenten darstellt, und detaillierte Erläuterungen hierfür sind in "Organic Conceptional Diagram" von Yoshio Kohda, Sankyo Publishin Co., 1984 beschrieben. Der Buchstabe "I" und "O" bedeutet die Anorganizität bzw. Organizität, und ein größerer I/O-Wert bedeutet eine größere Anorganizität (höhere Polarität und Hydrophilizität). Das Polymer dieser Erfindung muß einen I/O-Wert von 0,5 oder mehr, bevorzugt 0,7 oder mehr und 3,0 oder weniger und mehr bevorzugt 0,8 oder mehr und 2,5 oder weniger haben. Der Glanz der Oberfläche einer Bildschicht ebenso wie die Handhabungsfähigkeit des Aufzeichnungsblattes vermindern sich, wenn der I/O-Wert weniger als 0,5 ist.
Der I/O-Wert ist ein Wert des Verfahrens zum Beitrag der funktionellen Gruppen, wobei die Parameter für jede funktionelle Gruppe bestimmt werden und die Anorganizität und Organizität sind für jede funktionelle Gruppe dargestellt. Die funktionellen Gruppen des Polymers dieser Erfindung sollten entsprechend diesem Parameter bestimmt werden. Die Verbindungen zur Bildung eines solchen Polymers können von bekannten Verbindungen ausgewählt werden.
Das erfindungsgemäße Polymer hat bevorzugt eine Teilstruktur mit der folgenden Formel (1):
Formel (1)

P-Y-S

In der Formel (1) bedeutet P einen polymeren oder oligomeren Rest mit einer Wiederholungseinheit. Y bedeutet eine Einfachbindung oder eine bivalente Bindegruppe.
Bevorzugte Beispiele des polymeren oder oligomeren Restes umfassen (Meth)acrylsäure-Polymere, (Meth)acrylatester-Polymere, (Meth)acrylamid-Polymere, (Meth)-N-substituiertes Acrylamid-Polymere, aromatische Vinyl-Polymere, Vinylester-Polymere, halogenierte Vinyl-Polymere, cyanisierte Vinyl-Polymere und Dien-Verbindungspolymere.
Bevorzugte Beispiele der bivalenten Bindegruppen umfassen eine Ether-, Ester-, Thioester-, Carbonatester-Bindung, Carbamoyl-, Alkylen-(beispielsweisee Methylen-, Ethylen-, Propylen-, Trimethylen-, Tetramethylen-, Hexamethylen- oder Octamethylen-Gruppe) und Arylen-Gruppe (zum Beispiel Phenylen-Gruppe) oder eine Kombination hiervon.
Der Ausdruck "(Meth)acryl" wie er in der Beschreibung verwendet wird, bedeutet "Acryl" oder "Methacryl".
Das erfindungsgemäße Polymer hat ebenfalls bevorzugt eine Partialstruktur mit der folgenden Formel (2):
Formel (2)
In der Formel (2) ist R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe. J ist eine Einfachbindung oder bivalente Bindegruppe. Beispiele der bivalenten Bindegruppe, dargestellt durch J umfassen eine Alkylen-Gruppe (zum Beispiel Methyl, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylen, Hexamethylen, Cyclohexylen oder 2-Hydroxypropylen), Arylen-Gruppe (zum Beispiel Phenyl-Gruppe), Ether-, Ester-, Thioether-, Thioester-, Kohlensäureester- und Amindbindung und eine Bindegruppe mit einer Kombination einer Vielzahl von diesen.
R² bedeutet eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe. Die Alkyl-Gruppe, dargestellt durch R², ist bevorzugt eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt 1 bis 12. Spezifische Beispiele davon umfassen Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, n-Hexyl, Cyclohexyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, Decyl und Dodecyl. Diese Alkyl-Gruppen können weiterhin einen Substituenten (zum Beispiel Hydroxyl-, Carboxyl-, Sulfo-, Alkyloxycarbonyl-, Carbamoyl-, Sulfamoyl-, Cyano-, Amino-, Alkoxy- und Phenyl-Gruppe), eine Ester-, Ether- oder Aminobindung haben.
Die Aryl-Gruppe, dargestellt durch R², ist bevorzugt eine Aryl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele davon umfassen eine Phenyl- und Naphthyl-Gruppe und diese Aryl-Gruppen können weiterhin einen Substituenten haben.
Es ist bevorzugt, daß R² eine unsubstituierte Alkyl-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder diese Alkyl-Gruppe mit einem Substituenten ist (beispielsweise Hydroxyl-Gruppe, Carboxyl-Gruppe oder Sulfo-Gruppe). Spezifische bevorzugte Beispiele von R² umfassen Methyl, Ethyl, Hydroxyethyl, 2,3-Dihydroxypropyl, 2-Carboxyethyl, 3-Carboxypropyl und 2-Sulfoxypropyl.
Das Polymer dieser Erfindung hat bevorzugt eine hydrophile Gruppe. Bevorzugte Beispiele der hydrophilen Gruppen umfassen Hydroxyl, Carboxyl, Sulfo, Carbamoyl, Sulfamoyl, Amino, Ammonio und Amidino. Eine Hydroxyl-Gruppe, Ammonio-Gruppe, Amino-Gruppe und Carbamoyl-Gruppe sind besonders bevorzugt.
Das Polymer dieser Erfindung hat bevorzugt eine Teilstruktur mit der folgenden Formel (3):
Formel (3)
In der Formel (3) sind R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe. R¹³ bedeutet eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe. R¹⁴, R¹⁵ und R¹⁶ bedeuten jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl-Gruppe. Y¹ und Z bedeuten jeweils unabhängig eine bivalente Bindegruppe. m¹ und n¹ bedeuten mol%-Sätze der Wiederholungseinheiten im Polymer und erfüllen die Bedingungen 10 ≤ m¹ ≤ 95 und 5 ≤ n¹ ≤ 90. X^– bedeutet ein Gegenanion.
R¹³ in der Formel (3) bedeutet eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe.
Die Alkyl-Gruppe, dargestellt durch R¹³ ist bevorzugt eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 18, mehr bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele davon umfassen Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, n-Hexyl, Cyclohexyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, Decyl und Dodecyl. Diese Alkyl-Gruppen können weiterhin einen Substituenten (zum Beispiel Hydroxyl, Carboxyl, Sulfo, Alkyloxycarbonyl, Carbamoyl, Sulfamoyl, Cyano, Amino, Alkoxy und Phenyl), Ester-, Ether- und Amidbindung haben.
Die Aryl-Gruppe, dargestellt durch R¹³ ist bevorzugt eine Aryl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele davon umfassen eine Phenyl- und Naphthyl-Gruppe und diese Aryl-Gruppen können weiterhin einen Substituenten haben.
Es ist bevorzugt, daß R¹³ eine unsubstituierte Alkyl-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder diese Alkyl-Gruppe mit einem Substituenten (zum Beispiel Hydroxyl-, Carboxyl- oder Sulfo-Gruppe) ist. Spezifische bevorzugte Beispiele von R¹³ umfassen Methyl, Ethyl, Hydroxyethyl, 2,3-Dihydroxypropyl, 2-Carboxyethyl, 3-Carboxypropyl und 3-Sulfoxypropyl.
Beispiele der Alkyl-Gruppe, dargestellt durch R¹⁴, R¹⁵ und R¹⁶ sind gleich wie bei R¹³.
R¹⁴, R¹⁵ und R¹⁶ sind bevorzugt ein Wasserstoffatom, eine Methyl- und Ethyl-Gruppe.
X^– in der Formel (3) bedeutet ein Gegenanion. Beispiele des Gegenanions, dargestellt durch X^–, umfassen Halogenionen (Cl^–, Br^–, I^–), Sulfonsäure-, Alkylsulfonat-, Arylsulfonat-, Alkylcarboxylat- und Arylcarboxylat-Ion.
Y¹ und Z in der Formel (3) bedeuten jeweils unabhängig eine bivalente Bindegruppe. Beispiele der bivalenten Bindegruppe, dargestellt durch Y¹ oder Z umfassen eine Alkylen-Gruppe (zum Beispiel Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylen, Hexamethylen, Cyclohexylen und 2-Hydroxypropylen), Arylen-Gruppe (zum Beispiel Phenylen-Gruppe), (Thio)ether-Bindung, (Thio)ester-Bindung und Amidbindung und eine Bindegruppe mit einer Kombination einer Vielzahl von diesen.
m¹ und n¹ in der Formel (3) bedeuten mol%-Sätze der Wiederholungseinheiten im Polymer und erfüllen die Beziehungen von 10 ≤ m¹ ≤ 95 und 5 ≤ n¹ ≤ 90, bevorzugt 50 ≤ m¹ ≤ 95 und 5 ≤ n¹ ≤ 50. Das Farbverblassen aufgrund von Ozon in der Luft wird deutlich verhindert, wenn m¹ und n¹ im Bereich von 10 ≤ m¹ ≤ 95 und 5 ≤ n¹ ≤ 90 sind.
Das Polymer dieser Erfindung ist ebenfalls bevorzugt ein Polymer mit einer Teilstruktur mit der Formel (4):
Formel (4)
In der Formel (4) ist R²⁰ ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-Gruppe. R²¹ bedeutet eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe. W ist eine bivalente Bindegruppe. A bedeutet eine Einheit mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe. m² und n² bedeuten mol%-Sätze von Wiederholungseinheiten im Polymer und erfüllen die Beziehungen 50 ≤ m² ≤ 95 und 5 ≤ n² ≤ 50.
In der Formel (4) ist R²¹ eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe.
Die Alkyl-Gruppe, dargestellt durch R²¹, ist bevorzugt eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 18, mehr bevorzugt 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele der Alkyl-Gruppe umfassen Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, n-Hexyl, Cyclohexyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, Decyl und Dodecyl. Die Alkyl-Gruppen können weiterhin einen Substituenten (beispielsweise Hydroxyl, Carboxyl, Sulfo, Alkyloxycarbonyl, Carbamoyl, Sulfamoyl, Cyano, Amino, Alkoxy und Phenyl), Ester-, Ether- und Amidbindung haben.
Die Aryl-Gruppe, dargestellt durch R²¹, ist bevorzugt eine Aryl-Gruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. Spezifische Beispiele davon umfassen eine Phenyl- und Naphthyl-Gruppe und diese Aryl-Gruppen können weiterhin einen Substituenten haben.
R²¹ ist bevorzugt eine Alkyl-Gruppe, die mit einer hydrophilen Gruppe substituiert ist, mehr bevorzugt eine Alkyl-Gruppe, die mit einer hydrophilen Gruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen substituiert ist. Spezifische Beispiele davon umfassen Hydroxyethyl, 2,3-Dihydroxypropyl, 2-Carboxyethyl, 3-Carboxypropyl, 3-Sulfoxypropyl, 2-Aminoethyl, N,N-Diaminoethyl und Triethylammoniumethyl.
In der Formel (4) bedeutet W eine bivalente Bindegruppe. Beispiele der bivalenten Bindegruppe, dargestellt durch W, umfassen Alkylen (zum Beispiel Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylen, Hexamethylen, Cyclohexylen und 2-Hydroxypropylen), Aryl (zum Beispiel Phenylen), (Thio)ether-, (Thio)ester- und Amidbindung und eine Bindegruppe, umfassend eine Kombination einer Vielzahl von diesen.
In der Formel (4) bedeutet A eine Einheit mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe. Beispiele solcher Einheiten umfassen Arylacrylat, Arylmethacrylat, 1,2-Butadien, 1,4-Butadien und Isopren und 1,2-Butadien, 1,4-Butadien und Isopren sind unter diesen bevorzugt.
In der Formel (4) bedeuten m² und n² mol%-Sätze von Wiederholungseinheiten im Polymer und erfüllen die Beziehungen 50 ≤ m² ≤ 95 und 5 ≤ n² ≤ 50, bevorzugt 70 ≤ m² ≤ 95 und 5 ≤ n² ≤ 30. Das Farbverblassen aufgrund von Ozongas in der Luft wird deutlich verhindert, wenn m² und n² im Bereich von 50 ≤ m² ≤ 95 und 5 ≤ n² ≤ 50 liegen.
Bevorzugt ist das Polymer dieser Erfindung wasserlöslich oder hat eine spontane Emulgiereigenschaft. Das wasserlösliche Polymer, das erfindungsgemäß verwendet wird, betrifft ein Polymer mit einer Löslichkeit von 0,1 mass% oder mehr und bevorzugt 0,5 mass% oder mehr und mehr bevorzugt 1 mass% oder mehr in Wasser bei Raumtemperatur von 25°C.
Alternativ betrifft das Polymer mit einer spontanen Emulgiereigenschaft gemäß dieser Erfindung ein Polymer, das ein stabiles Dispersionsvermögen bei einer Konzentration von 0,5 mass% oder mehr, bevorzugt 1 mass% oder mehr und mehr bevorzugt 3 mass% oder mehr bei Raumtemperatur mit 25°C entfaltet.
Das Molekulargewicht im Massenmittel des Polymers dieser Erfindung ist bevorzugt 1000 bis 1 000 000, mehr bevorzugt 2000 bis 100 000.
Die Wasserresistenz und Verhinderung des Ausblutens im Verlaufe der Zeit ebenso wie die Handhabungseigenschaft werden verbessert, wenn das Molekulargewicht im Massenmittel im Bereich von 1000 bis 1 000 000 liegt.
Beispiele der Syntheseverfahren des Polymers dieser Erfindung umfassen die Polymerisationskondensation, Additionspolymerisation, Polyaddition, Additionskondensation oder Ringöffnungspolymerisationsverfahren oder ein Syntheseverfahren durch Polymerreaktionen. Das Polymer dieser Erfindung wird bevorzugt durch Additionsreaktion erhalten, und bevorzugte Beispiele umfassen ein Polymer, erhalten durch Additionspolymerisation (beispielsweise radikalische Polymerisation von Vinyl-Monomeren mit Thioetherbindungen oder die Polymerisation von Vinyl-Monomeren unter Verwendung einer Mercapto-Verbindung als Kettenübertragungsmittel) und Polymerreaktion (beispielsweise nukleophile Additionsreaktion an Polymerseitenketten mit reaktiven Gruppen oder radikalische Additionsreaktion).
Es ist besonders bevorzugt, daß das Polymer dieser Erfindung von einem Polybutadien- oder Polyisopren-Polymer stammt. Das Verfahren für den Erhalt des Polymers dieser Erfindung als Derivat des Polybutadien- oder Polyisopren-Polymers umfaßt die radikalische Addition, bei der Radikale von einer oder zumindest zwei Mercapto-Verbindungen an Polybutadien- oder Polyisopren-Polymere addiert werden. Wenn das Polymer dieser Erfindung eine Teilstruktur mit der Formel (3) aufweist, werden Radikale einer kationischen Mercapto-Verbindung und zumindest eine andere Mercapto-Verbindung zum Polybutadien- oder Polyisopren-Polymer addiert.
Beispiele der Mercapto-Verbindung umfassen 2-Aminoethanolhydrochlorid, 2-Aminoethanthiol-p-toluolsulfonat, N,N-Dimethylaminoethanthiolhydrochlorid, N,N-Diethylaminoethanthiolhydrochlorid, 2-Mercaptotrimethylammoniumchlorid, N,N-Dimethylaminoethanthiolmethansulfonat und N,N-Dimethylaminoethanthiolacetat als die kationische Mercapto-Verbindung und 2-Mercaptoethanol, 3-Mercaptopropanol, α-Thioglycerin, Thioglykolsäure, 3-Mercaptopropionsäure, 2-Mercaptopropionsäure, Ethyl-3-mercaptopropionat, Hexyl-3-mercaptopropionat, Octyl-3-mercaptopropionat, Ethylmercaptan, t-Butylmercaptan, n-Dodecylmercaptan, Benzylmercaptan, 4-Mercaptophenol, 4-Mercaptotoluol, Cystein und 3-Mercaptopropansulfonsäure als andere Mercapto-Verbindungen.
Wenn das Polymer dieser Erfindung eine Teilstruktur mit der Formel (3) oder (4) hat, kann das Polymer weiterhin ein Vinyl-Monomer enthalten, das mit der Teilstruktur mit der Formel (3) und (4) polymerisieren kann.
Spezifische Beispiele des Vinyl-Monomers umfassen die folgenden Verbindungen:
Alkyl(meth)acrylat (z.B. Alkylester mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen von (Meth)acrylat wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat,; Cycloalkyl(meth)acrylat (z.B. Cyclohexyl(meth)acrylat); Aryl(meth)acrylat (z.B. Phenyl(meth)acrylat); Aralkyl(meth)acrylat (z.B. Benzyl(meth)acrylat); substituiertes Alkyl(meth)acrylat (z.B. Hydroxyethyl(meth)acrylat); (Meth)acrylamid (z.B. (Meth)acrylamid und Dimethyl(meth)acrylamid); aromatisches Vinyl (z.B. Styrol, Vinyltoluol und α-Methylstyrol); Vinylester (z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylversatat); Arylester (z.B. Arylacetat); Halogen-haltige Monomere (z.B. Vinylidenchlorid und Vinylchlorid); Cyanvinyl (z.B. (Meth)acrylonitril); und Olefin (z.B. Ethylen und Propylen). Das Polymer dieser Erfindung kann ein oder zumindest zwei Vinyl-Monomere enthalten.
Während bevorzugte Beispiele des Polymers dieser Erfindung (P-1 bis P-34) unten gezeigt sind, ist diese Erfindung keineswegs auf diese Beispiele beschränkt.
(S-Äquivalent: 7,23 meq/g, I/O-Wert: 0,94)
(S-Äquivalent: 5,94 meq/g, I/O-Wert: 1,42)
(S-Äquivalent: 6,56 meq/g, I/O-Wert: 0,98)
(S-Äquivalent: 7,18 meq/g, I/O-Wert: 2,96)
(S-Äquivalent: 4,96 meq/g, I/O-Wert: 2,33)
(S-Äquivalent: 7,18 meq/g, I/O-Wert: 1,17)
(S-Äquivalent: 5,47 meq/g, I/O-Wert: 1,74)
(S-Äquivalent: 6,70 meq/g, I/O-Wert: 1,41)
(S-Äquivalent: 5,76 meq/g, I/O-Wert: 1,79)
(S-Äquivalent: 6,88 meq/g, I/O-Wert: 1,13)
(S-Äquivalent: 5,82 meq/g, I/O-Wert: 1,53)
(S-Äquivalent: 6,51 meq/g, I/O-Wert: 1,08)
(S-Äquivalent: 5,07 meq/g, I/O-Wert: 2,99)
(S-Äquivalent: 1,76 meq/g, I/O-Wert: 2,81)
(S-Äquivalent: 1,55 meq/g, I/O-Wert: 2,33)
(S-Äquivalent: 2,55 meq/g, I/O-Wert: 2,76)
(S-Äquivalent: 2,13 meq/g, I/O-Wert: 2,21)
(S-Äquivalent: 7,45 meq/g, I/O-Wert: 1,57)
(S-Äquivalent: 6,40 meq/g, I/O-Wert: 1,41)
(S-Äquivalent: 6,84 meq/g, I/O-Wert: 2,62)
(S-Äquivalent: 5,36 meq/g, I/O-Wert: 2,32)
(S-Äquivalent: 11,1 meq/g, I/O-Wert: 1,75)
(S-Äquivalent: 3,56 meq/g, I/O-Wert: 1,37)
(S-Äquivalent: 7,45 meq/g, I/O-Wert: 1,33)
(S-Äquivalent: 4,72 meq/g, I/O-Wert: 2,56)
(S-Äquivalent: 5,04 meq/g, I/O-Wert: 0,76)
(S-Äquivalent: 4,92 meq/g, I/O-Wert: 0,76)
(S-Äquivalent: 2,26 meq/g, I/O-Wert: 1,56)
(S-Äquivalent: 4,21 meq/g, I/O-Wert: 0,89)
(S-Äquivalent: 3,63 meq/g, I/O-Wert: 1,25)
(S-Äquivalent: 3,16 meq/g, I/O-Wert: 0,82)
(S-Äquivalent: 3,00 meq/g, I/O-Wert: 0,96)
(S-Äquivalent: 2,51 meq/g, I/O-Wert: 1,83)
(S-Äquivalent: 2,59 meq/g, I/O-Wert: 1,21)
Der Gehalt des erfindungsgemäßen Polymers ist bevorzugt 0,01 bis 10 g/m², besonders 0,05 bis 5 g/m² in der Tintenaufnahmeschicht.
(Feine Teilchen)
Die Tintenaufnahmeschicht des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums dieser Erfindung enthält bevorzugt feine Teilchen.
Die Tintenaufnahmeschicht des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums hat eine poröse Struktur, weil sie die feinen Teilchen enthält, wodurch die Tintenabsorptionsleistung verbessert wird. Insbesondere ist es bevorzugt, daß der Feststoffgehalt 50 mass%, mehr bevorzugt 60 mass% in der Tintenaufnahmeschicht der feinen Teilchen übersteigt, weil ein Tintenstrahl-Medium mit einer ausreichenden Tintenabsorptionseigenschaft erhalten wird, indem ermöglicht wird, daß eine bessere poröse Struktur gebildet wird. Der Feststoffgehalt in der Tintenaufnahmeschicht der feinen Teilchen wird auf der Basis der Komponenten in der Zusammensetzung berechnet, die die Tintenaufnahmeschicht ausmacht, mit Ausnahme von Wasser.
Während die feinen Teilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, bevorzugt anorganische feine Teilchen sind, können organische feine Teilchen verwendet werden, solange sie die Wirkung dieser Erfindung nicht beeinträchtigen.
Bevorzugte organische feine Teilchen umfassen feine Polymerteilchen, erhalten durch Emulsions-, Mikroemulsions-, seifenfreie, Keim-, Dispersions- und Suspensionspolymerisation, beispielsweise feine Polymerteilchen wie Pulver, Latex und Emulsion aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyacrylat, Polyamid, Siliconharz, Phenolharz und natürlichem Polymer.
Beispiele der anorganischen feinen Teilchen umfassen feine Silicateilchen, kolloidales Silica, Titandioxid, Bariumsulfat, Calciumsilicat, Zeolith, Kaolinit, Halloysit, Mica, Talkum, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat, Pseudoboehmit, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsilicat, Calciumsilicat, Magnesiumsulfatsilicat, Zirkoniumoxid, Zirkoniumhydroxid, Ceroxid, Lanthanoxid und Yttriumoxid. Feine Silicateilchen, kolloidales Silica, feine Aluminiumoxid-Teilchen und Pseudoboehmit sind unter diesen bevorzugt angesichts der Bildung einer guten porösen Struktur. Die feinen Teilchen können als primäre Teilchen oder nach Bildung von sekundären Teilchen verwendet werden. Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser dieser feinen Teilchen ist bevorzugt 2 μm oder weniger, mehr bevorzugt 200 nm oder weniger.
Weiterhin sine feine Silicateilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 20 nm oder weniger, kolloidales Silica mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 30 nm oder weniger, feine Aluminiumoxid-Teilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 20 nm oder weniger und Pseudoboehmit mit einem durchschnittlichen feinen Porendurchmesser von 2 bis 15 nm mehr bevorzugt, und die feinen Silicateilchen, feinen Aluminiumoxid-Teilchen und Pseudoboehmit sind besonders bevorzugt.
Die feinen Silicateilchen werden grob in Teilchen vom nassen Verfahren und trockenen Verfahren (Gasphasenverfahren) in Abhängigkeit vom Produktionsverfahren unterteilt. Im vorherrschenden Naßverfahren wird aktives Silica durch Azidolyse eines Silicatsalzes gebildet, und aktives Silica wird angemessen polymerisiert, unter Erhalt von hydratisiertem Silica durch Koagulation und Ausfällung. Im Gegensatz dazu wird wasserfreies Silica durch Hydrolyse von Siliciumhalogenid in einer Gasphase bei hoher Temperatur (Flammhydrolyseverfahren) erhalten, oder Silicasand und Koks werden durch Reduktion durch Erwärmen mit einem elektrischen Lichtbogenofen verdampft, und das Produkt davon wird mit Luft (Lichtbogenverfahren) im vorherrschenden Gasphasenverfahren oxidiert. "Gasphasensilica" bedeutet feine Teilchen aus wasserfreiem Silica, erhalten durch das Gasphasenverfahren. Die feinen Silicateilchen durch das Gasphasenverfahren sind besonders bevorzugt als feine Silicateilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden.
Obwohl das Gasphasensilica unterschiedliche Eigenschaften im Vergleich zu hydratisiertem Silica entfaltet aufgrund des Unterschiedes der Dichte der Silanol-Gruppen an der Oberfläche und des Anteils der Löcher, ist das Gasphasensilica zur Bildung einer dreidimensionalen Struktur mit einem hohen Lochverhältnis geeignet. Während der Grund hierfür nicht klar ist, ist die Dichte der Silanol-Gruppen auf der Oberfläche der feinen Teilchen 5 bis 8 Stücke/nm² im hydratisierten Silica, wodurch die Silicateilchen leicht aggregieren. Im Gegensatz dazu ist die Dichte der Silanol-Gruppen an der Oberfläche der feinen Silicateilchen vermutlich nur 2 bis 3 Gruppe/nm² im Gasphasensilica, wodurch grobe und weiche Flockulate gebildet werden, wodurch eine Struktur mit einem hohen Lochverhältnis gebildet wird.
Weil Gasphasensilica eine besonders große Oberfläche hat, wird die Wirksamkeit für die Absorption und die Zurückhaltung der Tinte groß. Zusätzlich wird die Tintenaufnahmeschicht durch Dispergieren der Teilchen mit einem angemessenen Teilchendurchmesser transparent, weil der Refraktionsindex des Gasphasensilicas niedrig ist, wodurch Eigenschaften für die Ermöglichung einer hohen Farbdichte und gute Färbeeigenschaft entfaltet werden. Es ist wichtig für den Erhalt einer hohen Farbdichte und eines hohen Glanzes der Farbe, daß die Farbaufnahmeschicht nicht nur bei den Verwendungen transparent ist, die eine hohe Transparenz erfordern, wie OHP-Film sondern ebenfalls bei einer Anwendung als Aufzeichnungsblatt wie einem photographischen Glanzpapierblatt.
Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser des Gasphasensilicas ist bevorzugt 30 nm oder weniger, mehr bevorzugt 20 nm oder weniger, besonders 10 nm oder weniger und am meisten bevorzugt 3 bis 10 nm. Weil die Gasphasennsilicateilchen aufgrund der Wasserstoffbindung zwischen den Silanol-Gruppe aneinander koagulieren können, kann eine Struktur mit einem großen Lochverhältnis gebildet werden, wenn der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser 30 nm oder weniger ist, und die Tintenabsorptionseigenschaften können effektiv verbessert werden.
Die feinen Silicateilchen können zusammen mit anderen feinen Teilchen verwendet werden. Der Gehalt des Gasphasensilicas ist bevorzugt 30 mass% oder mehr, mehr bevorzugt 50 mass% oder mehr, wenn die Gasphasen-Silicateilchen zusammen mit anderen feinen Teilchen verwendet werden.
Feine Aluminiumoxid-Teilchen, Aluminiumoxidhydrat und eine Mischung oder Verbund davon sind als anorganische feine Teilchen, die erfindungsgemäß verwendet werden, auch bevorzugt. Das Aluminiumhydrat ist bevorzugt unter diesen, weil es in der Lage ist, die Tinte durch Absorption vorteilhaft zu fixieren und Pseudoboehmit (Al₂O₃·nH₂O) ist besonders bevorzugt. Während verschiedene Formen von Aluminiumhydrat verwendet werden können, wird Beohmitsol bevorzugt als Material verwendet, weil eine glatte Oberfläche leicht erhalten werden kann.
Die feine Lochstruktur von Pseudoboehmit hat einen durchschnittlichen feinen Lochdurchmesser von bevorzugt 1 bis 30 nm, mehr bevorzugt 2 bis 15 nm. Das feine Lochvolumen ist bevorzugt 0,3 bis 2,0 cm³/g, mehr bevorzugt 0,5 bis 1,5 cm³/g. Der feine Lochdurchmesser und das feine Lochvolumen werden durch ein Stickstoff-Absorptions-Desorptions-Verfahren unter Verwendung beispielsweise eines Gasabsorptions-Desorptions-Analysators (zum Beispiel Omnisorp 369, hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) gemessen.
Die feinen Gasphasen-Aluminiumteilchen sind bevorzugt unter den feinen Aluminiumteilchen aufgrund der großen Oberfläche. Der durchschnittliche Primärteilchendurchmesser von Gasphasenaluminium ist bevorzugt 30 nm oder weniger, mehr bevorzugt 20 nm oder weniger.
Die Beispiele gemäß JP-A-10-81064, 10-119423, 10-157277, 10-217601, 11-348409, 2001-138621, 2000-43401, 2000-211235, 2000-309157, 2001-96897, 2001-138627, 11-91242, 8-2087, 8-2090, 8-2091, 8-2093, 8-174992, 11-19277 und 2001-301314 können ebenfalls bevorzugt verwendet werden, wenn die oben erwähnten feinen Teilchen im Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium verwendet werden.
(Wasserlösliches Harz)
Es ist bevorzugt, daß das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium dieser Erfindung weiterhin ein wasserlösliches Harz in der Tintenaufnahmeschicht enthält.
Beispiele des wasserlöslichen Harzes umfassen Polyvinylalkoholharze mit Hydroxyl-Gruppen als hydrophile Struktureinheit (zum Beispiel Polyvinylalkohol (PVA), Acetoacetyl-modifizierter Polyvinylalkohol, Kationen- oder Anionen-modifizierter Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierter Polyvinylalkohol und Polyvinylacetal), Celluloseharze (Methylcellulose (MC), Ethylcellulose (EC), Hydroxyethylcellulose (HEC), Carboxymethylcellulose (CMC), Hydroxypropylcellulose (HPC), Hydroxyethylmethylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose), Chitin, Chitosan, Stärke, Harze mit Etherbindungen (Polyethylenoxid (PEO), Polypropylenoxid (PPO), Polyethylenglykol (PEG) und Polyvinylether (PVE)), Harze mit Carbamoyl-Gruppen (Polyacrylamid (PAAM), Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Polyacrylsäurehydrazid).
Andere Beispiele umfassen Polyacrylsäuresalze, Maleinsäureharze, Algininsäuresalze und Gelatine mit Carboxyl-Gruppen als Dissoziationsgruppen.
Die Polyvinylalkoholharze sind unter den erwähnten Harzen besonders bevorzugt. Beispiele der Polyvinylalkoholharze sind in den japanischen Patentveröffentlichungen (JP-B) 4-52786, 5-67432 und 7-29479, japanischem Patent 2537827, JP-B 7-57553, japanischem Patent 2502998 und 3053231, JP-A 63-176173, japanischem Patent 2604367, 7-276787, 9-207425, 11-58941, 200-135858, 2001-205924, 2001-287444, 62-278080 und 9-39373, japanischem Patent 2750433, JP-A-2000-158801, 2001-213045, 2001-328345 und 8-324105, 11-348417 offenbart.
Beispiele von anderen wasserlöslichen Harzen als den Polyvinylalkoholharzen sind die Verbindungen gemäß den Abschnitten 0011 bis 0014 gemäß JP-A-11-165461.
Die wasserlöslichen Harze können alleine oder als Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Der Gehalt des wasserlöslichen Harzes dieser Erfindung ist bevorzugt 9 bis 40 mass%, mehr bevorzugt 12 bis 33 mass%, bezogen auf die Masse des gesamten Feststoffanteils der Tintenaufnahmeschicht.
Das wasserlösliche Harz und die feinen Teilchen, die hauptsächlich die Tintenaufnahmeschicht dieser Erfindung ausmachen, können einzelne Materialien oder ein gemischtes Material aus einer Vielzahl von Materialien enthalten.
Die Art des wasserlöslichen Harzes, das mit feinen Teilchen, insbesondere feinen Silca-Teilchen kombiniert wird, ist angesichts der Aufrechterhaltung der Transparenz wichtig. Polyvinylalkoholharze sind als wasserlösliches Harz bevorzugt, wenn ein Gasphasensilica verwendet wird. Das Polyvinylalkoholharz mit einem Verseifungsgrad von 70 bis 100% ist mehr bevorzugt, und das Polyvinylalkoholharz mit einem Verseifungsgrad von 80 bis 99,5% ist besonders bevorzugt.
Während das Polyvinylalkoholharz Hydroxyl-Gruppen in der strukturellen Einheit aufweist, wird eine dreidimensionale Netzwerkstruktur leicht unter Verwendung von Sekundärteilchen der feinen Silicateilchen als Netzwerkketteneinheit gebildet, weil die Hydroxyl-Gruppen Wasserstoffbindungen mit der Silanol-Gruppe auf der Oberfläche der feinen Silicateilchen bildet. Die Tintenaufnahmeschicht mit einer porösen Struktur und einem hohen Lochverhältnis und ausreichender Stärke kann durch Bildung der dreidimensionalen Netzwerkstruktur gebildet werden.
Die wie oben beschrieben erhaltene poröse Tintenaufnahmeschicht absorbiert schnell die Tinte durch Kapillarwirkung während des Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahrens und kann eine hohe Kreisförmigkeit der Punkte ohne Verursachung einer Ausblutung der Tinte bilden.
Das Polyvinylalkoholharz kann zusammen mit anderen wasserlöslichen Harzen verwendet werden. Der Gehalt des Polyvinylalkoholharzes in den gesamten wasserlöslichen Harzen ist bevorzugt 50 mass% oder mehr, mehr bevorzugt 70 mass% oder mehr, wenn das Polyvinylalkoholharz zusammen mit anderen wasserlöslichen Harzen verwendet wird.
<Zusammensetzungsverhältnis der feinen Teilchen und des wasserlöslichen Harzes>
Das Zusammensetzungsverhältnis, ausgedrückt als Masse (PB-Verhältnis (x/y)) zwischen dem Anteil der feinen Teilchen (x) und dem wasserlöslichen Harz (y) beeinflußt in großem Umfang die Struktur und Festigkeit der Tintenaufnahmeschicht. Während das Lochverhältnis, das feine Lochvolumen und Oberfläche (pro Einheitsmasse) sich erhöhen kann, wenn das Massenverhältnis (PB-Verhältnis) sich erhöht, können die Dichte und die Festigkeit vermindert werden.
Das Massenverhältnis (PB-Verhältnis (x/y)) der Tintenaufnahmeschicht dieser Erfindung ist bevorzugt 1,5 bis 10, um die Verminderung der Schichtfestigkeit und die Erzeugung von Rissen durch Trocknen aufgrund eines zu großen PB-Verhältnisses zu verhindern, und um eine Verminderung der Tintenabsorptionsfähigkeit aufgrund einer Blockade der Löcher mit dem Harz und einer Verminderung des Lochverhältnisses bei zu kleinem PB-Verhältnis zu verhindern.
Weil eine Beanspruchung auf ein Aufzeichnungsblatt auferlegt werden kann, wenn das Aufzeichnungsblatt in einem Zuführsystem eines Tintenstrahldruckers zugeführt wird, sollte die Tintenaufnahmeschicht eine ausreichende Filmstärke haben. Die Tintenaufnahmeschicht sollte ebenfalls eine ausreichende Stärke zur Verhinderung von Rissen und Abschälen der Tintenaufnahmeschicht aufweisen, wenn das Aufzeichnungsblatt in kleinere Blätter geschnitten wird. Das Massenverhältnis (x/y) von 5 oder weniger ist mehr bevorzugt angesichts der oben genannten Fälle, und ein Massenverhältnis von 2 oder mehr ist angesichts der Sicherstellung einer hohen Geschwindigkeit bei der Tintenabsorption im Tintenstrahldrucker mehr bevorzugt.
Die dreidimensionale Netzwerkstruktur mit den Netzwerkketten der Sekundärteilchen der feinen Silicateilchen wird gebildet, beispielsweise indem eine Beschichtungslösung hergestellt wird, bei der feinen Gasphasen-Silicateilchen mit einem durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 20 nm oder weniger und ein wasserlösliches Harz vollständig in Wasser in einem Massenverhältnis (x/y) von 2 bis 5 dispergiert sind, indem die Beschichtungslösung auf das Substrat aufgetragen und die beschichtete Schicht getrocknet wird. Eine lichtpermeable poröse Schicht mit einem durchschnittlichen feinen Lochdurchmesser von 30 nm oder weniger, einem Lochverhältnis von 50 bis 80% einem spezifischen Lochvolumen von 0,5 ml/g oder mehr und einer spezifischen Oberfläche von 100 m²/g oder mehr kann leicht durch den oben genannten Vorgang gebildet werden.
(Vernetzungsmittel)
In einem Merkmal der Tintenaufnahmeschicht des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums dieser Erfindung ist es bevorzugt, daß eine beschichtete Schicht mit den feinen Teilchen und dem wasserlöslichen Harz weiterhin ein Vernetzungsmittel enthält, das das wasserlösliche Harz vernetzen kann, und daß die Tintenaufnahmeschicht eine poröse Schicht ist, die durch Härten der beschichteten Schicht durch Vernetzungsreaktion zwischen den feinen Teilchen und dem Vernetzungsmittel erhalten wird.
Bor-Verbindungen werden bevorzugt zum Vernetzen des wasserlöslichen Harzes verwendet, insbesondere des Polyvinylalkoholharzes. Beispiele der Bor-Verbindung umfassen Borax, Borsäure, Borat (zum Beispiel Orthoborat, InBO₃, ScBO₃, YBO₃, LaBO₃, Mg₂(BO₃)₂ und CO₃(BO₃)₂), Diborat (zum Beispiel Mg₂B₂O₅, CO₂B₂O₅), Metaborat (zum Beispiel LiBO₂, Ca(BO₂)₂, NaBO₂ und KBO₂), Tetraborat (zum Beispiel Na₂B₄O₂·10H₂O), und Pentaborat (zum Beispiel KB₅O₅·4H₂O, Ca₂B₆O₁₁·7H₂O und CsB₅O₅). Borax, Borsäure und Borate sind bevorzugt, damit die Vernetzungsreaktion augenblicklich induziert wird, und Borsäure ist besonders bevorzugt.
Die folgenden anderen Verbindungen als die Bor-Verbindungen können als Vernetzungsmittel des wasserlöslichen Harzes verwendet werden.
Die Verbindungen sind beispielsweise Aldehyd-Verbindungen wie Formaldehyd, Glyoxal und Glutaraldehyd; Keton-Verbindungen wie Diacetyl und Cyclopentandion; aktive Halogen-Verbindungen wie Bis(2-chldorethylharnstoff)-2-hydroxy-4,6-dichlor-1,3,5-triazin, 2,4-Dichlor-6-triazin-natriumsalz; aktive Vinyl-Verbindungen wie Divinylsulfonsäure, 1,3-Divinylsulfonyl-2-propanol, N,N'-Ethylenbis(vinylsulfonylacetamid) und 1,3,5-Triaclyroylhexahydro-S-triazin; N-Methylol-Verbindungen wie Dimethylolharnstoff und Methyloldimethylhydantoin; Melaminharze (zum Beispiel Methylolmelamin, alkyliertes Methylolmelamin; und Epoxyharze.
Beispiele des bevorzugten Vernetzungsmittels umfassen Isocyanat-Verbindungen wie 1,6-Hexamethylendiisocyanat; Aziridin-Verbindungen gemäß den US-Patenten 3017280 und 293611; Carboxyimid-Verbindungen gemäß US-Patent 3100704; Epoxy-Verbindungen wie Glycerintriglycidylether; Ethylenimino-Verbindungen wie 1,6-Hexamethylen-N,N'-bisethylenharnstoff; halogenierte Carboxyaldehyd-Verbindungen wie Mucochlorsäure und Mucophenoxychlorsäure; Dioxan-Verbindungen wie 2,3-Dihydroxydioxan, metallhaltige Verbindungen wie Titanlactat, Aluminiumsulfat, Chromalaun, Kaliumalaun, Zirkoniumacetat und Chromacetat; Polyamin-Verbindungen wie Tetraethylenpentamin; Hydrazid-Verbindungen wie Hydrazinadipat; und niedermolekulare Verbindungen oder Polymere mit zumindest zwei Oxazolin-Gruppen.
Die erwähnten Vernetzungsmittel können alleine oder als Kombination davon verwendet werden.
Bevorzugt wird die beschichtete Schicht vernetzt und gehärtet durch Zugabe eines Vernetzungsmittels zur zumindest einer aus der Beschichtungslöung mit den feinen Teilchen, dem wasserlöslichen Harz und dgl. (manchmal als "Beschichtungslösung A" bezeichnet) und einer basischen Lösung mit einem pH von mehr als 7 und durch Auftragen der basischen Lösung (manchmal als "Beschichtungslösung B" bezeichnet) auf die beschichtete Schicht (1) zum im wesentlichen gleichen Zeitpunkt wie die Bildung der beschichteten Schicht durch Auftragung der Beschichtungslösung oder (2) während des Trocknens der beschichteten Schicht, die durch Auftragung der Beschichtungslösung gebildet ist, und bevor die beschichtete Schicht eine Verminderungsrate beim Trocknen entfaltet. Das Vernetzungsmittel wird bevorzugt wie folgt beim Beispiel der Bor-Verbindungen aufgetragen. Wenn die Tintenaufnahmeschicht durch Vernetzung und Härtung der beschichteten Schicht gebildet wird, erhalten durch Auftragen der Beschichtungslösung mit einem wasserlöslichen Harz mit den feinen Teilchen und Polyvinylalkohol (Beschichtungslösung A), vernetzt die beschichtete Schicht und wird durch Auftragen der basischen Lösung (Beschichtungslösung B) mit einem pH-Wert von mehr als 7 entweder (1) im wesentlichen zur gleichen Zeit wie bei der Bildung der beschichteten Schicht durch Auftragen der Beschichtungslösung oder (2) während des Trocknens der beschichteten Schicht, die durch Auftragen der Beschichtungslösung gebildet ist und bevorzugt die beschichtete Schicht eine Verminderungsrate des Trocknens entfaltet, gehärtet. Die Bor-Verbindung, die als Vernetzungsmittel dient, kann in der Beschichtungslösung A oder B oder in beiden enthalten sein.
Die Menge der Vernetzungslösung ist bevorzugt 1 bis 50 mass%, mehr bevorzugt 5 bis 40 mass% zur Menge des wasserlöslichen Harzes.
(Beizmittel)
Ein Beizmittel ist bevorzugt in der Tintenaufnahmeschicht zur weiteren Verbesserung der Wasserresistenz und zur Verminderung des Ausblutens des gebildeten Bildes im Verlaufe der Zeit enthalten.
Ein solches Beizmittel ist bevorzugt ein kationisches Polymer (kationisches Beizmittel) als organisches Beizmittel oder ein anorganisches Beizmittel. Das Vorhandensein des Beizmittels in der Tintenaufnahmeschicht ermöglicht die Stabilisierung des Färbestoffes durch eine Interaktion zwischen dem Beizmittel und einer flüssigen Tinte, die einen anionischen Farbstoff als Färbemittel enthält, wodurch die Verbesserung der Wasserresistenz und die Verminderung des Ausblutens im Verlaufe der Zeit ermöglicht wird. Ein jedes organisches und anorganisches Beizmittel kann alleine oder zusammen verwendet werden.
Polymere Beizmittel mit polymeren bis tertiären Amino-Gruppen oder quaternäre Ammonium-Gruppen als kationische Gruppen werden üblicherweise als kationische Beizmittel verwendet. Jedoch können kationische nicht-polymere Beizmittel ebenfalls erfindungsgemäß verwendet werden.
Beispiele des polymeren Beizmittels umfassen Homopolymere von Monomeren (Beizmittel-Monomere), umfassend primäre bis tertiäre Amino-Gruppen und Salze davon oder quaternäre Ammoniumsalze und Copolymere und kondensierte Polymere zwischen dem Farbbeizmittel-Monomer und anderen Monomeren (als "Nicht-Beizmittel-Monomer" bezeichnet). Diese polymeren Beizmittel können als wasserlösliche Polymere oder wasserdispergierbare Latexteilchen verwendet werden.
Beispiele des Monomer (Beizmittelmonomers) umfassen Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumchlorid, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumchlorid, Triethyl-p-vinylbenzylammoniumchlorid, Triethyl-m-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-ethyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-methyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-n-propyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-n-octyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-benzyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Diethyl-N-benzyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-(4-methyl)benzyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid und N,N-Dimethyl-N-phenyl-N-p-vinylbenzylammoniumchlorid;
Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumbromid, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumbromid, Trimethyl-p- vinylbenzylammoniumsulfonat, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumsulfonat, Trimethyl-p-vinylbenzylammoniumacetat, Trimethyl-m-vinylbenzylammoniumacetat, N,N,N-Triethyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid, N,N,N-Triethyl-N-2-(3-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid, N,N-diethyl-N-methyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumchlorid und N,N-Diethyl-N-methyl-N-2-(4-vinylphenyl)ethylammoniumacetat; und
N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-diethylaminopropyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-diethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylamid und Salze davon (zum Beispiel Hydrochlorid, Nitrat, Acetat, Lactat, Methansulfonat und p-Toluolsulfonat);
Trimethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(acryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(acryloyloxy)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(methacryloyloxy)propylammoniumchlorid, Triethyl-3-(methacryloyloxy)propylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(methacryloylamino)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(methacryloylamino)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(acryloylamino)ethylammoniumchlorid, Triethyl-2-(acryloylamino)ethylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(methacryloylamino)propylammoniumchlorid, Triethyl-3-(methacryloylamino)propylammoniumchlorid, Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid, Triethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid;
N,N-Dimethyl-N-ethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumchlorid, N,N-diethyl-N-methyl-2-(methacryloloxy)ethylammoniumchlorid, N,N-Dimethyl-N-ethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumchlorid, Trimethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumbromid, Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumbromid, Trimethyl-2-(methacryloyloxy)ethylammoniumsulfonat und Trimethyl-3-(acryloylamino)propylammoniumacetat.
Beispiele von anderen Beizmittel-Monomeren umfassen N-Vinylimidazol, N-Vinyl-2-methylimidazol, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, 4-Vinyl-N-methylpyridiniumchlorid, 4-Vinyl-N-ethylpyridiniumbromid, Dimethyldiallylammoniumchlorid und Monomethyldiallylammoniumchlorid.
Das Beizmittel-Monomer kann alleine oder als Kombination von zwei oder mehreren copolymerisierbaren verwendet werden.
Die Nicht-Beizmittel-Monomere betreffen solche, die keine basischen oder kationischen Anteile wie primäre bis tertiäre Amino-Gruppen oder quaternäre Ammoniumsalze enthalten, und die nicht mit Farbstoffen in einer Tintenstrahltinte interagieren oder im wesentlichen eine kleine Wechselwirkung entfalten.
Beispiele des Nicht-Beizmitte-Monomers umfassen Alkyl(meth)acrylat (zum Beispiel C_1-8-Alkyl(meth)acrylat wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat); Cycloalkyl(meth)acrylat (wie Cyclohexyl(meth)acrylat); Acrylmethacrylat (wie Phenyl(meth)acrylat)); Aralkyl(meth)acrylat (wie Benzyl(meth)acrylat); substituiertes Alkyl(meth)acrylat (wie 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat; Methoxymethyl(meth)acrylat und Allyl(meth)acrylat); (Meth)acrylamide (wie (Meth)acrylamid, Dimethyl(meth)acrylamid, N-Ethyl(meth)acrylamid und N-Isopropyl(meth)acrylamid); aromatisches Vinyl (Syrol, Vinyltoluol und α-Methylstyrol); Vinylester (wie Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylversatat); Allylester (wie Allylacetat), halogenhaltige Monomere (wie Vinylidenchlorid und Vinylchlorid); Vinylcyanat (wie (Meth)acrylonitril); und Olefine (wie Ethylen und Propylen).
Diese Nicht-Beizmittel-Monomere können alleine oder als Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Beispiele des polymeren Beizmittels umfassen Polyethylenimin (und Derivate davon), Polyvinylamin (und Derivate davon), Polyallylamin (und Derivate davon), Polyamidin, kationische Polysaccharide (wie kationische Stärke und Chitosan), kationisches Dicyan-Harz (wie Dicyandiamid-Formalinpolymerisations-Kondensationsprodukte), kationisches Polyaminharz (wie Dicyandiamid-Diethylentriamin-Polymerisationskondensationprodukte), Epichlorhydrin-Dimethylamin-Additionspolymere und Dimethyldiallylammoniumchlorid-Schwefeldioxid-Copolymer.
Polymere mit einer quaternären Ammoniumbase sind bevorzugt und (Meth)acrylat-Polymere, Vinylbenzylammonium-Polymere und Diallylammonium-Polymere mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von 1000 bis 100 000 und quaternäre Ammoniumbase werden bevorzugt als organisches Beizmittel der Erfindung verwendet.
Anorganische Beizmittel können als Farbbeizmittel der Erfindung verwendet werden, und Beispiele davon umfassen Salze von polyfunktionellen wasserlöslichen Metallen und hydrophoben Metallchloriden.
Beispiele des anorganischen Beizmittels umfassen Salze oder Komplexe der Metalle, ausgewählt aus Magnesium, Aluminium, Calcium, Scandium, Titan, Vanadium, Mangan, Eisen, Nickel, Kupfer, Zink, Gallium, Germanium, Strontium, Yttrium, Zirkonium, Molybdän, Indium, Barium, Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium, Dysprosium, Erbium, Ytterbium, Hafnium, Wolfram und Bismut.
Spezifische Beispiele umfassen Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumformiat, Calciumsulfat, Bariumacetat, Bariumsulfat, Bariumphosphat, Manganchlorid, Manganacetat, Manganformiatdihydrat, Manganammoniumsulfathexahydrat, Kupfer(II)-chlorid, Ammoniumkupfer(II)-chloriddihydrat, Kupfersulfat, Cobaltchlorid, Cobaltthiocyanat, Cobaltsulfat, Nickelsulfathexahydrat, Nichelchloridhexahydrat, Nickelacetattetrahydrat, Nickelammoniumsulfathexahydrat, Nickelamidsulfattetrahydrat, Aluminiumsulfat, Aluminiumalaun, basisches Polyhydroxyaluminium, Aluminiumsulfit, Aluminiumthiosulfat, Aluminiumpolychlorid, Aluminiumnitratnanohydrat, Aluminiumchloridhexahydrat, Eisen(I)-bromid, Eisen(I)-chlorid, Eisen(II)-chlorid, Eisen(I)-sulfat, Eisen(II)-sulfat, Zinkphenolsulfonat, Zinkbromid, Zinkchlorid, Zinknitrathexahydrat, Zinksulfat, Titantetrachlorid, Tetraisopropyltitanat, Titanacetylacetonat, Titanlactat, Zirkoniumacetylacetonat, Zirkoniumacetat, Zirkoniumsulfat, Zirkoniumammoniumcarbonat, Zirkonylstearat, Zirkonyloctylat, Zirkonylnitrat, Zirkoniumoxychlorid, Zirkoniumhydroxychlorid, Chromacetat, Chromsulfat, Magnesiumsulfat, Magnesiumsulfathexahydrat, Magnesiumcitratnanohydrat, Natriumphospwolframat, Natriumwolframcitrat, 12-Wolframphosphat-n-hydrat, 12-Wolframkieselsäure-26-hydrat, Molybdänchlorid, 12-Molybdänphosphat-n-hydrat, Galliumnitrat, Germaniumnitrat, Strontiumnitrat, Yttriumacetat, Yttriumchlorid, Yttriumnitrat, Indiumnitrat, Lanthannitrat, Lanthanchlorid, Lanthanacetat, Lanthanbenzoat, Cerchlorid, Cersulfat, Ceroctylat, Praseodymnitrat, Neodymnitrat, Samariumnitrat, Europiumnitrat, Gadoliniumnitrat, Dysprosiumnitrat, Erbiumnitrat, Ytterbiumnitrat, Hafniumchlorid und Bismutnitrat.
Die anorganischen Beizmittel der Erfindung sind bevorzugt wasserlösliche polyvalente Metallsalze, mehr bevorzugt aluminiumhaltige Verbindungen, titanhaltige Verbindungen und zirkonhaltige Verbindungen, insbesondere basisches Polyhydroxylaluminium, Polyaluminiumchlorid, Aluminiumacetat, Aluminiumlactat, Titanlactat, Zirkoniumacetat, Ammoniumzirkoniumcarbonat und Zirkoniumoxychlorid.
Der Gehalt des Beizmittels in der Tintenaufnahmeschicht ist bevorzugt 0,01 bis 10 g/m², mehr bevorzugt 0,1 bis 5 g/m².
Die Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht (Beschichtungslösung A) enthält bevorzugt ein Tensid. Irgendein Tensid wie kationisches, anionisches, nichtionisches, amphoteres, Fluor- und Silicontensid ist verfügbar.
Beispiele der bevorzugten nichtionischen Tenside umfassen Polyoxyalkylenalkylether und Polyoxyalkylenalkylphenylether (wie Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykoldiethylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenstearylether und Polyoxyethylennonylphenylether); Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymer, Sorbitanfettsäureester (wie Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonooleat und Sorbitantrioleat); Polyoxyethylensorbitanfettsäureester (wie Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat und Polyoxyethylensorbitantrioleat); Polyoxyethylensorbitolfettsäureester (wie Tetroleinsäurepolyoxyethylensorbit); Glycerinfettsäureester (wie Glycerinmonooleat); Polyoxyethylenglycerinfettsäureester (wie Monostearinsäurepolyoxyethylenglycerin und Monooleinsäurepolyoxyethylenglycerin), Polyoxyethylenfettsäureester (wie Polyethylenglykolmonolaurat und Polyethylenglykolmonooleat); Polyoxyethylenalkylamin; und Acetylenglykole (wie 2,4,9,7-Tetramethyl-5-decyn-4,7-diol und Ethylenoxidaddukte und Propylenoxidaddukte des Diols). Polyoxyalkylenalkylether sind unter diesen bevorzugt. Das nichtionische Tensid kann in der Lösung A und/oder B verwendet werden. Die nichtionischen Tenside können alleine oder als Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Beispiele der amphoteren Tenside umfassen solche vom Aminosäure-Typ, Carboxyammoniumbetain-Typ, Sulfoammoniumbetain-Typ, Ammoniumsulfonsäureesterbetain-Typ und Imidazoliumbetain-Typ und solche gemäß US 3,84,368 , JP-A-59-49535, 63-236546, 5-303205, 8-262742 und 10-282619 können bevorzugt verwendet werden. Amphotere Tenside des Aminosäure-Typs sind als amphoteres Tensid bevorzugt, die von Aminosäuren stammen (wie Glycin, Glutaminsäure und Histidin), wie in JP-A-5-303205 beschrieben ist. Ein Beispiel davon ist N-Aminoacylsäure, bei der eine langkettige Acyl-Gruppe eingefügt ist, und deren Salz. Die amphoteren Tenside können alleine oder als Kombination von zumindest zwei von diesen verwendet werden.
Beispiele der anionischen Tenside umfassen Fettsäuresalze (zum Beispiel Natriumstearat und Kaliumoleat), Salze von Alkylschwefelsäureester (zum Beispiel Natriumlaurylsulfat und Triethanolaminlaurylsulfat), Sulfonsäuresalze (zum Beispiel Natriumdodecylbenzolsulfonat), Alkylsulfonsuccinsäuresalze (zum Beispiel Natriumdioctylsulfosuccinat), Alkyldiphenyletherdisulfonsäuresalze und Alkylphosphorsäuresalze.
Beispiele der kationischen Tenside umfassen Alkylaminsalze, quaternär Ammoniumsalze, Pyridiniumsalze und Imidazoliumsalze.
Beispiele der fluorhaltigen Tenside umfassen eine Verbindung, die von einem Zwischenprodukt mit Perfluoralkyl-Gruppen unter Anwendung der elektrolytischen Fluorierung, Teromerisierung und Oligomerisierung abstammen.
Beispiele der fluorhaltigen Tenside umfassen Perfluoralkylsulfonsäuresalze, Perfluoralkylcarbonsäuresalze, Perfluoralkylethylenoxid-Addukte, Perfluoralkyltrialkylammoniumsalze, Perfluoralkylgruppenhaltige Oligomere und Perfluoralkylphosphorsäureester.
Das Silicontensid ist bevorzugt ein Siliconöl, das mit einer organischen Gruppe modifiziert ist, das eine Struktur mit Seitenketten aus einer Siloxanstruktur, die mit der organischen Gruppe modifiziert ist, eine Struktur mit modifizierten Enden oder eine Struktur mit einem modifizierten Ende aufweisen kann. Beispiele der Modifizierung der organischen Gruppe umfassen Amino-, Polyether-, Epoxy-, Carboxyl-, Carbinol-, Alkyl-, Aralkyl-, Phenol- und Fluormodifizierung.
Der Gehalt des Tensides dieser Erfindung ist bevorzugt 0,01 bis 2,0%, mehr bevorzugt 0,01 bis 1,0%, bezogen auf die Beschichtungslösung (Beschichtungslösung A) für die Tintenaufnahmeschicht. Wenn zumindest zwei Beschichtungslösungen für die Tintenaufnahmeschicht für die Beschichtung verwendet werden, ist es bevorzugt, das Tensid zu den jeweiligen Beschichtungslösungen zu geben.
Die Tintenaufnahmeschicht dieser Erfindung enthält bevorzugt ein hochsiedendes organisches Lösungsmittel zur Verhinderung der Kräuselung. Das hochsiedende organische Lösungsmittel ist eine organische Verbindung mit einem Siedepunkt von 150°C oder mehr bei atmosphärischem Druck und eine wasserlösliche oder hydrophobe Verbindung. Diese Lösungsmittel können bei Raumtemperatur fest oder flüssig sein und eine niedermolekulare oder hochmolekulare Verbindung sein.
Beispiele des organischen Lösungsmittels umfassen aromatische Carbonsäureester (wie Dibutylphthalat, Diphenylphthalat und Phenylbenzoat); aliphatische Carbonsäureester (wie Dioctyladipat, Dibutylsebacat, Methylstearat, Dibutylmaleat, Dibutylfumarat und Triethylacetylcitrat); Phosphorsäureester (wie Trioctylphosphat und Tricresilphosphat); Epoxy-Verbindungen (wie epoxyliertes Sojabohnenöl und epoxylierte Fettsäuremethylester); Alkohole (wie Stearylalkohol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Glycerin, Diethylenglykolmonobutylether (DEGMBE), Triethylenglykolmonobutylether, Glycerinmonomethylether, 1,2,3-Butantriol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,4-Pentantriol, 1,2,6-Hexantriol, Thioglykol, Triethanolamin und Polyethylenglykol); pflanzliche Öle (wie Sojabohnenöl und Sonnenblumenöl); und höhere aliphatische Carbonsäuren (wie Linolsäure und Ölsäure).
<Substrat>
Transparente Substrate aus transparenten Materialien wie Kunststoff oder undurchsichtige Substrate aus undurchsichtigen Materialien wie Papierblättern können als Substrat dieser Erfindung verwendet werden. Das transparente oder stark glänzende undurchsichtige Substrat wird bevorzugt wegen der Transparenz der Tintenaufnahmeschicht verwendet. Alternativ können optische Scheiben nur zum Lesen wie CD-ROM und DVD-ROM, optische Scheiben zum Schreiben wie CDR-R und DVD-R und erneut beschreibbare optische Scheiben als Substrat verwendet werden, wobei die Tintenaufnahmeschicht bei der Beschriftungsseite aufgetragen ist.
Die für das transparente Substrat verwendeten Materialien sind bevorzugt transparent und gegenüber Strahlungswärme resistent, die bei Verwendungen bei OHP und Schwarzlichtanzeigen erzeugt werden. Die bevorzugten Materialien hierfür umfassen Polyester wie Polyethylenterephthalat; Polysulfon, Polyphenylenoxid, Polyimid, Polycarbonat und Polyamid. Polyester sind bevorzugt und Polyethylenterephthalat ist unter diesen besonders bevorzugt.
Die Dicke des Substrates ist nicht besonders beschränkt und ist bevorzugt 50 bis 200 μm angesichts der Handhabungseigenschaft.
Das undurchsichtige Substrat mit einem hohen Glanz hat bevorzugt einen Glanz von 40% oder mehr. Der Glanz wird entsprechend einem 75 Grad-Spiegelglanz-Testverfahren von Papierblättern und Papierplatten (JIS P-8142) gemessen. Spezifische Beispiele des Substrates sind die folgenden.
Sie umfassen beispielsweise hochglänzende Papiersubstrate wie Kunstpapier, Beschichtungspapier, Gußbeschichtungspapier und Baritpapier, das für ein photographisches Silbersalzsubstrat verwendet wird; hochglänzende Filme, die undurchsichtig gemacht werden, indem ein weißes Pigment und dgl. zu Kunststofffolien wie Polyestern wie Polyethylenterephthalat (PET), Celluloseestern wie Nitrocellulose, Celluloseacetat und Celluloseacetatbutylat, Polysulfon, Polyphenylenoxid, Polyimid, Polycarbonat und Polyamid (eine Kalanderbehandlung kann auf der Oberfläche durchgeführt werden) gemacht sind; und Substrate mit Beschichtungsschichten aus Polyolefin, das das weiße Pigment auf den Oberflächen der verschiedenen Papiersubstrate enthält oder auch nicht, transparente Substrate und hochglänzende Folien mit dem weißen Pigment.
Geschäumte Polyesterfilme mit dem weißen Pigment (beispielsweise geschäumtes PET, das feine Polyolefinteilchen enthält und bei dem Löcher durch Recken gebildet sind) werden ebenfalls vorteilhaft verwendet. Harzbeschichtetes Papier, das für das photographische Silbersalzdruckpapier verwendet wird, wird ebenfalls vorteilhaft verwendet.
Die Dicke des undurchsichtigen Substrates ist nicht besonders beschränkt und ist bevorzugt 50 bis 300 μm angesichts der Handhabungsleistung.
Eine Koronaentladungsbehandlung, Glimmentladungsbehandlung, Flammbehandlung oder UV-Bestrahlungsbehandlung kann auf die Oberfläche des Substrates zur Verbesserung der Benetzbarkeit und Adhäsiveigenschaft aufgetragen werden.
Das Ausgangspapierblatt, das für das Harzbeschichtungspapier verwendet wird, wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Das Ausgangspapier wird unter Verwendung einer Holzpulpe als Hauptmaterial und durch Zugabe einer synthetischen Pulpe wie Polypropylenpulpe oder synthetische Fasern wie Nylon- oder Polyesterfasern zur Holzpulpe falls erforderlich erzeugt. Irgendeines von LBKP, LBSP, NBKP, NBSP, LDP, NDP, LUKP und NUKP kann als Holzpulpe verwendet werden, wobei aber LBKP, NBSP, LBSP, NDP und LDP, die viele kurze Fasern haben, bevorzugt verwendet werden.
Der Anteil von LBS und/oder LDP ist bevorzugt 10 mass% oder mehr und 70 mass% oder weniger.
Chemische Pulpen (Sulfat- und Sulfitpulpe) mit sehr wenigen Verunreinigungen werden bevorzugt verwendet, und eine Pulpe mit verbesserter Helligkeit durch Auferlegung einer Bleichbehandlung ist ebenfalls nützlich.
Ein Schlichtemittel wie eine höhere Fettsäure und Alkylketendimer, weißes Pigment wie Calciumcarbonat, Talkum und Titanoxid; ein Mittel zur Verstärkung der Papierfestigkeit wie Stärke Polyacrylamid und Polyvinylalkohol; Fluoreszenzaufhellmittel; Feuchtigkeitsmittel wie Polyethylenglykol; Dispergiermittel und Weichmacher wie quaternäres Ammonium kann angemessen zum Ausgangspapierblatt gegeben werden.
Das Ausmaß der Wasserfiltration der verwendeten Pulpe ist 200 bis 500 ml, wie in CFS definiert. Die Faserlänge nach dem Schlagen wird als Wert definiert, der durch ein Siebklassifizierungsverfahren gemäß JIS P-8207 gemessen wird, und der mass%-Satz des 24 mesh-Filtrationsrestes und der mass%-Satz des 42 mesh-Filtrationsrestes ist bevorzugt 30 bis 70 mass%. Der mass%-Satz des 4 mesh-Filtrationsreste ist bevorzugt 20 mass% oder weniger.
Das Durchschnittsgewicht des Ausgangspapierblattes ist bevorzugt 30 bis 250 g/m², besonders 50 bis 200 g/m². Die Dicke des Ausgangspapiers ist bevorzugt 40 bis 250 μm. Das Ausgangspapierblatt kann durch Auferlegung einer Kalanderbehandlung während des Papiererzeugungsverfahrens oder danach eingeölt werden. Die Dichte des Ausgangspapiers ist üblicherweise 0,7 bis 1,2 g/m² (JIS P-8118).
Die Steifigkeit des Ausgangspapiers ist bevorzugt 20 bis 200 g unter der Bedingung entsprechender JIS P-8143.
Ein Oberflächenschlichtemittel kann auf die Oberfläche des Ausgangspapierblattes aufgetragen werden und das gleiche Schlichtemittel das bei dem Ausgangspapierblatt verwendet wird, kann als Oberflächenschlichtemittel verwendet werden.
Der pH des Ausgangspapierblattes ist bevorzugt 9 bis 9, gemessen durch ein Heißwasserextraktionsverfahren entsprechend JIS P-8113.
Während Polyethylen, das zur Beschichtung der Oberfläche und der Rückseite des Ausgangspapierblattes verwendet wird, ein Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und/oder Polyethylen hoher Dichte (HDPE) ist, können LLDPE, Polypropylen und dgl. teilweise verwendet werden.
Titandioxid vom Rutil- oder Anatastyp, ein Fluoreszenzaufhellmittel oder Ultramarinblau werden bevorzugt zur der Polyethylenschicht gegeben, die die Tintenaufnahmeschicht bildet, um die Trübheit, Weißheit und den Farbton zu verbessern, wie es bei photographischen Druckpapierblättern in großem Umfang angewandt wird. Der Gehalt an Titandioxid ist bevorzugt 3 bis 20 mass%, mehr bevorzugt 4 bis 13 mass%, bezogen auf Polyethylen. Die Dicke der Polyethylenschicht ist nicht besonders beschränkt und eine Dicke von 10 bis 50 μm ist für die obere und rückwärtige Oberfläche bevorzugt. Eine Unterschicht kann auf der Polyethylenschicht vorgesehen werden, um die Polyethylenschicht mit einer Adhäsiveigenschaft bezüglich der Tintenaufnahmeschicht zu versehen. Wäßriger Polyester, Gelatine und PVA werden bevorzugt als Unterschicht verwendet. Die Dicke der Unterschicht ist bevorzugt 0,01 bis 5 μm.
Das Polyethylen-beschichtete Papierblatt kann ebenfalls als Glanzpapier oder durch Bilden einer matten oder seidigen Oberfläche verwendet werden, die bei üblichen photographischen Druckpapierblättern durch Auftragen einer Prägebehandlung bei Beschichtung von Polyethylen auf dem Ausgangspapier durch Schmelzextrusion erhältlich ist.
Eine Rückbeschichtung kann auf dem Substrat vorgesehen werden, und Beispiele der Komponenten, die zur Rückschicht gegeben werden können, umfassen ein weißes Pigment, ein wäßriges Bindemittel und dgl.
Beispiele des weißen Pigmentes, das in der Rückschicht enthalten ist, umfassen anorganische weiße Pigmente wie leichtes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiß, Aluminiumsilicat, Diatomeenerde, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, synthetisches amorphes Silica, kolloidales Silica, kolloidales Aluminiumoxid, Pseudoboehmit, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Ritpon, Zeolith, hydratisiertes Halloysit, Magnesiumcarbonat und Magnesiumhydroxid; und organische Pigmente wie Styrolkunststoffpigmente, Acrylkunststoffpigmente, Polyethylen, Mikrokapseln, Harnstoffharz und Melaminharz.
Beispiele der wäßrigen Bindemittel, die für die Rückschicht verwendet werden, umfassen wasserlösliche Polymere wie Styrol/Maleinsäure-Copolymer, Styrol/Acrylat-Copolymer, Polyvinylalkohol, Silanol-modifizierten Polyvinylalkohol, Stärke, kationische Stärke, Casein, Gelatine, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon; und wasserdispergierbare Polymere wie Styrol-Butadienlatex und Acrylemulsion.
Andere Komponenten, die in der Rückschicht enthalten sind, umfassen Entschäumungsmittel, Schäumunterdrückungsmittel, Farbstoffe, Fluoreszenzaufhellmittel, Antiseptika und Wasserresistenzmittel.
<Herstellung der Tintenstrahl-Aufzeichnungsschicht>
Die Tintenaufnahmeschicht des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums dieser Erfindung wird bevorzugt beispielsweise durch Auftragen der Beschichtungslösung A mit zumindest den feinen Teilchen und dem wasserlöslichen Harz auf die Oberfläche des Substrates und Auftragen der Beschichtungslösung B mit einem pH-Wert von mehr als 7 (1) im wesentlichen zur gleichen Zeit wie das Auftragen der Beschichtungslösung oder (2) während des Trocknens der beschichteten Schicht, die durch Auftragen der Beschichtungslösung gebildet ist, und bevor die beschichtete Schicht eine Verminderungsrate des Trocknens entfaltet, mit anschließendem Vernetzen und Härten der beschichteten Schicht, die durch Auftragen der Beschichtungslösung B gebildet ist, gebildet. Während das Polymer der Erfindung in zumindest einer der Beschichtungslösungen A oder B enthalten sein kann, ist das Polymer bevorzugt in der Beschichtungslösung A enthalten, um die Tintenabsorptionseigenschaft zu verbessern.
Das Vernetzungsmittel, das das wasserlösliche Harz vernetzen kann, kann ebenfalls zur Beschichtungslösung A oder B gegeben werden.
Das Vorsehen der oben beschriebenen vernetzten und gehärteten Tintenaufnahmeschicht ist angesichts der Tintenabsorptionseigenschaft und zum Schutz der Rißbildung bei der Schicht bevorzugt.
Das oben beschriebene Verfahren ist bevorzugt, weil das Färbemittel beim Tintenstrahl ausreichend fixiert und gefärbt wird, weil eine große Menge des Beizmittels in einem gewünschten Anteil der Tintenaufnahmeschicht vorhanden ist. Daher werden die Farbdichte, die Resistenz gegenüber dem Ausbluten im Verlaufe der Zeit, der Glanz und die Wasserresistenz und die Ozonresistenz der Buchstaben und Bilder nach dem Druck verbessert. Ein Teil des Beizmittels kann zur Schicht gegeben werden, die zuerst auf dem Substrat vorgesehen wird, und das danach zugegebene Beizmittel kann gleich wie das erste Beizmittel oder von diesem verschieden sein.
Die Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht (Beschichtungslösung A), die zumindest die feinen Teilchen (zum Beispiel Gasphasen-Silica) und das wasserlösliche Harz (zum Beispiel Polyvinylalkohol) enthält, kann wie folgt hergestellt werden.
Die feinen Teilchen wie Gasphasen-Silica und das Dispergiermittel werden zu Wasser gegeben (beispielsweise bei einer Konzentration der feinen Silicateilchen von 10 bis 20 mass%) und 20 Minuten (bevorzugt 10 bis 30 Minuten) bei hoher Rotationsgeschwindigkeit von 10 000 Upm (bevorzugt 5000 bis 20 000 Upm) unter Verwendung einer Hochgeschwindigkeitsnaßkolloidmühle (beispielsweise Clear Mix, hergestellt von M technique Co., Ltd.) dispergiert. Dann wird eine wäßrige Polyvinylalkohol-(PVA)-Lösung zur Dispersionslösung gegeben, so daß beispielsweise die Masse von PVA etwa 1/3 der Masse des Gasphasen-Silicas ist, und die gemischte Lösung wird unter der gleichen Rotationsbedingung wie oben beschrieben dispergiert. Es ist zum Stabilisieren der Beschichtungslösung bevorzugt, den pH mit wäßrigem Ammoniak auf etwa 9,2 einzustellen oder ein Dispergiermittel zu verwenden. Die Beschichtungslösung wird als homogenes Sol erhalten, und eine poröse Tintenaufnahmeschicht mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur wird durch Auftragen der Beschichtungslösung auf das Substrat durch das Anwendungsverfahren, das unten beschrieben ist, gebildet, mit anschließendem Trocknen.
Die wäßrige Dispersion, die sich aus den Gasphasen-Silicateilchen und dem Dispersionsmittel zusammensetzt, kann durch Herstellung einer wäßrigen Dispersion aus Gasphasen-Silica mit anschließender Zugabe der wäßrigen Dispersion zu einer wäßrigen Lösung aus dem Dispergiermittel hergestellt werden. Alternativ kann die wäßrige Lösung des Dispergiermittels zu der wäßrigen Dispersion aus dem Gasphasensilica gegeben werden, oder beide Lösungen können gleichzeitig vermischt werden. Ein Gasphasen-Silicapulver kann zur wäßrigen Lösung des Dispergiermittels anstelle der Zugabe der wäßrigen Dispersion des Gasphasensilicas gegeben werden.
Eine wäßrige Dispersion mit Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 50 bis 300 nm kann durch Pulverisieren der gemischten Lösung unter Verwendung einer Dispergiermaschine nach Mischen der Gasphasenteilchen mit dem Dispergiermittel erhalten werden. Während die verfügbare Dispergiermaschine verschiedene konventionelle Dispergiermaschinen umfaßt, wie eine Hochgeschwindigkeitsrotations-Dispergiermaschine, Dispergiermaschine mit mittlerer Rührgeschwindigkeit (Kugelmühle, Sandmühle und dgl.), Ultraschalldispergiermaschine, Kolloidmühlendispergiermaschine und Hochdruckdispergiermaschine sind die Dispergiermaschine mit mittlerer Rührgeschwindigkeit, Kolloidmühl-Dispergiermaschine und Hochdruckdispergiermaschine bevorzugt, um die Dispersion von koagulierten feinen Teilchen zu erzielen.
Die in jedem Schritt einsetzbaren Lösungsmittel sind Wasser, organische Lösungsmittel oder Mischungen daraus. Die organischen Lösungsmittel, die zum Beschichten geeignet sind, umfassen Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol und Methoxypropanol, Ketone wie Aceton und Methylethylketon, Tetrahydrofuran, Acetonitril, Ethylacetat und Toluol.
Das Dispergiermittel kann zur Verbesserung des Dispersionsvermögens der Beschichtungslösung zugegeben werden. Das kationische Dispergiermittel wird bevorzugt als Dispergiermittel verwendet.
Die Zugabemenge des Dispergiermittels ist bevorzugt 0,1 bis 30%, mehr bevorzugt 1 bis 10% bezogen auf die Menge der feinen Teilchen.
Der pH der Beschichtungslösung ist nicht besonders beschränkt und ist bevorzugt 2 oder mehr und 6 oder weniger, mehr bevorzugt 3 oder mehr und 5 oder weniger. Das Ausbluten des Bildes im Verlaufe der Zeit kann unterdrückt werden, indem die Tintenaufnahmeschicht von der Beschichtungslösung mit einem pH-Wert von 2 oder mehr und 6 oder weniger gebildet wird.
Die Tintenaufnahmeschicht-Beschichtungslösung kann durch ein bekanntes Beschichtungsverfahren unter Verwendung eines Extrusionsdüsenbeschichters, Luftmesserstreichbeschichters, Blattbeschichters, Stabbeschichters, Messerbeschichters, Abquetschbeschichters, Umkehrwalzenbeschichters und Stangenbeschichters aufgetragen werden.
Während die Beschichtungslösung B zur im wesentlichen gleichen Zeit wie die Auftragung der Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht (Beschichtungslösung A) erfolgt oder danach, kann die Beschichtungslösung B aufgetragen werden, bevor die beschichtete Schicht nach der Auftragung eine Verminderungsrate des Trocknens entfaltet. Mit anderen Worten wird die Tintenaufnahmeschicht vorteilhaft durch Einfügen der Beschichtungslösung B gebildet, während die beschichtete Schicht eine konstante Trocknungsrate nach Auftragung der Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht (Beschichtungslösung A) entfaltet. Ein Farbstoff kann in der Beschichtungslösung B enthalten sein.
Der Ausdruck "bevor die beschichtete Schicht eine Verminderungsrate des Trocknens entfaltet", wie er hierin verwendet wird, bedeutet üblicherweise die Zeitdauer von mehreren Minuten unmittelbar nach der Auftragung der Tintenaufnahmeschicht-Beschichtungslösung. Das Phänomen der konstanten Trocknungsrate, bei dem der Gehalt des Lösungsmittels (Dispersionsmedium) in der aufgetragenen beschichteten Schicht in Proportion zum Zeitverlauf reduziert wird, tritt während dieser Periode auf. Die Periode, die die konstante Trocknungsrate entfaltet, ist in (Handbook of Chemical Engineering; S. 707–712, Maruzen Co., Ltd., 25. Oktober 1980) beschrieben.
Während die Tintenaufnahmeschicht getrocknet wird, bis die beschichtete Schicht eine Vermiderungsrate des Trocknens nach Auftragen der Beschichtungslösung A entfaltet, ist diese Trocknungsperiode üblicherweise 0,5 bis 10 Minuten (bevorzugt 0,5 bis 5 Minuten) bei 40 bis 180°C. Obwohl die Trocknungsperiode natürlich in Abhängigkeit von der Beschichtungsmenge unterschiedlich ist, ist der obige Bereich üblicherweise angemessen.
Beispiele des Auftragungsverfahrens, bevor die erste Beschichtungsschicht eine Verminderungsrate des Trocknens entfaltet, umfassen (1) ein Verfahren zum zusätzlichen Auftragen der Beschichtungslösung B auf die beschichtete Schicht, (2) ein Sprühverfahren und (3) ein Verfahren zum Tauchen des Substrate, umfassend die beschichtete Schicht darauf, in die Beschichtungslösung B.
Das zum Auftragen der Beschichtungslösung B bei dem Verfahren (1) einsetzbare Verfahren umfaßt die im Stand der Technik bekannten Verfahren unter Verwendung eines Vorhangfließbeschichters, Extrusionsdüsenbeschichters, Luftmesserstreichbeschichters, Blattbeschichters, Stabbeschichters, Messerbeschichters, Abquetschbeschichters, Umkehrwalzenbeschichters und Stangenbeschichters. Die Verfahren unter Verwendung des Extrusionsdüsenbeschichters, Vorhangflußbeschichters und Stangenbeschichters sind bevorzugt, weil dieses Verfahren in der Lage ist, die Auftragung durchzuführen ohne daß ein direkter Kontakt auf der bereits gebildeten ersten Beschichtungsschicht erfolgt.
Die Tintenaufnahmeschicht wird üblicherweise bei 40 bis 180°C für 0,5 bis 30 Minuten zum Trocknen und Härten nach Auftragen der Beschichtungslösung B erwärmt. Das Erwärmen bei 40 bis 150°C für 1 bis 20 Minuten ist besonders bevorzugt.
Wenn die Beschichtungslösung B zum im wesentlichen gleichen Zeitpunkt wie die Auftragung der Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht erfolgt (Beschichtungslösung A), werden die Beschichtungslösungen A und B gleichzeitig (duale Schichtauftragung) auf das Substrat aufgetragen, so daß die Beschichtungslösung A das Substrat kontaktiert, mit anschließender Bildung der Tintenaufnahmeschicht durch Härten durch anschließendes Trocknen.
Die beschriebene gleichzeitige Auftragung (Dualschichtauftragung) kann durch das Beschichtungsverfahren unter Verwendung des Extrusionsdüsenbeschichters, Vorhangfließbeschichters und dgl. durchgeführt werden. Während die gebildete beschichtete Schicht nach der gleichzeitigen Auftragung getrocknet wird, wird die Schicht üblicherweise durch Erwärmen bei 40 bis 150°C für 0,5 bis 10 Minuten, bevorzugt 40 bis 100°C für 0,5 bis 5 Minuten getrocknet.
Wenn die Beschichtungen mit dem Extrusionsdüsenbeschichter zur Bildung der dualen Schicht gebildet werden, wird beispielsweise die duale Schicht in der Nähe des Entladungspunktes des Extrusionsdüsenbeschichters durch gleichzeitiges Entladen der beiden Arten an Beschichtungslösungen vor dem Übertragen auf das Substrat gebildet, um direkt die duale Beschichtungsschicht zu bilden. Weil die beiden Arten der Beschichtungslösungen in der dualen Schicht vor der Auftragung zur Vernetzung an der Grenzfläche zwischen den beiden Lösungen vor dem Übertragen auf das Substrat neigen, können die beiden Lösungen durch Mischen miteinander in der Nähe des Entladungsauslasses des Extrusionsdüsenbeschichters verdicken. Folglich kann die Auftragungsarbeit schwierig werden. Demzufolge ist es bevorzugt, gleichzeitig eine Dreifachschicht zu bilden, indem eine Sperrschichtlösung (Zwischenschichtlösung) zwischen die Beschichtungslösungen A und B gelagert wird.
Die Sperrschichtlösung kann ohne jegliche Beschränkungen ausgewählt werden, umfassend beispielsweise eine wäßrige Lösung mit einer Spurenmenge eines wasserlöslichen Harzes und Wasser. Das wasserlösliche Harz wird als Verdicker zur Verbesserung der Beschichtungsleistung zugegeben. Beispiele des wasserlöslichen Harzes umfassen Celluloseharze (wie Hydroxypropylmethylcellulose, Methylcellulose und Hydroxyethylcellulose), Polyvinylpyrrolidon und Gelatine. Das Farbbeizmittel kann zur Sperrschichtlösung gegeben werden.
Die Oberflächenglätte, der Glanz, die Transparenz und die Festigkeit der beschichteten Schicht können verbessert werden, indem eine Kalanderbehandlung auferlegt wird, indem das Blatt durch Walzen durch Erwärmen unter Kompression unter Verwendung eines Superkalanders oder einer Glanzkalandermaschine nach Bildung der Tintenaufnahmeschicht auf dem Substrat geleitet wird. Weil die Kalanderbehandlung eine Verminderung des Lochverhältnisses (oder Verminderung der Tintenabsorptionseigenschaft) verursachen kann, sollte eine Bedingung verwendet werden, so daß eine kleine Verminderung des Lochverhältnisses resultiert.
Die Walzentemperatur zum Durchführen der Kalanderbehandlung ist bevorzugt 30 bis 150°C, mehr bevorzugt 40 bis 100°C.
Der Lineardruck zwischen den beiden Walzen für die Kalanderbehandlung ist bevorzugt 50 bis 400 kg/cm, mehr bevorzugt 100 bis 200 kg/cm.
Weil die Tintenaufnahmeschicht eine Dicke haben muß, damit eine genügende Absorptionskapazität zum Absorbieren aller Tröpfchen bei der Tintenstrahlaufzeichnung erfolgt, sollte die Dicke in bezug auf das Lochverhältnis in der Schicht bestimmt werden. Beispielsweise sollte die Dicke etwa 15 μm oder mehr sein, wenn die Menge der Tinte 8 nl/mm² und das Lochverhältnis 60% ist.
Die Dicke der Tintenaufnahmeschicht ist bevorzugt 10 bis 50 μm zum Tintenstrahlaufzeichnen angesichts der obigen Bedingungen.
Der Lochdurchmesser in der Tintenaufnahmeschicht ist bevorzugt 0,005 bis 0,030 μm, mehr bevorzugt 0,01 bis 0,25 μm als mittlerer Durchmesser.
Das Lochverhältnis und der mittlere Durchmesser können unter Verwendung eine Quecksilberporosimeters gemessen werden (Warenname: Poresizer 9320-PC2, hergestellt von Shimadzu Corporation).
Der pH der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht dieser Erfindung ist bevorzugt 3 oder mehr und 7 oder weniger, mehr bevorzugt 3 oder mehr und 5 oder weniger. Der pH auf der Oberfläche wird 30 Sekunden nach Tropfen von destilliertem Wasser gemäß dem J. TAPPI Paper and Pulp Test Method Nr. 49 gemessen. Der Bilderhalt wird verbessert, wenn der pH 3 oder mehr ist, während die Wasserresistenz verbessert wird, wenn der pH 7 oder weniger ist, wodurch das Ausbluten bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit unterdrückt werden kann. Demzufolge können die Resistenz gegenüber dem Ausbluten im Verlaufe der Zeit, die Ozonresistenz und Lichtechtheit verbessert werden, wenn der pH der Oberfläche 3 oder mehr und 7 oder weniger ist.
Während es bevorzugt ist, daß die Tintenaufnahmeschicht eine ausgezeichnete Transparenz hat, ist das Kriterium der Transparenz, daß die Tintenaufnahmeschicht, die auf einem transparenten Filmsubstrat gebildet ist, bevorzugt einen Schleierwert von 30% oder weniger, mehr bevorzugt 20% oder weniger hat.
Der Schleierwert wird unter Verwendung eines Schleiermeßgerätes (Warenname: HGM-2DP, hergestellt von Suga Test Instrument Co., Ltd.) gemessen.
Eine Dispersion aus feinen Polymerteilchen kann zu den Bestandteilsschichten des Tintenstrahlaufzeichnungsmediums dieser Erfindung (beispielsweise Tintenaufnahmeschicht oder Rückschicht) gegeben werden. Diese feinteilige Polymerdispersion wird zur Verbesserung der Filmeigenschaften wie Dimensionsstabilität, Kräuselungsverhinderungseigenschaft, Adhäsionsverhinderungseigenschaft und Rißverhinderungseigenschaft verwendet. Die feinteilige Polymerdispersion ist in JP-A-62-245258, 62-1316648 und 62-110066 beschrieben. Das Reißen und Kräuseln der Schicht kann verhindert werden, indem eine feinteilige Polymerdispersion mit einer geringen Glasübergangstemperatur (40°C oder weniger) in die Schicht mit dem Beizmittel gegeben wird. Das Kräuseln kann auch verhindert werden, indem eine feinteilige Polymerdispersion mit einer hohen Glasübergangstemperatur zur Rückschicht gegeben wird.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium dieser Erfindung kann ebenfalls durch die Verfahren gemäß JP-A-10-81064, 10-119423, 10-157277, 10-217601, 11-348409, 2001-138621, 2000-43401, 2000-211235, 2000-309157, 2001-96897, 2001-138627, 11-91242, 8-2087, 8,2090, 8-2091 und 8-2093 hergestellt werden.
Beispiele
Während diese Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben wird, ist diese Erfindung keineswegs auf diese Beispiele beschränkt. "Teile" und "%" in den Beispielen bedeuten "Massenteile" und "Mass%" wenn nichts anderes angegeben ist, und das durchschnittliche Molekulargewicht und der Polymerisationsgrad bedeuten das Molekulargewicht im Massenmittel und den Polymerisationsgrad im Massenmittel.
[Synthesebeispiel]
Synthesebeispiel 1
In 13,5 Massenteilen einer gemischten Ethylacetat/Isopropanol-(1/1)-Lösung wurden 13,5 Teile Polybutadien (NISSO-PB G1000, hergestellt von Nippon Soda Co., Ltd.), 15,6 Teile 2-Mercaptoethanol und 2,84 Teile Aminoethanthiolhydrochlorid aufgelöst Diese Lösung wurde bei 70°C in einem Stickstoffstrom erwärmt, 0,062 Teile 2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril (V-65, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Inc.) wurden zugegeben und bei 70°C unter Erwärmen gerührt. 0,062 Teile V-65 wurden nach 2 Stunden weiter hinzugegeben, und das Rühren wurde bei 70°C für 4 Stunden fortgesetzt.
Eine Emulsion aus Polymer 1 (Beispiel Verbindung P-6, Schwefeläquivalent 7,18 meq/g, I/O-Wert 1,17) wurde nach Emulgieren erhalten, indem 128 Teile Ionenaustauschwasser gleichmäßig zugegeben wurden.
Synthesebeispiel 2
Eine wäßrige Lösung aus Polymer 2 (Beispielverbindung P-7, Schwefeläquivalent 5,47 meq/g, I/O-Wert 1,74) wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß 15,6 Teile 2-Mercaptoethanol gemäß Synthesebeispiel 1 in 21,6 Teile α-Thioglycerin geändert wurden.
Synthesebeispiel 3
Eine wäßrige Lösung aus Polymer 3 (Beispielverbindung P-10, Schwefeläquivalent 6,88 meq/g, I/O-Wert 1,13) wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß 2,84 Teile Aminoethanthiolhydrochlorid gemäß Synthesebeispiel 1 in 3,54 Teile N,N-Dimethylethanthiolhydrochlorid geändert wurden.
Synthesebeispiel 4
Eine wäßrige Lösung aus Polymer 4 (Beispielverbindung P-9, Schwefeläquivalent 5,76 meq/g, I/O-Wert 1,79) wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 3 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Verwendungsmenge von 15,6 Teilen 2-Mercaptoethanol und die Menge von 3,54 Teilen N,N-Dimethylethanthiol gemäß Synthesebeispiel 3 in 7,81 bzw. 17,7 Teile geändert wurden.
Synthesebeispiel 5
Eine Emulsion aus Polymer 5 (Beispielverbindung P-1, Schwefeläquivalent 7,23 meq/g, I/O-Wert 0,94) wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Menge an Mercaptoethanol bei Synthesebeispiel in 17,6 Teile geändert wurde und daß kein Aminoethanthiolhydrochlorid hinzugegeben wurde.
Synthesebeispiel 6
Eine Emulsion aus Polymer 6 (Beispielverbindung P-12, Schwefeläquivalent 6,51 meq/g, I/O-Wert 1,08) wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 3 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Menge an 2-Mercaptoethanol von 15,6 Teilen bei Synthesebeispiel in 13,7 Teile geändert wurde.
Synthesebeispiel 7
Eine Emulsion aus Polymer 7 (Beispielverbindung P-8, Schwefeläquivalent 6,70 meq/g, I/O-Wert 1,41) wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Menge an Aminoethanthiolhydrochlorid von 2,84 Teilen bei Synthesebeispiel in 4,45 Teile Natrium-2-mercaptopropansulfonat geändert wurde.
Synthesebeispiel 8
In 52 Teilen Ethanol wurden 10,7 Teile Acrylamid und 6,49 Teile Pentaerythrittetra(mercaptoacetat) aufgelöst, und die Lösung wurde in einem Stickstoffstrom auf 70°C erwärmt. Zu dieser Lösung wurden 0,0745 Teile 2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) V-65 gegeben und die Lösung wurde unter Rühren 4 Stunden bei 70°C erwärmt.
Ein weißer Feststoff aus dem Polymer 8 (Beispielverbindung P-16, Schwefeläquivalent 3,49 meq/g, I/O-Wert 2,66) wurde durch Filtern des gebildeten Präzipitates erhalten.
Synthesebeispiel 9
Ein weißer Feststoff aus dem Polymer 9 (Beispielverbindung P-14 mit einem unterschiedlichen Molekulargewicht, Schwefeläquivalent 4,70 meq/g, I/O-Wert 2,92) wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 8 erhalten, mit der Ausnahme, daß 6,49 Teile Pentaerythrittetra(mercaptoacetat) bei Synthesebeispiel 8 in 2,07 Teile Di(2-mercaptoethyl)ether geändert wurde.
Synthesebeispiel 10
Ein weißer Feststoff aus Polymer 10 (Schwefeläquivalent 1,27 meq/g, I/O-Wert 3,24) als Vergleichsbeispiel mit der folgenden Strukturformel wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 8 erhalten, mit der Ausnahme, daß 6,49 Teile Pentaerythrittetra(mercaptoacetat) bei Synthesebeispiel 8 in 0,938 Teile 2-Mercaptoethanol geändert wurde.
Polymer 10
Synthesebeispiel 11
Ein weißer Feststoff aus Polymer 11 (Schwefeläquivalent 1,09 meq/g), I/O-Wert 1,55) als Vergleichsbeispiel mit der folgenden Strukturformel wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Synthesebeispiel 8 erhalten, mit der Ausnahme, daß 10,7 Teile Acrylamid bei Synthesebeispiel 8 in 48,8 Teile Hydroxyethylacrylat geändert wurden.
Polymer 11
(Herstellung des Substrates)
Eine Holzpulpe, umfassend 100 Teile LBKP wurde unter Verwendung einer Doppelschlagmaschine auf einen Kanadischen Standardfreiheitsgrad von 300 ml geschlagen. Dann wurden 0,5 Teile epoxyliertes Behenamid, 1,0 Teile anionisches Polyacrylamid, 0,1 Teile Polyamidpolyaminepichlorhydrin und 0,5 Teile kationisches Polyacrylamid in absoluten Trockenmassenverhältnissen zur Pulpe gegeben. Ein rohes Papierblatt mit einer Flächendichte von 170 g/m² wurde unter Verwendung einer Fourdrinier-Papiermaschine erzeugt.
Zum Einstellen des Oberflächenschlichtegrades des Ausgangspapiers wurde das Basispapier mit einer Lösung imprägniert, hergestellt durch Zugabe von 0,04% eines Fluoreszenzweißmittels (Whitex BB, hergestellt von Sumitomo Chemical C., Ltd.) in 4%igem wäßrigem Polyvinylalkohol, so daß die Flächendichte davon 0,5 g/m² ist, umgerechnet in die absolute Trockenmasse des Papiers. Das Ausgangspapier wurde einer Kalanderbehandlung nach dem Trocknen unterworfen, unter Erhalt eines Basispapiers, bei dem die Dichte auf 1,05 g/Mittel eingestellt war.
Nach Durchführen einer Koronaentladung mit der Drahtoberfläche (Rückoberfläche) des erhalten Basispapiers wurde Polyethylen hoher Dichte mit einer Dicke von 19 μm unter Verwendung eines Schmelzextruders geschichtet, zur Bildung einer Harzschicht, umfassend eine matte Oberfläche (die Harzoberfläche wird nachfolgend als Rückseite bezeichnet). Die Harzschicht auf der Rückseite wurde weiterhin einer Koronaentladungsbehandlung unterworfen, und eine Dispersionslösung, hergestellt durch Dispergieren von Aluminiumoxid (Alumina Sol 100, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) und Siliciumdioxid (Snowtex 0, hergestellt von Nissan Chemical Industries Ltd.) in einem 1:2-Massenverhältnis wurde so aufgetragen, daß die Trockenmasse der Schicht 0,2 g/m² wird.
Nach der Durchführung der Koronabehandlung auf der Filzoberfläche (obere Oberfläche), die keine Harzschicht aufweist, wurde Polyethylen niedriger Dichte, das 10% Titandioxid vom Anatas-Typ enthält, eine winzige Menge an Ultramarinblau und 0,01% (bezogen auf Polyethylen), eines Fluoreszenzweißmittels mit einer Schmelzflußrate (MFR) von 3,8 bei einer Dicke von 29 μm unter Verwendung eines Schmelzextruders extrudiert, zur Bildung eines Substrates mit einer hochglänzenden thermoplastischen Schicht auf der oberen Oberfläche des Basispapierblattes.
Beispiel 1
(Herstellung der Beschichtungslösung A für die Tintenaufnahmeschicht)

Gemischt und dispergiert wurden unter Verwendung einer Hochgeschwindigkeitskolloidmühle (Warenname: KD-P, hergestellt von Shinmaru Enterprises Corporation) (1) Gasphasensilica, (2) Ionenaustauschwasser und (3) Sharoll DC-902P (Warenname) in den folgenden Zusammensetzungen, und die Tintenaufnahmeschicht A wurde durch Zugabe einer Lösung mit (4) Zirconylacetat, (5) wäßrige Borsäurelösung, (6) Polyvinylalkohol, (7) Tensid, (8) Polymer 1 und (9) Ionenaustauschwasser in der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
Das Masseverhältnis zwischen den feinen Silicateilchen und dem wasserlöslichen Harz (PB-Verhältnis = (1)/(7)) war 4,5, und die Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht war sauer mit einem pH-Wert von 3,5. <Zusammensetzung der Beschichtungslösung A für die Tintenaufnahmeschicht>

(1) Feine Gasphasensilica-Teilchen (anorganische feine Teilchen) ("Rheoseal QS-30", hergestellt von Tokuyama Corp., durchschnittlicher Primärteilchendurchmesser 7 nm)	10,0 Teile
(2) Ionenaustauschwasser	51,6 Teile
(3) "Sharoll DC-902P" (51%ige wäßrige Lösung (Dispergiermittel, hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)	1,0 Teile
(4) Zirkonylacetat (255ige wäßrige Lösung)	0,3 Teile
(5) Wäßrige Borsäurelösung (5%ige Lösung, Vernetzungsmittel)	8,0 Teile
(6) Polyvinylalkohol (85ige wäßrige Lösung. wasserlösliches Harz) ("PVA 235", hergestellt von Kuraray Co., Ltd., Verseifungsgrad 88%, Polymerisationsgrad 3500)	27,8 Teile
(7) Tensid ("Emulgen" 109P, hergestellt von Kao Corp., 25ige wäßrige Lösung, HLB 13,6)	0,1 Teile
(8) Polymer 1 (25%ige Lösung)	2,5 Teile
(9) Ionenaustauschwasser	23,1 Teile

(Herstellung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmediums (Blatt))

Nach der Koronaentladungsbehandlung der oberen Oberfläche des Substrates wurde die Beschichtungslösung B für die Tintenaufnahmeschicht, die oben erhalten war, auf die obere Oberfläche des Substrates mit einer Dichte von 200 ml/m² unter Verwendung eines Extrusionsdüsenbeschichters aufgetragen (Beschichtungsschritt), und die Schicht wurde bis zu einer Festfraktionskonzentration von 20% mit einem Heißlufttrockner (Luftgeschwindigkeit 3 bis 8 m/s) getrocknet. Die beschichtete Schicht zeigte eine konstante Trocknungsrate während dieser Trocknungsperiode. Das Substrat wurde in die Beschichtungslösung B mit der unten gezeigten Zusammensetzung 30 Sekunden unmittelbar nach dem Trocknen getaucht, um die Beschichtungslösung B (pH 9,3) auf die obige beschichtete Schicht bei einer Dichte von 20 g/m² zum Anhaften zu bringen (Beizlösungsanhaftungsschritt), mit anschließendem Trocknen bei 80°C für 10 Minuten (Trocknungsschritt). Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (1) dieser Erfindung mit einer Tintenaufnahmeschicht mit einer Trockendicke von 32 μm wurde erhalten. <Zusammensetzung der Beschichtungslösung B>

(1) Borsäure (Vernetzungsmittel)	0,65 Teile
(2) Ammoniumzirkoniumcarbonat ("Zircosol AC-7", hergestellt von DAIICHI KIGENSO KAGAKU KOGYO CO., LTD., 28%ige wäßrige Lösung)	6,5 Teile
(3) Ammoniumcarbonat	6,0 Teile
(4) Ionenaustauschwasser	83,8 Teile
(5) Tensid ("Megafac F-1405", hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)	2,0 Teile

Beispiele 2 bis 6
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (2) bis (6) dieser Erfindung wurden durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das zur Herstellung der Beschichtungslösung A für die Tintenaufnahmeschicht bei Beispiel 1 verwendet wurde in die Polymere 2 bis 6 geändert wurde.
Beispiel 7
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (7) dieser Erfindung wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,6 Teile Polyaluminiumchlorid (40%ige wäßrige Lösung, basische Strukturformel Al₂(OH)₅Cl) weiterhin zur Beschichtungslösung A für die Tintenaufnahmeschicht gemäß Beispiel 1 gegeben wurde.
Beispiele 8 bis 15
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (8) bis (15) dieser Erfindung wurden durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das zur Herstellung der Beschichtungslösung A für die Tintenaufnahmeschicht bei Beispiel 7 verwendet wurde, in das Polymer 2 bis 9 geändert wurde.
Beispiel 16

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (16) dieser Erfindung wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Beschichtungslösung B bei Beispiel 1 in die Beschichtungslösung C mit der folgenden Zusammensetzung geändert wurde. <Zusammensetzung der Beschichtungslösung C>

(1) Borsäure (Vernetzungsmittel)	0,65 Teile
(2) Polyallylamin "PAA-10C" 10%ige wäßrige Lösung (Beizmittel, hergestellt von Nittobo Co.)	25 Teile

(3) Ionenaustauschwasser	59,7 Teile
(4) Ammoniumchlorid (Steuermittel für den Oberflächen-pH)	0,8 Teile
(5) Polyoxyethylenlaurylether (Tensid) ("Emulgen 109P", hergestellt von Kao Corp. 2%ige wäßrige Lösung, HLB 13,6)	10 Teile
(6) "Megafac F1405", 10%ige wäßrige Lösung (fluoriertes Tensid, hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)	2,0 Teile

Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Vergleichstintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (17) bis (19) wurden durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das bei der Tintenaufnahmeschicht A bei Beispiel 1 verwendet wurde, in die folgenden Verbindungen A bis C geändert wurde. Verbindung A
(S-Äquivalent: 11,0 meq/g, I/O-Wert: 1,75) Verbindung B
(S-Äquivalent: 1,94 meq/g, I/O-Wert: 0,258) Verbindung C
(S-Äquivalent: 0 meq/g, I/O-Wert: 3,76)
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (20) des Vergleichsbeispiels wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das bei der Beschichtungslösung D für die Tintenaufnahmeschicht bei Beispiel 1 verwendet wurde, in eine Mischung aus den Verbindungen A und C (A:C = 1:1, Massenverhältnis) geändert wurde.
Vergleichsbeispiel 5
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (21) des Vergleichsbeispiels wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das in der Tintenaufnahmeschicht-Beschichtungslösung A von Beispiel 1 in Poly(2-methacryloyloxyethyl)trimethylammoniumchlorid geändert wurde.
Vergleichsbeispiel 6
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (22) des Vergleichsbeispiels wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das bei der Tintenaufnahmeschicht-Beschichtungslösung A von Beispiel 1 verwendet wurde, in Polybutadienlatex geändert wurde.
Vergleichsbeispiele 7 bis 10
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (23) bis (26) der Vergleichsbeispiele wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das bei der Tintenaufzeichnungsschicht-Beschichtungslösung A von Beispiel 1 verwendet wurde, in die Verbindungen A bis C und die Verbindung D geändert wurden. Verbindung D
(S-Äquivalent: 13,0 meq/g, I/O-Wert: 2,33)
Vergleichsbeispiel 11
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (27) des Vergleichsbeispiels wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das bei der Tintenaufnahmeschicht-Beschichtungslösung A von Beispiel 7 verwendet wurde in Poly(2-Methacryloyloxyethyl)trimethylammoniumchlorid geändert wurde.
Vergleichsbeispiel 12
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (28) des Vergleichsbeispiels wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das bei der Tintenaufnahmeschicht-Beschichtungslösung A von Beispiel 7 verwendet wurde in Polybutadienlatex geändert wurde.
Vergleichsbeispiele 13 und 14
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (29) und (30) der Vergleichsbeispiele wurden durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das bei der Tintenaufzeichnungsschicht-Beschichtungslösung A von Beispiel 7 verwendet wurde, in die Polymere 10 und 11 geändert wurde.
Vergleichsbeispiel 15
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt (31) des Vergleichsbeispiels wurde durch das gleiche Verfahren wie bei Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Polymer 1, das in der Tintenaufzeichnungsschicht-Beschichtungslösung A von Beispiel 7 verwendet wurde, in entionisiertes Wasser geändert wurde.
(Auswertungstest)
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (1) bis (16) dieser Erfindung, die oben erhalten wurden und die Vergleichstintenstrahl-Aufzeichnungsblätter (17) bis (31) wurden wie folgt ausgewertet. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
(Glanz)
60° Glanz eines jeden Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes vor dem Druck wurde unter Verwendung eines digitalwinkelvariablen Glanzmeßgerätes (UGV-50DP, hergestellt von Suga Test Instrument Co., Ltd.) gemessen.
Die Blätter mit einem Glanz von 45° oder mehr und 55° oder weniger, 35° oder mehr und weniger als 45° bzw. weniger als 35° wurden mit A, B bzw. C bewertet.
(Ausfälltest)
Jedes Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt wurde bei 5°C 10 Tage lange aufbewahrt. Die Menge der Präzipitate auf der Oberfläche des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes wurde mit bloßem Auge beobachtet.
Die Blätter, bei denen keine Präzipitate, eine kleine Menge an Präzipitaten ohne praktisches Problem und viele Präzipitate ohne praktische Anwendbarkeit beobachtet wurden, wurden mit A, B bzw. C bewertet.
(Tintenabsorptionseigenschaft)
Feste Bilder mit Y (Gelb), M (Magenta), C (Cyan), K (Black), B (Blau), G (Grün) und R (Rot) wurden auf das oben erhaltene Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers (PM-950C, hergestellt von Seiko Epson Corporation) gedruckt. Ein Papierblatt wurde auf das Bild unmittelbar nach dem Druck (etwa 10 Sekunden später) gepreßt und der Transfer einer jeden Farbe der Tinte auf das Papierblatt wurde mit bloßem Auge beobachtet, zur Bewertung der Tintenabsorptionseigenschaft entsprechend folgender Kriterien. Keine Beobachtung eines Transfers von Tinte auf das Papierblatt zeigt, daß die Tintenabsorptionsrate gut ist.
Kein Transfer der Tinte auf das Papierblatt, ein teilweiser Tintentransfer auf das Papierblatt und eine beachtliche Menge von Tintentransfer auf das Papierblatt ohne praktische Anwendbarkeit wurden mit A, B bzw. C bewertet.
(Ausbluten im Verlaufe der Zeit)
Ein Gitter mit linearen Mustern (Linienbreite 0,28 mm) wurde auf jedes Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers gedruckt, so daß Linien mit einer Magentatinte und Linien mit schwarzer Tinte aneinanderliegend gedruckt wurden, und die visuellen Dichten (OD_frisch) wurden unter Verwendung von Xrite 310TR (hergestellt von X-rite Incorporated) gemessen. Jedes gedruckte Tintenstrahldruckblatt wurde in eine Klarsichthülle nach der Messung gegeben, und die Hülle wurde in einer Kammer mit konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit 3 Tage unter einer relativen Feuchtigkeit von 80% bei 35°C gelagert. Die visuelle Dichte (OD_frisch) wurde erneut nach der Lagerung gemessen und die Änderungsrate der Dichte [(OD_thermo – OD_frisch)/OD_frisch] × 100 wurde berechnet. Die Änderungsrate der Dichten von weniger als 20%, 20% oder mehr und weniger als 40% und 40% oder mehr wurden mit A, B bzw. C bewertet. Eine kleinere Änderungsrate der Dichte zeigt eine kleinere (bessere) Ausblutung im Verlaufe der Zeit.
(Lichtechtheit)
Feste Bilder von Magenta und Cyan wurden auf jedes Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers (PM-950C, hergestellt von Seiko Epson Corporation) gedruckt. Dann wurde eine Lampe für 3,8 Stunden in einer Umgebung bei einer Temperatur von 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 32% durch einen Filter, der UV-Strahlen mit einem Wellenlängenbereich von 365 nm oder weniger blockierte, unter Verwendung eines Xenon Weathermeter Ci65A (hergestellt von ATLAS Co.) angeschaltet, mit anschließendem Zurücklassen des Aufzeichnungsblattes für 1 Stunde bei einer Umgebung bei einer Temperatur von 20°C und einer relativen Feuchtigkeit von 91%, wobei die Lampe abgeschaltet ist. Dieser Zyklus wurde 168 Stunden fortgesetzt. Die Dichten einer jeden Farbe vor und nach dem Test wurden mit einem Reflexionsdensitometer (Xrite 938, hergestellt von X-Rite Incorporated.) gemessen, und die restlichen Verhältnisse einer jeden Farbdichte wurden berechnet.
Die restlichen Verhältnisse der Magentadichten von 90% oder mehr, 80% oder mehr und weniger als 90%, 70% oder mehr und weniger als 80% und weniger als 70% wurden mit A, B, C bzw. D bewertet.
(Ozonresistenz)
Feste Bilder von Cyan wurden auf jedes Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers (PM-950C, hergestellt von Seiko Epson Corporation) gedruckt, und das Blatt wurde in einer Umgebung mit 2,5 ppm Ozon gelagert. Die Cyandichten vor und nach der Lagerung wurden unter Verwendung eines Reflexionsdensitometers (Xrite 938, hergestellt von X-Rite Incorporated) gemessen.
Die Blätter mit Farbüberlebensverhältnissen von 85% oder mehr, 75% oder mehr und weniger als 85%, 65% oder mehr und weniger als 75% und weniger als 65%, wurden mit A, B, C bzw. D bewertet.
Die Ergebnisse von Tabelle 1 zeigen, daß die Aufzeichnungsmedien dieser Erfindung (Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter der Beispiele 1 bis 16) bezüglich der Unterdrückung des Ausblutens im Verlaufe der Zeit ausgezeichnet waren und ebenso ausgezeichnet bezüglich der Ozonresistenz mit hoher Farbdichterestverhältnissen des Bildes nach langdauernder Lagerung in einer Umgebung mit hoher Ozonkonzentration waren. Die Farbdichterestverhältnisse des gebildeten Bildes waren ebenfalls hoch nach dem Zyklustest mit der Xenonlichtbestrahlung und dem Zurücklassen in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit. Die Aufzeichnungsmedien dieser Erfindung waren ausgezeichnet bezüglich der Lichtechtheit, insbesondere Lichtechtheit der Magentafarbe.
Die Aufzeichnungsmedien dieser Erfindung waren auch ausgezeichnet bezüglich Glanz, Tintenabsorptionsrate, Bilddichte und Wasserresistenz.
Im Gegensatz dazu zeigten die Aufzeichnungsmedien der Vergleichsbeispiele, bei denen keine Polymere dieser Erfindung verwendet wurden, nicht die zufriedenstellenden Ergebnisse bezüglich Ozonresistenz, Lichtechtheit und Ausbluten im Verlaufe der Zeit.
Demzufolge ergibt diese Erfindung ein Aufzeichnungsmedium mit guter Tintenabsorptionseigenschaft, ausgezeichneter Bilddichte, die Bildbereiche mit ausgezeichneter Lichtechtheit, Wasserresistenz und Gasresistenz aufweist und kein Ausbluten im Verlaufe der Zeit erzeugt, selbst wenn eine langdauernde Lagerung in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit erfolgt.

Claims

Aufzeichnungsmedium umfassend eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat, wobei die Aufzeichnungsschicht wenigstens ein Polymer mit einer Thioetherbindung umfasst, die ein Schwefeläquivalent von wenigstens 1,2 meq/g und ein anorganisch/organisch-Verhältnis, I/O-Wert, von mindestens 0,5, dargestellt in einem abstrakten organisch-anorganisch-Diagramm (organic-inorganic conceptional diagram), aufweist.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei das Polymer eine Teilstruktur wie in den folgenden Formeln (1), (2), (3) oder (4) dargestellt aufweist: Formel (1) P-Y-S- wobei in der Formel (1) P einen Polymerrest oder einen Oligomerrest mit einer sich wiederholenden Struktureinheit darstellt und Y eine Einfachbindung oder eine divalente Verbindungsgruppe darstellt; Formel (2)
wobei in Formel (2) R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt, R² eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt und J eine Einfachbindung oder eine divalente Verbindungsgruppe darstellt; Formel (3)
wobei in der Formel (3) R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen, R¹³ eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt, R¹⁴, R¹⁵ und R¹⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellen, Y¹ und Z jeweils unabhängig voneinander eine divalente Verbindungsgruppe darstellen, m¹ und n¹ Mol-%-Angaben der sich in dem Polymer wiederholenden Struktureinheiten darstellen und die Relationen 10 ≤ m¹ ≤ 95 und 5 ≤ n¹ ≤ 90 erfüllen und X^– ein Gegenanion darstellt; und Formel (4)
wobei in der Formel (4) R²⁰ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt, R²¹ eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellt, W eine divalente Verbindungsgruppe darstellt, A eine Einheit mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe darstellt und m² und n² Mol-%-Angaben sich in dem Polymer wiederholender Struktureinheiten darstellen und die Relationen 50 ≤ m² ≤ 92 und 5 ≤ n² ≤ 50 erfüllen.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Schwefeläquivalent des Polymers mindestens 3 meq/g beträgt.
Aufzeichnungsmedium gemäß einem der Ansprüche 1–3, wobei das Polymer Wasserlöslichkeit oder spontan emulgierende Eigenschaft aufweist.
Aufzeichnungsmedium gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Polymer von einem Polybutadienpolymer oder einem Polyisoprenpolymer abgeleitet ist.
Aufzeichnungsmedium gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Aufzeichnungsmedium ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium ist, in dem die Aufzeichnungsschicht eine tintenaufnehmende Schicht ist.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 6, wobei die Tintenaufnahmeschicht wenigstens eines ausgewählt aus einem wasserlöslichen Harz und feinen Partikeln enthält.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Tintenaufnahmeschicht ein vernetzendes Mittel enthält, das geeignet ist, das wasserlösliche Harz zu vernetzen.
Aufzeichnungsmedium gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Tintenaufnahmeschicht ferner eine Beize enthält.
Aufzeichnungsmedium gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei: die Tintenaufnahmeschicht erhalten wird durch Vernetzen und Härten einer Schicht, die durch Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit auf das Substrat erhalten wurde, die das Polymer, feine Partikel und ein wasserlösliches Harz enthält; und die Schicht vernetzt und gehärtet wird, indem ein Vernetzungsmittel zu wenigstens einer ausgewählt aus der Beschichtungsflüssigkeit und einer basischen Lösung mit einem pH-Wert größer als 7 gegeben wird, und indem die basische Lösung mit der Beschichtungsflüssigkeit (1) zur gleichen Zeit in Kontakt gebracht wird, zu der die Schicht durch Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit gebildet wird, oder (2) während des Trocknens der durch Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit gebildeten Schicht und bevor die Schicht eine abnehmende Trocknungsgeschwindigkeit zeigt, in Kontakt gebracht wird.