DE69305603T2

DE69305603T2 - Aufzeichnungsblatt für den Tintenstrahldruck

Info

Publication number: DE69305603T2
Application number: DE69305603T
Authority: DE
Inventors: Yasumine Abe; Touru Noda
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: EP0586846A1; DE69305603D1; JP3198164B2; US5372884A; EP0586846B1; JPH0692011A

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das hauptsächlich eine wäßrige Tinte verwendet, und insbesondere ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das ausgezeichnete Trocknungseigenschaften und Wasserresistenz der Bilder und weiterhin einen hohen Glanz hat.
Da die Tintenstrahlaufzeichnung ein geringes Rauschen erzeugt und einen Hochgeschwindigkeitsdruck ermöglicht, hat sich die Tintenstrahlaufzeichnung weit verbreitet. Die Farbaufzeichnung kann verhältnismäßig einfach durchgeführt werden, indem zwei oder mehr Tintendüsen verwendet werden, und eine Vielzahl von farbigen Tintenstrahlaufzeichnungssystemen wurde entwickelt. Seit einiger Zeit erregt die Verwendung von Tintenstrahldruckern als Mittel für den Erhalt von Computer-Hartkopien, das die schnelle und genaue Bildung von computergezeichneten Bildern ermöglicht, die aus Graphiken und Schriften bestehen, Aufmerksamkeit. Derartige computergezeichnete Hartkopien, die mit .Tintenstrahldruckern gedruckt sind, sind nicht auf Papierblätter begrenzt, sondern umfassen ebenfalls transparente Folien für Overhead-Projektoren (nachfolgend mit "OHP" bezeichnet), die gegenwärtig bei Präsentationen allgemein verwendet werden. Jedoch ist ein insbesondere beachtenswertes Gebiet der heutigen Verwendung von computergezeichneten Hartkopien, die durch Tintenstrahldruck hergestellt sind, eine Farbkopie in der Druckindustrie oder ein Kopie-Output von Designs, bei dem eine Entwicklung eines photographischen Farbbildes mit Qualität erforderlich ist.
Als Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung werden solche, die sich hauptsächlich aus einer wäßrigen Lösung eines mehrwertigen Alkohols zusammensetzen, im Hinblick auf die Sicherheit, die gewünschten Aufzeichnungseigenschaften und die Inhibition der Vollsetzung verwendet. Verbesserungen dieser Eigenschaften sind noch erforderlich.
Als Aufzeichnungsblatt für die Tintenstrahlaufzeichnung wird im allgemeinen ein übliches, nicht beschichtetes Papier oder ein spezielles Blatt verwendet, umfassend einen Träger und eine darauf vorgesehene poröse, tintenabsorbierende Schicht, das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt genannt wird.
Jedoch gibt es einige ernsthafte Probleme, wenn konventionelle Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter für eine Farbkopie oder eine Design-Kopie verwendet werden, bei denen ein hoher Glanz und schnelle Trockungseigenschaften erforderlich sind. D.h. wenn das konventionelle Tintenstrahl- Aufzeichnungsblatt, umfassend einen Träger und eine darauf vorgesehene poröse, tintenabsorbierende Schicht, durch einen Tintenstrahldrucker gedruckt wird, vermindert sich der Glanz aufgrund des Lichtes, das durch die poröse, tintenabsorbierende Schicht streut, und ein derartiges Blatt kann nicht praktisch verwendet werden. Wenn weiterhin die konventionelle tintenabsorbierende Schicht für OHP verwendet wird, verursacht die poröse, tintenabsorbierende Schicht eine Verminderung der Lichttransmission, selbst wenn ein transparenter Träger verwendet wird.
Wenn die Oberfläche der tintenabsorbierenden Schicht nicht poröse ist, kann die Lichttransmission verbessert werden, aber da sie eine schlechtere Aufnahmefähigkeit für wäßrige Tinte hat, verbleibt die Tinte für eine lange Zeit naß auf der Oberfläche des Blattes, nachdem das Bild aufgezeichnet ist, und eine lange Zeit ist zum Fixieren oder Trocknen des aufgezeichneten Bildes erforderlich. Weiterhin haben die bekannten Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter keine Wasserresistenz der darauf gedruckten Bilder, und sie können nicht für eine derartige Verwendung, die eine Wasserresistenz erfordert, eingesetzt werden.
Um diese Probleme zu lösen, wurden verschiedene Aufzeichnungsblätter vorgeschlagen, die eine transparente tintenabsorbierende Schicht mit einer höheren Tintenaufnahmefähigkeit haben. z.B. wird die Verwendung von Polyvinylaklohol und wasserlöslichen Polymeren auf Polyacrylsäurebasis in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 60-168651, die Verwendung von Hydroxyethylcellulose in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 60-262685, die Verwendung einer Mischung aus Carboxymethylcellulose und Polyethylenoxid in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 61-181679, die Verwendung einer Mischung aus einer wasserlöslichen Cellulose und Polyvinylpyrrolidon in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 61-193879, die Verwendung einer Aufnahmeschicht, gebildet aus einer wäßrigen Gelatine-Lösung mit einem spezifischen pH in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 62-263084 und die Verwendung einer Mischung aus Gelatine und einem Tensid in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 1-146784 vorgeschlagen.
Die in diesen Patentveröffentlichungen offenbarten Aufzeichnungsblätter haben eine ausgezeichnete Lichttransmission. Jedoch können selbst diese Aufzeichnungsblätter die schnellen Trocknungseigenschaften der Tinte und den hohen Glanz der Blätter zusammen nicht zufriedenstellend erreichen und können für Farbkopien oder Designkopien nicht verwendet werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein erstes Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt anzugeben, bei dem die Tinte schnell trocknet und das einen sehr hohen Glanz hat.
Ein zweites Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt anzugeben, das für OHP geeignet ist und eine ausgezeichnete Lichttransmission hat.
Ein drittes Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt anzugeben, dessen Tintenaufnahmeschicht eine ausgezeichnete Wasserresistenz und Filmbildungsfähigkeit hat, so daß die Schicht einer Benetzung widersteht und wenig Risse ergibt.
Als ein Ergebnis intensiver Forschung, die durch dieser Erfinder durchgeführt wurde, wurde festgestellt, daß die obigen Ziele durch ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt erreicht werden können, umfassend einen Träger, der auf zumindest einer Seite eine Tintenaufnahmeschicht aufweist, dadurch gekennzeichntet, daß die Tintenaufnahmeschicht ein Kationen-modifiziertes, nicht-sphärisches, kolloidales Silica enthält.
Wie oben erwähnt, umfaßt das erfindungsgemäße Tintenstrahl- Aufzeichnungsblatt einen Träger und auf zumindest einer Seite davon einen Tintenaufnahmeschicht, die ein Kationenmodifiziertes, nicht-sphärisches, kolloidales Silica enthält.

Beschreibung der Erfindung

Das erfindungsgemäß verwendete Kationen-modifizierte, nicht- sphärische, kolloidale Silica ist ein nicht-sphärisches, kolloidales Silica, das durch Beschichten der Oberfläche davon mit einem wasserhaltigen Metallhydroxid Kationenmodifiziert ist. Der Ausdruck "nicht-sphärisch", wie er hierin verwendet wird, bedeutet im wesentlichen nicht sphärisch und bevorzugt eines mit nadelförmiger oder faseriger Form. Im Hinblick auf die Größe ist eine mit mehreren um bis etwa 500 um entlang der longitudinalen Richtung bevorzugt.
Als Kationen-modifiziertes, nicht-sphärisches, kolloidales Silica, das erfindungsgemäß verwendet wird, ist ein nichtionisches kolloidales Silica bevorzugt, das durch Beschichten mit einem wasserhaltigen Metalloxid wie wasserhaltigem Aluminiumoxid, wasserhaltigen Zirkoniumoxid, wasserhaltigen Zinnoxid oder dgl. Kationen-modifiziert ist, und insbesondere bevorzugt ist eines, das mit wasserhaltigen Aluminiumoxid Kationen-modifiziert ist. Die Kationen-Modifizierung kann durch die Verfahren durchgeführt werden, die z.B. in dem US- Patent Nr. 3 007 878 und dem japanischen Patent Kokoku Nr. 47-26959 beschrieben sind.
Die Beschichtungsmenge des Kationen-Modifizierers, des wasserhaltigen Metalloxids, in dem Kationen-modifizierten, nicht-sphärischen, kolloidalen Silica ist geeigneterweise in dem Bereich von 1 bis 30 Gew.-% (ausgedrückt als wasserfreies Metalloxid), bezogen auf Silica (ausgedrückt als SiO&sub2;). Wenn die Beschichtungsmenge des Kationen-Modifizierers zu gering ist, wird die Wasserresistenz des tintenaufgezeichneten Bildes auf dem Aufzeichnungsblatt deutlich verschlechtert, und der Glanz wird niedrig. Wenn sie zu groß, wird die Tintenaufnahmeschicht spröde, und Risse treten auf, und darüber hinaus kann sich der Glanz vermindern. Somit ist die Beschichtungsmenge vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%. Weiterhin kann die Kationen-modifizierte, nicht-sphärische, kolloidale Silica- Suspension Säurekomponenten wie Essigsäure, Zitronensäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure für die Kolloid- Stabilisierung und andere Zwecke enthalten. Beispiele des Kationen-modifizierten, nicht-sphärischen, kolloidalen Silicas umfassen die "ST-speziell modifizierte Serie", hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.
Die Beschichtungsmenge des Kationen-modifizierten, nichtsphärischen, kolloidalen Silicas, das in der Tintenaufnahmeschicht enthalten ist, ist geeignet in dem Bereich von 2 bis 100 g/m², als Feststoffgehalt. Wenn die Beschichtungsmenge zu gering ist, wird die Tintenaufnahmefähigkeit schlechter, die Trocknungseigenschaft des mit Tinte aufgezeichneten Bildes verschlechtert sich, und die Schärfe der Bilder vermindert sich. Wenn sie zu groß ist, wird die Tintenaufnahmeschicht spröde, wodurch Risse erzeugt werden, und weiterhin können sich der Glanz und die Transparenz verschlechtern und das erhaltene Blatt neigt zum Kräuseln. Somit die Beschichtungsmenge vorzugsweise 4 bis 50 g/m², insbesondere bevorzugt 6 bis 30 g/m².
Die erfindungsgemäße Tintenaufnahmeschicht kann verschiedene Polymere zur Verbesserung der Trocknungseigenschaft der Tinte, der Filmbildungseigenschaf ten der Tintenaufnahmeschicht, des Glanzes und der Schärfe des Bildes enthalten. Beispiele der Polymere sind verschiedene Gelatinen wie kalkbehandelte Gelatine, säurebehandelte Gelatine, enzymbehandelte Gelatine, Gelatine-Derivate und Reaktionsprodukte von Gelatinen mit Anhydriden von zweibasischen organischen Säuren wie Phthalsäure, Maleinsäure und Fumarsäure; nicht-modifizierte Polyvinylalkohole mit verschiedenen Verseifungsgraden, Carboxy-modifizierte, Kationen-modifizierte und amphotere Polyvinylalkohole und Derivate davon; Stärke wie oxidierte Stärke, kationisierte Stärke und veretherte Stärke; Cellulose-Derivate wie Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose; synthetische Polymere wie Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylpyridiumhalogenid, Natriumpolyacrylat, Salze von Acrylsäure-Methacrylsäure-Copolymer, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polyvinylether, Alkylvinylether- Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Styrol-Maleinsäureanhydrid- Copolymer und Salze davon und Polyethylenimin; konjugierte Dien-Copolymer-Latices wie Styrol-Butadien-Copolymer und Methylmethacrylat-Butadien-Copolymer; Vinylacetat- Polymerlatices wie Polyvinylacetat, Vinylacetat-Maleat- Copolymer, Vinylacetat-Acrylat-Copolymer und Ethylen- Vinylacetat-Copolymer; Latices von Acrylpolymeren oder Copolymeren wie Acrylat-Polymeren, Methacrylat-Polymeren, Ethylen-Acrylat-Copolymer und Styrol-Acrylat-Copolymer; Vinylidenchlorid-Copolymerlatices; funktionelle Gruppenmodifizierte Polymer-Latices, erhalten durch Modifizieren der obigen verschiedenen Polymere mit Monomeren, die funktionelle Gruppen enthalten wie Carboxyl-Gruppe; wäßrige Adhäsive von wärmehärtbaren synthetischen Harzen wie Melaminharz und Harnstoffharz; und synthetische Harz-Adhäsive wie Polymethylmethacrylat, Polyurethanharz, ungesättigtes Polyesterharz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylbutyral und Alkydharz. Diese können jeweils alleine oder in Kombination verwendet werden. Die Menge dieser Polymere ist geeignet in dem Bereich von 2 bis 100 Gew.- Teilen, bevorzugt in dem Bereich von 5 bis 30 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Feststoffgehaltes des nichtsphärischen, kolloidalen Silicas, das in Abhängigkeit von dem Zweck Kationen-modifiziert ist.
Die erfindungsgemäße Tintenaufnahmeschicht kann verschiedene Tenside zur Verbesserung der Schärfe von Bildern enthalten. Diese Tenside können irgenwelche vom anionischen, kationischen, nicht-ionischen und Betain-Typ sein; sie können ein niedriges oder eine hohes Molekulargewicht haben. Diese können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Bevorzugte Beispiele dieser Tenside sind anionische Tenside wie langkettige Alkylbenzolsulfonatsalze und langkettige, vorzugsweise verzweigte Alkylsulfosuccinatester, nicht-ionische Tenside wie Polyalkylenoxidether von langkettigen, vorzugsweise verzweigten Alkyl-Gruppen-haltigen Phenolen und Polyalkylenoxidethern von langkettigen Alkylalkoholen und fluorinierte Tenside, wie in dem japanischen Patent Kokoku Nr. 47-9303 und US-Patent Nr. 3 589 906 beschrieben. Die Menge des zu der Tintenaufnahmeschicht zu gebenden Tensides ist vorzugsweise 0,1 bis 7 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Trockenfestgewicht der Tintenaufnahmeschicht.
Die erfindungsgemäße Tintenaufnahmeschicht kann weiterhin verschiedene Additive zusätzlich zu dem Kationenmodifizierten, nicht-sphärischen, kolloidalen Silica und den wahlweisen Polymeren und Tensiden enthalten. Beispiele dieser Additive sind Silan-Kupplungsmittel wie 7- Aminopropyltriethoxysilan und N-β-(Aminoethyl)-γ- aminopropyltrimethoxysilan; Härter für die Polymere wie aktive Halogen-Verbindungen, Vinylsulfon-Verbindungen, Aziridin-Verbindungen, Epoxy-Verbindungen, Acryloyl- Verbindungen und Isocyanat-Verbindungen; Konservierungsmittel wie p-Hydroxybenzoatester-Verbindungen, Benzisothiazolon- Verbindungen und Isothiazolon-Verbindungen, die in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 1102551 erwähnt oder veranschaulicht sind; Färbepigmente, Farbstoffe und Fluoreszenzaufhellungsmittel, die in den japanischen Patenten Kokai (offengelegt) Nrn. 63-204251 und 1-266537 erwähnt oder veranschaulicht sind; gelbfärbende Inhibitoren wie Natriumhydroxymethansulfonat und Natrium-p-toluolsulfinat; Ultraviolett-Absorber wie Benzotriazol-Verbindungen mit einer Hydroxy-di-alkylphenyl-Gruppe an der 2-Position; Antioxidantien wie polygehinderte Phenol-Verbindungen wie in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 1-105245 erwähnt oder veranschaulicht; Bleistiftschreibmittel wie organische oder anorganische feine Teilchen mit einer Teilchengröße von 0,2 bis 5 um wie Stärketeilchen, Bariumsulfat und Siliciumdioxid; Organopolysiloxan- Verbindungen, die in dem japanischen Patent Kokoku Nr. 4-1337 erwähnt oder veranschaulicht sind; pH-Regulatoren wie Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure und Zitronensäure; und Antischaummittel wie Octylalkohol und Antischäummittel auf Siliconbasis. Diese können in wahlweiser Kombination verwendet werden.
Die für die Beschichtung der Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht dieser Erfindung verwendeten Mittel umfassen Luftmesserstreichbeschichter, Walzenbeschichter, Stangenbeschichter, Wirebar-Beschichter, Rakelstreichbeschichter, Gleittrichterbeschichter, Vorhangbeschichter, Gravurbeschichter, Flexodruckbeschichter und Kombinationen davon. Bevorzugt wird die Oberfläche des Träger einer Oberflächenaktivierungsbehandlung wie Koronaentladungs- und Flammbehandlung vor der Beschichtung unterworfen. Als Anlagen, die für die Trocknung der Beschichtung verwendet werden, können Heißlufttrocknungsmachinen wie Lineartunneltrockner, Bogentrockner, Luftschleifentrockner und Sinuskurven- Luftschwimmtrockner und Trocknungsmaschinen wie Infrarotstrahlentrockner, Erwärmungstrockner und Mikrowellentrockner erwähnt werden.
Die Tintenaufnahmeschicht in dieser Erfindung kann einschichtig oder vielschichtig sein. Beispiele der Vielschichtstruktur sind solche, die in den japanischen Patenten Kokai Nrn. 57-89954, 60-224578 und 61-12388 erwähnt sind. Z.B. kann die tintenpermeable Schicht, die in dem japanischen Patent Kokai Nr. 61-12388 offenbart ist, zusätzlich auf der Tintenaufnahmeschicht dieser Erfindung vorgesehen sein. Die Tintenaufnahmeschicht wird auf zumindest einer Seite des Trägers vorgesehen, aber sie kann auf beiden Seiten vorgesehen sein, zur Verhinderung der Kräuselung oder zur Tintenstrahlaufzeichnung auf beiden Seiten.
Der erfindungsgemäß verwendete Träger kann entweder transparent oder opak sein. Als transparenter Träger kann irgendeiner verwendet werden, der in der Technik bekannt ist. Beispiele von solchen Trägern sind Filme oder Blätter von Polyesterharzen, Diacetatharzen, Triacetatharzen, Acrylharzen, Polycarbonatharzen, Polyvinylchloridharzen, Polyimidharzen, Cellophan und Celluloid und Glasblätter. Die Dicke eines solchen transparenten Trägers ist vorzugsweise etwa 10 bis 200 µm.
Als opaker Träger kann irgendein in dem Stand der Technik bekannter Träger verwendet werden wie Papier, beschichtetes Papier, synthetisches Papier, harzbeschichtetes Papier, pigmenthaltiger opaker Film und geschäumter Film. Im Hinblick auf den Glanz und die Glätte sind synthetisches Papier, harzbeschichtetes Papier und verschiedene Filme bevorzugt. Harzbeschichtete Papierträger, umfassend ein Papier als eine Basis, auf einer Seite oder bevorzugt beiden Seiten davon mit einem Harz mit filmbildenden Eigenschaften beschichtet, sind im Hinblick auf das Gefühl oder den Eindruck von hoher Qualität mehr bevorzugt.
Als Papierbasis für den harzbeschichteten Papierträger können vorteilhafterweise ein Papier, das sich hauptsächlich aus natürlicher Pulpe (nachfolgend mit Basispapier bezeichnet) zusammensetzt, verwendet werden, aber dieses kann ein sogenanntes synthetisches Papier sein, das aus synthetischen Fasern oder synthetischen Harzfilmen hergestellt ist und aus dem papierartige Blätter hergestellt sind.
Als Pulpe, die das Basispapier für den harzbeschichteten Papierträger ausmacht, ist es vorteilhaft die angemessen ausgewählten, natürlichen Pulpen zu verwenden, wie sie in den japanischen Patenten Kokai (offengelegt) Nrn. 58-73642, 60-67940, 60-69649 und 61-35442 erwähnt oder veranschaulicht sind. Jedoch können synthetische Pulpen, synthetische Fasern oder regenerierte Pulpen ebenso wahlweise verwendet werden. Als natürliche Pulpen können vorteilhafterweise Holzpulpen wie Weichholzpulpe, Hartholzpulpe und gemischte Pulpen von Weichholz- und Hartholzpulpen verwendet werden, mit denen normale Bleichbehandlungen wie Chlor-, Hypochlorit- und Chlordioxid-Bleichbehandlungen und Alkaliextraktion oder Alkalibehandlung und wahlweise Oxidationsbleichbehandlungen mit Wasserstoffperoxid, Sauerstoff und dgl. oder eine Kombination dieser Behandlungen durchgeführt wurden. Die natürliche Pulpe kann Kraftpulpe, Sulfitpule und Sodapulpe sein.
Verschiedene Additive können in dem Basispapier des harzbeschichteten Papierträgers durch Zugabe dieser zum Zeitpunkt der Vorratherstellung enthalten sein. Beispiele von solchen Additiven sind Schlichtemittel wie Fettsäuren oder Metailsalze von Fettsäuren und Alkylketendimer-Emulsionen oder epoxidierte höhe Fettsäureamide, Alkyenyl- oder Alkylsuccinsäureanhydrid-Emulsionen und Colophonium-Derivate, wie sie in dem japanischen Patent Kokoku Nr. 62-7534 erwähnt oder veranschaulicht sind; Trockenverstärkungsmittel wie anionisches, kationisches oder amphotäres Polyacrylamid, Polyvinylalkohol, kationisierte Stärke und pflanzliches Galactomannan; Naßverstärkungsmittel wie Polyamin-Polyamid- Epichlorhydrinharze; Beladungsmaterialien wie Lehm, Kaolin, Calciumcarbonat und Titanoxid; Fixiermittel wie wasserlösliche Aluminiumsalze wie Aluminiumchlorid und Aluminiumsulfat; pH-Steuermittel wie Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und Schwefelsäure; und Farbpigmente, Farbstoffe und Fluoreszenzaufhellmittel, wie sie in den japanischen Patenten Kokai (offengelegt) Nrn. 63-204251 und 1-266537 erwähnt oder veranschaulicht sind. Diese können in wahlweiser Kombination verwendet werden.
Weiterhin können verschiedene wasserlösliche Polymere, Antistatikmittel und Additive in dem Basispapier für die harzbeschichteten Papierträger durch Sprühen, Leimpressen, Leimpressenstreichen oder dgl. zugegeben werden. Die wasserlöslichen Polymere enthalten Stärke-Polymere, Polyvinylalkohol-Polymere, Gelatine-Polymere, Polyacrylamid- Polymere und Cellulose-Polymere, die in dem japanischen Patent Kokai (offengelegt) Nr. 1-266537 erwähnt oder veranschaulicht sind. Die Antistatik-Polymer umfassen Alkalimetallsalze wie Natriumchlorid und Kaliumchlorid, Erdalkalimetallsalze wie Calciumchlorid und Bariumchlorid, kolloidale Metalloxide wie kolloidales Silica und organische Antistatikmittel wie Polystyrolsulfonate. Andere Additive umfassen Emulsionen und Latices wie Petrolharzemulsionen, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Emulsionen oder Latices von Copolymer, umfassend zumindest Ethylen und Acrylsäure (oder Methacrylsäure) als konstitutionelle Elemente, die in den japanischen Patenten Kokai (offengelegt) Nr. 55-4027 und 1-180538 erwähnt oder veranschaulicht sind, Pigmente wie Lehm, Kaolin, Talkum, Bariumsulfat und Titanoxid, pH- Regulatoren wie Salzsäure, Phosphorsäure, Zitronensäure und Natriumhydroxid und die Färbepigmente, Farbstoffe und Fluoreszenzaufhellmittel wie oben erwähnt. Diese Additive können vorteilhafterweise in wahlweiser Kombination enthalten sein.
Als Basispaier für die harzbeschichteten Papierträger, die bevorzugt erfindungsgemäß verwendet werden, können solche verwendet werden, die eine Beck-Glätte von bevorzugt wenigstens 100 s, mehr bevorzugt wenigstens 200 s haben, wie in JIS P8119 spezifiziert. Zur Herstellung des Basispapiers mit einer solchen Glätte wird im allgemeinen eine größere Menge einer kurzfäserigen Hartholzpulpe in der Materialzufuhr verwendet, und das Material wird geschlagen, um die längeren Fasern zu schneiden. Mehr spezifisch ist der 42-Mesh-Siebrest des Fasermaterials nach dem Schlagen vorzugsweise 20 bis 45 %, und die Stoffdurchlässigkeit ist vorzugsweise 200 bis 350 CSF (Canadian Standard Freeness). Zu dem somit geschlagenen Fasermaterial werden interne Additive zugegeben, und aus der Materialaufschlämmung wird ein Papier mit einer gleichmäßigen Bildung durch ein konventionelles Verfahren unter Verwendung einer Fourdrinier-Maschine, Zylindermaschine oder dgl. hergestellt, wie es in den japanischen Patenten Kokai Nrn. 58-37642, 61-260240 und 61-284762 offenbart ist. Das resultierende Papiertuch wird dann durch einen Maschinenkalander, Superkalander oder Heißkalander kalandert, wodurch ein Basispapier mit einer Beck-Glätte von 100 s oder mehr erhalten werden kann. Während die Dicke des Basispapiers nicht spezifisch ist, ist sein Basisgewicht bevorzugt 30 bis 250 g/m².
Als harzbeschichteter Papierträger, der bevorzugt erfindungsgemäß verwendet wird, ist ein solcher effektiv, der ein Basispapier enthält, das auf der Seite mit einem filmbildenden Harz beschichtet ist, auf der die Tintenaufnahmeschicht vorgesehen wird, und insbesondere bevorzugt sind solche, die ein Basispapier enthalten, das auf beiden Seiten mit einem filmbildenden Harz beschichtet ist. Die filmbildenden Harze sind bevorzugt thermoplastische Harze wie Polyolefinharze, Polycarbonatharze, Polyesterharze und Polyamidharze. Mehr bevorzugt sind im Hinblick auf Schmelzextrusionsbeschichtbarkeit Polyolefinharze und insbesondere bevorzugt sind Polyethylenharze. Alternativ kann das Basispapier mit einem durch Elektronenstrahlen härtbaren Harz beschichtet werden, wie es in dem japanischen Patent Kokoku Nr. 60-17104 offenbart oder veranschaulicht ist.
Beispiele des Polyolefinharzes sind Homopolymere wie Polyethylen, Polypropylen, Polybuten und Polypenten, Copolymere von zwei oder mehreren α-Olefinen wie Ethylen- Butylen-Copolymer und Mischungen davon. Polyethylenharze sind im Hinblick auf die Schmelzextrusionsbeschichtbarkeit und Bindungsstärke mit dem Basispapier insbesondere bevorzugt. Die Polyethylenharze umfassen z.B. Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte, geradkettiges Polyethylen niedriger Dichte, Copolymere von Ethylen mit α-Olefinen wie Propylen und Butylen, Carboxy-modifiziertes Polyethylen und Mischungen davon. Während physikalische Eigenschaften dieses Polyethylens, z.B. Dichte, Schmelzflußrate (nachfolgend mit "MFR" bezeichnet), Molekulargewicht und Molekulargewichtsverteilung variieren können, werden solche mit einer Dichte von 0,90 bis 0,97 g/cm³ und einem MFR von 0,1 bis 50 g/10 min, vorzugsweise 0,3 bis 40 gib min, vorteilhafterweise individuell oder in Kombination in einer Mischung oder in verschiedenen Schichten, die aneinander gelegen sind, verwendet.
Zum Auftragen der Harzschicht auf das Basispapier für harzbeschichteten Papierträger ist ein sogenanntes Schmelzextrusionsbeschichtungsverfahren bevorzugt, bei dem eine geschmolzene thermoplastische Harzzusammensetzung von einer Schlitzdüse in einer Form eines Filmes auf das laufende Basispapiertuch geführt wird, wobei dieses vollständig bedeckt wird. Die Temperatur des geschmolzenen Harzfilmes ist vorzugsweise 280 bis 340ºC; die Schlitzdüse ist bevorzugt eine flache Düse wie eine T-Düse, L-Düse oder Fischschwanz- Düse mit einer Schlitzöffnung von 0,1 bis 2 mm. Vor der Beschichtung mit der Harzzusammensetzung wird die Basispapieroberfläche bevorzugt durch eine Behandlung wie Koronaentladungsbehandlung, Flammbehandlung oder dgl. aktiviert. Als Mittel zur weiteren Sicherstellung der Bindung zwischen dem Basispapier und dem Harzfilm kann das Blasen eines ozonhaltigen Gases auf den geschmolzenen Harzfilm vor dem Kontakt mit dem Basispapier vorteilhaft angewandt werden, wie es in dem japanischen Patent Kokoku Nr. 61-42254 erwähnt ist. Beim Auftragen der Harzschichten auf die Vorder- und Rückseite des Basispapiers ist ein sogenanntes Tandem- Extrusionsbeschichtungsverfahren bevorzugt, bei dem die Harzschichten auf beiden Seiten aufeinanderfolgend und kontinuierlich aufgebracht werden. Die Oberfläche der Harzschicht, auf der die Tintenaufnahmeschicht vorgesehen wird, kann zu einer glänzenden Oberfläche, einer feinen rauhen Oberfläche, wie es in dem japanischen Patent Kokoku Nr. 62-19732 erwähnt ist, oder einer glatten oder seidigen Oberfläche endbearbeitet werden; die gleiche auf der anderen Seite wird bevorzugt zu einer matten Oberfläche endbearbeitet. Die Dicke der Vorder- und Rückharzschichten ist nicht spezifisch beschränkt, aber fällt im allgemeinen in den Bereich von 7 bis 100 µm, vorzugsweise 10 bis 50 µm.
Die Harzschicht des verwendeten harzbeschichteten Papierträgers, der bevorzugt gemäß dieser Erfindung verwendet wird, kann verschiedene Additive enthalten. Beispiele von diesen sind weiße Pigmente wie Titanoxid, Zinkoxid, Takum und Calciumcarbonat, Fettsäureamide wie Stearylamid und Arachindonsäureamid und Metalisalze von Fettsäuren wie Zinkstearat, Calciumstearat, Aluminiumstearat, Magnesiumstearat, Zinkpalmitat, Zinkmyristat und Calciumpalmitat, die in den japanischen Patenten Kokoku Nrn.
60-3430, 63-11655, 1-38291 und 1-38292 und dem japanischen Patent Kokai Nr. 1-105245 erwähnt oder veranschaulicht sind, verschiedene Antioxidantien wie gehinderte Phenole, gehinderte Amine und Antioxidantien auf Phosphor- oder Schwefel-Basis, blaue Pigmente und Farbstoffe wie Kobaltblau, Ultramarin, Cerulanblau und Phthalocyaninblau und Magenta- Pigmente und Farbstoffe wie Kobaltviolett, Echtviolett und Manganviolett, wie in dem japanischen Patent Kokai Nr. 1105245 erwähnt oder veranschaulicht, und Fluoreszenzaufhellmittel und Ultraviolettabsorber, wie in dem veranschaulicht. Diese können in wahlweiser Kombination enthalten sein. Diese Additive werden vorzugsweise in der Form eines Masterbatches oder einer Verbindung zugegeben.
Eine Seite des Trägers, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Tintenaufnahmeschicht vorgesehen wird, kann mit einer Rückschicht für Antistatik- und andere Zwecke versehen werden. Diese Seite kann, falls erforderlich, einer Oberflächenaktivierungsbehandlung wie Koronaentladungsbehandlung oder Flammbehandlung unterworfen werden. Die Rückschicht kann anorganische Antistatikmittel, organische Antistatikmittel, hydrophile Bindemittel, Latices, Härtungsmittel, Pigmente, Tenside und andere Mittel enthalten, wie in den japanischen Patenten Kokoku Nrn. 52-18020, 57-9059, 57-53940 und 58-56859 und den japanischen Patenten Kokai Nrn. 59-214849 und 58-184144 erwähnt oder veranschaulicht. Diese können in wahlweiser Kombination enthalten sein.
Die folgenden Beispiele erläutern diese Erfindung weiter.

Beispiel 1

Eine Pulpenmischung aus einer gebleichten Hartholzsulfitpulpe und einer gebleichten Hartholzkraftpulpe (1:1) wurde auf einen Canadian Standard Freeness (CSF) von 320 ml geschlagen. Dann wurden zu der geschlagenen Pulpenmischung 3 Gew.-Teile kationisierte Stärke, 0,2 Gew.-Teile anionisiertes Polyacrylamid, 0,4 Gew.-% Alkylketendimer-Emulsion (als Ketendimer-Gehalt) und 0,4 Gew.-Teile Polyaminopolyamidepichlorhydrin, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Pulpe gegeben. Daraus wurde ein Papier mit einem Basisgewicht von 76 g/m² als knochentrockenes Gewicht hergestellt. Das resultierende nasse Papier wurde bei 110ºC getrocknet und aufeinanderfolgend mit 25 g/m² einer Imprägnierlösung, umfassend 3 Gew.-Teile Carboxymodifizierten Polyvinylalkohol, 0,05 Gew.-Teile eines Fluoreszenzaufhellmittels, 0,002 Gew.-Teile eines blauen Farbstoffes, 4 Gew.-Teile Natriumchlorid, 0,2 Gew.-Teile Zitronensäure und 93 Gew.-Teile Wasser, imprägniert. Das Papier wurde durch einen Lufttrockner, dessen Lufttemperatur bei 110ºC eingestellt war, getrocknet und weiterhin unter einem Lineardruck von 90 kg/cm superkalandert, unter Erhalt eines Basispapiers für harzbeschichtete Papierträger für Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter. Das resultierende Basispapier hatte eine Beck-Glätte von 200 s.
Dann wurde die Seite, die der Seite, auf der die Tintenaufnahmeschicht vorgesehen wird, gegenüberliegt, nämlich die Rückseite des somit erhaltenen Basispapiers einer Konoronaentladungsbehandlung unterworfen, und darauf wurde eine Harzzusammensetzung, umfassend 25 Gew.-Teile eines Harzes aus Polyethylen niedriger Dichte (Dichte 0,92 g/cm³, MFR = 2 g/10 min) und 75 Gew.-Teile eines Harzes aus Polyethylen hoher Dichte (Dichte = 0,96 g/cm³, MFR = 20 g/10 min), bei einer Dicke von 20 um und einer Harztemperatur von 320ºC und einer Laufgeschwindigkeit des Basispapiers von 140 m/min schmelzextrusionsgeschichtet.
Anschließend wurde eine andere Seite (die Vorderseite) des Basispapiers einer Koronaentladungsbehandlung unterworfen, und darauf wurde eine Harzzusammensetzung, umfassend 20 Gew.- Teile eines Masterbatches aus Titandioxid-Pigment, das sich 47,5 Gew.-% eines Harzes aus Polyethylen niedriger Dichte (Dichte = 0,920 g/cm³, MI = 8,5 g/10 min), 50 Gew.-% eines Titandioxid-Pigmentes vom Anatas-Typ, das mit wasserfreiem Aluminiumoxid oberflächenbehandelt ist (0,75 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, bezogen auf Titandioxid) und 2,5 Gew.-% Zinkstearat, zusammensetzt, 65 Gew.-Teile eines Harzes aus Polyethylen niedriger Dichte (Dichte = 0,920 g/cm³, MI = 4,5 g/10 min) und 15 Gew.-Teile eines Harzes aus Polyethylen hoher Dichte (Dichte = 0,970 g/cm³, MI = 7,0 g/10 min) bei einer Dicke von 20 µm und einer Harztemperatur von 325ºC und einer Laufgeschwindigkeit des Basispapiers von 140 m/min schmelzextrusionsbeschichtet. Die Schmelzextrusionsbeschichtung des Polyethylenharzes auf den beiden Seiten wurde durch das sogenannte Tandemverfahren durchgeführt, nämlich eine aufeinanderfolgende Extrusionsbeschichtung. Die Oberfläche der Harzschicht, die das Titandioxid-Pigment enthielt, des harzbeschichteten Papiers wurde zu einer Spiegeloberfläche endbearbeitet, und die Harzschicht auf der Rückseite wurde zu einer matten Oberfläche, wie ein Papier endbearbeitet.
Danach wurde die Harzschicht auf der Rückseite des harzbeschichteten Papiers einer Koronaentladungsbehandlung unterworfen, und darauf wurde eine Rückschichtzusammensetzung, umfassend Gelatine : Siliciumdioxid-Mattiermittel (durchschnittliche Teilchengröße 2 µm) = 3:1 (Trockengewicht) und zusätzlich ein Epoxyhärtungsmittel in einer Menge von 15 Gew.-% der Gelatine und geeignete Mengen einer Beschichtungshilfe und eines anorganischen Antistatikmittels bei einer Beschichtungsmenge von 3 g/m², ausgedrückt als Gelatine, geschichtet. Somit wurde ein harzbeschichteter Papierträger für die Tintenstrahlaufzeichnung erhalten.
Dann wurde die Oberfläche des Harzes auf der Vorderseite des harzbeschichteten Papierträgers einer Koronaentladungsbehandlung unterworfen, und darauf wurde eine Lösung für die Tintenaufzeichnungsschicht, umfassend 16,6 Gew.-% einer 5%igen wäßrigen Lösung aus Polyvinylalkohol (Verseifungsgrad: 98,5 Mol.-% und durchschnittlicher Polymerisationsgrad: 1700), 1 Gew.-% einer 2%igen gemischten Lösung aus 2-Ethylhexylsulfosuccinat in Methanol und Wasser, 4,5 Gew.-% (Trockengewicht) von einem der folgenden kolloidalen Silica (A) - (E) oder ohne kolloidales Silica und Rest reines Wasser, mit einer Beschichtungsmenge von 10 g/m² (Trockengewicht) durch einen Vorhangbeschichter geschichtet und dann wurde die Beschichtung getrocknet.
Kolloidales Silica (A): Sphärisches, kolloidales Silica, modifiziert mit Aluminium in einer Menge von etwa 1,5 Gew.-% (als Al&sub2;O&sub3;), bezogen auf Silica (als SiO&sub2;) (hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.).
Kolloidales Silica (B): Sphärisches, kolloidales Silica, umfassend sphärisches, kolloidals Silica als Basis, das mit wasserhaltigem Aluminiumoxid in einer Menge von 12,5 Gew.-% (als Al&sub2;O&sub3;), bezogen auf Silica (ausgedrückt als SiO&sub2;) (hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) Kationenmodifiziert war.
Kolloidales Silica (C): Nadelförmiges, kolloidales Silica (hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.).
Kolloidales Silica (D): Nadelförmiges, kolloidales Silica, umfassend nadelförmiges, kolloidales Silica (C) als eine Basis, das mit wasserfreiem Aluminiumoxid in einer Menge von etwa 6,2 Gew.-% (als Al&sub2;O&sub3;), bezogen auf Silica (ausgedrückt als SiO&sub2;) Kationen-modifiziert war (hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.).
Kolloidales Silica (E): Nadelförmiges, kolloidales Silica, umfassend nadelförmiges, kolloidales Silica (C) als eine Basis, das mit wasserfreiem Aluminiumoxid in einer Menge von etwa 11,7 Gew.-% (als Al&sub2;O&sub3;), bezogen auf Silica (ausgedrückt als SiO&sub2;) Kationen-modifiziert war (hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.).
Das Aufzeichnen der Bilder wurde auf den somit erhaltenen Tintenstrahl-Aufzeichnungsblättern durch einen Desk Writer (Hewlett Packard Co.)-Tintenstrahldrucker durchgeführt, und die folgenden Qualitätsversuche wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Glanz: Der Glanz des Bildbereiches und des Nicht- Bildbereiches auf den Tintenstrahl-Aufzeichnungsblättern wurde visuell ausgewertet.
Wasserresistenz: 30 min nach der Aufzeichnung der Bilder auf dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt wurde das Blatt in Wasser für eine Minute eingetaucht, herausgenommen und getrocknet. Danach wurde der Zustand der Retention des Bildes und der Zustand des Ausblutens des Bildes visuell ausgewertet.
Filmbildungsfähigkeit: 24 h nach Aufzeichnung der Bilder wurde der Zustand der Risse in dem Bildbereich und dem Nicht- Bildbereich visuell durch ein Mikroskop beobachtet.
Trockungseigenschaften: 30 min nach Aufzeichnung der Bilder wurde der Bildbereich mit einem Finger gerieben, und der Zustand des geriebenen Bereiches wurde visuell ausgewertet.
Die Ergebnisse der obigen Versuche werden durch die folgenden Kriterien eingestuft.
: Ausgezeichnet ohne Probeleme.
O: Gut.
Δ: Praktisch akzeptabel.
x: Schlecht. Tabelle 1
Bemerkung 1: "O" bedeutet, daß die Probe in dem Umfang dieser Erfindung liegt.
Aus den Ergebnissen von Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter, die Kationen-modifiziertes, nicht-sphärisches, kolloidales Silica in der Tintenaufnahmeschicht enthalten, einen ausgezeichneten Glanz, Wasserresistenz, Filmeigenschaften und Trocknungseigenschaften haben.
Auf der anderen Seite sind die außerhalb dieser Erfindung liegenden Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter, die kein kolloidales Silica in der Tintenaufnahmeschicht oder kolloidales Silica, das Kationen-modifiziert ist, aber sphärisch ist, oder nicht-sphärisches, kolloidales Silica, das nicht Kationen-modifiziert ist, in der Tintenaufnahmeschicht enthalten, schlechter bezüglich Glanz, Wasserresistenz, Filmeigenschaften oder Trocknungseigenschaften.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß ein nadelförmiges, kolloidales Silica, umfassend das nadelförmige, kolloidale Silica (C) als eine Basis, das mit wasserhaltigem Aluminiumoxid in einer Menge, wie in Tabelle 2 gezeigt (als Al&sub2;O&sub3;), bezogen auf Silica (als SiO&sub2;) Kationenmodifiziert war, oder kolloidales Slumina (AS-100, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) anstelle des gemäß Beispiel 1 verwendeten kolloidalen Silicas verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
Aus den Ergebnissen der Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter, die Kationen-modifiziertes, nicht-sphärisches, kolloidales Silica in der Tintenaufnahmeschicht enthalten, einen ausgezeichneten Glanz, Wasserresistenz, Filmeigenschaften und Trocknungseigenschaften haben. Weiterhin ist ersichtlich, daß die Beschichtungsmenge des wasserhaltigen Metalloxides, das ein Kationenmodifizierer für das Kationen-modifizierte nicht- sphärische, kolloidale Silica ist, das erfindungsgemäß verwendet wird, vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.-%, mehr bevorzugt 5 bis 20 Gew.-% (als wasserfreies Metalloxid, bezogen auf Silica (als SiO&sub2;) im Hinblick auf die Leistung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes ist.

Beispiel 3

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt wurde auf gleiche Weise wie bei der Herstellung von Probe Nr. 5 gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein transparenter Polyethylenterephthalat-Film mit 160 g/m² Basisgewicht als Träger anstelle des gemäß Beispiel 1 verwendeten Trägers verwendet wurde. Als Ergebnis wurde ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsblatt mit einem ausgezeichneten Glanz, Wasserresistenz, Filmeigenschaften und Transparenz und mit einer Eignung für OHP erhalten.
Wie oben erläutert, stellt diese Erfindung Tintenstrahl- Aufzeichnungsblätter mit hohem Glanz, einer schnellen Trocknung der Tinte und einer ausgezeichneten Wasserresistenz von Tintenbildern und Filmeigenschaften zur Verfügung. Weiterhin werden Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter mit den oben erwähnten bevorzugten Eigenschaften und darüber hinaus einer hohen Transparenz zur Verfügung gestellt.

Claims

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, umfassend einen Träger und eine Tintenaufnahmeschicht, die auf zumindest einer Seite des Trägers vorgesehen ist, worin die Tintenaufnahmeschicht ein Kationen-modifiziertes, nicht- sphärisches, kolloidales Silica enthält.

2. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, worin das Kationen-modifizierte, nicht-sphärische, kolloidale Silica durch Beschichten der Oberfläche eines nicht- sphärischen, kolloidalen Silicas mit einem Kationen- Modifizierer erhalten ist.

3. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 2, worin der Kationen-Modifizierer zumindest ein wasserhaltiges Metalloxid ist, ausgewählt aus wasserhaltigem Aluminiumoxid, wasserhaltigem Zirkoniumoxid und wasserhaltigem Zinnoxid.

4. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 2, worin die Beschichtungsmenge des Kationen-Modifizierers 1 bis 30 Gew.-% ist, ausgedrückt als Metalloxid, bezogen auf das Gewicht des nicht-sphärischen, kolloidalen Silicas, ausgedrückt als SiO&sub2;.

5. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, worin das Kationen-modifizierte, nicht-sphärische, kolloidale Silica nadelförmig oder faserig ist.

6. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, worin die Beschichtungsmenge des Kationen-modifizierten, nicht-spärischen, kolloidalen Silicas, das in der Tintenaufnahmeschicht enthalten ist, 2 bis 100 g/m² beträgt.

7. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, worin der Träger ein harzbeschichtetes Papier ist, umfassend ein Papier, das auf zumindest einer Seite davon mit einem Harz beschichtet ist.

8. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, worin der Träger ein transparentes Polyethylenterephthalat ist.

9. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 7, worin das Harz ein Polyolefinharz ist.

10. Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 9, worin das Polyolefinharz ein Polyethylenharz ist.