DE60132227T2

DE60132227T2 - Tintenstrahlaufzeichungsmaterial

Info

Publication number: DE60132227T2
Application number: DE60132227T
Authority: DE
Inventors: Hideto Chiyoda-ku KIYAMA; Yukio Chiyoda-ku TOKUNAGA; Hanae Chiyoda-ku NAKATANI; Norimasa Chiyoda-ku MIYACHI
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: WO2002034541A1; EP1329330A4; US20030072925A1; DE60132227T3; EP1329330B1; DE60132227D1; US6899930B2; CN1394170A; EP1329330A1; JPWO2002034541A1; CN1238202C; EP1329330B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, insbesondere auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, das hohen Glanz und hohe Tintenabsorptionseigenschaften, hohe Druckdichte hat, bezüglich der Färbeeigenschaften ausgezeichnet ist und bezüglich der Oberflächenfestigkeit ausgezeichnet ist.
Stand der Technik
Als Aufzeichnungsmaterial, das für ein Tintenstrahlaufzeichnungssystem zu verwenden ist, ist ein Aufzeichnungsmaterial bekannt, das ein normales Papier oder einen Träger, der als Tintenstrahlaufzeichnungsfolie bezeichnet wird, auf den eine poröse Tintenabsorptionsschicht, die ein Pigment, wie z. B. amorphes Siliciumdioxid, und ein hydrophiles Bindemittel, z. B. Polyvinylalkohol und dergleichen, aufgetragen ist, umfasst.
Als Aufzeichnungsmaterial, das für ein Tintenstrahlaufzeichnungssystem zu verwenden ist, ist allgemein ein Aufzeichnungsmaterial bekannt, welches eine Tintenaufnahmeschicht vom Quellentyp, die ein Bindemittel umfasst, das durch ein Lösungsmittel, wie Wasser usw., gequollen wird, oder eine poröse Tintenaufnahmeschicht, die ein Pigment, wie z. B. amorphes Siliciumdioxid usw., und ein wasserlösliches Bindemittel, wie z. B. Polyvinylalkohol usw., umfasst, die auf einem Träger, z. B. normalem Papier oder der sogenannten Tintenstrahlaufzeichnungsfolie, angeordnet ist, umfasst. Bezüglich der Tintenabsorptionseigenschaften ist das mit einer porösen Tintenaufnahmeschicht bevorzugter.
Es wurden Aufzeichnungsmaterialien vorgeschlagen, die durch Auftragen eines Silicium-enthaltenden Pigments, z. B. Siliciumdioxid usw., mit einem wässrigen Bindemittel auf einen Papierträger erhalten werden, wie sie z. B. in den japanischen vorläufigen Patentpublikationen Nr. 51583/1980 , Nr. 157/1981 , Nr. 107879/1982 , Nr. 107880/1982 , Nr. 230787/1984 , Nr. 160277/1987 , Nr. 184879/1987 , Nr. 183382/1987 , Nr. 11877/1989 und dergleichen offenbart sind.
Auch in der japanischen Patentpublikation Nr. 56552/1991 , den japanischen vorläufigen Patentpublikationen Nr. 188287/1990 , Nr. 132728/1996 , Nr. 81064/1998 , Nr. 119423/1998 , Nr. 175365/1998 , Nr. 203006/1998 , Nr. 217601/1998 , Nr. 20300/1999 , Nr. 20306/1999 und Nr. 34481/1999 werden Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien offenbart, die feine Partikel bzw. Teilchen aus synthetischem Siliciumdioxid verwenden, die durch ein Gasphasenverfahren hergestellt werden (im Folgenden als „Fumed Silica" bzw. Quarzstaub bezeichnet). Allerdings war es schwierig, sowohl die Tintenabsorptionseigenschaften als auch den Glanz zu verbessern.
Auch in den japanischen vorläufigen Patentpublikationen Nr. 174183/1987 , Nr. 276670/1990 , Nr. 32037/1993 , Nr. 199034/1994 und dergleichen wurden Aufzeichnungsmaterialien offenbart, welche Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat verwenden. Sie sind bezüglich des Glanzes gut, allerdings waren die Tintenabsorptionseigenschaften unzureichend.
Auch in der japanischen vorläufigen Patentpublikation Nr. 86509/1998 wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial offenbart, das ein amorphes Siliciumdioxid oder Aluminiumoxidsilicat verwendet, das eine Primärpartikelgröße von 3 bis 40 nm und eine durchschnittliche Partikelgröße von ag gregierten Sekundärpartikeln von 10 bis 200 nm hat; der Trübungsgrad der Tintenaufnahmeschicht ist 4 bis 65%.
Wenn jedoch die Tintenabsorptionseigenschaften durch Verwendung von amorphem Siliciumdioxid oder Aluminiumoxidsilicat mit einem durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser von 3 bis 40 nm allein verbessert wird, dann wird die Druckdichte oder werden die Färbeeigenschaften verringert, so dass es unmöglich wird, beide der obigen Anforderungen zu erfüllen.
In den japanischen vorläufigen Patentpublikationen Nr. 215080/1991 , Nr. 89220/1995 , Nr. 117335/1995 , Nr. 37944/2000 und dergleichen wurde auch vorgeschlagen, eine Glanz entwickelnde Schicht als obere Schicht bereitzustellen.
Die japanische Patentanmeldung JP-A-10-119424 offenbart ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier, in dem die durchschnittliche Partikelgröße von festen feinen Partikeln (A), die in einer Porenschicht auf der Seite, die von einem Träger entfernt ist, enthalten sind, kleiner ist als die durchschnittliche Partikelgröße von festen feinen Partikeln (B), die in einer Porenschicht auf der Seite, die dem Träger näher ist, enthalten sind, wobei die Summe des Raumvolumens in den Porenschichten 20 ml/m² oder mehr ist.
Darüber hinaus offenbart die japanische Patentanmeldung JP-A-2000-062314 ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier, das durch sukzessives Laminieren einer gegossenen Tintenstrahlbeschichtungsschicht und einer gegossenen Tintenstrahlglanzschicht durch eine Tintenstrahlgrundierungsbeschichtungsschicht, gebildet an einer Seite eines Basispapiers, um 60–80% des 60° Spiegelglanzes gemäß JIS Z 8741 an der äußersten Oberfläche des Aufzeichnungspapiers zu verwirklichen, hergestellt wird. Die japanische Patentanmeldung JP-A-2000-263924 offenbart ein Tintenstrahlauf zeichnungspapier, umfassend wenigstens eine Tintenaufnahmeschicht auf einem Basispapier und wenigstens eine Trägerschicht auf der gegenüber liegenden Seite der Tintenaufnahmeschicht, wobei die wenigstens eine Trägerschicht durch ein Verfahren des Schmelzextrudierens eines thermoplastischen Harzes angeordnet wird und die Tintenaufnahmeschicht mittels heißer Spiegeloberflächenwalze durch einen Druck in einem feuchten Zustand befestigt wird, um so ein Spiegelglanzfinish herzustellen. Darüber hinaus beschreibt die japanische Patentanmeldung JP-A-2000-037944 eine Tintenstrahlaufzeichnungsfolie, die wenigstens eine Schicht, die näher zu einem Träger ist, welche ein synthetisches Gasphasensilica mit einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 50 nm oder weniger enthält, und eine kolloidale Siliciumdioxid enthaltende Schicht umfasst.
In der vorläufigen japanischen Patentpublikation Nr. 55829/1994 wurde eine Aufzeichnungsfolie offenbart, die eine poröse Siliciumdioxidschicht als eine untere Schicht und eine Schicht, die Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat enthält, als eine obere Schicht angeordnet hat, und in der vorläufigen japanischen Patentpublikation Nr. 89216/1995 wurde ein Aufzeichnungsmaterial vorgeschlagen, in dem eine Schicht, die ein Wasserabsorptionspigment enthält, als eine untere Schicht und eine Schicht, in welcher Pseudoboehmit enthalten ist, als äußerste Schicht angeordnet sind. Allerdings sind die in diesen unteren Schichten zu verwendenden Pigmente grob, da ihre durchschnittlichen Partikelgrößen einige um oder mehr sind, so dass kein ausreichender Glanz erhalten werden kann. Um einen ausreichenden Glanz zu erzielen, ist es auch notwendig, die Beschichtungsmenge an Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat in einer oberen Schicht groß zu machen, und als Resultat werden die Tintenabsorptionseigenschaften vermindert. Auf diese Weise kann sowohl den Anforderungen bezüglich Glanz als auch Tintenabsorptionseigenschaften in ausreichender Weise entsprochen werden.
Im Stand der Technik wurde ausschließlich ein wässriger Farbstoff als färbendes Material, das für Tinte zur Tintenstrahlaufzeichnung zu verwenden ist, verwendet, allerdings hat der wässrige Farbstoff den Nachteil, dass er bezüglich der Lichtbeständigkeit oder Wasserbeständigkeit unterlegen ist, so dass in den letzten Jahren eine Pigmenttinte mit ausgezeichneter Lichtbeständigkeit, Wasserbeständigkeit verwendet wurde. Bei der Pigmenttinte ist es allerdings notwendig, wasserunlösliche Pigmentpartikel zudispergieren und diese stabil zu halten. Pigmenttinte hat auch die Probleme, dass sie bezüglich der Trocknungseigenschaften von Tinte nach dem Drucken und bezüglich der Abriebbeständigkeit im Vergleich zu wässrigen Farbstoffen reduziert sein kann. Im Vergleich mit den wässrigen Farbstoffen ist die Pigmenttinte darüber hinaus im Allgemeinen bezüglich der Tintenabsorptionseigenschaften unterlegen.
Andererseits kann bei dem oben genannten Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial mit Porenstruktur, das ultrafeine Partikel, z. B. Fumed Silica, Aluminiumoxid und Aluminiumoxidhydrat, verwendet, hohe Oberflächenglätte und hoher Glanz erzielt werden. Andererseits ist jedoch die Oberflächenfestigkeit desselben relativ schwach und es hat den Nachteil, dass leicht Abriebmarken durch Kontakt mit Walzen während der Zeit der Produktion oder Verarbeitung oder eine Schädigung an der Oberfläche desselben, wenn eine Vielzahl von Bögen übereinander gelegt sind und das Drucken durch Zuführen dieser Bögen bzw. Blätter durchgeführt wird, verursacht werden können.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials mit hohem Glanz, hohen Tintenabsorptionseigenschaften und hoher Druckdichte, das bezüglich der Färbeeigenschaften ausgezeichnet ist und eine gute Oberflächenfestigkeit hat. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials, das insbesondere, selbst wenn eine Pigmenttinte verwendet wird, ausreichende Tintenabsorptionseigenschaften hat, keine Ungleichmäßigkeit beim Glanz in dem bedruckten Teil hat und bezüglich der Abriebbeständigkeit ausgezeichnet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die obigen Aufgaben der vorliegenden Erfindung können grundsätzlich durch ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial gelöst werden, das einen wasserbeständigen Träger und wenigstens zwei Tintenaufnahmeschichten, die feine anorganische Teilchen und ein hydrophiles Bindemittel enthalten, darauf angeordnet haben, wobei eine Tintenaufnahmeschicht (A), die näher an dem Träger ist, Quarzstaub bzw. Fumed Silica enthält und eine Tintenaufnahmeschicht (B), die vom Träger beabstandet ist, Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat enthält.
Bester Modus zur Durchführung der Erfindung
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert erläutert.
Als der wasserbeständige Träger, der in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, können Kunststoffharzfilme, z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Diacetatharz, Triacetatharz, Cellophan, Acrylharz, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat usw., wasserbeständige Träger, z. B. ein harzbeschichtetes Papier, bei dem ein Polyolefinharz auf beide Papieroberflächen laminiert ist, oder wasserabsorbierende Träger, z. B. Papier hoher Qualität, Kunstdruckpapier, beschichtetes Papier, gussbeschichtetes Papier und dergleichen, verwendet werden. Vorzugsweise wird ein wasserbeständiger Träger verwendet. Die Di cke dieser zu verwendenden Träger liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 50 bis 250 μm oder so.
In der Tintenaufnahmeschicht A der vorliegenden Erfindung ist Quarzstaub bzw. Fumed Silica enthalten. Bei synthetischem Siliciumdioxid gibt es zwei Arten von Materialien, von denen eines durch das Nassverfahren hergestellt wird und das andere durch das Gasphasenverfahren hergestellt wird. Mit feine Silicapartikel bzw. feine Siliciumdioxidpartikel ist im Allgemeinen in vielen Fällen das Siliciumdioxid nach dem Nassverfahren gemeint. Als das Silica bzw. Siliciumdioxid, das durch das Nassverfahren hergestellt wird, gibt es (1) ein Silicasol, erhalten durch Metathese von Natriumsilicat durch eine Säure oder Durchleiten durch eine Ionenaustauscherharzschicht; (2) ein kolloidales Silica bzw. ein kolloidales Siliciumdioxid, erhalten durch Erhitzen und Reifen des Silicasols; (3) ein Silicagel bzw. ein Siliciumdioxidgel, erhalten durch Gelieren des Silicasols bzw. Siliciumdioxidsols, bei dem die Bildungsbedingungen verändert wurden, wodurch Primärpartikel eines Silicagels unter Bildung von dreidimensionalen Sekundärpartikeln mit einem Durchmesser von mehreren μm bis 10 μm agglomeriert sind; und (4) eine synthetische Kieselsäureverbindung, die hauptsächlich Kieselsäure umfasst, erhalten durch Erhitzen von Silicasol, Natriumsilicat, Natriumaluminat usw.
Fumed Silica bzw. Quarzstaub, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird auch als das Trocknungsverfahren-Silica bzw. -Siliciumdioxid bezeichnet und kann im Allgemeinen durch ein Flammenhydrolyseverfahren hergestellt werden. Spezifischer ausgedrückt, es ist ein Verfahren allgemein bekannt, in dem Siliciumtetrachlorid mit Wasserstoff und Sauerstoff verbrannt wird, und es können Silane, z. B. Methyltrichlorsilan und Trichlorsilan, allein anstelle des Siliciumtetrachlorids oder im Gemisch mit dem Siliciumtetrachlorid verwendet werden. Der Quarzstaub ist von Nippon Aerosil K. K. unter der Marke Aerosil^® erhältlich und ist von K. K. Tokuyama unter der Handelsbezeichnung QS^®-Typ usw. erhältlich. Im Allgemeinen liegt der Quarzstaub bzw. das Fumed Silica in Form von Sekundärpartikeln vor, die durch Aggregation geeignete Poren haben, so dass es vorzugsweise durch Pulverisieren oder Dispergieren mit Ultraschall, einem Hochdruckhomogenisator oder einem Strahlpulverisator vom Counter Collision-Typ, bis es zu Sekundärpartikeln mit etwa 50 bis 300 nm wird, verwendet wird, da das resultierende Material gute Tintenabsorptionseigenschaften und guten Glanz ergibt.
Aluminiumoxid und Aluminiumoxidhydrat, die in der Tintenaufnahmeschicht B der vorliegenden Erfindung enthalten sind, sind Aluminiumoxid oder ein Hydrat davon, das kristallin oder nicht-kristallin sein kann, und es können solche mit einer amorphen, sphärischen, tafelförmigen und ähnlichen Form verwendet werden. Es kann eines von diesen verwendet werden oder es können beide in Kombination verwendet werden. Tafelförmiges Aluminiumoxidhydrat mit einem Dimensionsverhältnis von 2 oder mehr und einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 5 bis 30 nm ist insbesondere bevorzugt. Das Dimensionsverhältnis des Primärpartikels von Aluminiumoxidhydrat kann als Verhältnis der durchschnittlichen Partikelgröße zu der durchschnittlichen Dicke erhalten werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es in einem System, in dem ein tafelförmiges Aluminiumoxidhydrat mit einem Dimensionsverhältnis von 2 oder mehr in der Tintenaufnahmeschicht B enthalten ist, bevorzugt, dass spindelförmige oder sphärische feine Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 μm oder weniger in der Tintenaufnahmeschicht B in Kombination verwendet werden. Eine bevorzugte durchschnittliche Partikelgröße der oben genannten spindelförmigen oder sphärischen feinen Partikel ist 1 μm oder weniger und eine Untergrenze ist etwa 0,1 μm. In diesem Fall wird die Dicke der Tintenaufnahmeschicht B vorzugsweise auf 1 μm oder mehr eingestellt. Durch Verwendung eines derartigen Aufbaus kann ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial mit guter Beständigkeit gegen Oberflächenabrieb und mit hohem Glanz erhalten werden. Insbesondere indem die spindelförmigen oder sphärischen feinen Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 μm oder weniger in einer Menge von 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, basierend auf dem tafelförmigen Aluminiumoxidhydrat, formuliert werden, kann eine Verringerung beim Glanz beschränkt werden und die Abriebbeständigkeit und die Zuführungs- und Transporteigenschaften werden gut. Durch Einstellen eines Verhältnisses der durchschnittlichen Partikelgröße der spindelförmigen oder sphärischen Partikel zu der durchschnittlichen Dicke des tafelförmigen Aluminiumoxidhydrats auf 1/1 oder mehr, bevorzugter 2/1 bis 80/1, werden die feinen spindelförmigen oder sphärischen Partikel mit einer konvexen Form aus dem tafelförmigen Aluminiumoxidhydrat herausragen, so dass die Abriebbeständigkeit verbessert werden kann, während der Glanz aufrechterhalten wird.
Als das Aluminiumoxid der vorliegenden Erfindung ist γ-Aluminiumoxid, welches ein γ-Typ-Kristall von Aluminiumoxid ist, bevorzugt und von diesem ist ein δ-Gruppen-Kristall bevorzugt. In γ-Aluminiumoxid kann sein Primärpartikel so klein wie etwa 10 nm gemacht werden, und im Allgemeinen werden solche, bei denen die Sekundärpartikelkristalle, die mehrere tausend bis mehrere zehntausend nm haben, durch Ultraschall, einen Hochdruckhomogenisator, einen Strahlpulverisator vom Counter Collision-Typ oder dergleichen auf etwa 50 bis 300 nm pulverisiert sind, bevorzugt verwendet.
Das Aluminiumoxidhydrat der vorliegenden Erfindung wird durch die Formel: Al₂O₃·nH₂O (n = 1 bis 3) dargestellt. Wenn n 1 ist, zeigt sie Aluminiumoxidhydrat mit einer Boehmit-Struktur, und wenn n größer als 1 und kleiner als 3 ist, dann zeigt sie ein Aluminiumoxidhydrat mit Pseudoboehmit-Struktur. Es (das Aluminiumoxidhydrat) kann durch herkömmlich bekannte Produktionsverfahren, z. B. Hydrolyse von Aluminiumalkoxid, z. B. Aluminiumisopropoxid usw., Neutralisierung eines Aluminiumsalzes durch ein Alkali, Hydrolyse von Aluminat usw., erhalten werden.
Die durchschnittliche Partikelgröße des Primärpartikels des Quarzstaubes, des Aluminiumoxids und Aluminiumoxidhydrats der vorliegenden Erfindung kann durch Betrachtung gemessen werden, wobei ein Elektronenmikroskop verwendet wird, wobei die Partikel ausreichend dispergiert werden, um das Primärpartikel zu identifizieren und damit 100 Partikel in einem vorbestimmten Bereich vorliegen, wobei der Durchmesser eines Kreises, dessen Fläche äquivalent zu einer projizierten Fläche jedes Partikels ist, als Partikeldurchmesser für dieses Partikel genommen wird. Die durchschnittliche Partikelgröße der Primärpartikel des Quarzstaubs, der in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, ist vorzugsweise 5 bis 50 nm, bevorzugter 5 bis 30 nm. Die durchschnittliche Partikelgröße der Primärpartikel des Aluminiumoxids und des Aluminiumoxidhydrats, die in der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, ist vorzugsweise 10 bis 50 nm, bevorzugter 10 bis 30 nm.
Die durchschnittliche Partikelgröße des Sekundärpartikels des Quarzstaubs, des Aluminiumoxids und des Aluminiumoxidhydrats gemäß der Erfindung kann im Übrigen auch gemessen werden, indem eine verdünnte Dispersion mit einer Laserdiffraktions/Streutyp-Kornverteilungsmessvorrichtung gemessen wird.
Das oben genannte Aluminiumoxid und Aluminiumoxidhydrat, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen, können in Form einer Dispersion verwendet werden, in welcher sie durch ein herkömmlicherweise bekanntes Disper giermittel, z. B. Milchsäure, Ameisensäure, Salpetersäure usw., dispergiert werden.
In der vorliegenden Erfindung ist der Bereich der durchschnittlichen Partikelgröße der Sekundärpartikel des Aluminiumoxids oder Aluminiumoxidhydrats, das in der Tintenaufnahmeschicht B zu verwenden ist, vorzugsweise 140 bis 250 nm, bevorzugter 150 bis 200 nm. Wenn sie kleiner als 140 nm ist, zeigen die Tintenabsorptionseigenschaften die Tendenz verringert zu werden, während, wenn sie größer als 250 nm ist, der Oberflächenglanz die Tendenz hat verringert zu werden.
In der vorliegenden Erfindung beträgt ein Bereich der Gesamtmenge des Quarzstaubes, die in der Tintenaufnahmeschicht A zu verwenden ist, vorzugsweise 8 bis 30 g/m², bevorzugter 10 bis 28 g/m². Der oben genannte Bereich ist bezüglich der Tintenabsorptionseigenschaften und der Festigkeit der Tintenaufnahmeschicht bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung ist der Bereich der Gesamtmenge des Aluminiumoxids oder des Aluminiumoxidhydrats, die in der Tintenaufnahmeschicht B zu verwenden ist, 0,5 bis 18 g/m², vorzugsweise 1 bis 14 g/m². Der oben genannte Bereich ist bezüglich des Glanzes und der Tintenabsorptionseigenschaften bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung ist die Summe des Gewichts des Quarzstaubs in der Tintenaufnahmeschicht A und desjenigen des Aluminiumoxids oder Aluminiumoxidhydrats in der Tintenaufnahmeschicht B 12 bis 35 g/m², vorzugsweise 15 bis 30 g/m². Indem die Summe in diesem Bereich eingestellt wird, können ausreichende Tintenabsorptionseigenschaften erhalten werden, und dies ist unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit der Tintenaufnahmeschicht bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung kann durch Verwendung des Quarzstaubs in der Tintenaufnahmeschicht A, die eine untere Schicht ist und nahe an dem Träger ist, und durch Verwendung des Aluminiumoxids oder Aluminiumoxidhydrats in der Tintenaufnahmeschicht B, die eine obere Schicht ist, ein gutes gedrucktes Bild mit gutem Glanz erhalten werden und es kann erreicht werden, dass Tinte, die auf die Oberflächenschicht gedruckt wird, rasch in die untere Schicht absorbiert wird, ohne dass ein Ausbluten oder eine Streifenbildung („beading") verursacht wird. Insbesondere wenn Pigmenttinte verwendet wird, sind die Tintenabsorptionseigenschaften gut und es können eine hohe Druckdichte und hohe Färbeeigenschaften erzielt werden.
Wenn die durchschnittliche Partikelgröße des Primärpartikels des Quarzstaubs in der unteren Schicht größer als 50 nm ist, zeigt der Glanz die Tendenz, verringert zu werden und die Tintenabsorption der unteren Schicht ist zu schnell, so dass ein färbendes Mittel oder ein Kleber in der Tinte schwer in der oberen Schicht fixiert wird, wodurch der bedruckte Teil leicht beschädigt wird, der Glanz auf dem bedruckten Teil leicht verringert werden kann und die Farbe bei niedriger Druckdichte dunkel wird. Wenn dagegen die durchschnittliche Partikelgröße des Primärpartikels des Quarzstaubs in der unteren Schicht zu klein ist, neigt die Tinte dazu, in der oberen Schicht gehalten zu werden, so dass leicht ein Bluten oder eine Streifenbildung verursacht wird. Dementsprechend ist eine bevorzugte durchschnittliche Primärpartikelgröße des Quarzstaubs 5 bis 50 nm, bevorzugter 5 bis 30 nm.
Durch Verwendung des Aluminiumoxids oder des Aluminiumoxidhydrats, das die Tendenz zeigt, positiv geladen zu sein, in der Tintenaufnahmeschicht B als die obere Schicht, werden die Fixierungseigenschaften des sauren Farbstoffs, des Direktfarbstoffs oder des Pigments in Tinte gut, wodurch eine hohe Druckdichte oder hohe Färbe eigenschaften erzielt werden können. Wenn die durchschnittliche Partikelgröße des Primärpartikels des Aluminiumoxids oder Aluminiumoxidhydrats in der oberen Schicht größer als 50 nm ist, wird der Glanz an der Oberfläche verringert und die Transparenz der Tintenaufnahmeschicht ist schlechter, und infolge eines Absinkens des färbenden Mittels ist eine Druckdichte schwer zu erreichen. Wenn sie dagegen zu klein ist, werden die Tintenabsorptionseigenschaften leicht verringert, und zwar insbesondere, und es tritt ein Problem bei Pigmenttinten auf. Dementsprechend ist die bevorzugte durchschnittliche Primärpartikelgröße des Aluminiumoxids oder Aluminiumoxidhydrats 8 bis 50 nm, bevorzugter 10 bis 30 nm. Das Verhältnis der durchschnittlichen Primärpartikelgröße des Aluminiumoxids oder Aluminiumoxidhydrats zu dem Quarzstaub ist vorzugsweise 1/1 bis 5/1. Mit diesem Aufbau sind Glanz und Tintenabsorptionseigenschaften hervorragend. Insbesondere wenn Pigmenttinte verwendet wird, sind die Fixierungseigenschaften für die Tinte verbessert und ein gedrucktes Bild wird gut.
Der Grund, warum Glanz und Tintenabsorptionseigenschaften in der Kombination der oberen Schicht und der unteren Schicht der vorliegenden Erfindung gut sind, ist unsicher, er wird aber wie folgt angenommen. D. h., wenn die Tintenaufnahmeschicht eine einzelne Schicht ist und darin relativ feines Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat verwendet, ist der Glanz gut, aber die erhaltenen Poren sind fein, so dass die Tintenabsorptionseigenschaften dazu tendieren, verringert zu sein. In der vorliegenden Erfindung ist der Glanz durch Verwendung von Aluminiumoxid und Aluminiumoxidhydrat in der oberen Schicht gut, und ihre Gestalt ist im Wesentlichen ein fasriger Zustand oder nahe an einer tafelförmigen Form, während die Gestalt des Quarzstaubs, der in der unteren Schicht verwendet wird, der sphärischen Form nahe kommt, so dass es einen großen Unterschied zwischen der Gestalt beider Materialien gibt. Darüber hinaus unterscheiden sich die ionischen Eigen schaften der Oberflächen voneinander und es tritt eine Störung zwischen den Schichten an der Grenzfläche zwischen der oberen Schicht und der unteren Schicht auf, so dass Kapillaren der oberen und unteren Schichten in einfacher Weise kontinuierlich verbunden sind, wodurch erwartet werden kann, dass eine Permeation von Tinte aus der oberen Schicht zu der unteren Schicht schnell durch Kapillarkraft erzeugt wird. Insbesondere, wenn das Verhältnis der durchschnittlichen Primärpartikelgröße des Aluminiumoxids oder des Aluminiumoxidhydrats zu der des Quarzstaubs 1/1 bis 5/1 ist, sind Glanz und Tintenabsorptionseigenschaften hervorragend.
Den Tintenaufnahmeschichten A und B der vorliegenden Erfindung wird ein hydrophiles Bindemittel zugesetzt, um die Charakteristika als Film aufrechtzuerhalten. Als das hydrophile Bindemittel, das zu verwenden ist, können herkömmlicherweise bekannte verschiedene Arten von Bindemitteln eingesetzt werden und vorzugsweise wird ein hydrophiles Bindemittel verwendet, das eine hohe Transparenz hat und eine hohe Tintenpermeabilität ergibt. Für die Verwendung des hydrophilen Bindemittels ist es wichtig, dass das hydrophile Bindemittel die Poren nicht verstopft, indem es in der Anfangsstufe der Permeation der Tinte quillt. Unter diesem Gesichtspunkt wird vorzugsweise ein hydrophiles Bindemittel mit einem relativ niedrigen Quellvermögen bei einer Temperatur um Raumtemperatur verwendet. Ein besonders bevorzugtes hydrophiles Bindemittel ist ein vollständig oder teilweise verseifter Polyvinylalkohol oder ein kationisch modifizierter Polyvinylalkohol.
Unter den Polyvinylalkoholen ist teilweise oder vollständig verseifter Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 80% oder mehr besonders bevorzugt. Polyvinylalkohole mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 500 bis 5000 werden bevorzugt.
Als der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol kann z. B. ein Polyvinylalkohol genannt werden, der primäre oder tertiäre Aminogruppen oder eine quaternäre Ammoniumgruppe an der Hauptkette oder Seitenkette des Polyvinylalkohols hat, wie er z. B. in der japanischen vorläufigen Patentpublikation Nr. 10483/1986 offenbart ist.
Es kann auch ein anderes hydrophiles Bindemittel in Kombination eingesetzt werden, allerdings ist die Menge desselben vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger, bezogen auf die Menge des Polyvinylalkohols.
In der Tintenaufnahmeschicht A der vorliegenden Erfindung können andere anorganische feine Partikel als Quarzstaub in einer Menge von etwa 30 Gew.-% oder weniger der Menge des Quarzstaubs enthalten sein. Auch in der Tintenaufnahmeschicht B können andere anorganische feine Partikel in einer Menge von etwa 30 Gew.-% oder weniger der Menge des Aluminiumoxids und Aluminiumoxidhydrats enthalten sein.
In den jeweiligen Schichten der Tintenaufnahmeschichten gemäß der Erfindung liegt das Gewichtsverhältnis der feinen anorganischen Teilchen bzw. feinen anorganischen Partikel (Quarzstaub, Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat) zu dem hydrophilen Bindemittel vorzugsweise im Bereich von 60.40 bis 92:8, bevorzugter 70:30 bis 90:10. Insbesondere wenn eine Pigmenttinte verwendet wird, ist der Verhältnisanteil der feinen anorganischen Teilchen bzw. Partikel vorzugsweise 70% oder mehr, und zwar im Hinblick auf die Tintenabsorptionseigenschaften.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Tintenaufnahmeschicht B feine Partikel bzw. Teilchen mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 bis 10 μm enthält. Als die feinen Partikel können feine anorganische oder organische Partikel verwendet werden und vorzugsweise werden feine Partikel aus organischem Harz verwendet. Das Verhältnis der durchschnittlichen Partikelgröße der feinen Partikel aus organischem Harz zu der Dicke der Tintenaufnahmeschicht B liegt vorzugsweise im Bereich von 2/3 bis 3/1. Durch Zugeben der oben genannten feinen Partikel zu der Tintenaufnahmeschicht B kann ein ungleichmäßiger Glanz überwunden werden, wenn ein Drucken unter Verwendung einer Pigmenttinte durchgeführt wird. D. h., die Differenz im Glanz zwischen einem unbedruckten Teil und einem bedruckten Teil oder die Differenz im Glanz zwischen bedruckten Teilen infolge einer Differenz in der Druckdichte kann verbessert werden. Darüber hinaus gibt es eine Wirkung der Verbesserung der Abriebfestigkeit an dem bedruckten Teil mit Pigmenttinte.
Der Gehalt der oben genannten feinen Partikel ist 0,1 bis 6 Gew.-Teile, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Aluminiumoxids oder Aluminiumoxidhydrats in der Tintenaufnahmeschicht B. Darüber hinaus kann in der vorliegenden Erfindung die Dicke der Tintenaufnahmeschicht B und die Dicke des tafelförmigen Aluminiumoxidhydrats durch Abschnittsbetrachtung unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops gemessen werden. Als die oben genannten feinen Teilchen bzw. Partikel aus organischem Harz können z. B. Olefinhomopolymer oder -copolymer, z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polyisobutylen, Polyethylenoxid, Polytetrafluorethylen, Polystyrol, Ethylen-(meth)acrylsäure-Copolymer, Ethylen-(meth)acrylat-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und dergleichen, oder ein Derivat davon, Polyvinylchlorid, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Vinylchlorid-(meth)acrylat-Copolymer, Polyvinylidenchlorid, Styrol-Butadien-Kautschuk, NBR-Kautschuk und dergleichen, einzeln oder im Gemisch, genannt werden. (Meth)acrylsäure oder (Meth)acrylat bedeutet hierin im Übrigen Acrylsäure und/oder Methacrylsäure oder Acrylat und/oder Methacrylat.
In der vorliegenden Erfindung ist es nach Auftragen der Tintenaufnahmeschicht bevorzugt, dass die Temperatur der Filmoberfläche 20°C oder niedriger, vorzugsweise 15°C oder niedriger, gemacht wird, da so das Auftreten eines wellenförmigen Musters, hergestellt durch den Wind, während der Trocknungszeit verhindert werden kann, die Herstellungseffizienz verbessert wird und die Tintenabsorptionseigenschaften gut werden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung hat vorzugsweise einen Trübungswert, reguliert durch JIS-K-7105, der laminierten Tintenaufnahmeschichten von vorzugsweise 40% oder weniger, bevorzugter 30% oder weniger. Wenn er höher als 40% ist, ist die Druckdichte verringert und die Färbeeigenschaften sind ebenfalls verringert.
Die jeweiligen Schichten der Tintenaufnahmeschichten gemäß der vorliegenden Erfindung können vorzugsweise ein kationisches Polymer zum Zwecke der Verbesserung der Wasserbeständigkeit oder dergleichen enthalten. Als die kationischen Verbindungen können ein kationisches Polymer und wasserlösliche Metallverbindungen genannt werden. Wenn das kationische Polymer in Kombination mit dem Quarzstaub verwendet wird, neigt es zu einer niedrigeren Transparenz, und die wasserlösliche Metallverbindung wirkt dem entgegen und verbessert die Transparenz. Es wird angenommen, dass die wasserlösliche Metallverbindung das Auftreten von feinen Rissen in der Tintenaufnahmeschicht, die den Quarzstaub umfasst, inhibiert, wodurch die Transparenz verbessert wird.
Als die kationische Verbindung, die in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, können z. B. ein kationisches Polymer und eine wasserlösliche Metallverbindung genannt werden. Als das kationische Polymer können vorzugsweise Polyethylenimin, Polydiallylamin, Polyallylamin, Poly alkylamin wie auch Polymere mit einer primären bis tertiären Aminogruppe oder einer quaternären Ammoniumsalzgruppe genannt werden, wie sie in den japanischen vorläufigen Patentpublikationen Nr. 20696/1984 , Nr. 33176/1984 , Nr. 33177/1984 , Nr. 155088/1984 , Nr. 11389/1985 , Nr. 49990/1985 , Nr. 83882/1985 , Nr. 109894/1985 , Nr. 198493/1987 , Nr. 494781988 , Nr. 115780/1988 , Nr. 280681/1988 , Nr. 40371/1989 ; Nr. 234268/1994 , Nr. 125411/1995 und Nr. 193776/1998 usw. offenbart sind. Das Molekulargewicht (das gewichtsmittlere Molekulargewicht; Mw) dieser kationischen Polymere ist vorzugsweise etwa 5000 bis etwa 100.000.
Die Menge dieser kationischen Polymere ist vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugter 2 bis 7 Gew.-%, bezogen auf die Menge der oben genannten feinen anorganischen Teilchen bzw. Partikel.
Als die wasserlösliche Metallverbindung, die in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, kann z. B. ein wasserlösliches mehrwertiges Metallsalz genannt werden. Es kann ein wasserlösliches Salz eines Metalls genannt werden, das aus der Gruppe, bestehend aus Calcium, Barium, Mangan, Kupfer, Kobalt, Nickel, Aluminium, Eisen, Zink, Zirconium, Titan, Chrom, Magnesium, Wolfram und Molybdän, ausgewählt ist. Spezifischer können z. B. die Folgenden genannt werden: Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumformiat, Calciumsulfat, Bariumacetat, Bariumsulfat, Bariumphosphat, Manganchlorid, Manganacetat, Manganformiat-Dihydrat, Ammoniummangansulfat-Hexahydrat, Kupfer(II)-chlorid, Kupfer(II)-ammoniumchlorid-Dihydrat, Kupfersulfat, Kobaltchlorid, Kobalthiocyanat, Kobaltsulfat, Nickelsulfat-Hexahydrat, Nickelchlorid-Hexahydrat, Nickelacetat-Tetrahydrat, Ammoniumnickelsulfat-Hexahydrat, Amidnickelsulfat-Hexahydrat, Amidnickelsulfat-Tetrahydrat, Aluminiumsulfat, Aluminiumsulfat, Aluminiumthiosulfat, Poly(aluminiumchlorid), Aluminiumnitrat-Nonahydrat, Aluminiumchlorid-Hexahydrat, Eisen(II)-bromid, Eisen(II)-chlorid, Eisen (III)-chlorid, Eisen(II)-sulfat, Eisen(III)-sulfat, Zinkbromid, Zinkchlorid, Zinknitrat-Hexahydrat, Zinksulfat, Titanchlorid, Titansulfat, Zirconiumacetat, Zirconiumchlorid, Zirconiumoxychlorid-Octahydrat, Zirconiumhydroxychlorid, Zirconiumnitrat, basisches Zirconiumcarbonat, Zirconiumhydroxid, Zirconiumlactat, Ammoniumzirconiumcarbonat, Kaliumzirconiumcarbonat, Zirconiumsulfat, Zirconiumfluorid, Chromacetat, Chromsulfat, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid-Hexahydrat, Magnesiumcitrat-Nonahydrat, Natriumphosphorwolframat, Wolframnatriumcitrat, Dodecawolframatophosphat-n-hydrat, Dodecawolframatosilicat-26-Hydrat, Molybdänchlorid, Dodecamolybdatophosphat-n-Hydrat usw. Von diesen werden die Verbindungen des Zirconiumtyps, die hohe Verbesserungseffekte für die Transparenz und Wasserbeständigkeit haben, bevorzugt verwendet.
Als die kationische Verbindung kann eine basische Poly(aluminiumhydroxid)-Verbindung, die ein Aluminiumenthaltendes kationisches Polymer vom anorganischen Typ enthält, genannt werden. Das basische Poly(aluminiumhydroxid) bedeutet ein wasserlösliches Poly(aluminiumhydroxid), von dem eine Hauptkomponente durch die folgende Formel 1, 2 oder 3 dargestellt wird und welche ein polynukleäres kondensiertes Ion, das basisch ist, und ein Polymer in einer stabilen Form enthält, z. B. [Al₆(OH)₁₅]³⁺, [Al₈(OH)₂₀]⁴⁺, [Al¹³(OH)₃₄]⁵⁺, [Al₂₁(OH)₆₀]³⁺ usw. [Al₂(OH)_nCl_6-n]_m Formel 1 [Al(OH)₃]_nAlCl₃ Formel 2 Al_n(OH)_mCl₍ _3n-m ₎ 0 < m < 3n Formel 3
Diese Verbindungen sind von Taki Chemical, K. K. unter der Handelsbezeichnung für Poly(aluminiumchlorid) (PAC^®, Marke) als Mittel zur Wasserbehandlaung, von Asada Chemical K. K. unter der Handelsbezeichnung für Poly(aluminiumhydroxid) (Paho^®, Marke), von K. K. Riken Green unter der Handelsbezeichnung Pyurakemu^® WT^® (Marke) und von anderen Herstellern als dieselben Artikel im Handel erhältlich, wobei verschiedene Arten verschiedener Qualitäten in einfacher Weise erhalten werden können.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge der oben genannten wasserlöslichen Metallverbindung in der Tintenaufnahmeschicht 0,1 g/m² bis 10 g/m², vorzugsweise 0,2 g/m² bis 5 g/m².
Die oben genannte kationische Verbindung kann in einer Kombination aus zwei oder mehr Verbindungen eingesetzt werden. Zum Beispiel kann das kationische Polymer und die wasserlösliche Metallverbindung in Kombination verwendet werden.
Die entsprechenden Schichten der Tintenaufnahmeschichten der vorliegenden Erfindung können vorzugsweise verschiedene Arten an Öltröpfchen enthalten, um die Brüchigkeit eines Films zu verbessern. Als solche Öltröpfchen können ein hydrophobes organisches Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt (zum Beispiel flüssiges Paraffin, Dioctylphthalat, Tricresylphosphat, Silikonöl usw.) oder Polymerpartikel (z. B. Partikel, in denen wenigstens eines eines polymerisierbaren Monomers, z. B. Styrol, Butylacrylat, Divinylbenzol, Butylmethacrylat, Hydroxyethylmethacrylat usw., polymerisiert ist), von denen jedes bei Raumtemperatur eine Löslichkeit in Wasser von 0,01 Gew.-% oder weniger hat. Solche Öltröpfchen können in einer Menge im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Menge des hydrophilen Bindemittels, verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, ein Vernetzungsmittel (Härtungsmittel) des hydrophilen Bindemittels in den entsprechenden Schichten der Tintenaufnahmeschichten zu verwenden. Spezifische Beispiele für das Härtungsmittel können eine Verbindung vom Aldehydtyp, z. B. Formaldehyd und Glutaraldehyd, eine Ketonverbindung, z. B.
Diacetyl und Chlorpentandion, Bis (2-chlorethylharnstoff)-2-hydroxy-4,6-dichlor-1,3,5-triazin, eine Verbindung mit einem reaktiven Halogen, wie sie im U.S. Patent Nr. 3,288,775 offenbart ist, Divinylsulfon, eine Verbindung mit einem reaktiven Olefin, wie sie im U.S. Patent Nr. 3,635,718 offenbart ist, eine N-Methylolverbindung, wie sie im U.S. Patent Nr. 2,732,316 offenbart ist, eine Isocyanatverbindung, wie sie im U.S. Patent Nr. 3,103,437 offenbart ist, eine Aziridinverbindung, wie sie in den U.S. Patenten Nr. 3,017,280 und Nr. 2,983,611 offenbart ist, eine Verbindung des Carbodiimid-Typs, wie sie im U.S. Patent Nr. 3,100,704 offenbart ist, eine Epoxyverbindung, wie sie im U.S. Patent Nr. 3,091,537 offenbart ist, eine Halogencarboxyaldehydverbindung, z. B. Mucochlorsäure, ein Dioxanderivat, z. B. Dihydroxydioxan, ein anorganisches Härtungsmittel, z. B. Chromalaun, Zirconiumsulfat, Borsäure und ein Borat, umfassen, und diese können einzeln oder als Kombination von zwei oder mehr eingesetzt werden.
Unter den Härtungsmitteln, wie sie oben genannt wurden, werden Borsäure und ein Borat besonders bevorzugt verwendet. Als Borsäure, die in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, können Orthoborsäure, Metaborsäure, Hypoborsäure und dergleichen genannt werden und als das Borat können ein Natriumsalz, ein Kaliumsalz, ein Ammoniumsalz davon genannt werden. Der Gehalt an Borsäure oder Borat ist vorzugsweise 0,5 bis 80 Gew.-% in der Tintenaufnahmeschicht A, bezogen auf die Menge des Polyvinylalkohols, und vorzugsweise 0,5 bis 50 Gew.-% in der Tintenaufnahmeschicht B, bezogen auf die Menge des Polyvinylalkohols.
In der vorliegenden Erfindung können den jeweiligen Schichten der Tintenaufnahmeschichten zusätzlich zu dem oberflächenaktiven Mittel und dem Härtungsmittel verschiedene Arten herkömmlicherweise bekannter Additive, z. B. ein Farbstoff, ein färbendes Pigment, ein Fixiermittel für einen Tintenfarbstoff, ein UV-Absorptionsmittel, ein Anti oxidans, ein Dispergiermittel des Pigments, ein Antischaummittel, ein Egalisiermittel, ein Antiseptikum, ein fluoreszierender Aufheller, ein Viskositätsstabilisator, ein pH-Puffer usw., zugesetzt werden.
In der vorliegenden Erfindung kann eine andere Schicht als die Tintenaufnahmeschichten A und B angeordnet werden, und in diesem Fall ist es erforderlich, dass die Schicht die Tintenabsorptionseigenschaften nicht verschlechtert. In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, außerdem eine Schicht C, die kolloidales Siliciumdioxid enthält, auf der Tintenaufnahmeschicht B bereitzustellen bzw. anzuordnen. Die Schicht C, die kolloidales Siliciumdioxid enthält, hat die Rolle einer Schutzschicht für die Tintenaufnahmeschicht B. Durch Anordnung der Schicht C aus kolloidalem Siliciumdioxid auf der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht B, die das Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat umfasst, welches Abrieb verursacht, wird die Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht B geschützt und als Resultat kann das Auftreten einer Schädigung verhindert werden.
Kolloidales Siliciumdioxid bzw. kolloidales Silica ist ein Material, in welchem Siliciumdioxid, das durch Erhitzen und Reifen eines Silicasols, welches durch Metathese von Natriumsilicat durch eine Säure oder Durchleiten durch eine Ionenaustauscherharzschicht erhalten wird, erhalten wurde, in Wasser in einem kolloidalen Zustand dispergiert ist. Das kolloidale Siliciumdioxid bzw. das kolloidale Silica, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, hat eine durchschnittliche Primärpartikelgröße von etwa 5 bis 100 nm. Das kolloidale Siliciumdioxid ist im Handel von Nissan Chemical Industries, Ltd., erhältlich, wobei verschiedene Arten an Partikelgrößen erhalten werden können. Zum Beispiel gibt es ST-20L, ST-OL, ST-XL, ST-YL, ST-IL, ST-OZL und dergleichen.
Es ist bevorzugt, dass in der kolloidalen Siliciumdioxid-Schicht C ein kolloidales Siliciumdioxid (C-1) mit einem durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser von weniger als 60 nm und ein kolloidales Siliciumdioxid (C-2) mit einem durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser von 60 nm oder mehr in Kombination enthalten sind. Als das kolloidale Siliciumdioxid mit weniger als 60 nm ist das mit 20 nm oder mehr und weniger als 60 nm bevorzugt, besonders bevorzugt ist das mit 30 nm oder mehr und weniger als 60 nm. Als das kolloidale Siliciumdioxid mit 60 nm oder mehr ist kolloidales Siliciumdioxid mit 60 bis 100 nm bevorzugt. Gemäß einem solchen Aufbau kann die Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht B geschützt werden, während hohe Tintenabsorptionseigenschaften aufrechterhalten werden. Die Differenz beim durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser zwischen den oben genannten zwei Arten des kolloidalen Siliciumdioxids ist vorzugsweise 10 nm oder mehr, besonders bevorzugt 20 bis 60 nm.
Es gibt einen bevorzugten Bereich beim Verhältnis der Gehalte der oben genannten zwei Arten des kolloidalen Siliciumdioxids. Das heißt, kolloidales Siliciumdioxid (C-1):(C-2) = 95:5 bis 50:50. Der Gesamtgehalt des kolloidalen Siliciumdioxids in der kolloidalen Siliciumdioxid-Schicht C liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 5 g/m².
In der oben genannten kolloidalen Siliciumdioxid-Schicht C ist es bevorzugt, dass ein organisches Bindemittel im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Menge des kolloidalen Siliciumdioxids, enthalten ist. Als das organische Bindemittel können verschiedene Arten hydrophiler Bindemittel oder Polymerlatices verwendet werden. Ein bevorzugtes organisches Bindemittel kann hydrophile Bindemittel, z. B. Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon, umfassen. Als die Polymerlatices können z. B. als die Latices vom Acryl-Typ ein Acrylat oder Methacrylat mit einer Alkylgruppe, einer Arylgruppe, einer Aralkylgruppe, einer Hydroxyalkylgruppe usw., ein Homopolymer oder ein Copolymer von Acrylnitril, Acrylamid, Acrylsäure und Methacrylsäure oder ein Copolymer der oben genannten Monomere mit Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Maleinsäureanhydrid, Vinylisocyanat, Allylisocyanat, Vinylmethylether, Vinylacetat, Styrol, Divinylbenzol und dergleichen genannt werden. Als die Latices vom Olefin-Typ wird vorzugsweise ein Polymer, das ein Copolymer aus einem Vinylmonomer und einem Diolefin umfasst, verwendet und als das Vinylmonomer werden bevorzugt Styrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Vinylacetat usw. verwendet und als die Diolefine werden vorzugsweise Butadien, Isopren, Chloropren usw. verwendet.
In der kolloidalen Siliciumdioxid-Schicht C kann durch Verwendung eines Vernetzungsmittels (Härtungsmittels) für das Bindemittel das Auftreten von Oberflächenfehlern zur Zeit des Auftragens oder der Trocknung verhindert werden oder die Abriebbeständigkeit kann verbessert werden, so dass dies bevorzugt ist. Als das Härtungsmittel ist Borsäure oder ein Borat besonders bevorzugt. Die Menge des Härtungsmittels ist vorzugsweise 0,1 bis 40 Gew.-%, bevorzugter 0,5 bis 30 Gew.-%. Zu der kolloidalen Siliciumdioxid-Schicht C kann auch ein Mittel zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit gegeben werden, das herkömmlicherweise auf dem Fachgebiet bekannt ist, z. B. ein UV-Absorptionsmittel, gehinderte Amine, gehinderte Phenole usw. Außerdem ist es möglich, ein oberflächenaktives Mittel, ein Verdickungsmittel, ein Entschäumungsmittel, ein Färbemittel usw. zuzusetzen, um die Auftragungseigenschaften zu verbessern.
In der vorliegenden Erfindung ist das Beschichtungsverfahren bzw. das Auftragungsverfahren für die entsprechenden Schichten, die die Tintenaufnahmeschichten bilden, nicht besonders beschränkt, und es kann ein Auftragungsverfahren verwendet werden, das herkömmlicherweise auf dem Fachgebiet bekannt ist. Genannt werden können z. B. ein Slide-Bead-System, ein Vorhangsystem, ein Extrusionssystem, ein Luftrakelsystem, ein Walzenbeschichtungssystem, ein Stabbeschichtungssystem usw.
In der vorliegenden Erfindung ist ein System bevorzugt, bei dem eine Vielzahl von Schichten gleichzeitig mit Mehrfachschichten beschichtet werden kann, z. B. ein Slide-Bead-System. Indem wenigstens zwei Schichten, die die Tintenaufnahmeschichten A und B umfassen, einer gleichzeitigen Mehrschichtenauftragung unterworfen werden, können Charakteristika, die für die jeweiligen Schichten erforderlich sind, mit guter Effizienz erhalten werden, so dass dies bevorzugt ist. Das heißt, es wird angenommen, dass durch Laminieren der jeweiligen Schichten in einem nassen Zustand Komponenten, die in den jeweiligen Schichten enthalten sind, nur schwer in die untere Schicht permeieren, so dass der Zusammensetzungsaufbau der jeweiligen Schicht selbst nach Trocknung gut aufrechterhalten werden kann.
Wenn eine Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht auf einen wasserbeständigen Träger, z. B. einen Kunststoffharzfilm und ein harzbeschichtetes Papier, aufgetragen wird, so ist es bevorzugt, vor dem Auftragen bzw. vor der Beschichtung diesen (den Träger) einer Corona-Entladungsbehandlung, einer Flammbehandlung, einer Bestrahlungsbehandlung mit UV-Strahlen, einer Plasmabehandlung und dergleichen zu unterwerfen.
Wenn in der vorliegenden Erfindung ein Träger, insbesondere ein Kunststoffharzfilm oder ein harzbeschichtetes Papier, der/das ein wasserbeständiger Träger ist, verwendet wird, ist es bevorzugt, eine Grundierungsschicht, die hauptsächlich aus einer natürlichen Polymerverbindung oder einem synthetischen Harz besteht, auf der Oberfläche, auf der die Tintenaufnahmeschicht angeordnet wird, bereitzu stellen. Nach Auftragung der Tintenaufnahmeschicht der vorliegenden Erfindung auf diese Grundierungsschicht wird das resultierende Material gekühlt und bei einer relativ niedrigen Temperatur getrocknet, wodurch die Transparenz der Tintenaufnahmeschicht weiter verbessert wird.
Die auf dem Träger bereitgestellte Grundierungsschicht umfasst hauptsächlich eine natürliche Polymerverbindung, z. B. Gelatine, Casein usw., oder ein synthetisches Harz. Als ein derartiges synthetisches Harz können ein Acrylharz, ein Polyesterharz, Vinylidenchlorid, ein Vinylchloridharz, ein Vinylacetatharz, Polystyrol, ein Polyamidharz, ein Polyurethanharz usw. genannt werden.
Die oben genannte Grundierungsschicht wird in einer Dicke (trockene Dicke) von 0,01 bis 5 μm auf dem Träger angeordnet. Sie liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 5 μm.
Auf dem Träger gemäß der vorliegenden Erfindung können verschiedene Arten einer rückseitigen Beschichtungsschicht angeordnet werden, indem zum Zwecke von Beschriftungseigenschaften, antistatischen Eigenschaften, Zuführungs- und Transporteigenschaften, Eigenschaften der Verhinderung eines Kräuselns und dergleichen verschiedene Arten einer rückseitigen Beschichtungsschicht angeordnet werden können. In der rückseitigen Beschichtungsschicht können ein anorganisches Antistatikum, ein organisches Antistatikum, ein hydrophiles Bindemittel, ein Latex, ein Pigment, ein Härtungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel und dergleichen in optionaler Kombination enthalten sein.
Beispiel
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillierter anhand von Beispielen erläutert, allerdings wird der Inhalt der vorliegenden Erfindung durch diese Beispiele nicht beschränkt. Teile und % bedeuten im Übrigen Gew.-Teile und Gew.-%.
Beispiel 1
<Herstellung eines Polyolefinharz-beschichteten Papierträgers>
Ein Gemisch aus einer gebleichten Kraft-Hartholzpulpe (LBKP) und einer gebleichten Sulfit-Hartholzpulpe (NBSP) mit einem Gewichtsverhältnis von 1:1 wurde einem Mahlen unterworfen, bis es 300 ml Canadian Standard Freeness wurde, um so eine Pulpeaufschlämmung herzustellen. Zu der Aufschlämmung wurden Alkylketendimer in einer Menge von 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Pulpe, als Leimmittel, Polyacrylamid in einer Menge von 1,0 Gew.-%, bezogen auf dasselbe, als Additiv zur Verstärkung von Papier, kationische Stärke in einer Menge von 2,0 Gew.-%, bezogen auf dasselbe, und ein Polyamidepichlorhydrinharz in einer Menge von 0,5 Gew.-%, bezogen auf dasselbe, gegeben und das Gemisch wurde mit Wasser verdünnt, um eine 1 Gew.-%ige Aufschlämmung herzustellen. Aus dieser Aufschlämmung wurde Papier mit Hilfe einer Tourdrinier-Papiermaschine mit einem Basisgewicht von 170 g/m² hergestellt, getrocknet und einer Feuchtigkeitskonditionierung unterzogen, um ein Basispapier für ein Polyolefinharz-beschichtetes Papier herzustellen. Eine Polyethylenharzzusammensetzung, umfassend 100 Gew.-% eines Polyethylens niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,918 g/cm³ und 10 Gew.-% Titanoxid vom Anatase-Typ, gleichmäßig in Harz dispergiert, wurde bei 320°C geschmolzen und die geschmolzene Harzzusammensetzung wurde einer Extrusionsbeschichtung auf das so hergestellte Basispapier in einer Dicke von 35 μm mit 200 m/min unterzogen und einer Extrusionsbeschichtung unter Verwendung einer Kühlwalze, die einer leichten Aufraubehandlung unterzogen worden war, unterworfen.
Für die andere Oberfläche davon wurde eine gemischte Harzzusammensetzung, umfassend 70 Gew.-Teile eines Polyethylenharzes hoher Dichte mit einer Dichte von 0,962 g/cm³ und 30 Gew.-Teile eines Polyethylenharzes niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,918 g/cm³, in ähnlicher Weise bei 320°C geschmolzen, und die geschmolzene Harzzusammensetzung wurde einer Extrusionsbeschichtung mit einer Dicke von 30 μm unterworfen und einer Extrusionsbeschichtung unter Verwendung einer Kühlwalze, die einer Aufraubehandlung unterzogen worden war, unterworfen.
Die Oberfläche des oben genannten Polyolefinharz-beschichteten Papiers wurde einer Hochfrequenz-Corona-Entladungsbehandlung unterzogen und dann wurde eine Grundierungsschicht mit der folgenden Zusammensetzung darauf aufgetragen, und zwar zu einer Gelatinemenge von 50 mg/m², und getrocknet, um einen Träger herzustellen. <Grundierungsschicht>

Mit Kalk behandelte Gelatine 100 Teile

Sulfobernsteinsäure-2-ethylhexylestersalz 2 Teile

Chromalaun 10 Teile

Auf den oben genannten Träger wurden gleichzeitig Beschichtungslösungen für Tintenaufnahmeschichten A und B, die die folgenden zwei Arten von Zusammensetzungen haben, mittels einer Slide-Bead-Beschichtungsvorrichtung aufgetragen und getrocknet. Die Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht A, die für eine untere Schicht, die nahe an dem Träger ist, vorgesehen ist, und die Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht B, die für eine obere Schicht bestimmt ist, die unten gezeigt ist, wurden nach Dispergieren von feinen anorganischen Partikeln, die eine Feststoffkonzentration von 9 Gew.-% bekamen, mittels eines Hochdruckhomogenisators hergestellt. Diese Beschichtungslösungen wurden so aufgetragen, dass der Quarzstaub in der Tintenaufnahmeschicht A einen Feststoffgehalt von 16 g/m² bekam und Pseudoboehmit in der Tintenaufnahmeschicht B eine Menge von 6 g/m² bekam, und dann wurde getrocknet. <Beschichtunglösung für Tintenaufnahmeschicht A>

Quarzstaub	100 Teile
(durchschnittliche Primärpartikelgröße 7 nm)
Dimethyldiallylammoniumchlorid-Homopolymer	4 Teile
Borsäure	4 Teile
Polyvinylalkohol	20 Teile
(Verseifungsgrad 88%, durchschnittlicher Polymerisationsgrad 3500)
oberflächenaktives Mittel	0,3 Teile
Zirconiumacetat	2 Teile

<Beschichtungslösung für Tintenaufnahmeschicht B>

Pseudoboehmit	100 Teile
(tafelförmige Gestalt mit einer durch
schnittlichen Primärpartikelgröße von
15 nm und einem Dimensionsverhältnis von 5)
Borsäure	4 Teile
Polyvinylalkohol	20 Teile
(Verseifungsgrad 88%, durchschnittlicher
Polymerisationsgrad 3500)
oberflächenaktives Mittel	0,3 Teile
Zirconiumacetat	2 Teile

Die Trocknungsbedingungen nach der Auftragung sind unten angegeben.
Nach einem Kühlen bei 5°C für 30 Sekunden wurde das aufgetragene Material bei 45°C und 10% RF (relative Feuchtigkeit) getrocknet, bis die sogenannte Feststoffkonzentrati an 90 Gew.-% wurde, und dann wurde bei 25°C und 10% RF getrocknet.
Für die Tintenaufzeichnungsfolie, die wie oben beschrieben hergestellt worden war, wurden die folgenden Evaluierungen durchgeführt. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Tintenabsorptionseigenschaften>
Jede der Einzelfarben 100% Cyan, Magenta und Gelb und Triele-Color 300% wurden einem Drucken unterworfen, wobei ein im Handel verfügbarer Tintenstrahldrucker (hergestellt von ENCAD CO., NOVAJET^®) mit GO-Tinte verwendet wurde, und unmittelbar nach dem Drucken wurde ein PPC-Papier bei leichtem Drücken auf den bedruckten Bereich gelegt, und der Grad einer Menge der Tinte, die auf das PPC-Papier übertragen worden war, wurde mit bloßen Augen betrachtet. Sie wurden nach den folgenden Kriterien vollständig evaluiert.

O:: Es wurde keine Übertragung beobachtet.
Δ:: Leichte Übertragung.
X:: Es trat eine merkliche Übertragung auf und eine praktische Verwendung ist unmöglich.

<Druckdichte>
Die Druckdichte bei einem schwarzen festen Bereich wurde mit einem Macbeth-Reflexionsdensitometer gemessen und es wurde ein Durchschnittswert von 5-maligen Messungen gezeigt.
<Glanz>
Der Glanz eines Aufzeichnungsmaterials vor einem Bedrucken wurde bei schräg einfallendem Licht beobachtet und mit den folgenden Kriterien evaluiert.

O:: Es gibt einen hohen Glanz wie bei einer Farbphotographie.
Δ:: Es gibt Glanz wie bei einem Kunstpapier oder einem beschichtetem Papier.
X:: Es gibt dumpfen Glanz wie bei reinem Papier.

Beispiele 2 bis 4
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer dass die Gewichte der festen Komponente Quarzstaub in der Tintenaufnahmeschicht A und von Pseudoboehmit in der Tintenaufnahmeschicht B von Beispiel 1 in die, die in Tabelle 1 angegeben sind, geändert wurden, wurden die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien der Beispiele 2 bis 4 erhalten. Die evaluierten Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 5
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer dass der Quarzstaub in der Tintenaufnahmeschicht A, der in Beispiel 1 verwendet wurde, in den mit einer durchschnittlichen Partikelgröße eines Primärpartikels von 30 nm geändert wurde, wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial von Beispiel 5 erhalten. Die evaluierten Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 6
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer dass das Pseudoboehmit in der Tintenaufnahmeschicht B, das in Beispiel 1 verwendet wurde, in γ-Aluminiumoxid (erhältlich von Nippon Aerosil K. K., Aerosil^®-Aluminiumoxid C) mit einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 13 nm geändert wurde, wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial von Beispiel 6 erhalten. Die evaluierten Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 7
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer dass das Pseudoboehmit in der Tintenaufnahmeschicht B, das in Beispiel 1 verwendet wurde, das eine durchschnittliche Primärpartikelgröße von 15 nm hat, in das mit einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 40 nm geändert wurde, wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial von Beispiel 7 erhalten. Die evaluierten Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
In der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1, außer dass nur eine einzelne Schicht der Tintenaufnahmeschicht A von Beispiel 1 hergestellt wurde und die aufgetragene Menge des Quarzstaubs in 22 g/m² geändert wurde, wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial von Vergleichsbeispiel 1 erhalten. Die Resultate sind in Tabelle 1 angegeben.
Vergleichsbeispiel 2
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer dass eine einzelne Schicht der Tintenaufnahmeschicht B von Beispiel 1 hergestellt wird und die aufgetragene Menge des Pseudoboehmits in 22 g/m² geändert wurde, wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial von Vergleichsbeispiel 2 erhalten. Die evaluierten Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer dass der in der Tintenaufnahmeschicht A von Beispiel 1 verwendete Quarzstaub in synthetisches Siliciumdioxid aus einem Nasssystem geändert wurde (erhältlich von Nippon Silica Industrial Co., Nipsil^® E-1011, durchschnittliche Partikelgröße 2 μm), wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial von Vergleichsbeispiel 3 erhalten. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer dass zur Beschichtung eine Beschichtungslösung, in der die Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht A und die Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht B in einem Verhältnis von 16:6 vermischt waren, als einzelne Schicht verwendet wurde, um so aufgetragene Mengen des Quarzstaubs von 16 g/m² und des Pseudoboehmits von 6 g/m² zu erhalten, wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial von Vergleichsbeispiel 4 erhalten. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 5

Ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial von Vergleichsbeispiel 5 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass die Beschichtungslösung für eine Tintenaufnahmeschicht B, die für eine obere Schicht bestimmt ist und Pseudoboehmit verwendet, als die Tintenaufnahmeschicht A als die untere Schicht verwendet wird und die Beschichtungslösung für eine Tintenaufnahmeschicht A, die für eine untere Schicht bestimmt ist und Quarzstaub verwendet, als die Tintenaufnahmeschicht B als obere Schicht in Beispiel 1 verwendet wird. Die Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

	Gewicht an feinen anorganischen Partikeln Untere Schicht\Obere Schicht	Tintenabsorptionseigenschaften	Druckdichte	Glanz
Beispiel 1	16\6	O	2,22	O
Beispiel 2	10\6	Δ	2,23	O
Beispiel 3	7\15	Δ	2,25	O
Beispiel 4	21,5\0,5	O	2,08	Δ
Beispiel 5	16\6	O	2,07	Δ
Beispiel 6	16\6	O	2,10	O
Beispiel 7	16\6	O	2,12	Δ
Vergleichsbeispiel 1	0\22	O	1,85	Δ
Vergleichsbeispiel 2	0\22	X	2,20	O
Vergleichsbeispiel 3	16\6	Δ	1,75	X
Vergleichsbeispiel 4	0\22	Δ	1,90	Δ
Vergleichsbeispiel 5	16\6	X	1,83	Δ

Anmerkung: Die Einheit für das Gewicht an feinen anorganischen Partikeln ist g/m², und die untere Schicht bedeutet eine Tintenaufnahmeschicht A und die obere Schicht bedeutete eine Tintenaufnahmeschicht B.
Resultate: Die Beispiele 1 bis 3 sind die Fälle, in denen die aufgetragenen Mengen des Quarzstaubs in der Tintenaufnahmeschicht A und des Pseudoboehmits in der Tintenaufnahmeschicht B verändert sind. Beispiel 2, in dem die Menge des Quarzstaubs auf 10 g/m² gesenkt worden war, war bezüglich der Tintenabsorptionseigenschaften minderwertiger als Beispiel 1, konnte aber praktisch verwendet werden. In Beispiel 3, in dem die aufgetragenen Mengen des Quarz staubs und des Pseudoboehmits auf 7 g/m² bzw. 15 g/m² eingestellt worden waren, waren die Tintenabsorptionseigenschaften etwas verringert, das Produkt konnte aber in der Praxis eingesetzt werden und der Glanz war demjenigen von Beispiel 1 überlegen. In Beispiel 4, in dem die aufgetragenen Mengen des Quarzstaubs und des Pseudoboehmits auf 21,5 g/m² bzw. 0,5 g/m² eingestellt worden waren, in Beispiel 1, waren die Tintenabsorptionseigenschaften extrem gut und Glanz und Druckdichte waren leicht verringert, das Produkt genügte jedoch einem Level zur praktischen Verwendung. In Beispiel 5, in dem grober Quarzstaub mit einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 30 nm in der Tintenaufnahmeschicht A von Beispiel 1 verwendet wurde, waren Druckdichte und Glanz im Vergleich zu denen von Beispiel 1 leicht verringert, das Produkt konnte jedoch praktisch verwendet werden. Beispiel 6, in dem das Pseudoboehmit in der Tintenaufnahmeschicht B von Beispiel 1 zu γ-Aluminiumoxid geändert worden war, war bei der Druckdichte etwas vermindert, aber insgesamt gut. Beispiel 7 ist der Fall, in dem eine durchschnittliche Primärpartikelgröße des Pseudoboehmits in der Tintenaufnahmeschicht B von Beispiel 1 in 40 nm geändert worden war, und in dem der Glanz dadurch leicht vermindert worden war, das Produkt konnte jedoch praktisch verwendet werden.
In Vergleichsbeispiel 1, in dem nur eine einzelne Schicht der Tintenaufnahmeschicht A verwendet worden war und 22 g/m² des Quarzstaubs wie in Beispiel 1 aufgetragen worden waren, war der Glanz vermindert und die Druckdichte war deutlich verringert. In Vergleichsbeispiel 2, in dem nur eine einzelne Schicht der Tintenaufnahmeschicht B verwendet worden war und 22 g/m² des Pseudoboehmits wie in Beispiel 1 aufgetragen worden waren, waren die Tintenabsorptionseigenschaften deutlich verringert, und das Produkt konnte in der Praxis nicht verwendet werden. In Vergleichsbeispiel 3, in dem ein synthetisches Siliciumdioxid des Nass-Typs mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 2,5 μm anstelle des Quarzstaubs, der in der Tintenaufnahmeschicht A von Beispiel 1 verwendet worden war, eingesetzt wurden, waren die Tintenabsorptionseigenschaften verringert und die Druckdichte und der Glanz waren deutlich verringert, so dass das Produkt in der Praxis nicht eingesetzt werden konnte. In Vergleichsbeispiel 4, in dem die Beschichtungslösungen für die Tintenaufnahmeschichten A und B von Beispiel 1 vermischt worden waren, und als einzelne Schicht aufgetragen worden waren, waren Tintenabsorptionseigenschaften und Glanz vermindert, und die Druckdichte war deutlich vermindert, so dass das Produkt keinen Level zur praktischen Verwendung aufwies. In Vergleichsbeispiel 5, in dem die Beschichtungslösungen für die obere Schicht und die untere Schicht in Beispiel 1 ausgetauscht worden waren und Quarzstaub in der oberen Schicht verwendet wurde, war der Glanz vermindert und die Tintenabsorptionseigenschaften und die Druckdichte waren deutlich vermindert, so dass das Produkt praktisch nicht verwendet werden konnte.
Beispiel 8

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht B von Beispiel 1 in einer Zusammensetzung, wie sie unten angegeben ist, geändert wurde, wurde ein Aufzeichnungsmaterial hergestellt. Die durchschnittliche Dicke einer Schnittoberfläche der Tintenaufnahmeschicht B war nach einer elektronenmikroskopischen Betrachtung 7 μm. <Beschichtungslösung für Tintenaufnahmeschicht B>

Pseudoboehmit	100 Teile
(tafelförmige Gestalt mit einer durch
schnittlichen Primärpartikelgröße von
13 nm und einem Dimensionsverhältnis
von 3)
Essigsäure	1 Teil
Sphärische feine Partikel bzw. Teilchen	3 Teile
(sphärisches Polyethylenpartikel mit einer
durchschnittlichen Partikelgröße von 0,25
Borsäure	4 Teile
Polyvinylalkohol	20 Teile
(Verseifungsgrad 88%, durchschnittlicher
Polymerisationsgrad 3500)
oberflächenaktives Mittel	0,3 Teile
Zirconiumacetat	2 Teile

Mit der oben genannten Tintenaufnahmeschicht B wurden Probe (8-1), die sphärische feine Partikel enthielt, und Probe (8-2), die keine sphärischen feinen Partikel enthielt, hergestellt.
Für die Tintenstrahlaufzeichnungsfolien, die wie oben beschrieben hergestellt worden waren, wurde eine Evaluierung in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer bezüglich der folgenden Abriebbeständigkeit, durchgeführt.
<Abriebbeständigkeit>
Zwei Folien bzw. Blätter von Aufzeichnungsmaterialien wurden vor dem Drucken mit den Vorderseiten, die Oberseiten sind, übereinander gelegt, wobei 50 g Gewicht mit einer kreisförmigen Bodenoberfläche mit einem Durchmesser von 2 cm darauf gelegt wurden und nach dem langsamen Ziehen des oberen Aufzeichnungsmaterials wurde bezüglich Beschädigungen an der Oberfläche des unteren Aufzeichnungsmaterials inspiziert.
Als Resultat der Tests bezüglich der Abriebbeständigkeit ist Probe (8-1) der Probe (8-2) überlegen. Die Tintenabsorptionseigenschaften und der Glanz waren in beiden Fällen O. Die Druckdichte war bei Probe (8-1) 2,16 und bei Probe (8-2) 2,22 und beide zeigten hohe Qualitätslevel.
Beispiel 9

Ein Träger, auf welchen eine Grundierungsschicht aufgetragen worden war, wurde wie in Beispiel 1 verwendet und die Beschichtungslösungen für die Tintenaufnahmeschichten A und B, die unten genannt sind, wurden gleichzeitig mit Hilfe einer Slide-Bead-Beschichtungsvorrichtung auf den Träger aufgetragen und getrocknet. Eine Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht A, die für eine untere Schicht bestimmt ist, und eine Beschichtungslösung für die Tintenaufnahmeschicht B, die für eine obere Schicht bestimmt ist, wurden so hergestellt, dass die Feststoffgehaltskonzentration jeweils 10 Gew.-% wurde. Diese Beschichtungslösungen wurden so aufgetragen, dass Quarzstaub in der Tintenaufnahmeschicht A einen Feststoffgehalt von 18 g/m² hatte und Pseudoboehmit in der Tintenaufnahmeschicht B eine Menge von 6 g/m² hatte, und dann wurde getrocknet. Die Dicke der Tintenaufnahmeschicht B war 5,5 μm. Die Trocknungsbedingungen waren dieselben wie in Beispiel 1. <Beschichtungslösung für Tintenaufnahmeschicht A>

Quarzstaub	100 Teile
(durchschnittliche Primärpartikelgröße
20 nm)
Dimethyldiallylammoniumchlorid-Homopolymer	4 Teile
Borsäure	4 Teile
Polyvinylalkohol	20 Teile
(Verseifungsgrad 88%, durchschnittlicher
Polymerisationsgrad 3500)
oberflächenaktives Mittel	0,3 Teile

<Beschichtungslösung für Tintenaufnahmeschicht B>

Pseudoboehmit 1	100 Teile
(durchschnittliche Primärpartikelgröße
14 nm, durchschnittliche Sekundärpartikel
größe 160 nm)
Feine Partikel aus organischem Harz	4 Teile
(Ethylen-Vinylacetat-Copolymer; Chemipearl^®
V-200, erhältlich von Mitsui Chemical Co.,
Ltd., durchschnittliche Partikelgröße 7 μm)
Borsäure	0,5 Teile
Polyvinylalkohol	10 Teile
(Verseifungsgrad 88%, durchschnittlicher
Polymerisationsgrad 3500)
oberflächenaktives Mittel	0,3 Teile

Mit der oben genannten Tintenaufnahmeschicht B wurden Probe (9-1), die feine Partikel aus organischem Harz enthielt, und Probe (9-2), die keine feinen Partikel aus organischem Harz enthielt, hergestellt.
Was die zwei Arten der Tintenstrahlaufzeichnungsfolien bzw. -blätter, die wie oben beschrieben hergestellt worden waren, angeht, so wurden eine Differenz beim Glanz in den bedruckten Teilen, Tintenabsorptionseigenschaften, Druckdichte und Abriebbeständigkeit entsprechend den folgenden Testverfahren evaluiert.
<Differenz beim Glanz in bedruckten Teilen>
Cyan, Magenta und Gelb wurden einem Volldruck („solid printing") mit einer Einstellung von 100% bzw. 50% unterzogen, wobei ein im Handel verfügbarer Tintenstrahldrucker (erhältlich von Seiko Epson Corporation, MC-2000) für Pigmenttinte verwendet wurde, und die Differenz im Glanz in dem Teil mit 50% Volldruck („50% solid printing portion") und dem Teil mit 100% Volldruck wurde mit den Augen beurteilt.
<Tintenabsorptionseigenschaften>
Ein mehrfarbiges Muster aus Rot, Grün, Blau und Schwarz wurde unter Verwendung eines im Handel verfügbaren Tintenstrahldruckers (erhältlich von Seiko Epson Corporation, MC-7000) für Pigmenttinte gedruckt, dann wurde der Absorptionszustand der Tinte unmittelbar nach dem Drucken mit den Augen betrachtet.
<Druckdichte>
Ein 100% Schwarz-Volldruckteil („black solid portion") wurde unter Verwendung eines im Handel verfügbaren Tintenstrahldruckers (erhältlich von Seiko Epson Corporation, MC-2000) für Pigmenttinte gedruckt, und es wurde eine Messung mittels eines Macbeth-Reflexionsdensitometers durchgeführt, und der Durchschnittswert von 5 Messungen wurde angegeben.
<Abriebbeständigkeit>
Ein 60% Schwarz-Volldruckteil wurde mit einem im Handel verfügbaren Tintenstrahldrucker (erhältlich von Seiko Epson Corporation, MC-2000) für Pigmenttinte gedruckt, und nach dem Trocknen unter den Bedingungen von 23°C und 50% RF über Nacht wurde die bedruckte Oberfläche mit dem Polyolefinharz-beschichteten Papierträger, der durch Fixieren auf ein Flachbett präpariert worden war, unter einer Last von 20 g/cm² in Kontakt gebracht, das bedruckte Material wurde horizontal gleiten gelassen und der Grad des Auftretens einer Beschädigung an der bedruckten Oberfläche wurde mit den Augen betrachtet. Als Resultat des Tests bezüglich der Differenz beim Glanz in dem bedruckten Teil und bei der Abriebbeständigkeit ist Probe (9-1) der Probe (9-2) überlegen. Was die Tintenabsorptionseigenschaften angeht, so waren beide gut, und zwar ohne ein Überlaufen der Pigmenttinte. Was die Druckdichte angeht, waren beide mit 2,2 gut.
Beispiel 10

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden ein Träger, eine Tintenaufnahmeschicht A und eine Tintenaufnahmeschicht B hergestellt. Darüber hinaus wurde eine kolloidale Siliciumdioxid-Schicht C, die unten angegeben ist, hergestellt. Auf den Träger wurde die Tintenaufnahmeschicht A, die Tintenaufnahmeschicht B und die kolloidale Siliciumdioxid-Schicht C gleichzeitig mit Hilfe eines Slide-Bead-Beschichtungsgeräts aufgetragen. Die aufgetragene Menge an Quarzstaub war bei der Tintenaufnahmeschicht A 16 g/m², die aufgetragene Menge bei Pseudoboehmit war in der Tintenaufnahmeschicht B 6 g/m² und die aufgetragene Menge an kolloidalem Siliciumdioxid der kolloidalen Siliciumdioxid-Schicht war 3 g/m². Die Trocknungsbedingungen nach dem Auftragen waren dieselben wie in Beispiel 1. <Beschichtungslösung für kolloidale Siliciumdioxid-Schicht C>

Kolloidales Siliciumdioxid	100 Teile
Polyvinylalkohol	5 Teile
(Verseifungsgrad 88%, durchschnittlicher
Polymerisationsgrad 3500)
Borsäure	2 Teile
oberflächenaktives Mittel	0,3 Teile

Mit der oben beschriebenen kolloidalen Siliciumdioxid-Schicht C wurden eine Probe (10-1), in der kolloidales Siliciumdioxid (erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd., SNOWTEX^® OL-40) mit einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 45 nm verwendet wurde, und eine Probe (10-2), in der 60 Teile kolloidales Siliciumdioxid mit einem durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser von 45 nm und 40 Teile kolloidales Siliciumdioxid (erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd., SNOWTEX^® OZL) mit einem durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser von 80 nm in Kombination verwendet wurden, hergestellt. Darüber hinaus wurde eine Probe (10-3) hergestellt, die keine kolloidale Siliciumdioxid-Schicht angeordnet hatte.
Für die Tintenstrahlaufzeichnungsfolien, die wie oben beschrieben hergestellt worden waren, wurden Abriebbeständigkeit, Glanz, Tintenabsorptionseigenschaften und Druckdichte nach den folgenden Verfahren evaluiert.
<Abriebbeständigkeit>
Zwei Folien bzw. Blätter von Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien, die noch keinem Drucken unterworfen worden waren, wurden mit den Vorderseiten, die obere Seiten sind, aufeinander gelegt und nach dem Herausziehen des unteren Aufzeichnungsmaterials, während ein 100 g-Gewicht darauf gelegt war, wurden Beschädigungen an der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht betrachtet.
<Glanz>
Der Glanz eines Aufzeichnungsmaterials vor dem Bedrucken wurde durch schräg einfallendes Licht beobachtet.
<Tintenabsorptionseigenschaften>
Ein schwarzer Volldruck bzw. Schwarz-Volldruck wurde unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers MJ-5100C (es wurde wässrige Farbtinte verwendet), erhältlich von Seiko Epson Corporation, durchgeführt, unmittelbar nach dem Drucken wurde ein PPC-Papier über dem bedruckten Teil unter leichtem Druck gelegt, und der Grad einer Menge der Tinte, die auf das PPC-Papier übertragen worden war, wurde mit bloßem Auge betrachtet.
<Druckdichte>
Die Druckdichte an dem schwarzen Volldruckteil wurde mit einem Macbeth-Reflexionsdensitometer gemessen.
Als Resultat des Tests waren die Proben (10-1) und (10-2) bezüglich der Abriebbeständigkeit der Probe (10-3) überlegen. Bezüglich der Tintenabsorptionseigenschaften sind die Proben (10-2) und (10-3) hervorragend und die Probe (10-1) ist etwas schlechter als diese, ist aber immer noch bei einem hohen Level. Bezüglich Glanz und Druckdichte haben diese drei Proben denselben Level.
Verwendbarkeit in der Industrie
Wie aus den obigen Resultaten klar zu ersehen ist, sind die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien der vorliegenden Erfindung bezüglich der Tintenabsorptionseigenschaften, des Glanzes und der Abriebbeständigkeit hervorragend. Darüber hinaus haben die Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien der vorliegenden Erfindung hohe Tintenabsorptionseigenschaften, hohe Druckdichte ohne ungleichmäßigen Glanz, selbst wenn ein Drucken mit einer Pigmenttinte durchgeführt wird.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, das einen wasserbeständigen Träger und wenigstens zwei Tintenaufnahmeschichten, die feine anorganische Teilchen und ein hydrophiles Bindemittel enthalten, durch Beschichtung darauf angeordnet umfasst, wobei eine Tintenaufnahmeschicht (A), die näher an dem Träger ist, Quarzstaub enthält und eine Tintenaufnahmeschicht (B), die vom Träger beabstandet ist, Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis des durchschnittlichen Primärpartikeldurchmessers des Aluminiumoxids oder Aluminiumoxidhydrats zu dem durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser des Quarzstaubs 1/1 bis 5/1 ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Tintenaufnahmeschicht A durch Auftragen von 10 bis 28 g/m² Quarzstaub angeordnet wird, die Tintenaufnahmeschicht B durch Auftragen von 1 bis 14 g/m² Aluminiumoxid oder Aluminiumoxidhydrat angeordnet wird, und die Summe aus Quarzstaub, Aluminiumoxid und Aluminiumoxidhydrat durch Auftragen bzw. Beschichten in einer Menge von 15 bis 30 g/m² bereitgestellt wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Aluminiumoxidhydrat Pseudoboehmit ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Aluminiumoxid γ-Aluminiumoxid ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei ein Primärpartikel des Aluminiumoxidhydrats eine tafelförmige Gestalt hat.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, wobei das Primärpartikel des Aluminiumoxidhydrats eine tafelförmige Gestalt mit einem Dimensionsverhältnis von 2 oder mehr hat.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Tintenaufnahmeschicht B ein tafelförmiges Aluminiumoxidhydrat mit einem Dimensionsverhältnis von 2 oder mehr enthält und spindelförmige oder sphärische feine Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 μm oder weniger enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, wobei die Tintenaufnahmeschicht B eine durchschnittliche Dicke von 1 μm oder mehr hat und die durchschnittliche Partikelgröße der spindelförmigen oder sphärischen feinen Partikel 1 μm oder weniger ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, wobei das Verhältnis der durchschnittlichen Partikelgröße der spindelförmigen oder sphärischen feinen Partikel zu der durchschnittlichen Dicke des Primärpartikels des tafelförmigen Aluminiumoxidhydrats 2/1 bis 80/1 ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei außerdem eine Schicht (C), die kolloidales Siliciumdioxid enthält, auf der Tintenaufnahmeschicht B angeordnet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 11, wobei die Schicht (C), die kolloidales Siliziumdioxid enthält, kolloidales Siliziumdioxid mit einem durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser von weniger als 60 nm und kolloidales Si liziumdioxid mit einem durchschnittlichen Primärpartikeldurchmesser von 60 nm oder mehr in Kombination enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Tintenaufnahmeschicht B feine Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 bis 10 μm enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, wobei die feinen Partikel feine Partikel aus organischem Harz sind.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, wobei das Verhältnis der durchschnittlichen Partikelgröße der feinen Partikel zu der Dicke der Tintenaufnahmeschicht B 2/3 bis 3/1 ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die obigen wenigstens zwei Schichten der Tintenaufnahmeschicht gleichzeitig durch Auftragung bzw. Beschichtung angeordnet sind.