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Dokumentenidentifikation DE60307813T2 14.12.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001497139
Titel TINTENSTRAHLAUFZEICHNUNGSBLÄTTER
Anmelder Canon Finetech Inc., Mitsukaido, Ibaraki, JP
Erfinder KAKIHIRA, c/o Canon Finetech Inc., Hiroshi, Mitsukaido-shi, Ibaraki 303-8503, JP;
KAWANO, c/o Canon Finetech Inc., Kenichi, Mitsukaido-shi, Ibaraki 303-8503, JP;
KITA, c/o Canon Finetech Inc., Akira, Mitsukaido-shi, Ibaraki 303-8503, JP;
TOMIHARA, c/o Canon Finetech Inc., Hayato, Mitsukaido-shi, Ibaraki 303-8503, JP;
FUJIMOTO, c/o Canon Finetech Inc., Koji, Mitsukaido-shi, Ibaraki 303-8503, JP
Vertreter Wächtershäuser, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 80333 München
DE-Aktenzeichen 60307813
Vertragsstaaten AT, CH, DE, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 25.04.2003
EP-Aktenzeichen 037256823
WO-Anmeldetag 25.04.2003
PCT-Aktenzeichen PCT/JP03/05397
WO-Veröffentlichungsnummer 2003091038
WO-Veröffentlichungsdatum 06.11.2003
EP-Offenlegungsdatum 19.01.2005
EP date of grant 23.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2006
IPC-Hauptklasse B41M 5/52(2006.01)A, F, I, 20060314, B, H, EP

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, die für eine Aufzeichnung mit Tinte geeignet sind, und insbesondere Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, die einen Druck mit hervorragenden Eigenschaften und mit inhibierter(m) Bildfading und Verfärben durch Lagerung während eines längeren Zeitraums und auch Farbmigration nach Bedrucken ermöglichen, wenn sie für Drucker oder Plotter, die von der Tintenstrahlaufzeichnung Gebrauch machen, verwendet werden.

Stand der Technik

Tintenstrahlaufzeichnen ist eine Aufzeichnungstechnik, die eine Aufzeichnung eines Bildes, von Schriftzeichen oder dergleichen durchführt, indem man kleine Tintentröpfchen dazu bringt, nach einem von verschiedenen Arbeitsprinzipien zu fliegen, und es ihnen dann ermöglicht, sich auf einem Aufzeichnungsmedium, wie z.B. Papier, abzulagern. Tintenstrahlaufzeichnung ergibt ein Bedrucken mit hoher Geschwindigkeit, geringen Arbeitsgeräuschen, Anwendbarkeit einer großen Vielzahl von Schriftzeichen und Mustern zur Aufzeichnung, leichten Mehrfarbendruck und Vermeidung von Entwickeln und Bildfixieren. Insbesondere kann ein durch eine Mehrfarben-Tintenstrahlaufzeichnung ausgebildetes Bild eine Aufzeichnung bereitstellen, die in keinster Weise schlechter ist als ein durch Mehrfarbendruck unter Verwendung eines Kopierschablonen-abhängigen Druckverfahrens oder durch Farbphotographie erhaltenes Bild. Die Tintenstrahlaufzeichnung weist noch einen weiteren Vorteil insofern auf, dass, wenn die Zahl der herzustellenden Kopien oder Drucke gering ist, die Tintenstrahlaufzeichnung weniger Druckkosten erfordert als ein übliches Druckverfahren oder ein photographisches Verfahren. In jüngster Zeit findet die Tintenstrahlaufzeichnung deshalb eine weit verbreitete Verwendung für Bildaufzeichnungsgeräte für verschiedene Informationswiedergaben. Die Tintenstrahlaufzeichnung findet z.B. zunehmende Verwendung bei einer großen Vielzahl von Anwendungsgebieten, in denen eine Aufzeichnung von Vollfarbenbildern erforderlich ist, wie z.B. bei der Produktion von Bildentwürfen im Planungswesen, bei der Produktion von Farbdruckkopien auf einem Druckgebiet, bei dem die Qualität photographischer Bilder erforderlich ist, und bei der Produktion von Reklametafeln und Katalogen, die häufig aktualisiert werden. Bei einer solchen Tintenstrahlaufzeichnung wurden bei Aufzeichnungsgeräten und Aufzeichnungsmethoden Verbesserungen durchgeführt, um die Aufzeichnungs-Charakteristika zu verbessern, z.B., um eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit, eine scharfe Aufzeichnung und eine Vollfarbenaufzeichnung zu erreichen. Beim Schritthalten mit solchen Verbesserungen trat auch ein steigendes Verlangen nach Aufzeichnungsmedien mit noch besseren Charakteristika auf. Spezifisch beschrieben, umfassen die Merkmale der Anforderungen, die im Hinblick auf Aufzeichnungsmedien zum Erhalt von Bildern mit hoher Auflösung und hoher Qualität, die mit solchen von Silberhalogenid-Bildern vergleichbar sind, aufgetreten sind:

  • (1) Druckpunkte mit hoher Dichte, die lebendige und helle Tönungen erzeugen können,
  • (2) Ausbildung eines hohen Kontrasts,
  • (3) so hohe Tintenadsorptionseigenschaften, dass, selbst wenn Druckpunkte sich überlappen, die Tinte nicht ausfließt oder ausblutet,
  • (4) das Ausbreiten oder die Diffusion von Tinte in horizontaler Richtung tritt über das Erfordernis hinaus nicht auf, und die Druckpunkte weisen eine Form auf, die dem eines wahren Kreises nahe ist, und
  • (5) die Punkte sind entlang ihrer Umfänge glatt und gut definiert.

Um diesen Erfordernissen zu entsprechen, wurden bis jetzt bestimmte Vorschläge gemacht. JP 52-53012 A beschreibt z.B. ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier vom Normalpapier-Typ, das durch Applizieren einer Oberflächenbehandlungsbeschichtungsformulierung als dünne Schicht auf einem Trägerpapier geringer Leimung eine erhöhte Tintenabsorptions-Charakteristik aufweist. JP 55-51583 A, JP 59-230787 A und JP 64-11877 A beschreiben jeweils ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium vom Beschichtungs-Typ, erhalten durch Applizieren einer Beschichtungsformulierung, die ein Silicium-enthaltendes Pigment, wie z.B. Siliciumdioxid, und ein Bindemittel auf Wasserbasis aufweist, auf einen Schichtträger, um die Form und Dichte der Druckpunkte oder die Farbton-Reproduzierbarkeit zu verbessern, wobei das vorstehend beschriebene Tintenstrahlaufzeichnungspapier vom Normalpapier-Typ als schlecht bezeichnet wurde. Um einen Oberflächenglanz zu erhalten, der vergleichbar ist mit dem von Silberhalogenid-Bildern, wurde außerdem versucht, ein Gießstreichen auf einer Tinten-aufnehmenden Schicht zu applizieren, oder ein Superabsorbent-Polymer in einer Tinten-aufnehmenden Schicht zu verwenden. Diese Versuche sind jedoch insofern mit Nachteilen verbunden, als der erstere keinen ausreichenden Glanz bereitstellen kann, und der letztere in der Tintenabsorptionsgeschwindigkeit langsamer ist als Tintenaufnahmeschichten aus feinen Teilchen eines anorganischen Pigments, wie z.B. Siliciumdioxid.

Als Tintenstrahlaufzeichnungsblätter mit erhöhter Tintenabsorption, Glanz und Transparenz wurden Tintenstrahlaufzeichnungspapiere vorgeschlagen, die durch Applizieren eines feinen Aluminiumoxidhydrats zusammen mit einem wasserlöslichen Bindemittel auf einen Schichtträger erhalten wurden. JP 60-232990 A beschreibt z.B. ein Aufzeichnungspapier, das mit einer Beschichtung versehen ist, die poröses kationisches Aluminiumoxidhydrat enthält. Andererseits beschreiben JP 2-276670 A, JP 6-48016 A, JP 6-55829 A, JP 7-76161 A, JP 8-22608 A, JP 10-44585 A, JP 11-34484 A und JP 2000-239578 A Aufzeichnungsblätter, die ein Aluminiumoxidhydrat mit Pseudo-Boehmit-Struktur enthalten. Insbesondere JP 7-76161 A und JP 2000-239578 A beschreiben Aufzeichnungsblätter, von denen jedes ein Aluminiumoxidsol mit Pseudo-Boehmit-Struktur und Borsäure oder ein Boratsalz enthält. In ein solches anorganisches Pigment enthaltenden Aufzeichnungsmedien unterlagen jedoch Aufzeichnungsbilder in einigen Fällen einem Verblassen durch Licht, Stickoxide, Schwefeloxide oder Ozon in der Luft, oder dergleichen, und unter spezifischen Bedingungen zeigten nicht-bedruckte Flächen und weiße Hintergründe eine Gelbfärbung.

Um diese Probleme zu vermeiden, wurden Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, die verschiedene Antioxidantien, Ultraviolett-Absorber, Lichtstabilisatoren und/oder dergleichen enthalten, vorgeschlagen. JP 57-74192 A, JP 57-87989 A und JP 60-72785 A beschreiben jeweils ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier, das phenolisches Antioxidans und einen Ultraviolett-Absorber vom Benzophenon- oder Benzotriazol-Typ enthält.

JP 61-146591 A beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das eine sterisch gehinderte Aminverbindung enthält, JP 61-154989 A schlägt ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt vor, das eine Hydrazidverbindung enthält, JP 1-18684 A schlägt ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt vor, das eine Undecanverbindung enthält, JP 1-115677 A schlägt ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt vor, das eine Thioetherverbindung enthält, JP 6-286297 A beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das eine lineare Polycarbonsäure enthält, und JP 6-316145 A schlägt ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt vor, das eine anorganische Säure, die einen aromatischen Kern aufweist, enthält.

JP 4-34953 B und JP 7-314883 A beschreiben ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das ein Thioharnstoff-Derivat, ein Thiosemicabazid-Derivat, ein Thiocarbohydrazid-Derivat oder dergleichen enthält. Auf der anderen Seite beschreibt JP 8-25796 A ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das eine der Verbindungen eines Thioharnstoff-Derivats, eines Thiosemicarbazid-Derivats und eines Thiocarbhydrazid-Derivats und eines von Iod, einer Iodverbindung, einer Dithiocarbaminsäure, einem Thiocyanatsalz und einem Thiocyanatester aufweist. Die derzeitige Situation ist es jedoch, dass von solchen konventionellen Versuchen noch kein zufriedenstellender Effekt erhalten wurde, z.B. im Hinblick darauf, dass eine Farbmigration stattfindet, die ein Ausbluten eines Bildes ergibt, wenn es einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit ausgesetzt wird.

Als Methoden zur Vorbeugung von Farbmigration nach dem Bedrucken wurden viele Methoden beschrieben, einschließlich der Zugabe eines kationischen Polymers mit tertiären oder quaternären Ammoniumsalzgruppen in einer Tintenaufnahmeschicht, und Zusatz eines Schlichtemittels, wie z.B. eines Alkylketendimers oder Alkenylbernsteinsäureanhydrids, in eine Tintenaufnahmeschicht. Die kombinierte Verwendung des vorstehend genannten Antioxidans, des Lichtstabilisators oder des Ultraviolett-Absorbers, zusammen mit einem kationischen Polymer oder einem Schlichtemittel, ergibt jedoch viele Probleme dahingehend, dass der Migrations-verhindernde Effekt verloren geht, und ein Bildfading nicht länger wirksam verhindert wird, sondern im Gegenteil verschlimmert werden kann. Es war deshalb schwierig, eine Farbmigration und ein Bildfading und eine Verfärbung gleichzeitig zu verhindern.

Im Hinblick auf die vorstehenden gegenwärtigen Verhältnisse ist die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungsblattes, das eine hohe Bilddichte ergibt, eine gute Farbtönung und Tintenabsorptionseigenschaft zeigt, und im Hinblick auf Bildfading und Verfärbung durch Lagerung während eines längeren Zeitraums, und ebenfalls im Hinblick auf eine Migration der Farbstoff-enthaltenden Tinte, inhibiert ist.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben verschiedene Untersuchungen durchgeführt, und ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt erhalten, das einen Druck von hervorragender Qualität ermöglicht und im Hinblick auf ein Bildfading und eine Verfärbung durch Lagerung während eines verlängerten Zeitraums und ebenfalls im Hinblick auf eine Farbmigration inhibiert ist. Als Ergebnis wurde gefunden, dass ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das eine Tintenaufnahmeschicht aufweist, die als prinzipielle Komponenten ein anorganisches Pigment und ein wasserlösliches Harz und/oder ein in Wasser dispergierbares Harz, eine Verbindung der nachstehend angegebenen Formel (1), ein Acrylamid-Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder ein Polyallylaminacetat, und eine Borverbindung in der Tintenaufnahmeschicht aufweist, es ermöglicht, die vorstehend beschriebene Aufgabenstellung zu erzielen, was zur Vervollständigung der folgenden Erfindung führte.

Erfindungsgemäß wird deshalb ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt bereitgestellt, das aus einem Schichtträger und mindestens einer Tintenaufnahmeschicht, die an mindestens einer Seite des Schichtträgers angeordnet ist, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenaufnahmeschicht umfasst:

mindestens eine Bindeharz, ausgewählt aus einem wasserlöslichen Harz und einem wasserdispergierbaren Harz,

ein anorganisches Pigment,

eine durch die folgenden Formel (1) repräsentierte Verbindung: worin R1 bis R4 gleich oder verschieden sein können und jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine durch -NR5R6 repräsentierte Gruppe bedeuten, R5 und R6 unabhängig von einander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe oder eine durch -NR7CSNR8R9 repräsentierte Gruppe bedeuten, R7 bis R9 gleich oder verschieden sein können und unabhängig von einander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe bedeuten,

mindestens ein kationisches Harz, ausgewählt aus einem Acrylamid/Diallylamin-hydrochlorid-Copolymer und einem Polyallylaminacetat, und

eine Borverbindung; und

das anorganische Pigment die Verbindung, das mindestens eine katonische Harz und die Borverbindung den folgenden Gleichungen (1) und (2) entsprechen: 4 × (B + C + D) ≤ AGleichung (1) und (B/D):C = 0,1:5 bis 15:0,1Gleichung (2), worin bedeuten

A:
Gewichtsanteil des anorganischen Pigments,
B:
Gewichtsanteil der Verbindung,
C:
Gewichtsanteil des mindestens einen kationischen Harzes, und
D:
Gewichtsanteil der Borverbindung.

Im erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsblatt ist das anorganische Pigment mindestens ein solches aus einem Aluminiumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur und einem Aluminiumoxidhydrat mit Pseudo-Boehmit-Struktur; die Borverbindung ist vorzugsweise Borsäure oder ein Boratsalz; und der Schichtträger ist vorzugsweise ein gießbestrichenes Papier, Barytpapier, mit Polyolefinharz beschichtetes Papier oder ein Film.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Tintenaufnahmeschicht ermöglicht das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt einen Druck mit hervorragenden Eigenschaften, d.h., Ausbildung von Bildern mit hervorragender Dichte und Farbton, und zeigt eine hervorragende Tintenabsorptionseigenschaft und inhibiertes Bildfading und Verfärbung durch Lagerung während eines längeren Zeitraums und ebenfalls inhibierte Farbmigration.

Beste erfindungsgemäße Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend spezifischer auf der Basis bestimmter bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.

Bevorzugte Beispiele des Schichtträgers zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können umfassen Schichtträger aus Papier oder dergleichen, wie z.B. gießbestrichenes Papier, Barytpapier und mit Harz beschichtetes Papier, von dem beide Seiten mit einem Harz, wie z.B. einem Polyolefin, beschichtet sind (nachstehend als "mit Harz beschichtetes Papier" bezeichnet), und Filme. Beispiele für die Filme können umfassen transparente Filme thermoplastischer Harze, wie z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyestern, Polymilchsäure, Polystyrol, Polyacetaten, Polyvinylchlorid, Celluloseacetat, Polyethylenterephthalat, Polymethylmethacrylat und Polycarbonaten.

Ebenfalls verwendbar ist angemessen geschlichtetes Papier, nicht-geschlichtetes Papier, beschichtetes Papier, blattartige Materialien (synthetisches Papier und dergleichen) aus durch anorganische Füllstoffe oder seine Bläschen opafizierten Filmen; und Blätter aus Glas oder Metallen. Um die Adhäsionsfestigkeit zwischen diesen Schichtträgern und den Tintenaufnahmeschichten zu verbessern, kann an die Oberflächen dieser Schichtträger eine Korona-Entladungsbehandlung oder verschiedene Grundierungsbehandlungen appliziert werden.

Das anorganische Pigment zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann sein Aluminiumoxidhydrate mit Boehmit-Struktur oder Aluminiumoxidhydrate mit Pseudo-Boehmit-Struktur. Diese Materialien können entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Im Hinblick auf die Form der vorstehend beschriebenen anorganischen Teilen liegt ihre mittlere Teilchengröße vorzugsweise im Bereich von 150 bis 250 nm, insbesondere im Bereich von 160 bis 230 nm, um eine Tintenaufnahmeschicht mit hohem Glanz und hoher Transparenz zu erhalten. Anorganische feine Teilchen, deren mittlere Teilchengröße kleiner als 150 nm ist, führen zu einer wesentlichen Verringerung der Tintenabsorptionseigenschaft, wodurch, wenn mit einem Drucker mit hoher Strahlgeschwindigkeit gedruckt wird, ein Tintenausbluten und ein Bördeln auftreten kann. Eine mittlere Teilchengröße von mehr als 250 nm ergibt andererseits eine Tintenaufnahmeschicht mit verringerter Transparenz und verringerter Druckdichte und Glanz. Jede "mittlere Teilchengröße", auf die hier Bezug genommen wird, kann durch dynamische Lichtstrahlungsmethode gemessen werden und kann aus einer Analyse bestimmt werden, die die in "Polymer Structures (2), Scattering Experiments and Form Observations, Chapter 1: Light Scattering" (KYORITSU SHUPPAN CO., LTD.; zusammengestellt von The Society of Polymer Science, Japan) oder "J. Chem. Phys., 70(B), 15 Apl., 3965 (1979)" beschriebene Kumulationsmethode verwendet.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Tintenaufnahmeschicht ausgebildet wird durch Verwendung der Verbindung der Formel (1), dem Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder Polyallylaminacetat und der Borverbindung, zusammen mit dem Pigment. In der durch die Formel (1) repräsentierten Verbindung haben R1 bis R9 die vorstehend angegebenen Bedeutungen. Wenn R1 bis R4 Alkylgruppen sind, sind solche mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Wenn R1 bis R4 Arylgruppe sind, sind Phenylgruppen oder Naphthylgruppen bevorzugt. Diese Alkyl- und Arylgruppen können unsubstituiert oder substituiert sein.

Spezifische Beispiele der durch die Formel (1) repräsentierten Verbindung können die nachstehend beschriebenen umfassen. Veranschaulichend für die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung, in denen R1 und R4 jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeuten, sind:

Veranschaulichend für die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung, in der mindestens einer der Reste R1 bis R4 eine durch -NR5R6 repräsentierte Gruppe ist, sind:

Veranschaulichend für die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung, in der einer der Reste R1 und R2 und einer der Reste R3 und R4 einen Ring bilden können, sind:

Vom Standpunkt der Tintenabsorptionseigenschaft und von Bildfading und Verfärbung verhindernden Effekten kann die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung vorzugsweise in einem Anteil von 0,1 bis 20 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des anorganischen Pigments enthalten sein. Der mehr bevorzugte Bereich beträgt 0,5 bis 15 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des anorganischen Pigments. In diesem mehr bevorzugten Bereich tritt beim Drucken kaum Tintenausbluten oder Bördeln auf.

In der vorliegenden Erfindung wird die Borverbindung zusammen mit der durch Formel (1) repräsentierten Verbindung verwendet. Die Borverbindung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise eine um ein Boratom als Zentrum ausgebildete Oxysäure oder ein Salz davon sein, wie z.B. Borsäure oder ein Boratsalz. Spezifische Beispiele können umfassen Orthophosphorsäure, Metaphosphorsäure, Hypoborsäure, Tetraborsäure und Pentaborsäure, und Salze davon.

Borsäure wird üblicherweise als Härter zur Verbesserung der filmbildenden Eigenschaften, der Wasserbeständigkeit und der Filmfestigkeit von aus hydrophilen Polymeren gebildeten Filmen verwendet. Abhängig von der Art der in den zu verwendenden Polymeren enthaltenen reaktiven Gruppen werden verschiedene Härter ausgewählt. Im Falle eines Polyvinylalkohol-Harzes wird z.B. ein Epoxyhärter oder ein anorganischer Härter, wie z.B. Borsäure, oder ein wasserlösliches Aluminiumsalz verwendet. Die Rolle der Borverbindung in der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, den ein Fading verhindernden Effekt oder den eine Verfärbung verhindernden Effekt bei Bildern zu erhöhen, wenn sie zusammen mit der durch Formel (1) repräsentierten Verbindung im Tintenstrahlaufzeichnungsblatt verwendet wird, und ist deshalb verschieden von der der gleichen Verbindung, in der ihre Anwendung auf den Effekt als Härter beschränkt ist.

Um den synergistischen Effekt der Verhinderung von Fading und Verfärbung von Bildern und die gute Beschichtungsstabilität auszubilden, kann die Borverbindung vorzugsweise in einem Anteil von 0,5 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des anorganischen Pigments enthalten sein. Insbesondere kann die Borverbindung in einem Anteil von 1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des anorganischen Pigments enthalten sein, und das Mischgewichtsverhältnis der Borkomponente zur durch die Formel (1) repräsentierten Verbindung soll wünschenswerterweise der folgenden Gleichung (3) entsprechen: 0,1 ≤ B/D ≤ 15Gleichung (3) worin B und D die gleiche Bedeutung wie vorstehend angegeben besitzen. Sofern B/D in diesen Bereich fällt, kann für Bilder ein verbesserter, das Fading verhindernder Effekt und ein Verfärbung verhindernder Effekt erreicht werden.

In der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, eine Tintenaufnahmeschicht unter Verwendung eines kationischen Harzes in Kombination mit der durch Formel (1) repräsentierten Verbindung und der Borverbindung auszubilden. Beispiele für das kationische Harz umfassen Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymere und Polyallylaminacetate, von denen jedes hervorragend ist zur Bereitstellung einer Beschichtungsformulierung mit Stabilität und die eine Farbmigration bei Bildung einer Tintenaufnahmeschicht in der vorliegenden Erfindung wirksam verhindert. Diese bevorzugten kationischen Harze können entweder allein oder in Kombination verwendet werden.

Ein Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist ein durch die nachstehend beschriebene Formel (2) repräsentiertes Copolymer, das aus Acrylamid und Diallylaminhydrochlorid als Bestandteile ausgebildet ist. In der Formel liegt der Molenbruch (n) des Diallylamins im allgemeinen in einem Bereich von 0,1 bis 0,99, vorzugsweise in einem Bereich von 0,15 bis 0,95, während der Molenbruch (m) des Acrylamids im allgemeinen im Bereich von 0,01 bis 0,9, vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bis 0,85, liegt. Ein Diallylamin-Molverhältnis von kleiner als 0,1 kann Wasserbeständigkeit und einen die Migration verhindernden Effekt nach Tintenstrahlaufzeichnung nicht vollständig erbringen, weshalb seine Verwendung in einem extrem kleinen Molenbruch nicht sehr praktisch ist. Als Anordnung der Monomer-Einheiten in der Polymerkette ist jede Struktur verwendbar, damit das Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer in einer statistischen, alternierenden, Block- oder Mehrfach-Block-Copolymerisationsform vorliegen kann.

Ein Polyallylaminacetat, das bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist ein aus den durch die folgende Formel (3) repräsentierten Struktureinheiten ausgebildetes Polyallylamin-Derivat, worin n für eine positive Zahl steht, die den Polymerisationsgrad anzeigt

Im Hinblick auf die massegemittelte Molekülmasse des in der vorliegenden Erfindung verwendeten kationischen Harzes besteht keine besondere Beschränkung, obwohl sie vorzugsweise im Bereich von 1.000 bis 200.000, insbesondere von 5.000 bis 200.000, liegen kann. Eine massegemittelte Molekülmasse von weniger als 1.000 führt zu Aufzeichnungsbildern mit unbefriedigender Wasserbeständigkeit, während eine massegemittelte Molekülmasse von mehr als 200.000 zu einer Beschichtungsformulierung führt, deren Viskosität zu hoch ist, um ein leichtes Handling zu ermöglichen. Ein kationisches Harz mit hohem Molekulargewicht tendiert außerdem aufgrund der sterischen Hinderung durch seine Molekülstruktur zu einer Verringerung in der Effizienz des Bindens mit Farbstoffmolekülen, weshalb ein Wasserbeständigkeit verleihender Effekt nicht zufriedenstellend erzielt werden kann, insbesondere wenn es in kleinen Anteilen zugefügt wird.

Die vorstehend beschriebenen kationischen Harze, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, werden allgemein als Farbfixiermittel verwendet, um die Ausbildung von Bildern mit verbesserter Wasserbeständigkeit auf Tintenstrahlaufzeichnungsblättern zu ermöglichen. Diese Farbfixiermittel bilden ein Satz mit einem Farbstoff, der eine oder mehrere anionische Gruppen aufweist, und macht den Farbstoff in Wasser unlöslich, wodurch Bilder mit verbesserter Wasserbeständigkeit ausgebildet werden können. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass, wenn Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder Polyallylaminacetat in einer Tintenaufnahmeschicht verwendet wird, in der, wie vorstehend beschrieben, die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung und die Borverbindung beide enthalten sind, kann das Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder das Polyallylaminacetat Wasserbeständigkeit und einen die Farbmigration verhindernden Effekt verleihen, und kann darüber hinaus den Effekt zur Verhinderung von Fading und Verfärbung von Bildern weiter verbessern.

Der Anteil des zu verwendenden Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymers und/oder des Polyallylaminacetats variiert außerdem, abhängig vom Anteil des anorganischen Pigments und dem als Bindemittel zu verwendenden Anteil des wasserlöslichen Harzes und/oder des in Wasser dispergierbaren Harzes. Im allgemeinen ist es jedoch bevorzugt, das Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder das Polyallylaminacetat in einem Anteil von 0,05 bis 5 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des anorganischen Pigments zu verwenden. Außerdem liegt das Mischgewichtsverhältnis der durch die Formel (1) repräsentierten Verbindung, des Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymers und/oder des Polyallylaminacetats und der in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Borverbindung vorzugsweise in einem durch die folgende Gleichung (2) definierten Bereich: (B/D):C = 0,1:5 bis 15:0,1Gleichung (2), worin B, C und D die gleichen Bedeutungen wie vorstehend definiert besitzen.

Wenn das Verhältnis von C zu (B/D) in den vorstehenden Bereich fällt, können Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, die im Fading und Verfärbung verhindernden Effekt bei Bildern weiter verbessert sind, und mit hervorragendem die Farbmigration verhindernden Effekt erhalten werden.

In der vorliegenden Erfindung ist es auch bevorzugt, die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung, das Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder das Polyallylaminacetat und die Borverbindung in einem solchen Mischgewichtsverhältnis zuzufügen, dass sie innerhalb des (B/D):C = 0,1:5 bis 15:0,1 (Gleichung 2) entsprechenden Bereichs 4 × (B + C + D) ≤ A (Gleichung 1) erfüllen, worin A, B, C und D die gleichen wie vorstehend definierten Bedeutungen besitzen, d.h., die Summe von B, C und D beträgt 25 Gew.-Teile oder weniger pro 100 Gew.-Teile des anorganischen Pigments. Insbesondere fällt (B + C + D) in einen Bereich von 0,65 bis 25 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des anorganischen Pigments. Wenn (B + C + D) 25 Gew.-Teile übersteigt, unterliegt die Viskosität der zur Bildung einer Tintenaufnahmeschicht verwendeten Beschichtungsformulierung wesentlichen Veränderungen im Laufe der Zeit, was möglicherweise zu einer Verringerung der Stabilität des Beschichtungsvorgangs führt. Wenn (B + C + D) kleiner als 0,65 Gew.-Teile beträgt, können in einigen Fällen der ein Bildfading und eine Verfärbung verhindernde Effekt und der eine Migration verhindernde Effekt, von denen beide eine Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung sind, nicht vollständig erreicht werden.

Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt kann erhalten werden, indem man eine Beschichtungsformulierung aus den vorstehend beschriebenen Komponenten herstellt und die Beschichtungsformulierung dann auf eine Oberfläche des Schichtträgers unter Bildung einer Tintenaufnahmeschicht appliziert. Diese Tintenaufnahmeschicht kann vorzugsweise Blasen enthalten, die durch das anorganische Pigment und eine geringe Menge eines wasserlöslichen Harzes und/oder eines in Wasser dispergierbaren Harzes ausgebildet werden. Um kleinere Blasen zu erhalten, ist die Verwendung eines Aluminiumoxidhydrats mit Boehmit-Struktur oder eines Aluminiumoxidhydrats mit Pseudo-Boehmit-Struktur als anorganisches Pigment erforderlich. Besonders bevorzugt ist ein Aluminiumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur oder ein Aluminiumoxidhydrat mit Pseudo-Boehmit-Struktur, deren BET-spezifische Oberfläche mindestens 50 m2/g beträgt.

Ein in der vorliegenden Erfindung verwendbares Aluminiumoxidhydrat kann durch die folgende Formel (4) repräsentiert werden: worin n für eine der ganzen Zahlen 0, 1, 2 und 3 steht, und m für einen Wert von 0 bis 10, vorzugsweise von 0 bis 5, steht. Weil mH2O eine entfernbare Wasserphase bedeutet, die in vielen Fälle nicht an der Bildung eines Kristallgitters teilnimmt, kann m für einen Wert stehen, der keine ganze Zahl bedeutet. Es ist darauf hinzuweisen, dass m den Wert von 0 erreichen kann, wenn ein Aluminiumoxidhydrat dieser Sorte einer Kalzinierung unterworfen wird.

Im allgemeinen ist ein Aluminiumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur eine Schichtverbindung, deren (020)-Kristallebene eine große Ebene bildet, und zeigt in seinem Röntgenbeugungsbild einen besonderen Beugungs-Peak. Als Boehmit-Struktur ist es möglich, grundsätzlich zur vollständigen Boehmit-Struktur eine Struktur zu verwenden, die überschüssiges Wasser zwischen den Schichten der (020)-Ebenen enthält, und "Pseudo-Boehmit" genannt wird. Ein Röntgenbeugungsbild dieses Pseudo-Boehmits zeigt einen breiteren Beugungs-Peak als vollständiger Boehmit. Weil vollständiger Boehmit und Pseudo-Boehmit nicht klar von einander unterscheidbar sind, werden sie nachfolgend, wenn nicht anders spezifisch angegeben, kollektiv als Aluminiumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur bezeichnet.

Im Hinblick auf das Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumoxidhydrats, das die Boehmit-Struktur aufweist, und in einem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsblatt enthalten ist, besteht keine besondere Beschränkung. Es kann deshalb nach irgendeinem bekannten Verfahren hergestellt werden, solange es ein Aluminumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur bilden kann, z.B. durch Hydrolyse eines Aluminiumalkoxids oder Hydrolyse von Natriumaluminat.

Wie in JP 56-120508 A beschrieben, kann auch ein Aluminiumhydrat, das aufgrund seiner Röntgenbeugung amorph ist, verwendet werden, indem man es einer Hitzebehandlung bei 50°C oder höher in Gegenwart von Wasser unterwirft und seine Struktur in die Boehmit-Struktur überführt. Als besonders bevorzugtes Verfahren kann eine Aluminiumoxidverbindung erhalten werden durch Zugeben einer Säure zu einem langkettigen Aluminiumalkoxid und Durchführen seiner Hydrolyse und Deflockulation.

Der Ausdruck "langkettiges Aluminiumalkoxid", wie er hier verwendet wird, bedeutet ein Alkoxid mit 5 oder mehr Kohlenstoffatomen. Die Verwendung eines Aluminiumalkoxids mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen ist bevorzugt, weil ein solches langkettiges Aluminiumalkoxid die Eliminierung des alkoholischen Anteils und eine Formkontrolle des resultierenden Aluminiumhydrats erleichtert, wie dies nachstehend beschrieben wird.

Als zuzugebende Säure kann eine oder mehrere Säuren aus organischen Säuren und anorganischen Säuren ausgewählt und verwendet werden. Salpetersäure ist vom Standpunkt der Effizienz der Hydrolysereaktion und der Formkontrolle und Dispergierbarkeit des resultierenden Aluminiumhydrats am meisten bevorzugt. Nach dieser Stufe kann eine hydrothermale Synthese zur Steuerung der Teilchengröße durchgeführt werden. Wenn die hydrothermale Synthese unter Verwendung einer Aluminiumoxidhydrat-Dispersion, die Salpetersäure enthält, durchgeführt wird, wird die Salpetersäure in der Dispersion als Nitratgruppen an Oberflächen des Aluminiumoxidhydrats angezogen, wodurch das Aluminiumoxidhydrat in seiner Wasserdispergierbarkeit verbessert wird.

Das vorstehend beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass im Vergleich zu Herstellungsverfahren von Aluminiumoxidhydrogel oder kationischem Aluminiumoxid Verunreinigungen, wie z.B. verschiedene Ionen-Arten, kaum eingemischt werden. Ein langkettiges Aluminiumalkoxid hat außerdem den weiteren Vorteil, dass, weil Alkohol nach der Hydrolyse leicht zu eliminieren ist, die Dealkoholisierung des Aluminiumoxidhydrats im Vergleich zur Verwendung eines kurzkettigen Alkoxids, wie z.B. Aluminiumisopropoxid, vollständig bewirkt werden kann.

Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt kann erhalten werden durch Mischen einer Zusammensetzung, die das anorganische Pigment, die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung, das Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder das Polyallylaminacetat und die Borverbindung, zusammen mit einem wasserlöslichen Harz und/oder einem in Wasser dispergierbaren Harz und einem wässerigen Medium, in den nötigen Mengen umfasst, zu einer Beschichtungsformulierung, Applizieren der Beschichtungsformulierung auf eine Oberfläche des Schichtträgers und nachfolgendes Trocknen der so applizierten Beschichtungsformulierung zu einer Tintenaufnahmeschicht.

Als Aufbau des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsblattes ist es möglich, einen Aufbau zu wählen, bei dem eine Tintenaufnahmeschicht auf dem Schichtträger, wie einem beschichteten Papier oder einem beschichteten Film, angeordnet ist; eine Konstruktion, bei der eine Tintenaufnahmeschicht durch Imprägnieren eines Schichtträgers mit einem Teil oder einem Großteil der Beschichtungsformulierung in Nachbarschaft einer Oberfläche des Schichtträgers ausgebildet ist; oder eine Konstruktion, bei der eine Tintenaufnahmeschicht durch Applizieren einer kleinen Menge einer Beschichtungsformulierung auf eine Oberfläche eines Schichtträgers ausgebildet ist. In der vorliegenden Erfindung werden alle diese Konstruktionen durch den Ausdruck, dass "eine Tintenaufnahmeschicht auf der Oberfläche eines Schichtträgers ausgebildet wird" umfasst.

Veranschaulichend für das wasserlösliche Harz und/oder das in Wasser dispergierbare Harz, das in der Beschichtungsformulierung enthalten ist, sind Stärke, Gelatine und Kasein, und modifiziere Produkte davon; Cellulose-Derivate, wie z.B. Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose; vollständig oder teilweise verseifte Polyvinylalkohole und modifizierte Produkte davon (einschließlich von mit Kationen, Anionen, Silanolen oder dergleichen modifizierten); Harnstoffharze; Melaminharze; Epoxyharze; Epichlorhydrinharze; Polyurethanharze; Polyethylen/Imin-Harze; Polyamidharze; Polyvinylpyrrolidonharze; Polyvinylbutyralharze; Poly(meth)acrylsäure und Copolymere davon; Acrylamidharze; Maleinsäurepolymere; Polyesterharze; SBR-Latex; NBR-Latex; Methylmethacrylat/Butadien-Copolymer-Latex; Acrylpolymerlatices, wie z.B. Acrylatester-Copolymere; Vinylpolymerlatices, wie z.B. Ethylen/Vinylacetat-Copolymer; und durch funktionelle Gruppen modifiziere Polymerlatices, ausgebildet durch Binden kationischer Gruppen oder anionischer Gruppen an eine Vielzahl dieser Polymerlatices. Bevorzugt ist ein durch Hydrolysieren von Polyvinylacetat erhaltener Polyvinylalkohol mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 300 bis 5.000. Sein Verseifungsgrad beträgt vorzugsweise 70 bis weniger als 100%, wobei 80 bis 99,5% besonders bevorzugt sind. Diese wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Harze können entweder allein oder in Kombination verwendet werden.

Das Mischverhältnis des anorganischen Pigments zum wasserlöslichen Harz und/oder dem in Wasser dispergierbaren Harz in der Beschichtungszusammensetzung liegt vorzugsweise im Bereich von 1:1 bis 30:1, wobei ein Bereich von 3:1 bis 20:1 besonders bevorzugt ist. Das Einstellen des Anteils des wasserlöslichen Harzes und/oder des in Wasser dispergierbaren Harzes innerhalb dieses Bereichs macht es möglich, die resultierende Tintenaufnahmeschicht mit einer Widerstandsfähigkeit gegenüber Rissbildung oder Ausscheidung von Staub und ebenfalls mit guten Tintenabsorptionseigenschaften zu versehen.

Im Hinblick auf das wässerige Medium in der Beschichtungsformulierung besteht keine besondere Beschränkung, solange es Wasser oder eine Mischung aus Wasser und einem mischbaren organischen Lösungsmittel ist. Beispiele für das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel können umfassen Alkohole, wie z.B. Methanol, Ethanol und Propanol, Niederalkylether mehrwertiger Alkohole, wie z.B. Ethylenglykolmonomethylether und Ethylenglykoldimethylether; Ketone, wie z.B. Aceton und Methylethylketon; und Ether, wie z.B. Tetrahydrofuran.

Im Hinblick auf die Konzentration der Feststoffe in der zur Bildung einer Tintenaufnahmeschicht eingestellten Beschichtungsformulierung besteht keine besondere Beschränkung, solange die Beschichtungsformulierung eine Viskosität aufweist, die ausreicht, um die Tintenaufnahmeschicht auf dem Schichtträger auszubilden. Die bevorzugte Feststoffkonzentration kann jedoch im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungsformulierung, liegen. Eine Feststoffkonzentration von weniger als 5 Gew.-% führt zu der Notwendigkeit, das Beschichtungsgewicht zur Bildung einer Tintenaufnahmeschicht mit ausreichender Dicke zu erhöhen. Da eine längere Zeit und eine höhere Energie zum Trocknen erforderlich sind, könnte eine solch niedrige Feststoffkonzentration in einigen Fällen nicht wirtschaftlich sein. Eine Feststoffkonzentration von mehr als 50 Gew.-% ergibt andererseits eine Beschichtungsformulierung mit hoher Viskosität, und in einigen Fällen kann die Beschichtungsfähigkeit verringert sein.

Um eine solche Beschichtungsformulierung auf einem Schichtträger zu applizieren, kann eine übliche Beschichtungsmethode verwendet werden, wie z.B. Wirbelbeschichten, Walzenbeschichten, Rakelbeschichten, Luftmesserbeschichten, Gitterwalzenbeschichten, Stabbeschichten, Leimpressenbeschichten, Sprühbeschichten, Prägebeschichten, Florstreichverfahren, Stabrakelbeschichten, Gießlippenbeschichten oder Schlitzdüsenbeschichten. Nach dem Beschichten kann die Oberflächenglätte der Tintenaufnahmeschicht unter Verwendung einer Kalanderwalze oder dergleichen, wie erforderlich, verbessert werden.

Wenn ein Schichtträger mit einer hohen Glätte, wie z.B. Harz-beschichtetes Papier oder ein Film, als Schichtträger verwendet wird, wird das resultierende erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen, deren Glätte hoch ist, ohne dass irgendeine Behandlung oder eine Bearbeitung nach der Applikation der Beschichtungsformulierung erforderlich ist. Wenn ein Glanz erforderlich ist, der so hoch ist wie bei einem Silberhalogenidbild, beträgt die arithmetische Mittel-Rauheit (Ra) der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht vorzugsweise 0,1 &mgr;m oder weniger, gemessen durch Einstellen des Grenzwertes und der Messlänge bei 0,25 mm und 1,25 mm, wie in JIS-B-0601 spezifiziert.

Für das Beschichtungsgewicht der Beschichtungsformulierung auf dem Schichtträger liegt der bevorzugte Bereich bei 0,5 bis 60 g/m2, und der besonders bevorzugte Bereich bei 5 bis 55 g/m2. Ein Beschichtungsgewicht von kleiner als 0,5 g/m2 kann zur Bildung einer Tintenaufnahmeschicht führen, die unfähig ist, Wasser ausreichend von der Tinte zu absorbieren, wodurch die Tinte verlaufen oder ein Bild ausbluten kann. Ein Beschichtungsgewicht von mehr als 60 g/m2 führt andererseits zum Auftreten einer Kräuselung auf dem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt beim Trocknen, wodurch vorteilhafte Effekte nicht in so einem markanten Ausmaß wie erwartet zu erzielen sind.

Zur Verwendung der durch die Formel (1) repräsentierten Verbindung und dem Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder Polyallylaminacetat können die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung und das (die) spezifische(n) kationische(n) Harz(e) verwendet werden, indem man sie direkt zu einer wie vorstehend beschriebenen Beschichtungsformulierung zugibt, oder sie einem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt zugibt, an dem eine Tintenaufnahmeschicht mit dem anorganischen Pigment und der (den) anderen Komponente(n) ausgebildet wurde. Im Falle der letzteren Methode können die durch die Formel (1) repräsentierte Verbindung und das kationische Harz (die kationischen Harze) der Tintenaufnahmeschicht zugegeben werden, indem man sie vorher in einem Lösungsmittel löst oder dispergiert und dann das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt in die Lösung eintaucht oder die Lösung über das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt aufschichtet.

Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt kann erhalten werden, indem man die Beschichtungsformulierung auf dem Schichtträger durch eine dieser Beschichtungsmethoden appliziert und die so applizierte Beschichtungsformulierung in einem Trockner, wie z.B. einem Heißlufttrockner, einer Heißtrommel oder einem fernen Infrarot-Trockner, trocknet. Der Schichtträger kann auf einer Seite davon mit einer Tintenaufnahmeschicht oder an beiden Seiten davon mit Tintenaufnahmeschichten versehen werden. Wenn die Tintenaufnahmeschichten auf beiden Seiten appliziert werden, können diese Tintenaufnahmeschichten die gleiche Zusammensetzung oder verschiedene Zusammensetzungen aufweisen.

Zur Tintenaufnahmeschicht des erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsblatts können andere Materialien in einem Ausmaß zugefügt werden, das seine Wirkungsweise als Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nicht verschlechtert. Beispiele für solche Materialien können umfassen Beizenfarbstoffe, Beizenpigmente, Dispersionsmittel, Verdickungsmittel, pH-Einstellmittel, Schmiermittel, Fließmodifikatoren, oberflächenaktive Mittel, antistatische Mittel, Entschäumungsmittel, Schauminhibitoren, Penetriermittel, fluoreszierende Weißmacher, Ultraviolettabsorber und Antioxidantien.

Obwohl es nicht klar ist, warum das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, wie vorstehend beschrieben, einen Druck mit hervorragender Qualität ermöglicht und insbesondere hervorragende Effekte zur Inhibierung von Fading und Verfärbung von Bildern durch Lagerung während eines verlängerten Zeitraums zeigt, scheinen bestimmte Wechselwirkungen zwischen der durch die Verbindung der Formel (1) repräsentierten Verbindung, der Borverbindung und dem Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymer und/oder dem Polyallylaminacetat solche Effekte hervorzurufen.

Im Hinblick auf die zu verwendende Tinte zur Durchführung einer Aufzeichnung auf dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsblatt besteht keine besondere Beschränkung. Es ist jedoch bevorzugt, Tinten auf Wasserbasis für das Tintenstrahlaufzeichnen zu verwenden, in denen ein Farbstoff oder Pigment als Farbmittel verwendet wird, eine Mischung aus Wasser und einem in Wasser mischbaren Lösungsmittel als Medium verwendet wird, und der Farbstoff oder das Pigment in dem Medium gelöst oder dispergiert wird.

Als Verfahren zur Durchführung der Ausbildung eines Bildes durch Applizieren der vorstehend beschriebenen Tinte auf dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial ist eine Tintenstrahlaufzeichnung besonders geeignet. Es kann irgendein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet werden, solange es eine Tinte auf einem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt applizieren kann, indem man die Tinte dazu wirksam veranlasst, aus einer Düse auszuspritzen. Ein besonders geeignetes Verfahren ist ein wie in JP 54-59936 A beschriebenes Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren oder dergleichen, worin als Ergebnis der Einwirkung thermischer Energie eine Tinte einer raschen Veränderung im Volumen unterliegt, und die resultierende Kraft die Tinte dazu zwingt, herauszuspritzen.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend noch spezifischer auf der Basis von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben, in denen jede Bezeichnung "Teil" oder "Teile" oder "%" sich, wenn nicht anders spezifisch angegeben, auf das Gewicht bezieht.

Bewertungen und Messungen verschiedener physikalischer Eigenschaften jedes Tintenstrahlaufzeichnungsblattes wurden in der vorliegenden Erfindung nach den folgenden Methoden durchgeführt.

< Bewertung 1: Fading und Verfärbung inhibierende Effekte >

Auf jedes Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wurde ein Volldruck (Tintenpunktfläche: 100%) mit einfarbigen Tinten von Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (Bk) unter Verwendung einer Tintenstrahlaufzeichnungsmaschine ("BJF900", Handelsname; hergestellt von Canon Inc.) durchgeführt. Mittels eines Ozon-Einwirkungs-Testgerät (hergestellt von SUGA TEST INSTRUMENTS CO., LTD.; speziell angefordertes Gerät) wurde das aufgezeichnete Blatt 3 ppm Ozon 2 Stunden lang bei 40°C und 55% RH (relative Luftfeuchtigkeit) ausgesetzt. Veränderungen in der Farbwahrnehmung an den bedruckten Flächen wurden visuell bewertet. Tintenstrahlaufzeichnungsblätter wurden mit "A" bewertet, wenn keine Veränderung der Farbwahrnehmung im Hinblick auf irgendeine der Farben festgestellt wurde, Tintenstrahlaufzeichnungsblätter wurden mit "B" bewertet, wenn ein geringer Unterschied in der Farbwahrnehmung im Hinblick auf mindestens eine der Farben festgestellt wurde, und Tintenstrahlaufzeichnungsblätter wurden mit "C" bewertet, wenn ein beträchtlicher Unterschied in der Farbwahrnehmung im Hinblick auf mindestens eine der Farben festgestellt wurde.

< Bewertung 2: Migration verhindernder Effekt >

Unter Verwendung der Tintenstrahlaufzeichnungsmaschine ("BJF900", Handelsname; hergestellt von Canon Inc.) wurde ein Volldruck (Tintenpunktfläche: 100%) mit den einfarbigen Tinten Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (Bk) an jedem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt durchgeführt. Das aufgezeichnete Blatt wurde 1 Woche lang einer Umgebung von 30°C und 80% RH ausgesetzt. Der Grad der Migration der individuellen Farbstoffe wurde visuell bewertet. Tintenstrahlaufzeichnungsblätter wurden mit "A" bewertet, wo keine Migration im Hinblick auf irgendeine Farbe stattfand, Tintenstrahlaufzeichnungsblätter wurden mit "B" bewertet, wenn eine geringe Migration im Hinblick auf mindestens eine der Farben stattfand, und Tintenstrahlaufzeichnungsblätter wurden mit "C" bewertet, wenn eine beträchtliche Migration im Hinblick auf mindestens eine der Farben stattfand.

< Messung 1: Oberflächenrauhigkeit >

Unter Verwendung von "Form Talysurf S5" (Handelsname, hergestellt von Taylor Hobson Ltd.) wurde die arithmetische mittlere Rauhigkeit Ra (&mgr;m) auf der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht auf jedem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemessen, indem man den Grenzwert und die Messlänge bei 0,25 mm und 1,25 mm, wie in JIS-B-0601 spezifiziert, festsetzte.

< Messung 2: Glanz >

Unter Verwendung eines Glanzmessers ("VG-2000", Handelsname; hergestellt von Nippon Denshoku Inidustries Co., Ltd.) wurde der 75-deg. Specular gloss, wie in JIS-Z-8741 spezifiziert, der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht auf jedem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt gemessen.

< Herstellung einer Dispersion aus Aluminiumoxidhydrat >

Nach dem im US-Patent Nr. 4 242 271 beschriebenen Verfahren wurde Aluminiumdodexid hergestellt. Nach dem im US-Patent Nr. 4 202 870 beschriebenen Verfahren wurde das Aluminiumdodexid dann zur Herstellung einer Aluminiumoxid-Aufschlämmung hydrolysiert. Zur Aluminiumoxid-Aufschlämmung wurde Wasser zugegeben, bis der Gehalt an Aluminiumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur 7,7% erreichte. Zu diesem Zeitpunkt betrug der pH-Wert der Aluminiumoxid-Aufschlämmung 9,4. Zur Aufschlämmung wurde eine 3,9%ige Salpetersäurelösung zugegeben, um ihren pH-Wert einzustellen.

Unter Verwendung eines Autoklaven wurde die Aufschlämmung (Voralterungs-pH: 6,0), dann einer Alterung unterworfen (Alterungstemperatur: 150°C, Alterungszeit: 6 Stunden), um ein kolloidales Sol zu erhalten. Das kolloidale Sol wurde zu einem Aluminiumoxidhydrat-Pulver bei einer Einlasstemperatur von 87°C sprühgetrocknet. Das so erhaltene Pulver war ein Aluminiumoxidhydrat, dessen Teilchenform und Kristallstruktur plattenförmig bzw. mit Boehmit-Struktur waren. Das Aluminiumoxidhydrat-Pulver mit Boehmit-Struktur wurde dann mit einer Konzentration von 17% mit deionisiertem Wasser gemischt, um eine Aluminiumoxidhydrat-Dispersion A herzustellen.

Beispiel 1

Die Aluminiumoxidhydrat-Dispersion A wurde bei 2.000 UpM 5 Minuten lang in einem Homomischer (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) gerührt, um eine Dispersion B zu erhalten. In die Dispersion B (100 Teile) wurde N,N'-Diethylthioharnstoff (0,340 Teile, 2%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat), eine 3%ige wässerige Lösung von Borsäure (22,67 Teile, 4%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) und "SumirezResin 1001" (0,567 Teile, 1%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat: Handelsname für ein Acrylamid/Diallylamin-hydrochlorid-Copolymer, 30%ige wässerige Lösung; Produkt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) zugemischt. Zur resultierenden Mischung wurde eine Lösung (17,0 Teile) von Polyvinylalkohol (5 Teile; "PVA-224", Handelsname; Produkt von Kuraray Co., Ltd.) in deionisiertem Wasser (45 Teile) zugegeben, um eine Beschichtungsformulierung herzustellen. Unter Verwendung eines harzbeschichteten Papiers mit einer flächenbezogenen Masse von 234 g/m2 (Produkt von Oji Paper Co., Ltd.) als Schichtträger, wurde die vorstehend hergestellte Beschichtungsformulierung auf den Schichtträger mittels Schmelzbeschichten aufgetragen und ergab ein Trockenbeschichtungsgewicht von 30 g/m2. Der so beschichtete Basisträger wurde dann in einen Ofen (hergestellt von Yamato Scientific Co., Ltd.) gegeben, in dem der beschichtete Schichtträger bei 100°C 30 Minuten lang unter Bildung einer Tintenaufnahmeschicht getrocknet wurde. Unter Verwendung des so erhaltenen Tintenstrahlaufzeichnungsblattes wurden die vorstehend beschriebenen Tests für die Bewertungen 1 und 2 und die Messungen 1 und 2 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 2

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge der 3%igen wässerigen Lösung von Borsäure und "SumirezResin 1001" auf 11,33 Teile (2%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) und 0,283 Teile (0,5%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) geändert wurden, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 3

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass N,N'-Dimethylthioharnstoff (0,170 Teile, 1%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) anstelle von N,N'-Diethylthioharnstoff verwendet wurde und die Mengen der 3%igen wässerigen Lösung von Borsäure und "SumirezResin 1001" auf 5,67 Teile (1%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) und 0,057 Teile (0,1%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) geändert wurden, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 4

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass Thiosemicarbazid (2,55 Teile, 15%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) anstelle von N,N'-Diethylthioharnstoff verwendet wurde, und die Menge der 3%igen wässerigen Lösung von Borsäure und "SumirezResin 1001" auf 5,67 Teile (1%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) und 1,70 Teile (3%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) geändert wurden, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 5

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 4 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Mengen an Thiosemicarbazid und "SumirezResin 1001" auf 1,19 Teile (7%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) bzw. 1,13 Teile (2%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) geändert wurden, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 6

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 4 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass die 3%ige wässerige Lösung von Borsäure auf 28,33 Teile (5%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) geändert wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 7

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass "PAA-CH2CO2H-L" (Handelsname für Polyallylaminacetat, 25%ige Lösung; Produkt von Nitto Boseki Co., Ltd.) in einem Anteil von 0,340 Teile (0,5%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) anstelle von "SumirezResin 1001" zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 8

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass "PAA-CH2CO2H-L" in einem Anteil von 0,680 Teile (1%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) anstelle von "SumirezResin 1001" zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 9

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge der 3%igen wässerigen Lösung von Borsäure auf 5,67 Teile (1%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) geändert wurde, und "PAA-CH2CO2H-L" in einem Anteil von 3,06 Teilen (4,5%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) anstelle von "SumirezResin 1001" zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 10

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass "PAA-CH2CO2H-L" (0,340 Teile, 0,5%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) zusätzlich zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 1

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass "SumirezResin 1001" nicht zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 2

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass N,N'-Diethylthioharnstoff nicht zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 3

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass weder N,N'-Diethylthioharnstoff noch "SumirezResin 1001" zugegeben wurden, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 4

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass "PAA-HCl-3L" (Handelsname für Polyallylaminacetat, 50% wässerige Lösung; Produkt von Nitto Boseki Co., Ltd.) in einem Anteil von 0,170 Teilen (0,5%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) anstelle von "SumirezResin 1001" zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 5

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass "Sunfix 414" (Handelsname für Polyalkylenpolyamin-dicyandiamid-Polykondensationsprodukt, 50% wässerige Lösung; Produkt von Sanyo Chemical Industries, Ltd.) in einem Anteil von 0,170 Teilen (0,5%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) anstelle von "SumirezResin 1001" zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 6

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass "PAS-M-1" (Handelsname für Diallylmethylaminhydrochlorid-Polymer, 60% wässerige Lösung; Produkt von Nitto Boseki Co.; Ltd.) in einem Anteil von 0,142 Teilen (0,5%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) anstelle von "SumirezResin 1001" zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 7

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass Borsäure nicht zugegeben wurde, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 8

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 4 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Mengen von Thiosemicarbazid und der 3%igen wässerigen Lösung von Borsäure auf 3,40 Teile (20%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) bzw. 17,0 Teile (3%, bezogen auf das Aluminiumoxidhydrat) geändert wurden, und die Bewertungs- und Messtests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

Aus den vorstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen ist es ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, von den jedes die durch Formel (1) repräsentierte Verbindung, das spezifische kationische Harz und die Borverbindung in ihren Tintenaufnahmeschichten enthielt, die mit

Ozon verbundene Verfärbung und das Fading von Bildern inhibierte und eine hervorragende Bildbeständigkeit in Räumen aufwies. Gleichzeitig wurde die Farbstoffmigration in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit ebenfalls verhindert, wodurch sich eine hervorragende Lagerfähigkeit der Bilder während eines längeren Zeitraums ergab. Die Verwendung der Konstruktion einer erfindungsgemäßen Tintenaufnahmeschicht in Kombination mit einem Schichtträger mit hoher Glätte, wie z.B. harzbeschichtetem Papier oder einem Film, machten es außerdem möglich, eine Oberfläche mit hoher Glätte zu erhalten, ohne dass irgendeine zusätzliche Behandlung oder Verarbeitung nach der Beschichtung notwendig war.

Industrielle Anwendbarkeit

Die Einarbeitung einer durch die Formel (1) repräsentierten Verbindung eines Acrylamid/Diallylaminhydrochlorid-Copolymers und/oder Polyallylaminacetats, eines anorganischen Pigments, wie in Anspruch 1, und einer Borverbindung in einem spezifischen Verhältnis in eine Tintenaufnahmeschicht kann ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt bereitstellen, das ein Drucken mit hervorragender Qualität ermöglicht und das Bildfading und die Verfärbung durch Lagerung während eines längeren Zeitraums und ebenfalls eine Farbstoffmigration inhibiert.


Anspruch[de]
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, bestehend aus einem Schichtträger und einer auf mindestens einer Seite des Schichtträgers angeordneten Tintenaufnahmeschicht, worin die Tintenaufnahmeschicht umfasst:

mindestens eine Bindeharz, ausgewählt aus einem wasserlöslichen Harz und einem wasserdispergierbaren Harz,

ein anorganisches Pigment,

eine durch die folgenden Formel (1) repräsentierte Verbindung: worin R1 bis R4 gleich oder verschieden sein können, und jeder Rest unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine durch -NR5R6 repräsentierte Gruppe darstellt, R5 und R6 unabhängig von einander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe oder eine durch -NR7CSNR8R9 repräsentierte Gruppe darstellen, R7 bis R9 gleich oder verschieden sein können, und jeder Rest unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eine Phenylgruppe darstellen,

mindestens ein kationisches Harz, ausgewählt aus einem Acrylamid/Diallylamin-hydrochlorid-Copolymer und einem Polyallylaminacetat, und

eine Borverbindung,

worin das anorganische Pigment mindestens ein solches von Aluminiumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur und von Aluminiumoxidhydrat mit Pseudo-Boehmit-Struktur ist; und

das anorganische Pigment, die Verbindung (1), das mindestens eine kationische Harz und die Borverbindung den folgenden Gleichungen (1) und (2) entsprechen: 4 × (B + C + D) ≤ AGleichung (1), und (B/D):C = 0,1:5 bis 15:0,1Gleichung (2), worin bedeuten

A: Gewichtsanteil des anorganischen Pigments,

B: Gewichtsanteil der Verbindung,

C: Gewichtsanteil des mindestens einen kationischen Harzes, und

D: Gewichtsanteil der Borverbindung.
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, worin die Borverbindung Borsäure oder ein Boratsalz ist. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, worin der Schichtträger gießbeschichtetes Papier, Barytpapier, mit Polyolefinharz beschichtetes Papier oder ein Film ist.






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