DE10206365A1 - Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial

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Abstract

Es wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial offenbart, das einen lichtdurchlässigen Träger, mindestens eine auf einer Oberfläche des Trägers bereitgestellte tintenaufnehmende Schicht und mindestens eine auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Trägers bereitgestellte Rückseitenbeschichtungsschicht umfasst, worin mindestens eine der Rückseitenbeschichtungsschichten anorganische feine Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße der Primärteilchen von 5-50 nm und einen Binder umfasst, und das Hohlraumverhältnis der Schicht beträgt 70 Vol.-% oder weniger.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmaterial, in dem ein lichtdurchlässiger Träger verwendet wird, insbesondere ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmaterial für den medizinischen Bereich, das hinsichtlich der Tintenabsorptionseigenschaften, der Druckdichte, der Lichtdurchlässigkeit und der Druckpapierzuführ- und -vortriebseigenschaften exzellent ist, und keine Übertragung des Druckbildes auf die Rückseite eines anderen Aufzeichnungsmaterials (nachfolgend als "Rückseitenübertragung" bezeichnet) hervorruft.
2. Stand der Technik
Das lichtempfindliche fotografische Silberhalogenidmaterial, das allgemein im medizinischen Bereich verwendet wird, ist mit den Problemen behaftet, dass ein Silbersalz teuer ist, und ein Nassverfahren, wie beispielsweise eine Entwicklungsbehandlung usw. erforderlich ist, so dass eine zu behandelnde Abfallflüssigkeit anfällt. Ferner besteht bei einem wärmeempfindlichen Übertragungssystem das Problem der Tintenabschälung, während in einem Sublimationssystem das Problem besteht, dass die Druckdichte gering ist. Im Gegensatz dazu wird bei einem Tintenstrahl- Aufzeichnungsmaterial ein vollständig trockenes Aufzeichnungssystem angewandt, und es bestehen die Vorteile, dass die Geräuschbelastung gering ist, die Veränderung eines Aufzeichnungsmusters leicht ist, ein Bild genau und schnell gebildet werden kann und dergleichen.
Als ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial, das für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren verwendet werden kann, war ein Aufzeichnungsmaterial bekannt, das eine tintenaufnehmende Schicht, die aus einem hydrophilen Polymer hergestellt ist, oder eine poröse tintenaufnehmende Schicht, die ein Pigment, wie beispielsweise amorphes Silica usw., und einen wasserlöslichen Binder enthält, umfasst, die auf einem Träger, wie beispielsweise einem üblichen Papier oder einem sogenannten Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt bereitgestellt ist.
Es wurden Aufzeichnungsmaterialien vorgeschlagen, die erhalten werden durch Aufschichten eines hydrophilen Polymers, wie beispielsweise Stärke, Polyvinylalkohol usw. auf einen Träger, wie beispielsweise offenbart in den JP-OS 80489/1981, 174381/1984, 220750/1985, 32788/1986, 160875/1988, 69388/1991 und dergleichen.
Ferner wurden Aufzeichnungsmaterialien vorgeschlagen, die erhalten werden durch Aufschichten eines siliciumhaltigen Pigments, wie beispielsweise Silica usw., oder eines Aluminasols mit einem wässrigen Binder auf einen Papierträger, wie beispielsweise offenbart in den JP-OS 51583/1980, 157/1981, 107879/1982, 107880/1982, 230787/1984, 160277/1987, 184879/1987, 183382/1987, 11877/1989, 21508/1991, 67986/1992 und dergleichen.
Ferner wurden Aufzeichnungsmaterialien offenbart, die feine synthetische Silicateilchen benutzen, die nach einem Gasphasenverfahren hergestellt werden (nachfolgend als "kondensiertes Silica" [fumed silica] bezeichnet), siehe JP-PS 56552/1991 und JP-OS 188287/1990, 132728/1996, 81064/1998, 119423/1998, 175365/1998, 193776/1998, 203006/1998, 217601/1998, 20300/1999, 20306/1999, 34481/1999 und dergleichen.
Auf der anderen Seite wurden Untersuchungen zur Herstellung eines transparenten Aufzeichnungsblattes für einen OHP usw. oder eine Folie für medizinische Anwendungen mittels eines Tintenstrahl- Aufzeichnungssystems angestellt. Für diese Aufzeichnungsblätter ist es wichtig, dass sie tintenabsorbierend, wasserbeständig und lichtdurchlässig sind. Insbesondere ist es wichtig, dass die Probleme des Blockierens oder der Rückseitenübertragung eines Bildes beim Durchführen des kontinuierlichen Druckens und Übereinanderstapeln der bedruckten Papiere verhindert wird.
In JP-OS 276789/1995 ist ein Aufzeichnungsmaterial mit hoher Tintenabsorption und hoher Transparenz offenbart, das einen transparenten Träger und, darauf aufgebracht, eine farbstoffaufnehmende Schicht umfasst, in der das Gewichtsverhältnis von feinen Silicateilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 10 nm oder weniger zu wasserlöslichem Polymer 1,5 : 1-10 : 1 beträgt. Es findet sich jedoch keine Beschreibung bezüglich der Blockiereigenschaften oder der Verhinderung von Blockierung und Rückseitenübertragung eines Bildes.
In den JP-OS 174994/1996 und 263043/1997 finden sich Vorschläge zur Verhinderung der Blockierung durch Zugabe feiner Teilchen oder eines Füllstoffs, die/der aus der Oberfläche einer tintenaufnehmenden Schicht herausragt. Diese Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterialien sind jedoch mit Problemen bezüglich des Glanzes, der Bildschärfe und der Anfühlung behaftet, und die Verbesserung der tintenaufnehmenden Schicht allein ist zur Überwindung dieser Probleme unzureichend. In JP-OS 234944/1997 ist ein Vorschlag zur Überwindung von Problemen der Blockierung und der Rückseitenübertragung von Tinte offenbart, wonach die Absorptionseigenschaften von Wasser und einem Alkohol mit hohem Siedepunkt auf der der tintenaufnehmenden Schicht gegenüberliegenden Oberfläche auf einen bestimmten Grenzwert oder darüber eingestellt wird. Der Einfluss zur Überwindung des Problems der Rückseitenübertragung von Tinte war jedoch unzureichend.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein erfindungsgemässes Ziel, ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen, das keine Übertragung eines Druckbildes auf die Rückseite eines anderen Aufzeichnungsmaterials bewirkt und das eine exzellente tintenabsorbierende Eigenschaft, Druckdichte, Druckpapierzuführ- und -vortriebseigenschaft und Lichtdurchlässigkeit besitzt.
Die hiesigen Erfinder haben zur Lösung der oben genannten Probleme intensive Studien unternommen und haben als Ergebnis herausgefunden, dass die Rückseitenübertragung eines Bildes durch zwei verschiedene Mechanismen erfolgt. Nach dem einen Mechanismus ist die Tinte eines Druckbildes in direktem Kontakt mit der Rückseite eines anderen Aufzeichnungsmaterials, wodurch die Rückseitenübertragung hervorgerufen wird (nachfolgend als "Tinten- Rückseitenübertragung" bezeichnet), und nach dem anderen Mechanismus wird Wasser oder ein organisches Lösungsmittel, das in der Tinte eines Druckbildes enthalten ist, durch die Rückseite eines anderen Aufzeichnungsmaterials adsorbiert, wodurch ein teilweise transparentes oder trübes Problem auf der Rückseitenbeschichtungsschicht auftritt (nachfolgend als "Lösungsmittel-Rückseitenübertragung" bezeichnet). Im Fall der Verwendung eines transparenten Aufzeichnungsmaterials wird das Auftreten eines teilweise transparenten oder trüben Problems auf der Rückseitenbeschichtungsschicht nach dem letzteren Mechanismus zu einem besonders signifikanten Problem. Folglich haben die hiesigen Erfinder Untersuchungen zur Lösung der obigen Probleme angestellt. Als Ergebnis haben sie herausgefunden, dass ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial mit exzellenter Tintenabsorptivität, Wasserbeständigkeit und Lichtdurchlässigkeit, das in der Lage ist, die Rückseitenübertragung zu verhindern, durch die folgenden Mittel erhalten werden kann, und haben somit die vorliegende Erfindung erhalten.
  • 1. Ein erfindungsgemässes Tintenstrahl- Aufzeichnungsmaterial umfasst einen lichtdurchlässigen Träger, mindestens eine tintenaufnehmende Schicht, die auf einer Oberfläche des Trägers bereitgestellt ist, und mindestens eine Rückseitenbeschichtungsschicht, die auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Trägers bereitgestellt ist, worin mindestens eine der Rückseitenbeschichtungsschichten feine anorganische Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-50 nm und einen Binder enthält, und das Hohlraumverhältnis der Schicht beträgt 70 Vol.-% oder weniger.
  • 2. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (1) beschrieben, worin die tintenaufnehmende Schicht anorganische feine Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-30 nm und einen hydrophilen Binder umfasst.
  • 3. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (1) beschrieben, worin die tintenaufnehmende Schicht mindestens eines aus einem anorganischen Pigment und einem organischen Pigment mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 0,5-10 µm umfasst.
  • 4. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (1) beschrieben, worin die tintenaufnehmende Schicht zwei oder mehr Schichten umfasst, und eine tintenaufnehmende Schicht (A) nahe dem lichtdurchlässigen Träger umfasst kondensiertes Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 10-30 nm und einen hydrophilen Binder, und eine tintenaufnehmende Schicht (B), die von dem lichtdurchlässigen Träger entfernt liegt, umfasst Alumina oder Aluminahydrat mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-30 nm und einen hydrophilen Binder.
  • 5. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (4) beschrieben, worin die tintenaufnehmende Schicht (B) mindestens eines aus einem anorganischen Pigment und einem organischen Pigment mit einer Teilchengrösse von 0,5-10 µm in einer Menge von 0,1-1 g/m2 umfasst.
  • 6. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (4) beschrieben, worin das Verhältnis (C) des hydrophilen Binders zu dem kondensierten Silica der tintenaufnehmenden Schicht (A) 50-20 Gew.-% und das Verhältnis (D) des hydrophilen Binders zum Alumina oder Aluminahydrat der tintenaufnehmenden Schicht (B) 6-22 Gew.-% beträgt, und (C) kleiner ist als (D).
  • 7. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (1) beschrieben, worin die anorganischen feinen Teilchen in der Rückseitenbeschichtungsschicht Nassverfahren-Silica mit 5 oder mehr Silanolgruppen pro nm2 darstellen.
  • 8. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (7) beschrieben, worin das Nassverfahren-Silica in der Rückseitenbeschichtungsschicht kolloidales Silica ist.
  • 9. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (1) beschrieben, worin das Bindemittel in der Rückseitenbeschichtungsschicht Polyvinylalkohol oder ein modifiziertes Produkt davon ist.
  • 10. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (1) beschrieben, worin der Feststoffgehalt der Rückseitenbeschichtungsschicht 1-10 g/m2 beträgt.
  • 11. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wie oben unter (1) beschrieben, worin der lichtdurchlässige Träger eine Polyesterfolie ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.
Als erfindungsgemäss zu verwendender lichtdurchlässiger Träger ist beispielsweise eine Kunststoffharzfolie zu nennen, wie beispielsweise ein Polyesterharz, einschliesslich Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat, ein Diacetatharz, ein Triacetatharz, ein Celluloseharz, wie beispielsweise Nitrocellulose und Celluloseacetat, ein Polyolefinharz, ein Acrylharz, ein Polycarbonatharz, Polyvinylchlorid, ein Polyimidharz, Polysulfon, Polyphenylenoxid, Cellophan, Celluloid usw. Insbesondere wird vorzugsweise im Hinblick auf die Eigenschaften, wie beispielsweise Wärmebeständigkeit und Herstellungskosten, eine Folie aus einem Polyesterharz verwendet. Die Dicke des erfindungsgemäss zu verwendenden Harzfolienträgers ist vorzugsweise etwa 50-250 µm unter Berücksichtigung der Wellungseigenschaften und der Handhabung.
Gemäss den erfindungsgemäss bevorzugten Ausführungsformen ist ein Fall für mindestens eine der tintenaufnehmenden Schicht(en), die auf dem lichtdurchlässigen Träger aufgeschichtet ist/sind, dass sie ein hydrophiles Polymer umfasst, und gegebenenfalls ein anorganisches Pigment und/oder ein organisches Pigment, ein kationisches Polymer, einen Härter, ein Tensid usw. enthält (nachfolgend als "quellende tintenaufnehmende Schicht" bezeichnet), und ein weiterer Fall ist, dass sie ein hydrophiles Polymer und anorganische feine Teilchen, vorzugsweise anorganische feine Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-50 nm, umfasst, und gegebenenfalls ein Vernetzungsmittel, ein kationisches Polymer, ein Tensid usw. enthält (nachfolgend als "tintenaufnehmende Schicht vom Hohlraumtyp" bezeichnet). Die Beschichtungslösung für die tintenaufnehmende Schicht wird so aufgeschichtet, dass eine Beschichtungsschicht mit einer Dicke von einigen Zehn bis einigen Hundert µm gebildet wird, und dann wird diese getrocknet. In einem bevorzugten Beispiel des Herstellungsverfahrens wird die auf dem lichtdurchlässigen Träger aufgeschichtete tintenaufnehmende Schicht einmal in einer Atmosphäre von 20°C oder darunter abgekühlt und dann in einem Trocknungsverfahren getrocknet.
In einem allgemeinen Vergleich zwischen der tintenaufnehmenden Schicht vom Quelltyp und der tintenaufnehmenden Schicht vom Hohlraumtyp besitzt erstere einen hohen Glanz, während ihre Oberfläche dazu neigt, oberflächlich zu blenden und ist hinsichtlich der Tintenabsorptionseigenschaft unterlegen. Insbesondere bei Anwendung im medizinischen Bereich ist die Tintenabsorptionseigenschaft ein bedeutender Aspekt, da ein nach einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren gedrucktes Bild den tatsächlichen Gegenstand ausreichend reproduzieren sollte. Die erhöhten Oberflächenblendeigenschaften, die durch von hinten einfallendes Aussenlicht hervorgerufen wird, ist nicht bevorzugt, da sie es schwierig macht, ein Bild zu betrachten, wenn es in einem Rückseitenbeleuchtungssystem verwendet wird, worin ein Bild direkt von der bedruckten Oberfläche durch Bestrahlung mit Licht von der der Druckoberfläche gegenüberliegenden Seite betrachtet wird. Aus dem obigen ist ersichtlich, dass im Hinblick auf eine medizinische Anwendung, bei der das Rückseitenbeleuchtungssystem angewandt wird, die tintenaufnehmende Schicht vom Hohlraumtyp weiter bevorzugt ist, obwohl sie noch kein ausreichendes Niveau für die praktische Anwendung erreicht hat.
Erfindungsgemäss sind als hydrophiles Polymer, das im Fall der tintenaufnehmenden Schicht vom Quelltyp verwendet wird, Gelatine, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylpyridiniumhalogenid, Polyacrylamid, Natriumpolyacrylat, Stärke, carboxylierte Stärke, kationische Stärke, Dialdehydstärke, Casein, Ethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer und modifizierte Produkte davon usw. zu nennen.
Erfindungsgemäss sind als anorganische feine Teilchen, die im Fall der tintenaufnehmenden Schicht vom Hohlraumtyp verwendet werden, leichtes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, Titandioxid, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, synthetisches Silica, Alumina, Aluminahydrat, Aluminiumoxid, Magnesiumhydroxid und dergleichen zu nennen. Vorzugsweise werden anorganische feine Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-30 nm verwendet, und kondensiertes Silica, Alumina und Aluminahydrat werden hinsichtlich der hohen Druckdichte, der scharfen Abbildung und der niedrigen Herstellungskosten ausgewählt. Die durchschnittliche Teilchengrösse der anorganischen feinen Teilchen ist vorzugsweise gering, da die Reproduzierbarkeit eines Druckbildes insbesondere in der medizinischen Anwendung eine hohe Dichte erfordert und im Verhältnis zur Tintenabsorptionseigenschaft bestimmt wird.
Es gibt zwei Typen synthetischer Silicamaterialien, von denen eines (ausgefälltes Silica) nach einem Nassverfahren hergestellt wird, und das andere (kondensiertes Silica) wird nach einem Gasphasenverfahren hergestellt. Üblicherweise bedeuten in vielen Fällen feine Silicateilchen solche, die nach dem Nassverfahren hergestellt werden. Nach dem Nassverfahren hergestelltes Silica ist (1) ein Silicasol, das durch Metathese von Natriumsilicat mit einer Säure oder Hindurchpassieren durch eine Ionenaustauscherharzschicht erhalten wird; (2) ein kolloidales Silica, das erhalten wird durch Erwärmen und Reifen des Silicasols aus (1); (3) ein Silicagel, das erhalten wird durch Gelieren von Silicasol, wobei die Bildungsbedingungen so verändert werden, dass Primärteilchen eines Silicagels mit einem Durchmesser von einigen µm bis 10 µm unter Ausbildung dreidimensionaler Sekundärteilchen siloxangebunden werden; und (4) eine synthetische Kieselsäureverbindung, die hauptsächlich Kieselsäure umfasst, die erhalten wird durch Erwärmen von Silicasol, Natriumsilicat, Natriumaluminat usw.
Erfindungsgemäss zu verwendendes, kondensiertes Silica wird auch im Vergleich zu dem Nassverfahren als Trockenverfahren-Silica bezeichnet und kann im allgemeinen nach einem Flammenhydrolyseverfahren hergestellt werden. Genauer ist ein allgemein bekanntes Verfahren die Verbrennung von Siliciumtetrachlorid mit Wasserstoff und Sauerstoff. In diesem Verfahren können Silane, wie beispielsweise Methyltrichlorsilan, Trichlorsilan usw. alleine anstelle von Siliciumtetrachlorid oder in Kombination mit Siliciumtetrachlorid verwendet werden. Das kondensierte Silica ist kommerziell erhältlich von Nippon Aerosil K. K. (Japan) unter dem Handelsnamen Aerosil, und von K. K. Tokuyama (Japan) unter dem Handelsnamen QS-Typ, usw. Die Anzahl der Silanolgruppen auf der Oberfläche des kondensierten Silica ist im allgemeinen weniger als 5 pro nm2.
Erfindungsgemäss wird kondensiertes Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-50 nm im Hinblick auf die Druckdichte, die Transparenz und den Glanz verwendet, und im Hinblick auf die Tintenabsorptionseigenschaft, Transparenz und den Glanz ist eine durchschnittliche Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-30 nm bevorzugt. Wenn die Teilchengrösse jedoch zu gering ist, besteht die Neigung zur Ausbildung eines Blendeffekts auf der Oberfläche durch von aussen einfallendes Licht.
Die durchschnittliche Teilchengrösse der Primärteilchen der anorganischen feinen Teilchen der vorliegenden Erfindung wird erhalten aus einer Beobachtung mittels eines Elektronenmikroskops, worin die Teilchen ausreichend dispergiert sind, so dass die Primärteilchen identifiziert werden können, und für jedes von 100 innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs vorliegenden Teilchen wird der Durchmesser des Kreises, dessen Fläche der projizierten Fläche jedes Teilchens entspricht, als Teilchendurchmesser für dieses Teilchen angenommen. Bezüglich der Sekundärteilchen werden die durch milde Scherkraft dispergierten Teilchen ebenfalls mittels eines Elektronenmikroskops beobachtet, und deren durchschnittliche Teilchengrösse wird in der gleichen Weise berechnet.
Erfindungsgemäss ist der Feststoffgehalt pro Einheitsfläche der tintenaufnehmenden Schicht im allgemeinen 10 g/m2 oder mehr, vorzugsweise 13-35 g/m2.
In der erfindungsgemässen tintenaufnehmenden Schicht vom Hohlraumtyp ist zum Zweck der Aufrechterhaltung der Eigenschaften als eine Folie ein Binder enthalten. Als Binder wird ein hydrophiler Binder verwendet, da er eine hohe Transparenz besitzt und eine hohe Tintenpermeabilität erhalten werden kann. Bei der Verwendung des hydrophilen Binders ist es wichtig, dass der hydrophile Binder nicht im anfänglichen Stadium des Eindringens der Tinte durch Aufquellen die Hohlräume verstopft. Unter diesem Gesichtspunkt wird vorzugsweise ein hydrophiles Polymer mit relativ geringer Quellfähigkeit bei Raumtemperaturumgebung unter den in einer tintenaufnehmenden Schicht vom Quelltyp verwendbaren hydrophilen Bindern verwendet. Als hydrophiler Binder ist beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, Polyethylenoxid, Hydroxyethylcellulose, Kasein usw. oder ein modifiziertes Produkt davon zu nennen. Von diesen ist ein vollständig oder teilweise verseifter Polyvinylalkohol oder ein kationisch modifizierter Polyvinylalkohol besonders bevorzugt.
Unter den Polyvinylalkoholen ist ein teilweise oder vollständig verseifter Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 80% oder mehr besonders bevorzugt. Vorzugsweise werden Polyvinylalkohole mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1.000-5.000 verwendet.
Ferner ist als kationisch modifizierter Polyvinylalkohol beispielsweise ein Polyvinylalkohol mit einer primären bis tertiären Aminogruppe oder einer quaternären Ammoniumgruppe in der Hauptkette oder Seitenkette des Polyvinylalkohols zu nennen, wie beispielsweise in JP-OS 10483/1986 offenbart.
Ebenfalls kann ein anderes hydrophiles Polymer oder Latex in Kombination mit dem Polyvinylalkohol verwendet werden, und dessen Menge ist vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger.
Erfindungsgemäss ist das Gewichtsverhältnis des hydrophilen Binders auf Basis der Menge der anorganischen feinen Teilchen der tintenaufnehmenden Schicht vom Hohlraumtyp hauptsächlich bestimmt durch die Transparenz, die tintenaufnehmenden Eigenschaften und die Oberflächenfestigkeit der tintenaufnehmenden Schicht und liegt im allgemeinen im Bereich von 5-35 Gew.-%, vorzugsweise 5-30 Gew.-%. Wenn das Verhältnis von anorganischen feinen Teilchen zu hydrophilem Polymer erhöht wird, wird die tintenaufnehmende Eigenschaft verbessert, jedoch nimmt die Transparenz ab, und es besteht die Tendenz der Rissbildung zum Zeitpunkt des Trocknens, die Oberflächenfestigkeit wird verringert und es wird leicht herabfallendes Pulver erzeugt. Wenn andererseits das Verhältnis verringert wird, werden die tintenaufnehmenden Eigenschaften verschlechtert und die Rückseitenübertragung des Lösungsmittels wird erheblich, während Transparenz und Oberflächenfestigkeit verbessert werden.
Zur Verhinderung der Rückseitenübertragung von Tinte oder zur Verringerung der oberflächlichen Blendeigenschaft, bei der von aussen einfallendes Licht auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials gemäss der vorliegenden Erfindung reflektiert wird, wird mindestens ein Pigment, ausgewählt aus einem anorganischen Pigment und einem organischen Pigment, mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von jeweils 0,5 µm oder mehr, vorzugsweise 0,5-10 µm, in der tintenaufnehmenden Schicht verwendet. Beispielsweise sind anorganische Pigmente, wie leichtes Calciumcarbonat, schweres Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, Titandioxid, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, synthetisches Silica, Alumina, Aluminahydrat, Aluminiumoxid, Magnesiumhydroxid und dergleichen, und organische Pigmente, wie Polystyrol, Polyethylen, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvinylchlorid, Harnstoffharz und dergleichen zu nennen. Vorzugsweise wird synthetisches Silica und insbesondere nach dem Nassverfahren hergestelltes Silica, ausgewählt, da dieses einen Effekt der Verbesserung der tintenaufnehmenden Eigenschaft und der Verringerung der Oberflächenblendeigenschaften besitzt. Wenn die durchschnittliche Teilchengrösse kleiner ist als 0,5 µm, kann nicht erwartet werden, dass ein Effekt der Verringerung des Rückseitenlichtes durch Reflexion erzielt wird. Vorzugsweise ist die durchschnittliche Teilchengrösse grösser als 1 µm, wodurch die Oberflächenblendeigenschaft verringert und die Rückseitenübertragung der Tinte verhindert wird. Die durchschnittliche Teilchengrösse ist vorzugsweise 10 µm oder weniger im Hinblick auf die Oberflächenglattheit bei Berührung mit den Händen oder die Abbildungsschärfe. Der Gehalt des anorganischen Pigments oder des organischen Pigments mit der durchschnittlichen Teilchengrösse von 0,5 µm oder mehr beträgt üblicherweise 0,01-3 g/m2 oder dergleichen in einem Einheitsoberflächenbereich des Aufzeichnungsmaterials, vorzugsweise 0,01-2 g/m2. Wenn es in einer Menge von weniger als 0,01 g/m2 enthalten ist, ist der Verbesserungseffekt bezüglich der Verhinderung der Blendeigenschaften gering, während bei Überschreiten von 3 g/m2 die Transparenz oder die Anfühlung beim Berühren mit den Händen zur Verschlechterung neigt. Erfindungsgemäss bedeutet die durchschnittliche Teilchengrösse von 0,5 µm oder mehr, dass entweder die Primärteilchen oder die Sekundärteilchen 0,5 µm oder mehr messen.
Erfindungsgemäss ist das Hohlraumverhältnis der Rückseitenbeschichtungsschicht 70 Vol.-% oder weniger, und die anorganischen feinen Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-50 mm werden verwendet, wodurch die Rückseitenübertragung des Lösungsmittels inhibiert und die Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften verbessert werden können. Das Hohlraumverhältnis kann durch Auswahl der Art und des Verhältnisses der anorganischen feinen Teilchen und des hydrophilen Binders auf 70 Vol.-% oder weniger reguliert werden. Die zu verwendenden feinen anorganischen Teilchen können aus anorganischen feinen Teilchen, die in der tintenaufnehmenden Schicht verwendet werden, ausgewählt werden, und ein Nasstyp-Silica mit 5 oder mehr Silanolgruppen pro nm2 ist bevorzugt, und besonders bevorzugt ist kolloidales Silica.
Der in der erfindungsgemässen Rückseitenbeschichtungsschicht verwendete Binder kann beispielsweise ein Polymer einschliessen, wie beispielsweise ein Acrylnitril-Butadien-Copolymer, ein Acrylat- und/oder Methacrylat-Copolymer, ein Vinylacetat- Copolymer, ein Styrol-Butadien-Copolymer und dergleichen; ein Derivat davon; und einen hydrophilen Binder, der der gleiche ist wie er in der tintenaufnehmenden Schicht verwendet wird, und vorzugsweise wird im Hinblick auf die Rückseitenübertragung durch das Lösungsmittel Polyvinylalkohol oder ein modifiziertes Produkt davon verwendet.
Das Verhältnis des Binders zu den anorganischen feinen Teilchen in der erfindungsgemässen Rückseitenbeschichtungsschicht ist allgemein 10-150 Gew.-%, vorzugsweise 10-80 Gew.-%. Wenn es mehr als 150 Gew.-% beträgt, sind die Druckpapierzuführ- und -vortriebseigenschaften schlecht, wohingegen bei weniger als 10 Gew.-% die Schichtfestigkeit deutlich verringert ist.
Zu der erfindungsgemässen Rückseitenbeschichtungsschicht kann zum Zweck der Verringerung der Oberflächenblendeigenschaften das gleiche anorganische Pigment oder organische Pigment mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 0,5-10 µm, das vorzugsweise zu der tintenaufnehmenden Schicht zugegeben wird, zugegeben werden, wodurch die Druckpapierzuführ- und -vortriebseigenschaften verbessert werden und die Rückseitenübertragung der Tinte verhindert werden kann. Wenn dessen Menge jedoch zu hoch ist, werden leicht Kratzer in der Rückseitenbeschichtungsschicht oder in der tintenaufnehmenden Schicht gebildet, so dass die Menge vorzugsweise 1 g/m2 oder weniger beträgt. Hinsichtlich der Rückseitenübertragung des Lösungsmittels ist ein organisches Pigment besonders bevorzugt.
Der Feststoffgehalt der Rückseitenbeschichtungsschicht pro Einheitsoberflächenbereich gemäss der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise 0,5-15 g/m2, vorzugsweise 1-10 g/m2. Das Verhältnis der anorganischen feinen Teilchen zum Binder und deren Feststoffgehalt werden in Abhängigkeit von der Wellungseigenschaft des resultierenden Aufzeichnungsmaterials bestimmt.
Das Hohlraumverhältnis der erfindungsgemässen Rückseitenbeschichtungsschicht ist das Verhältnis des Hohlraumvolumens, das einen Wert darstellt, der durch Subtraktion des Gesamtvolumens der Feststoffkomponenten, wie beispielsweise der anorganischen feinen Teilchen und des Binders in der Schicht, vom Volumen, das aus der Trockenfilmdichte der Rückseitenbeschichtungsschicht berechnet wird, zum Gesamtvolumen des Feststoffkomponenten. Erfindungsgemäss ist dieser Wert 70 Vol.-% oder weniger, vorzugsweise 65 Vol.-% oder weniger.
Falls das Hohlraumvolumen mehr als 70 Vol.-% beträgt, kann das Lösungsmittel der Tinte leicht eindringen oder wird absorbiert, wodurch die Rückseitenübertragung des Lösungsmittel signifikant wird, was nicht bevorzugt ist.
Erfindungsgemäss ist es im Hinblick auf die Druckdichte und die Tintenabsorptionseigenschaften bevorzugt, dass die tintenaufnehmende Schicht, die zwei oder mehr Schichten umfasst, eine tintenaufnehmende Schicht (A) nahe dem lichtdurchlässigen Träger enthält, kondensiertes Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 10-30 nm und einen hydrophilen Binder, und eine tintenaufnehmende Schicht (B), die von dem lichtdurchlässigen Träger entfernt liegt, enthält Alumina oder Aluminahydrat mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-30 nm und einen hydrophilen Binder.
Wenn das Verhältnis (C) des hydrophilen Binders zu dem kondensierten Silica in der tintenaufnehmenden Schicht (A) 5-20 Gew.-% beträgt, das Verhältnis (D) des hydrophilen Binders zu dem Alumina oder Aluminahydrat der tintenaufnehmenden Schicht (B) 6-22 Gew.-% beträgt, und (C) kleiner ist als (D), wird die Tintenabsorptionseigenschaft und die Rückseitenübertragung des Lösungsmittels gut, so dass der obige Aufbau erfindungsgemäss bevorzugt ist.
Bezüglich der für die Tintenstrahl-Aufzeichnung verwendeten Tinte gibt es eine Tinte vom Lösungsmitteltyp und eine wässrige Tinte. In der Tinte vom Lösungsmitteltyp wird ein Farbstoff in ein Lösungsmittel, wie beispielsweise einen Alkohol, ein Keton, einen Ether usw. formuliert, wohingegen in der wässrigen Tinte ein anionischer oder kationischer Farbstoff usw. in Wasser und ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Butanol, Ethylenglykol usw., formuliert wird.
Der Grund, warum die Rückseitenübertragung der Tinte erfindungsgemäss verhindert wird, ist, dass zwischen der gedruckten Bildoberfläche der tintenaufnehmenden Schicht auf der Vorderoberfläche und der Rückseitenbeschichtungsschicht durch Zugabe der anorganischen feinen Teilchen zu der Rückseitenbeschichtungsschicht eine Lücke existiert, und die Lücke wird weiter durch Zugabe eines anorganischen Pigments mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 0,5 µm oder mehr zu der tintenaufnehmenden Schicht zum Zweck der Verringerung der Blendeigenschaften verbreitert, und die vorzugsweise Zugabe eines organischen Pigments oder eines anorganischen Pigments mit einer durchschnittlich Teilchengrösse von 0,5 µm oder mehr zu der Rückseitenbeschichtungsschicht ist eine bevorzugte Ausführungsform. Der Grund, warum die Rückseitenübertragung des Lösungsmittels verhindert wird, ist, dass aus den gleichen Gründen warum die Rückseitenübertragung der Tinte verhindert wird, Abstände zwischen der Druckbildoberfläche und der Rückseitenbeschichtungsschichtoberfläche existieren, so dass ein verdampftes Lösungsmittel leicht abdampft und extrem feine anorganische Teilchen, vorzugsweise kolloidales Silica, werden in der Rückseitenbeschichtungsschicht verwendet, die eine dichte Schichtstruktur mit einem Hohlraumverhältnis von 70 Vol.-% oder weniger darstellt, so dass verdampftes Lösungsmittel aus der Tinte schwer absorbiert wird oder eindringt. Insbesondere ist ein Material vom Hohlraumtyp bevorzugt. Durch Verwendung von kondensiertem Silica für eine tintenaufnehmende Schicht vom Hohlraumtyp und durch Verringerung des Verhältnisses des hydrophilen Binders wird die tintenaufnehmende Eigenschaft verbessert. Ferner diffundiert das Lösungsmittel in der tintenaufnehmenden Schicht, so dass die direkte Verdampfung zur Oberfläche des Bildbereichs geringfügig wird, wodurch die Rückseitenübertragung des Lösungsmittels verhindert werden kann, und die Rückseitenübertragung der Tinte kann ebenfalls verhindert werden.
Erfindungsgemäss kann zum Zweck der Verbesserung der Beschichtungseignung und der Oberflächeneigenschaft ein Tensid zu der tintenaufnehmenden Schicht zugegeben werden. Als kationisches Tensid ist ein aliphatisches Aminsalz, ein aliphatisches quaternäres Ammoniumsalz, ein Benzalkoniumsalz, Benzethoniumchlorid, ein Pyridiniumsalz, ein Imidazoliumsalz usw. zu nennen. Als amphoteres Tensid kann ein Carboxybetaintyp, ein Aminocarboxylat, Imidazoliumbetain, Lecithin usw. genannt werden. Als nicht-ionisches Tensid kann ein Polyoxyethylenalkylether, ein Polyoxyethylenalkylphenylether, ein Polyoxyethylensorbitan/aliphatischer Säureester, ein Polyethylenglykol/aliphatischer Säureester, ein Sucrose/aliphatischer Säureester, ein Alkanolamid einer aliphatischen Säure usw. genannt werden. Als Tensid kann mindestens eines, ausgewählt aus den oben genannten Tensiden, verwendet werden. Ferner kann ein anionisches Tensid, wie beispielsweise ein Carboxylat, ein Sulfonat usw., verwendet werden, jedoch ist dessen Menge im Hinblick auf die Aggregationseigenschaft der Zusammensetzung zur Herstellung einer tintenaufnehmenden Schicht beschränkt.
Erfindungsgemäss kann auf der tintenaufnehmenden Schicht innerhalb eines Bereichs, der die tintenaufnehmenden Eigenschaften und die Transparenz nicht deutlich verringert, eine Schutzschicht bereitgestellt werden. Die Dicke der Schutzschicht ist im allgemeinen vorzugsweise 5 µm oder weniger.
Das erfindungsgemässe Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial zeigt vorzugsweise einen Eintrübungswert der tintenaufnehmenden Schicht, definiert gemäss JIS-K-7105, von 25% oder weniger, weiter bevorzugt 18% oder weniger. Wenn der Wert höher ist als der oben angegebene Wert, wird die Scharfzeichnung des beobachteten Bildes verringert, wodurch ein Beobachtungsfehler hervorgerufen wird, insbesondere im medizinischen Bereich, wenn ein Rückseitenbeleuchtungssystem verwendet wird.
Die erfindungsgemässe tintenaufnehmende Schicht enthält vorzugsweise eine kationische Verbindung. Als kationische Verbindung ist beispielsweise ein kationisches Polymer und eine wasserlösliche Metallverbindung, die zum Zweck der Verbesserung der Wasserbeständigkeit verwendet wird, zu nennen. Das kationische Polymer neigt zur Verschlechterung der Transparenz, wenn es in Kombination mit kondensiertem Silica verwendet wird, auf der andren Seite verhindert die wasserlösliche Metallverbindung die Bildung von feinen Rissen und verbessert die Transparenz. Daher kann durch Verwendung einer Mischung von zwei Arten von kondensierten Silica und der wasserlöslichen Metallverbindung der Vorteil, wie beispielsweise verbesserte Tintenabsorptionseigenschaft, hohe Wasserbeständigkeit und hohe Transparenz, erzielt werden.
Als erfindungsgemäss zu verwendendes kationisches Polymer sind vorzugsweise Polyethylenimin, Polydiallylamin, Polyallylamin und Polyalkylamin zu nennen, sowie Polymere, die eine primäre bis tertiäre Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe aufweisen, wie in den JP-OS 20696/1984, 33176/1984, 33177/1984, 155088/1984, 11389/1985, 49990/1985, 83882/1985, 109894/1985, 198493/1987, 49478/1988, 115780/1988, 280681/1988, 40371/1989, 234268/1994, 125411/1995 und 193776/1988 usw. offenbart. Das durchschnittliche Molekulargewicht (Mw) dieser kationischen Polymere ist vorzugsweise 5.000 oder mehr, weiter bevorzugt im Bereich von 5.000-100.000.
Die zu verwendende Menge dieser kationischen Polymere ist vorzugsweise etwa 1-10 Gew.-%, weiter bevorzugt etwa 2-7 Gew.-%, auf Basis der Menge der anorganischen feinen Teilchen.
Die erfindungsgemäss verwendbare wasserlösliche Metallverbindung kann beispielsweise ein wasserlösliches polyvalentes Metallsalz einschliessen. Als ein solches Salz ist ein wasserlösliches Salz eines Metalls, ausgewählt aus Calcium, Barium, Mangan, Kupfer, Kobalt, Nickel, Aluminium, Eisen, Zink, Zirkon, Titan, Chrom, Magnesium, Wolfram und Molybdän zu nennen. Genauer kann eine solche wasserlösliche Metallverbindung beispielsweise Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumformiat, Calciumsulfat, Bariumacetat, Bariumsulfat, Bariumphosphat, Manganchlorid, Manganacetat, Manganformiatdihydrat, Ammoniummangansulfathexahydrat, Kupfer(III)chlorid, Kupfer(II)ammoniumchloriddihydrat, Kupfersulfat, Kobaltchlorid, Kobaltthiocyanat, Kobaltsulfat, Nickelsulfathexahydrat, Nickelchloridhexahydrat, Nickelacetattetrahydrat, Ammoniumnickelsulfathexahydrat, Amidnickelsulfattetrahydrat, Aluminiumsulfat, Aluminiumsulfit, Aluminiumthiosulfat, Poly(aluminiumchlorid), Aluminiumnitratnonahydrat, Aluminiumchloridhexahydrat, Eisen(II)bromid, Eisen(II)chlorid, Eisen(III)chlorid, Eisen(II)sulfat, Eisen(III)sulfat, Zinkphenolsulfat, Zinkbromid, Zinkchlorid, Zinknitrathexahydrat, Zinksulfat, Titanchlorid, Titansulfat, Zirkonacetat, Zirkonmchlorid, Zirkonoxychloridoctahydrat, Zirkonhydroxychlorid, Zirkonnitrat, basisches Zirkoncarbonat, Zirkonhydroxid, Ammoniumzirkoncarbonat, Kaliumzirkoncarbonat, Zirkonsulfat, Zirkonfluorid, Chromacetat, Chromsulfat, Magnesiumsulfat, Magnesiumchloridhexahydrat, Magnesiumcitratnonahydrat, Natriumphosphorwolframat, Wolframnatriumcitrat, Dodecawolframatophosphat-n-hydrat, Dodecawolframatosilicat 26-hydrat, Molybdänchlorid, Dodecamolybdatphosphat-n-hydrat usw. einschliessen. Unter diesen ist eine Verbindung vom Zirkontyp im Hinblick auf deren Eigenschaften bevorzugt.
Ferner ist als kationische Verbindung eine basische Polyaluminiumhydroxidverbindung zu nennen, die ein anorganisches, aluminiumhaltiges, kationisches Polymer darstellt. Die oben genannte basische Polyaluminiumhydroxidverbindung ist eine Verbindung, deren Hauptkomponente durch die folgende Formel (1), (2) oder (3) repräsentiert wird und die ein polynukleares kondensiertes Ion enthält, das basisch und ein Polymer in einer stabilen Form ist, wie beispielsweise [Al6(OH)15]3+, [Al8(OH)20]4+, [Al13(OH)34]5+, [Al21(OH)60]3+ usw.
[Al2(OH)nCl6-n]m (1)
[Al(OH)3]nAlCl3 (2)
Aln(OH)mCl(3n-m) 0 < m < 3n (3)
Diese Verbindungen sind kommerziell erhältlich von Taki Chemical, K. K., Japan, unter dem Handelsnamen Poly(aluminiumchlorid) (PAC, Warenzeichen) als Wasserbehandlungsmittel, von Asada Chemical K. K., Japan, unter dem Handelsnamen Poly(aluminiumhydroxid) (Paho, Warenzeichen), von K. K. Riken Green, Japan, unter dem Handelsnamen Pyurakemu WT (Warenzeichen) und von anderen Herstellern mit gleicher Zielsetzung, wobei verschiedene Arten unterschiedlicher Gradierungen leicht erhältlich sind. Erfindungsgemäss können diese kommerziell erhältlichen Produkte so wie sie sind verwendet werden, unter diesen befindet sich jedoch ein Material, das einen übermässig niedrigen pH-Wert aufweist. In diesem Fall kann das Material gegebenenfalls nach Einstellung des pH-Werts verwendet werden.
Erfindungsgemäss ist die Menge der oben genannten wasserlöslichen Metallverbindung in der tintenaufnehmenden Schicht vorzugsweise etwa 0,1-10 g/m2, weiter bevorzugt etwa 0,2-5 g/m2.
Die oben genannte kationische Verbindung kann in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Beispielsweise kann das kationische Polymer in Kombination mit der wasserlöslichen Metallverbindung verwendet werden. Erfindungsgemäss kann die tintenaufnehmende Schicht einen geeigneten Filmhärter (Vernetzungsmittel) zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit und Punktreproduzierbarkeit enthalten. Spezifische Beispiele der Filmhärter können eine Verbindung vom Aldehydtyp, wie beispielsweise Formaldehyd und Glutaraldehyd, einschliessen, sowie eine Ketonverbindung, wie Diacetyl und Chlorpentandion; Bis(2- chlorethylharnstoff)-2-hydroxy-4,6-dichlor-1,3,5-triazin, eine Verbindung mit einem reaktiven Halogen, wie in US-PS 3 288 775 offenbart; Divinylsulfon; eine Verbindung mit einem reaktiven Olefin, wie in US-PS 3 635 718 offenbart; eine N-Methylolverbindung, wie in US-PS 2 732 316 offenbart; eine Isocyanatverbindung, wie in US-PS 3 103 437 offenbart; eine Aziridinverbindung, wie in den US-PS 3 017 280 und 2 983 611 offenbart; eine Verbindung vom Carbodiimidtyp, wie in US-PS 3 100 704 offenbart; eine Epoxyverbindung, wie in US-PS 3 091 537 offenbart; eine Halogencarboxyaldehydverbindung, wie Mucochlorsäure, ein Dioxanderivat, wie Dihydroxydioxan, einen anorganischen Filmhärter, wie Chromalaun, Zirkonsulfat, Borsäure, Borax und Borat, und diese können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Die Menge des Härters ist vorzugsweise etwa 0,01-40 g, weiter bevorzugt etwa 0,1-30 g, auf Basis von 100 g des hydrophilen Binders, der die tintenaufnehmende Schicht bildet.
Erfindungsgemäss können zu der tintenaufnehmenden Schicht verschiedene allgemein bekannte Zusatzstoffe zugegeben werden, wie ein farbgebender Farbstoff, ein farbgebendes Pigment, ein Tintenfarbstoffixiermittel, ein UV-Absorber, ein Antioxidationsmittel, ein Pigmentdispergiermittel, ein Antischaumbildner, ein organisches Lösungsmittel, ein Verlaufmittel, ein Antiseptikum, ein Fluoreszenzaufheller, ein Viskositätsstabilisator, ein pH-Wert-Steuerungsmittel usw.
Erfindungsgemäss ist das Beschichtungsverfahren für die tintenaufnehmende Schicht nicht sonderlich beschränkt und es kann ein im Stand der Technik bekanntes Beschichtungsverfahren angewandt werden. Zu nennen sind beispielsweise ein Gleitkugelsystem, ein Vorhangsystem, ein Extrusionssystem, ein Luftmessersystem, ein Walzenbeschichtungssystem, ein Stabbeschichtungssystem usw.
Wenn die Transparenz oder der Farbton des lichtdurchlässigen Trägers reguliert wird, wird der Träger beispielsweise durch Formulierung anorganischer feiner Teilchen usw. in ein thermoplastisches Harz hergestellt. Als anorganische feine Teilchen können Calciumcarbonat, Titandioxid, Talk, Silica oder ein farbiges Pigment, wie beispielsweise Kohlenstoffschwarz usw., verwendet werden.
Erfindungsgemäss wird vorzugsweise ein Träger mit einer Opazität, die nach dem Verfahren gemäss JIS P8138A auf 60% oder weniger eingestellt ist, verwendet. Wenn sie grösser ist als 60%, sind die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften unterlegen und das resultierende Bild wird unklar dunkel. Falls sie weniger als 5% beträgt, ist das transmittierte Licht stark und das resultierende Bild wird in Abhängigkeit von der Ausleuchtung mit einer Lichtquelle schwer sichtbar. Im medizinischen Bereich ist eine in blauer Farbe eingefärbte PET-Folie besonders bevorzugt.
Wenn Beschichtungslösungen zur Ausbildung einer tintenaufnehmenden Schicht und zur Ausbildung einer Rückseitenbeschichtungsschicht auf einem Kunstharzfolienträger aufgeschichtet werden, wird der Träger vor der Beschichtung im allgemeinen einer Behandlung unterzogen, wie beispielsweise einer Koronaentladungsbehandlung, einer Flammenbehandlung, einer UV-Bestrahlungsbehandlung, einer Plasmabehandlung usw.
Erfindungsgemäss ist es bevorzugt, auf einem lichtdurchlässigen Träger, wie beispielsweise einer Kunstharzfolie usw., eine Grundierschicht bereitzustellen, die hauptsächlich ein natürliches Harz oder ein synthetisches Harz umfasst. Auf der Grundierschicht werden Beschichtungslösungen zur Ausbildung einer tintenaufnehmenden Schicht und zur Ausbildung einer Rückseitenbeschichtungsschicht aufgeschichtet, und nach dem Abkühlen wird das Material bei relativ geringer Temperatur getrocknet, wodurch die Transparenz weiter verbessert wird.
Die oben genannte Grundierschicht wird vorzugsweise in einer Dicke (Trockenfilmdicke) von 0,01-5 µm auf dem Träger bereitgestellt, vorzugsweise im Bereich von 0,05-5 µm.
BEISPIELE
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf Beispiele erläutert, jedoch wird der Inhalt der vorliegenden Erfindung durch diese Beispiele nicht beschränkt. In den nachfolgenden Beispielen bedeuten alle Angaben in Teilen Gew.-Teile der Feststoffkomponente.
BEISPIEL 1
In der folgenden Weise wurde ein lichtdurchlässiger Träger hergestellt.
Träger A
Nachdem beide Oberflächen einer Polyethylenterephthalatfolie mit einer Dicke von 175 µ,m, die in einem blauen Farbton eingefärbt war (Opazität: 15%) einer Koronaentladungsbehandlung unterzogen wurde, wurden Grundierschichten, die jeweils die folgende Zusammensetzung aufweisen, auf beiden Oberflächen mit einer Trockenfilmdicke von 0,3 µm bereitgestellt.
Grundierschicht: Ein Latex aus Vinylidenchlorid/­ Methylacrylat/Acrylsäure (90 : 9 : 1 Gew.-%) (Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht: 42.000)
Auf den oben genannten Träger wurde eine Beschichtungslösung für eine Rückseitenbeschichtungsschicht mit der unten genannten Zusammensetzung mittels einer Gleitkugel- Beschichtungsvorrichtung aufgeschichtet und getrocknet. Die Beschichtungslösung für die Rückseitenbeschichtungsschicht wurde auf eine Feststoffkonzentration von 12 Gew.-% eingestellt und die Beschichtung wurde so durchgeführt, dass die Beschichtungsmenge der festen Komponente 5 g/m2 betrug, gefolgt von Trocknen. Anschliessend wurde eine Beschichtungslösung für eine tintenaufnehmende Schicht mit der folgenden Zusammensetzung so hergestellt, dass sie eine Feststoffkonzentration von 10 Gew.-% aufwies, und so aufgeschichtet, dass die Beschichtungsmenge der festen Komponente 22 g/m2 betrug, gefolgt von Trocknen, wodurch ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial erhalten wurde.
Die Trocknungsbedingungen nach dem Beschichten sind nachfolgend angegeben.
Nachdem das beschichtete Material für 30 Sekunden bei 5°C gekühlt wurde, wurde es bei 45°C und 10% RH (relative Feuchtigkeit) getrocknet, bis die Gesamtfeststoffkonzentration 90 Gew.-% betrug, und dann weiter bei 35°C und 10% PH.
Das so hergestellte Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial wurde wie unten angegeben ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Tintenabsorptionseigenschaft
C (Blaugrün), M (Purpur) und Y (Gelb) wurden jeweils als einzelne Farbe mit 100% und als Dreifachfarbe mit 300% mittels eines Tintenstrahldruckers (F850, erhältlich von Cannon K. K., Japan) gedruckt und unmittelbar nach dem Drucken wurden PPC-Papiere über den bedruckten Bereich unter leichter Druckanwendung aufgelegt, und der Grad der übertragenen Tintenmenge auf das PPC-Papier wurde mit dem blossen Auge beobachtet und nach den folgenden Standards ausgewertet.
○: es wurde keine Übertragung beobachtet
Δ: es wurde eine Übertragung beobachtet, es war jedoch eine praktische Verwendung möglich
×: es wurde eine Übertragung beobachtet und die praktische Anwendung war unmöglich
Druckdichte
Die Druckdichte des dreifach gefärbten Bereichs wie mit dem oben genannten, von Cannon K. K. erhältlichen Drucker bedruckten Bereich, wurde mit einem Macbeth- Reflexionsdensitometer gemessen und als Durchschnittswert von 5 Messungen angegeben.
Rückseitenübertragung der Tinte
Das in dem Beispiel erhaltene Tintenstrahl- Aufzeichnungsmaterial wurde mittels des oben genannten, von Cannon K. K. erhältlichen Druckers bedruckt, und die bedruckte Oberfläche wurde unmittelbar mit einer Rückseitenoberfläche des Aufzeichnungsmaterials überlagert, und nach weiterem Darüberlegen von 20 Blättern wurden diese Blätter bei 40°C für 2 Stunden stehengelassen, und dann wurde die Rückseitenübertragung der Tinte anhand der folgenden Standards ausgewertet.
○: es wurde keine Rückseitenübertragung von Tinte beobachtet
Δ: die Rückseitenübertragung von Tinte wurde in geringem Ausmass beobachtet, diese stellt jedoch einen unteren Grenzwert für die praktische Anwendung dar
×: es wurde Rückseitenübertragung der Tinte beobachtet und eine praktische Verwendung war unmöglich
Rückseitenübertragung von Lösungsmittel
Das im Beispiel erhaltene Tintenstrahl- Aufzeichnungsmaterial wurde mittels des oben genannten, von Cannon K. K. erhältlichen Druckers bedruckt, und die bedruckte Oberfläche wurde unmittelbar mit einer Rückseitenoberfläche des gleichen Aufzeichnungsmaterials überlagert und nach dem weiteren Darauflegen eines weiteren Blattes wurden diese Blätter bei 40°C für 2 Stunden stehengelassen, und dann wurde die Rückseitenübertragung des Lösungsmittels nach den folgenden Standards bewertet:
: es wurde keine Rückseitenübertragung von Lösungsmittel beobachtet
○: es wurde eine geringe Rückseitenübertragung von Lösungsmittel beobachtet
Δ: es wurde eine Rückseitenübertragung von Lösungsmittel beobachtet, diese stellte jedoch einen unteren Grenzwert für die praktische Anwendung dar
×: es wurde Rückseitenübertragung des Lösungsmittels beobachtet und eine praktische Anwendung war unmöglich
Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften
Die in dem Beispiel erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurden unter Verwendung des oben genannten, von Cannon K. K. erhältlichen Druckers unter Bedingungen von 23°C und 55% RH einem Druckvorhang unterzogen, und es wurde ein kontinuierlicher Druckvorgang mit 50 Blättern durchgeführt und die Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften wurden anhand der folgenden Standards bewertet.
○: es wurde kein Mehrfachzuführungsfehler beobachtet
Δ: es wurden 1 bis 2 Mehrfachzuführungsfehler beobachtet
×: es wurden 3 oder mehr Mehrfachzuführungsfehler beobachtet
Betrachtbarkeit mit dem Auge
Das in dem Beispiel erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurde mit einem schwarzen Bild mit einer optischen Dichte von 1,5-2,5 unter Verwendung des oben genannten Druckers bedruckt und die Einfachheit der Betrachtung mit dem blossen Auge wurde unter Verwendung eines Schaukastens (Belichtungsvorrichtung für die Diagnose) mit einer Lichtquelle von 10.000 lux unter Einschluss des Blendgrades anhand der folgenden Standards bewertet.
: extrem gut
○: gut
Δ: geringfügig schwierig zu beobachten, die praktische Anwendung ist jedoch möglich
×: schwierig zu beobachten
BEISPIEL 2
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Beispiel 2 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass die tintenaufnehmende Schicht aus Beispiel 1 auf zwei Schichten geändert wurde, und die Zusammensetzungen der jeweiligen tintenaufnehmenden Schichten wie unten angegeben waren. Kondensiertes Silica für die tintenaufnehmende Schicht A, die die untere Schicht darstellt, wurde in einem Dimethyldiallylammoniumchlorid-Homopolymer dispergiert und Pseudoboehmit wurde mittels eines Hochdruckhomogenisators in einer Feststoffkonzentration von 21 Gew.-% in Salpetersäure dispergiert, und dann wurde die Beschichtungslösung für die tintenaufnehmende Schicht A so eingestellt, dass die Feststoffkonzentration 12 Gew.-% betrug, und der Wert für die Beschichtungslösung für die tintenaufnehmende Schicht B betrug 10 Gew.-%. Diese Beschichtungslösungen wurden so aufgeschichtet, dass die Menge an kondensiertem Silica in der tintenaufnehmenden Schicht A 16 g/m2 Feststoffgehalt betrug, und die Menge an Pseudoboehmit in der tintenaufnehmenden Schicht B wies einen Feststoffgehalt von 6 g/m2 auf. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Anhand des so hergestellten Tintenstrahl- Aufzeichnungsmaterials wurde die gleiche Auswertung durchgeführt wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
BEISPIEL 3
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Beispiel 3 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung für die tintenaufnehmende Schicht B wie unten angegeben verändert wurde. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
BEISPIEL 4
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Beispiel 4 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung für die tintenaufnehmende Schicht B wie unten angegeben verändert wurde. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
BEISPIEL 5
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Beispiel 5 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung für die Rückseitenbeschichtungsschicht wie unten angegeben verändert wurde. Die Auswertungsergebnisse sind wie in Tabelle 1 gezeigt.
BEISPIEL 6
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Beispiel 6 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung für die Rückseitenbeschichtungsschicht auf die in Beispiel 5 verwendete verändert wurde. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
BEISPIEL 7
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Beispiel 7 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung für die tintenaufnehmende Schicht aus Beispiel 1 dadurch verändert wurde, dass das Nassverfahren-Silica entfernt wurde, und die Beschichtungslösung für die Rückseitenbeschichtungsschicht durch Entfernung der Polystyrolteilchen und Einstellung der Menge an kolloidalem Silica auf 100 Teile verändert wurde. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
BEISPIEL 8
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Beispiel 8 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung für die Rückseitenbeschichtungsschicht auf die unten angegebene verändert wurde. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Vergleichsbeispiel 1 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit dem Unterschied, dass das kolloidale Silica aus der Beschichtungslösung für die Rückseitenbeschichtungsschicht aus Beispiel 7 entfernt wurde. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Vergleichsbeispiel 2 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung für die tintenaufnehmende Schicht aus Beispiel 1 als Beschichtungslösung für eine Rückseitenbeschichtungsschicht in einer Feststoffgehalt- Beschichtungsmenge von 5 g/m2 aufgeschichtet und getrocknet wurde. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
VERGLEICHSBEISPIEL 3
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Vergleichsbeispiel 3 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Beschichtungslösung für die Rückseitenbeschichtungsschicht aus Beispiel 7 auf die unten angegebene verändert wurde. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Wie aus den Ergebnissen ersichtlich ist, kann folgendes festgestellt werden. Beispiel 2 ist ein Fall, worin die tintenaufnehmende Schicht aus zwei Schichten besteht und Aluminahydrat als obere Schicht verwendet wurde, und dies zeigt eine höhere Druckdichte als Beispiel 1, es wurde jedoch kein Nassverfahren-Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 2 µm verwendet, so dass die Rückseitenübertragung von Tinte und die Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften geringfügig schlechter waren. Beispiele 3 und 4 stellen Fälle dar, in denen Nassverfahren-Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 2 µm und Polystyrolteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 6 µm als obere Schicht aus Beispiel 2 verwendet wurden, und die Rückseitenübertragung von Tinte, die Rückseitenübertragung von Lösungsmittel und die Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften waren deutlich verbessert.
Beispiel 5 ist ein Fall, worin die Polystyrolteilchen in der Rückseitenbeschichtungsschicht durch Nassverfahren- Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 2 µm aus Beispiel 1 ersetzt wurden und es wurden gute Eigenschaften erzielt, mit der Ausnahme, dass die Rückseitenübertragung von Lösungsmittel geringfügig verschlechtert war. Beispiel 6 ist ein Fall, worin die Polystyrolteilchen in der Rückseitenbeschichtungsschicht durch Nassverfahren-Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 2 µm aus Beispiel 2 ersetzt wurden und es wurden gute Eigenschaften erzielt, während die Rückseitenübertragung von Lösungsmittel geringfügig verschlechtert war. Beispiel 7 ist ein Fall, worin das Nassverfahren-Silica in der tintenaufnehmenden Schicht und die Polystyrolteilchen in der Rückseitenbeschichtungsschicht aus Beispiel 1 entfernt wurden, und die Rückseitenübertragung von Tinte und die Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften waren leicht verschlechtert. Beispiel 8, worin das Hohlraumverhältnis durch Veränderung der Menge von Polyvinylalkohol in der Rückseitenbeschichtungsschicht auf 90 Teile gegenüber Beispiel 1 verringert war, zeigte eine geringfügig verbesserte Rückseitenübertragung des Lösungsmittels gegenüber Beispiel 1, jedoch waren die Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften geringfügig verschlechtert. Schliesslich wurde mit dem blossen Auge ein schwach verschlechterter Blendeffekt in den Beispielen 2, 6 und 7 gefunden, die anderen Beispiele waren jedoch gut.
Vergleichsbeispiel 1 ist ein Fall, worin das kolloidale Silica in der Rückseitenbeschichtungsschicht aus Beispiel 7 entfernt wurde, und in dieser Probe war die Rückseitenübertragung von Tinte die gleiche wie in Beispiel 7, dafür waren die Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften deutlich verschlechtert. Vergleichsbeispiel 2 ist der Fall, worin die tintenaufnehmende Schicht aus Beispiel 1 als Rückseitenbeschichtungsschicht verwendet wurde, und in dieser Probe waren die Rückseitenübertragungen von Tinte und Lösungsmittel und die Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften deutlich verschlechtert, wodurch eine praktische Anwendung nicht möglich war.
Vergleichsbeispiel 3 ist der Fall, worin das kolloidale Silica in der Rückseitenbeschichtungsschicht aus Beispiel 7 durch Nassverfahren-Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 2 µm ersetzt wurde und in dieser Probe waren die Rückseitenübertragung von Lösungsmittel und die Betrachtbarkeit gegenüber Beispiel 1 verschlechtert, weshalb eine praktische Anwendung nicht möglich war.
Wie aus den obigen Ergebnissen klar ersichtlich ist, kann erfindungsgemäss ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial mit hohen Tintenabsorptionseigenschaften und hoher Druckdichte, guten Papierzuführ- und -vortriebseigenschaften und einer wirksamen Verhinderung der Rückseitenübertragung und einer insbesondere exzellenten Betrachtbarkeit selbst bei Verwendung in einem Lichtsystem im medizinischen Bereich erhalten werden.

Claims (11)

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial, das einen lichtdurchlässigen Träger, mindestens eine auf einer Oberfläche des Trägers bereitgestellte tintenaufnehmende Schicht und mindestens eine auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Trägers bereitgestellte Rückseitenbeschichtungsschicht umfasst, worin mindestens eine der Rückseitenbeschichtungsschichten anorganische feine Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-50 nm und einen Binder umfasst, und das Hohlraumverhältnis der Schicht beträgt 70 Vol.-% oder weniger.
2. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1, worin die tintenaufnehmende Schicht anorganische feine Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-30 nm und einen hydrophilen Binder umfasst.
3. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1 oder 2, worin die tintenaufnehmende Schicht mindestens eines aus einem anorganischen Pigment und einem organischen Pigment mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 0,5-10 µm umfasst.
4. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die tintenaufnehmende Schicht zwei oder mehr Schichten umfasst, und eine tintenaufnehmende Schicht (A) nahe dem lichtdurchlässigen Träger umfasst kondensiertes Silica mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 10-30 nm und einen hydrophilen Binder, und eine tintenaufnehmende Schicht (B), die von dem lichtdurchlässigen Träger entfernt liegt, umfasst Alumina oder Aluminahydrat mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse der Primärteilchen von 5-30 nm und einen hydrophilen Binder.
5. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 4, worin die tintenaufnehmende Schicht (B) mindestens eines aus einem anorganischen Pigment und einem organischen Pigment mit einer Teilchengrösse von 0,5-10 µm in einer Menge von 0,01-1 g/m2 umfasst.
6. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 4, worin das Verhältnis (C) des hydrophilen Binders zu dem kondensierten Silica der tintenaufnehmenden Schicht (A) 50-20 Gew.-% und das Verhältnis (D) des hydrophilen Binders zum Alumina oder Aluminahydrat der tintenaufnehmenden Schicht (B) 6-22 Gew.-% beträgt, und (C) kleiner ist als (D).
7. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die anorganischen feinen Teilchen in der Rückseitenbeschichtungsschicht Nassverfahren-Silica mit 5 oder mehr Silanolgruppen pro nm2 darstellen.
8. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 7, worin das Nassverfahren-Silica in der Rückseitenbeschichtungsschicht kolloidales Silica ist.
9. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das Bindemittel in der Rückseitenbeschichtungsschicht Polyvinylalkohol oder ein modifiziertes Produkt davon ist.
10. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, worin der Feststoffgehalt der Rückseitenbeschichtungsschicht 1-10 g/m2 beträgt.
11. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, worin der lichtdurchlässige Träger eine Polyesterfolie ist.
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