專利名稱：噴墨記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高質(zhì)量的噴墨記錄介質(zhì)。具體而言，本發(fā)明涉及一種噴墨記錄介質(zhì)，其提供具有銳度和深度感觀的噴墨印刷品，并且優(yōu)異地記錄人物等的圖像。
背景技術(shù)：
最近，隨同信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各種信息處理系統(tǒng)也得到了發(fā)展。適用于這些信息處理系統(tǒng)的記錄方法及裝置也得到了發(fā)展，并且已經(jīng)被不同地投入實(shí)際使用。
除銀鹽照相法之外，實(shí)際使用的記錄方法的實(shí)例還包括電子照相法、噴墨記錄法、熱記錄法、升華轉(zhuǎn)印法以及熱轉(zhuǎn)印法。在任一種上述記錄方法中，對(duì)于得到清晰且色調(diào)逼真的高分辨率圖像的要求是相同的。
在上述記錄方法中，噴墨記錄方法可被用于在多種記錄材料上進(jìn)行記錄，并且為此的硬件(裝置)的價(jià)格相當(dāng)?shù)?、體積小且非常安靜。因此，噴墨記錄方法已經(jīng)在辦公室及家庭中得到了廣泛的應(yīng)用。
此外，近年來(lái)，隨著高分辨噴墨打印機(jī)的實(shí)現(xiàn)以及硬件(裝置)的發(fā)展，各種噴墨記錄用介質(zhì)也得到了發(fā)展，并且變成能夠得到所謂的“照片樣的”高質(zhì)量記錄產(chǎn)品。
具體地，噴墨記錄用介質(zhì)所需性質(zhì)的實(shí)例包括(1)快速干燥(高墨水吸收速度)，(2)具有適當(dāng)和均勻直徑的墨點(diǎn)(沒(méi)有出血)，(3)優(yōu)異的粒度，(4)點(diǎn)的高圓形度，(5)高的色密度，(6)高的飽和度(不存在無(wú)光澤)，(7)印刷部分優(yōu)異的光堅(jiān)牢度、耐氣體性和耐水性，(8)具有高度白度的記錄表面，(9)記錄介質(zhì)優(yōu)異的儲(chǔ)存性能(在長(zhǎng)期儲(chǔ)存過(guò)程中黃色不褪色或圖像不出血)，(10)耐變形性以及優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性(足夠小的卷曲)，以及(11)硬件優(yōu)異的運(yùn)行性質(zhì)。此外，除上述性質(zhì)之外，還需要類似于銀鹽照相的光澤、表面平整性及紋理，以用作用于得到照片樣高質(zhì)量記錄產(chǎn)品的照相光澤紙。
具體實(shí)例是含有細(xì)無(wú)機(jī)顏料粒子及水溶性樹脂的噴墨記錄片材，其中所述記錄片材具有在載體上的孔隙比高的多孔色料接受層(例如，參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(JP-A)10-119423和10-217601)。這些片材，尤其是包含由采用二氧化硅作為無(wú)機(jī)顏料細(xì)粒的多孔結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的色料接受層的噴墨記錄片材，由于其結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的墨水吸收性，同時(shí)該片材也具有能夠形成具有高光澤的高分辨率圖像的高墨水接收性能。
盡管照片樣圖像可以通過(guò)使記錄片材具有光澤飾面(glossy finish)而得到，但是這種光澤隨著圖像的形狀而變化，并且光澤易于變成不均勻。當(dāng)產(chǎn)生圖像形狀的光澤度的這種不均勻的差異時(shí)，在圖像表面上產(chǎn)生眩光，得到不自然的印刷品，并且該印刷品不是提供高質(zhì)量感觀的那種。為了消除圖像形狀的光澤度差，公開(kāi)了一種調(diào)節(jié)并改善光澤度的方法，在該方法中，將墨水接受層表面的中心平均線(CLA)粗糙度平均值(Ra)增加到0.8至4.0μm(例如，參見(jiàn)日本專利公開(kāi)2000-355160)。通常地，圖像質(zhì)量的改善不僅需要光澤度的感觀，而且需要提供深度感觀的照片樣立體表達(dá)、鮮明的鮮艷度(brilliant vividness)和提供清晰感觀的銳度。
然而，上述這些方法在描述眼中的光亮或清楚顯示頭發(fā)時(shí)的能力差，或者在給予肖像圖像等的深度感觀時(shí)的能力差，因此當(dāng)前難于認(rèn)為這些方法是適合于記錄人物等的圖像。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種噴墨記錄介質(zhì)，該噴墨記錄介質(zhì)能夠進(jìn)行適合于具有圖像銳度及深度感觀的肖像的記錄的噴墨打印。
即，本發(fā)明提供一種噴墨記錄介質(zhì)，其包括載體及安置在所述載體的至少一個(gè)表面上的墨水接受層。在本發(fā)明的第一實(shí)施方案中，根據(jù)ISO4287(1997)在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值(cut-off value)的條件下測(cè)量的墨水接受層表面的中心平均線粗糙度平均值Ra為0.3μm或更大但小于0.8μm，并且根據(jù)ISO 10216(1992)測(cè)量的墨水接受層表面的圖像清晰度為2至40％。
在本發(fā)明的第二實(shí)施方案中，根據(jù)ISO 4287(1997)在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量的載體表面的中心平均線粗糙度平均值Ra為0.35μm或更大但小于0.8μm，并且根據(jù)ISO 10216(1992)測(cè)量的墨水接受層表面的圖像清晰度為2至40％。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，載體相對(duì)于波長(zhǎng)為440nm的光的鏡反射率在2至10％的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的另一方面，墨水接受層的霧度值在3至40％的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的另一方面，墨水接受層包括至少一種水溶性樹脂，其選自由聚乙烯醇樹脂、纖維素樹脂、帶有醚鍵的樹脂、帶有氨基甲?；臉渲в恤然臉渲兔髂z組成的組中；以及，至少一種微粒，其選自由二氧化硅細(xì)粒、膠體二氧化硅、氧化鋁細(xì)粒和假勃姆石組成的組中。
發(fā)明詳述本發(fā)明的噴墨記錄介質(zhì)的第一實(shí)施方案具有載體和安置在所述載體的至少一個(gè)表面上的墨水接受層。如ISO 4287(1997)中所定義的，在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量的墨水接受層表面的中心平均線粗糙度平均值Ra(下文中，有時(shí)被簡(jiǎn)稱作″Ra″)為0.3μm或更大但小于0.8μm。如ISO 10216(1992)中所定義的，墨水接受層表面的圖像清晰度(下文中，有時(shí)被簡(jiǎn)稱作″圖像清晰度″)為2至40％。
本發(fā)明能夠提供這樣的噴墨記錄介質(zhì)其提供具有銳度及深度感觀的噴墨打印，并且通過(guò)將墨水接受層表面的中心平均線粗糙度平均值Ra設(shè)定在所述范圍內(nèi)，能夠優(yōu)異地記錄人物等的圖像。此處使用的″人物等沒(méi)有特殊限制，自然地包括具有頭發(fā)及眼睛的動(dòng)物、在其范圍內(nèi)需要深度感觀等的事物。
鑒于抑制圖像表面的過(guò)度的光澤度，墨水接受層表面的中心(enter)平均線粗糙度平均值Ra進(jìn)一步優(yōu)選為0.35μm或更大但小于0.8μm。
盡管將墨水接受層表面的Ra限定在上述范圍內(nèi)的方法包括方法(1)至(4)，但并不限制于這些方法(1)使墨水接受層包含細(xì)粒以控制墨水接受層表面的Ra的方法，(2)將墨水接受層安置在預(yù)先進(jìn)行壓花處理的載體上的方法，(3)在載體上安置墨水接受層之后，使表面進(jìn)行壓花處理的方法，以及(4)在墨水接受層上安置光澤層的方法。
具體地，在方法(1)中，通過(guò)調(diào)節(jié)加入墨水接受層中的消光劑以及各自都具有不同粒徑的膠乳粒子、無(wú)機(jī)細(xì)粒和有機(jī)細(xì)粒的量，可以控制表面Ra。
在方法(2)中，通過(guò)在采用擠出機(jī)在原紙上涂布熔融聚烯烴樹脂之后，再將壓花輥按壓在表面上，以形成微觀粗糙圖案，因而可以控制表面Ra。
在方法(3)中，通過(guò)使墨水接受層表面進(jìn)行用壓花砑光機(jī)的處理，可以控制表面Ra。
在方法(4)中，通過(guò)在墨水接受層上安置厚度高達(dá)幾微米的涂層以賦予光澤之后，根據(jù)需要用砑光機(jī)處理或用鏡面輥按壓，可以控制表面Ra。
盡管用于控制Ra的方法沒(méi)有特殊限制，但是在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)選上述方法(1)和(2)。
載體的表面粗糙度Ra與墨水接受層的表面粗糙度Ra之間的關(guān)系不能用籠統(tǒng)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行論述，因?yàn)槿缟纤瞿菢樱懈鞣N控制表面粗糙度的方法。然而，如果墨水接受層的顏料是例如使用直徑為幾個(gè)納米的超細(xì)粒比如氣相法二氧化硅的所謂照片樣噴墨接受層用的成分；用于墨水接受層的涂布液體的配方、粒子的分散條件、干燥條件等都相同；以及墨水接受層的涂層膜的厚度為約20至40μm；則墨水接受層的表面粗糙度Ra與載體的表面粗糙度Ra大約地成比例，并且隨著涂層膜厚度的增加，墨水接受層的表面粗糙度Ra相比于載體的表面粗糙度得到輕微的改善。
然而，當(dāng)墨水接受層表面進(jìn)行壓花砑光機(jī)處理，或者即使當(dāng)用于墨水接受層的涂布溶液的配方相同，但如果粒子的分散狀態(tài)不同時(shí)，上述論述是無(wú)效的。
在使用幾個(gè)μm數(shù)量級(jí)的顏料粒子的常規(guī)噴墨接受紙，而不是照片樣紙中，墨水接受層的表面粗糙度Ra由墨水接受層的涂布液體的配方(尤其是，顏料的粒徑以及顏料/粘結(jié)劑的比率)確定，而載體的表面粗糙度Ra受到的影響較小。
所述載體優(yōu)選是在安置墨水接受層這一側(cè)的圖像清晰度優(yōu)選為2至40％、更優(yōu)選2至35％、還更優(yōu)選2至30％的不透明載體。圖像清晰度(光澤度)根據(jù)用于鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化物涂層的ISO 10216(1992)進(jìn)行確定。通過(guò)使圖像清晰度的值在上述范圍內(nèi)，可以使圖像具有清晰度(銳度)和深度感觀。
用于將墨水接受層表面的圖像清晰度調(diào)節(jié)在上述范圍內(nèi)的方法包括下列方法，但它們并不是限制于此。
(1)控制載體表面的CLA粗糙度平均值Ra的方法，(2)控制墨水接受層的表面粗糙度Ra的方法，(3)控制載體相對(duì)于波長(zhǎng)為440nm的光的鏡反射率的方法，以及(4)控制墨水接受層的霧度的方法。
具體地，方法(1)可以通過(guò)使載體壓花以控制Ra；或通過(guò)將聚烯烴樹脂擠出并涂布在原紙上之后，通過(guò)壓花輥施加壓力以形成微觀粗糙的圖案，從而控制圖像清晰度值。
在方法(2)中，通過(guò)按如上所述控制墨水接受層的Ra，可以控制圖像清晰度。
在方法(3)中，通過(guò)向原紙上的聚烯烴樹脂層中加入具有高折射率的粒子、通過(guò)在聚烯烴樹脂層內(nèi)形成氣泡，或通過(guò)將具有高折射率的粒子涂布在載體上，可以控制圖像清晰度。
在方法(4)中，通過(guò)降低墨水接受層中細(xì)粒的初級(jí)粒子尺寸、通過(guò)降低次級(jí)粒子大小以提高細(xì)粒的分散性，或通過(guò)優(yōu)化細(xì)粒和粘結(jié)劑之間比率，可以控制圖像清晰度。
盡管用于控制墨水接受層表面的圖像清晰度的方法沒(méi)有特殊限制，但是在上述方法中，鑒于其有效性，優(yōu)選方法(3)和(4)。
噴墨記錄介質(zhì)本發(fā)明的噴墨記錄介質(zhì)包括墨水接受層，所述墨水接受層被安置在具有所述CLA表面粗糙度平均值(Ra)的載體的至少一個(gè)表面上。
根據(jù)此方面的噴墨記錄介質(zhì)的墨水接受層可以例如通過(guò)如下形成將含細(xì)粒、水溶性樹脂、交聯(lián)劑和第一金屬化合物的第一液體涂敷在載體上，以形成涂層；例如，在(1)涂敷第一液體的同時(shí)，或在(2)由第一液體涂敷所形成的涂層干燥過(guò)程中并且在該涂布液體表現(xiàn)出干燥速率降低之前，將含第二金屬化合物的第二液體涂敷在所述涂層上；由此，通過(guò)交聯(lián)硬化而在該載體上形成涂層。
下面，將詳細(xì)描述墨水接受層的構(gòu)成組分。
墨水接受層墨水接受層的構(gòu)成組分沒(méi)有特殊限制，可以根據(jù)想要的用途進(jìn)行合適的選擇。
細(xì)粒本發(fā)明的墨水接受層優(yōu)選包含細(xì)粒。盡管細(xì)?？梢允怯袡C(jī)細(xì)?；驘o(wú)機(jī)細(xì)粒，但是從墨水的吸收性及干燥性質(zhì)考慮，優(yōu)選無(wú)機(jī)細(xì)粒。第一液體優(yōu)選使用細(xì)粒進(jìn)行配制。
無(wú)機(jī)粒子的實(shí)例包括二氧化硅粒子比如熱解法二氧化硅及含水二氧化硅粒子、膠體二氧化硅、氧化鋁粒子、二氧化鈦、硫酸鋇、硅酸鈣、沸石、高嶺土(kaolinyte)、多水高嶺土、云母、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、勃姆石和假勃姆石，并且優(yōu)選選自二氧化硅粒子、膠體二氧化硅、氧化鋁粒子和假勃姆石中的至少一種粒子。
這些粒子可以單獨(dú)使用或組合使用。無(wú)機(jī)粒子優(yōu)選通過(guò)陽(yáng)離子樹脂進(jìn)行分散。
尤其是，優(yōu)選熱解法二氧化硅作為無(wú)機(jī)粒子，并且可以將熱解法二氧化硅和其它無(wú)機(jī)粒子組合使用。當(dāng)熱解法二氧化硅和其它無(wú)機(jī)粒子組合使用時(shí)，熱解法二氧化硅占無(wú)機(jī)粒子的總質(zhì)量的量?jī)?yōu)選90質(zhì)量％或更大，更優(yōu)選95質(zhì)量％或更大。
二氧化硅粒子通常被粗略分成濕法粒子和干法粒子(氣相法)。在濕法中，由酸分解硅酸鹽產(chǎn)生活性二氧化硅，并且使所述活性二氧化硅適度聚合、粘結(jié)及浸漬得到含水二氧化硅。另一方面，在氣相法中，火焰水解法和電弧法是主流。在火焰水解法中，通過(guò)高溫氣相水解鹵化硅，得到無(wú)水二氧化硅。在電弧法中，使硅和焦炭在電爐中用電弧加熱、還原及氣化，并且用空氣氧化所得混合物，從而得到無(wú)水二氧化硅?！盁峤夥ǘ趸琛敝傅氖怯蓺庀喾ǖ玫降臒o(wú)水二氧化硅粒子。
由于熱解法二氧化硅表面的硅烷醇基具有不同于含水二氧化硅的密度及空孔(empty hole)，因此熱解法二氧化硅表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，并且適合于形成具有高孔隙比的三維結(jié)構(gòu)。原因并不清楚。據(jù)認(rèn)為，在含水二氧化硅中，細(xì)粒表面上的硅烷醇基的密度為5至8個(gè)/nm2，因此容易聚集。另一方面認(rèn)為，細(xì)粒表面上的硅烷醇基的密度為2至3個(gè)/nm2并且二氧化硅粒子絮結(jié)，因而孔隙比高。
由于熱解法二氧化硅具有特別大的比表面積，因此該二氧化硅具有高的墨水吸收性能以及高的保持效率(holding efficiency)。由于該二氧化硅的折射率低，因此當(dāng)將其分散成恰當(dāng)?shù)牧綍r(shí)，墨水接受層可以得到透明性，并且可以得到高的色密度和優(yōu)異的色彩。即使當(dāng)用于照片光澤紙等時(shí)，從得到高的色密度和優(yōu)異的色彩光澤度考慮，接受層為透明也是重要的。
熱解法二氧化硅的平均初級(jí)粒徑優(yōu)選為20nm或更小，更優(yōu)選10nm或更小，最優(yōu)選3至10nm。熱解法二氧化硅的粒子由于硅烷醇基所致的氫鍵而易于彼此粘合。當(dāng)平均初級(jí)粒徑為20nm或更小時(shí)，可以形成具有大孔隙比的結(jié)構(gòu)。因此，墨水吸收性質(zhì)可以得到有效改善，并且墨水接受層的透明性和表面光澤度可以得到改善。熱解法二氧化硅可以以初級(jí)粒子(primary order particle)的狀態(tài)以及以次級(jí)粒子的狀態(tài)使用。
熱解法二氧化硅優(yōu)選以分散態(tài)使用。熱解法二氧化硅可以采用陽(yáng)離子樹脂作為分散劑(粘合防止劑)進(jìn)行分散，并且以被用作熱解法二氧化硅的分散體。陽(yáng)離子樹脂沒(méi)有特別的限制。然而，優(yōu)選陽(yáng)離子聚合物比如伯、仲或叔氨基及它們的鹽，以及季銨堿，并且其實(shí)例包括下面所述的其它媒染劑組分的實(shí)例。還優(yōu)選硅烷偶合劑作為分散劑?？梢詢?yōu)選使用水溶性類或水乳液類等。實(shí)例包括雙氰胺-福爾馬林縮聚物比如二氰基陽(yáng)離子樹脂、二氰胺-二亞乙基三胺縮聚物比如多胺基陽(yáng)離子樹脂、表氯醇-二甲胺加成聚合物、氯化二甲基二芳基銨-SO2共聚物、二芳基胺鹽-SO2共聚物、氯化二甲基二芳基銨聚合物、芳基胺鹽的聚合物、二烷基氨基(甲基)丙烯酸乙酯季鹽聚合物、丙烯酰胺-二芳基胺鹽共聚物的多陽(yáng)離子基陽(yáng)離子樹脂。
尤其是，優(yōu)選熱解法二氧化硅根據(jù)BET法測(cè)定的比表面積為200m2/g或更大。多孔結(jié)構(gòu)通過(guò)包含熱解法二氧化硅而得到，因而墨水吸收性能可以得到改善。使用比表面積為200m2/g或更大的二氧化硅粒子，可以改善快速干燥性能以及滲墨性質(zhì)，因而圖像質(zhì)量及打印密度可以得到改善。
此處，BET法是通過(guò)氣相吸收法測(cè)量粒子表面積的方法之一，并且是得到1g樣品的總表面積的方法，即，由吸附等溫線得到的比表面積。通常采用氮?dú)庾鳛槲綒怏w，并且通常由吸附氣體的壓力或體積變化測(cè)量吸附量。這是Brunauer Emmett和Teller(BET)方程，其顯示多分子吸附的等溫線?；谠摲匠痰玫轿搅?，并且將吸附量乘以一個(gè)吸附分子占據(jù)表面的面積，得到表面積。
水溶性樹脂本發(fā)明此實(shí)施方案的介質(zhì)的墨水接受層優(yōu)選包含水溶性樹脂。第一液體優(yōu)選通過(guò)使用水溶性樹脂構(gòu)成?？梢詫⑷我獾乃苄詷渲糜诒景l(fā)明中，其實(shí)例包括聚乙烯醇樹脂比如聚乙烯醇(PVA)或改性聚乙烯醇；聚乙烯醇縮醛、纖維素樹脂比如甲基纖維素(MC)、乙基纖維素(EC)、羥乙基纖維素(HEC)或羧甲基纖維素(CMC)；甲殼質(zhì)；殼聚糖；淀粉；帶有醚鍵的樹脂，比如聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯基醚(PVE)；帶有酰胺基或酰胺鍵的樹脂，比如聚丙烯酰胺(PAAM)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)；帶有氨基甲酰基的樹脂；帶有作為離解基團(tuán)的羧基的樹脂，比如聚丙烯酸酯、馬來(lái)酸樹脂、藻酸鹽；和明膠。其中，從粒子的分散性考慮，墨水接受層中優(yōu)選包含選自由聚乙烯醇樹脂、纖維素樹脂、帶有醚鍵的樹脂、帶有氨基甲?；臉渲?、帶有羧基的樹脂和明膠組成的組中的至少一種水溶性樹脂。
這些也可以單獨(dú)使用或組合使用。
它們中，優(yōu)選聚乙烯醇樹脂(下文中，也被簡(jiǎn)稱作″聚乙烯醇″)，并且聚乙烯醇樹脂可以與其它水溶性樹脂組合使用。當(dāng)聚乙烯醇樹脂與其它水溶性樹脂組合使用時(shí)，聚乙烯醇樹脂相對(duì)于水溶性樹脂的總量?jī)?yōu)選為90質(zhì)量％或更大，更優(yōu)選95質(zhì)量％或更大。
除聚乙烯醇(PVA)之外，聚乙烯醇樹脂的范圍還包括陽(yáng)離子改性的聚乙烯醇、陰離子改性的聚乙烯醇、硅烷醇改性的聚乙烯醇以及其它聚乙烯醇衍生物。聚乙烯醇樹脂可以單獨(dú)使用或組合使用。
聚乙烯醇(PVA)在其結(jié)構(gòu)單元上具有羥基。二氧化硅粒子表面上形成的羥基和硅烷醇基形成氫鍵，并且容易形成使二氧化硅粒子的次級(jí)粒子成為單位鏈(unit chain)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以形成具有高孔隙比的多孔結(jié)構(gòu)的墨水接受層。
因此，在噴墨記錄時(shí)，具有多孔結(jié)構(gòu)的墨水接受層由于毛細(xì)管現(xiàn)象而快速吸收墨水，并且能夠形成極佳的圓點(diǎn)，而不滲墨。
在形成墨水接受層時(shí)，鑒于防止因過(guò)少量而導(dǎo)致膜強(qiáng)度降低和防止干燥裂紋，以及鑒于防止因過(guò)大量而導(dǎo)致孔隙率降低進(jìn)而導(dǎo)致墨水吸收性質(zhì)降低，水溶性樹脂(尤其是，聚乙烯醇)的含量基于墨水接受層的總固體量計(jì)優(yōu)選為9至40質(zhì)量％，更優(yōu)選12至33質(zhì)量％。
鑒于防止裂紋，聚乙烯醇(PVA)的數(shù)均聚合度優(yōu)選1800或更大，更優(yōu)選2000或更大。此外，優(yōu)選皂化度為88％或更大的PVA，并且鑒于形成墨水接受層的涂布液體的粘度及透明性考慮，尤其優(yōu)選皂化度為95％或更大的PVA。
無(wú)機(jī)粒子與水溶性樹脂的含量比形成層時(shí)，所有無(wú)機(jī)粒子(i)與所有水溶性樹脂(p)的含量比[PB比率(i∶p)，即，無(wú)機(jī)粒子相對(duì)于1質(zhì)量份水溶性樹脂的質(zhì)量]影響層結(jié)構(gòu)。即，PB比增加，導(dǎo)致孔隙比、孔體積和表面積(每單位質(zhì)量)增加。鑒于防止因PB比增加而導(dǎo)致膜強(qiáng)度降低及干燥時(shí)產(chǎn)生裂紋，以及防止PB降低而導(dǎo)致墨水吸收性質(zhì)因易于被樹脂阻塞的孔隙減少而降低，優(yōu)選PB比在1.5∶1至10∶1的范圍內(nèi)。
由于當(dāng)噴墨記錄介質(zhì)經(jīng)過(guò)噴墨打印機(jī)的輸送系統(tǒng)時(shí)，噴墨記錄介質(zhì)受壓，因此墨水接受層應(yīng)當(dāng)具有足夠的膜強(qiáng)度。當(dāng)將噴墨記錄介質(zhì)切割成片狀時(shí)，墨水接受層應(yīng)當(dāng)具有足夠的膜強(qiáng)度，以防止墨水接受層的裂紋及剝離。因此，鑒于確保在噴墨打印機(jī)中的高速墨水吸收性能，PB比優(yōu)選為6∶1或更小，更優(yōu)選2∶1或更大。
例如，當(dāng)將涂布液體涂布在載體上并且將所形成的涂層干燥時(shí)，形成具有作為鏈單元的二氧化硅粒子的次級(jí)粒子的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在所述涂布液體中，將平均初級(jí)粒徑為20nm或更小的熱解法二氧化硅與水溶性樹脂以2∶1至5∶1的PB比完全分散在水溶液中。因而易于形成這樣的半透明多孔膜平均孔徑大小為30nm或更??；孔隙比為50至80％；孔體積比(poreratio volume)為0.5ml/g或更大；并且比表面積為100m2/g或更大。
交聯(lián)劑本發(fā)明實(shí)施方案的墨水接受層優(yōu)選通過(guò)含交聯(lián)劑的接受層涂布溶液形成。
交聯(lián)劑優(yōu)選被包含在第一液體中，并且還可以包含在第二液體中。
交聯(lián)劑是能夠使水溶性樹脂交聯(lián)的試劑，并且多孔層能夠通過(guò)包含交聯(lián)劑而形成，所述的交聯(lián)劑能夠通過(guò)其與水溶性樹脂之間的交聯(lián)反應(yīng)而使多孔層硬化。
硼化合物優(yōu)選被用作使水溶性樹脂交聯(lián)，特別是使聚乙烯醇樹脂交聯(lián)的交聯(lián)劑。硼化合物的實(shí)例包括硼砂、硼酸、硼酸鹽(例如，原硼酸鹽、InBO3、ScBO3、YBO3、LaBO3、Mg3(BO3)2、CO3(BO3)2、二硼酸鹽(比如，Mg2B2O5或CO2B2O5)、偏硼酸鹽(比如，LiBO2或Ca(BO2)2、NaBO2、KBO2)、四硼酸鹽(比如，Na2B4O7·10H2O)和五硼酸鹽(比如，KB5O8·4H2O、Ca2B6O11·7H2O或CsB5O5)。它們中，考慮到能夠促使交聯(lián)反應(yīng)，優(yōu)選硼酸和硼酸鹽，并且特別優(yōu)選硼酸。
除硼化合物之外，還可以使用下列化合物。這樣的其它化合物的實(shí)例包括醛化合物，比如甲醛、乙二醛或戊二醛；酮化合物，比如丁二酮或環(huán)戊二酮(diacetyl orcyclopentanedione)；活性氫化合物，比如雙(2-氯乙基脲)-2-羥基4，6-二氯-1，3，5-三嗪或2，4-二氯-6-S-三嗪鈉鹽；活性乙烯基化合物，比如二乙烯基磺酸、1，3-乙烯基磺酰基-2-丙醇、N，N’-亞乙基二(乙烯基磺?；阴０坊?或1，3，5-三丙烯?；?六氫-S-三嗪；N-羥甲基化合物，比如二羥甲基脲或羥甲基二甲基乙內(nèi)酰脲；三聚氰胺樹脂，比如羥甲基三聚氰胺和烷基化羥甲基三聚氰胺；環(huán)氧樹脂；異氰酸酯化合物，比如1，6-己二異氰酸酯；氮丙啶化合物，比如在美國(guó)專利3017280或2983611中描述的氮丙啶化合物；羧基酰亞胺化合物，比如在美國(guó)專利3100704中描述的羧基酰亞胺化合物；環(huán)氧化合物，比如甘油三縮水甘油醚；亞乙基氨基化合物，比如1，6-亞己基-N，N’-雙亞乙基脲；鹵化羧基醛化合物，比如粘氯酸(mucochlor acid)或粘苯氧基氯酸(mucophenoxychlor acid)；二噁烷化合物，比如2，3-二羥基二噁烷；含金屬的化合物，比如乳酸鈦、硫酸鋁、鉻礬、鉀明礬、乙酸氧鋯或乙酸鉻；多胺化合物，比如四亞乙基五胺；酰肼化合物，比如己二酸二酰肼；含有兩個(gè)或更多個(gè)噁唑啉基團(tuán)(oxazollin group)的低分子化合物或聚合物。交聯(lián)劑可以單獨(dú)使用或組合使用。
當(dāng)涂布用于墨水接受層的涂布液體時(shí)，可以將交聯(lián)劑加入到用于墨水接受層的涂布液體和/或用于形成與墨水接受層相鄰的層的涂布液體中。備選地，通過(guò)將用于墨水接受層的涂布液體涂布在其上已預(yù)先涂布含交聯(lián)劑的涂布液體的載體上，或者通過(guò)涂布含有交聯(lián)劑或不含交聯(lián)劑的用于墨水接受層的涂布液體并干燥之后，其上涂布第二液體(例如，交聯(lián)劑溶液)，可以將交聯(lián)劑供應(yīng)給墨水接受層。
交聯(lián)劑可以按如下提供給本發(fā)明。此處，采用硼化合物作為交聯(lián)劑的實(shí)例。當(dāng)通過(guò)涂布用于墨水接受層的涂布液體(第一液體)并且通過(guò)交聯(lián)硬化而形成墨水接受層時(shí)，在(1)涂布第一液體以形成涂層的同時(shí)或(2)在涂布第一液體形成的涂層在其干燥過(guò)程中表現(xiàn)出干燥速率降低之前，提供第二液體，以進(jìn)行硬化及交聯(lián)。作為交聯(lián)劑的硼化合物可以包含在第一液體中或在第二液體中，并且可以同時(shí)包含在兩種液體中。當(dāng)形成墨水接受層以具有多層時(shí)，兩種或更多種涂布液體可以進(jìn)行疊層涂布，并且可以將第二液體涂敷在形成的多層上。
所使用交聯(lián)劑的量相對(duì)于包含在墨水接受層中的水溶性樹脂的質(zhì)量?jī)?yōu)選在1至50質(zhì)量％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5至40質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
金屬化合物本發(fā)明實(shí)施方案的墨水接受層優(yōu)選由含有金屬化合物的接受層涂布溶液(第一液體)形成。金屬化合物還可以包含在第二液體中。
包含在第一液體中的第一金屬化合物優(yōu)選為酸性金屬化合物，其實(shí)例包括多價(jià)水溶性金屬鹽以及憎水性金屬鹽化合物。其具體實(shí)例包括選自下列金屬中的金屬鹽或配合物鎂、鋁、鈣、鈧、鈦、釩、錳、鐵、鎳、鋯、銅、鋅、鎵、鍺、鍶、釔、鉬、銦、鋇、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鏑、鉺、鐿、鉿、鎢和鉍。
其再具體的實(shí)例包括乙酸鈣、氯化鈣、甲酸鈣、乙酸鋯、硝酸鋯、碳酸鋯銨、四氯化鋯、硫酸鈣、乙酸鋇、硫酸鋇、磷酸鋇、氯化錳、乙酸錳、甲酸錳二水合物、硫酸錳銨六水合物、氯化銅、氯化銨銅(II)二水合物(ammonium chloride copper(II)dihydrate)、硫酸銅、氯化鈷、硫氰酸鈷、硫酸鈷、硫酸鎳六水合物、氯化鎳六水合物、乙酸鎳四水合物、硫酸鎳銨六水合物、氨基硫酸鎳四水合物、硫酸鋁、鋁明礬、堿性聚合氫氧化鋁、亞硫酸鋁、硫代硫酸鋁、鋁多氯化物、硝酸鋁九水合物、氯化鋁六水合物、溴化亞鐵、氯化亞鐵、氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、酚磺酸鋅、溴化鋅、氯化鋅、硝酸鋅六水合物、硫酸鋅、乙酸鋅銨、碳酸鋅銨、四氯化鈦、鈦酸四異丙酯、乙酰丙酮鈦、乳酸鈦、乙酸鉻、硫酸鉻、硫酸鎂、氯化鎂六水合物、檸檬酸鎂九水合物、鎢酸亞磷鈉、檸檬酸鎢鈉、12磷酸鎢n水合物、12硅酸鎢26水合物、氯化鉬、12磷酸鉬n水合物、硝酸鎵、硝酸鍺、硝酸鍶、乙酸釔、氯化釔、硝酸釔、硝酸銦、硝酸鑭、氯化鑭、乙酸鑭、苯甲酸鑭、三氯化鈰、硫酸鈰、辛酸鈰、硝酸鐠、硝酸釹、硝酸釤、硝酸銪、硝酸釓、硝酸鏑、硝酸鉺、硝酸鐿、氯化鉿、硝酸鉍。
其中，優(yōu)選硫酸鋁、鋁明礬、堿性聚合氫氧化鋁、亞硫酸鋁、硫代硫酸鋁、鋁多氯化物、硝酸鋁九水合物、氯化鋁六水合物、乙酸鋯、硝酸鋯、碳酸鋯銨和四氯化鋯。
第一液體優(yōu)選包含至少兩種第一金屬化合物。由于不同的金屬化合物用于媒染劑處理不同染料，因此，使用至少兩種第一金屬化合物可以提高媒染。因此，具體地優(yōu)選在第一液體中包含用于媒染至少兩種染料的多種金屬化合物。盡管很多組合都可以被認(rèn)為是對(duì)應(yīng)于染料的金屬化合物，但是例如鋯化合物對(duì)與在通常使用的墨水中的黑色染料是有效的。
相對(duì)于第一液體的總質(zhì)量，在第一液體中的第一金屬化合物的含量?jī)?yōu)選為0.01至1質(zhì)量％，更優(yōu)選0.05至0.8質(zhì)量％。通過(guò)將第一金屬化合物的含量調(diào)節(jié)在上述范圍內(nèi)，可以制備在低濕度時(shí)卷曲不惡化并且圖像隨時(shí)間的出血較少的噴墨記錄介質(zhì)。當(dāng)一起使用下文中所描述的其它媒染劑組分時(shí)，它們可以被包含，使得總媒染劑含量在上述范圍內(nèi)，所述的范圍是不損害本發(fā)明效果的范圍。
在堿性下穩(wěn)定的任意金屬化合物都可在不受限制的情況下被用作在第二液體中使用的第二金屬化合物。金屬化合物的優(yōu)選實(shí)例包括金屬鹽、金屬配合物、無(wú)機(jī)低聚物和無(wú)機(jī)聚合物。其優(yōu)選的實(shí)例包括在下面作為無(wú)機(jī)媒染劑列出的金屬化合物。其中，優(yōu)選鋯化合物、鋁化合物和鋅化合物作為金屬化合物，并且尤其優(yōu)選鋯化合物。鋯化合物的實(shí)例包括碳酸鋯銨、硝酸鋯銨、碳酸鋯鉀、檸檬酸鋯銨、硬脂酸氧鋯、辛氧鋯(zirconyl actyl)、硝酸氧鋯、氧氯化鋯和堿式氯化鋯。尤其優(yōu)選碳酸鋯銨。第二液體可以根據(jù)需要另外地包含組合的兩種或更多種下面描述的其它媒染劑組分。
在“Kagaku Sosetu(Chemistry Review)No.32(1981)”(the ChemicalSociety of Japan編輯)中描述的金屬配合物以及含過(guò)渡金屬的過(guò)渡金屬配合物比如在“Coordination Chemistry Review″，Vol.84，第85-277頁(yè)(1988)和日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(JP-A)2-182701中描述的釕可以被用作金屬配位化合物。
相對(duì)于第二液體的總質(zhì)量，在第二液體中的第二金屬化合物的含量?jī)?yōu)選在0.1至0.8質(zhì)量％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.2至0.5質(zhì)量％的范圍內(nèi)。通過(guò)將第二金屬化合物的含量調(diào)節(jié)在上述范圍內(nèi)，可以在不惡化擦金的情況下改善光澤度。當(dāng)下文中描述的其它媒染劑成分一起使用時(shí)，它們可以包含使得總媒染劑含量在上述范圍內(nèi)，所述的范圍是不損害本發(fā)明效果的范圍。
第二液體可以包含堿性化合物。
堿性化合物的實(shí)例包括弱酸的銨鹽、弱酸的堿金屬鹽(例如，碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、乙酸鋰、乙酸鈉和乙酸鉀)、弱酸的堿土金屬鹽(例如，碳酸鎂、碳酸鋇、乙酸鎂和乙酸鋇)、堿金屬和堿土金屬的氫氧化物、氫氧化銨(hydroxy ammonium)、氨、伯、仲或叔胺(例如，乙胺、二甲胺、三乙胺、多烯丙基胺、三亞丙基胺、三丁胺、三己胺、二丁胺和丁胺、N-乙基-N-甲基丁胺)、伯-叔苯胺(例如，二乙基苯胺、二丁基苯胺、乙基苯胺和苯胺)、可以帶有取代基的吡啶(例如，2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、4-氨基吡啶、4-(2-羥乙基)-氨基吡啶)。上述中，尤其優(yōu)選弱酸的銨鹽。
所述弱酸是在chemical handbook basic chapter II(Maruzen Co.，Ltd.)等中所述的無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸中pKa為2或更大的酸。弱酸的銨鹽的實(shí)例包括碳酸銨、碳酸氫銨、硼酸銨和乙酸銨。然而，弱酸的銨鹽并不限于這些實(shí)例。其中，優(yōu)選碳酸銨、碳酸氫銨和氨基甲酸銨，原因在于它們不會(huì)殘留在干燥之后的層中，因而可以降低了滲墨。兩種或更多種堿性化合物可以組合使用。
基于包括其溶劑的第二液體的總質(zhì)量計(jì)，包含在第二液體中的堿性化合物的量?jī)?yōu)選為0.5至10質(zhì)量％，更優(yōu)選1至5質(zhì)量％。當(dāng)將堿性化合物的含量調(diào)節(jié)在上述特定的范圍內(nèi)時(shí)，可以在不增加氨濃度的情況下，得到充分的硬化度，其中增加氨濃度會(huì)惡化工作環(huán)境。
表面活性劑本發(fā)明此實(shí)施方案的墨水接受層可以由含表面活性劑的接受層涂布溶液形成。
第一液體中優(yōu)選包含表面活性劑。表面活性劑的實(shí)例包括陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑、氟表面活性劑和硅表面活性劑。這些表面活性劑可以單獨(dú)使用或組合使用。
非離子表面活性劑的實(shí)例包括聚氧化烯烷基醚和聚氧化烯烷基苯基醚(例如，二甘醇單甲醚、二甘醇二乙基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等)、氧化乙烯氧化丙烯嵌段共聚物、脫水山梨糖醇脂肪酸酯(例如，脫水山梨糖醇單月桂酸酯、脫水山梨糖醇單油酸酯(sorbitan monoorate)、脫水山梨糖醇三油酸酯(sorbitan triorate))、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯(例如，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇單三油酸酯等)、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯(例如，聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯等)、甘油脂肪酸酯(例如，甘油單油酸酯等)、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯(單硬脂酸聚氧乙烯甘油酯、單油酸聚氧乙烯甘油酯等)、聚氧乙烯脂肪酸酯(聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單油酸酯等)、聚氧乙烯烷基胺、炔二醇(例如，2，4，7，9-四甲基-5-癸炔(desine)-4，7-二醇以及該二醇的環(huán)氧乙烷加成物、環(huán)氧丙烷的加成物等)。優(yōu)選聚氧化烯烷基醚。非離子表面活性劑可以被包含在用于形成墨水接受層的涂布液體中。
兩性表面活性劑的實(shí)例包括氨基酸表面活性劑、羧基銨甜菜堿表面活性劑、砜銨甜菜堿表面活性劑、硫酸銨表面活性劑和咪唑鎓(imidazolium)甜菜堿表面活性劑。例如，可以優(yōu)選使用在美國(guó)專利3,843,368、JP-A59-49535、63-236546、5-303205、8-262742和10-282619等中描述的兩性表面活性劑。優(yōu)選氨基酸兩性表面活性劑作為所述的兩性表面活性劑。如在JP-A-5-303205中描述的，氨基酸類兩性表面活性劑衍生自氨基酸(甘氨酸、組氨酸等)。氨基酸兩性表面活性劑的實(shí)例包括其中引入了長(zhǎng)鏈?；腘-氨基酰基酸及其鹽。
陰離子表面活性劑的實(shí)例包括脂肪酸鹽(例如，硬脂酸鈉和油酸鉀)、烷基硫酸酯鹽(例如，月桂基硫酸鈉、三乙醇胺月桂基硫酸鹽)、磺酸鹽(例如，十二烷基苯磺酸鈉)、烷基磺基琥珀酸鹽(例如，二辛基磺基琥珀酸鈉)、烷基二苯基醚二磺酸鹽和烷基磷酸鹽。
陰離子表面活性劑的實(shí)例包括烷基胺鹽、季銨鹽、吡啶鹽、咪唑鎓鹽。
氟表面活性劑的實(shí)例包括由帶有全氟(parfiuoro)烷基的中間產(chǎn)物通過(guò)采用比如電解氟化、調(diào)聚反應(yīng)和低聚反應(yīng)的方法而衍生的化合物。實(shí)例包括全氟烷基磺酸鹽、全氟烷基羧酸鹽、全氟烷基環(huán)氧乙烷加成物(additament)、全氟烷基三烷基銨鹽、含全氟烷基的低聚物、全氟烷基磷酸酯等。
有機(jī)基團(tuán)改性的硅油被優(yōu)選作為硅表面活性劑，并且其可以具有以下結(jié)構(gòu)硅氧烷結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈被有機(jī)基團(tuán)改性的結(jié)構(gòu)、兩個(gè)末端被改性的結(jié)構(gòu)以及一個(gè)末端被改性的結(jié)構(gòu)。有機(jī)基團(tuán)改性的實(shí)例包括氨基改性、聚醚改性、環(huán)氧改性及羧基改性、甲醇改性、烷基改性、芳烷基改性、酚改性和氟改性。
包含在形成墨水接受層用的涂布液體中的表面活性劑的含量?jī)?yōu)選在0.001至2.0％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.01至1.0％的范圍內(nèi)。
其它媒染劑組分除上述金屬化合物之外，本發(fā)明實(shí)施方案的墨水接受層可以包括其它媒染劑組分，以進(jìn)一步改善在儲(chǔ)存過(guò)程中的耐圖像出血性以及改善防水性質(zhì)。
其它媒染劑組分的實(shí)例包括有機(jī)媒染劑比如陽(yáng)離子聚合物(陽(yáng)離子媒染劑)和無(wú)機(jī)媒染劑比如水溶性金屬化合物。陽(yáng)離子媒染劑優(yōu)選為帶有作為陽(yáng)離子官能團(tuán)的伯、仲或叔氨基或季銨基的聚合物媒染劑。還可以使用陽(yáng)離子非聚合物媒染劑。
聚合物媒染劑優(yōu)選為帶有伯、仲或叔氨基及其鹽或季銨鹽基團(tuán)的單體(媒染劑單體)的均聚物、媒染劑單體與一種或多種其它單體(非媒染劑單體)的共聚物或縮聚物。聚合物媒染劑可以以水溶性聚合物或水分散性膠乳粒子的形式使用。
媒染劑單體的實(shí)例包括被甲基氯、乙基氯、甲基溴、乙基溴、甲基碘或乙基碘季銨化的化合物，以及取代其陰離子的磺酸鹽、烷基磺酸鹽、乙酸鹽或烷基羧酸鹽等，其中被季銨化的實(shí)例包括氯化三甲基-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化三甲基-間-乙烯基芐基銨、氯化三乙基-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化三乙基-間-乙烯基芐基銨、氯化N，N-二甲基-N-乙基-N-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化N，N-二乙基-N-甲基-N-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化N，N-二甲基-N-正丙基-N-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化N，N-二甲基-N-正辛基-N-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化N，N-二甲基-N-芐基-N-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化N，N-二乙基-N-芐基-N-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化N，N-二甲基-N-(4-甲基)芐基-N-對(duì)-乙烯基芐基銨、氯化N，N-甲基-N-苯基-N-對(duì)-乙烯基芐基銨；溴化三甲基-對(duì)-乙烯基芐基銨、溴化三甲基-間-乙烯基芐基銨、磺酸三甲基對(duì)-乙烯基芐基銨、磺酸三甲基-間-乙烯基芐基銨、乙酸三甲基-對(duì)-乙烯基芐基銨、乙酸三甲基-間-乙烯基芐基銨、氯化N，N，N-三乙基-N-2-(4-乙烯基苯基)乙基銨、氯化N，N，N-三乙基-N-2-(3-乙烯基苯基)乙基銨、氯化N，N-二乙基-N-甲基-N-2-(4-乙烯基苯基)乙基銨、乙酸N，N-二乙基-N-甲基-N-2-(4-乙烯基苯基)乙基銨；N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺和N，N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺。
所述化合物的實(shí)例包括氯化一甲基二烯丙基銨、氯化三甲基-2-(甲基丙烯酰氧基)乙基銨、氯化三乙基-2-(甲基丙烯酰氧基)乙基銨、氯化三甲基-2-(丙烯酰氧基)乙基銨、氯化三乙基-2-(丙烯酰氧基)乙基銨、氯化三甲基-3-(甲基丙烯酰氧基)丙基銨、氯化三乙基-3-(甲基丙烯酰氧基)丙基銨、氯化三甲基-2-(甲基丙烯酰基氨基)乙基銨、氯化三乙基-2-(甲基丙烯?；被?乙基銨、氯化三甲基-2-(丙烯?；被?乙基銨、氯化三乙基-2-(丙烯酰基氨基)乙基銨、氯化三甲基-3-(甲基丙烯?；被?丙基銨、氯化三乙基-3-(甲基丙烯?；被?丙基銨、氯化三甲基3-(丙烯?；被?丙基銨、氯化三乙基-3-(丙烯酰基氨基)丙基銨；氯化N，N-二甲基-N-乙基-2-(甲基丙烯酰氧基)乙基銨、氯化N，N-二乙基-N-甲基-2-(甲基丙烯酰氧基)乙基銨、氯化N，N-二甲基-N-乙基-3-(丙烯酰基氨基)丙基銨、溴化三甲基-2-(甲基丙烯酰氧基)乙基銨、溴化三甲基-3-(丙烯酰基氨基)丙基銨、磺酸三甲基-2-(甲基丙烯酰氧基)乙基銨、乙酸三甲基-3-(丙烯?；被?丙基銨。能夠進(jìn)行共聚合的其它單體的實(shí)例包括N-乙烯基咪唑和N-乙烯基-2-甲基咪唑。也可以使用通過(guò)采用N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基甲酰胺的聚合單元聚合之后水解得到的乙烯基胺單元及其鹽。
″非媒染劑單體″表示不包含伯、仲或叔氨基及其鹽或者季銨堿基等的堿性或陽(yáng)離子部分的單體。非媒染劑單體指的是與包含在噴墨墨水中的染料沒(méi)有相互作用的單體，或者是相互作用充分小的單體。非媒染劑單體的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸烷基酯；環(huán)烷基(甲基)丙烯酸酯比如(甲基)丙烯酸環(huán)己基酯；(甲基)丙烯酸芳基(ariel)酯，比如(甲基)丙烯酸苯基酯；芳烷基酯，比如(甲基)丙烯酸芐(benzil)酯；芳族乙烯類化合物，比如苯乙烯、乙烯基甲苯或α-甲基苯乙烯；乙烯基酯，比如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯基酯或烷烴羧酸(versatate)乙烯基酯；芳基酯，比如乙酸烯丙酯；含鹵素單體，比如偏二氯乙烯或氯乙烯；乙烯基氰，比如(甲基)丙烯腈；以及烯烴，比如乙烯或丙烯。
優(yōu)選其烷基部分帶有1至18個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十八烷酯。它們中，優(yōu)選丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸羥乙酯。非媒染劑單體還可以單獨(dú)使用或組合使用。
此外，聚合物媒染劑的優(yōu)選實(shí)例包括聚氯化二烯丙基二甲基銨、聚氯化甲基丙烯酰氧基乙基-β-羥基乙基二甲基銨、聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺及改性體、聚烯丙基胺鹽酸鹽、聚酰胺-聚胺樹脂、陽(yáng)離子淀粉、雙氰胺福爾馬林縮合物、二甲基-2-羥基丙基銨鹽聚合物、聚脒、聚乙烯胺和陽(yáng)離子聚氨酯樹脂，其描述于JP-A 10-86505中。
聚烯丙基胺改性體是通過(guò)向聚烯丙基胺中加入2至50mol％的丙烯腈、氯甲基苯乙烯、TEMPO、環(huán)氧己烷和山梨酸等得到的。優(yōu)選通過(guò)向聚烯丙基胺中加入5至10mol％的丙烯腈、氯甲基苯乙烯、TEMPO得到的聚烯丙基胺改性體。尤其是，考慮到具有防止臭氧脫色的作用，優(yōu)選聚烯丙基胺的TEMPO加合物，其是通過(guò)向聚烯丙基胺中加入5至10mol％的TEMPO得到的。
媒染劑優(yōu)選具有2,000至300,000的重均分子量。在上述范圍內(nèi)的中間分子量可以改善耐水性以及在儲(chǔ)存過(guò)程中的耐出血性。
其它組分必要時(shí)，墨水接受層可以進(jìn)一步包含下列組分。
為了抑制著色劑退化，墨水接受層可以包含防褪色劑比如各種紫外線吸收劑、表面活性劑、抗氧劑和單線態(tài)氧淬滅劑。
紫外線吸收劑的實(shí)例包括肉桂酸衍生物、苯甲酮衍生物和苯并三唑基酚衍生物。具體實(shí)例包括α-氰基-苯基肉桂酸丁基、鄰-苯并三唑苯酚、鄰-苯并三唑-對(duì)-氯苯酚、鄰-苯并三唑-2，4-二-叔丁基苯酚和鄰-苯并三唑-2，4-二-叔辛基苯酚。受阻酚化合物也可以被用作紫外線吸收劑，其優(yōu)選實(shí)例包括其中第二位和第六位中的至少一個(gè)或多個(gè)被支鏈(diverging)烷基取代的酚。
還可以使用苯并三唑外線吸收劑、水楊酸外線吸收劑、氰基丙烯酸酯外線吸收劑和草酸酰苯胺外線吸收劑等。例如，紫外線吸收劑描述于JP-A47-10537、58-111942、58-212844、59-19945、59-46646、59-109055和63-53544、日本專利申請(qǐng)公布(JP-B)36-10466、42-26187、48-30492、48-31255、48-41572和48-54965、50-10726、美國(guó)專利2,719,086、3,707,375、3,754,919和4,220,711等中。
熒光增白劑可以被用作紫外線吸收劑，其具體實(shí)例包括香豆靈熒光增白劑。具體實(shí)例描述于JP-B 45-4699和54-5324等中。
抗氧劑的實(shí)例描述于EP 223739、309401、309402、310551、310552和459416、德國(guó)專利3435443、JP-A 54-48535、60-107384、60-107383、60-125470、60-125471、60-125472、60-287485、60-287486、60-287487、60-287488、61-160287、61-185483、61-211079、62-146678、62-146680、62-146679、62-282885、62-262047、63-051174、63-89877、63-88380、66-88381、63-113536，63-163351、63-203372、63-224989、63-251282、63-267594、63-182484、1-239282、2-262654、2-71262、3-121449、4-291685、4-291684、5-61166、5-119449、5-188687、5-188686、5-110490、5-1108437和5-170361、JP-B48-43295和48-33212和美國(guó)專利4814262和4980275中。
抗氧劑的具體實(shí)例包括6-乙氧基-1-苯基-2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉、6-乙氧基-1-辛基-2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉、6-乙氧基-1-苯基-2，2，4-三甲基-1，2，3，4-四氫喹啉、6-乙氧基-1-辛基-2，2，4-三甲基-1，2，3，4，-四氫喹啉、環(huán)己酸鎳、2，2-二(4-羥基苯基)丙烷、1，1-二(4-羥基苯基)-2-乙基己烷、2-甲基-4-甲氧基-二苯基胺和1-甲基-2-苯基吲哚。
防褪色劑可以單獨(dú)使用或者將其兩種或更多種組合使用。防褪色劑可以是水溶性、分散性或乳液性的，并且可以被包含在微膠囊中。相對(duì)于形成墨水接受層的涂布液體的質(zhì)量，防脫色劑的加入量?jī)?yōu)選在0.01至10質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
為了改善無(wú)機(jī)粒子的分散性，墨水接受層可以包含各種無(wú)機(jī)鹽。此外，墨水接受層可以包含作為pH值調(diào)節(jié)劑的酸和堿。而且，為了抑制表面的摩擦帶電和剝離帶電，墨水接受層可以包含具有電導(dǎo)率的金屬氧化物細(xì)粒，以及為了減小表面的摩擦性能的各種消光劑(mat agent)。
載體由透明材料比如塑料制備的透明載體以及由不透明材料比如紙制備的不透明載體都可以用作本發(fā)明實(shí)施方案的載體。
具體地，優(yōu)選使用具有光澤度的透明載體或不透明載體，以最好地利用墨水接受層的透明性。只讀光盤比如CD-ROM或DVD-ROM、可記錄光盤比如CD-R或DVD-R以及寫入光盤都可用作載體，并且墨水接受層可以形成在標(biāo)簽的兩面上。
載體在安置墨水接受層的表面上的CLA表面粗糙度平均值Ra優(yōu)選為0.3μm或更大但小于1.0μm，更優(yōu)選0.35μm或更大但小于1.0μm。此外，載體優(yōu)選是表面粗糙度為0.4μm或更大但小于1.0μm的不透明載體。此處使用的Ra與前面描述的墨水接受層中的Ra具有相同的意義。
通過(guò)將載體的Ra調(diào)節(jié)在上述范圍內(nèi)，可以容易地控制墨水接受層的Ra。
載體在形成墨水接受層之后的Ra可以通過(guò)除去墨水接受層而進(jìn)行測(cè)量。
考慮到銳度(分辨率)和深度感觀的控制，載體相對(duì)于波長(zhǎng)為440nm的光的鏡反射率優(yōu)選為2％至10％，更優(yōu)選2.5％至10％，尤其優(yōu)選3.0％至10％。
銳度(分辨率)可以通過(guò)調(diào)節(jié)墨水接受層下側(cè)的鏡反射率到上述范圍內(nèi)進(jìn)行控制，從而傾向于能夠容易地得到具有深度感觀的圖像。
優(yōu)選透明并且在OHP和背光顯示器上使用時(shí)能夠耐輻射熱的材料作為能夠用于透明載體的材料。材料的實(shí)例包括聚酯，比如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚砜、聚苯醚、聚酰亞胺、聚碳酸酯和聚酰胺。它們中，優(yōu)選聚酯，尤其優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。透明載體的厚度沒(méi)有特別的限制。從容易處理考慮，厚度優(yōu)選在50至200mm的范圍內(nèi)。
不透明載體的實(shí)例包括具有高光澤度的紙載體，比如美術(shù)紙、涂布紙、鑄涂紙或用于銀鹽照相用載體的鋇地紙等；聚酯比如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，纖維素酯比如硝化纖維素、乙酸纖維素或乙酸丁酸(butilate)纖維素，通過(guò)在塑料膜比如聚砜、聚苯醚、聚酰亞胺、聚碳酸酯或聚酰胺中包含白色顏料而構(gòu)成的不透明高光澤度膜(可以進(jìn)行表面砑光處理)；以及，其中將由含有或不含白色顏料的聚烯烴構(gòu)成的涂層形成在包含各種紙載體、透明載體或白色顏料等的高光澤膜的表面上的載體。還優(yōu)選含白色顏料的發(fā)泡聚酯膜(例如，含聚烯烴細(xì)粒并且含牽拉所形成的孔隙的發(fā)泡PET)。
不透明載體的厚度沒(méi)有特別限制。從處理的容易性考慮，優(yōu)選厚度在50至300mm的范圍內(nèi)。
可以將進(jìn)行過(guò)電暈放電處理、輝光放電處理、火焰處理和紫外線輻射處理等的表面用于載體的表面，以改善潤(rùn)濕性和粘合性質(zhì)。
接著，詳細(xì)描述用于紙載體的原紙。
原紙采用木漿作為主要組分進(jìn)行制備，并且備選地還根據(jù)需要使用除木漿紙之外的合成漿比如聚丙烯或合成纖維比如尼龍和聚酯進(jìn)行制備?？梢圆捎肔BKP、LBSP、NBKP、NBSP、LDP、NDP、LUKP和NUKP作為木漿。優(yōu)選使用含有大量短纖維并且以更大量(比率)包含在其中的LBKP、NBSP、LBSP、NDP和LDP。相對(duì)于在原紙中使用的漿料的總質(zhì)量，LBSP和/或LDP的量(比率)優(yōu)選在10至70質(zhì)量％的范圍內(nèi)。優(yōu)選采用含少量雜質(zhì)的化學(xué)紙漿(比如硫酸鹽漿和亞硫酸鹽漿)作為所述紙漿，并且其中白度通過(guò)漂白得以改善的紙漿也是有利的。
可以適當(dāng)向原紙中加入上漿劑比如高級(jí)脂肪酸或烷基烯酮二聚體；白色顏料比如碳酸鈣、滑石或氧化鈦；紙?jiān)鰪?qiáng)劑，比如淀粉、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇；熒光增白劑；水保持劑比如聚乙二醇；分散劑和軟化劑，比如季銨。
在加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度(CSF)的規(guī)定中，用于造紙的漿的游離度優(yōu)選在200至500ml的范圍內(nèi)。優(yōu)選的是，在紙漿篩分試驗(yàn)的常規(guī)已知方法的規(guī)定(JIS P-8207)中，設(shè)定在紙漿打漿之后的紙漿纖維的長(zhǎng)度，使得24目-殘留物的質(zhì)量％與42目-殘留物的質(zhì)量％之和在30至70％的范圍內(nèi)。其中的4目-殘留物的質(zhì)量％優(yōu)選為20質(zhì)量％或更小。
原紙的重量?jī)?yōu)選在30至250g/m2的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在50至200g/m2的范圍內(nèi)。原紙的厚度優(yōu)選在40至250mm的范圍內(nèi)。在造紙步驟中或在造紙之后，進(jìn)行砑光處理，可以使原紙具有高度的平整性。由ISO 534(1988)測(cè)定的原紙密度通常在0.7至1.2g/m2的范圍內(nèi)。此外，通過(guò)由Clark剛度試驗(yàn)機(jī)確定紙剛度的常規(guī)已知方法(JIS P-8143)測(cè)量的原紙的強(qiáng)度優(yōu)選在20至200g的范圍內(nèi)。
可以在原紙的表面上涂布表面上漿劑。加入原紙中的表面上漿劑可以與作為上漿劑加入原紙中的那些物質(zhì)類似。測(cè)量時(shí)，優(yōu)選由ISO 1924-1(1992)定義的熱水抽提法測(cè)量的原紙的pH值在5至9的范圍內(nèi)。
通常地，原紙的兩個(gè)表面都可以被聚乙烯覆蓋。聚乙烯主要包括低密度的聚乙烯(LDPE)和/或高密度的聚乙烯(HDPE)。還可以使用其它LLDPE和聚丙烯等。
具體地，類似于在照片用打印紙領(lǐng)域中廣泛進(jìn)行的那些那樣，優(yōu)選將金紅石類或銳鈦礦類氧化鈦、熒光增白劑和/或群青顏料加入在其上形成墨水接受層的聚乙烯層中的聚乙烯中，以改善不透明度、白度和顏色。此處，相對(duì)于包含在聚乙烯層中的聚乙烯的總量，氧化鈦的含量(量)優(yōu)選在約3至20質(zhì)量％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在4至13質(zhì)量％的范圍內(nèi)。聚乙烯層的厚度沒(méi)有特殊限制，對(duì)于形成在原紙的兩個(gè)表面上的層，其厚度優(yōu)選在10至50mm的范圍內(nèi)。
此外，可以在聚乙烯層上形成底涂層，以使聚乙烯層粘附到墨水接受層上。親水性的聚酯、明膠和PVA優(yōu)選被用作底涂層。底涂層的厚度優(yōu)選在0.01至5mm的范圍內(nèi)。
涂布聚乙烯的紙可以被用作光澤紙。此外，還可以使用這樣的紙其具有類似于在通常照片打印紙中得到的無(wú)光表面或消光表面，并且當(dāng)將聚乙烯由熔融及擠出涂布在原紙表面上時(shí)通過(guò)進(jìn)行所謂壓制陰模法處理(typing treatment)而形成的。
本實(shí)施方案的載體包括透明載體，比如塑料；或不透明載體，比如紙；或其上形成墨水接受層的任意基底材料?！盎撞牧稀北硎具M(jìn)行了聚乙烯層、表面上漿處理、底涂層、壓花處理或其它處理等的透明或不透明材料。其上能夠形成墨水接受層的任意基底材料都可以使用。
制備噴墨記錄介質(zhì)的方法盡管在下文中詳細(xì)描述了用于制備本發(fā)明噴墨記錄介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施方案的方法，但是所述方法并不限制于此。此處使用的噴墨記錄介質(zhì)的構(gòu)成組分如前面所述那樣。
此方面用于制備噴墨記錄介質(zhì)的方法是WOW方法(濕壓濕法)，該方法包括將含有例如，細(xì)粒、水溶性樹脂、交聯(lián)劑和第一金屬化合物的第一液體(有時(shí)被稱為墨水接受層涂布液體)涂敷到載體上，形成涂層(涂布工藝)；以及，在(1)涂敷第一液體時(shí)，或在(2)涂敷第一液體形成的涂層干燥過(guò)程中并且在該涂布液體表現(xiàn)出干燥速率降低之前，將含第二金屬化合物的第二液體(下文中，有時(shí)被稱為堿性溶液)涂敷在所述涂層上，以進(jìn)行涂層的交聯(lián)固化(硬化工藝)。通過(guò)在上述涂布工藝中涂敷在載體上的涂層被交聯(lián)并硬化的硬化工藝，使涂層形成為交聯(lián)并硬化的墨水接受層。
根據(jù)本實(shí)施方案，通過(guò)先涂敷含有含第一金屬化合物的第一液體的涂層，之后將含第二金屬化合物的第二液體涂敷到這個(gè)涂層上，可以得到使該膜能夠充分硬化的良好成膜性能。第一和第二金屬化合物(以及其它媒染劑組分)用作媒染劑，以使能夠得到噴墨記錄介質(zhì)，其中墨水，尤其是染料被充分媒染，以使圖像具有優(yōu)異的墨色密度(print density)以及光澤度，同時(shí)使圖像隨時(shí)間的出血較少。
可以按如下制備墨水接受層用的涂布液體，所述墨水接受層用的涂布液體作為涂層工藝用的第一液體，其例如包含氣相法二氧化硅、聚乙烯醇(PVA)、硼酸、陽(yáng)離子樹脂、非離子或兩性表面活性劑和高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑。構(gòu)成第一液體的各個(gè)組分的細(xì)節(jié)及其優(yōu)選范圍如前面所述。
第一液體可以通過(guò)如下制備將氣相法二氧化硅加入水中；再加入陽(yáng)離子樹脂，并且使用高壓勻化器或砂磨機(jī)進(jìn)行分散；向混合物中加入硼酸；加入PVA水溶液(使得，PVA的量占?xì)庀喾ǘ趸栀|(zhì)量的1/3)；以及加入非離子或兩性表面活性劑和高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，并攪拌。所得涂布液體是均勻溶膠，并且通過(guò)下面所述的涂布法將該液體涂敷到載體上，可以形成涂層，并且得到具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多孔墨水接受層。在按如上所述稀釋硼酸之后加入PVA，可以防止PVA部分凝膠。
采用分散器使第一液體(墨水接受層用的涂布液體)進(jìn)行顆粒細(xì)化，可以制備出平均粒徑為10至300nm的水性分散液體?？梢圆捎靡阎母鞣N分散器比如高速旋轉(zhuǎn)分散器、介質(zhì)攪拌式分散器(球磨機(jī)和砂磨機(jī)等)、超聲分散器、膠體磨分散器或高壓分散器作為用于得到水分散液體的分散器。然而，考慮到有效分散所形成的聚集體樣細(xì)粒，優(yōu)選介質(zhì)攪拌式分散器、膠體磨分散器和高壓分散器。
在本發(fā)明中，第一液體優(yōu)選酸性溶液。第一液體的pH值優(yōu)選為6.0或更小，更優(yōu)選5.0或更小，最優(yōu)選4.0或更小。通過(guò)適宜地選擇陽(yáng)離子樹脂的種類及加入量，可以調(diào)節(jié)pH值。為了調(diào)節(jié)第一液體的pH值，還可以加入有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸。當(dāng)?shù)谝灰后w的pH值為6.0或更小時(shí)，水溶性樹脂因交聯(lián)劑(尤其是硼化合物)所致的交聯(lián)反應(yīng)在第一液體中可以得到充分地抑制。
例如，通過(guò)采用擠壓模涂布器、氣刀涂布器、刮刀涂布器(bread coater)、桿涂布器、刀式涂布器、擠壓式涂布器、反轉(zhuǎn)輥式涂布器、棒涂布器等的已知涂布法，可以涂布涂層中的第一液體(墨水接受層用的涂布液體)。
在涂布墨水接受層用的涂布液體(第一液體)之后進(jìn)行硬化時(shí)，可以涂敷第二液體(堿性液體)。第二液體優(yōu)選在該涂層表現(xiàn)出干燥速率降低之前涂敷。即，涂層優(yōu)選通過(guò)在第一液體涂布之后涂層表現(xiàn)出恒定干燥速率時(shí)涂敷第二液體進(jìn)行制備。
必要時(shí)，第二液體可以包含交聯(lián)劑以及其它媒染劑組分。采用為堿性溶液的第二液體，可以加速層的硬化。優(yōu)選將第二液體調(diào)節(jié)成pH值為7.1或更大，更優(yōu)選pH值為7.5或更大，尤其優(yōu)選pH值為7.9或更大。當(dāng)pH值太接近酸性范圍時(shí)，包含在第一液體中的水溶性聚合物的交聯(lián)反應(yīng)沒(méi)有被交聯(lián)劑充分進(jìn)行，因而在墨水接受層中可能發(fā)生擦金及因裂紋所致的缺陷等。
例如，通過(guò)向離子交換水中加入金屬化合物(例如，相對(duì)于離子交換水的量為1至5％)、堿性化合物(例如，相對(duì)于離子交換水的量為1至5％)以及必要時(shí)的對(duì)甲苯磺酸鹽(例如，相對(duì)于離子交換水的量為0.5至3％)，以及通過(guò)充分?jǐn)嚢杷没旌衔?，可以制備第二液體。在各個(gè)組成中的術(shù)語(yǔ)“％”都指的是固體質(zhì)量。
可以采用水、有機(jī)溶劑或它們的混合物作為用于制備各種液體的溶劑。能夠用于涂布的有機(jī)溶劑的實(shí)例包括醇，比如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇或甲氧基丙醇；酮，比如丙酮或甲基乙基酮；四氫呋喃；乙腈；乙酸乙酯和甲苯。
硬化步驟中的“在涂層表現(xiàn)出干燥速率降低之前”通常指的是在墨水接受層用的涂布液體被涂布之后立即的幾分鐘期間。在這期間，涂層表現(xiàn)出恒定的干燥速率，在這過(guò)程中，涂層內(nèi)包含的溶劑(分散介質(zhì))量隨時(shí)間成比例降低。例如，表現(xiàn)出“恒定干燥速率”的時(shí)間描述于ChemicalEngineering Handbook(第707-712頁(yè)，Maruzen Co.，Ltd.，1980年，10月25日)中。
如上所述，在涂布第一液體之后，將涂層干燥，直到由第一液體形成的涂層表現(xiàn)出降低的干燥速率。通常地，涂層在40至180℃范圍內(nèi)的溫度(優(yōu)選地，在50至120℃的溫度)干燥0.5至10分鐘(優(yōu)選0.5至5分鐘)。上述范圍通常是合適的，盡管干燥時(shí)間當(dāng)然還取決于涂布量。
在涂層表現(xiàn)出降低的干燥速率之前進(jìn)行涂敷的方法的實(shí)例包括(1)進(jìn)一步在所述涂層上涂布第二液體的方法，(2)通過(guò)噴射器等的噴涂法，以及(3)將其上形成涂層的載體浸漬在所述第二液體中的方法。
在方法(1)中，可以采用已知的涂布法比如使用幕流涂布器、擠壓模涂布器、氣刀涂布器、刮刀涂布器、桿涂布器、刀式涂布器、擠壓式涂布器、反轉(zhuǎn)輥式涂布器或棒涂布器的方法作為涂布第二液體的涂布方法。優(yōu)選采用其中涂布器沒(méi)有直接與已經(jīng)形成的涂層接觸的方法，其實(shí)例包括使用擠壓模涂布器、幕流涂布器或棒涂布器的方法。
在涂敷第二液體之后，通常將涂層在40至180℃范圍內(nèi)的溫度加熱0.5至30分鐘，干燥并硬化。優(yōu)選將涂層在40至150℃范圍內(nèi)的溫度加熱1至20分鐘。
涂布工藝和硬化工藝可以同時(shí)進(jìn)行。即，在涂布第一液體(墨水接受層用的涂布液體)的同時(shí)，適宜地涂敷第二液體(堿性溶液)。在此情況下，第一液體和第二液體被同時(shí)涂敷在載體(多層涂布)上，以使第一液體接觸載體，干燥并硬化。
例如，可以通過(guò)使用擠壓模涂布器和幕流涂布器的涂布法，進(jìn)行同時(shí)涂布(層疊層涂布)。然后，干燥所形成的涂層。在此情況下，通常，將涂層在15至150℃加熱干燥0.5至10分鐘，更優(yōu)選在40至100℃加熱干燥0.5至5分鐘。
當(dāng)通過(guò)擠壓模涂布器進(jìn)行同時(shí)涂布(多層涂布)時(shí)，同時(shí)被放出的兩種涂布液體在其該液體在載體上移動(dòng)之前在擠壓模涂布器的出口附近形成疊層形式，由此形成的層疊體被多層涂布到載體上的同時(shí)，保持了所述的疊層形式。當(dāng)在涂布之前形成疊層形式的兩種涂布液體移動(dòng)到載體時(shí)，在這兩種液體的界面上容易產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)。因此，這兩種排出的液體傾向于進(jìn)行混合，以使在擠壓模涂布器的出口附近粘度增加，因而可能導(dǎo)致涂布操作受阻。因此，當(dāng)如上所述那樣進(jìn)行同時(shí)涂布時(shí)，優(yōu)選在第一液體與第二液體之間安插阻擋層液體(中間層液體)，以進(jìn)行三層的同時(shí)涂布。
可以在沒(méi)有特別限制的情況下選擇阻擋層液體。阻擋層液體的實(shí)例包括含有少量水溶性樹脂和水的溶液?？紤]到涂布性質(zhì)，該水溶性樹脂被用于粘度改善劑等。水溶性樹脂的實(shí)例包括聚合物，比如纖維素樹脂(比如羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素羥乙基甲基纖維素等)、聚乙烯吡咯烷酮或明膠。阻擋層液體可以包含媒染劑。
通過(guò)進(jìn)行砑光處理，可以改善墨水接受層的表面平滑度、光澤度、透明度和涂層膜強(qiáng)度，所述砑光處理包括墨水接受層形成在載體上之后，在加熱及加壓下使用超級(jí)砑光機(jī)和光澤砑光機(jī)(gross calendar)等在輥隙之間傳輸涂層材料。然而，由于砑光處理可能導(dǎo)致孔隙比降低，因而可能導(dǎo)致墨水吸收性能降低，因此有必要設(shè)定抑制孔隙比降低的條件。
當(dāng)進(jìn)行砑光處理時(shí)，輥溫優(yōu)選在30至150℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在40至100℃的范圍內(nèi)。當(dāng)進(jìn)行砑光處理時(shí)，輥之間的線壓(line pressure)優(yōu)選在50至400kg/cm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在100至200kg/cm的范圍內(nèi)。
由于墨水接受層的層厚度應(yīng)當(dāng)具有在噴墨記錄時(shí)足以吸收所有墨滴的吸收體積，因此有必要使墨水接受層的層厚度相對(duì)于墨水接受層的孔隙比進(jìn)行確定。當(dāng)墨水量為8nL/mm2且該層的孔隙比為60％時(shí)，需要約15μm或更大的層厚度。因此，在噴墨記錄的情況下，墨水接受層的層厚度優(yōu)選在10至50mm的范圍內(nèi)。
墨水接受層的孔徑大小優(yōu)選具有0.005至0.030mm、更優(yōu)選0.01至0.025mm的中值粒徑?？紫侗群涂字兄盗娇梢允褂盟y孔度計(jì)(商品名BORESIZER 9320-PC2，Shimadzu Corporation生產(chǎn))進(jìn)行測(cè)量。
墨水接受層優(yōu)選具有優(yōu)異的透明度。當(dāng)在霧度值為0％的透明膜上形成墨水接受層時(shí)，墨水接受層的透明度的指示值由其霧度值顯示，并且墨水接受層的霧度值優(yōu)選為3至40％，更優(yōu)選為5至40％，尤其優(yōu)選為10至40％。霧度值可以使用霧度計(jì)(商品名HGM-2DP，由Suga TestInstrument Co.，Ltd.生產(chǎn))測(cè)量。
下文中，詳細(xì)描述本發(fā)明的噴墨記錄介質(zhì)的第二實(shí)施方案。
噴墨記錄介質(zhì)的第二實(shí)施方案中，如ISO 4287(1997)所定義的，在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量的載體表面的中心平均線粗糙度平均值Ra為0.3μm或更大但小于1.0μm，墨水接受層表面如ISO10216(1992)定義的圖像清晰度為2至40％。
本發(fā)明能夠提供這樣的噴墨記錄介質(zhì)其通過(guò)將在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量的載體表面的中心平均線粗糙度平均值Ra的范圍設(shè)定在0.3μm或更大但小于1.0μm的范圍內(nèi)，提供具有銳度和深度感觀的噴墨印刷品，并且能夠優(yōu)異地記錄人物等的圖像。
從抑制圖像表面的過(guò)度光澤度和提供自然且高等級(jí)印刷品考慮，載體表面的中心平均線粗糙度平均值Ra優(yōu)選在0.35μm或更大但小于1.0μm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.4μm或更大但小于1.0μm的范圍內(nèi)。
盡管使在載體表面上的Ra限制在上述范圍內(nèi)的方法包括方法(1)和(2)，但是所述方法并不限制于這些(1)在進(jìn)行壓花處理的載體上安置墨水接受層的方法，以及(2)用熔融聚烯烴樹脂涂布原紙，之后用成型輥按壓的方法。
具體地，在方法(1)中，用壓花砑光機(jī)處理墨水接受層表面，可以使表面Ra得到控制。
在方法(2)中，用其表面上具有規(guī)則粗糙度的冷卻輥按壓于原紙上涂布的熔融聚烯烴樹脂的表面上，同時(shí)冷卻，可以使表面Ra得到控制。
盡管控制Ra的方法沒(méi)有特別的限制，但是經(jīng)濟(jì)上優(yōu)選上述方法(2)。
噴墨記錄介質(zhì)的第二實(shí)施方案的載體與噴墨記錄介質(zhì)的第一實(shí)施方案的載體相似，并且其優(yōu)選實(shí)例也類似于第一實(shí)施方案的優(yōu)選實(shí)例，不同之處如上所述調(diào)節(jié)載體的表面Ra。
如ISO 10216(1992)中定義的噴墨記錄介質(zhì)的第二實(shí)施方案的墨水接受層表面的圖像清晰度類似于噴墨記錄介質(zhì)的第一實(shí)施方案的墨水接受層表面的圖像清晰度，并且其優(yōu)選范圍也類似于第一實(shí)施方案的優(yōu)選范圍。
此外，噴墨記錄介質(zhì)的第二實(shí)施方案的其它組分類似于噴墨記錄介質(zhì)的第一實(shí)施方案的其它組分，并且其優(yōu)選實(shí)例也類似于第一實(shí)施方案的優(yōu)選實(shí)例。
實(shí)施例下文中，本發(fā)明將通過(guò)下列實(shí)施例進(jìn)行描述。然而，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)受這些實(shí)施例的限制。噴墨記錄用的片材按實(shí)施例中噴墨記錄介質(zhì)的一個(gè)實(shí)例制備。在實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“份”和術(shù)語(yǔ)“％”只要不存在特殊的指示，分別表示質(zhì)量份和質(zhì)量％。
實(shí)施例1用盤式磨漿機(jī)，將50份衍生自金合歡的LBKP和50份衍生自山楊的LBKP磨成300ml的加拿大游離度，以制備紙漿。
接著，向由此得到的紙漿中，加入1.3％的陽(yáng)離子淀粉(商品名CATO304L，Nippon NSC，Ltd.生產(chǎn))、0.15％的陰離子聚丙烯酰胺(商品名Polyakron ST-13，SEIKO PMC CORPORATION生產(chǎn))、0.29％的烷基烯酮二聚體(商品名Sizepine K，Arakawa chemical Industries，Ltd.生產(chǎn))、0.29％的環(huán)氧化酰胺山崳酸酯和0.32％的聚酰胺聚胺表氯醇(商品名Arafix 100，Arakawa Chemical Industries，Ltd.生產(chǎn))。再向所得混合物中，加入0.12％的消泡劑。
使用長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)，將上述制備的紙漿形成紙，并且經(jīng)過(guò)干燥機(jī)、施膠機(jī)和砑光機(jī)，制備出紙張定量為174g/m2、厚度為170μm且水含量為7.5％的原紙(基底片材)。
施膠液體的濃度被調(diào)節(jié)為5％，并且以干燥之后為1.25/m2的涂布量，將該液體涂敷在紙的兩個(gè)表面上。施膠液體包括2份聚乙烯醇(商品名KL-118，Kuraray Co.生產(chǎn))和1份的氯化鈉。
對(duì)原紙的反面(背面)進(jìn)行電暈放電處理之后，使用熔融擠出機(jī)，將高密度聚乙烯(密度0.96g/cm3)以成為29g/m2的厚度涂布在紙上，從而形成含消光面的熱塑性樹脂層(下文中，具有熱塑性樹脂層的表面被稱作“背面”)。
隨后，頂面進(jìn)行電暈放電處理，并且以29g/m2涂布低密度聚乙烯，所述低密度聚乙烯被調(diào)節(jié)成含20％的銳鈦礦類氧化鈦、0.3％的群青和0.08％的增白劑，其中密度為0.93g/cm3。所使用的冷卻輥是在表面鍍鉻之后，通過(guò)噴砂形成了微觀粗糙表面的鐵棍。通過(guò)調(diào)節(jié)粒子種類和處理時(shí)間從而改變噴砂處理，以調(diào)節(jié)冷卻輥，從而得到CLA表面粗糙度平均值Ra為0.75μm的載體。
墨水接受層涂布液體A(第一液體)的制備通過(guò)將下面的組分(1)氣相法二氧化硅、(2)離子交換水、(3)分散劑(商品名SHALLOL DC-902P，Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.，Ltd.生產(chǎn))和(4)乙酸鋯(商品名ZIRCOZOL ZA-30，Daiichi Kigenso Kagakukogyo Co.，Ltd.生產(chǎn))混合，并且通過(guò)使用超聲分散機(jī)UH600S(商品名，SMT Co.生產(chǎn))在20KHz的頻率下將該混合物分散成0.109μm的中值粒徑，制備出分散溶液。將該分散溶液在45℃加熱，并且保持20小時(shí)。之后，在30℃，加入下面所述的(5)硼酸、(6)聚乙烯醇溶液、(7)Super Flex 600B、(8)聚氧乙烯月桂基醚和(9)乙醇，以制備出墨水接受層涂布液體A(第一液體)。
墨水接受層涂布液體A的配方(1)氣相法二氧化硅微粒(無(wú)機(jī)粒子)(商品名AEROSIL 300SF75，Nippon Aerosil Co.，Ltd.生產(chǎn))10.0份(2)離子交換水 64.8份(3)分散劑(上述的SHALLOL DC-902P)0.87份(4)乙酸鋯(上述的ZIRCOZOL ZA-30) 0.54份(5)硼酸(交聯(lián)劑) 0.37份(6)聚乙烯醇(水溶性樹脂)溶液 29.4份溶液(6)的配方-聚乙烯醇(商品名PVA 235，Kuraray Co.，Ltd.生產(chǎn)) 2.03份-聚氧乙烯月桂基醚(表面活性劑) 0.03份-EDTA-DM(Sanko Co.，Ltd.生產(chǎn)) 0.06份-二甘醇單丁基醚(商品名BUTYCENOL 20P，Kyowa Hakko Co.，Ltd.生產(chǎn)) 0.68份
-離子交換水26.6份(7)聚氨酯樹脂(商品名SUPERFLEX 600B，由Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.，Ltd.生產(chǎn))1.24份(8)聚氧乙烯月桂基醚(表面活性劑)(商品名EMULGEN 109，10％的水溶液，Kao Co.，Ltd.生產(chǎn)) 0.49份(9)乙醇2.49份噴墨記錄片材的制備載體的前面(front)進(jìn)行電暈放電處理之后，將涂布液體A(第一液體)流涂到前表面上，以使涂布量為173ml/m2，將稀釋五倍的聚合氯化鋁(商品名Alfine 83，Taimei Chemicals Co.Ltd.生產(chǎn))的水溶液以10.8ml/m2的涂布量在線(in-line)涂布其上。涂層在熱空氣干燥機(jī)于80℃(空氣流速為3至8m/sec)干燥，直到所述涂層的固體部分的濃度為20％為止。這個(gè)涂層在這個(gè)時(shí)間過(guò)程中表現(xiàn)出恒定的干燥速率。然后，在涂層表現(xiàn)出降低的干燥速率之前，將載體在組成如下的堿性液體B(第二液體)中浸漬3秒，以使液體粘附到涂層上的量為13g/m2，之后在80℃干燥10分鐘(硬化工藝)。由此制備出實(shí)施例1的噴墨記錄片材，該噴墨記錄片材具有干燥后的厚度為32μm的墨水接受層。
堿性液體B的配方(1)硼酸(交聯(lián)劑)0.65份(2)碳酸鋯銨(商品名ZIRCOZOL AC-7，Daiichi Kigenso Kagakukogyo Co.，Ltd.生產(chǎn))2.5份(3)碳酸銨(試劑級(jí)，Kanto Chemical Co.，Inc.生產(chǎn)) 3.5份(4)離子交換水 63.3份(5)聚氧乙烯月桂基醚(表面活性劑)(商品名EMULGEN 109，10％水溶液，Kao Co.，Ltd.生產(chǎn)) 30.0份比較例1除了采用CLA表面粗糙度平均值Ra為1.64μm的載體(a supporthaving a support)代替上述載體外，以與實(shí)施例1相同的方式制備比較例1的噴墨記錄片材。
實(shí)施例2除了采用珠磨機(jī)(商品名KD-P，Shinmaru Enterprises Co.生產(chǎn))代替超聲分散機(jī)以使混合物分散成0.153μm的中值粒徑之外，以與實(shí)施例1相同的方式制備實(shí)施例2的噴墨記錄片材。
實(shí)施例3除了使用CLA表面粗糙度平均值Ra為0.32μm的載體代替上述載體外，以與實(shí)施例1相同的方式制備實(shí)施例3的噴墨記錄片材，其中所使用CLA表面粗糙度平均值Ra為0.32μm的載體是通過(guò)調(diào)節(jié)粒子種類和處理時(shí)間而改變噴砂處理?xiàng)l件以調(diào)節(jié)冷卻輥而得到的。
實(shí)施例4除了采用珠磨機(jī)代替超聲分散機(jī)以使混合物分散成0.192μm的中值粒徑之外，以與實(shí)施例2相同的方式制備實(shí)施例4的噴墨記錄片材。
實(shí)施例5除了將在原紙前表面上的樹脂涂層中的銳鈦礦類氧化鈦的量從20％改變?yōu)?％之外，以與實(shí)施例2相同的方式制備實(shí)施例4的噴墨記錄片材。
比較例2除了將CLA表面粗糙度平均值Ra為0.23μm的載體代替上述載體之外，以與實(shí)施例2相同的方式制備比較例2的噴墨記錄片材。
比較例3
除了將CLA表面粗糙度平均值Ra為0.82μm的載體代替上述載體之外，以與實(shí)施例2相同的方式制備比較例3的噴墨記錄片材。
比較例4除了代替珠磨機(jī)(bieads mill)，以1,000rpm的條件使用高速旋轉(zhuǎn)的濕膠體磨(商品名CLEARMIX，M Technique Co.，Ltd.生產(chǎn))10分鐘以使混合物分散成0.243μm的中值粒徑之外，以與實(shí)施例2相同的方式制備比較例4的噴墨記錄片材。
評(píng)價(jià)對(duì)在實(shí)施例1至5和比較例1至4中得到的每種噴墨記錄片材都進(jìn)行下列評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果示出在下表1中。
(1)表面粗糙度的評(píng)價(jià)使用TENCOR P-11(商品名，KLA Tencor Co.生產(chǎn))，按ISO 4287(1997)中規(guī)定，在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量墨水接受層以及載體的表面的CLA表面粗糙度平均值(Ra)。
(2)圖像清晰度(光澤度)的評(píng)價(jià)根據(jù)ISO 10216(1992)，使用觸摸屏式圖像清晰度計(jì)(商品名ICM-1T，Suga Test Instruments Co.Ltd.生產(chǎn))，在60°的反射角，在2.9mm的光梳寬度下的光測(cè)量墨水接受層表面的圖像清晰度(C值百分比)。
(3)墨水接受層的霧度的評(píng)價(jià)將厚度為100μm的透明PET基底進(jìn)行電暈放電處理之后，采用實(shí)施例和比較例中的各種涂布溶液形成墨水接受層，用霧度計(jì)算機(jī)(商品名HGM-2DP，Suga Test Instruments Co.Ltd.生產(chǎn))測(cè)量所述層的霧度。
(4)載體的鏡反射率的評(píng)價(jià)相對(duì)于波長(zhǎng)為440nm的光的總反射率和漫反射率都使用色分析計(jì)607(商品名，Hitachi Co.生產(chǎn))進(jìn)行測(cè)量，而鏡反射率(％)是由總反射率減去漫反射率確定的。鏡反射率越大，圖像越亮并且越清晰。
(5)銳度的評(píng)價(jià)在噴墨記錄片材上打印正弦波圖，并且使用光密度計(jì)確定調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)，并且以5周期/mm進(jìn)行比較。越接近1的值，相當(dāng)于銳度越好。
肖像的圖像打印質(zhì)量的評(píng)價(jià)采用噴墨記錄器(商品名G-800，Seiko Epson Co.生產(chǎn))，將肖像的照片圖像打印在實(shí)施例和比較例中的各個(gè)噴墨記錄片材上。圖像質(zhì)量視覺(jué)評(píng)價(jià)如下。
圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方面<1>眼中的瞳孔明亮；<2>頭發(fā)清楚；<3>前額發(fā)亮；以及<4>深度感觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)A非常好，B良好，C稍差，以及D差

表1清楚地表明，實(shí)施例1至5的噴墨記錄片材具有優(yōu)異的明晰度(銳度)和圖像質(zhì)量，而比較例1至4的噴墨記錄片材的圖像質(zhì)量相當(dāng)差，盡管其銳度(圖像清晰度)可比得上實(shí)施例的銳度(圖像清晰度)。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄介質(zhì)，其包括載體以及安置在所述載體的至少一個(gè)表面上的墨水接受層，其中根據(jù)ISO 4287(1997)在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量的墨水接受層表面的中心平均線粗糙度平均值Ra在0.3μm或更大但小于0.8μm的范圍內(nèi)，并且根據(jù)ISO 10216(1992)測(cè)量的墨水接受層表面的圖像清晰度在2至40％的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄介質(zhì)，其中所述載體相對(duì)于波長(zhǎng)為440nm的光的鏡反射率在2至10％的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄介質(zhì)，其中所述墨水接受層的霧度值在3至40％的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的噴墨記錄介質(zhì)，其中所述墨水接受層的霧度值在3至40％的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄介質(zhì)，其中所述墨水接受層包括至少一種水溶性樹脂，其選自由聚乙烯醇樹脂、纖維素樹脂、帶有醚鍵的樹脂、帶有氨基甲?；臉渲?、帶有羧基的樹脂和明膠組成的組中；和至少一種微粒，其選自由二氧化硅細(xì)粒、膠體二氧化硅、氧化鋁細(xì)粒和假勃姆石組成的組中。
6.一種噴墨記錄介質(zhì)，其包括載體以及安置在所述載體的至少一個(gè)表面上的墨水接受層，其中根據(jù)ISO 4287(1997)在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量的載體表面的中心平均線粗糙度平均值Ra在0.3μm或更大但小于1.0μm的范圍內(nèi)，并且根據(jù)ISO 10216(1992)測(cè)量的墨水接受層表面的圖像清晰度在2至40％的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的噴墨記錄介質(zhì)，其中所述載體相對(duì)于波長(zhǎng)為440nm的光的鏡反射率在2至10％的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的噴墨記錄介質(zhì)，其中所述墨水接受層的霧度值在3至40％的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的噴墨記錄介質(zhì)，其中所述墨水接受層的霧度值在3至40％的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的噴墨記錄介質(zhì)，其中所述墨水接受層包括至少一種水溶性樹脂，其選自由聚乙烯醇樹脂、纖維素樹脂、帶有醚鍵的樹脂、帶有氨基甲?；臉渲?、帶有羧基的樹脂和明膠組成的組中；以及至少一種微粒，其選自由二氧化硅細(xì)粒、膠體二氧化硅、氧化鋁細(xì)粒和假勃姆石組成的組中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種噴墨記錄介質(zhì)，其包含載體以及安置在所述載體的至少一個(gè)表面上的墨水接受層。在一個(gè)實(shí)施方案中，在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量的墨水接受層表面的中心平均線粗糙度平均值Ra在0.3μm或更大但小于0.8μm的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在2.5mm測(cè)量長(zhǎng)度及0.8mm截止值的條件下測(cè)量的載體表面的中心平均線粗糙度平均值Ra優(yōu)選在0.3μm或更大但小于1.0μm的范圍內(nèi)。墨水接受層表面的圖像清晰度優(yōu)選在2至40％的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)B41M5/50GK101056770SQ200580033708
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月4日
發(fā)明者緒方安弘, 森冬比古 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社