專利名稱：水性油墨用染料固定劑、噴墨記錄媒體和多孔質(zhì)水滑石化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用含水溶性染料的水性油墨來形成記錄圖象、可用于噴墨記錄媒體的、水溶性染料固定劑和使用該水溶性染料固定劑的噴墨記錄媒體。特別地，涉及一種水性油墨的固定性優(yōu)良、記錄到媒體上的圖象的分辨度、耐水性和耐光性優(yōu)良的噴墨記錄媒體用染料固定劑和該噴墨記錄媒體。進(jìn)一步地，本發(fā)明還涉及一種新型的多孔質(zhì)水滑石化合物。
現(xiàn)有技術(shù)近年來，隨著個人電腦和數(shù)碼照相機(jī)等的發(fā)展，將所顯示的圖象與銀鹽類照片同樣地記錄到感光紙上。作為用于這種記錄的記錄方法，已知有被稱為噴墨記錄方式的圖象形成方式，該噴墨記錄方式由于具有噪音少、可高速記錄、多色化容易、記錄圖案的兼容性大、不需顯影一固定等各種特征，被利用于許多領(lǐng)域。
噴墨記錄方式的原理是，以電場、熱、壓力等為驅(qū)動源，將溶液狀的油墨液由噴嘴噴出，轉(zhuǎn)移到感光紙的受納層。此處，油墨液是由染料、水、多元醇等構(gòu)成，作為上述染料主要使用水溶性的直接染料和酸性染料。
另外，感光紙是在基材上形成接受染料的受納層而構(gòu)成，作為與各種需求相對應(yīng)的基材，有銅版紙、光面紙、光面薄膜、OHP薄膜等。受納層由與染料的親和性優(yōu)良的水溶性高分子、有機(jī)或無機(jī)填料、其他的輔助物質(zhì)構(gòu)成，從控制染料浸透性和圖象洇色的觀點(diǎn)考慮，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整這些成分的配合組成。
最近，采用這種噴墨記錄方式獲得的圖象，圖象質(zhì)量顯著進(jìn)步，點(diǎn)密度的改善和受納層光澤度的提高相輔相承，使圖象高精細(xì)化，在目視距離內(nèi)，可達(dá)到與銀鹽照片相匹敵的品質(zhì)。
特開昭61-135785號公報(bào)(特公平4-15747號公報(bào))中提出，在染料受納層中將合成二氧化硅和僅由陰離子為2價(jià)陰離子的碳酸離子構(gòu)成的水滑石合并使用，由此可以提高基材的耐光性。
發(fā)明所要解決的課題但是，噴墨記錄方式中使用的油墨液中的直接染料和酸性染料，正如染料的染色理論所示，轉(zhuǎn)移到受納層后，受到與受納層構(gòu)成成分的范德華力或氫鍵等的相互作用，被保持在該受納層中。因此，當(dāng)受納層上形成的圖象靠近對染料的親和力較高的溶劑或樹脂等的場合下、或者在供給僅能抵消它們之間相互作用的熱能的場合下，引起染料溶出或移動，產(chǎn)生使圖象出現(xiàn)模糊等的不利?？傊?，向受納層移動的染料處于不顯示象銀鹽系照片那樣完全穩(wěn)定的固定性的狀況。這對于使用直接染料或酸性染料的文具、印刷等中所使用的一般的圖象形成材料也是同樣的。
解決課題的手段因此，本發(fā)明者們?yōu)榱碎_發(fā)一種在基材上層合的具有水性油墨受納層的噴墨記錄媒體，在該水性油墨受納層中，可使染料穩(wěn)定地固定的固定劑，反復(fù)進(jìn)行了研究。即，為了開發(fā)這樣一種固定劑而進(jìn)行了研究這種固定劑即使染料向受納層轉(zhuǎn)移并固定，即使靠近對染料的親和力高的溶劑和樹脂等，或者供給熱，也不會引起染料溶出或移動。
本發(fā)明者們著眼于作為固定劑的水滑石化合物，合成了各種水滑石化合物，考察對染料的固定穩(wěn)定性。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，形成水滑石化合物的陰離子的種類與染料的固定穩(wěn)定性有密切的關(guān)系，作為陰離子具有硅酸陰離子和硫酸離子，或者具有硅酸陰離子的水滑石化合物，對染料具有極穩(wěn)定的固定性。進(jìn)一步還發(fā)現(xiàn)，如果將這種水滑石化合物作為固定劑使用，就能獲得高精細(xì)圖象的記錄媒體。而且還發(fā)現(xiàn)，含有一定比例的作為陰離子的硅酸陰離子和硫酸離子或者硅酸陰離子且具有特定細(xì)孔物性的水滑石化合物，具有更高度穩(wěn)定的固定性。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種水性油墨用染料固定劑，它是用于具有層合在基材上的水性油墨受納層的噴墨記錄媒體的、水性油墨受納層中的染料固定劑，該染料固定劑是一種作為陰離子含有硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子的水滑石化合物。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種將上述含有特定陰離子的水滑石化合物用作染料固定劑的噴墨記錄媒體。
以下，更詳細(xì)地說明本發(fā)明的水性油墨用染料固定劑和使用它的噴墨記錄媒體。
用作本發(fā)明的水性油墨用染料固定劑的水滑石化合物，其特征在于，作為形成該水滑石化合物的陰離子，含有硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子。具體地說，在全部陰離子中，硅酸陰離子和硫酸離子或者硅酸陰離子的比例為10～98摩爾％、優(yōu)選為20～98摩爾％的水滑石化合物更有利。
此處，作為硅酸陰離子是指SiO32-、HSiO3-、Si2O52-或HSi2O5-，硫酸離子是指SO42-。
本發(fā)明中使用的水滑石化合物，作為陰離子含有硅酸陰離子和硫酸離子的場合，對于硅酸陰離子與硫酸離子的合計(jì)量來說，希望硅酸陰離子的比例為5～100摩爾％，優(yōu)選為10～100摩爾％，特別優(yōu)選為20～100摩爾％。
另外，所使用的水滑石化合物，其采用激光衍射散射法測定的平均粒徑為0.1～10μm、優(yōu)選為0.5～10μm是有利的。
本發(fā)明中使用的水滑石化合物優(yōu)選為下述式(I)表示的化合物。
MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O (I)(式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)或者n價(jià)的硅酸陰離子，作為n價(jià)的硅酸陰離子，為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子。A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子。x和y滿足式0.15＜x≤0.80以及式0＜y＜2，a和b滿足式0.15＜na＋mb≤0.80。)上述式(I)中，MII表示Mg和/或Zn，但MII優(yōu)選為單獨(dú)的Mg或Mg與Zn的混合體(固溶體)。MII為Mg與Zn的混合體的場合下，Zn優(yōu)選對Mg在1當(dāng)量以下。
如上所述，本發(fā)明中使用的水滑石化合物，其特征在于，全部陰離子中，以一定比例含有特定的陰離子。上述式(I)中，全部陰離子為(A1n-＋A2m-)，對于該全部陰離子來說，A1n-的硅酸陰離子和硫酸離子或者硅酸陰離子所占的比例(A1n/(A1n-＋A2m-))為10～98摩爾％、優(yōu)選為20～98摩爾％的水滑石化合物被使用。很難獲得將全部陰離子被替換成A1n的物質(zhì)，因此，在全部陰離子中，A1n的上限為98摩爾％。另一方面，如果A1n的比例少于10摩爾％，則會得到染料的固定穩(wěn)定性低的固定劑，因此是不希望的。
上述式(I)表示的水滑石化合物，可根據(jù)式中的X和全部陰離子的量，分為下述式(I-a)和(I-b)。
MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O (I-a)(式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)、或者n價(jià)的硅酸陰離子，作為n價(jià)的硅酸陰離子，為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子。A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子。x和y滿足式0.50＜x≤0.80以及式0＜y＜2，a和b滿足式0.50＜na＋mb≤0.80。)MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O (I-b)(式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)、或者n價(jià)的硅酸陰離子，作為n價(jià)的硅酸陰離子，為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子。A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子。x和y滿足式0.15＜x≤0.50以及式0＜y＜2，a和b滿足式0.15＜na＋mb≤0.50。)上述式(I-a)表示的水滑石化合物是一種新型的化合物，與其他的水滑石化合物相比是不言而喻的，與上述式(I-b)的水滑石化合物相比較后發(fā)現(xiàn)，可以獲得染色的固定穩(wěn)定性更優(yōu)良、賦予更高精細(xì)圖象的記錄媒體。
上述式(I-a)表示的水滑石化合物，其粒子的表面積大且細(xì)孔特性優(yōu)良。特別是細(xì)孔容積大而且平均細(xì)孔半徑小，因此可認(rèn)為，染料容易固定，被固定的染料可以穩(wěn)定地存在。
也就是說，上述式(I-a)表示的水滑石化合物具有下述(1)～(3)的特性。
(1)BET法測定的比表面積為50～400m2/g，優(yōu)選為100～300m2/g。
(2)N2氣吸附法測定的全細(xì)孔容積為0.50～2.00ml/g，優(yōu)選為0.7～1.6ml/g。
(3)N2氣吸附法測定的平均細(xì)孔半徑為4～15nm，優(yōu)選為7～10nm。
另外，(I-a)的水滑石化合物采用激光衍射散射法測定的平均粒徑為0.1μm～10μm、優(yōu)選為0.5～10μm是有利的，而且單位層間隔為8～12。
本發(fā)明的染料固定劑，使用作為陰離子含有硅酸陰離子和硫酸陰離子、或硅酸陰離子的水滑石化合物。該水滑石化合物優(yōu)選為上述式(I)表示的化合物，其中，最優(yōu)選上述式(I-a)表示的化合物。
上述式(I-a)表示的水滑石化合物是一種新型的化合物，過去不知道。該(I-a)表示的水滑石化合物的多孔性更高，細(xì)孔特性更優(yōu)良，因此陰離子特性和作為染料固定劑的特性極其優(yōu)良。
由于以上原因，本發(fā)明中，作為染料吸附劑的含有硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子的水滑石化合物，由于兼有上述的全部優(yōu)點(diǎn)，因此可以將染料分子保持在層與層之間，染料分子得到穩(wěn)定，可以獲得油墨吸收性、分辨率、耐水性和耐光性皆優(yōu)良的圖象。
以下對本發(fā)明的噴墨記錄媒體中的水性油墨用染料固定劑以外的涂布液構(gòu)成物質(zhì)進(jìn)行說明。為了在基材上形成染料受納層，使用含有本發(fā)明染料固定劑的涂布液。作為涂布液的主要成分，除了該染料固定劑以外，還含有其本身已知的高分子粘合劑、各種添加劑、溶劑等。進(jìn)一步地，還可以根據(jù)需要含有無機(jī)顏料或有機(jī)顏料。另外，本發(fā)明的噴墨記錄媒體可以是1層或多層的，為了提高密合性，可以對基材進(jìn)行電暈處理和各種粘底涂層處理。受納層可以是單層，或者可以根據(jù)需要形成多層。
此時，受納層中，可以根據(jù)需要并用為助劑的無機(jī)顏料或有機(jī)顏料?？梢栽谝话阃苛霞堫I(lǐng)域中適宜地選擇使用公知的各種顏料例如，合成二氧化硅、膠質(zhì)二氧化硅、陽離子性膠質(zhì)二氧化硅、氧化鋁溶膠、假一水軟鋁石凝膠、滑石、高嶺土、粘土、燒結(jié)粘土、氧化鋅、硫化鋅、碳酸鋅、氧化錫、氧化鋁、氫氧化鋁、硅酸鋁、碳酸鈣、硫酸鈣、硅酸鈣、緞光白、硫酸鋇、二氧化鈦、硅酸鎂、碳酸鎂、氧化鎂、蒙脫石、鋅鋇白、云母、沸石、硅藻土等無機(jī)顏料、苯乙烯系塑料顏料、丙烯酸系塑料顏料、微膠囊系塑料顏料、尿素樹脂系塑料顏料、密胺樹脂系塑料顏料、ベンゾグアミン系塑料顏料、丙烯腈系塑料顏料等有機(jī)顏料等。
作為高分子粘合劑，可以舉出例如(a)淀粉、氧化淀粉、醚化淀粉、陽離子化淀粉等各種淀粉類；(b)甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素等纖維素衍生物；(c)明膠、酪蛋白、大豆蛋白、合成蛋白等蛋白質(zhì)類；(d)瓊脂糖、愈瘡膠、脫乙酰殼多糖、海藻酸鈉等天然或半合成類粘合劑；(e)聚乙烯醇和陽離子性聚乙烯醇、含硅聚乙烯醇等聚乙烯醇衍生物；(f)聚乙烯亞胺系樹脂、聚乙烯基吡咯烷酮系樹脂、聚(甲基)丙烯酸或其共聚物、馬來酸酐系樹脂、丙烯酰胺系樹脂、(甲基)丙烯酸酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚乙烯基丁縮醛系樹脂、醇酸樹脂、環(huán)氧系樹脂、表氯醇系樹脂、尿素樹脂、密胺樹脂等合成系、水溶性或溶劑可溶性粘合劑；(g)苯乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物等共軛二烯系膠乳、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物等丙烯酸系聚合物膠乳類、乙烯-醋酸乙烯共聚物等乙烯基系聚合物膠乳類、或者這些各種聚合物的含陰離子性基團(tuán)和/或陽離子性基團(tuán)等官能團(tuán)的改性聚合物膠乳類、以及(h)以聚乙烯基芐基三甲基氯化銨、聚二烯丙基二甲基氯化銨、聚甲基丙烯酰氧基乙基-β-羥乙基二甲基氯化銨、聚二甲氨基乙基(甲基丙烯酸酯)鹽酸鹽等為代表的所謂導(dǎo)電性樹脂類等，該技術(shù)領(lǐng)域中公知的高分子粘合劑可以單獨(dú)使用或合并使用。
進(jìn)一步地，還可以在不阻礙固定性的范圍內(nèi)添加各種添加劑。作為添加劑，有分散劑、消泡劑、增稠劑、紫外線吸收劑、熒光增白劑、抗氧化劑、耐水解劑、表面活性劑、流動性改進(jìn)劑、熱穩(wěn)定劑、抑泡劑、發(fā)泡劑、脫模劑(離難劑)、pH調(diào)節(jié)劑、浸透劑、濕潤劑、熱凝膠化劑、潤滑劑、著色劑、防腐劑、防霉劑、抗靜電劑、交聯(lián)劑等過去通常使用的公知添加劑等。
作為涂布液的溶劑，優(yōu)選甲醇、乙醇和丙醇等低級醇類、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇和二噁烷等二醇類、醋酸甲酯、醋酸乙酯等低級烷基酯類、乙腈、二甲基乙酰胺等水溶性有機(jī)溶劑和水。這些溶劑可以單獨(dú)使用，也可以作為2種以上的混合溶劑使用。
基材，對于不需要光透過性的記錄媒體，使用優(yōu)質(zhì)紙、中等質(zhì)量紙張、銅版紙、美術(shù)紙、高光澤印刷紙、厚板紙、合成樹脂層合紙、金屬蒸鍍紙、合成紙、白色薄膜等，而作為光透過性記錄媒體，使用玻璃、OHP片等的聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯、聚乙烯、聚丙烯等的薄膜。作為染料固定劑的用量，為構(gòu)成受納層的固形物(染料固定劑、高分子粘合劑、固體添加劑、顏料等)的10～90重量％，優(yōu)選為15～90重量％。如果染料固定劑的添加量過多，則形成缺乏柔軟性的受納層，而如果過少，在染料固定性能差。
對于形成水性油墨受納層的方法和手段沒有特別的限定，只要根據(jù)基材的材質(zhì)采用適當(dāng)?shù)姆椒纯桑?，最一般的方法是對基材進(jìn)行涂布的方法，使用刮條涂布機(jī)、輥涂機(jī)、氣刀刮涂機(jī)、刮板式涂布機(jī)、棒狀刮板涂布機(jī)、刷涂機(jī)、幕涂機(jī)、凹槽輥涂布機(jī)、苯胺涂布機(jī)、流延涂布機(jī)、口模式涂布機(jī)、唇板涂布機(jī)、施膠壓榨機(jī)、噴霧裝置等進(jìn)行涂布。
另外，除了上述那種通過在基材上形成染料受納層而獲得記錄媒體的方法以外，還有將染料受納層與基材一體化的記錄媒體，例如在紙漿的場合，使染料固定劑載持在互相交織的纖維與纖維之間的方法。也可以通過使包括表面在內(nèi)的基材本身中含有本發(fā)明的染料固定劑來獲得優(yōu)良的記錄圖象形成材料。
使用上述染料固定劑、高分子粘合劑、各種添加劑、顏料、溶劑，配制涂布液。
對附圖的簡單說明

圖1為示出本發(fā)明實(shí)施例1和比較例1中獲得的水滑石化合物分別對酸性染料的吸附等溫線的圖。
實(shí)施例以下用實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明。
實(shí)施例中，物性的測定和評價(jià)按下述記載來進(jìn)行。(1)水滑石化合物(粒子)的BET比表面積(m2/g)、全細(xì)孔容積(ml/g)、平均細(xì)孔半徑(nm)作為預(yù)處理，將測定試樣在110℃、2.7×10-1Pa以下的壓力下保持3小時后，用日本ベル社制氣體吸附裝置BELSORP 28SA測定，由N2氣體的吸附·脫附曲線求出。全細(xì)孔容積為細(xì)孔半徑1～100nm的細(xì)孔容積之和。(2)水滑石化合物(粒子)的平均粒徑(μm)用HORIBA制激光衍射/散射式粒度分布測定裝置LA-910求出。(3)水滑石化合物(粒子)的單位層間隔(d)用Rigaku制X射線衍射裝置RINT2200V求出。實(shí)施例1在1升容器中加入氧化鎂(市售品，含量97％，BET比表面積6.8m2/g)19.94g和去離子水0.5升，一邊用均相混合機(jī)強(qiáng)烈攪拌，一邊在室溫下注入1.04摩爾/升濃度的硫酸鋁水溶液0.125升。攪拌約30分鐘后，加熱懸浮液，在70℃下使其反應(yīng)6小時。冷卻后(懸浮液的pH為7.15(29.3℃))，過濾、洗滌。接著，在2升容器中加入去離子水1升和洗凈物，用均相混合機(jī)使其充分分散懸浮后，加熱至70℃。加入3號水玻璃液體(按SiO2計(jì)為0.104摩爾)，在70℃下使其進(jìn)行2小時的離子交換反應(yīng)。冷卻后，過濾并洗滌后，在95℃下使其干燥20小時。干燥物的收量為37.4g。干燥后用100目的篩子過篩。按上述方法獲得的多孔質(zhì)水滑石化合物(樣品H.T.-a-1)為化學(xué)式1。該水滑石化合物的物性示于下述表1中。
Mg0.353Al0.647(OH)2(HSi2O5)0.136(SO4)0.045(OH)0.421·0.356H2O(化學(xué)式1)Mg1.09Al2(OH)6.18(HSi2O5)0.42(SO4)0.14(OH)1.39·1.10H2O(組成式1)
Mg0.486Al0.514(OH)2(HSi2O5)0.131(SO4)0.071(CO3)0.004(OH)0.232·0.445H2O(化學(xué)式2)Mg1.89Al2(OH)7.78(HSi2O5)0.51(SO4)0.28(CO3)0.015(OH)0.91·1.73H2O(組成式2)實(shí)施例3將氧化鎂(含量97％，BET比表面積6.8m2/g)18.86g和氧化鋅(市售品，BET比表面積3.5m2/g)2.12g懸浮于去離子水中，將其總量調(diào)整為0.5升。加入1升的容器中，一邊用均相混合機(jī)強(qiáng)烈攪拌，一邊在室溫下注入1.04摩爾/升濃度的硫酸鋁水溶液0.125升。攪拌約30分鐘后，加熱懸浮液，在90℃下使其反應(yīng)4小時。冷卻后(懸浮液的pH為7.21(21.9℃))，過濾、洗滌。接著，在2升容器中加入去離子水1升和洗凈物，用均相混合機(jī)使其充分分散懸浮后，加熱至80℃。加入3號水玻璃液體(按SiO2計(jì)為0.104摩爾)，在80℃下使其進(jìn)行2小時的離子交換反應(yīng)。冷卻后，過濾、洗滌、干燥(95℃下干燥20小時)、粉碎(用100目的篩子過篩)后，獲得化學(xué)式3表示的多孔質(zhì)水滑石化合物(樣品H.T-a-3)。該水滑石化合物的物性示于下述表1中。
Mg0.295Zn0.064Al0.641(OH)2(HSi2O5)0.131(SO4)0.051(OH)0.407·0.32H2O(化學(xué)式3)Mg0.92Zn0.20Al2(OH)6.24(HSi2O5)0.41(SO4)0.16(OH)1.27·H2O(組成式3)比較例1層間陰離子實(shí)際上由CO32-構(gòu)成的水滑石化合物(協(xié)和化學(xué)工業(yè)社制，商品名DHT4)為化學(xué)式3。將該樣品稱為H.T-b-。該水滑石化合物的物性示于下述表1中。
Mg0.682Al0.318(OH)2(CO3)0.158(SO4)0.00143·0.557H2O(化學(xué)式3)Mg4.28Al2(OH)12.56(CO3)0.99(SO4)0.009·3.5H2O(組成式3)比較例2市售的合成二氧化硅(商品名フアィンシ-ル，トクャマ(株)制)的物性示于下述表1中。將該樣品稱為S.I.。
表1
1)密度測定向100ml量筒中加入試樣10g或5g，測定松密度(ml/10g)。填充密度(ml/10g)為敦30次之后的值。
由上述表1看出，本發(fā)明的式(I-a)表示的多孔質(zhì)水滑石化合物(實(shí)施例1～3)，由于一部分交換性陰離子中含有硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子，因此，與比較例的水滑石化合物相比，BET比表面積大，細(xì)孔容積也大，細(xì)孔物性優(yōu)良。
由圖1可以看出，本發(fā)明的水滑石化合物與其他水滑石化合物(比較例)相比，酸性染料的吸附性優(yōu)良。實(shí)施例5～7和比較例3～5(噴墨記錄媒體的評價(jià))噴墨記錄媒體的配制使用上述實(shí)施例1～3和比較例1中獲得的水滑石化合物和合成二氧化硅(比較例2)，按照下述方法配制噴墨記錄媒體。
向各種水滑石化合物或合成二氧化硅100重量份中，添加作為高分子粘合劑的聚乙烯醇40重量份、作為添加劑的陽離子性樹脂聚乙烯亞胺5重量份、作為中和劑的磷酸0.02重量份，混合，獲得固形物濃度18重量％的涂布液。將該涂布液用No.20的刮條涂布機(jī)涂布到紙張上，干燥，獲得噴墨記錄媒體。噴墨印刷用噴墨記錄裝置(商品名BJF200/佳能(株)制)，分別進(jìn)行青色(C，シアン)、洋紅(M)、黃色(Y)和黑色(B)的印刷。印刷特性的評價(jià)分別按照下述方法評價(jià)(1)油墨吸收性(顯色性)、(2)分辨率、(3)耐水性和(4)耐光性。(1)油墨吸收性(顯色性)目視觀察感光紙上形成的藍(lán)色圖象。按以下5個等級進(jìn)行評價(jià)。
5全部顏色濃且鮮明。
4全部顏色濃。
3有的地方顏色稍淺，但實(shí)際上沒有問題。
2有些地方顏色稍淺。
1全部的顏色都淺，圖象不鮮明。(2)分辨率用光學(xué)顯微鏡(BHSM-313MU/奧林帕斯(株)制)觀察噴墨點(diǎn)。按以下5個等級進(jìn)行評價(jià)。
5點(diǎn)的形狀非常清晰。
4點(diǎn)的形狀清晰。
3一部分點(diǎn)的形狀被損壞，但實(shí)際上沒有問題。
2只有保持一部分點(diǎn)的形狀。
1不能保持點(diǎn)的形狀。(3)耐水性將印字面在水中浸漬1分鐘，評價(jià)干燥后的洇色。按以下5個等級進(jìn)行評價(jià)。
5印字部分的染料不流出，全都不洇。
4印字部分的染料稍微流出，幾乎不洇。
3印字部分的染料稍微流出，有一點(diǎn)點(diǎn)洇，但實(shí)際上沒有問題。
2印字部分的染料流出，洇，印字難以確認(rèn)。
1印字部分的染料流出，洇色嚴(yán)重，無法確認(rèn)印的字。(4)耐光性進(jìn)行青色(C)、洋紅(M)、黃色(Y)和黑色(B)的實(shí)地印刷，用日曬氣候色牢度儀(WEL-SUN-HC-B型/スガ試驗(yàn)機(jī)(株)制)，5級藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)曝光，直到標(biāo)準(zhǔn)褪色，用測色色差計(jì)(ZE-2000/日本電色工業(yè)制)進(jìn)行測定，評價(jià)耐光性。根據(jù)△E的值進(jìn)行評價(jià)。
◎0≤△E≤5○5＜△E≤10△10＜△E≤20×·△E＞20印刷特性的評價(jià)結(jié)果評價(jià)結(jié)果示于下述表2中。其中，比較例5使用市售的噴墨專用紙(超高級KJ-1210コクョ制)。
表2
實(shí)施例8在1升容器中，將1.37摩爾/升濃度的氯化鎂水溶液0.313升和1.05摩爾/升濃度的硫酸鋁水溶液0.095升混合，一邊用均相混合機(jī)攪拌，一邊在室溫下注入3當(dāng)量的氫氧化鈉水溶液0.380升。將獲得的反應(yīng)懸浮液轉(zhuǎn)移至高壓釜裝置中，在170℃下使其反應(yīng)6小時(冷卻的懸浮液的pH為9.92(25.8℃))。再使懸浮液的溫度升溫至80℃，加入3號水玻璃液體(按SiO2計(jì)為0.133摩爾)，在80℃下使其進(jìn)行1小時的離子交換反應(yīng)。冷卻后，過濾、洗滌、干燥(95℃下干燥20小時)、粉碎(用100目的篩子過篩)后，獲得化學(xué)式4表示的水滑石化合物(樣品名H.T.-a-4)。該水滑石化合物的物性示于下述表3中。
Mg0.681Al0.319(OH)2(HSi2O5)0.171(SO4)0.0512(CO3)0.0304·0.640H2O(化學(xué)式4)Mg4.27Al2(OH)12.45(HSi2O5)1.07(SO4)0.32(CO3)0.19·4H2O(組成式4)
Mg0.685Al0.315(OH)2(HSi2O5)0.0380(SO4)0.136(CO3)0.0158·0.634H2O(化學(xué)式5)Mg4.35Al2(OH)12.45(HSi2O5)0.24(SO4)0.86(CO3)0.10·4H2O(組成式5)
Mg0.683Al0.317(OH)2(HSiO3)0.139(HSi2O5)0.0856(CO3)0.0460·0.301H2O(化學(xué)式6)Mg4.31Al2(OH)12.62(HSiO3)0.88(HSi2O5)0.54(CO3)0.29·1.9H2O(組成式6)
Mg0.630Al0.370(OH)2(HSi2O5)0.178(SO4)0.044(CO3)0.026(OH)0.052·0.556H2O(化學(xué)式7)Mg3.4Al2(OH)10.8(HSi2O5)0.96(SO4)0.24(CO3)0.14(OH)0.28·3.0H2O(組成式7)
Zn0.577Mg0.01Al0.412(OH)2(HSi2O5)0.185(SO4)0.054(CO3)0.003(OH)0.113·0.247H2O(化學(xué)式8)Zn2.80Mg0.05Al2(OH)9.7(HSi2O5)0.90(SO4)0.261(CO3)0.013(OH)0.552·1.2H2O(組成式8)比較例6實(shí)施例8中，將硅酸陰離子進(jìn)行離子交換前的反應(yīng)懸浮液原封不動地干燥，粉碎，獲得層間陰離子實(shí)際上由SO42-構(gòu)成的水滑石化合物(樣品名H.T.-b-2)。其化學(xué)式如下。該水滑石化合物的物性示于下述表3中。
Mg0.684Al0.316(OH)2(SO4)0.145(CO3)0.0126·0.664H2O(化學(xué)式9)Mg4.33Al2(OH)12.66(SO4)0.92(CO3)0.08·4.2H2O(組成式9)比較例7將上述比較例6中獲得的化學(xué)式9的水滑石化合物80重量份和合成二氧化硅(商品名フアィンシ-ル，トクャマ(株)制)20重量份混合。
表3
1)密度測定向100ml量筒中加入試樣10g或5g，測定松密度(ml/10g)。填充密度(ml/10g)為敦30次之后的值。實(shí)施例13～17和比較例8～9(噴墨記錄媒體的評價(jià))分別使用上述實(shí)施例8～12和比較例6中獲得的水滑石化合物和比較例7中獲得的樣品M.I.X.，與實(shí)施例5～7的噴墨記錄媒體配制法同樣地配制噴墨記錄媒體。接著，同樣地進(jìn)行印刷和評價(jià)。其結(jié)果示于下表4中。
表4
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.一種水性油墨用染料固定劑，它是用于具有層合在基材上的水性油墨受納層的噴墨記錄媒體的、水性油墨受納層中的染料固定劑，該染料固定劑是一種作為陰離子含有硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子的水滑石化合物。
2.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物中，硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子在全部陰離子中所占的比例為10～98摩爾％。
3.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物中，硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子在全部陰離子中所占的比例為20～98摩爾％。
4.(補(bǔ)正后)權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物中，硅酸陰離子和硫酸離子在全部陰離子中所占的比例為10～98摩爾％，且硅酸陰離子在硅酸陰離子與硫酸離子合計(jì)量中所占的比例為5～100摩爾％。
5.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物的平均粒徑為0.1～10μm。
6.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物為以下述式(I)表示的化合物MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O (I)式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)、或者n價(jià)的硅酸陰離子，作為n價(jià)的硅酸陰離子，為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子，A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子，x和y滿足式0.15＜x≤0.80以及式0＜y＜2，a和b滿足式0.15＜na＋mb≤0.80。
7.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物為以下述式(I-a)表示的化合物MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O(I-a)式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)、或者n價(jià)的硅酸陰離子，作為n價(jià)的硅酸陰離子，為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子，A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子，x和y滿足式0.50＜x≤0.80以及式0
權(quán)利要求
1.一種水性油墨用染料固定劑，它是用于具有層合在基材上的水性油墨受納層的噴墨記錄媒體的、水性油墨受納層中的染料固定劑，該染料固定劑是一種作為陰離子含有硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子的水滑石化合物。
2.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物中，硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子在全部陰離子中所占的比例為10～98摩爾％。
3.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物中，硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子在全部陰離子中所占的比例為20～98摩爾％。
4.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物中，硅酸陰離子和硫酸離子在全部陰離子中所占的比例為10～98摩爾％，且硅酸離子在硅酸陰離子與硫酸離子合計(jì)量中所占的比例為5～100摩爾％。
5.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物的平均粒徑為0.1～10μm。
6.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物為以下述式(I)表示的化合物MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O (I)式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)、或者n價(jià)的硅酸陰離子，作為n價(jià)的硅酸陰離子，為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子，A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子，x和y滿足式0.15＜x≤0.80以及式0＜y＜2，a和b滿足式0.15＜na＋mb≤0.80。
7.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物為以下述式(I-a)表示的化合物MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O (I-a)式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)、或者n價(jià)的硅酸陰離子，作為n價(jià)的硅酸陰離子，為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子，A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子，x和y滿足式0.50＜x≤0.80以及式0＜y＜2，a和b滿足式0.50＜na＋mb≤0.80。
8.權(quán)利要求7中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，上述式(I-a)中，全部陰離子(A1n-＋A2m-)中的10～98摩爾％為硅酸陰離子和硫酸陰離子、或硅酸陰離子。
9.權(quán)利要求7中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物的BET法比表面積為50～400m2/g。
10.權(quán)利要求7中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物的全細(xì)孔容積(N2氣吸附法)為0.50～2.00ml/g。
11.權(quán)利要求7中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物的平均細(xì)孔半徑(N2氣吸附法)為4～15nm。
12.權(quán)利要求7中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物的平均粒徑為0.1～10μm。
13.權(quán)利要求1中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物為以下述通式表示的化合物MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O (I-b)式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)、或者n價(jià)的硅酸陰離子，作為n價(jià)的硅酸陰離子，為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子，A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子，x和y滿足式0.15＜x≤0.50以及式0＜y＜2，a和b滿足式0.15＜na＋mb≤0.50。
14.權(quán)利要求13中所述的水性油墨用染料固定劑，其中，該水滑石化合物的平均粒徑為0.1～10μm。
15.一種噴墨記錄媒體，它是具有層合在基材上的水性油墨受納層的噴墨記錄媒體，該水性油墨受納層中的染料固定劑為權(quán)利要求1中所述的染料固定劑。
16.權(quán)利要求15中所述的噴墨記錄媒體，其中，該染料固定劑為權(quán)利要求6中所述的染料固定劑。
17.權(quán)利要求15中所述的噴墨記錄媒體，其中，該染料固定劑為權(quán)利要求7中所述的染料固定劑。
18.權(quán)利要求15中所述的噴墨記錄媒體，其中，該染料固定劑為權(quán)利要求13中所述的染料固定劑。
19.一種多孔質(zhì)水滑石化合物，它是以下述式(1)表示的MII1-xAlx(OH)2(A1n-)a(A2m-)b·yH2O (1)式中，MII表示Mg2+和/或Zn2+，A1n-表示n價(jià)的硅酸陰離子和硫酸離子(SO42-)、或者n價(jià)的硅酸陰離子，A2m-為選自CO32-、NO3-、Cl-和OH-中的陰離子，x和y滿足式0.50＜x≤0.80以及式0＜y＜2，a和b滿足式0.50＜na＋mb≤0.80。
20.權(quán)利要求19中所述的多孔質(zhì)水滑石化合物，其中，該n價(jià)的硅酸陰離子為選自SiO32-、HSiO3-、Si2O52-和HSi2O5-中的陰離子。
21.權(quán)利要求19中所述的多孔質(zhì)水滑石化合物，其中，全部陰離子(A1n-＋A2m-)中的10～98摩爾％為硅酸陰離子和硫酸離子、或硅酸陰離子(A1n-)。
22.權(quán)利要求19中所述的多孔質(zhì)水滑石化合物，其BET比表面積為50～400m2/g。
23.權(quán)利要求19中所述的多孔質(zhì)水滑石化合物，其全細(xì)孔容積(N2氣吸附法)為0.50～2.00ml/g。
24.權(quán)利要求19中所述的多孔質(zhì)水滑石化合物，其平均細(xì)孔半徑(N2氣吸附法)為4～15nm。
25.權(quán)利要求19中所述的多孔質(zhì)水滑石化合物，其平均粒徑為0.1～10μm。
26.權(quán)利要求19中所述的多孔質(zhì)水滑石化合物用作噴墨記錄媒體的水性油墨受納層中的染料固定劑。
全文摘要
提供一種水性油墨用染料固定劑,它是用于具有層合在基材上的水性油墨受納層的噴墨記錄媒體的、水性油墨受納層中的染料固定劑,該染料固定劑是一種作為陰離子含有硅酸陰離子和硫酸離子、或者硅酸陰離子的水滑石化合物。另外還提供一種將該水性油墨用染料固定劑層合到基材上的噴墨記錄媒體以及下述式(1)表示的多孔質(zhì)水滑石化合物:M
文檔編號B41M5/52GK1327435SQ00802287
公開日2001年12月19日 申請日期2000年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月18日
發(fā)明者田中加奈, 岡田彰 申請人:協(xié)和化學(xué)工業(yè)株式會社