專利名稱：噴墨記錄紙及其噴墨記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨記錄紙(sheet)及其噴墨記錄方法，特別是涉及作為使用著色顏料油墨的噴墨打印機(jī)用的噴墨記錄紙，該噴墨記錄紙具有優(yōu)異的彩色圖象接收性能，其油墨接收表面具有高度的耐磨損性，涂覆層具有高度的防水性，本發(fā)明還涉及適用該記錄紙的噴墨記錄方法。
由于高速制備彩色硬拷貝的噴墨打印機(jī)的技術(shù)發(fā)展，使人們獲得清晰的圖象和優(yōu)異的打印品質(zhì)成為可能。隨著上述發(fā)展，人們也需要使噴墨記錄材料的性能得到更加的提高，以進(jìn)一步提高打印的品質(zhì)和飽和度以及記錄材料和圖象的外觀質(zhì)量。特別是，由于圖象的打印速度、分辨能力和飽和度的提高，人們還需要以下性能得到改善，例如油墨干燥速度快、吸收能力高、點(diǎn)子大小均勻和吸墨得以控制，因此，人們開發(fā)了各種改良的記錄材料。日本未審專利申請55-5183和56-148585公開了一種在底層材料上形成油墨接收層并包括有孔無機(jī)顏料的噴墨記錄材料。
近期噴墨打印機(jī)的用途已經(jīng)從常規(guī)的文件打印向巨大寬幅的廣告打印如廣告畫打印發(fā)展。因?yàn)閲娔蛴C(jī)得益于打印操作很簡單而且在打印前不必須要制備打印板，所以即使在數(shù)量小的情況下也可以打印，在滿足需要的數(shù)量下可以對圖象或字符進(jìn)行快速打印。而對于廣告紙的打印，通常利用的是能夠打印寬大紙張的繪圖儀。要求繪圖儀能夠打印出清楚的圖象或適合廣告用的寬大的圖象，甚至從遠(yuǎn)處觀察都很清晰，并且能夠長期保持圖象的高度清晰。一般，噴墨打印的油墨含有作為著色劑的染料，由于染料對紫外線或臭氧帶來的氧化的抵抗力很弱，因此，當(dāng)暴露于大氣中和長期日光照射下，打印圖象的顏色很容易退卻，圖象的外觀品質(zhì)會降低。為了解決上述問題，日本未審專利申請9-157559和9-132740公開了一種比繪圖儀用的染料油墨具有更大的光抗拒性的顏料油墨的用途。當(dāng)使用含有由低分子量化合物組成的染料的油墨時，打印圖象中的染料分子被化學(xué)和/或物理吸收或結(jié)合在油墨接收層上。與此相比，當(dāng)使用含有顏料的油墨時，顏料顆粒被呈圖象地和并排放置于油墨接收層的表面上。因此，當(dāng)適合染料油墨的噴墨記錄紙用顏料油墨打印時，所得到的顏料圖象用手指可以擦掉，顏料油墨圖象容易被去除，所以在實(shí)踐中是不適合的。顏料油墨的好處在于所記錄的顏料圖象的防褪色和防水性能好，因此，可以長期保存具有很好的持久性能。但是，在常規(guī)的噴墨記錄紙上，油墨接收層對水的耐受能力低。因此，當(dāng)被打印的噴墨記錄紙暴露于戶外時，噴墨記錄紙的油墨接收層由于雨水或泥水的作用而被破壞，因而不能夠長期利用。
本發(fā)明的一個目的是提供一種適用于在其上施加顏料油墨的打印機(jī)或繪圖儀的噴墨記錄紙，該記錄紙具有高度防水性的油墨接收層，能夠記錄良好品質(zhì)的油墨圖象，例如，在高速記錄下，顏色密度大、清晰度高、耐摩擦性高。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種適合使用顏料油墨的噴墨記錄紙，能夠記錄防水性能和防褪色性能好以及具有滿意清晰度的顏料圖象，可以用作戶外以及長期使用的耐天氣變化的廣告紙。
上述噴墨記錄紙可以用于使用著色顏料油墨的噴墨記錄方法中。
通過使用包括以下各組成部分的本發(fā)明的噴墨記錄紙能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的。
(A)包含聚合膜的支持紙；(B)在支持紙上形成的、包含非晶形的合成二氧化硅顆粒和水不溶性聚合材料的較低的油墨接收層；(C)在較低的油墨接收層上形成的、包含非晶形合成二氧化硅顆粒、水不溶性聚合材料和甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的較高的油墨接收層，根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)P8119-1976的測定，該較高的油墨接收層的Bekk平滑度為5至40秒。
在上述本發(fā)明的噴墨記錄紙中，優(yōu)選在較低的油墨接收層中，每100重量份的較低油墨接收層總重量，水不溶性聚合材料的存在量是20至50重量份；在較高的油墨接收層上，每100重量份較高油墨接收層的總重量，水不溶性聚合材料的存在量為5至20重量份，甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的存在量為10至40重量份。
在本發(fā)明的噴墨記錄紙中，較高的油墨接收層還選擇包括陽離子聚合材料。
在本發(fā)明的噴墨記錄紙中，包含顏料和水不溶性聚合材料的內(nèi)涂層選擇性地在支持紙和較低的油墨接收層之間形成。
在本發(fā)明的噴墨記錄紙中，在較高的油墨接收層上含有的非晶形合成二氧化硅顆粒優(yōu)選的平均粒徑為6至16微米。
在本發(fā)明的噴墨記錄紙中，較高的油墨接收層的Bekk平滑度的優(yōu)選范圍在5至15秒之間。
本發(fā)明的噴墨記錄方法包括向本發(fā)明噴墨記錄紙的較高的油墨接收層上呈圖象方式地噴油墨滴，該油墨滴包含著色顏料，在噴墨記錄紙的較高和較低的油墨接收層上記錄彩色油墨圖象。
本發(fā)明的噴墨記錄方法還選擇性地包括使噴墨記錄紙的噴墨記錄表面與透明的合成樹脂膜層壓。
本發(fā)明適合于顏料噴墨打印的噴墨記錄紙，包括(A)包含聚合膜的支持紙；(B)在支持紙表面上形成的、包含非晶形的合成二氧化硅顆粒和水不溶性聚合材料的較低的油墨接收層；(C)在較低的油墨接收層上形成的、包含非晶形合成二氧化硅顆粒、水不溶性聚合材料和甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的較高的油墨接收層，根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)P8119-1976的測定，該較高的油墨接收層的Bekk平滑度為5至40秒。
在本發(fā)明的噴墨記錄紙中，較低和較高的油墨接收層一起組成復(fù)合的油墨接收層。
在本發(fā)明的顏料噴墨記錄紙中，為了提高油墨接收層的耐水性能，將水不溶性樹脂用作油墨接收層的粘合劑。但是，當(dāng)噴墨記錄操作是通過使用含有作為著色劑的著色顏料顆粒的油墨進(jìn)行時，施加于含有水不溶性樹脂的油墨接收層上的顏料油墨滴被油墨接收層表面排斥并脫落，因此，得到的油墨滴的尺寸降低，在尺寸降低的油墨滴之間形成無色(白色)區(qū)，結(jié)果是獲得的油墨圖象的顏色密度下降了。通過減少油墨接收層中的水不溶性樹脂的含量能夠增加油墨圖象的顏色密度。但是，所得的油墨接收層的耐水性能降低，這樣就難以付諸于應(yīng)用。
而且，顏料噴墨記錄體系的缺點(diǎn)在于，由于油墨的著色組份由固體顏料顆粒組成，固體顏料顆粒在被打印的油墨接收層表面上進(jìn)行操作，所得到的顏料油墨圖象很容易通過手指摩擦圖象而從油墨接收層表面上除去。也就是說，油墨圖象容易去除的問題(認(rèn)為在使用常規(guī)的染料油墨時不會發(fā)生這種情況)是顏料噴墨記錄體系中需要解決的重要問題。
本發(fā)明的發(fā)明者對油墨接收層的耐水性能、記錄圖象的顏色密度、圖象的清晰度和圖象的耐摩擦性能進(jìn)行了廣泛的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使多個含一定量某種樹脂的油墨接收層彼此層壓，能夠增強(qiáng)油墨接收層的耐水性能，同時又不會降低記錄在該油墨接收層上的油墨圖象的顏色密度，并且通過形成具有特定結(jié)構(gòu)的記錄表面能夠提高打印圖象的耐摩擦性能。本發(fā)明就是在上述發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上作出的。
在本發(fā)明的噴墨記錄紙中，較高的油墨接收層表面的Bekk平滑度必須為5至40秒，優(yōu)選為5至25秒，較優(yōu)選為5至15秒，根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)P8119-1976進(jìn)行測定(由Bekk測試器對紙張和紙板的平滑度的測定方法)。
Bekk平滑度在上述范圍內(nèi)的本發(fā)明的較高噴墨記錄層表面使得接收在其上的顏料油墨圖象表現(xiàn)出較高的清晰度，而且耐摩擦性能也很好，對于這些事實(shí)的原因還不很清楚，但是，所述的原因可以假設(shè)如下。
由于顏料油墨的著色組份由許多具有一定體積的固體顏料顆粒組成，所以該著色組份實(shí)際上不能進(jìn)入到具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的油墨接收層內(nèi)部。因此，打印后的顏料顆粒位于較高油墨接收層的表面部分。著色顏料顆粒通過油墨載體所含的粘合劑和/或著色顏料顆粒之間的范德華力很弱地結(jié)合在一起，因此，該顏料圖象容易經(jīng)手指摩擦而除去。所以，必須很仔細(xì)地操作該顏料油墨圖象。就是說，該顏料油墨圖象的操作性能很差。但是，在本發(fā)明中，通過將較高油墨接收層的Bekk平滑度控制在40秒或更小(根據(jù)JIS P 8119測定)，該較高油墨接收層表面具有合適的粗造度，因此，顏料油墨圖象牢固地固定在較高的油墨接收層表面，耐摩擦性能得到提高。優(yōu)選地，較高油墨接收層表面的Bekk平滑度被控制在25秒或更小，較優(yōu)選被控制在15秒或更小(根據(jù)JIS P 8119測定)。當(dāng)較高油墨接收層的Bekk平滑度為15秒或更小時，在該較高油墨接收層上形成的顏料油墨圖象經(jīng)手指摩擦而被去除的現(xiàn)象得到完全的阻止。
當(dāng)較高油墨接收層的Bekk平滑度是5秒以下時，所形成的油墨點(diǎn)子被不規(guī)則地拉伸。當(dāng)顏料油墨被打印在Bekk平滑度小于5秒的較高的油墨接收層上時，為形成像人皮膚色調(diào)的中間色調(diào)的圖象，油墨點(diǎn)子被不規(guī)則地拉伸成粗造的皮膚色調(diào)，因此，微細(xì)的油墨圖象就不能形成。應(yīng)當(dāng)注意的是，在常規(guī)的噴墨記錄紙中，記錄表面通常平滑度高，因此這種記錄紙的缺陷在于，當(dāng)用顏料油墨打印時，所得到的油墨圖象容易經(jīng)摩擦去除。
制取本發(fā)明用于較高和較低油墨接收層的非晶形合成二氧化硅顆粒的方法是從高純度石英砂中制備硅酸鈉；硅酸鈉與硫酸混合得到硅酸溶膠；將硅酸溶膠轉(zhuǎn)化成為細(xì)初級二氧化硅顆粒的三維聚集體，選擇地通過控制反應(yīng)溫度和離子含量或通過添加表面活性劑阻止聚集體的成長。
本發(fā)明的復(fù)合油墨接收層由較低和較高接收層組成。較高的油墨接收層上油墨滴呈圖象形狀施加，該接收層含有次級聚集顆粒的非晶形合成二氧化硅顆粒，優(yōu)選平均粒徑為6微米或更大但不大于16微米。當(dāng)平均聚集粒徑小于6微米時，所得到的油墨接收層的密度可能過高，因此油墨接收層對油墨的吸收率太小，當(dāng)許多油墨滴連續(xù)施加于較高的油墨接收層時，所施加的油墨滴在被較高和較低油墨接收層吸附之前就互相混合，結(jié)果在較高的油墨接收層表面上形成污跡油墨圖象。同時，平均次級聚集顆粒粒徑小于6微米的非晶形合成二氧化硅顆粒使得所得到的較高的油墨接收層表面的Bekk平滑度大于40秒，因此所得到的油墨圖象的耐摩擦性能令人不滿意。不對測量合成二氧化硅的聚集粒徑的方法有任何限定。例如，由Coulter計(jì)數(shù)器測量聚集粒徑。
特別地，在寬版式繪圖儀中，當(dāng)施加油墨的量較大時，例如30至40g/m2，并且較高的油墨接收層的油墨吸收率不足夠，所施加的油墨滴保留在較高的油墨接收層表面上，直到油墨滴被該接收層吸收，并與其它相鄰的油墨滴混合而形成污跡油墨圖象或雜色油墨圖象。但是，通過將非晶形合成二氧化硅顆粒的平均粒徑控制在6微米或更大就能夠防止油墨圖象出現(xiàn)污跡。
另外，當(dāng)平均聚集粒徑大于16微米時，盡管所得到的較高和較低油墨接收層的油墨吸收率是令人滿意的，但是油墨容易滲透進(jìn)二氧化硅顆粒之間所形成的間隙中，因此所得到的油墨圖象的顏色密度不令人滿意。而且，所得到的較高的油墨接收層的Bekk平滑度小于5秒(根據(jù)JIS P 8119測定)，這時，所打印油墨圖象的點(diǎn)子可能是被拉伸的不規(guī)則形狀，因此就不能得到高清晰度的油墨圖象。制備較高油墨接收層的非晶形合成二氧化硅顆粒的方法可以是將兩種或多種不同粒徑的非晶形合成二氧化硅顆粒相互混合，控制混合后顆粒的平均聚集粒徑為6微米或更大但不大于16微米。
在本發(fā)明的噴墨記錄紙中，較高和較低油墨接收層對于非晶形合成二氧化硅顆粒的平均聚集粒徑不總是必須要求為相同的，只要能夠達(dá)到本發(fā)明的目的，可以適當(dāng)?shù)卮_定較高和較低油墨接收層上所含的非晶形合成二氧化硅顆粒的平均粒徑。
同時，除了非晶形合成二氧化硅顆粒，所述的較高和較低油墨接收層可以包括附加的成分，例如附加的顏料顆粒，目的是提高較高和較低油墨接收層的涂覆液體的涂覆性能，只要所附加的顏料顆粒不會影響到本發(fā)明油墨圖象所必須的高顏色密度和高清晰度。
用于本發(fā)明較高和較低油墨接收層的附加的顏料優(yōu)選選自與非晶形合成二氧化硅不同的無機(jī)顏料，例如，碳酸鈣、粘土、煅燒粘土、硅藻土、滑石、氧化鋁、硅鋁酸鎂、碳酸鎂、硫酸鋇、氧化鋅、氫氧化鋁和氫氧化鎂；和有機(jī)顏料，例如，苯乙烯均聚物和共聚物顏料以及丙烯酸酯均聚物和共聚物顏料。
上述附加的顏料可以單獨(dú)使用或以兩種或多種混合的形式使用。所述的較高和較低油墨接收層還選擇性地含有陽離子聚合材料，該陽離子聚合材料的作用是提高圖象的顏色密度和清晰度，防止油墨圖象的污跡。特別地，所述較高的油墨接收層優(yōu)選含有陽離子聚合材料。
可用于本發(fā)明的較高和較低油墨接收層的陽離子聚合材料包括聚乙烯亞胺、聚乙烯基吡啶聚二烷基氨基乙基甲基丙烯酸酯、聚二烷基氨基乙基丙烯酸酯、聚二烷基氨基乙基異丁烯酰胺、聚二烷基氨基乙基丙烯酰胺、聚環(huán)氧胺、聚酰胺胺、雙氰胺-甲醛縮聚產(chǎn)物、雙氰胺聚烷基-聚亞烷基聚胺縮聚產(chǎn)物、聚二烯丙基二甲基銨鹽、聚乙烯基胺和聚烯丙基胺和上述化合物的改性產(chǎn)物。
對每一油墨接收層上的陽離子聚合材料的含量沒有任何限制。通常，在較高和較低油墨接收層上的陽離子聚合材料的含量，以每層的100總重量份計(jì)，為3重量份或更多但不多于30重量份。當(dāng)陽離子聚合材料的含量小于3重量份時，所得油墨接收層耐油墨圖象出現(xiàn)污跡的特性可能提高得不夠大。另外，當(dāng)該含量大于30重量份時，盡管所得到的油墨圖象的顏色密度提高了，但是油墨接收層的油墨干燥性能卻降低了。
在本發(fā)明的較高油墨接收層中，水不溶性聚合材料即水可分散的聚合樹脂的優(yōu)選含量為5重量份或更多但是不多于20重量份，以較高油墨接收層總重量的每100重量份計(jì)。在上述水不溶性聚合材料的含量下，所獲得的較高油墨接收層對較低油墨接收層的粘結(jié)性得到提高，由較高和較低油墨接收層組成的復(fù)合油墨接收層的耐水性能也得到增強(qiáng)。
當(dāng)水不溶性聚合材料的含量小于5重量份時，所獲得的較高油墨接收層對較低油墨接收層的粘結(jié)力可能不夠，該兩層的復(fù)合油墨接收層的耐水性能也不令人滿意。另外，當(dāng)該水不溶性聚合材料的含量多于20重量份時，噴到較高油墨接收層上的油墨滴可能會被該層的記錄表面排斥，所獲得的油墨點(diǎn)子的大小就可能降低，因此，油墨圖象的顏色密度也下降了。
用于較高和較低油墨接收層的水不溶性聚合材料可以包括至少一種選自以下的成分共軛二烯聚合物膠乳，例如，苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物膠乳，丙烯酸酯聚合物膠乳，例如，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的均聚物和共聚物的膠乳，乙烯基化合物均聚物和共聚物膠乳，例如，乙酸乙烯基酯共聚物的膠乳。
上述水不溶性的聚合物和共聚物被單獨(dú)使用或者以兩種或多種混合的形式使用。
較高油墨接收層還選擇性地進(jìn)一步包含甲硅烷醇改性的聚乙烯醇，其使較高油墨接收層上的油墨點(diǎn)子的尺寸增大，提高了油墨圖象的顏色密度，使該較高油墨接收層本身的機(jī)械強(qiáng)度得到增強(qiáng)。優(yōu)選地，以每100重量份的較高油墨接收層的總固體重量計(jì)算，甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的含量是10重量份或更多但是不多于40重量份。
由于將甲硅烷醇改性的聚乙烯醇添加到較高油墨接收層上而使油墨圖象的顏色密度增強(qiáng)的原因還不十分清楚，但是其原因可以假設(shè)如下。
甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的制備方法是通過游離基引發(fā)聚合方法將低級脂族單羧酸乙烯基酯如乙酸乙烯基酯與含甲硅烷醇基團(tuán)的亞烷基單體共聚合，然后再皂化得到的共聚物。得到的甲硅烷醇改性的聚乙烯醇具有高極性的羥基，因此，表現(xiàn)出高親水性。但是，在聚合物分子中所含的甲硅烷醇基團(tuán)具有高反應(yīng)性，在分子間和分子內(nèi)互相結(jié)合形成強(qiáng)交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此，所得到的甲硅烷醇改性的聚乙烯醇難以溶解在冷水中。也就是說，盡管具有高親水性，但甲硅烷醇改性的聚乙烯醇基本上不溶于冷水中。因此，該甲硅烷醇改性的聚乙烯醇不被油墨溶漲，而是吸收油墨，這是由于非晶形合成二氧化硅顆粒和甲硅烷醇改性的聚乙烯醇形成的微孔所產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象的結(jié)果。所以，當(dāng)在較高的油墨接收層上含有甲硅烷醇改性的聚乙烯醇和非晶形合成二氧化硅顆粒時，噴到較高油墨接收層和被其接受的油墨滴由于上述微孔形成的毛細(xì)現(xiàn)象的作用而在各個方向擴(kuò)展，結(jié)果得到的油墨點(diǎn)子大，油墨圖象的顏色密度增強(qiáng)。
當(dāng)甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的含量小于10重量份時，所得的較高油墨接收層的粘合劑的含量就會下降，因此可能使涂覆強(qiáng)度不充分，在較高油墨接收層上可能出現(xiàn)所不希望的成粉現(xiàn)象。另外，當(dāng)甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的含量大于40重量份時，所形成的油墨點(diǎn)子可能太大，油墨圖象可能被弄上墨漬。
用于本發(fā)明的甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的聚合度優(yōu)選為500或更大但不大于2000。如果聚合度小于500，所得較高油墨接收層的機(jī)械強(qiáng)度不夠；如果聚合度大于2000，甲硅烷醇改性的聚乙烯醇可能使得較高油墨接收層的涂覆液體的粘性過大，涂覆應(yīng)用性不令人滿意。
在每一較高和較低油墨接受層中，選擇性地含有水溶性聚合材料來增強(qiáng)所述層的涂覆液體的應(yīng)用性，只要該水溶性聚合材料不影響噴墨記錄紙的品質(zhì)。
用于本發(fā)明的水溶性聚合材料包括聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物，例如陽離子改性的聚乙烯醇，蛋白質(zhì)，例如酪蛋白，淀粉，淀粉衍生物，例如氧化淀粉，聚乙烯吡咯烷酮，纖維素衍生物，例如羧甲基纖維素，和其它水溶性的聚合粘合劑。
上述水溶性聚合材料可以單獨(dú)利用或以兩種或多種混合的形式使用。
考慮到生產(chǎn)條件和記錄紙所必須具有的特性，較高和較低油墨接收層還進(jìn)一步包括至少一種選自顏料分散劑、抗泡沫劑、粘度調(diào)節(jié)劑、交聯(lián)劑和熒光染料的物質(zhì)。
本發(fā)明的在支持紙上形成的較低油墨接收層包括水不溶性聚合材料和非晶形合成二氧化硅顆粒和選擇性地包括陽離子聚合材料、不同于非晶形合成二氧化硅顆粒的顏料顆粒和其它添加劑。對該較低油墨接收層中的非晶性合成二氧化硅顆粒的大小沒有任何限制，通常，該顆粒的大小是約1至40微米。
較低的油墨接收層優(yōu)選含有水不溶性的聚合材料，相對于每100重量份的較低油墨接收層的總固體重量，其含量為20重量份或更多但是不多于50重量份，目的是提高較低油墨接收層與支持紙或支持紙與該較低油墨接收層之間形成的內(nèi)涂層的粘合力，并增強(qiáng)該較低油墨接收層和支持紙或內(nèi)涂層之間界面的耐水性能。當(dāng)水不溶性聚合材料的含量小于20重量份時，所得的較低油墨接收層的耐水性能不令人滿意。另外，當(dāng)水不溶性聚合材料的含量大于50重量份時，所得較低油墨接收層的油墨吸收性不充分，被打印的油墨圖象可能被弄上污漬。
可以通過常規(guī)的涂覆設(shè)備形成較高和較低的油墨接受層，例如，桿式涂覆機(jī)(bar coater)、空氣刀涂覆機(jī)(air knife coater)、刮板涂覆機(jī)(bladecoater)、沖模涂覆機(jī)(die coater)或幕涂機(jī)。
每一較低和較高油墨接收層的涂覆量是根據(jù)噴墨記錄紙的最終用途確定的，只要能保證所得到的接收層具有滿意的油墨吸收特性、接收彩色圖象的特性和涂覆強(qiáng)度，所確定的涂量不是必須很大。
本發(fā)明的較低油墨接收層的優(yōu)選含量為3g/m2或更大但是不大于10g/m2(以干重量計(jì))。當(dāng)所述的量小于3g/m2時，獲得的較低油墨接收層的油墨吸收量不夠，所得到的油墨圖象可能有污漬。另外，當(dāng)所述的量大于10g/m2時，獲得的較低油墨接收層的涂覆強(qiáng)度可能不夠。
本發(fā)明較高油墨接收層的涂覆量是根據(jù)噴墨記錄紙的最終用途確定的，只要能保證所得到的接收層具有滿意的油墨吸收特性、形成彩色圖象的特性和機(jī)械強(qiáng)度，所確定的涂量不是必須很大。優(yōu)選地，較高油墨接收層的干燥量是3g/m2或更大但是不大于30g/m2。當(dāng)較高油墨接收層的量小于3g/m2時，接收層的油墨吸收能力可能不令人滿意，因此，所接收的油墨滴可能擴(kuò)大，油墨圖象被弄上墨漬，清晰性不能令人滿意。另外，當(dāng)接收層的量大于30g/m2時，所獲得的較高油墨接收層太厚，與較低油墨接收層的粘合力不夠，該較高油墨接收層接收顏料油墨圖象表面的表面強(qiáng)度降低，較高油墨接收層的成本可能太高。
在本發(fā)明的噴墨記錄紙中，選擇性地在支持紙和較低油墨接收層之間形成一內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層包括水不溶性的聚合材料，目的是提高它們之間的粘合力和噴墨記錄紙的耐水性能。
如果內(nèi)涂層不含有水不溶性的聚合材料，當(dāng)作為主要組份包含水溶性聚合材料時，被水弄濕的較高和較低油墨接收層，例如，被雨水弄濕，經(jīng)擦拭容易被除去。即使當(dāng)透明的聚合膜層壓在所述的油墨接收層上也不能阻止水滲透進(jìn)該油墨接收層中，因?yàn)?，水不可避免地滲透通過較低和較高油墨接收層的側(cè)邊表面。當(dāng)內(nèi)涂層含有水溶性聚合材料如分子量很低的聚乙烯醇時，當(dāng)油墨接收層與水的接觸時間很短的時候，該接收層中所含的聚合材料溶解在通過該接收層側(cè)邊表面滲透進(jìn)該層的水中，在該接收層的側(cè)邊表面上形成高粘度的液體膜，因此，防止了水進(jìn)一步滲透。但是，當(dāng)該噴墨記錄紙長時間暴露于雨水中，由于該接收層與水的接觸時間很長，所述水溶性聚合材料的高粘性膜不足以阻止水滲透，結(jié)果，該油墨接收層與透明聚合膜一起從支持紙上脫落下來。
因此，如果當(dāng)噴墨記錄紙必須具有高耐水性能時，優(yōu)選形成包含水不溶性聚合材料的內(nèi)涂層，而且選擇性地，透明聚合膜被層壓在較高油墨接收層的打印表面。
用于內(nèi)涂層的水不溶性聚合材料優(yōu)選包括至少一種選自以下的物質(zhì)，例如共軛二烯聚合物和共聚物的膠乳，例如苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物膠乳，丙烯酸類聚合物和共聚物膠乳，例如丙烯酸酯聚合物和共聚物膠乳和甲基丙烯酸酯聚合物和共聚物膠乳，乙烯基聚合物和共聚物膠乳，例如乙酸乙烯酯聚合物和共聚物膠乳，和其它水不溶性的聚合物和共聚物的膠乳，上述聚合物和共聚物的改性聚合物和共聚物的膠乳，例如具有官能團(tuán)，如羧基和陽離子基團(tuán)的聚合物和共聚物的改性聚合物和共聚物的膠乳。該水不溶性聚合物或共聚物可以單獨(dú)使用或以兩種或多種混合物的形式使用。每100干重量份的內(nèi)涂層，水不溶性聚合材料的優(yōu)選使用量是10至100干重量份，較優(yōu)選是20至80干重量份。
除水不溶性聚合材料外，內(nèi)涂層選擇性地含有顏料。該顏料優(yōu)選選自無機(jī)顏料，例如碳酸鈣、粘土、煅燒的粘土、硅藻土、滑石、氧化鋁、二氧化硅、白碳、硅鋁酸鎂、碳酸鎂、硫酸鋇、二氧化鈦、氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂，有機(jī)顏料(塑性顏料)，例如苯乙烯均聚物和共聚物顏料和丙烯酸酯均聚物和共聚物顏料。
上述顏料可以單獨(dú)使用或以兩種或多種混合物的形式使用。
除非是內(nèi)涂層的耐水性能和機(jī)械強(qiáng)度受到影響，本發(fā)明的噴墨記錄紙的內(nèi)涂層還選擇性地包括水溶性的聚合材料，目的是增強(qiáng)顏料的分散性能和涂覆操作性。
內(nèi)涂層的水溶性聚合材料優(yōu)選包括至少一種選自以下的物質(zhì)聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物，例如甲硅烷基改性的聚乙烯醇、陽離子改性的聚乙烯醇，蛋白質(zhì)，例如酪蛋白，淀粉和淀粉衍生物，例如氧化淀粉。上述水溶性化合物可以單獨(dú)使用或以兩種或多種混合物的形式使用。
根據(jù)生產(chǎn)條件和所需的性能，內(nèi)涂層選擇性地含有一種或多種添加劑，選自例如，顏料分散劑、抗泡沫劑、粘度調(diào)節(jié)劑和交聯(lián)劑。
內(nèi)涂層的斥水值(water repellency)優(yōu)選為R6或更大(根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS P 8137測定)。在這種情況下，內(nèi)涂層具有高耐水性能。當(dāng)斥水值低于R6時，所得內(nèi)涂層不具有高吸水性，因此，不能獲得具有高耐水特性的噴墨記錄紙。
對形成內(nèi)涂層的涂覆方法和設(shè)備沒有任何限制。
為在支持紙上形成內(nèi)涂層，可以利用常規(guī)的涂覆設(shè)備，例如桿式涂覆機(jī)(bar coater)、空氣刀涂覆機(jī)(air knife coater)、刮板涂覆機(jī)(blade coater)或幕涂機(jī)，內(nèi)涂層的量視記錄紙最終用途而定，只要所得的噴墨記錄紙具有滿意的耐水性、噴墨記錄性能和儲存持久性，它的量不應(yīng)過高。優(yōu)選地，內(nèi)涂層的形成量為0.2g/m2或更大但是不大于10.0g/m2。
當(dāng)內(nèi)涂層的量太小時，在支持紙與較低油墨接收層的粘合力和記錄紙的耐水性能的效果方面可能改善得不夠。如果內(nèi)涂層的量太大，在內(nèi)涂層上形成的復(fù)合油墨接收層表面上可能形成小環(huán)缺陷(fine circular defects)，所得記錄紙的外觀就會被破壞。
用于本發(fā)明噴墨記錄紙的支持紙的聚合膜優(yōu)選選自熱塑性聚合膜，例如有益于提高記錄紙耐水性能的聚酯膜和聚烯烴膜。聚酯膜包括作為主要組份，由以下至少一種組份組成或至少包括以下一種組份的膜，這些組份選自聚對苯二酸乙二酯、聚對苯二酸丁二酯和聚對苯二酸環(huán)己二酯；聚烯烴膜包括作為主要組份，由以下至少一種組份組成或至少包括以下一種組份的膜，這些組份選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。用于支持紙的聚合膜選擇性地含有至少一種其它的聚合物，它們選自，例如與聚酯或聚烯烴樹脂混合的聚苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯聚合物和共聚物。
聚合膜可以以縱向和/或橫向取向。同時，該聚合膜可以是具有許多小孔的合成紙張，所述的小孔成形于聚合膜基質(zhì)上，使之呈現(xiàn)出紙樣的外觀。另外，該聚合膜的成形方法可以是熱塑性樹脂與無機(jī)顏料細(xì)顆粒混合，將該樹脂狀混合物成形為膜，并使該未取向的膜從單軸或雙軸上取向，制成具有紙樣表面層的取向的聚合紙。在本發(fā)明中，可以將上述聚合膜或紙相互層壓兩層或多層，制成所述的支持紙。層壓膜包括兩層或三層由中心膜層和一層或兩層紙樣表面層組成的膜，還包括三到五層的膜，它們由一層中心膜層和一層或兩層紙樣層和一層或兩層在紙樣層上形成的表面層組成。
由熱塑性樹脂形成的紙樣層膜被稱為合成紙張。對本發(fā)明支持紙的聚合膜的不透明性沒有任何限制。
應(yīng)用于本發(fā)明噴墨記錄紙的記錄液體(油墨)包含作為彩色組份的著色顏料。即，通過將無機(jī)和/或有機(jī)著色顏料分散到水或非水液體介質(zhì)中而制成該記錄液體(顏料油墨)。
有機(jī)著色顏料包括偶氮顏料、酞菁顏料、苝系顏料、異吲哚啉酮系(isoindolinone)顏料、咪唑啉酮顏料、皮蒽酮顏料和硫靛藍(lán)顏料。無機(jī)著色顏料包括碳黑、合成氧化鐵黃、透明鐵丹、鈦黃、鉬酸鹽橙、氧化亞銅、鈷藍(lán)和佛青顏料。
在分散上述著色顏料時，作為分散劑可以使用各種表面活性劑、具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的低分子量分散劑和聚合分散劑。
制備顏料油墨的方法通常是著色顏料和分散劑混合進(jìn)介質(zhì)中，該混合物進(jìn)行分散處理，使用的分散設(shè)備例如涂料振動器或砂磨機(jī)，將它們細(xì)粉碎為顏料顆粒并在液體介質(zhì)中均勻分散這些細(xì)著色顏料顆粒；所得的分散物通過具有孔大小為1.0微米或更小的過濾器而去除粗顆粒。
用顏料油墨進(jìn)行噴墨打印后，本發(fā)明噴墨記錄紙的打印表面選擇性地與透明紙進(jìn)行層壓。層壓的透明紙是通過將粘合劑涂覆在透明紙表面制成的。透明紙優(yōu)選選自透明的聚烯烴膜，例如聚乙烯或聚丙烯膜，透明聚酯膜，例如聚對苯二酸乙二酯膜和透明的乙烯基聚合物膜，例如聚氯乙烯膜。
透明紙優(yōu)選的厚度為30至200微米，較優(yōu)選的厚度為50至150微米。當(dāng)厚度過低時，所得的透明紙難以被平坦地層壓在記錄紙的打印表面上而不起皺褶。另外，當(dāng)厚度太高時，所得的透明紙難以操作，加工性能不好。該透明紙選擇性地含有紫外線吸收劑，例如羥基二苯酮化合物，如2-羥基二苯酮、2，4-二羥基二苯酮和2，2’，4-三羥基二苯酮；和苯并三唑化合物，如(2-羥基苯基)苯并三唑和(2-羥基苯基-5-甲基苯基)苯并三唑，目的是強(qiáng)化打印顏料油墨圖象的耐曬性。
考慮到層壓紙的作用，層壓紙所用的粘合劑優(yōu)選選自熱熔(heat-seating)粘合聚合物材料和壓敏粘合聚合物材料，該粘合聚合物材料選自，例如苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸類聚合物和共聚物以及尿烷聚合物和共聚物。
鑒于品質(zhì)多樣和價格低廉，優(yōu)選利用丙烯酸粘合劑。該丙烯酸粘合劑包含至少一種選自以下的丙烯酸類聚合物，例如至少一種選自以下丙烯酸單體乙烯丙烯?；?ethylene acryl)、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羥基乙基酯、甲基丙烯酸羥基丙基酯和N-羥甲基丙烯胺，它們至少與選自以下的共聚單體進(jìn)行共聚乙烯化合物和與丙烯酸單體可共聚的苯乙烯化合物。
實(shí)施例通過以下的實(shí)施例將對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，這些實(shí)施例僅僅是代表性的，而不是對本發(fā)明范圍任何意義上的限制。
實(shí)施例1通過下列方法制備一種顏料噴墨記錄紙。
(1)制備涂覆有內(nèi)涂層的支持紙制備內(nèi)涂層的涂覆液體將油吸收值為60ml/100g的60重量份的碳酸鈣顏料(商標(biāo)CALLITE SA，由SHIRAISH CHUOKENKYUSHO制造)與40重量份的玻璃化溫度為0℃的丙烯酸樹脂水乳液(商標(biāo)AE-322，由NIPPON GOSEIGOMUK.K.制造)混合，進(jìn)一步將上述混合物混入水中，同時攪拌，制成內(nèi)涂層涂覆液，總含量為50％。
利用桿式涂覆機(jī)，將上述涂覆液涂覆在支持紙表面，支持紙由厚度為80微米的合成紙(商標(biāo)YUPO FPG-80，由OJI YUKAGOSEISHI K.K.制造)組成，它由具有前后紙樣層的多層膜構(gòu)成，所述的膜由含有無機(jī)顏料的取向聚丙烯膜形成，該液體涂覆層在110℃下干燥，在支持紙上形成白色內(nèi)涂層，重量為5.0g/m2。
(2)形成較低的油墨接收層制備較低油墨接收層用的涂覆液體在90℃、攪拌條件下，將20重量份的聚乙烯醇(商標(biāo)POLYVINYL ALCOHOL 117，由K.K.KURARAY制造)溶解在400重量份的水中；將該聚乙烯醇溶液與40重量份的平均聚集粒徑為15.0微米的非晶形合成二氧化硅顆粒(商標(biāo)NIPSIL RS-150，由NIPPON SILICA KOGYOK.K.制造)、30重量份的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEXS-470，由SUMITOMO KAGAKU KOGYO K.K.制造)和10重量份的聚二烯丙基二甲基氯化銨(商標(biāo)UNISENCE CP-103，由K.K.SENCA制造)混合，混合的同時進(jìn)行攪拌。
利用桿式涂覆機(jī)將干燥量為8.0g/m2的涂覆液體涂覆在形成于支持紙上的內(nèi)涂層上，該涂覆液體層在110℃下干燥，形成了在內(nèi)涂層上的白色的較低油墨接收層。
(3)形成較高的油墨接收層制備較高油墨接收層用的涂覆液體在90℃、攪拌條件下，將30重量份的甲硅烷醇改性的聚乙烯醇(商標(biāo)R-1130，由K.K.KURARAY制造)溶解在400重量份的水中；將該水溶液與50重量份的平均粒徑為15.0微米的非晶形合成二氧化硅顆粒(商標(biāo)NIPSIL RS-150，由NIPPON SILICA KOGYO K.K.制造)、10重量份的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)和10重量份的聚二烯丙基二甲基氯化銨(商標(biāo)UNISENCE CP-103，由K.K.SENCA制造)混合，混合的同時進(jìn)行攪拌。
利用桿式涂覆機(jī)將干燥量為10.0g/m2的涂覆液體涂覆在較低油墨接收層上，該涂覆液體層在110℃下干燥，形成了在較低油墨接收層上的白色的較高油墨接收層。
所得到的噴墨記錄紙具有兩層復(fù)合的油墨接收層。
實(shí)施例2用與實(shí)施例1相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低和較高油墨接收層的涂覆液體中，用其它的平均粒徑11.0微米的非晶形合成二氧化硅顆粒(商標(biāo)NIPSIL ER，由NIPPON SILICA KOGYO K.K.制造)代替上述的非晶形合成二氧化硅顆粒(NIPSIL RS-150)。
實(shí)施例3用與實(shí)施例1相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低和較高油墨接收層的涂覆液體中，用其它的平均粒徑8.1微米的非晶形合成二氧化硅顆粒(商標(biāo)CARPLEX #80，由SHIONOGI SEIYAKU K.K.制造)代替上述的非晶形合成二氧化硅顆粒(NIPSIL RS-150)。
實(shí)施例4用與實(shí)施例1相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低和較高油墨接收層的涂覆液體中，用其它的平均粒徑7.0微米的非晶形合成二氧化硅顆粒(商標(biāo)NIPSIL L300，由NIPPON SILICA KOGYO K.K.制造)代替上述的非晶形合成二氧化硅顆粒(NIPSIL RS-150)。
實(shí)施例5用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低油墨接收層的涂覆液體中，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)的量從30重量份變成15重量份。
實(shí)施例6用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低油墨接收層的涂覆液體中，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)的量從30重量份變成55重量份。
實(shí)施例7用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)的量從10重量份變成7重量份。
實(shí)施例8用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)的量從10重量份變成17重量份。
實(shí)施例9用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，甲硅烷醇改性的聚乙烯醇(商標(biāo)R-1130，由KURARYR K.K.制造)的量從30重量份變成25重量份。
實(shí)施例10用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，甲硅烷醇改性的聚乙烯醇(商標(biāo)R-1130，由KURARYR K.K.制造)的量從30重量份變成45重量份。
對比實(shí)施例1用與實(shí)施例1相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低和較高油墨接收層的涂覆液體中，用其它的平均粒徑18.0微米的非晶形合成二氧化硅顆粒(商標(biāo)NIPSIL VN3，由NIPPON SILICA KOGYO K.K.制造)代替上述的非晶形合成二氧化硅顆粒(NIPSIL RS-150)。
對比實(shí)施例2用與實(shí)施例1相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低和較高油墨接收層的涂覆液體中，用其它的平均粒徑4.3微米的非晶形合成二氧化硅顆粒(商標(biāo)FINESIL X-45，由TOKUYAMA K.K.制造)代替上述的非晶形合成二氧化硅顆粒(NIPSIL RS-150)。
對比實(shí)施例3用與實(shí)施例1相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低和較高油墨接收層的涂覆液體中，用其它的平均粒徑2.5微米的非晶形合成二氧化硅顆粒(商標(biāo)FINESIL X-80，由TOKUYAMA K.K.制造)代替上述的非晶形合成二氧化硅顆粒(NIPSIL RS-150)。
實(shí)施例11用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低油墨接收層的涂覆液體中，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)的量從30重量份變成15重量份。
實(shí)施例12用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低油墨接收層的涂覆液體中，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)的量從30重量份變成85重量份。
實(shí)施例13用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)的量從10重量份變成3重量份。
實(shí)施例14用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳(商標(biāo)SUMIKAFLEX S-470，由SUMITOMO KAGAKUKOGYO K.K.制造)的量從10重量份變成25重量份。
實(shí)施例15用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，甲硅烷醇改性的聚乙烯醇(商標(biāo)R-1130，由KURARYR K.K.制造)的量從30重量份變成15重量份。
實(shí)施例16用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，甲硅烷醇改性的聚乙烯醇(商標(biāo)R-1130，由KURARYR K.K.制造)的量從30重量份變成55重量份。
對比實(shí)施例4用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較低油墨接收層的涂覆液體中，不含有乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳。
對比實(shí)施例5用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，不含有乙酸乙烯酯-乙烯共聚物膠乳。
對比實(shí)施例6用與實(shí)施例2相同的方法制備噴墨記錄紙，例外的是以下內(nèi)容。
在較高油墨接收層的涂覆液體中，不含有甲硅烷醇改性的聚乙烯醇。
測試對實(shí)施例1至16以及對比實(shí)施例1至6的顏料噴墨記錄紙進(jìn)行下列測試Bekk平滑度、圖象的耐摩擦性、圖象的品質(zhì)、涂層的耐摩擦性、涂層的耐水性能、圖象的耐墨漬性能和圖象的顏色密度。
(1)Bekk平滑度用Bekk平滑度測試儀，根據(jù)JIS P8119，測量噴墨記錄紙的最外層表面即較高油墨接收層表面的平滑度。
(2)圖象的摩擦強(qiáng)度使用UV油墨(由Hewlett Packard Co.制造的著色顏料油墨)，通過噴墨繪圖儀(Design Jet 2500CP，由Hewlett Packard Co.制造)，將本發(fā)明的噴墨記錄紙打印上黑色(100％)的圖象，打印1小時后，用棉簽擦拭記錄紙上的黑色圖象，用內(nèi)眼觀察從油墨接收層表面上去除黑色圖象的情況，并且評估成以下4個等級。
等級耐摩擦性能4 圖象的顏色未見任何去除3 圖象的顏色基本上沒有去除2 油墨稍有去除1 油墨被明顯去除(3)圖象品質(zhì)使用UV油墨(由Hewlett Packard Co.制造的著色顏料油墨)，通過噴墨繪圖儀(Design Jet 2500CP，由Hewlett Packard Co.制造)，在本發(fā)明的噴墨記錄紙的記錄表面上打印由NIPPON KIKAKU KYOKAI(日本標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)出版的高清晰度的彩色數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖象資料的圖象樣例N1(肖像)(ISO/JIS-SCID)，用肉眼觀察打印圖象的清晰度，并且評估成以下4個等級。
等級 圖象品質(zhì)4 肖像的皮膚顏色被重現(xiàn)很好3 肖像的皮膚顏色基本上被重現(xiàn)良好2 肖像的皮膚顏色重現(xiàn)不夠不滿意1 肖像的皮膚顏色沒有重現(xiàn)不好(4)涂層的摩擦強(qiáng)度噴墨記錄紙的涂覆層表面用棉簽擦拭20次，用肉眼觀察被擦拭表面的情況，評估成以下4個等級。
等級 耐摩擦性能4 涂層表面未發(fā)現(xiàn)任何除去現(xiàn)象很好3 涂層表面基本上沒有除去現(xiàn)象良好
2 涂層表面稍有去除實(shí)際上還滿意1 涂層被去除不好(5)涂層的耐水性能在室溫下將噴墨記錄紙?jiān)嚇咏谒?小時，用棉簽擦拭該試樣的油墨接收層表面20次。用肉眼觀察試樣擦拭表面的情況，并評估成以下4個等級。
等級耐水性能4 涂層表面未發(fā)現(xiàn)任何去除現(xiàn)象很好3 涂層表面稍有去除良好2 涂層表面被部分去除實(shí)際上還滿意1 涂層表面明顯被去除不好(6)油墨圖象的耐墨漬性能選擇由Hewlett Packard Co.制造的UV油墨，使用噴墨繪圖儀(Design Jet2500CP，由Hewlett Packard Co.制造)，在本發(fā)明的噴墨記錄紙的記錄表面上形成200％的彩色圖象，該圖象是100％的青色顏料油墨圖象和100％的洋紅顏料油墨圖象相互重疊形成的。打印后，用肉眼觀察重疊的顏料油墨的墨漬，并評估成以下4個等級。
等級 油墨墨漬情況4 沒有墨漬3 稍有墨漬2 形成實(shí)踐可接受的墨漬1 有明顯的墨漬(7)油墨圖象的顏色密度使用UV油墨(由Hewlett Packard Co.制造的著色顏料油墨)，通過噴墨繪圖儀(Design Jet 2500CP，由Hewlett Packard Co.制造)，在本發(fā)明的噴墨記錄紙的記錄表面上打印100％的黑色圖象，用Macbeth顏色密度計(jì)(型號RD-914，由Macbeth Co.制造)測量打印圖象的顏色密度。
測試結(jié)果列在表1中。
表1
實(shí)施例17用與實(shí)施例3相同的方法制備噴墨記錄紙，但以下內(nèi)容除外。
使用UV油墨(由Hewlett Packard Co.制造的著色顏料油墨)，通過噴墨繪圖儀(Design Jet 2500CP，由Hewlett Packard Co.制造)，在本發(fā)明的噴墨記錄紙的記錄表面上打印200％彩色圖象后，通過丙烯酸樹脂粘合層，在打印表面層壓以厚度為80微米的透明的聚氯乙烯膜。
對上述打印和層壓的紙進(jìn)行相同的測試，測試結(jié)果列在表2中。
實(shí)施例18用與實(shí)施例3相同的方法制備噴墨記錄紙，但以下內(nèi)容除外。
使用UV油墨(由Hewlett Packard Co.制造的著色顏料油墨)，通過噴墨繪圖儀(Design Jet 2500CP，由Hewlett Packard Co.制造)，在本發(fā)明的噴墨記錄紙的記錄表面上打印200％彩色圖象后，通過丙烯酸樹脂粘合層，在打印表面層壓以透明的聚氯乙烯膜，該膜含有紫外線吸收劑，厚度為80微米。
對上述打印和層壓的紙進(jìn)行相同的測試，測試結(jié)果列在表2中。
實(shí)施例19用與實(shí)施例3相同的方法制備噴墨記錄紙，但以下內(nèi)容除外。
使用UV油墨(由Hewlett Packard Co.制造的著色顏料油墨)，通過噴墨繪圖儀(Design Jet 2500CP，由Hewlett Packard Co.制造)，在本發(fā)明的噴墨記錄紙的記錄表面上打印200％彩色圖象后，通過丙烯酸樹脂粘合層，在打印表面層壓以透明的聚酯膜，該膜含有紫外線吸收劑，厚度為50微米。
對上述打印和層壓的紙進(jìn)行相同的測試，測試結(jié)果列在表2中。
對比實(shí)施例7用與對比實(shí)施例4相同的方法制備噴墨記錄紙，但以下內(nèi)容除外。
使用UV油墨(由Hewlett Packard Co.制造的著色顏料油墨)，通過噴墨繪圖儀(Design Jet 2500CP，由Hewlett Packard Co.制造)，在本發(fā)明的噴墨記錄紙的記錄表面上打印200％彩色圖象后，通過丙烯酸樹脂粘合層，在打印表面層壓以透明的聚酯膜，該膜含有紫外線吸收劑，厚度為50微米。
對上述打印和層壓的紙進(jìn)行相同的測試，測試結(jié)果列在表2中。
表2
本發(fā)明的顏料噴墨記錄紙具有很好的耐摩擦性，顏料圖象的品質(zhì)(清晰度)好，油墨接收層的耐摩擦性和耐水性好，顏料圖象的耐墨漬性以及顏料圖象的顏色密度和表面強(qiáng)度也限好。
由于本發(fā)明的顏料噴墨記錄紙的優(yōu)越性不僅僅表現(xiàn)在圖象品質(zhì)、涂層強(qiáng)度、涂層的耐水性、圖象的耐墨漬性、圖象顏色密度和表面強(qiáng)度都很好，而且還表現(xiàn)在顏料噴墨記錄圖象的摩擦強(qiáng)度上，因此，本發(fā)明的油墨接收層的記錄表面上接收到的顏料油墨圖象具有高度的耐摩擦性，所以記錄紙能忍受粗放的操作。
權(quán)利要求
1一種噴墨記錄紙，包括(A)包含聚合膜的支持紙；(B)在支持紙上形成的、包含非晶形的合成二氧化硅顆粒和水不溶性聚合材料的較低的油墨接收層；(C)在較低的油墨接收層上形成的、包含非晶形合成二氧化硅顆粒、水不溶性聚合材料和甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的較高的油墨接收層，根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)P8119-1976的測定，該較高的油墨接收層的Bekk平滑度為5至40秒。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄紙，其中在較低的油墨接收層中，相對于每100重量份的該較低油墨接收層的總重量，水不溶性聚合材料的存在量是20至50重量份；在較高的油墨接收層中，相對于每100重量份的該較高油墨接收層的總重量，水不溶性聚合材料的存在量是5至20重量份，甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的存在量是10至40重量份。
3根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴墨記錄紙，其中較高油墨接收層還包括陽離子聚合材料。
4根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的噴墨記錄紙，其中包括顏料和水不溶性聚合材料的內(nèi)涂層成形于支持紙和較低的油墨接收層之間。
5根據(jù)權(quán)利要求1至4中之一所述的噴墨記錄紙，其中在較高油墨接收層中的非晶形合成二氧化硅的平均粒徑為6至16微米。
6根據(jù)權(quán)利要求1至5中之一所述的噴墨記錄紙，其中較高油墨接收層的Bekk平滑度范圍在5至15秒。
7根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄紙，其中水不溶性聚合材料包括至少一種選自以下的材料共軛二烯聚合物和共聚物的膠乳、丙烯酸酯聚合物和共聚物的膠乳以及乙烯基化合物聚合物和共聚物的膠乳。
8一種噴墨記錄方法，包括向根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的噴墨記錄紙的較高油墨接收層上呈圖象地噴包括有著色顏料的油墨滴，在噴墨記錄紙的較高和較低油墨接收層上記錄下彩色的油墨圖象。
9根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨記錄方法，還包括用透明樹脂膜層壓噴墨記錄紙的噴墨記錄表面。
10一種噴墨記錄紙，包括(A)包含聚合膜的支持紙；(B)在支持紙上形成的、包含非晶形的合成二氧化硅顆粒和水不溶性聚合材料的較低的油墨接收層；(C)在較低的油墨接收層上形成的、包含非晶形合成二氧化硅顆粒、水不溶性聚合材料和甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的較高的油墨接收層，根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)P8119-1976的測定，該較高的油墨接收層的Bekk平滑度為5至40秒；(D)記錄在較高油墨接收層上的著色顏料油墨圖象；和(E)層壓在較高油墨接收層上覆蓋著色顏料油墨圖象的透明樹脂膜層。
全文摘要
一種能夠記錄顏料油墨圖象的噴墨記錄紙,具有以下很好的特性:耐粗放的操作性、對天氣的適應(yīng)性,因此,它們可用作廣告紙,該記錄紙具有聚合膜支持紙、含有水不溶性聚合材料和非晶形合成二氧化硅顆粒并通過內(nèi)涂層或直接在支持紙上成形的較低的油墨接收層,以及含有水不溶性聚合材料、非晶形合成二氧化硅顆粒和甲硅烷醇改性的聚乙烯醇的較高油墨接收層,其中根據(jù)JIS P8119的測定,Bekk平滑度為5至40。
文檔編號B41M5/00GK1254042SQ991252
公開日2000年5月24日 申請日期1999年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月27日
發(fā)明者戶谷和夫, 杉山直信, 松浦諭 申請人:王子制紙株式會社