專(zhuān)利名稱(chēng)：噴墨記錄元件和打印方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨記錄元件和使用該元件的打印方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種含有被包覆顆粒的噴墨記錄元件。
背景技術(shù)：
在一種典型的噴墨記錄或打印系統(tǒng)中，油墨液滴從一個(gè)噴嘴以高速?lài)娤蛴涗浽蚪橘|(zhì)，在介質(zhì)上產(chǎn)生圖像。油墨液滴或記錄液體通常包含一種記錄試劑，如染料或顏料，以及大量的溶劑。所述溶劑或載液通常由水和一種有機(jī)物如一元醇、多元醇或其混合物構(gòu)成。
噴墨記錄元件典型地包含一種載體，載體的至少一個(gè)表面上具有一個(gè)油墨接收層或圖像形成層，并包括那些用于反射視圖的含有不透明載體的元件和那些用于通過(guò)透射光視圖的含有透明載體的元件。
眾所周知，為了在圖像記錄元件上得到和保持照片質(zhì)量的圖像，噴墨記錄元件必須·容易潤(rùn)濕，使得沒(méi)有攪渾，即相鄰油墨點(diǎn)的結(jié)合，這會(huì)導(dǎo)致不均勻的密度。
·不表現(xiàn)出圖像流散。
·表現(xiàn)出吸收高濃度油墨的能力及迅速地干燥，從而避免當(dāng)堆放在以后的印制品或其它表面上時(shí)元件一起結(jié)塊。
·不表現(xiàn)出由于載體和/或各層之間的相互作用而造成的不連續(xù)或缺陷，如破裂、排斥性、梳形線(xiàn)等。
·不使未吸收的染料集聚在自由表面上而引起染料結(jié)晶，從而導(dǎo)致圖像區(qū)域的起霜或銅光浮色效應(yīng)。
·具有最佳的圖像牢度，以避免由于與水接觸或日光、鎢光或熒光輻射引起的褪色。
希望得到的是一種能同時(shí)提供幾乎瞬間的油墨干燥時(shí)間和良好圖像質(zhì)量的噴墨記錄元件。然而，考慮到各種油墨組合物以及記錄元件所需要容納的油墨體積，噴墨記錄介質(zhì)的這些要求難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)。
已知噴墨記錄元件采用多孔或無(wú)孔的單層或多層涂層作為多孔或無(wú)孔載體一面或兩面上的適當(dāng)圖像接收層。使用無(wú)孔涂層的記錄元件通常具有良好的圖像質(zhì)量，但表現(xiàn)出較差的油墨干燥時(shí)間。而使用多孔涂層的記錄元件通常含有膠體顆粒并表現(xiàn)出更差的圖像質(zhì)量，但卻顯示優(yōu)越的干燥時(shí)間。
盡管大量不同種類(lèi)的多孔圖像記錄元件已知被用于噴墨打印，但現(xiàn)有技術(shù)有很多未解決的問(wèn)題，并且在已知產(chǎn)品中有很多缺點(diǎn)，從而嚴(yán)重地限制了其商業(yè)用途。多孔圖像記錄層設(shè)計(jì)中的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是能夠得到良好的圖像質(zhì)量、帶有盡可能小的非顆粒狀物質(zhì)的無(wú)裂紋涂層。如果存在太多的非顆粒狀物質(zhì)，則圖像記錄層將不會(huì)是多孔的，并表現(xiàn)出較差的油墨干燥時(shí)間。
EPA 813,978 A1涉及一種噴墨記錄元件，其中使用了一種包含細(xì)顆粒、親水性粘合劑和油滴的油墨吸收層。然而，上述元件存在著油滴遷移到表面的問(wèn)題，從而引起圖像外觀的改變。
美國(guó)專(zhuān)利US 6,197,381 B1涉及由包含細(xì)無(wú)機(jī)顆粒、親水性粘合劑和玻璃化溫度不大于30℃的疏水性膠乳的涂層組合物生產(chǎn)的記錄紙。然而，上述記錄紙的問(wèn)題是表現(xiàn)出較差的油墨干燥時(shí)間。
Final Program and Proceedings of IS & T NIP14，第150-152頁(yè)，涉及具有包含無(wú)機(jī)芯/有機(jī)外殼顆粒的圖像接收層的微孔紙。有機(jī)外殼為陽(yáng)離子聚合物。然而，其中沒(méi)有提及陽(yáng)離子聚合物的性質(zhì)或特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在用于噴墨打印時(shí)具有瞬時(shí)干燥時(shí)間的微孔噴墨記錄元件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有良好的涂層質(zhì)量，特別是減少裂紋的微孔記錄元件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種打印后顯示良好圖像質(zhì)量的噴墨記錄元件。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用上述元件的打印方法。
按照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)這些和其它目的，本發(fā)明包含一種包含基質(zhì)的噴墨記錄元件，基質(zhì)上具有一個(gè)多孔圖像接收層，包含a)用一種Tg小于100℃的有機(jī)聚合物包覆的無(wú)機(jī)物顆粒；和b)平均顆粒尺寸最高5μm的顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄元件在用于噴墨打印時(shí)具有良好的涂層和圖像質(zhì)量。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及一種噴墨打印方法，包含以下步驟I)提供一種對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)響應(yīng)的噴墨打印機(jī)；II)為上述打印機(jī)安裝上面描述的噴墨記錄元件；III)為上述打印機(jī)安裝一種噴墨油墨組合物；和IV)響應(yīng)所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，使用所述噴墨油墨組合物在圖像接收層上打印。
任何無(wú)機(jī)顆粒都可以用于制備本發(fā)明的(a)被包覆顆粒，如金屬氧化物、水合金屬氧化物、勃姆石、粘土、煅燒粘土、碳酸鈣、硅鋁酸鹽、沸石或硫酸鋇。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述無(wú)機(jī)顆粒為金屬氧化物，如商品名為Nalco(Nalco公司)、Ludox(DuPont公司)、Snowtex(Nissan Chemical公司)的二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯或二氧化鈦。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，無(wú)機(jī)物顆粒的顆粒尺寸為5nm到1000nm。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，用于本發(fā)明的(a)被包覆顆?？梢杂霉柰榕悸?lián)化學(xué)法制備，其中，首先將無(wú)機(jī)顆粒表面用一種含硅烷物質(zhì)改性，然后在該改性后的顆粒存在下聚合一種或多種單體?？捎玫木酆霞夹g(shù)見(jiàn)于“Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers”，P.A.Lovell和M.S.Elassar編輯，John Wiley and Sons，1997。
上述提到的可用于改性無(wú)機(jī)顆粒的硅烷偶聯(lián)劑包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-氨基丙基乙氧基二甲基硅烷、3-氨基丙基甲氧基二甲基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基異丁基甲基二甲氧基硅烷，以及其它在Gelest目錄第105-259頁(yè)(1997)中列出的硅烷偶聯(lián)劑。用于本發(fā)明的無(wú)機(jī)膠體改性的最優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及制備(a)被包覆顆粒的方法，通過(guò)在無(wú)機(jī)顆粒的存在下聚合一種或多種單體，但顆粒的表面不先進(jìn)行改性。另一個(gè)實(shí)施方案涉及通過(guò)將聚合物吸附到無(wú)機(jī)顆粒表面上來(lái)制備被包覆顆粒的方法。另一個(gè)實(shí)施方案涉及通過(guò)在無(wú)機(jī)顆粒和聚合物之間形成化學(xué)鍵來(lái)制備被包覆顆粒的方法，鍵的形成可以在由單體形成聚合物之前或之后。
本發(fā)明中使用的用于包覆無(wú)機(jī)物顆粒的有機(jī)聚合物具有小于約100℃的Tg，優(yōu)選為-50℃到65℃。確定該有機(jī)聚合物Tg值的方法在“Introduction to Physical Polymer Science”第二版，L.H.Sperling編輯，John Wiley & Sons，Inc.出版，1992中描述。對(duì)于每種下表1中的有機(jī)聚合物，其Tg值以構(gòu)成該聚合物的每個(gè)單獨(dú)單體i的均聚物Tg值的加權(quán)和來(lái)計(jì)算Tg=ΣiWiXi]]>其中W為有機(jī)聚合物中單體i的重量百分?jǐn)?shù)，X是衍生自單體i的均聚物的Tg值。均聚物Tg值取自“Polymer Handbook”，第二版，J.Brandrup和E.H.Immergut編輯，John Wiley & Sons，Inc.出版，1975。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，用來(lái)制備用于(a)被包覆顆粒的有機(jī)聚合物的單體包括丙烯酸酯和苯乙烯單體，其可以有陽(yáng)離子、陰離子或非離子官能度，如季銨、吡啶鎓、咪唑鎓、磺酸鹽、羧酸鹽或磷酸鹽基團(tuán)?？捎玫膯误w的例子包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、2-乙基丙烯酸己酯、甲氧基丙烯酸乙酯、甲氧基乙氧基丙烯酸乙酯、乙氧基丙烯酸乙酯、乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯、2-乙基甲基丙烯酸己酯、丙烯酸正丙酯、羥乙基丙烯酸酯等，陽(yáng)離子單體如，三甲基銨丙烯酸乙酯和三甲基銨甲基丙烯酸乙酯的鹽、三乙基銨丙烯酸乙酯和三乙基銨甲基丙烯酸乙酯的鹽、二甲基芐基銨丙烯酸乙酯和二甲基芐基銨甲基丙烯酸乙酯的鹽、二甲基丁基銨丙烯酸乙酯和二甲基丁基銨甲基丙烯酸乙酯的鹽、二甲基己基銨丙烯酸乙酯和二甲基己基銨甲基丙烯酸乙酯的鹽、二甲基辛基銨丙烯酸乙酯和二甲基辛基銨甲基丙烯酸乙酯的鹽、二甲基十二烷基銨丙烯酸乙酯和二甲基十二烷基銨甲基丙烯酸乙酯的鹽、二甲基十八烷基銨丙烯酸乙酯和二甲基十八烷基銨甲基丙烯酸乙酯的鹽等，可用的這些陽(yáng)離子單體的鹽包括氯、溴、甲基硫酸根和triflate等。
可以用于本發(fā)明中來(lái)制備(a)被包覆顆粒的有機(jī)聚合物的例子包括聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基芐基三甲基氯化銨)、聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基芐基三甲基溴化銨)、聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基芐基二甲基芐基氯化銨)和聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基芐基二甲基十八烷基氯化銨)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合物可以是聚(丙烯酸正丁酯)、聚(2-乙基丙烯酸己酯)、聚(甲氧基丙烯酸乙酯)、聚(乙氧基丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基銨丙烯酸乙酯甲基硫酸鹽)、聚(丙烯酸正丁酯-共-三甲基銨甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸鹽)或聚(丙烯酸正丁酯-共-乙烯基芐基三甲基氯化銨)。
在(a)被包覆顆粒中可以采用任何無(wú)機(jī)顆粒與有機(jī)聚合物的重量比。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該重量比為0.2∶1到20∶1。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該重量比為1∶1到10∶1。
下面是可以用于本發(fā)明的被一種有機(jī)聚合物包覆的無(wú)機(jī)物顆粒的例子
表1

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可以使用的(b)顆粒包括金屬氧化物或氫氧化物，如氧化鋁、勃姆石、水合氧化鋁、二氧化鈦或氧化鋯；粘土、碳酸鈣、煅燒粘土；無(wú)機(jī)物硅酸鹽；硫酸鋇；或有機(jī)顆粒，如聚合物小球。可用于本發(fā)明的有機(jī)顆粒的例子公開(kāi)并要求權(quán)利于以下美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)1999年12月10日提交的09/458401、2000年6月30日提交的09/608969、2000年6月30日提交的09/607417、2000年6月30日提交的09/608466、2000年6月30日提交的09/607419和2001年3月30日提交的09/822731。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，(b)顆粒的平均顆粒尺寸最高達(dá)5μm。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，(a)被包覆無(wú)機(jī)顆粒構(gòu)成至多50重量％的圖像接收層。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，(b)顆粒構(gòu)成至少50重量％的圖像接收層。
本發(fā)明的圖像接收層還可以含有一種聚合物粘合劑，粘合劑的量不足以改變其孔隙率。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該聚合物粘合劑是一種親水性聚合物，如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、明膠、纖維素醚、聚噁唑啉、聚乙烯基乙酰胺、部分水解的聚(醋酸乙烯酯/乙烯醇)、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚烯化氧、磺酸化或磷酸化聚酯和聚苯乙烯、干酪素、玉米蛋白、白蛋白、甲殼質(zhì)、殼聚糖、葡聚糖、果膠、膠原衍生物、膠棉、瓊脂、竹芋、瓜爾膠、角叉藻聚糖、黃芪膠、黃原膠、鼠李膠等；或低Tg的膠乳，如聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚氨酯膠乳、聚酯膠乳、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚(2-乙基丙烯酸己酯)、丙烯酸正丁酯和丙烯酸乙酯的共聚物、醋酸乙烯酯和丙烯酸正丁酯的共聚物等。所選擇的聚合物粘合劑要與前面描述的顆粒相容。
粘合劑的用量應(yīng)能夠?yàn)閲娔涗浽峁┳銐虻恼澈蠌?qiáng)度，但同時(shí)應(yīng)該最小化以使由集料形成的互連孔結(jié)構(gòu)不被粘合劑填充。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，粘合劑和顆?？偭康闹亓勘葹?∶20到1∶5。
除了圖像接收層，所述記錄元件還可以含有一個(gè)緊鄰著載體的基層，其功能是用來(lái)從油墨中吸收溶劑?？捎糜诖藢拥奈镔|(zhì)包括無(wú)機(jī)物顆粒和聚合物粘合劑。
除了圖像接收層，所述記錄元件還可以含有一個(gè)層，位于圖像接收層的上面，其功能是用來(lái)提供光澤。可用于此層的物質(zhì)包括亞微米級(jí)的無(wú)機(jī)物顆粒和/或聚合物粘合劑。
用于本發(fā)明的噴墨記錄元件的載體可以是任何通常用作噴墨接受物的物質(zhì)，如樹(shù)脂涂層紙、紙、聚酯，或微孔材料，如PPG公司(Pittsburgh，Pennsylvania)以商品名Teslin出售的含聚乙烯聚合物的材料、Tyvek合成紙(DuPont公司)、樹(shù)脂浸漬紙，如Duraform及OPPalyte(Mobil Chemical公司)及美國(guó)專(zhuān)利US5244861中列出的其它復(fù)合薄膜。不透明載體包括普通紙、涂層紙、合成紙、照相紙載體、熔融擠出涂層紙、以及層壓紙，如雙軸取向的載體層壓紙。雙軸取向的載體層壓紙?jiān)诿绹?guó)專(zhuān)利5853965、5866282、5874205、5888643、5888681、5888683和5888714中描述。這些雙軸取向的載體層壓紙包括一個(gè)紙基質(zhì)和一個(gè)雙軸取向的聚烯烴片，典型地為聚丙烯，層壓到紙基質(zhì)的一面或雙面。透明載體包括玻璃、纖維素衍生物，例如纖維素酯、三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素；聚酯，如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸1，4-環(huán)己烷二甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，以及其共聚物；聚酰亞胺；聚酰胺；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚烯烴，如聚乙烯或聚丙烯；聚砜；聚丙烯酸酯；聚醚酰亞胺；及其混合物。上述列舉的紙包括很寬范圍的紙，從高檔紙，如照片紙到低檔紙如新聞紙。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用了Eastman Kodak公司生產(chǎn)的Ektacolor紙。
本發(fā)明使用的載體的厚度為50μm到500μm，優(yōu)選75到300μm?？寡鮿?、抗靜電劑、增塑劑和其它已知添加劑如果需要也可加入到載體中。
為了改善圖像接收層與載體之間的粘合力，在應(yīng)用圖像接收層之前，載體表面可以經(jīng)過(guò)一種電暈放電處理。圖像接收層與載體之間的粘合力還可以通過(guò)在載體上涂布一種膠層來(lái)改善?？捎糜谀z層的物質(zhì)的例子包括鹵化的苯酚和部分水解的氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。
涂層組合物可在水或有機(jī)溶劑中涂布，但優(yōu)選在水中。應(yīng)該選擇其總固體含量使得以最經(jīng)濟(jì)方式產(chǎn)生一種涂層厚度，對(duì)于顆粒涂層配方，典型的固體含量為10-40重量％。
用于本發(fā)明的涂層組合物可以用很多熟識(shí)的技術(shù)施用，包括浸涂、繞線(xiàn)桿涂布、刮涂、照相凹版和反向輥壓涂布、滑動(dòng)涂布、珠狀涂布、擠出涂布、簾式淋涂等。已知的涂布和干燥方法在1989年12月出版的Reasearch Disclosure no.308119，第1007到1008頁(yè)上有更詳細(xì)的描述。優(yōu)選滑動(dòng)涂布，其中基層和涂層可以同時(shí)施涂。涂布后，各層通常用簡(jiǎn)單的蒸發(fā)來(lái)干燥，干燥可以用已知方法，如對(duì)流加熱來(lái)加速。
涂層組合物可以用傳統(tǒng)的計(jì)量前或計(jì)量后涂布方法，如刮刀、氣刀、桿、輥等施涂到基質(zhì)的單面或雙面。涂布方法的選擇由操作的經(jīng)濟(jì)性決定，并反過(guò)來(lái)確定了配方的特點(diǎn)，如涂層的固體含量、涂層粘度和涂布速度。
圖像接收層的厚度可以為1到60μm，優(yōu)選為5到40μm。
涂布后，該噴墨記錄元件可以經(jīng)過(guò)砑光或超級(jí)砑光來(lái)增強(qiáng)其表面光滑度。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該噴墨記錄元件在溫度為65℃、壓力為14000kg/m，速度為0.15m/s到0.3m/s進(jìn)行熱軟夾(softnip)砑光。
為了賦予該噴墨記錄元件機(jī)械耐久性，可以加入少量交聯(lián)劑作用于上述討論的粘合劑。這種添加劑改善了層的粘合強(qiáng)度?？梢允褂玫慕宦?lián)劑如碳化二亞胺、多官能團(tuán)環(huán)乙亞胺、醛、異氰酸酯、環(huán)氧化物、多價(jià)金屬陽(yáng)離子等。
為了改善顏色的褪色性能，也可以在圖像接收層中加入U(xiǎn)V吸收劑、自由基淬滅劑或抗氧劑，這在本技術(shù)領(lǐng)域是已知的。其它添加劑包括pH調(diào)節(jié)劑、粘合促進(jìn)劑、流變學(xué)調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、殺菌劑、潤(rùn)滑劑、染料、光亮劑、無(wú)光澤劑和抗靜電劑等。為了得到足夠的涂布能力，可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的添加劑如表面活性劑、消泡劑、乙醇等。涂布助劑的一般含量為溶液總重0.01～0.30重量％的活性涂布助劑。所述涂布助劑可以是非離子、陰離子、陽(yáng)離子或兩性。具體的例子在MCCUTCHEON第一卷乳化劑和洗滌劑，1995，北美版中描述。
用于本發(fā)明記錄元件的噴墨油墨在本技術(shù)領(lǐng)域是眾所周知的。用于噴墨打印的油墨組合物一般為液體組合物，包含一種溶劑或載液、染料或顏料、濕潤(rùn)劑、有機(jī)溶劑、洗滌劑、增稠劑、防腐劑等。溶劑或載液可以?xún)H為水或可以是水與其它能與水混溶的溶劑如多羥基醇的混合物。也可以使用有機(jī)物如多羥基醇為主要載液或溶劑的油墨。特別有用的是水與多羥基醇的混合溶劑。用于這種組合物的染料典型為水溶性或酸類(lèi)型染料。這些液體組合物在現(xiàn)有技術(shù)中有詳細(xì)的描述，例如美國(guó)專(zhuān)利US 4381946、4239543和4781758。
實(shí)施例下述實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1用于本發(fā)明的被包覆顆粒1的合成將60g干燥的Nalco2329膠態(tài)二氧化硅作為40重量％的溶液和150g蒸餾水在500ml三口圓底燒瓶中混合，燒瓶上安裝有機(jī)械攪拌器和氮?dú)馊肟?。?g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分鐘內(nèi)加入?；旌衔锏膒H值用1N HCl緩慢調(diào)節(jié)到4.0。分散體的粘度開(kāi)始時(shí)上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和0.6g Triton X-100。將分散體在室溫下攪拌1小時(shí)。
將上述溶液在恒溫浴中加熱至80℃，并用氮?dú)馇逑?0分鐘。向反應(yīng)器中加入0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl。將一種包含8g丙烯酸正丁酯、5g三甲基銨甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸鹽(80％固體)、0.24gCTAB、0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去離子水的單體乳液在1小時(shí)內(nèi)加入到反應(yīng)器中來(lái)包覆Nalco2329。得到的分散體的固體含量為40重量％。
用于本發(fā)明的被包覆顆粒2的合成將45g Nalco2329膠態(tài)二氧化硅作為40重量％的溶液和150g蒸餾水在500ml三口圓底燒瓶中混合，燒瓶上安裝有機(jī)械攪拌器和氮?dú)馊肟?。?g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分鐘內(nèi)加入。混合物的pH值用1N HCl緩慢調(diào)節(jié)到4.0。分散體的粘度開(kāi)始時(shí)上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g CTAB和0.6g Triton X-100。將分散體在室溫下攪拌1小時(shí)。
將上述溶液在恒溫浴中加熱至80℃，并用氮?dú)馇逑?0分鐘。向反應(yīng)器中加入0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl。將一種包含4g甲基丙烯酸乙酯、4g甲基丙烯酸丁酯、5g三甲基銨甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸鹽(80％固體)、0.24g CTAB、0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去離子水的單體乳液在1小時(shí)內(nèi)加入到反應(yīng)器中來(lái)包覆Nalco2329。得到的分散體的固體含量為19.8重量％。
用于本發(fā)明的被包覆顆粒3的合成將45g Nalco2329膠態(tài)二氧化硅作為40重量％的溶液和150g蒸餾水在500ml三口圓底燒瓶中混合，燒瓶上安裝有機(jī)械攪拌器和氮?dú)馊肟凇?g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分鐘內(nèi)加入。混合物的pH值用1N HCl緩慢調(diào)節(jié)到4.0。分散體的粘度開(kāi)始時(shí)上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g CTAB和0.6g Triton X-100。將分散體在室溫下攪拌1小時(shí)。
將上述溶液在恒溫浴中加熱至80℃，并用氮?dú)馇逑?0分鐘。向反應(yīng)器中加入0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl。將一種包含8g甲基丙烯酸乙酯、5g三甲基銨甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸鹽(80％固體)、0.24g CTAB、0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去離子水的單體乳液在1小時(shí)內(nèi)加入到反應(yīng)器中來(lái)包覆Nalco2329。得到的分散體的固體含量為19.9重量％。
本發(fā)明的元件1用于基質(zhì)層的涂層溶液通過(guò)混合254g干燥的沉淀碳酸鈣Albagloss-s(Specialty Minerals公司)作為70％的溶液，22g干燥的硅膠Gasil23F(Crosfield公司)，2.6g干燥的聚乙烯醇Airvol125(Air Product公司)作為10％的溶液，21g干燥的苯乙烯-丁二烯膠乳CP692NA(Dow Chemical公司)作為50％的溶液和0.8gAlcogumL-229(Alco Chemical公司)制備。涂層溶液的固體含量通過(guò)加入水來(lái)調(diào)節(jié)至35重量％?；|(zhì)層的涂層溶液在25℃珠狀涂布于Ektacolor Edge紙上(Eastman Kodak公司)，并用60℃的強(qiáng)迫通風(fēng)干燥?；|(zhì)層的厚度為25μm或27g/m2。
用于圖像接收層的涂層溶液通過(guò)混合15.0g干燥的硅膠Nalco2329(Nalco公司)作為40重量％的溶液、3.8g干燥的被包覆顆粒1作為40重量％的溶液和水制成，總重125g。
圖像接收層的涂層溶液在25℃珠狀涂布于上述基質(zhì)層的頂部。然后將記錄元件用104℃的強(qiáng)迫通風(fēng)干燥5分鐘。圖像接收層的厚度為8μm或8.6g/m2。
本發(fā)明的元件2該元件的制備與元件1相同，只是使用了4.0g干燥的被包覆顆粒2作為19.8重量％的溶液代替被包覆顆粒1。
本發(fā)明的元件3該元件的制備與元件1相同，只是使用了4.0g干燥的被包覆顆粒3作為19.9重量％的溶液代替被包覆顆粒1。
對(duì)比例被包覆顆粒1的合成將60g干燥的Nalco2329膠態(tài)二氧化硅作為40重量％的溶液和150g蒸餾水在500ml三口圓底燒瓶中混合，燒瓶上安裝有機(jī)械攪拌器和氮?dú)馊肟?。?.0g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分鐘內(nèi)加入。混合物的pH值用1N HCl緩慢調(diào)節(jié)到4.0。分散體的粘度開(kāi)始時(shí)上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g CTAB和0.6g Triton X-100。將分散體在室溫下攪拌1小時(shí)。
將上述溶液在恒溫浴中加熱至80℃，并用氮?dú)馇逑?0分鐘。向反應(yīng)器中加入0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl。將一種包含12.7g甲基丙烯酸甲酯、0.26g二甲基丙烯酸乙二酯、0.24g CTAB、0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去離子水的單體乳液在1小時(shí)內(nèi)加入到反應(yīng)器中來(lái)包覆Nalco2329。得到的分散體的固體含量為19.9重量％。
上述顆粒的Tg為110℃。這個(gè)值是通過(guò)在甲基丙烯酸甲酯均聚物的Tg值上加5℃得到的，以將存在的少量二甲基丙烯酸乙二酯考慮在內(nèi)。
對(duì)比例被包覆顆粒2的合成
將60g干燥的Nalco2329膠態(tài)二氧化硅作為40重量％的溶液和150g蒸餾水在500ml三口圓底燒瓶中混合，燒瓶上安裝有機(jī)械攪拌器和氮?dú)馊肟?。?.0g 3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷在1分鐘內(nèi)加入?；旌衔锏膒H值用1N HCl緩慢調(diào)節(jié)到4.0。分散體的粘度開(kāi)始時(shí)上升，但在加入酸以后再次降低。加入1.2g CTAB和0.6g Triton X-100。將分散體在室溫下攪拌1小時(shí)。
將上述溶液在恒溫浴中加熱至80℃，并用氮?dú)馇逑?0分鐘。向反應(yīng)器中加入0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl。將一種包含8g甲基丙烯酸甲酯、5g三甲基銨甲基丙烯酸乙酯甲基硫酸鹽(80％固體)、0.24g CTAB、0.12g 2，2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)·2HCl和40g去離子水的單體乳液在1小時(shí)內(nèi)加入到反應(yīng)器中來(lái)包覆Nalco2329。得到的分散體的固體含量為19.1重量％。
上述顆粒的Tg為110℃。
對(duì)比元件1該元件的制備與元件1相同，只是使用了4.0g干燥的對(duì)比例被包覆顆粒1作為19.9重量％的溶液代替被包覆顆粒1。
對(duì)比元件2該元件的制備與元件1相同，只是使用了3.9g干燥的對(duì)比例被包覆顆粒2作為19.1重量％的溶液代替被包覆顆粒1。
對(duì)比元件3該元件的制備與元件1相同，只是使用了0.6g干燥的聚乙烯醇GohsenolGH-17(Nippon Gohsei公司)作為10重量％的溶液代替被包覆顆粒1。
涂層質(zhì)量將上述干燥后的涂層用來(lái)從視覺(jué)上評(píng)估裂紋缺陷。結(jié)果制成下述表2。
圖像質(zhì)量&干燥時(shí)間采用一種使用染料基油墨的Epson Stylus Color 740打印機(jī)，配以S020191/IC3CL01彩色墨盒在記錄元件上打印。圖像由相鄰的小塊構(gòu)成，小塊分別為青色、品紅、黃色、黑色、綠色、紅色和藍(lán)色，每個(gè)小塊為寬0.4cm、長(zhǎng)1.0cm的長(zhǎng)方形。相鄰彩色小塊之間的圖像流散被定量地估計(jì)。打印第二張圖片，并在圖片從打印機(jī)出來(lái)之后立即用軟布擦拭。如果圖片上沒(méi)有弄臟的油墨則干燥時(shí)間評(píng)為1。如果圖片上有些弄臟的油墨則干燥時(shí)間評(píng)為2。如果圖片上有很多弄臟的油墨則干燥時(shí)間評(píng)為3。結(jié)果在下面的表2中顯示表2

上表表明本發(fā)明的記錄元件，與對(duì)比例記錄元件相比具有良好的涂層質(zhì)量、圖像質(zhì)量和瞬間的干燥時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種包含基質(zhì)的噴墨記錄元件，基質(zhì)上具有一個(gè)多孔圖像接收層，包含a)用一種Tg小于100℃的有機(jī)聚合物包覆的無(wú)機(jī)物顆粒；和b)平均顆粒尺寸最高5μm的顆粒。
2.權(quán)利要求1的記錄元件，其中所述(a)無(wú)機(jī)物顆粒包含金屬氧化物、水合金屬氧化物、勃姆石、粘土、煅燒粘土、碳酸鈣、硅鋁酸鹽、沸石或硫酸鋇。
3.權(quán)利要求2的記錄元件，其中所述金屬氧化物為二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯或二氧化鈦。
4.權(quán)利要求1的記錄元件，其中所述(a)無(wú)機(jī)物顆粒具有5nm到1000nm的顆粒尺寸。
5.權(quán)利要求1的記錄元件，其中所述Tg為-50℃到65℃。
6.權(quán)利要求1的記錄元件，其中所述有機(jī)聚合物衍生自陽(yáng)離子、陰離子或非離子單體。
7.權(quán)利要求6的記錄元件，其中所述單體含有一種季銨、吡啶鎓、咪唑鎓、磺酸鹽、羧酸鹽或磷酸鹽官能度。
8.權(quán)利要求1的記錄元件，其中所述有機(jī)聚合物衍生自一種含丙烯酸酯的單體。
9.權(quán)利要求1的記錄元件，其中所述有機(jī)聚合物衍生自一種含苯乙烯的單體。
10.一種噴墨打印的方法，包含以下步驟I)提供一種對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)響應(yīng)的噴墨打印機(jī)；II)為所述打印機(jī)安裝如權(quán)利要求1的噴墨記錄元件；III)為所述打印機(jī)安裝一種噴墨油墨組合物；和IV)響應(yīng)所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，使用所述噴墨油墨組合物在所述圖像接收層上打印。
全文摘要
一種包含基質(zhì)的噴墨記錄元件，基質(zhì)上具有一個(gè)多孔圖像接收層，包含a)用一種Tg小于100℃的有機(jī)聚合物包覆的無(wú)機(jī)物顆粒；和b)平均顆粒尺寸最高5μm的顆粒。
文檔編號(hào)B41M5/50GK1495041SQ02132118
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者S·薩達(dá)斯文, E·A·加洛, 王曉茹, S 薩達(dá)斯文, 加洛 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司