專利名稱：噴墨記錄紙用的樹脂組合物、記錄紙、其記錄方法和生產(chǎn)記錄紙的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨記錄紙用的樹脂組合物、噴墨記錄紙、噴墨記錄方法、及生產(chǎn)噴墨記錄紙的方法，具體地說，涉及用水基油墨進行噴墨記錄的樹脂組合物、含該組合物的噴墨記錄紙、用水基油墨進行噴墨記錄的方法，以及生產(chǎn)噴墨記錄紙的方法。
通常，已使用的噴墨記錄紙含有作為載體的水不溶性膜和覆蓋在載體上的作為主要組份的親水聚合物。此親水聚合物可包括水溶性聚合物如聚乙烯醇、變性聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明膠等等。此外，現(xiàn)已提出使用一種含有上述親水聚合物及吸水性樹脂的噴墨記錄紙，以及還含有無機粉末如二氧化硅、氧化鋁等的噴墨記錄紙。然而，這樣的記錄紙存在若干問題作為油墨吸收層的水溶樹脂覆蓋層在貯存時吸收水份，因而在使用這些噴墨記錄紙進行記錄時，導(dǎo)致油墨滲開。
為了克服上述缺點，現(xiàn)提出使用這樣一種噴墨記錄紙，它在油墨吸收層內(nèi)含有陽離子物質(zhì)，通過該陽離子物質(zhì)與用于水基油墨中的陰離子染料之間的反應(yīng)，可防止油墨的滲開。然而，由于陽離子物質(zhì)與水溶聚合物相互之間溶解不好，導(dǎo)致這類噴墨記錄紙的陽離子物質(zhì)在油墨接收層表面上滲出。此外，因為這些陽離子物質(zhì)不具熱塑性，因而不得不在制造方法上受到限制，即生產(chǎn)該噴墨記錄紙必須用一種溶液進行涂布。此外，由于陽離子物質(zhì)與油墨成份中的陰離子染料之間反應(yīng)產(chǎn)物沒有足夠的定色性，因而有時不可能避免油墨滲開的現(xiàn)象。此外，顯影色調(diào)還可能由于陽離子物質(zhì)與陰離子染料的反應(yīng)產(chǎn)物而改變。
如上所述，實際上至今還不能生產(chǎn)出可滿足各種性能要求的噴墨記錄紙。本發(fā)明是在考慮解決了上述這些問題的基礎(chǔ)上做出的，其目的是提供一種噴墨記錄紙用的樹脂組合物，一種噴墨記錄紙、一種噴墨記錄方法、以及一種制造噴墨記錄紙的方法，這種記錄紙能滿足所需的各種性能，特別是油墨吸收能力和抑制油墨滲開方面。
因此，本發(fā)明的噴墨記錄紙用的樹脂組合物含(1)通式(I)所代表的作為主要組份的吸水聚合物，及(2)與聚合物(1)相互溶解的陽離子聚合物，因此能抑制在潮濕環(huán)境下貯存時產(chǎn)生的油墨滲開，而又能保持優(yōu)異的油墨吸收能力。
在本發(fā)明的這一方面，當(dāng)下列化合物(a)或(b)被單獨或合并作為陽離子聚合物(2)使用時，由于它們與吸水聚合物(1)的親合性，故避免了油墨在油墨接收層表面上的滲出，此外，也防止了因為與用作油墨組份的陰離子染料反應(yīng)而導(dǎo)致的色調(diào)改變。
(a)重均分子量為1000～5000、含有65％摩爾～99％摩爾上面通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元、小于或等于15％摩爾上面通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元、及1％摩爾～35％摩爾上面通式(IV)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的直鏈狀和無規(guī)排列的陽離子聚合物。
CH2CH2(II) (其中R2代表含1-4個碳原子的烷基) (其中R3代表含2～8個碳原子的亞烷基；R4和R5分別代表含1～4個碳原子的烷基；R6代表含1～12個碳原子的烷基、含7～12個碳原子的芳烷基、或含6～12個碳原子的脂環(huán)烷基；而X代表鹵離子、CH3OSO3-或C2H5OSO3-)；(b)重均分子量為1000～5000、含有65％摩爾～99％摩爾上面通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元、小于或等于15％摩爾上面通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元、及1％摩爾～35％摩爾上面通式(V)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的直鏈狀和無規(guī)排列的陽離子聚合物； (其中R3代表含2-8個碳原子的亞烷基；R4和R5分別代表含1-4個碳原子的烷基；X代表鹵離子、CH3OSO3-或C2H5OSO3-)。
上述的(a)和(b)的陽離子聚合物(2)優(yōu)選含有通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元，雖然丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元不是其中必須含有的組份。因此，此丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元摩爾分?jǐn)?shù)只有上限(15％摩爾)，而對下限不作具體限定。
在上述的本發(fā)明中，當(dāng)吸水聚合物(1)與陽離子聚合物(2)的混合重量比為50/50～99/1時，吸墨能力與抑制油墨滲開作用之間能達到良好的平衡。
在上述的本發(fā)明中，當(dāng)此樹脂組合物含陽離子或非離子表面活性劑時，在潮濕環(huán)境中貯存時的油墨滲開能更有效地被抑制。所含表面活性劑(3)的量優(yōu)選為1％重量至10％重量。
當(dāng)此噴墨記錄紙是由油墨接收層覆蓋到基質(zhì)層構(gòu)成時，而油墨接收層中使用噴墨記錄紙的該樹脂組合物，并隨后釋放幾小滴水基帶色油墨而進行噴墨記錄，從而該油墨小滴被吸附到油墨接收層，就形成清晰圖像，該圖像在潮濕環(huán)境下貯存時油墨滲開很少。
此噴墨記錄紙能方便地用以下方法制造將構(gòu)成基質(zhì)層的樹脂組合物擠出成片狀，而同時也將上述的用于制本發(fā)明噴墨記錄紙的樹脂組合物擠出成為與基質(zhì)層相同的片狀，同時由這兩種樹脂組合物形成層狀物。實施本發(fā)明的最佳實施方案本發(fā)明噴墨記錄紙的最主要特征是油墨接收層含有通式(I)所代表的吸水聚合物(1)作為主要組份。這里，“含有作為主要組份的吸水聚合物(1)”是指該吸水聚合物(1)是油墨接收層的主要聚合物材料。具體地說，在油墨接收層中的吸水聚合物(1)的百分含量可優(yōu)選大于或等于50％重量。
上面通式(I)中以“A”代表的部分可以是這樣一種排列，其中重復(fù)單元數(shù)n表示的含多于或等于4個碳原子的氧化烯鏈位于重復(fù)單元數(shù)m的氧化烯鏈與其相反端的重復(fù)單元數(shù)p的氧化烯鏈之間。
上述以重復(fù)單元數(shù)n表示的含多于或等于4個碳原子的氧化烯鏈，可以是例如由環(huán)氧丁烷衍生的氧化丁烯鏈，或由含多于或等于12個碳原子的氧化α-烯烴衍生的含大于或等于12個碳原子的氧化α-烯烴鏈。即，在上面通式(I)中，當(dāng)重復(fù)單元數(shù)為n的氧化烯鏈?zhǔn)茄趸∠?它由環(huán)氧丁烷衍生)時，Y可以是乙基。同時，當(dāng)重復(fù)單元數(shù)n的氧化烯鏈?zhǔn)呛笥诨虻扔?2個碳原子的氧化α-烯烴鏈(它由含大于或等于12個碳原子的氧化α-烯烴衍生)時，Y可以是含大于或等于10個碳原子的烴基。
此外，在氧化α-烯鏈所包括的情況中，含大于或等于12個碳原子的氧化α-烯烴(由它衍生出的鏈)不受特別限制，只要它是含大于或等于12個碳原子的亞烷基的環(huán)氧化物，而且更優(yōu)選是含12～30個碳原子的亞烷基的環(huán)氧化物。這種氧化α-烯烴可以單獨使用，或者它們的兩種或多種合起來使用。
當(dāng)由重復(fù)數(shù)為n的氧化烯鏈?zhǔn)茄趸∠╂湑r，則重復(fù)數(shù)為m和p的兩個氧化乙烯鏈可以被確定為通式(I)中的“A”部分所包括的那些鏈占80-90％重量，優(yōu)選為82-87％重量。此外，當(dāng)重復(fù)數(shù)n的氧化烯鏈?zhǔn)呛笥诨虻扔?2個碳原子的氧化α-烯烴鏈時，則重復(fù)數(shù)m和p的兩個氧化乙烯鏈可以被確定為通式(I)中的“A”部分所包括的那些鏈占90-94％重量，優(yōu)選為92-94％重量。因此，在通式(I)的“A”部分，由下列公式計算的一個值可以預(yù)定在80/20至94/6的范圍之內(nèi)(44×(m+p)/(含大于或等于4個碳原子的氧化烯單元的分子量)×n)其中“44”指環(huán)氧乙烷的分子量。
當(dāng)重復(fù)數(shù)為m和p的兩個氧化乙烯鏈的比值低于上述范圍時，可導(dǎo)致噴墨記錄紙的吸油墨能力降低。相反，如果此比值高于上述范圍，則油墨在潮濕環(huán)境中貯存時由于吸水的結(jié)果會發(fā)生滲開。
在上述通式(I)的“A”部分中，由p/(m+p)即重復(fù)數(shù)p的氧化乙烯鏈在兩個氧化乙烯鏈(重復(fù)數(shù)m和p的部分)中的比值計算所得的值，必須測得大于或等于50％，特別優(yōu)選在60％-80％的范圍內(nèi)。因此，與下面詳述的二羧酸化合物R1的酯化反應(yīng)和酯交換反應(yīng)能容易進行。
在上述的通式(I)中，以X1表示的部分是含兩個活潑氫基的有機化合物殘基。含兩個活潑氫的化合物可包括例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、雙酚A、聚四亞甲基二醇；脂環(huán)二醇類如環(huán)己烷-1，4-二甲醇等；胺類如丁胺、月季胺、辛胺、環(huán)己胺、苯胺等等。它們可以單獨使用，或者兩種或多種合并使用。
在上述通式(I)中，以R1表示的部分是二羧酸化合物的殘基，可用的二羧酸化合物可以包括如二羧酸、二羧酸酐、二羧酸的低級烷基酯，等等。上述二羧酸包括例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、丙二酸、琥珀酸、癸二酸、馬來酸、富馬酸、己二酸、衣康酸等。上述二羧酸酐可包括例如上述二羧酸的若干種的酸酐。此外，上述二羧酸的低級烷基酯可包括例如上述若干種二羧酸的甲酯、二甲酯、乙酯、二乙酯、丙酯、二丙酯等等。它們可以單獨使用，或者它們以兩種或多種合并使用。它們之中具體考慮到反應(yīng)的可行性，二羧酸酐或二羧酸低級烷基酯被優(yōu)選使用。
因為通式(I)所代表的吸水聚合物(1)具有其自重的5-15倍的吸水能力，所以通過使用這一聚合物可使油墨吸收層具有吸墨能力。此外吸水聚合物(1)由于它是熱塑性的可擠出成為所需形狀如片狀，因此可加工成為噴墨記錄紙。
下面說明制造通式(I)吸水聚合物(1)的典型方法。首先，含多于或等于兩個碳原子的有機化合物與環(huán)氧乙烷在約90-200℃溫度下用苛性堿如氫氧化鈉或氫氧化鉀作為催化劑，進行加聚反應(yīng)。其次，與含多于或等于4個碳原子的環(huán)氧烷進行加聚反應(yīng)，隨后又與環(huán)氧乙烷進行加聚反應(yīng)。也就是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丁烷或含多于或等于12個碳原子的氧化α-烯烴，隨后是環(huán)氧乙烷，以這一順序使含有兩個活潑氫基的有機化合物進行加成反應(yīng)形成一種嵌段。值得注意的是，這一步得到的聚環(huán)氧烷優(yōu)選具有的重均分子量范圍為5000～30000，特別優(yōu)選為重均分子量范圍為10000～30000。當(dāng)重均分子量小于上述范圍時，油墨接收層的成形性能差。與之相反，當(dāng)重均分子量大于上述范圍時，環(huán)氧烷的加成反應(yīng)速度會明顯降低。其次，把二羧酸化合物加到聚環(huán)氧烷化合物中。隨后，隨著溫度升高，在0.1～2.7×103帕的減壓下，同時在80-250℃下加熱進行脫水反應(yīng)或脫醇反應(yīng)。反應(yīng)時間通常為30分鐘至10小時。由此獲得了吸水聚合物(1)。
當(dāng)二羧酸化合物加成到聚環(huán)氧烷化合物時，這兩化合物的加入比例以當(dāng)量比計應(yīng)優(yōu)選為1/3.5～1/0.5。
如此獲得的吸水聚合物(1)可以預(yù)測其具有優(yōu)選10000～300000的重均分子量，特別優(yōu)選為50000～200000。此外，被用作生產(chǎn)的聚環(huán)氧烷化合物的重均分子量除以這種方法制得的吸水聚合物(1)的重均分子量所得的值，優(yōu)選可大于或等于3，更優(yōu)選為3～21，而尤其優(yōu)選為5～21。
本發(fā)明噴墨記錄紙的另一特征在于該油墨接收層含有陽離子聚合物(2)。因為此陽離子聚合物(2)能與通常用于水基油墨中的陰離子染料起反應(yīng)，因此能防止油墨的滲開。此外，因為陽離子聚合物(2)是大分子，故不會導(dǎo)致在油墨吸收層的表面滲出。值得注意的是，這里陽離子聚合物(2)指重均分子量大于或等于1000，優(yōu)選大于或等于5000的陽離子物質(zhì)。
所含陽離子聚合物(2)的量，以吸水聚合物(1)與陽離子聚合物(2)的混合重量比表示，可以優(yōu)選是50/50～99/1，更優(yōu)選為65/35～90/10的范圍。當(dāng)此陽離子聚合物(2)的量少于上述范圍時，由于吸水的結(jié)果，此噴墨記錄紙在潮濕環(huán)境中貯存時，油墨會滲開。與之相反，當(dāng)此量大于上述范圍時，則油墨接收層的吸油墨能力會變差。
適用的陽離子聚合物(2)有(a)重均分子量為1000～50000、含有65％摩爾～99％摩爾上面通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元、小于或等于15％摩爾上面通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元、及1％摩爾～35％摩爾上面通式(IV)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的直鏈狀和無規(guī)排列的陽離子聚合物；及(b)重均分子量為1000～50000、含有65％摩爾～99％摩爾上面通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元、小于或等于15％摩爾上面通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元、及1％摩爾～35％摩爾上面通式(V)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的直鏈狀和無規(guī)排列的陽離子聚合物。這類陽離子聚合物可以單獨使用或混合使用。當(dāng)化合物(a)或(b)使用陽離子聚合物(2)時，能更有效地防止油墨的滲開，而且能抑制由于與油墨成份的陰離子染料反應(yīng)所導(dǎo)致的色調(diào)變化。
上述(a)的陽離子聚合物(2)必須包含65％～99％摩爾、更優(yōu)選可包含65％～80％摩爾通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)此亞乙基結(jié)構(gòu)單元的含量小于上述范圍時，其與吸水聚合物(1)的相互溶解度可能降低。與此相反，當(dāng)亞乙基結(jié)構(gòu)單元的含量大于上述范圍時，則由于沒有足夠的參加與染料反應(yīng)的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元而不能與染料進行有效反應(yīng)，因而導(dǎo)致油墨滲開。
上述(a)的陽離子聚合物(2)必須含有少于或等于15％摩爾，更優(yōu)選可含有5％-10％摩爾的上述通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的含量小于上述范圍時，則達不到與吸水聚合物(1)之間的相互溶解。相反，當(dāng)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的含量大于上述范圍時，則制造陽離子聚合物(2)存在困難。
上述(a)的陽離子聚合物(2)必須含有1％～35％摩爾，特別優(yōu)選可含有10％～30％摩爾上面通式(IV)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的含量小于上述范圍時，由于未反應(yīng)染料的存在(這是由于沒有足夠的與染料反應(yīng)的當(dāng)量)，導(dǎo)致油墨的滲開。與此相反，當(dāng)丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的含量大于上述范圍時，則與吸水聚合物(1)的相互溶解度差。
上述(b)的陽離子聚合物(2)必須包含65％～99％摩爾、更優(yōu)選可包含65％～80％摩爾通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)此亞乙基結(jié)構(gòu)單元的含量小于上述范圍時，其與吸水聚合物(1)的相互溶解度可能降低。與此相反，當(dāng)亞乙基結(jié)構(gòu)單元的含量大于上述范圍時，則由于沒有足夠的參加與染料反應(yīng)的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元而不能與染料進行有效反應(yīng)，因而導(dǎo)致油墨滲開。
上述(b)的陽離子聚合物(2)必須含有少于或等于15％摩爾，更優(yōu)選可含有5％-10％摩爾的上述通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的含量小于上述范圍時，則達不到與吸水聚合物(1)之間的相互溶解。相反，當(dāng)丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元的含量大于上述范圍時，則制造陽離子聚合物(2)存在困難。
上述(b)的陽離子聚合物(2)必須含有1％～35％摩爾，特別優(yōu)選可含有10％～30％摩爾上面通式(V)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的含量小于上述范圍時，由于未反應(yīng)染料的存在(這是由于沒有足夠的與染料反應(yīng)的當(dāng)量)，導(dǎo)致油墨的滲開。與此相反，當(dāng)丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的含量大于上述范圍時，則與吸水聚合物(1)的相互溶解度差。
上述(a)和(b)的陽離子聚合物(2)在每個通式的結(jié)構(gòu)單元中均具有直鏈的和不規(guī)則的排列。由此帶來的熱塑性加上吸水聚合物(1)的熱塑性，這使得油墨接收層的熱成形變?yōu)榭赡?。此外，這種陽離子聚合物(2)的重均分子量為1000～50000，特別優(yōu)選為5000～30000。當(dāng)此重均分子量小于上述范圍時，在油墨接收層表面上陽離子聚合物(2)會滲出。當(dāng)此重均分子量大于上述范圍時，熔融粘度提高常會導(dǎo)致與吸水聚合物(1)混合困難。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的噴墨記錄紙的油墨接收層含有陽離子或非離子表面活性劑(3)。在油墨接收層的親水性因此而提高的基礎(chǔ)上，提高了油墨吸收速度，同時還能防止油墨的滲開。
適用的陽離子表面活性劑(3)可包括例如仲銨鹽型陽離子表面活性劑、叔銨鹽型陽離子表面活性劑、季銨鹽型陽離子表面活性劑，等等。此外，適用的非離子表面活性劑(3)可包括例如烷基酚型非離子表面活性劑、高級醇型非離子表面活性劑、高級脂肪酸型非離子表面活性劑、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧乙烷的高分子嵌段共聚物(pluronic)型非離子表面活性劑、丙二醇脂肪酸的酯類、甘油脂肪酸的酯類，等等。
在油墨接收層中所含的陽離子表面活性劑(3)的量，優(yōu)選為1％～10％重量，特別優(yōu)選為2％-5％重量。當(dāng)表面活性劑(3)的數(shù)量超過上述范圍時，吸墨速度可能會降低，或油墨滲開的現(xiàn)象增加。與此相反，當(dāng)此量大于此范圍時，在油墨接收層表面上發(fā)生油墨滲出，由此會導(dǎo)致表面的發(fā)粘。
雖然對油墨接收層的厚度沒有特別的限制，只要能吸收油墨即可，但它的厚度通常為10～50μm，具體為20-30μm。
本發(fā)明的噴墨記錄紙由基質(zhì)層和覆蓋于基質(zhì)層之上的油墨接收層構(gòu)成。對基質(zhì)的材料沒有特別限制，但是，由水不溶塑料例如聚酯樹脂、聚酰胺、聚烯烴等構(gòu)成的膜是合用的。具體地說，具有優(yōu)異的硬度、透明性、及與接收層的粘合性的聚酯樹脂是優(yōu)選的。雖然對基質(zhì)層的厚度沒有特別限制，但是此厚度通常為50-100μm，具體是70-100μm。
下面說明本發(fā)明噴墨記錄紙的生產(chǎn)方法。首先，制造樹脂組合物用公知方法把吸水聚合物(1)和陽離子聚合物(2)熔融和混合；如需要，加入陽離子或非離子表面活性劑。其次，將此樹脂組合物造粒，隨后熔融，擠出成為薄膜，同時覆蓋在基質(zhì)層上，從而能制成噴墨記錄紙。當(dāng)基質(zhì)層由塑料構(gòu)成時，噴墨記錄紙可通過所謂共擠出法制造，其中覆蓋是在將油墨接收層和基質(zhì)層擠出時同時進行的。用這種共擠出法可簡化噴墨記錄紙的制法。
此外，噴墨記錄紙也可用以下方法生產(chǎn)使用能溶解上述制油墨接收層用的樹脂組合物的溶劑(例如甲苯與甲醇的混合溶劑)溶解樹脂組合物；并把已溶解的樹脂組合物涂到基質(zhì)層上。用若干種涂布方法進行涂布，例如刮條涂布機、輥涂機、刮板式涂布機、吻涂機等均可采用。
當(dāng)用上述擠出法或涂布法將油墨接收層覆蓋基質(zhì)層的時候，如果需要，可以用底涂料處理基質(zhì)層的表面，以提高這兩層之間的粘合強度。
當(dāng)用此噴墨記錄紙進行噴墨記錄時，水基油墨被迅速吸收進油墨接收層中，因此能得到清晰圖像。此外，即使當(dāng)噴墨記錄紙打印后在潮濕環(huán)境中長期張緊貯存時，也幾乎不發(fā)生油墨滲開。
下面實施例將很清楚地體現(xiàn)本發(fā)明的效果，但是，這些實施例不應(yīng)被理解為對本發(fā)明的限制。
實施例1制備上面通式(I)的吸水性聚合物(1)，其中m為52、n為14、p為155、Y為乙基、X1為乙二醇?xì)埢癛1為二十烷二甲酸殘基。對這一吸水性聚合物(1)來說，含4個或多于4個碳原子的氧化烯在聚環(huán)氧烷化合物中的重量比為11％重量。此外，AX1A所代表的聚環(huán)氧烷殘基的重均分子量為20294。另外，這一吸水性聚合物(1)的重均分子量為154800。分子量的測定是參考PEO轉(zhuǎn)換測定法進行，采用GPC水基體系，其中用乙腈與水比例為1∶1的混合溶液作為溶解吸水性聚合物(1)的溶劑。
在此同時，制備陽離子聚合物(2)，上面通式(III)中R2為C2H5，上面通式(IV)中R3為亞乙基、R4、R5和R6為甲基及X-為C2H5OSO3-。在這一陽離子聚合物(2)中的摩爾分?jǐn)?shù)(用NMR測出)為上述通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元為65％摩爾；上述通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元為5％摩爾；上述通式(IV)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元為30％摩爾。此外，這一陽離子聚合物(2)的重均分子量(用GPC測出)為23000。
然后，將80重量份吸水性聚合物(1)和20重量份陽離子聚合物(2)用雙軸擠出機在150℃的擠出條件下進行混合，由此也完成了造粒。其次，用單軸擠出機在150℃把所得的顆粒料擠出，形成厚度為40μm的薄膜。最后，通過用由此形成的薄膜覆蓋聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度100μm)，隨后在160℃進行層壓，制得實施例1的噴墨記錄紙。
實施例2制備上面通式(I)的吸水聚合物(1)，其中m為28、n為2、p為118、Y為含12-14個碳原子的烴基、X1為乙二醇?xì)埢?、R1為對苯二甲酸殘基。對這一吸水聚合物(1)來說，含4個或多于4個碳原子的氧化烯在聚環(huán)氧烷化合物中的重量比為6％重量。此外，AX1A所代表的聚環(huán)氧烷殘基的重均分子量為13873。另外，當(dāng)以與實施例1相同方法對它測定時，這一吸水聚合物(1)的重均分子量為97111。
在此同時，制備陽離子聚合物(2)上面通式(III)中R2為C2H5，上面通式IV)中R3為亞乙基，R4和R5為甲基，R6為月季基，及X-為氯離子。在這一陽離子聚合物(2)中的摩爾分?jǐn)?shù)(用NMR測出)為上述通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元為70％摩爾；上述通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元為10％摩爾；上述通式(IV)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元為20％摩爾。此外，這一陽離子聚合物(2)的重均分子量(用GPC測出)為23000。
然后，用75重量份吸水性聚合物(1)和25重量份陽離子聚合物(2)，從與實施例1相同的方法制備實施例2的噴墨記錄紙。
實施例3制造上面通式(I)的吸水聚合物(1)，其中m為42、n為23、p為168、Y為乙基、X1為乙二醇?xì)埢?、R1為二十烷二甲酸殘基。對這一吸水聚合物(1)來說，在聚環(huán)氧烷化合物中含4個或多于4個碳原子的氧化烯重量比為18％重量。此外，通式AX′A所代表的聚環(huán)氧烷殘基的重均分子量為21854。另外，當(dāng)以與實施例1相同的方法對它進行測定時，這一吸水性聚合物(1)的重均分子量為139860。
然后，如實施例1那樣，將85重量份吸水性聚合物(1)和15重量份陽離子聚合物(2)，用與實施例1相同的方法，制備實施例3的噴墨記錄紙。
實施例4用與實施例1相似的方法制備實施例4的噴墨記錄紙，不同的是，實施例1中所用的20重量份陽離子聚合物(2)用預(yù)先混合的10重量份實施例1的陽離子聚合物(2)與10重量份用作陽離子表面活性劑(3)的月桂基三甲基氯化銨的混合物代替，并用150℃下熱輥進行造粒。
比較實施例1用與實施例1相似的方法制備比較實施例1的噴墨記錄紙，不同的是，使用了實施例1中所用的10重量份吸水聚合物(1)，但不使用任何陽離子聚合物(2)。
比較實施例2用與實施例1相似的方法制備比較實施例2的噴墨記錄紙，不同的是，實施例1中所用的20重量份陽離子聚合物(2)被20重量份用作陽離子表面活性劑(3)的月季基三甲基氯化銨代替。
油墨吸收能力的試驗用噴墨打印機(商標(biāo)名“Epson PM750C”；及商標(biāo)名“Canon BJC-455J”)，在實施例和比較實施例所制備的噴墨記錄紙上進行打印。在打印結(jié)束后一分鐘，用手指輕輕地擦拭油墨接收層的已打印部分，用肉眼評估相應(yīng)的油墨吸收能力。對所得結(jié)果如下評級“◎”，油墨吸收能力很優(yōu)異，在打印部分無任何變化；“○”，油墨吸收能力優(yōu)異；“△”，油墨吸收能力相當(dāng)差；及“X”，油墨滲出，產(chǎn)生臟的打印區(qū)。這些結(jié)果列于下面表1中。
油墨滲開性能的試驗將已用相似于上述方法打印過的噴墨記錄紙，在打印結(jié)束后于室溫下放置3小時。然后，將這些片子放在35℃的溫度和90％的濕度下的恒溫恒濕室中，然后在24小時后和120小時后用肉眼觀察油墨的滲開情況。其結(jié)果評定如下“1”，根本觀察不到任何滲開；“2”，觀察到輕度滲開；“3”，觀察到一定量的滲開；“4”，出現(xiàn)的滲開已超出判認(rèn)打印的程度。這些結(jié)果列于下面表1中。
表1對每一噴墨記錄紙的評定結(jié)果
如表1所示，與各比較實施例中所制出的噴墨記錄紙相比，各實施例中所制出的噴墨記錄紙在油墨吸收能力和油墨滲開性能方面顯然均很優(yōu)異的。因此證明了本發(fā)明的優(yōu)點。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，噴墨打印能產(chǎn)生好的油墨吸收能力，并且還避免了油墨的滲開，該油墨滲開是在油墨吸收層中使用親水聚合物時常有的缺點。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄紙用的樹脂組合物，含有(1)作為主要組份的以通式(I)代表的吸水聚合物，和(2)陽離子聚合物。 在通式(I)中，“A”由下式組成 它們之間的鍵合方式為 式中m、n和p代表大于或等于1的整數(shù)。此外，以重復(fù)單元數(shù)m、n和p為基礎(chǔ)計算的重量比預(yù)計為44×(m+p)/(含大于或等于4個碳原子的氧化烯單元的分子量)×n＝94/6～80/20，而以每個重復(fù)單元數(shù)m和p，m/(m+p)為基礎(chǔ)計算的重量比應(yīng)當(dāng)大于或等于50％重量。Y代表含大于或等于2個碳原子的烴基。此外，X1代表含兩個活性氫的有機化合物的殘基，R1代表二羧酸化合物的殘基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄紙用的樹脂組合物，其中陽離子聚合物(2)是重均分子量為1000～5000、含有65％摩爾～99％摩爾上面通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元、小于或等于15％摩爾上面通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元、及1％摩爾～35％摩爾上面通式(IV)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的直鏈狀和無規(guī)排列的陽離子聚合物；CH2CH2(II) 其中R2代表含1-4個碳原子的烷基 其中R3代表含2～8個碳原子的亞烷基；R4和R5分別代表含1～4個碳原子的烷基；R6代表含1～12個碳原子的烷基、含7～12個碳原子的芳烷基、或含6～12個碳原子的脂環(huán)烷基；而X代表鹵離子、CH3OSO3-或C2H5OSO3-。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄紙用的樹脂組合物，其中陽離子聚合物(2)是重均分子量為1000～5000、含有65％摩爾～99％摩爾上面通式(II)所代表的亞乙基結(jié)構(gòu)單元、小于或等于15％摩爾上面通式(III)所代表的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)單元、及1％摩爾～35％摩爾上面通式(V)所代表的丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元的直鏈狀和無規(guī)排列的陽離子聚合物； 其中R3代表含2～8個碳原子的亞烷基；R4和R5分別代表含1～4個碳原子的烷基；X代表鹵離子、CH3OSO3-或C2H5OSO3-。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項的噴墨記錄紙用的樹脂組合物，其中吸水性聚合物(1)與陽離子聚合物(2)的混合重量比為50/50～99/1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4的任一項的噴墨記錄紙用的樹脂組合物，它還含有(3)陽離子或非離子表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的噴墨記錄紙用的樹脂組合物，其中所含陽離子或非離子表面活性劑(3)的量為1％重量～10％重量。
7.一種噴墨記錄紙，包括基質(zhì)層和覆蓋在該基質(zhì)層上的油墨接收層，其中該油墨接收層含有根據(jù)權(quán)利要求1-6的任一項的樹脂組合物。
8.一種噴墨記錄方法，其中使用權(quán)利要求7的噴墨記錄紙，它包括下列這一步驟吸收小滴釋放到油墨接收層的水基油墨。
9.制造噴墨記錄紙的方法，它包括下列步驟把構(gòu)成基質(zhì)層的樹脂組合物擠出成片狀，同時又把根據(jù)權(quán)利要求1-6的任一項的噴墨記錄紙用的樹脂組合物擠出成與基質(zhì)層相同的片狀，以及由這兩種樹脂組合物形成層狀物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種噴墨記錄紙用的樹脂組合物、一種噴墨記錄紙、一種噴墨記錄方法以及一種生產(chǎn)噴墨記錄紙的方法,并達到了令人滿意的油墨吸收能力和抑制了油墨滲開。本發(fā)明的噴墨記錄紙由基質(zhì)層及覆蓋在基質(zhì)層上的油墨接收層構(gòu)成。油墨接收層包含(1)作為主要組份的以通式(I)代表的吸水性聚合物,和(2)陽離子聚合物。吸水性聚合物(1)與陽離子聚合物(2)的混合重量比可以為50/50～99/1。油墨接收層中還可含1%重量～10%重量的陽離子或非離子表面活性劑(3)。
文檔編號C08L71/02GK1352599SQ00801712
公開日2002年6月5日 申請日期2000年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月5日
發(fā)明者松尾牟晶, 椿隆幸 申請人:第一工業(yè)制藥株式會社, 三菱樹脂株式會社