專利名稱:噴墨記錄片材的制作方法
技術領域:
本發(fā)明的目的在于提供一種價格低廉、具有高白紙光澤度的最適合按需印刷用的噴墨記錄片材。
背景技術:
噴墨記錄方式是噴出油墨的微小液滴,在記錄片材上形成圖像的記錄方式,因具有高速、低噪音、易于實現(xiàn)多色化,無需顯影-定影等特長,而作為各種色彩圖像等的記錄方式迅速普及到各種用途中。尤其是常作為將個人電腦制作的圖像信息等現(xiàn)示在記錄紙上的方式而廣泛使用。近年來,隨著墨滴控制技術的進步與油墨和記錄片材性能的提高,已進展至可得到與銀鹽照片同等的圖像。
另外,在近年商業(yè)印刷等領域中,因可不經(jīng)數(shù)字信息排版而直接印刷在紙等介質(zhì)上,因此,正在逐步進行將噴墨記錄方式引入到最適于少量印刷和可變信息印刷(可變印刷)的按需印刷中,裝有線型噴墨頭(linehead)的噴墨記錄方式因印刷速度極快而受到特別矚目。
用于該噴墨記錄方式的記錄片材應使用可用于普通印刷、筆記的優(yōu)質(zhì)紙(不含磨木槳的紙)或涂布紙,可從裝置或油墨組成方面進行改良。然而,隨著裝置的高速化、高精細化和金色化等噴墨記錄裝置性能的提高、用途的擴大,對于記錄片材也要求具有更高的特性。即,作為該記錄片材要求打印墨點的濃度高、色調(diào)明亮而鮮艷;油墨吸收快,即使在打印墨點重疊的情況下油墨也不會外流或洇滲;打印墨點的橫向擴散不會大到必要量以上,且周邊滑順、沒有模糊不清等高圖像再現(xiàn)性。
其中,由于按需印刷并非用于個人,而是用于商業(yè)印刷,因此,對所用紙張除上述特性以外,還強烈要求具有與膠版印刷用普通涂布紙近似的白紙光澤和低廉的價格。另外,在按需印刷的情況下,為了應用于與膠版印刷等同樣的領域,大多還要求具有高表面強度。
現(xiàn)有的噴墨記錄片材不能滿足對這種按需印刷用噴墨記錄片材的要求。
例如,大多使用作為高吸水性、高吸油性材料的二氧化硅等多孔質(zhì)無機顏料作為油墨承印層的材料,而在使用易于使涂布層表面變平滑的平均粒徑數(shù)百nm的超微細二氧化硅時、采用流延法制造時,雖然可以得到高白紙光澤的噴墨記錄片材,但由于原料成本和制造成本高,而難以得到低成本的制品,用于按需印刷時存在問題(例如,參照特開平11-208103號公報、特開平11-268405號公報)。另一方面,當使用平均粒徑大到1~數(shù)十μm的價格極低的二氧化硅時,雖然具有高吸水性,但只能得到白紙光澤極差的制品。(例如,參照特開昭55-51583號公報、特開2000-335092號公報)。在造紙業(yè)界,通常采用涂布后實施砑光處理的方法作為提高白紙光澤的方法,但在噴墨記錄片材的情況下,由于要求高吸水性、高吸油性,因此,不采用對片材施加砑光處理的壓力,減少油墨承印層的空隙、降低油墨吸收性的方法。另外,多孔質(zhì)無機顏料大多為二次凝集結構,具有脆性,因此,根據(jù)砑光處理的條件,在其壓力下,油墨承印層中的多孔質(zhì)無機顏料大量被破壞,形成表面強度極差、容易折裂的片材。并且,在表面強度差的情況下,不能用于與膠版印刷等相同領域的情況增多。另外,作為提高白紙光澤的方法,已知有將具有特定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的膠乳用作粘合劑,利用加熱砑光,以較弱的壓力進行處理的方法,但由于處理溫度的微妙變化都會改變白紙光澤,因此難以得到具有穩(wěn)定白紙光澤的片材,而且存在需要由于加熱的多余能量的問題(例如,參照特開昭57-93193號公報)。
另外,氣相法或濕法得到的無定形二氧化硅性能優(yōu)異,其中,已知向硅酸鈉水溶液中添加硫酸而得的濕法二氧化硅(例如,參照特開平10-329412號公報、特開平9-95042號公報)比較便宜,因此,具有用于按需印刷的可能性。然而,該方法是在中和反應后進行一次性干燥,將其干式粉碎,然后再進行篩分,調(diào)整粒徑和粒徑分布的方法,因此,至成品為止的制造工藝長而復雜,工藝過程中的損耗多,收率低,所以稱不上是極為廉價的方法。并且,在該方法中,為得到作為制品的無定形二氧化硅粉體,在利用CAURES等攪拌機調(diào)制噴墨片材用涂料時,粉體飛散、操作性上也有問題。
作為改善二氧化硅粉體的操作性的方法,已知有分成三個階段來分階段用無機酸中和硅酸鈉,在其第一階段的中和結束后,在熟化期間實施濕式粉碎處理,得到二氧化硅分散體的方法(例如,參照特開平8-91820號公報);一邊向加熱至60℃以上的硅酸鈉水溶液中連續(xù)添加無機酸,一邊在達到中和當量的70~100%為止的反應時間內(nèi)實施濕式粉碎處理后,將體系的pH調(diào)整到8~3的范圍,得到二氧化硅分散體的方法(例如,參照特開2004-299936號公報)。但是,已知在將由該方法得到的二氧化硅分散體用作油墨承印層用顏料時,即使實施砑光處理,也得不到可兼具良好的白紙光澤度和顯色性的片材。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一課題是提供一種價格低廉、具有高白紙光澤度和表面強度的噴墨記錄片材。另外,本發(fā)明第二課題是得到涂料調(diào)制時顏料的操作性好、且白紙光澤與顯色性優(yōu)異、最適于按需印刷用的噴墨記錄片材。
本發(fā)明人等在以開發(fā)價格低廉、且具有高白紙光澤度的噴墨記錄片材為目的進行深入研究后,結果發(fā)現(xiàn),通過在噴墨記錄片材的油墨承印層中使用價格低廉的平均粒徑0.5~10μm、優(yōu)選為大于4μm、10μm以下的無定形二氧化硅,可以同時提高噴墨記錄片材的白色光澤度和表面強度,從而完成下述發(fā)明(1)~(4)(1)噴墨記錄片材,在片狀支承體的至少一面上具有油墨承印層,其特征在于,該油墨承印層含有平均粒徑為0.5~10μm的無定形二氧化硅和粘合劑,且在設置該油墨承印層后,實施砑光處理,依據(jù)JIS Z 8741測定的75°的白紙光澤度為30~90%。
(2)如上述(1)所述的噴墨記錄片材,其中,上述無定形二氧化硅的平均粒徑為大于4μm、10μm以下。
(3)如上述(1)或(2)所述的噴墨記錄片材,其中,上述無定形二氧化硅為濕法二氧化硅。
(4)如上述(3)所述的噴墨記錄片材,其中,濕法二氧化硅為制造過程中不經(jīng)干燥工序制造的二氧化硅。
本發(fā)明人等還以開發(fā)涂料調(diào)制時顏料的操作性優(yōu)異、且白紙光澤和顯色性優(yōu)異的噴墨記錄片材為目的進行了深入研究,結果發(fā)現(xiàn),通過在開始用無機酸中和之前,預先向硅酸鈉水溶液中添加硫酸鈉,分兩個階段添加無機酸,就可以得到作為噴墨記錄片材的油墨承印層用涂布液的原料而品質(zhì)極好的二氧化硅,從而完成了下述發(fā)明(5)~(10)(5)噴墨記錄片材,是在支承體上設置含有濕法二氧化硅和粘合劑的油墨承印層而成的,其特征在于,上述濕法二氧化硅是在預先添加了硫酸鈉的硅酸鈉水溶液中,在第一階段添加中和當量的35~45%的無機酸,進行部分中和,將該水溶液中的二氧化硅濃度調(diào)整至6.0~8.0g/100ml,硫酸鈉濃度調(diào)整至3.5~4.1g/100ml后,在攪拌下,將該水溶液升溫至85~95℃,繼續(xù)添加第二階段的無機酸,完成中和;且不經(jīng)干燥工序得到。
(6)如上述(5)所述的噴墨記錄片材,其中,上述濕法二氧化硅是在添加第二階段無機酸完成中和后,對所得該漿料進一步實施濕式粉碎和/或濕式篩分;且不經(jīng)干燥工序得到。
(7)如上述(5)所述的噴墨記錄片材,其中,上述濕法二氧化硅是在添加第二階段無機酸完成中和后,將該水溶液過濾分離,取出二氧化硅,然后在水中將之再分散;且不經(jīng)干燥工序得到。
(8)如上述(7)所述的噴墨記錄片材,其中,上述濕法二氧化硅是在添加第二階段無機酸完成中和后,將該水溶液過濾分離,取出二氧化硅濾餅,再進行水洗后,在水中將之再分散;且不經(jīng)干燥工序得到。
(9)如上述(7)或(8)所述的噴墨記錄片材,其中,上述濕法二氧化硅是在添加第二階段無機酸完成中和后,將該水溶液過濾分離,取出二氧化硅濾餅,將該二氧化硅濾餅直接在水中再分散,或進行水洗后在水中再分散,再實施濕式粉碎和/或濕式篩分;且不經(jīng)干燥工序得到。
(10)如上述(5)~(9)中任一項所述的噴墨記錄片材,其中,上述濕法二氧化硅具有0.2~10μm范圍的平均粒徑,且粒徑30μm以下的粒子至少占整體的70%以上。
以油墨承印層中含有無定形二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材的油墨吸收性好,具有高白紙光澤度和表面強度,且價格低廉,因此在實用上極為有用。另外,以油墨承印層中含有濕法二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材在涂料調(diào)制時顏料的操作性好,且白紙光澤和顯色性優(yōu)異,是最適合用于按需印刷的噴墨記錄片材,且在實用上也極為有用。
具體實施例方式
以油墨承印層中含有無定形二氧化硅為特征的噴墨記錄片材。
以油墨承印層中含有無定形二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材的油墨承印層所用的該無定形二氧化硅可舉出濕法二氧化硅或氣相法二氧化硅。
濕法二氧化硅是在堿性條件下或酸性條件下使硅酸鈉和硫酸反應,然后,通常經(jīng)過過濾、水洗、干燥、粉碎·篩分的工序制造。氣相法二氧化硅通常是利用火焰水解法制造。具體而言,是使四氯化硅與氫和氧一起燃燒制得。
濕法二氧化硅的市售品例如可舉出日本Silica(株)的Nipseal、(株)德山的TOKUSIL、水澤化學(株)的MIZUKASIL等。氣相法二氧化硅的市售品例如可舉出日本Aerosil(株)的AEROSIL、(株)德山的QS型等。
無定形二氧化硅的平均粒徑優(yōu)選為0.5~10μm,特別優(yōu)選為大于4μm、10μm以下。當大于10μm時,砑光處理容易促進無定形二氧化硅的破壞,只能得到表面強度差的制品。當小于0.5μm時,由于需要長時間的粉碎處理工序、或制法繁瑣等原因,而成為價格高的制品。另外,當平均粒徑大于4μm時,從打印濃度良好的方面考慮而特別優(yōu)選。
通常,氣相法二氧化硅比濕法二氧化硅的價格高,在本發(fā)明中,優(yōu)選使用廉價的濕法二氧化硅。并且,在濕法二氧化硅中,制造過程中不經(jīng)干燥工序制造的二氧化硅由于價格便宜而特別優(yōu)選。
制造過程中不經(jīng)干燥工序制造的濕法二氧化硅的一例制造方法可舉出包括下述兩階段中和的方法,當然,這并非限定本發(fā)明的范圍,也可以是采用以一個階段實施中和的方法制造的濕法二氧化硅。
在預先添加硫酸鈉的硅酸鈉水溶液中,添加相當于中和硅酸鈉所需總量的35~45%的量的硫酸作為第一階段的硫酸,進行部分中和,將該水溶液中的二氧化硅濃度調(diào)整至6.0~8.0g/100ml、硫酸鈉濃度調(diào)整至3.5~4.1g/100ml后,在攪拌下,將該水溶液升溫至85~95℃,繼續(xù)添加第二階段的硫酸,完成中和,制造濕法二氧化硅。
無定形二氧化硅在油墨承印層中通常優(yōu)選以40~95質(zhì)量%(固體成分)的范圍進行配合。更優(yōu)選為60~90質(zhì)量%(固體成分)。當配合量低于40質(zhì)量%時,難以發(fā)揮出本發(fā)明的低價格、高性能的優(yōu)點。當高于95質(zhì)量%時,只能得到表面強度差的制品。
在以油墨承印層中含有無定形二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材中,其特征在于,對油墨承印層實施砑光處理,使得依照JIS Z 8741測定的油墨承印層表面的75°的白紙光澤度為30~90%。在砑光處理中,可采用通常的超級壓光機、光澤壓光機、軟壓光機等平滑化處理裝置,在在機或脫機下進行適當處理。通過適度調(diào)節(jié)此時的加壓裝置的形態(tài)、加壓鉗的數(shù)量、加熱等處理條件進行處理,使光澤度為30~90%的范圍。
以油墨承印層中含有濕法二氧化硅為特征的噴墨記錄片材。
以油墨承印層中含有濕法二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材所用的濕法二氧化硅是通過在開始用無機酸中和之前預先向添加硫酸鈉的硅酸鈉水溶液中,分兩個階段添加無機酸引起中和反應來制造,在第一階段添加中,主要形成一次粒子,在第二階段添加中,主要形成作為一次粒子的凝集體的二次粒子。在本發(fā)明中,為了得到作為油墨承印層用原料的優(yōu)選二氧化硅,調(diào)節(jié)粒子形成過程的反應條件極為重要。
通過將用硫酸實施的中和分成兩個階段,在第一階段用硫酸中和后,水合硅酸的一次粒子的成長不充分時,可根據(jù)至轉(zhuǎn)向第二階段中和時為止的保持時間、第二階段用硫酸進行中和的條件,實施均勻的中和反應。
在本發(fā)明中,在兩次的無機酸添加的第一階段中,使用中和當量的35~45%的無機酸,在攪拌下向預先加入硫酸鈉的硅酸鈉水溶液中進行添加。無機酸的濃度沒有特別限制,通常采用10~30質(zhì)量%的無機酸。水合硅酸(二氧化硅)的析出速度受體系溫度、無機酸濃度及添加速度的影響,溫度越高或者硫酸濃度越高及添加速度越快,析出速度就越快。本發(fā)明中,添加無機酸的時間沒有特別限制,為防止局部的水合硅酸(二氧化硅)的析出或發(fā)生凝膠化,以實現(xiàn)均勻的反應,優(yōu)選在通常的攪拌條件下,用8~15分鐘進行添加。此時的水溶液溫度優(yōu)選在60℃以下。第一階段無機酸添加后的水溶液繼續(xù)在攪拌下升溫至85~95℃。此時,水溶液中的二氧化硅(SiO2)與硫酸鈉(Na2SO4)的濃度對水合硅酸(二氧化硅)漿料的粘度、水合硅酸(二氧化硅)的性能有很大影響,因此,在本發(fā)明中,調(diào)整硅酸鈉濃度和硫酸鈉水溶液的添加量,使二氧化硅(SiO2)濃度為6.0~8.0g/100ml,且硫酸鈉(Na2SO4)濃度為3.5~4.1g/100ml。另外,當該水溶液中的二氧化硅(SiO2)濃度低于6.0g/100ml時,水合硅酸(二氧化硅)的一次粒子之間的凝集不足,得不到所期望的噴墨適應性(油墨吸收性)的片材。另一方面,當二氧化硅濃度高于8.0g/100ml時,一次粒子之間發(fā)生急劇凝集,導致粒子內(nèi)部的化學反應不充分、不均勻,從而達不到所期望的效果。
向反應體系內(nèi)添加硫酸鈉具有抑制上述升溫工序中的體系增稠,且降低所得水合硅酸(二氧化硅)漿料粘度的效果,由此可提高濕式粉碎和濕式篩分等后續(xù)工序中的處理能力。另外,當該水溶液中的硫酸鈉濃度低于3.5g/100ml時,漿料粘度變高,導致濕式粉碎和濕式篩分等后續(xù)工序中的處理能力降低,因此不優(yōu)選。另一方面,當硫酸鈉濃度高于4.1g/100ml時,一次粒子粒徑變大,使用該水合硅酸(二氧化硅)的噴墨記錄片材會產(chǎn)生涂布面不光滑,或落粉、產(chǎn)業(yè)用線型噴墨頭噴墨印刷機的導輥受污染等,因此不優(yōu)選。
濕法二氧化硅通常是粒徑10~50nm的水合硅酸(二氧化硅)的一次粒子凝集形成二次粒子的二氧化硅,根據(jù)該一次粒子的粒徑大小,形成于凝集體內(nèi)部的細孔孔徑的大小及數(shù)量隨之變化,細孔容積隨之變化。在本發(fā)明的濕法二氧化硅中,一次粒子的直徑優(yōu)選為30~40nm,因此,第一階段的硫酸為中和當量的35~45%的范圍是必要條件。即,當?shù)谝浑A段的硫酸小于中和當量的35%時,因一次粒子的成長不充分,導致細孔容積達不到足夠量,得不到所期望的噴墨適應性(油墨吸收性)。另一方面,當?shù)谝浑A段的硫酸的使用比率在45%以上時,盡管細孔容積達到了足夠量,能夠得到所期望的噴墨適應性(油墨吸收性),但所得水合硅酸(二氧化硅)的漿料的粘度顯著變高,濕式粉碎或篩分的效率低下等的后序操作明顯變得困難,因此不適用。
第一階段中和后的升溫是為了促進水合硅酸(二氧化硅)粒子的析出而進行的。其升溫速度沒有特別限定,在升溫梯度為3℃/分的急劇升溫的情況下,在升溫后轉(zhuǎn)向第二階段中和(一次粒子停止成長,并形成二次粒子)之前,優(yōu)選設置5~10分鐘的保持時間,進行一次粒子的熟化。與此相對,在進行1℃/分的緩慢升溫的情況下,無需設置上述保持時間。本發(fā)明最優(yōu)選的實施方式為,在40~50℃下結束第一階段的中和,然后經(jīng)20~30分鐘,以1.5~2.5℃/分的速度升溫至85~95℃,然后不設置保持時間而進行第二階段的中和。
在本發(fā)明中,通過第二階段中和,完成反應,第二階段的無機酸的添加通常進行20~40分鐘。但其添加速度沒有特別限定。
用于中和的無機酸可舉出硫酸、鹽酸、硝酸等無機酸,其中,優(yōu)選使用硫酸。
完成第二階段中和后的水合硅酸(二氧化硅)漿料可直接與粘合劑等混合,調(diào)制油墨承印層用涂布液。另外,用帶式過濾機、壓濾機、螺旋壓力機等過濾裝置將該水合硅酸(二氧化硅)漿料過濾分離,除去硫酸鈉,向所得濾餅中加水,混合攪拌,調(diào)制成固體成分濃度為8~12重量%的漿料后,可與粘合劑等混合,調(diào)制油墨承印層用涂布液。另外,也可以在過濾分離后,對所得濾餅進行水洗后使用??紤]到過濾速度和水合硅酸的性狀變化,通常在過濾時的漿料溫度為40~60℃的范圍內(nèi)進行過濾。當漿料溫度低于40℃時,過濾速度減慢,而高于60℃時,可觀察到水合硅酸(二氧化硅)的性狀變化,引起性能降低,因此也不優(yōu)選。
其中,不經(jīng)過濾、水洗,直接與粘合劑混合而調(diào)制油墨承印層用涂布液,與經(jīng)過過濾、水洗相比,涂布液的粘度顯示出降低傾向,結果,因使用更高濃度的涂布液提高了涂布速度,是優(yōu)選的。另外,在實施過濾后不經(jīng)水洗即與粘合劑等混合而調(diào)制油墨承印層涂布液,可見涂布液粘度比未經(jīng)過濾和水洗的涂布液高,但比經(jīng)過過濾和水洗的涂布液有降低的傾向,是優(yōu)選的。
根據(jù)需要,可使用連續(xù)式均質(zhì)混合器、膠體磨、圓盤精煉機、砂磨機、球磨機、棒磨機等濕式粉碎機對除去硫酸鈉之前或除去后的水合硅酸(二氧化硅)漿料進行處理,實現(xiàn)微細化。另外,使用振動篩等篩分機進行處理,可除去大的粒子。
上述濕法二氧化硅中,特別優(yōu)選為具有0.2~10μm、優(yōu)選為大于4μm、10μm以下范圍的平均粒徑,且粒徑30μm以下的粒子至少占整體的70%以上的二氧化硅。當平均粒徑小于0.2μm時,比表面積增大,漿料的流動性變差,油墨承印層用涂布液的粘度增高,因此不優(yōu)選。而當大于10μm時,所得噴墨記錄片材會出現(xiàn)涂布層表面強度弱、落粉等問題。其原因雖尚未確定,但一般認為,是因為粘合劑難以進入成長的二氧化硅二次粒子的空隙,或者是因為二次粒子易被破壞,表面強度容易降低。
水合硅酸(二氧化硅)的濕式粉碎、篩分因漿料粘度越低,處理效率越高而優(yōu)選為低粘度,根據(jù)需要,可進行適當降低粘度的操作。例如,向?qū)⑦^濾得到的濾餅再分散而得到的漿料中添加硫酸鋁(Al2(SO4)3),將pH調(diào)整至4~5的范圍。
由于以含有濕法二氧化硅為特征的本發(fā)明中,使用不經(jīng)干燥工序制得的二氧化硅,調(diào)制油墨承印層用涂布液,因此,可以省略所謂粉末再分散的工序,不存在如處理二氧化硅粉末時的飛散、污染等問題,可在短時間內(nèi)完成涂料調(diào)制,具有可減少水、攪拌所需能量等的優(yōu)點。
上述濕法二氧化硅通??稍谟湍杏佑猛坎家褐幸?5~98質(zhì)量%(固體成分)的范圍進行配合。其中,優(yōu)選為60~90質(zhì)量%(固體成分)。當?shù)陀?5質(zhì)量%時,難以發(fā)揮出本發(fā)明的低價格、高性能的優(yōu)點。而當高于98質(zhì)量%時,盡管在價格和噴墨適應性方面優(yōu)良,但容易導致表面強度差。
其它在以油墨承印層中含有無定形二氧化硅或濕法二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材的油墨承印層中,根據(jù)需要,還可添配上述無定形二氧化硅或上述濕法二氧化硅以外的其它顏料。所述其它顏料例如可舉出晶體二氧化硅、氣相法二氧化硅等上述以外的二氧化硅、高嶺土、粘土、燒結粘土、氧化鋅、氧化鋁、氫氧化鋁、碳酸鈣、緞光白、硅酸鋁、氧化硅、沸石、合成沸石、海泡石、蒙脫石、合成蒙脫石、硅藻土、硅酸鎂、碳酸鎂、氧化鎂、二氧化硅擔載于碳酸鈣上的二氧化硅復合碳酸鈣、二氧化硅擔載于高嶺土上的二氧化硅復合高嶺土等無機顏料,苯乙烯、乙烯、氯乙烯、聚氨酯、丙烯酸、乙酸乙烯、聚碳酸酯、尼龍等聚合物,以及由它們的共聚物制成的塑料顏料、脲醛樹脂系塑料顏料、苯基胍胺系塑料顏料等密實或中空型塑料顏料等普通涂布加工紙制造領域中公知的各種顏料,可使用其中的一種,也可兩種以上并用。
這些顏料中,中空塑料顏料的白紙光澤改善效果大,尤其是中空率51%以上的塑料顏料的效果大。另外,平均粒徑5μm以下的顏料的白紙光澤改善效果大,中空型塑料顏料的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30~120℃范圍的其白紙光澤改善效果大。
油墨承印層中的其它顏料的添配量通常在0~50質(zhì)量%(固體成分)的范圍。超過50質(zhì)量%時,難以表現(xiàn)出本發(fā)明的高性能的優(yōu)點。
油墨承印層的粘合劑例如可例示出陽離子性淀粉、兩性淀粉、氧化淀粉、酶改性淀粉、熱化學改性淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉等淀粉類,羧甲基纖維素、羥乙基纖維素等纖維素衍生物,明膠、酪蛋白、大豆蛋白、天然橡膠等天然或半合成高分子化合物,聚乙烯醇、聚異戊二烯、聚氯丁二烯橡膠、聚丁二烯等聚二烯類,聚丁烯、聚異丁烯、聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴類,鹵化乙烯、乙酸乙烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、甲基乙烯基醚等乙烯基系聚合物或共聚物類,苯乙烯-丁二烯系、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯系等合成橡膠乳膠類,聚氨酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、烯烴-馬來酸酐系樹脂、三聚氰胺系樹脂等合成樹脂類等。其中,根據(jù)目的,可適當選用其中的一種或兩種以上。
油墨承印層中粘合劑的添配量通常在5~50質(zhì)量%(固體成分)的范圍。其中,優(yōu)選為10~30質(zhì)量%(固體成分)。當配合量低于5質(zhì)量%時,難以得到表面強度;而當超過50質(zhì)量%時,只能得到油墨吸水性差的制品。
另外,在油墨承印層中,還可根據(jù)油墨的離子性,含有具有提高油墨承印層與油墨的定影性作用的陽離子性或陰離子性物質(zhì)。陽離子性物質(zhì)例如可舉出聚亞烷基聚胺系樹脂或其衍生物,具有叔氨基或季銨基的丙烯酸樹脂、聚乙烯酰亞胺系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰胺表氯醇系樹脂、聚胺表氯醇系樹脂、聚酰胺聚胺表氯醇系樹脂、聚二烯丙胺系樹脂、聚胺系樹脂、雙氰胺縮合物等陽離子性樹脂,具體而言,優(yōu)選使用聚乙烯胺、聚丙烯多胺、雙氰胺-聚乙烯胺、雙氰胺甲醛、二丙烯酰胺、陽離子性聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸三甲銨、偏氯乙烯咪唑啉-乙烯吡咯烷酮共聚物、二烯丙基二甲基鹽酸季銨鹽、雙氰胺-聚乙烯多胺、二甲氨基丙基丙烯酰胺-甲基氯季銨鹽聚合物、丙烯酰胺-二烯丙胺共聚物、聚氧丙基季銨鹽、二烯丙基二甲基鹽酸銨-丙烯酰胺共聚物、聚二甲胺-氨-表氯醇、二甲氨基丙基丙烯酰胺聚合物、聚烷氧基二烷基季銨鹽、單烯丙胺-二烯丙胺鹽酸鹽共聚物,聚烯丙胺鹽酸鹽,雙氰胺-福爾馬林縮聚物、雙氰胺-二乙三胺縮聚物、表氯醇-二甲胺加聚物、二甲基二烯丙基氯化銨-SO2共聚物、二烯丙胺鹽-SO2共聚物、二甲基二烯丙基氯化銨聚合物、烯丙胺鹽聚合物、二烷基氨基乙基(甲基)丙烯酸季鹽聚合物、丙烯酰胺-二烯丙胺鹽共聚物等陽離子性聚合物。
另外,陰離子性物質(zhì)可舉出磷鎢酸、磷鉬酸等不溶于水的金屬鹽,苯乙烯-馬來酸酐共聚物的銨鹽,α-烯烴-馬來酸酐共聚物的銨鹽,陰離子改性PVA、羧甲基纖維素等陰離子性聚合物。
油墨承印層中,還可根據(jù)需要適當添配各種助劑,例如表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑、粘度調(diào)節(jié)劑、柔軟劑、光澤賦予劑、蠟類、分散劑、流動改性劑、穩(wěn)定劑、抗靜電劑、交聯(lián)劑、施膠劑、熒光增白劑、著色劑、紫外線吸收劑、消泡劑、耐水化劑、增塑劑、潤滑劑、防腐劑和香料等。
支承體上的油墨承印層用涂布液的涂布量優(yōu)選為按固體成分每單面為1g/m2~15g/m2。當小于1g/m2時,即使實施砑光處理也只能得到白紙光澤差的制品。而當大于15g/m2時,盡管可得到所期望的性能,但本發(fā)明的效果已飽和,成本卻增高,因此不優(yōu)選。
在支承體上涂布油墨承印層用涂布液的方法可使用一般的現(xiàn)有涂布裝置,例如刮刀涂布機、氣刀涂布機、噴涂機、輥涂機、逆輥涂布機、棒涂機、簾幕涂布機、縫模涂布機、凹版涂布機、CHAMPLEX涂布機、刷涂機和雙輥、以及計量刮刀式的施膠壓榨涂布機、比爾刮刀涂布機、短銷釘(Short Dowel)涂布機、模唇涂布機、門輥涂布機等裝置。涂布在在機或離機下進行均可。
本發(fā)明所用支承體沒有特別限定,例如可舉出片狀紙基體、薄膜、薄膜與片狀紙基體的接合物等。支承體優(yōu)選為表面具有吸水性的片材,其中,優(yōu)選為JIS P8140所規(guī)定的與水的接觸時間為30秒的Cobb法吸水度為15g/m2~400g/m2的支承體,更優(yōu)選為17g/m2~300g/m2。當使用該Cobb法吸水度小于15g/m2的支承體時,盡管具有實用性,但在油墨吸收性方面稍差,而當大于400g/m2時,涂布液向原紙中的滲透大,有時會導致光澤度下降。
對構成片狀紙基體的紙漿的制法和種類沒有特別限定,例如,可采用KP之類的化學紙漿,SGP、RGP、BCTMP、CTMP等機械紙漿,脫墨紙漿之類的舊紙紙漿,孟買麻、竹、稻草、麻等之類的非木材紙漿等。且還可以與聚酰胺纖維、聚酯纖維等有機合成纖維,高濕模量粘膠纖維等再生纖維,玻璃纖維、陶瓷纖維、炭纖維等無機質(zhì)纖維混用。其中,優(yōu)選使用ECF紙漿、TCF紙漿等不含氯的紙漿。
且在片狀紙基體中,還可根據(jù)需要配合填料。填料可使用一般的優(yōu)質(zhì)紙所用的各種顏料,例如可舉出高嶺土、燒結高嶺土、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、滑石、氧化鋅、氧化鋁、碳酸鎂、氧化鎂、二氧化硅、白炭黑、膨潤土、沸石、絹云母和蒙脫石等無機顏料,以及聚苯乙烯系樹脂、脲醛系樹脂、三聚氰胺系樹脂、丙烯酸系樹脂、偏氯乙烯系樹脂的微小中空粒子、密實型粒子和貫通孔型粒子等有機顏料。
另外,在片狀紙基體的抄制時,在無損于本發(fā)明所期望的效果的范圍內(nèi),在其紙料中,除了紙漿纖維和填料以外,還可以根據(jù)需要,適當選擇使用一般所用的各種陰離子性、非離子性、陽離子性或兩性的生產(chǎn)率提高劑、濾水性提高劑、紙力增強劑或內(nèi)添施膠劑等各種抄紙用內(nèi)添助劑。還可根據(jù)需要適當添加染料、熒光增白劑、pH調(diào)節(jié)劑、消泡劑、色調(diào)控制劑、調(diào)槳劑等抄紙用內(nèi)添助劑。
片狀紙基體的抄紙方法沒有特別限定,例如,可適當采用在抄紙pH4.5附近實施的酸性抄紙法,含有以碳酸鈣等堿性填料為主成分,從抄紙pH約6的弱酸性至抄紙pH約9的弱堿性條件下實施的中性抄紙法等所有的抄紙方法,抄紙機也可適當使用長網(wǎng)抄紙機、雙網(wǎng)抄紙機、圓網(wǎng)抄紙機、楊基抄紙機。
本發(fā)明所用片狀紙基體的質(zhì)量(基重)沒有特別限定,通常采用30g/m2~200g/m2的范圍的紙基體。
用作本發(fā)明支承體的薄膜例如可舉出乙酸薄膜、三乙酸纖維素薄膜、尼龍薄膜、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚苯硫醚薄膜、聚丙烯薄膜、聚酰亞胺薄膜、賽璐玢(注冊商標)等。在薄膜中,還可根據(jù)需要添加無機顏料、有機顏料、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、熒光染料、交聯(lián)劑、潤滑劑、脫模劑等添加劑。薄膜的制造方法沒有特別限定,可采用公知的方法。本發(fā)明所用薄膜還包括通常被稱為合成紙的薄膜。用作支承體的薄膜的厚度沒有特別限定,通??墒褂?0μm~300μm范圍的薄膜。
用作本發(fā)明支承體的薄膜與片狀紙基體的接合物可按照公知的方法得到。用作支承體的薄膜與片狀紙基體的接合物的厚度沒有特別限定,通常采用50μm~300μm范圍的接合物。
本發(fā)明的噴墨記錄片材是在上述支承體的單面或兩面上設有油墨承印層的記錄片材,對單面實施的涂布也可以進行兩次以上。另外,在兩面涂布或在同一面上進行多層涂布的情況下,無需各涂布液的組成和涂布量相同。另外,根據(jù)需要,在該支承體上還可設置油墨承印層以外的其它涂布層。例如,在進一步改善油墨承印層與油墨的定影性的情況下,或在支承體的Cobb法吸水度低的情況下,或在油墨承印層與支承體的密合性不足、容易產(chǎn)生剝離的情況下,可在油墨承印層形成前,設置以陽離子性聚合物或陰離子性聚合物為主成分的底涂層,或以顏料和粘合劑為主成分的底涂層。用于底涂層的陽離子性聚合物或陰離子性聚合物可舉出作為油墨承印層用涂布液的材料所舉出的上述陽離子性聚合物或陰離子性聚合物。該聚合物可單獨使用,也可以以與淀粉或聚乙烯醇等非離子性聚合物并用的形式下使用。用于底涂層的顏料和粘合劑可舉出作為油墨承印層用涂布液的材料所舉出的上述顏料和粘合劑。另外,在單面設有油墨承印層時,可在其背面刻設置用于抗靜電、防卷曲、改善密合性、賦予印刷適應性、改善打印機的進出紙適應性等的各種公知的涂布層。另外,在油墨承印層為單面時,當然也可以通過對背面實施各種加工,例如粘接、磁性、阻燃、耐熱、耐水、耐油、防滑等后序加工來附加用途適應性。
在以油墨承印層中含有濕法二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材的場合,根據(jù)需要,可對上述涂布紙實施砑光處理。砑光處理通??墒褂贸墘汗鈾C、光澤壓光機、軟壓光機、シュ-ニップ壓光機等平滑化處理裝置,可在在機或離機下進行適當處理。此時的加壓裝置的形態(tài)、加壓鉗的數(shù)量、加熱等處理條件,可根據(jù)所期望的紙質(zhì)進行適當調(diào)節(jié),沒有特別限定,在本發(fā)明中,實施砑光處理,通常使油墨承印層表面的按照JIS Z 8741測定的75度的光澤度在30%以上。本發(fā)明所用二氧化硅的特長在于,砑光處理后的油墨承印層表面的光澤度與顯色性的平衡比由其它制法得到的二氧化硅優(yōu)異。另外,在油墨承印層形成后,至少實施一次砑光處理,也可對油墨承印層形成前的支承體實施砑光處理。
實施例根據(jù)下述實施例具體說明本發(fā)明,當然,這并非是對本發(fā)明范圍的限定。另外,例中的“份”和“%”只要沒有特別聲明,即表示“質(zhì)量份(固體成分)”和“質(zhì)量%”。
以油墨承印層中含有無定形二氧化硅為特征的噴墨記錄片材。
實施例1片狀支承體的制作在100份LBKP(游離度(CSF)= 450ml)紙漿漿料中,添加作為內(nèi)添施膠劑的鏈烯基琥珀酸酐(商品名ファィブラン 81K,荒川化學工業(yè)社制)0.05份,作為定影劑的陽離子化淀粉(商品名王子ACE K,王子玉米淀粉公司制)0.7份,以及硫酸鋁0.5份,再加入作為填料的碳酸鈣10份,用白水(造紙廢水)稀釋它們的混合物,調(diào)制pH為7、固體成分濃度為0.8%的紙料。將該紙料供給長網(wǎng)抄紙機進行抄紙,用施膠壓榨裝置,以干燥質(zhì)量為2g/m2的涂布量將含有濃度6%的氧化淀粉(商品名王子ACE A,王子玉米淀粉公司制)的施膠壓榨液涂布在所得濕紙上并干燥,再采用機械砑光實施平滑化處理,使別克式(BEKK)平滑度為50秒,制作基重為127g/m2的片狀支承體。
油墨承印層用涂布液的調(diào)制向平均粒徑100μm的無定形二氧化硅(商品名TOKUSIL NR德山制)200份中加水分散后,進行砂磨處理,調(diào)制平均粒徑3μm的顏料漿料。分取該顏料漿料相當于顏料成分100份,向其中加入作為粘合劑的丙烯酸酯系乳膠(商品名MOWINYL 718,CLARIANT POLYMER公司制)50份、聚胺表氯醇系陽離子樹脂(商品名DK-6854,星光PMC公司制)12份,進行攪拌,再加入水,調(diào)制固體成分濃度為15%的油墨承印層用涂布液。
在片狀支承體上形成油墨承印層用氣刀涂布機將所得油墨承印層用涂布液涂布在上述片狀支承體的兩面,使每一面的干燥涂布質(zhì)量為7g/m2,干燥后形成油墨承印層。
砑光處理將如上所述得到的油墨承印層形成片材通向由金屬輥和彈性輥構成的加壓鉗,得到基重為141g/m2的噴墨記錄片材。
實施例2除了將無定形二氧化硅的砂磨處理后的顏料漿料從平均粒徑3μm變更為5μm以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
實施例3除了將無定形二氧化硅的砂磨處理后的顏料漿料從平均粒徑3μm變更為1μm以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
實施例4除了將無定形二氧化硅的砂磨處理后的顏料漿料從平均粒徑3μm變更為10μm以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
實施例5除粘合劑用聚乙烯醇(商品名R1130,Kuraray公司制)50份代替丙烯酸酯系乳膠(商品名MOWINYL 718,CLARIANT POLYMER公司制)50份以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
實施例6除了將無定形二氧化硅的砂磨處理后的顏料漿料從平均粒徑3μm變更為4.2μm以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
實施例7除了將無定形二氧化硅的砂磨處理后的顏料漿料從平均粒徑3μm變更為6μm以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
實施例8除了將無定形二氧化硅的砂磨處理后的顏料漿料從平均粒徑3μm變更為9.3μm以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
比較例1除了將無定形二氧化硅的砂磨處理后的顏料漿料從平均粒徑3μm變更為12μm以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
比較例2除了將無定形二氧化硅的砂磨處理后的顏料漿料從平均粒徑3μm變更為21μm以外,與實施例1同樣地,形成油墨承印層,按與實施例1同樣的條件實施砑光處理,得到噴墨記錄片材。
比較例3除不經(jīng)砑光處理以外,與實施例1同樣地,得到噴墨記錄片材。
對上述9種噴墨記錄片材進行下述評價。結果匯總于表1中。
噴墨記錄片材的白紙光澤度的測定按照JIS Z 8741,在入射角與受光角為75°的條件下測定噴墨記錄片材的白紙光澤度。測定器使用村上色彩研究所社制的GLOSS METERMODEL GM-26D。
噴墨記錄評價噴墨打印使用EPSON公司制噴墨打印機(PX-9000),油墨使用標準油墨,進行單色和多色(2色,3色,4色)的打印實心字,目測評價油墨吸收性。
油墨吸收性打印后,在打印實心字部分直接疊置白紙的優(yōu)質(zhì)紙,進行背面蹭臟,背面蹭臟圖像的濃度用Macbeth濃度計RD-914、黑色濾光器進行評價。判定為,Macbeth濃度在0.50以下時,油墨吸收性好,進而在0.30以下時,效果特別好。
表面強度的評價試驗使用PRUFBAU印刷適應性試驗機,油墨采用油墨強度T-13的品紅油墨。在油墨量為0.5g,輥壓為40kg,印刷膠板硬度為40°,印刷速度為1.0m/s的條件下調(diào)制,對油墨承印層表面進行印刷,通過目測判定拔白來評價表面強度。
打印濃度的評價打印后,經(jīng)過一天后,用Macbeth濃度計RD-914,測定打印實心字部分的濃度,測定4色打印濃度,記錄4色的平均值。
目測判定標準
○未產(chǎn)生來自涂布層的拔白,結果良好○△產(chǎn)生了若干來自涂布層的拔白,但處于無問題的水平△產(chǎn)生了來自涂布層的拔白,有時會出現(xiàn)問題△×產(chǎn)生了來自涂布層的拔白,存在問題×產(chǎn)生大量來自涂布層的拔白,無制品價值表1
由表1可知,本發(fā)明的噴墨記錄片材的白紙光澤高,且表面強度優(yōu)良(實施例1~8)。
另一方面,當平均粒徑超過10μm時,表面強度差(比較例1、2),在不實施砑光處理的情況下,得到白紙光澤度低、表面強度差的結果(比較例3)。
以油墨承印層中含有濕法二氧化硅為特征的噴墨記錄片材實施例9二氧化硅漿料的調(diào)制向反應容器(300升)中,加入硅酸鈉水溶液(SiO2/Na2O摩爾比=3.05,SiO2濃度=20質(zhì)量%),用水稀釋,調(diào)制SiO2濃度為8質(zhì)量%的稀釋硅酸鈉水溶液,再添加硫酸鈉溶解。然后,將該水溶液加熱至45℃后,在不產(chǎn)生巨大凝膠的充分的強力攪拌下,以1.3kg/分的滴加速度添加濃度20質(zhì)量%的稀硫酸至中和當量的37質(zhì)量%,完成第一階段的中和。添加后的二氧化硅(SiO2)濃度為7.2g/100ml,硫酸鈉(Na2SO4)濃度為3.9g/100ml。
然后,在攪拌下將該水溶液用20分鐘升溫至95℃,然后,在強力攪拌下,以0.5kg/分的滴加速度添加濃度10質(zhì)量%的稀硫酸,完成第二階段的中和。所得二氧化硅漿料的pH為5.0。
片狀支承體的制作在100份LBKP(游離度(CSF)=450ml)紙漿漿料中,添加作為內(nèi)添施膠劑的鏈烯基琥珀酸酐(商品名ファィブラン 81K,荒川化學工業(yè)社制)0.05份,作為定影劑的陽離子化淀粉(商品名王子ACE K,王子玉米淀粉公司制)0.7份,以及硫酸鋁0.5份,再加入作為填料的碳酸鈣10份,用白水稀釋它們的混合物,調(diào)制pH為7、固體成分濃度為0.8%的紙料。將該紙料供給長網(wǎng)抄紙機進行抄紙,用施膠壓榨裝置,以干燥質(zhì)量為2g/m2的涂布量將含有濃度6%的氧化淀粉(商品名王子ACE A,王子玉米淀粉公司制)的施膠壓榨液涂布在所得濕紙上并干燥,再采用機械砑光實施平滑化處理,使BEKK平滑度為50秒,制作基重為127g/m2的片狀支承體。
油墨承印層用涂布液的調(diào)制對上述二氧化硅漿料實施砂磨處理,粉碎到平均粒徑5~6μm后,分取相當于顏料成分100份,向其中加入作為粘合劑的丙烯酸酯系乳膠(商品名MOWINYL 718,CLARIANT POLYMER公司制)50份、聚胺表氯醇系陽離子樹脂(商品名DK-6854,星光PMC公司制)12份,進行攪拌,再加入水,調(diào)制固體成分濃度為15%的油墨承印層用涂布液。
在片狀支承體上形成油墨承印層用氣刀涂布機將所得油墨承印層用涂布液涂布在上述片狀支承體的兩面,使每一面的干燥涂布質(zhì)量為7g/m2,干燥后形成油墨承印層。
砑光處理將如上所述得到的油墨承印層形成片材通向由金屬輥和彈性輥構成的加壓鉗,得到基重為141g/m2的噴墨記錄片材。所得噴墨記錄片材的評價結果如表1所示。
實施例10用離心脫水機對與實施例9同樣操作得到的粉碎處理前的二氧化硅漿料進行過濾,得到二氧化硅濾餅。然后,取出濾餅,向其中加入水進行強力攪拌,得到濃度為8質(zhì)量%的漿料。繼續(xù)對該漿料實施砂磨處理,粉碎至平均粒徑5~6μm后,分取相當于顏料成分100份,向其中加入作為粘合劑的丙烯酸酯系乳膠(商品名MOWINYL 718,CLARIANT POLYMER公司制)50份、聚胺表氯醇系陽離子樹脂(商品名DK-6854,星光PMC公司制)12份,進行攪拌,再加入水,調(diào)制固體成分濃度為15%的油墨承印層用涂布液。該涂布液的粘度比實施例9的涂布液高。然后,除使用所得涂布液以外,與實施例9同樣地,得到噴墨記錄片材。所得噴墨記錄片材的評價結果如表2所示。
實施例11用離心脫水機對與實施例9同樣操作得到的粉碎處理前的二氧化硅漿料進行過濾,再進行洗滌,得到二氧化硅濾餅。然后,向濾餅中加入水進行強力攪拌,得到濃度8%的漿料。繼續(xù)對該漿料實施砂磨處理,粉碎至平均粒徑5~6μm后,分取相當于顏料成分100份,向其中加入作為粘合劑的丙烯酸酯系乳膠(商品名MOWINYL 718,CLARIANT POLYMER公司制)50份、聚胺表氯醇系陽離子樹脂(商品名DK-6854,星光PMC公司制)12份,進行攪拌,再加入水,調(diào)制固體成分濃度為15%的油墨承印層用涂布液。該涂布液的粘度比實施例10的涂布液高。然后,除使用所得涂布液以外,與實施例9同樣地,得到噴墨記錄片材。所得噴墨記錄片材的評價結果如表2所示。
比較例4在反應容器(300升)中用水稀釋硅酸鈉水溶液(SiO2/Na2O摩爾比=2.18,SiO2濃度=20質(zhì)量%),調(diào)制SiO2濃度為5質(zhì)量%的稀釋硅酸鈉水溶液。將該硅酸鈉水溶液加熱至85℃后,以270g/分的滴加速度、在不產(chǎn)生粗大凝膠的充分的強力攪拌下添加濃度10質(zhì)量%的稀硫酸。添加該稀硫酸至中和當量的40重量%后,用臥式砂磨機開始循環(huán)粉碎處理,以粒徑5~6μm為目標進行90分鐘、至中和當量的80重量%的粉碎處理。粉碎處理后,以270g/分的添加速度,繼續(xù)同樣地向反應液中添加同濃度的硫酸,將反應液的pH調(diào)整至6,得到二氧化硅漿料。
然后,對該二氧化硅漿料進行過濾,再進行水洗,得到二氧化硅的濾餅后,向其中加入水進行強力攪拌,得到濃度8質(zhì)量%的漿料。接著分取相當于顏料成分100份,向其中加入作為粘合劑的丙烯酸酯系乳膠(商品名MOWINYL 718,CLARIANT POLYMER公司制)50份、聚胺表氯醇系陽離子樹脂(商品名DK-6854,星光PMC公司制)12份,進行攪拌,再加入水,調(diào)制固體成分濃度為15%的油墨承印層用涂布液。然后,除使用所得涂布液以外,與實施例9同樣地,得到噴墨記錄片材。所得噴墨記錄片材的評價結果如表2所示。
比較例5(1)第一階段中和工序(中和率40%)在反應容器(300升)中,用水稀釋硅酸鈉水溶液(SiO2/Na2O摩爾比=2.18,SiO2濃度=20質(zhì)量%),調(diào)制SiO2濃度為6.7質(zhì)量%的稀釋硅酸鈉水溶液。接著,在攪拌下將該水溶液升溫至85℃后,以240g/分的滴加速度、在不產(chǎn)生粗大凝膠的充分的強力攪拌下添加相當于中和當量的40%的量的硫酸(濃度98質(zhì)量%)。添加結束后,在攪拌下將所得部分中和液進行熟化處理,同時,用臥式砂磨機以粒徑5~6μm為目標進行循環(huán)粉碎處理。予以說明,熟化、粉碎處理需要2小時。(2)第二階段中和工序(中和率40%,累計中和率80%)然后,將反應液溫度維持在85℃,按與第一階段中和工序同樣的條件,添加與第一工序同濃度的硫酸至中和當量的80質(zhì)量%。添加結束后,在攪拌下,將所得部分中和液進行熟化處理30分鐘。(3)第三階段中和工序(中和率20%,累計中和率100%)接著,以1640g/分的添加速度,同樣向熟化后的反應液中添加同濃度的硫酸,將反應液的pH調(diào)整至6,得到二氧化硅漿料。
然后,對該第三工序結束后的二氧化硅漿料進行過濾,再進行水洗,得到二氧化硅濾餅后,向其中加入水進行強力攪拌,得到濃度為8質(zhì)量%的漿料。接著分取相當于顏料成分100份,向其中加入作為粘合劑的丙烯酸酯系乳膠(商品名MOWINYL 718,CLARIANT POLYMER公司制)50份、聚胺表氯醇系陽離子樹脂(商品名DK-6854,星光PMC公司制)12份,進行攪拌,再加入水,調(diào)制固體成分濃度為15%的油墨承印層用涂布液。然后,除使用所得涂布液以外,與實施例9同樣地,得到噴墨記錄片材。所得噴墨記錄片材的評價結果如表2所示。
比較例6對作為粉體的市售二氧化MIIZUKASIL P705(水澤化學工業(yè)社制)100份,配合與實施例9同樣的化合物,調(diào)制油墨承印層用涂布液,此后,與實施例9同樣地,得到噴墨記錄片材。所得噴墨記錄片材的評價結果如表2所示。
按照下示方法,對所得噴墨記錄片材進行評價。
白紙光澤如上所述,測定JIS Z 8741所規(guī)定的75度的鏡面光澤度。
打印濃度使用EPSON公司制噴墨打印機(PM-800G),油墨使用其標準油墨,進行黑色的實心字打印,用Macbeth RD 914測定打印濃度。
操作性目測判定涂料調(diào)制時二氧化硅的飛散情況,飛散少、在作業(yè)環(huán)境方面無問題的評價為○,飛散多、在作業(yè)環(huán)境方面產(chǎn)生問題的評價為×。
表2
由表2可知,本發(fā)明的噴墨記錄片材的白紙光澤和打印濃度高而良好(實施例9、10、11)。另一方面,在用與本發(fā)明不同的合成法制成的二氧化硅中,觀察到白紙光澤下降(比較例4)、打印濃度下降(比較例5),且中和反應后進行一次干燥的二氧化硅,在用CAURES等攪拌機調(diào)制涂料時,粉體飛散、操作性方面存在問題(比較例6)。
產(chǎn)業(yè)實用性以油墨承印層中含有無定形二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材的噴墨記錄適應性良好,具有高白紙光澤度和表面強度,且價格低廉,實用性優(yōu)異。以油墨承印層中含有濕法二氧化硅為特征的本發(fā)明的噴墨記錄片材,在涂料調(diào)制時顏料的操作性好,且白紙光澤和顯色性優(yōu)異,是最適合用于按需印刷的噴墨記錄片材,實用性優(yōu)異。
權利要求
1.噴墨記錄片材,是在片狀支承體的至少一面上具有油墨承印層的噴墨記錄用紙,其特征在于,該油墨承印層含有平均粒徑為0.5~10μm的無定形二氧化硅和粘合劑,且在設置該油墨承印層后,實施砑光處理,依據(jù)JIS Z 8741測定的75°的白紙光澤度為30~90%。
2.權利要求1所述的噴墨記錄片材,其中,所述無定形二氧化硅的平均粒徑為大于4μm、10μm以下。
3.權利要求1或2所述的噴墨記錄用紙,其中,所述無定形二氧化硅為濕法二氧化硅。
4.權利要求3所述的噴墨記錄用紙,其中,濕法二氧化硅為制造過程中不經(jīng)干燥工序制造的二氧化硅。
5.噴墨記錄片材,是在支承體上設置含有濕法二氧化硅和粘合劑的油墨承印層而成的,其特征在于,所述濕法二氧化硅是在預先添加了硫酸鈉的硅酸鈉水溶液中,在第一階段添加中和當量的35~45%的無機酸,進行部分中和,將該水溶液中的二氧化硅濃度調(diào)整至6.0~8.0g/100ml、硫酸鈉濃度調(diào)整至3.5~4.1g/100ml后,在攪拌下,將該水溶液升溫至85~95℃,繼續(xù)添加第二階段的無機酸,完成中和;且不經(jīng)干燥工序得到。
6.權利要求5所述的噴墨記錄片材,其中,所述濕法二氧化硅是在添加第二階段無機酸完成中和后,對所得該漿料進一步實施濕式粉碎和/或濕式篩分;且不經(jīng)干燥工序得到。
7.權利要求5所述的噴墨記錄片材,其中,所述濕法二氧化硅是在添加第二階段無機酸完成中和后,將該水溶液過濾分離,取出二氧化硅濾餅,然后在水中將之再分散;且不經(jīng)干燥工序得到。
8.權利要求5所述的噴墨記錄片材,其中,所述濕法二氧化硅是在添加第二階段無機酸完成中和后,將該水溶液過濾分離,取出二氧化硅濾餅,再進行水洗后,在水中將之再分散;且不經(jīng)干燥工序得到。
9.權利要求7或8所述的噴墨記錄片材,其中,所述濕法二氧化硅是在添加第二階段無機酸完成中和后,將該水溶液過濾分離,取出二氧化硅濾餅,將該二氧化硅濾餅直接在水中再分散,或水洗后在水中再分散,進一步實施濕式粉碎和/或濕式篩分;且不經(jīng)干燥工序得到。
10.權利要求5~9中任一項所述的噴墨記錄片材,其中,所述濕法二氧化硅具有0.2~10μm范圍的平均粒徑,且粒徑30μm以下的粒子至少占整體的70%以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及噴墨記錄片材等,是在片狀支承體的至少一面上具有油墨承印層的噴墨記錄用紙,該油墨承印層含有平均粒徑為0.5~10μm的無定形二氧化硅和粘合劑,且在設置該油墨承印層后,實施砑光處理,依據(jù)JIS Z 8741測定的75°的白紙光澤度為30~90%。
文檔編號B41M5/52GK101090830SQ20068000150
公開日2007年12月19日 申請日期2006年1月4日 優(yōu)先權日2005年1月11日
發(fā)明者笹栗暢康, 岡崎崇, 鹽井俊介 申請人:王子制紙株式會社