CN1579802A - 油墨用被记录介质及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明目的在于提供兼具更长期的图像保存性与记录特性的记录介质和提供可确保实现该特性的制造方法。是通过将溶剂中溶解有防色料劣化剂的涂布液涂布在油墨接受层上,在使油墨接受层中含有防色料劣化剂时使之产生高浓度地含防色料劣化剂的高浓度部位和低浓度地含防色料劣化剂的低浓度部位,使高浓度部位位于记录面侧。
Description
技术领域
本发明提供适用于使用水性油墨记录的记录介质及其制造方法,尤其是,本发明涉及具有长期图像保存性的油墨用被记录介质和可确保实现该特性的油墨用被记录介质的制造方法。
背景技术
喷墨记录方法是利用各种工作原理使油墨等的记录用液体(记录液)的微小液滴飞翔粘附在纸等的记录介质上,进行图像、文字等的记录的方法,具有高速低噪音、易多色化、记录图形的灵活性大、不用显像等的特征,以向打印机单机发展为代表,在向复印机、文字处理机、传真机、标绘机等的信息设备的输出部分发展迅速地普及。另外,近年来,在廉价地不断提供高性能的数码相机、数码摄像机、扫描仪等,采用喷墨记录方式的打印机极适用于与个人电脑相结合所得到的图像信息的输出。在这样的背景下,要求简单地采用喷墨记录方法输出而不逊色于银盐系照相或制版方式的多色印刷图像。
为了满足这样的要求,进行了有关记录的高速化、高精细化、全彩色化等打印机本身结构或记录方式的改进,也在积极研究有关记录介质的结构或特性的改进。
有关可用于喷墨记录等的记录介质,早已提出了多种多样的方案。与银盐系照相相匹敌的记录介质,必须形成具有优异染料发色性、高表面光泽性、高析像清晰性等的图像。作为可提供不逊色于银盐系照相图像的记录介质的油墨接受层的构成材料,例如可列举氧化铝水合物,在特特开7-232475号公报等中有记载。
此外,最近又要求记录图像的保存性。为了提高耐光性、耐气体性也提出包括防色料劣化剂的改进记录图像保存性的方法。
例如,为了解决所得到的图像由于色料因温度或湿度的移动,图像渗润后的迁移现象,提出了含阳离子化合物的记录片。另外,作为改进图像耐光保存性的方法,特公平4-34512号公报公开了在涂布液中添加受阻胺化合物作为酸的盐的记录介质(为了形成喷墨记录纸),特开平3-13376号公报公开了涂布溶于有机溶剂中的受阻胺与受阻酚的记录介质。含这些防色料劣化剂的记录介质对耐气体性或耐光性确实呈现某种程度的效果,但有关长期的图像保存性,大多数情况还没达到令人满意的水平。
这种以往技术水平有特开2001-162928号公报。该公报所述的内容,对设于薄膜上的厚35μm的油墨接受层本身,将其上部5μm(从表层到5μm深的部分)与其下部5μm(从相对于薄膜的反面层到距反面层5μm厚的部分)进行粉碎,对其所含的硝酸基的量进行了比较。作为对比结果,下部5μm相对于上部5μm呈现少的量,但由于效果是在有硝酸基的部位,故只呈现耐光性。即,该效果对完全不含硝酸基的比较例只记载了有效果的要点,该文献虽然公开了在被记录介质上涂布大量的涂布液,但没有公开在油墨接受层中硝酸基如何地被吸收,或如何地对油墨接受层进行干燥。此外也没有公开该硝酸基的检测方法,是不可能补试的。尤其是在油墨接受层的上部5μm和下部5μm之间的硝酸基分布情况无从得知。
此外,特开2000-21124号公报公开了内添硝酸铝均匀分散的记录介质。该文献记录了具有硝酸铝的记录介质耐光性好。特开2001-162928号公报与特开2000-21124号公报所述的耐光性对比时,由于试验方法不同不能一概而论,从特开2001-162928公报的比较例的耐光性在特开2001-010214号公报中是没问题的水平来看,可以推测特开2001-162928公报所述的实施例的耐光性比特开2001-010214公报内添硝酸铝均匀分散的记录介质弱。这暗示出前述中间的25μm的范围是均匀的推断。
另外,特开2001-010214号公报公开了均匀含有设定的氮化合物,每层涂布含二氧化硅、聚乙烯醇与硼酸的涂布液70μm的三层构成的油墨接受层。
发明内容
本发明目的是解决有效地利用以往技术不能实现的防色料劣化剂(优选防止含臭氧气破坏色料为主的受阻胺等的气体防劣化剂)来解决技术课题。因为预先在涂布液中混合防色料劣化剂的类型如图1A、1B所示,由于只是形成均匀的分布,故若为了获得所期望的特性而大量加入防色料劣化剂时,反而产生油墨吸收性不优选的新课题。相反要想提高油墨吸收性,又不得不减少防色料劣化剂。另外。被记录介质的支持体是吸收性支持体的情况,即使外添防色料劣化剂,如图2A、2B所示由于防色料劣化剂甚至渗透到基材中,因此不能得到相当于外添量的效果,浪费了防色料劣化剂。因此,外添加方式也不能期待充分的效果。
此外,本发明者们不仅对所赋予的防色料劣化剂的量实现更好的效果,而且为了获得油墨吸收性也好的油墨接受层潜心进行了研究。结果发现含有油墨和防色料劣化剂的涂布液在距油墨接受层的表面记录层的深度上的变化,从油墨本身渗透扩散的状态和色料的扩散分布状态的观点,则从记录面观察到30μm的范围内存在色料,更重要的是在20μm范围有分布的色料。因此,得出重要的因素是提高对这些色料分布相应地存在防色料劣化剂效果的效率的这种见识。另外,还发现重要的是在油墨接受层中的防色料劣化剂不削弱油墨的吸收,而且在尽可能小的量就能发挥防色料劣化的效果。
本发明第1个课题是提供比过去可以大幅度发挥防色料劣化剂所赋予量效果的油墨接受层(优选防色料劣化剂向记录面集中化的油墨接受层)、第2个课题在于提供兼具有效利用防色料劣化剂与良好油墨吸收性的油墨接受层,并解决如何制造第1课题或第2课题的油墨接受层的第3课题。
本发明的第1发明是油墨用被记录介质,其具有第1发明的特征,还具有的特征是在构成记录面备有含保持油墨色剂用的颜料,该颜料的粘结剂与防色料劣化剂的油墨接受层的油墨用被记录介质中,在相对于距前述油墨接受层的记录而侧深度方向达30μm的范围内,含前述防色料劣化剂相对地浓度高的高浓度部位和相对地浓度低的低温度部位,前述高浓度部位比前述低浓度部位位于记录面侧。
本发明的第2发明是油墨用被记录介质,其具有第1发明的特征,还具有的特征是在相对于距油墨接受层的记录面深度方向15μm的范围内,至少前述防色料劣化剂的浓度有比距记录面深度方向减少的浓度分布。
本发明的第3发明是油墨用被记录介质,其具有第1发明的特征,还具有的特征是在任意选自距油墨接受层的深度方向10μm厚度的范围内,至少前述防色料劣化剂的浓度有比距记录面深度方向减少的深度分布。
本发明的第4发明是油墨用被记录介质,其具有第1发明的特征,还具有的特征是在任意选自距油墨接受层的深度方向5μm厚度的范围内,至少前述防色料劣化剂的浓度有比距记录面深度方向减少的浓度分布。
本发明的第5发明是油墨用被记录介质的制造方法,其特征是在构成记录面,备有含保持油墨色料用的颜料、该颜料的粘结剂与防色料劣化剂的油墨接受层的油墨用被记录介质的制造方法中,相对于距前述油墨接受层的记录面侧深度方向,含前述防色料劣化剂相对地浓度高的高浓度部位和相对地浓度低的低浓度部位,形成前述高浓度部位比前述低浓度部位位于记录面侧的油墨接受层。
本发明的第6发明是油墨用被记录介质的制造方法,其特征是在构成记录面、备有含保持油墨色料用的颜料,该颜料的粘结剂与防色料劣化剂的油墨接受层的油墨用被记录介质的制造方法中有形成含使前述粘结剂进行交联的交联剂的润湿表面的工序,和从前述油墨接受层的表面涂布含前述防色料劣化剂的涂布液的工序,及对该涂布工序连续进行干燥、形成防劣化剂分布的工序。
[发明效果]
根据本发明的第1发明可提供远比过去可发挥所赋予防色料劣化剂量的效果的油墨接受层,和兼具防色料劣化剂的有效利用与良好油墨吸收性的油墨接受层。根据本发明第2发明,由于具有靠记录面侧的浓度分布,故可进一步提高吸收效率,提高防色料劣化剖的效果。
此外根据本发明的第3发明,实际上用于形成大梯度分布,故可以使吸收效率和防色料劣化剂的分布成为理想的状态。尤其是第2发明的条件为前提时成为更好的状态。本发明的第4发明同样地由于成为理想的状态,故可确保得到如下述实施例所述的效果。根据本发明的第5、第6发明可以更确保制造第1~第4发明的油墨接受层。
[附图的简单说明]
图1A、1B是表示有关以往技术课题一个例子的图。
图2A、2B是表示有关以往技术课题一个例子的图。
图3A、3B是表示有关本发明一个例子的图。
图4是表示本发明油墨用被记录介质制造方法一个例子的工序图。
图5是表示本发明油墨用被记录介质制造方法一个例子的工序图。
图6是表示本发明油墨用被记录介质制造方法一个例子的工序图。
图7是表示本发明油墨用被记录介质构成的图。
图8A、8B是表示IR测定结果一个例子的图。
图9是表示受阻胺化合物在油墨接受层深度方向吸光度变化的图。
[具体实施方式]
本发明不是在油墨接受层中均匀地分布防色料劣化剂(最优选防止主要含臭氧的气体破坏色料的受阻胺等的气体防劣化剂),而是防色料劣化剂在相对于距上述油墨接受层的记录面侧深度方向达30μm的范围内,含前述防色料劣化剂相对地浓度高的部位和相对地浓度低的部位,通过高方的高浓度部位比前述防色料劣化剂浓度低的低浓度部位位于记录面侧的构成可以实现长期的图像保存性。如图3A、3B所示,在油墨接受层内防色料劣化剂大多数存在于油墨接受层的记录面侧时,在该记录介质上印刷油墨时,由于防色料劣化剂大多数存在于染料的附近,故与防色料劣化剂均匀分布在油墨接受层内时相比,可以充分发挥防色料劣化剂的效果。另外,在比相对于油墨接受层的记录面侧深度方向深30μm的位置存在染料的情况,这些染料对光学浓度、色彩等的图像基本上没有影响。因此可以在相对于距油墨接受层的记录面侧深度方向达30μm的范围内具有防色料劣化剂的浓度分布。
尤其是在相对于距油墨接受层的记录面深度方向达15μm的位置,如果防色料劣化剂的浓度具有相对于距油墨接受层的记录面减少地浓度分布,则由于防色料劣化剂类似模仿染料渗透地存在而更可以发挥效果。也就是说本发明从油墨接受层的记录面侧来看,在记录面附近即上层部具有浓度分布则很重要。
这里的防色料劣化剂的浓度分布如下述地进行测定。采用FT-IR显微透过测定时,对油墨用被记录介质的截面进行在线分析,如后所述沿深度方向逐步1μm地位移测定求出可确定防色料劣化剂的一或多个吸收波长的吸光度。由得到的吸光度变化求出浓度分布。
本发明的油墨用被记录介质可采用如下述的制造方法进行制造。首先,为了随着从记录面侧向深度方向具有进行交联的粘结剂层而形成至少含有保持油墨的色料用的颜料、和该颜料的粘结层的油墨接受层,对该油墨接受层涂布防色料劣化剂,通过即时进行干燥可以容易地制造在油墨接受层的记录面侧具有大量存在防色料劣化剂的浓度分布的油墨用被记录介质。虽然具有这样浓度分布的理由尚无定论,但本发明者们推测如下。
在具有随着油墨接受层的记录面侧向深度方向进行交联的粘结层的记录介质上如果涂布含防色料劣化剂的涂布液,则随着被含在涂布液溶剂中的防色料劣化剂在深度方向渗透下去被进行交联的粘结剂阻止,成为不太渗透到油墨接受层的基材侧而大多数存在于油墨接受层内部的状态。该防色料劣化剂趁着渗透不尽的状态使溶解防色料劣化剂的溶剂快速干燥时,防色料劣化剂便随着进行蒸发的溶剂向记录面方向移动、集中到记录面侧。因此估计可以具有大多数存在于油墨接受层的记录面侧的浓度分布。所以为了达到本发明的目的,以下的两点起重要的作用。即第1点通过利用粘结剂的交联进行控制抑制防色料劣化剂的渗透性,以及接着涂布防色料劣化剂后,在防色料劣化剂渗透不尽的短时间内移到干燥工序很重要。
以下,列举优选实施方案更详细地说明本发明。作为本发明的油墨用被记录介质的优选制造工序,大致有图4、5与6表示的三种方案。图4包括5个工序构成的表面处理工序和油墨接受层形成工序及防色料劣化剂的外添工序。图5及图6是又包括赋予表面光泽性用的铸涂工序的油墨用被记录介质的制造方法,但防色料劣化剂的外添工序可以是在铸涂工序前后的任何一种。着眼于油墨用被记录介质在精加工后的工序的外观,优选在铸涂前外添防色料劣化剂,由于防色料劣化剂的种类不同,有可能因铸涂工序导致降低防色料劣化剂的效果,故更优选不含铸涂工序。
对有关油墨接受层实施方案例中油墨用被记录介质制造方法的最佳方案进行说明。本发明的制造方法,主要是颜料的适当凝聚作用和粘结剂的粘结作用,不仅确保可得到在形成上下层合的2层用的2种涂布液间的液-液界面上产生涂布液状态,又因可以防止应处于油墨接受层内的粘结剂在基材内部的损失,故油墨接受层的特性稳定化,生产效率高。本发明的油墨用被记录介质,由于可以确保油墨接受层中应处于油墨接受层内的粘结剂的量,结果得到具有新型的构成。即,本发明的优选方案,优选油墨接受层具有粘结剂对颜料相对地均匀化的第1层区域和粘结剂利用第2交联剂使交联度比第1层区域大地进行交联的第2层区域,且第1层区域比第2层区域位于接受油墨的记录面侧为特征的油墨用被记录介质。
对这样的油墨接受层涂布含防色料劣化剂的涂布液,通过即时进行干燥,可得到本发明的记录介质。
该油墨用被记录介质的油墨接受层,具有上述粘结剂利用第1交联剂进行交联与上述颜料相对地均匀化的第1层区域和上述粘结剂利用第2交联剂使交联度比第1层区域大地进行交联的第2层区域,上述第1层区域比第2层区域位于上述油墨记录面侧。
上述交联度,可作为上述第1、2交联剂所具有的共同元素的、上述第1、第2层区域分别含有的共同元素的相对的数量差、数量比(例如2倍以上)判断。作为具体的材料及制造方法,例如可列举通过把作为上述颜料的氧化铝水合物与作为上述粘结剂的聚乙烯醇和作为上述第1交联剂的原硼酸进行溶解混合制成的涂布液,涂布在含有为形成上述第2层区域作为上述第2交联剂的四硼酸盐的基材的润湿表面上形成上述油墨用被记录介质。此外,作为实用例可列举该涂布液中,每单位面积上述原硼酸的含有量比每单位面积上述润湿表面上所含上述四硼酸钠的含有量少。或者,上述颜料是氧化铝水合物,上述粘结剂是聚乙烯醇,上述第1、第2交联剂含有相同的硼B,更优选上述第2层区域所含硼B的量是上述第1层区域所含硼B量的2倍以上。
涉及这种油墨接受层的油墨用被记录介质的制造方法,优选用第2交联剂对基材进行表面处理后,基材表面形成一定程度的润湿状态(可以是涂布液状态或增粘状态),在保持该状态的期间,优选涂布含为形成以后油墨接受层用的第一交联剂的涂布液。表面处理工序中用的涂布液,例如,按固体成分换算优选成为0.05g/m2以上2.0g/m2以下的干燥涂布量。此外,不足上述范围时涂布液的粘性太低,液流多,而超过上述范围时,铸涂工序中容易产生点状的表面(铸涂面)缺陷,有时不能得到均质且良好的光泽面。通过基材表面在形成一定程度润湿状态的状态下涂布涂布液,可以确保在涂布液与第2交联剂之间液-液界面的反应状态。即,在该界面油墨接受层涂布液的凝胶化速度或交联速度加快,具有上述粘结剂利用第1交联剂进行交联与上述颜料相对地均匀化的第1层区域、和上述粘结剂利用第2交联剂比第1层区域交联度大地进行交联的第2层区域,可以有效地形成上述第1层区域比第2层区域位于上述油墨记录侧的油墨接受层。
此外,也可以利用第2交联剂对基材阶段性地进行第1、第2的表面处理。表面处理工序中用的涂布液,根据前述理由,例如按固体成分换算优选使之成为0.05g/m2以上2.0g/m2以下的干燥涂布量。第一表面处理工序,例如上述粘结剂是聚乙烯醇的情况,把含有选自硼酸与硼酸盐组成的组的1种以上的涂布液,例如把硼砂5质量%水溶液涂布在基材的底涂层上后,进行干燥、固化。因此,上述涂布液根据需要为了脱泡也可以含有醇等的溶剂。第一的表面处理工序由于优选减少干燥涂布量,故可以使涂布及干燥速度相当快,例如可以是每分钟50~200m的高速处理。
继上述第一表面处理工序进行的第二表面处理工序,是在实施第一表面处理工序后已表面处理过的基材上,再与第一表面处理的情况同样地在上述粘合剂例如是聚乙烯醇的情况,涂布含有选自硼酸及硼酸盐组成的组的1种以上的涂布液。这样的第二表面处理与第一的表面处理的情况不同,涂布后不使涂布液干燥固化。即,基材表面形成一定程度的润湿状态(可以是涂布液状态或增粘状态),在保持该状态的期间,涂布形成以后油墨接受层用的涂布液。因此,确保液布液与第二交联剂之间液-液界面的反应状态。即,在该界面油墨接受层涂布液的凝胶化速度或交联速度加快。
上述阶段的表面处理的作用有以下的优点。对基材进行的第一表面处理工序由于使涂布液干燥,故基材上或底涂层中(层中的上部),硼酸或硼酸盐(以下,称硼酸盐等)作为固体存在。如果在该状态下进行以后的第二表面处理及油墨接受层的形成,则第二表面处理工序涂布的硼酸或硼酸盐水溶液(以下,称硼酸盐处理液等),主要是,硼酸盐处理液等的确有可靠地确保液状态的表面的优点。因此,也确保下一个工序的油墨接受层用涂布液、与第二表面处理工序涂布的硼酸盐处理液等呈液-液状态进行接触混合。
通过采用这2种工序构成的表面处理,对存在硼酸盐等固体的基材的表面,利用硼酸盐处理液等可更加稳定地形成润湿状态。在该状态的底涂层上在液-液接触的界面可获得迅速的交联反应,由于利用所形成的多孔间的细孔使形成油墨接受层的涂布液中的水等的溶液与粘结剂不断地分离除去,所以可呈均匀化的状态形成理想的颜料的凝聚与粘结剂的存在所形成的良好粘结。结果,可抑制制造时因粘结剂不足而产生裂纹,而且可形成干燥涂布量多的厚油墨接受层。
作为上述第二表面处理工序使用的硼酸或硼酸盐,虽然可使用与形成油墨接受层时,或第一表面处理工序使用的相同的硼酸或硼酸盐,但尤其是从上述的油墨接受层形成阶段的凝胶化速度或交联速度,使用中产生的油墨接受层用涂布液的粘度变化,及对形成的油墨接受层抑制产生裂纹的效果等的观点考虑,优选使用硼砂。第二表面处理工序中,在第一表面处理过的基材上,优选涂布液恰好成为不溢流程度的涂布量。虽然取决于第一表面处理过的基材的吸收性,但第二表面处理的涂布液溢流多时,在涂布油墨接受层用涂布液时,油墨接受层用涂布液会通过第二表面处理所用涂布液的溢流有可能产生浮动,由于有降低油墨接受层与基材的粘附性的情况,故优选进行调节。
此外,第二表面处理工序,为了按固体成分换算成为0.05~2.0g/m2的干燥涂布量,优选调节选自硼酸与硼酸盐组成的组的1种以上的固体成分浓度。第二表面处理工序使用含有选自硼酸及硼酸亍组成的组的1种以上的涂布液,例如,使用硼砂5%水溶液,把该水溶液涂布在第一表面处理过的底涂层上。上述涂布液中,根据需要为了脱泡也可以含有醇等的溶剂。
此外,第一及第二表面处理工序中所进行涂布的涂布液的干燥涂布量,可由第一与第二表面处理的关系适当地决定。例如,减少第一表面处理工序中的涂布量时,可以通过增加第二表面处理工序中的涂布量来进行补充,但考虑涂布量容易控制,及与以后进行的第二表面处理工序中涂布量的关系,优选第一表面处理工序中的干燥涂布量为0.1~1.0g/m2,考虑涂布速度与第一表面处理中涂布量的关系,优选第二表面处理工序中的涂布液的干燥涂布量为0.3~1.5g/m2。上述润湿表面不是均匀面而是对上述涂布液来说有凹部,通过使上述粘结剂在该凹部内产生交联,可确保油墨接受层对基材的粘附性或固定效果。这成为凹部内有交联粘结剂的构成,对形成的被记录介质来讲也成为有效的构成。上述油墨接受层用涂布液的调制,优选使用将选自硼酸与硼酸盐组成的组的1种以上与氧化铝水化合物分散液混合,在即将涂布前将得到的混合液与作为粘结剂的聚乙烯醇水溶液混合成涂布液的混合装置。这样由于可以减轻制造过程中所产生的涂布液的经时上升或凝胶化,故可以实现提高生产效率。上述使用的氧化铝水合物分散液中颜料的固体成分浓度优选是10~30质量%。超过上述范围时,由于颜料分散液的粘度升高,油墨接受层的粘度也升高,故有时涂布性产生问题。
有关油墨接受层的实施方案例中,作为油墨接受层的构成,由于使油墨接受层中粘结剂的存在相对于颜料处于恰当位置,因此可以使涂布液所赋予的、主要是颜料及粘结剂形成的细孔分布均匀化。同时由于利用2种涂布液间的液-液界面的高速、高几率的反应状态,形成防止粘结剂从涂布液流失到基材侧的实质上的阻隔层区域,故也可以使交联度本身增大。最好是,为了有效除去涂布液内存在的溶剂,为了在交联反应等时从涂布液中很好地除去为溶解涂布液的粘结剂用的溶剂(PVA时用水(作为对氧化铝的灰尘对策优选纯水))等的液体成分,所以油墨用被记录介质,作为支撑油墨接受层用的基材,可以具有能渗透涂布液液体成分的多孔体(纸、纸浆、多孔层等)。
底涂层或上述油墨接受层中,可以根据需要适当地含有作为其他添加剂的颜料分散剂、增粘剂、流动性改进剂、消泡剂、抑泡剂、脱模剂、渗透剂、着色颜料、着色染料、荧光增白剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防腐剂、防霉剂、耐水化剂、染料固定剂等。
本发明的油墨被记录介质的油墨接受层的形成,本发明者们认为是起因于下述所列举现象进行的结果。首先,推断由于基材表面处理用的硼酸或硼酸盐与油墨接受层用涂布液中的聚乙烯醇的作用,即由于凝胶化和/或交联反应,(1)抑制聚乙烯醇向底涂层渗透,故可以使油墨接受层内的粘结剂比较均匀地分布,此外,在油墨接受层形成时的干燥阶段,(2)由于凝胶化和/或交联反应引起粘度上升,故可以降低涂布液的流动等。此外,尤其是油墨接受层的形成材料使用氧化铝水合物时,由于氧化铝水合物与硼酸或硼酸盐的交联反应,形成所谓的无机聚合物,估计硼酸或硼酸盐与氧化铝水合物及聚乙烯醇的相互作用有助于抑制油墨接受层的裂纹。
作为本发明使用的基材,只要是可进行后述表面处理的基材,就没有特殊限定,但对油墨用被记录介质的表面实施铸涂工序,形成光泽面的情况,由于水或溶剂成分由于从基材内面进行蒸发,故优选纤维状基体,即纸基材。纸基材包括在原纸上实施淀粉、聚乙烯醇等的施胶压榨的纸或在原纸上设涂布层的美术纸、涂层纸、铸型涂层纸等的涂布纸等。
在油墨用被记录介质的表面实施铸涂工序形成光泽面时,作为基材使用纸的情况,优选能完全覆盖纸基材(原纸)的纤维素浆纤维或质地的厚度的涂层作为油墨接受层的底涂层设置。没有被覆盖的情况,在涂布油墨接受层时,容易产生其纤维或质地引起的涂布不均(线条状缺陷等),由于油墨接受层中或油墨接受层表面附近或表面存在纤维素浆纤维,故即使是对油墨用被记录介质的表面实施铸涂处理,有时也难得到良好且均匀的铸涂面,即类似照片的高光泽面。为了覆盖纸基材的纤维素浆,涂层的干燥涂布量优选是10g/m2以上,更优选是15g/m2以上。干燥涂布量不足10g/m2时,难完全覆盖基材的纤维素浆纤维或质地,有时影响光泽性。
底涂层可以使用含过去公知的颜料与粘结剂的涂布液形成,但优选有油墨接受性。底涂层可在基材的至少一面设一层以上。如果考虑油墨用被记录介质的环境卷边的稳定性,优选底涂层设在基材正反两面。本发明使用的基材也包括设置上述底涂层的纸基材。如果考虑铸涂工序中基材内面产生的水或溶剂成分的蒸发,或在后述的第一及第二表面处理工序中向基材上涂布的涂布液的涂布性(润湿性)或在基材上所形成的油墨接受层用形成材料的涂布性等,优选基材的透气度(JIS P 8117)为1500~5000秒。透气度不足上述范围时,由于基材的致密性低,在后述的第一及第二表面处理工序中的交联剂(涂布液中的硼酸盐)的渗透高,产生交联剂全部不能发挥作用的情况。或需要更多的涂布量。此外,在第二表面处理工序中,虽然优选恰好为不溢流进行渗透的涂布状态,但涂布量难调节,CD/MD方向所有区域中的经时稳定的涂布困难。
另一方面,基材的透气度超过上述范围时,在后述的第一及第二表面处理工序中进行涂布的涂布液的渗透性低,将油墨接受层用涂布液涂布在基材上时,油墨接受层用涂布液因第二表面处理使用的涂布液溢流产生浮动或在形成的油墨接受层上有时虽少但有裂纹。此外,铸涂时,基材内面产生的水或溶剂成分难蒸发,有时不能得到良好的光泽面。由于同样的理由,基材优选施胶度100~400秒,贝克平滑度100~500秒为宜。另外为了得到有银盐照相同样质感、高级感的记录介质,优选基材的单位面积重量为160~230g/m2,凯勒刚性(J.Jappi No.40、纵向网孔)为7~15mN。
对本发明使用的油墨接受层的形成材料进行说明。油墨接受层可通过涂布含颜料和粘结剂的涂布液形成。作为颜料,着眼于染料固定性、透明性、印刷浓度、显色性及光泽性,最好含有氧化铝水合物作为主要成分,但也可以使用下述颜料。例如,作为无机颜料是轻质碳酸钙、重质碳酸钙、碳酸镁、高岭土、硅酸铝、硅藻土、硅酸钙、硅酸镁、合成非晶二氧化硅、胶体二氧化硅、三氧化二铝、氢氧化镁等;作为有机颜料是苯乙烯系塑料颜料、丙烯酸系塑料颜料、聚乙烯粒子、微胶囊粒子、尿素树脂粒子、三聚氰胺树脂粒子等。可以使用从中选出的1种,或根据需要将选出的2种组合使用。
作为氧化铝水合物,例如,优选适当使用下述一般式表示的水合物。
Al2O3-n(OH)2n·mH2O (1)
(上述式中,n表示0、1、2或3任一个值,m表示0~10、优选0~5范围的值。但m与n不能同时为0。多数情况mH2O由于是表示与结晶格的形成无关可脱离的水相,故m可以取整数或不是整数的值。另外,对这种材料加热时m有可能成为0值。)
氧化铝水合物一般可以采用如美国专利第4242271号说明书、美国专利第4202870号说明书所述的烷氧基铝进行水解或铝酸钠进行水解的方法,或特公昭57-447605号公报等所述的在铝酸钠等的水溶液中加入硫酸铝、氯化铝等水溶液进行中和的方法等公知的方法进行制造。本发明中适用的氧化铝水合物是采用X射衍射法分析呈现水软铝石(boehmite)结构或非晶的氧化铝水合物,尤其是可列举特开平7-232473号公报、特开平8-132731号公报、特开平9-66664号公报、特开平9-76628号公报等所述的氧化铝水合物。
为了对油墨用被记录介质表面赋予光泽性在采用里维特法使油墨接受层成润湿状态进行铸涂的情况,优选使用取向倾向小的平板状氧化铝水合物。平板状氧化铝水合物由于水分吸收性好,再湿液易渗透,故油墨接受层膨润,易引起氧化铝水合物粒子的再排列。因此可获得高光泽性。此外,由于再湿液高效率地进行渗透,故铸涂时的生产效率也高。
本发明中,形成油墨接受层用的液布液使用的粘结剂,使用聚乙烯醇。作为聚乙烯醇的含有量,相对于氧化铝水合物优选为5~20质量%。本发明中作为形成油墨接受层时使用的粘结剂,可以与上述的聚乙烯醇并用,也可以使用过去公知的粘结剂。
使如上所述地形成的油墨接受层的形成材料中含有选自硼酸与硼酸盐组成的组的一种以上,这在油墨接受层的形成上极有效。作为此时可以使用的硼酸,不仅是原硼酸(H3BO3),还可列举偏硼酸或次硼酸等。作为硼酸盐优选是上述硼酸的水溶性盐,具体地可列举例如硼酸钠(Na2B4O7·10H2O、NaBO2·4H2O等)或硼酸钾盐(K2B4O7·5H2O、KBO2等)等的碱金属盐、硼酸铵盐(NH4B4O9·3H2O、NH4BO2等)、硼酸镁盐或钙盐等的碱土类金属盐等。
着眼于涂布液的经时稳定性和抑制产生裂纹的效果,优选使用原硼酸。此外,作为其使用量,相对于油墨接受层中的聚乙烯醇,优选在硼酸固体成分1.0~15.0质量%的范围内使用。即使是在该范围内,有时由于制造条件也产生裂纹必须进行选择。而,超过上述范围时,由于涂布液的经时稳定性降低而不优选。即,进行生产时由于长期地使用涂布液,硼酸的含有量增多时,在此期间涂布液的粘度上升,或者引起凝胶化物的产生,必须频繁地更换涂布液或清扫涂布器头等,生产效率明显地降低。此外,超过上述范围时,由于后述的第一及第2表示处理同样的理由,在铸涂工序容易产生点状的表面(铸涂面)缺陷,有时不能得到均匀而良好的光泽面。
如上所述形成的油墨接受层,从实现高油墨吸收性、高固定性等目的及效果的观点,该细孔物性优选满足下述的条件。首先,油墨接受层的细孔容积应在0.1~1.0cm3/g的范围内。即,细孔容积不足上述范围时,不能得到充分的油墨吸收性,成为油墨吸收性差的油墨接受层,有时可能产生油墨溢流、图像渗润。而,超过上述范围时,油墨接受层有容易产生裂纹或掉粉的倾向。另外,油墨接受层的BET比表面积优选是20~450m3/g。不足上述范围时,不能得到充分的光泽性,此外,由于雾度增加(因透明性降低),故有可能图像似乎蒙着“白雾”。又,该情况由于油墨中的染料吸收性降低而不优选。而,超过上述范围时,由于油墨接受层容易产生裂纹而不优选。此外,细孔容积、BET比表面的值采用氮气吸附脱离法求出。
另外,形成油墨接受层的情况,通过采用本发明制造方法,油墨接受层的厚度与过去相比自由度增大,即可比过去增厚。考虑高油墨吸收性,优选其干燥涂布量是30g/m2以上,更优选涂布量上限为50g/m2。不足30g/m2的情况,尤其是在深蓝、洋品红、黄的3色油墨中除了黑油墨外,加入多种淡色油墨用于打印机时,不能得到充分的油墨吸收性,即产生油墨溢流,或成为渗色的情况,甚至油墨染料扩散到基材中,有时降低印刷浓度。而,超过50g/m2时,可能产生不能完全抑制产生裂纹的情况。如果是在30g/m2以上,即使是高温高湿环境由于可得到呈现充分油墨吸收性的油墨接受层而优选,干燥涂布量为50g/m2以下时,更难产生油墨接受层的涂布不均,可以制造稳定厚度的油墨接受层而更优选。为了形成油墨接受层,可以通过一次涂布和干燥的工序,也可以通过多次涂布的工序来获得总的干燥涂布量。例如,在两次涂布的工序中,在第1次涂布和干燥之后获得干燥涂布量为20g/m2,在第2次涂布和干燥之后获得干燥涂布量为g/m2,这样就可形成具有干燥涂布量为40g/m2的油墨接受层。
本发明提供的一种方法,即在采用多次涂布形成油墨接受层时,可以获得防色料劣化剂在深度方向上的所定的浓度分布。
本发明的第一、第二表面处理工序使用的涂布液中所含的硼酸、硼酸盐,可以使用与作为前述油墨接受层形成材料使用的相同的硼酸、硼酸盐。着眼于抑制产生裂纹的效果,最优选含有四硼酸钠(硼砂)。
上述说明的油墨接受层、表面处理工序中的各涂布涂的涂布,为了得到如前述的适宜的涂布量,适当选择使用例如,各种刮液器、辊涂器、气刀涂布器、棒涂器、棒刮涂布器、帘形涂布器、槽辊涂布器、采用挤压方式的涂布器、采用滑动加料斗方式的涂布器、施胶机等的各种涂布装置,采用联机、脱机进行涂布,涂布时为了调节涂布液的粘度,可以加热涂布液,也可以加热涂布器头。
涂布后的干燥,例如可以适当选择使用直线隧道式干燥机、半圆形干燥机、空气循环干燥器、正弦曲线空气浮子干燥机等的热风干燥机、利用红外线、加热干燥、微波等的干燥机。
以下,对有关防色料劣化剂外添方法的实施方案进行说明。
以下,对本发明防色料劣化剂进行说明。本发明的所谓防色料劣化剂,是指由于气体及光等使染料劣化,故为保护染料,提高染料耐候性的化合物,可列举受阻胺系化合物、受阻酚系化合物、二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、硫脲系化合物、秋兰姆系化合物、亚磷酸酯系化合物等,但不限定于这些化合物。从耐光性、耐湿性、耐水性等观点考虑,防色料劣化剂中最优选受阻胺系化合物。
作为受阻胺系化合物,优选分子内有下述式(I)所示受阻胺结构的一种以上的化合物。
式中,R1~R4分别单独是C1~C5的低级烷基,最优选是甲基或乙基。R5没有特殊限制,是氢原子、低级烷基、苄基、芳基、乙酰基、烷氧基、苄氧基等。A没有特殊限制,是烷基、烷氧基、氨基、酰胺基、羧基等。另外,A可以是例如丙二酸、己二酸、琥珀酸、癸二酸、马来酸、邻苯二甲酸等的二羧酸的酯,或者是三羧酸或四羧酸的酯等,也可以是与其受阻胺结构连接的基。还有,A可以是具有(甲基)丙烯酸酯基等的乙烯基,该情况也可以是侧链有受阻胺结构的聚合物。
作为溶解本发明防色料劣化剂的有机溶剂,没有特殊限定,可列举醋酸乙酯、醋酸丁酯等的酯类,甲基异丁基酮、甲乙酮、丙酮等的酮类,二乙醚、乙基甲醚等的醚类,异丙醇、甲醇、乙醇等的醇类。根据本发明,优选在涂布含有防色料劣化剂的涂布液之后相继进行快速干燥处理,以使溶剂有效地蒸发而获得防色料劣化剂在深度方向上的所定的分布。例如,溶剂在80℃以上,优选在80℃~180℃的范围可以实现本发明的效果,也可以根据所用的防色料劣化剂的类型来选择。
本发明中,作为向油墨用被记录介质中外添加上述防色料劣化剂的方法,防色料劣化剂溶解于至少1种以上的有机溶剂形成防色料劣化剂溶液,完全溶解后,可涂布在所形成的油墨接受层上。防色料劣化剂的固体成分浓度为0.5~30质量%时容易涂布。从精加工后的油墨用被记录介质的外观上考虑,防色料劣化剂的涂布方式优选对接受面以非接触的涂布方法,可列举口模式涂布、气刀涂布、喷涂等,但没有特殊限定,也可以使用辊涂器、棒涂器、槽辊涂布器等接触式的涂布方法。
在防色料劣化剂完全渗透之前的短时间内进入干燥工序是重要的。优选在10秒钟内、更优选在5秒钟内进入干燥工序。从开始到完成的干燥工序的时间优选在1分钟内,更优选在30秒钟内。为了有效干燥,可以通过控制干燥空气的量来实现。
上述油墨接受层中,作为防色料劣化剂的优选含有量,相对于颜料固体成分优选0.5~10质量%的范围内。通过成为上述的下限以上,可得到充分抑制褪色效果。另外,通过成为上述的上限以下,可以防止引起油墨吸收性的降低。
如图3所示,本发明的防色料劣化剂在相对于距油墨接受层的记录面侧深度方向达30μm的范围内,含上述防色料劣化剂浓度不同的2个部位,这些部位中选优选防色料劣化剂浓度高的高浓度部位,比前述防色料劣化剂浓度低的低浓度部位位于前述油墨接受层深度方向的记录面侧。由此可以充分发挥防着色剂劣化剂的效果。更优选防色料劣化剂比油墨接受层的记录面侧有逐渐减少的浓度分布。由此类似于染料的渗透由于存在防着色剂劣化剂可进一步发挥效果。防着色剂劣化剂的浓度分布最优选在相对于距油墨接受层的记录面深度方向达15μm的位置,有相对于距记录面深度方向有减少的浓度分布。更优选在距记录侧表面深15μm的上部中任意选取10μm厚的区域一直存在防色料劣化剂沿深度方向而呈逐渐减少的浓度分布。例如,防色料劣化剂在深度方向上的浓度分布在表面到10μm深、在3μm~13μm深以及在5μm~15μm深的任一个区域中都呈减少。最优选在记录侧表面深15μm的上部中任意选取5μm厚的区域一直存在防色料劣化剂沿深度方向而呈逐渐减少的浓度分布。例如,防色料劣化剂在深度方向上的浓度分布在表面至5μm深、在3μm~8μm深以及在10μm~15μm深的任一个区域中都呈减少。
在所述任选区域的浓度递减率高于处于15μm深之外的相同深度的递减率。
这里的所谓减少可以是阶段性地,也可以是连续的,两者都可以。防色料劣化剂的最高浓度部位的浓度相对于最低浓度部位的浓度优选是1.5倍以上。如果浓度差是1.5倍以下,则不能发挥其效果防着色剂劣化剂的比例增加,不能得到期望的效果。另外,更优选该浓度差在相对于距油墨接受层的记录面深度方向达15μm的位置存在。
如上所述形成油墨接受层后,可采用铸涂法在油墨接受层的表面形成光泽面。对其制造方法进行说明。所谓铸涂法是将呈润湿状态或有塑性状态的油墨接受层紧贴在被加热的镜面状滚筒(铸涂镜筒)面上,在紧贴的状态下干燥、该镜面转印在油墨接受层表面上的方法,作为代表性的方法有直接法,リウエツト法(间接法)、凝固化三种。这些的铸涂法可以利用任何一种,但如前所述,本发明中油墨用被记录介质的油墨接受层优选使用氧化铝水合物,该情况,优选是由于通过使用リウエット铸涂法可得到高光泽面而更优选。
本发明的油墨用被记录介质的制造方法,还可以增加在基材反面(与形成油墨接受层侧相反侧的面)形成反面层的工序,制造有反面层的油墨用被记录介质。形成反面层,是为了降低印刷前或印刷后产生的卷缩曲采用的有效方法。
如果考虑抑制产生卷曲的效果,最好吸湿时基材表面侧的底涂层和/或油墨接受层产生同样的收缩,优选使用与这些层相同系统的颜料和粘结剂。尤其是更优选用与作为厚层的油墨接受层的形成材料相同系统的颜料和粘结剂,反面层形成可以在第一表面处理之前后、油墨接受层形成后,或铸涂工序后的任何一种情况进行。
此外,制造本发明的油墨用被记录介质的情况,也可以根据需要在上述反面层与基材之间设类似前述底涂层的其他层。该情况反面层侧也可以形成光泽面,可制得正反两面具有光泽面的油墨用被记录介质。此外,若对反面层,或反面层和/或其他层赋予印刷性能则也可以两面印刷。
另外,设反面层时为了抑制油墨接受层同样的裂纹,可以在基材上对反面侧也进行上述第一表面处理/第二表面处理/反面形成,即第一表面处理后进行第二表面处理,基材在维持润湿状态期间进行反面层用涂布液的涂布,进行干燥。但根据情况(即根据反面层产生裂纹的状况),有时可只在第一、第二表面处理的任何一方进行。如上述制造的油墨用被记录介质的构成,作为一个适用例子用如图7的截面模式图表示。即,是原纸1,含有颜料、粘结剂等的底涂层2、底涂层3、含有硼砂涂布液经涂布干燥的表面处理4、含有硼砂的涂布液经涂布的表面处理5、经该表面处理在底涂层/原纸维持湿润状态期间涂布、干燥的油墨接受层6(含水有氧化铝水合物、聚乙烯醇、硼酸等)、含有颜料、粘结剂等的反面层7构成。
[实施例]
以下,列举实施例与比较例更详细地说明本发明,便本发明不受这些例限定。
首先,对本发明中使用的各种物性值的测定方法,和评价方法进行说明。
[施胶度]
把试料裁切成A4尺寸,在气温23℃及湿度50%的条件下分别将5枚试料放置2小时以上,然后按照JIS P8122对每1枚进行施胶度的测定,求5枚的平均值。
[透气度]
把试料在与上述施胶度测定时同样的状态下放置后,按照JIS P8177对每1枚进行测定,求5枚值的平均值。
[见克平滑度]
把试料在与上述测定施胶度时同样的状态下放置后,按照JIS P8119对每1枚进行测定,求5枚的平均值。
<凯勒刚性>
把试料在与上述测定施胶度时同样的状态下放置后,按照J.TappiNo.40对每1枚纵向进行测定,求5枚值的平均值。
<BET比表面积、细孔容积>
把氧化铝水合物充分加热脱气后,通过采用氮气吸附解吸法的装置(カンタクロ-ム公司制、オ-トソ-ブ1)进行测定。BET比表面积的计算采用Brunauer等的方法(参照J.Am.Chem.Soc.,60卷,309,1938年)。细孔容积的计算采用Barrett等的方法(参照J.Am.Chem.Soc.,73卷、373、1951年)
<光泽度>
按照JIS Z8741,使用光泽度计(商品名:VG2000、日本电色工业公司制),测定20度的镜面光泽度。
<图像坚固性>
记录物的制作:使用喷墨方式照片用打印机(商品名:PIXUS 950i佳能公司制),上述各记录介质的记录面上印刷黑、深蓝、洋品红、黄色的100%负载的全部印样用于试验。
<臭氧试验>
耐臭氧性的评价方法使用分光光度计,光谱仪(グレタグマクベス公司制),测定上述记录物试验前的图像浓度与试验后的图像浓度,由下式求浓度残存率。
浓度残存率(%)=试验后的图像浓度/试验前的图像浓度×100
耐臭氧性评价按照以下所述判断标准进行判断。使用臭氧曝晒试验机(スガ试验机公司制)对上述制成的图像进行耐气体曝晒试验。
·试验条件
臭氧浓度:2.0ppm
试验时间:1.5小时
试验层内温度湿度条件:23℃、60%RH
利用臭氧曝晒试验后的图像浓度残存率(%)和目视判断,按下述标准评价耐气体性。
4:Bk浓度残存率为80%以上,其他颜色的浓度残存率为90%以上,与试验前相比色调没变化。
3:Bk浓度残存率70%以上不足80%、其他颜色的浓度残存率80%以上不足90%,与试验前相比色调略有变化(除样品被认定为“1”或“2”的)。
2:Bk浓度残存率不足70%,其他颜色的浓度残存率70%以上不足80%,与试验前相比明鲜地成为其他的色调(除样品被认定为“1”的)。
1:各色的浓度残存率不足70%,与试验前相比明显地变成其他色调。
<第2次臭氧试验>
臭氧试验结束后,使用同样的样品同样地再一次进行同样的臭氧试验。
按照上述判断标准进行判断。
<油墨吸收性>
使用BJF900(佳能公司制),分别印刷作为单色的黄、洋品红、深蓝、黑的每边3cm的正方形的各100%印刷部,和作为2次色的红(黄100%与洋品红100%的2次色)、蓝(洋品红100%与深蓝100%的2次色)、绿(黄100%与深蓝100%的2次色)的每边3cm的正方形的各100%印刷部。通过对印刷部目视观察与指触进行四等级评价。评价标准如下述。
4:刚印刷后,全部2次色图像中油墨不粘手指。
3:刚印刷后,2次色图像有极少的油墨溢流,但短时间内被吸收,且刚印刷后全部单色图像中,油墨不粘手指。
2:刚印刷后,2次色图像有微少的油墨溢流,比评价3的情况更长一点时间才被吸收,且刚印刷后的单色图像中的全部油墨不粘手指。
1:刚印刷后,单色图像中的任何一种油墨都粘手指。
[实施例]
首先,如下述地制作基材。在滤水度450ml CSF(Canadian StandaradFreeness)的阔叶树木片硫酸法纸浆(LBKP)80质量份、滤水度48molCSF的针叶树木片硫酸法纸浆(NBKP)20质量份组成的纸浆中,外添阳离子淀粉0.60质量份、重质碳酸钙10质量份、轻质碳酸钙15质量份、烷基烯酮二聚物0.10质量份、阳离子性聚丙烯酸胺0.03质量份,制备纸料后,使用长网抄纸机进行抄造,进行3段的湿加压,使用多筒式干燥机进行干燥。然后使用施胶压榨装置浸渍氧化淀粉水溶液使固体成分为1.0g/m2,干燥后进行机械压延精加工,得到单位面积重量155g/m2、施胶度100秒、透气度50秒、贝克平滑度30秒、凯勒刚性11.0mN的基材。
然后,在上述得到的基材上,如下述地形成底涂层。首先,作为形成底涂层使用的涂布液,在高岭土(ウルトラホヮィト90 Engelnard公司制)/氧化锌/氢氧化锡按重量比65/10/25组成的填料100质量份、与市售聚丙烯酸系分散剂0.1质量份组成的固体成分浓度70质量%的浆液中,添加市售的苯乙烯-丁二烯系胶乳7质量份,调节成固体成份60质量%得到组合物。然后使用刮涂器把该组合物涂布在基材的两面,进行干燥使干燥涂布量为15g/m2。此后,进行机械在压延精加工(线压150kgf/cm),得到单位面积重量185g/m2,施胶率300秒、透气度3000秒、贝克平滑度200秒、凯勒刚性11.5mN的带底涂层的基材。对裁切的A4尺寸的5枚样品分别测定带底涂层基材的白色度,求其平均值。结果是L*:95、a*:0、b*:-2(作为JIS Z 8729的色调求出)。
对上述得到的底涂层,进行下述的第一及第二的两个工序构成的表面处理。首先,第一表面处理工序中,使用加热到30℃的5质量%的硼砂水溶液作为涂布液,使用槽辊涂布器按每分钟60m/m把该涂布在底涂上使干燥涂布量为0.4g/m2。然后在60℃干燥涂布涂使之固化。接着与上述第一表面处理工序所使用的一样使用加热到30℃的5%的硼砂水溶液,使用气刀涂布器按每分钟30m速度涂布该涂布液,使湿涂布量为10g/m2(干燥时的涂布量是0.5g/m2)。目视观察该涂布量,结果在底涂层上第二表面处理工序中所赋予的涂布液不溢流,恰好是浸渍的状态。
然后,形成油墨接受层,但上述第二表面处理工序中的涂布后,即,涂布液浸渍到底涂层中后立即直接在底涂层上形成油墨接受层。此时,形成油墨接受层使用的涂布液及涂布方法等如下述。
使作为氧化铝水合物A的Disperal HP13(サソ-ル公司制)分散在水(作为对氧化铝的灰尘对策优选纯水)中使用固体成分为5质量%,然后再向其中加入盐酸,把pH值调节到4后搅拌一会儿。然后边搅拌该分散液边升温到95℃,在该温度下保持4小时。再仍保持该温度用苛性钠将pH值调节到10,进行10小时搅拌,然后将分散液的温度恢复到室温,把pH值调节到7~8。再进行脱盐处理,接着添加醋酸进行解胶处理,得到胶体溶胶。将胶体溶胶干燥后采用X射线衍射测定所得氧化铝水合物B的结果呈现勃姆石结构(类似勃姆石)。此外,此时的BET比表面积是143g/m2,细孔容积是0.8cm3/g,电子显微镜下的观察是平板状。
另外,把聚乙烯醇JM-23(日本醋酸乙烯ビポバ-ル公司制)溶解于水(作为对氧化铝的灰尘对策优选纯水)中,得到固体成分9质量%的水溶液。再把上述制得的氧化铝水合物B的胶体溶胶浓缩制备22.5质量%的分散液,再添加3%硼酸水溶液,使之相对于氧化铝水合物B的固体成分按硼酸固体成分换算为0.50质量%。然后使用静力混合器将所得到的含有硼酸氧化铝水合物与先前制备的聚乙醇水溶液进行混合,使氧化铝水合物固体成分与聚乙烯固体成分的比为100∶8,紧接着把该混合液作为油墨接受层用的涂布液,使用口模式涂布器按每分钟30m的速度涂布该涂布液,使干燥涂布量为35g/m2。然后,在170℃干燥形成油墨接受层。
然后,在与基材所设油墨接受层相反侧的面的底涂层上如下述地形成反面层。使作为氧化铝水合物的Disperal HP13/2(サソ-ル公司制)分散于水(作为对氧化铝的灰尘对策优选纯水)中使固体成分为18质量%,然后实施离心分离处理。使用静力混合器把该分散液,与形成油墨接受层所用相同的聚乙烯醇水溶液进行混合使氧化铝水合物固体成分与聚乙烯醇固体成分的比为100∶9之后,立即使用口模涂布器按每分钟35m速度进行涂布使干燥涂布量为23g/m2。再在170℃干燥形成反面层。
通过在这些层中的硼[B]量来推测在第1层区域与第2层区域之间的交联度的差。这里,为了测定第1层区域和第2层区域中的硼[B]量,第1层区域中的硼[B]量被认为是形成油墨接受层的涂布液中的硼[B]量,第2层区域中的硼[B]量被认为是渗透到第2层区域的硼[B]量或是第2表面处理液中的硼[B]量。这里,第1层区域含的硼[B]量是2.61×10-3mol/m2,因第2层区域为9.94×10-3mol/m2,故第2层区域含的硼[B]量应为第1层区域所含硼[B]量的3.8倍。再者,第1层区域所含的硼[B]量由下述式进行计算。
(油墨接受层干燥涂布量:35)×(硼酸量:22.5×0.5%)/{(硼酸量:22.5×0.5%)+(PVA量:22.5×8/100)+(氧化铝水合物量:22.5)}=0.16g/m2。
0.16/(硼酸1mol分子量:6.18)=2.61×10-3mol/m2
另外,第2层区域所含的硼[B]量由下述式进行计算。{(第二表面处理的干燥涂布量:0.5)/(硼砂1mol分子量:201.2)}×(硼砂每1mol的B的mol数:4)=9.94×10-3mol/m2
这里,硼砂1mol分子量,由于硼砂相对于底涂层成浸渍状态,即干燥状态的状态,故把硼砂作为Na2B4O7进行计算。
然后,使用辊式涂布器在所设的油墨接受层上涂布表1所示的受阻胺化合物アデカスタブLA-63P(旭电化工业公司)的5质量%MIBK(甲基异丁基酮)溶液后,使用迈耶棒刮去剩余部分按每分钟60m进行涂布使涂布量为1.3g/m2,即相对于固体成分为4质量%。并在涂布后5秒钟以内在110℃干燥20秒钟得到所期望的油墨用被记录介质。
采用以下的方法测定所得油墨用被记录介质中的受阻胺的浓度分布。使用薄片切片机切得油墨用被记录介质的截面用于测定。
在下述条件下进行FI-IR显微透过测定的在线分析。
测定装置:Spectrum One(Perkin-elmer公司制)孔径:98×14μm
在线分析条件:120scan/1step 1μm/1step
测定波长:1730cm-1(在外添受阻胺前后测定IR、观测外添前观测不到的受阻胺产生的吸收。参照图8A、8B)。
把所得的受阻胺化合物在油墨接受层的深度方向的吸光度变化示于图9。测定装置的孔径由于有14μm,测定是从最初记录面侧7μm的深度处在14μm宽进行按逐步每1μm地移向深度方向测定到28μm处。由图9看出此时的吸光度随着向深度方向进行而减少。该吸光度的变化成为连续减少到深度15μm位置的变化区域和从15μm深度位置吸光度变化几乎等同的定量区域。因此在到15μm的范围由于有浓度分布而提高吸收效率,可进一步提高防色料劣化剂的效果。此外,在深度方向10μm厚范围内如果有浓度分布,由于实质上可形成陡梯度的分布可以使吸收效率与防色料劣化剂的分布成为理想的状态,而,从记录面看,如果在到15μm的范围内浓度分布的条件作为前提则成为更好的状态。深度方向5μm厚的范围内若有浓度分布,同样地成为理想的状态。另外最高吸光度为最低吸光度的约1.8倍。因此说明受阻胺的最高浓度部位有最低浓度部位的约1.8倍。这样说明受阻胺化合物具有浓度分布。
[实施例2]
除了把受阻胺化合物改成表1所示的硫脲化合物ノクセラ-EVR(大内新兴化学公司制)以外,其他与实施例1同样地进行制作,得到本实施例的油墨用被记录介质。另外与实施例1同样地通过进行IR测定确认硫脲化合物具有与实施例1相同的浓度分布。
[实施例3]
除了把受阻胺化合物改成表1所示的受阻酚化合物Sumilizer MDP-9(住友化学公司制)以外,其他与实施例1同样地进行制作,得到本实施例的油墨用被记录介质。另外与实施例1同样地通过进行IR测定确认受阻酚化合物具有与实施例1相同的浓度分布。
[实施例4]
除了把受阻胺化合物的添加量改成相对于颜料固体成为0.5质量%以外,其他与实施例1同样地进行制作得到本实施例的油墨用被记录介质。另外与实施例1同样地通过进行IR测定确认受阻胺化合物具有与实施例1相同的浓度分布。
[实施例5]
除了把受阻胺化合物的添加量改成相对于颜料固体成分为10质量%以外,其他与实施例1同样进行制作得到本实施例的油墨用被记录介质。另外与实施例1同样地通过进行IR测定确认受阻胺化合物具有与实施例1相同的浓度分布。
[实施例6]
对实施例1的油墨接受层表面,采用里维特铸涂法如下述地形成光泽面。首先把作为再湿液的水均匀地赋予卷筒使油墨接受层润湿,该润湿状态与具有加热到100℃镜面的滚筒贴紧,按每分钟30m进行干燥,得到本实施例的油墨用被记录介质。油墨接受层表面光泽度是32%。另外与实施例1同样地通过进行IR测定确认受阻胺化合物具有与实施例1相同的浓度分布。
[实施例7]
除了对实施例3制成的油墨用被记录介质,使受阻胺的外添工序与铸涂工序的顺序相反以外,其他完全同样地进行得到本实施例的油墨用被记录介质。油墨接受层表面光泽度是29%。另外与实施例1同样地通过进行IR测定确定受到阻胺化合物具有与实施例1相同的浓度分布。
[实施例8]
为了替代实施例1形成的含有氧化铝水合物的油墨接受层,除了如下述地形成含有二氧化硅的油墨接受层以外,其他与实施例1同样地制得本实施例的被记录介质。油墨接受层用涂布液使用的组合物,使用平均粒子径80nm的阳离子性胶体二氧化硅(商品名:スノ-テックス-ZK、日产化学工业公司制)100质量份,市售非离子性丙烯酸乳液3质量份、与实施例1所使用同样的聚乙烯醇7质量份组成的组合物。调节该组合物使固体成分浓度为25%,使用辊式涂布器进行涂布使干燥涂布量为30g/m2,然后进行干燥。其他工序与实施例1同样地进行,制得本实施例的被记录介质。另外与实施例1同样地通过进行IR测定确认受阻胺化合物具有与实施例1相同的浓度分布。
[实施例9]
除了不进行实施例1的第一表面处理工序及把第二表面处理工序使用的硼砂水溶液量改成湿涂布量5.2g/m2以外,其他与实施例1同样地制得被记录介质。即本记录介质在第2表面处理工序中使用的硼[B]量变为5.22×10-3mol/m2。另外与实施例同样地通过进行IR测定确认受阻胺化合物具有与实施例1相同的浓度分布。另外表明该浓度分布最高浓度部位为最低浓度部位的1.49倍。
[实施例10]
除了不进行实施例1的第一、第二表面处理2个工序外,其他与实施例1同样地制得油墨用被记录介质。另外与本实施例1同样地通过进行IR测定确定受阻胺化合物具有浓度分布。此外表明该浓度分布最高浓度部位为最低浓度部位的1.40倍。
[比较例1]
除了不进行实施例1的受阻胺化合物的外添加以外,其他与实施例1同样地制得油墨用被记录介质。
[比较例2]
除了不进行实施例1的第一、第二表面处理2个工序、省去防着色剂劣化剂涂布后的干燥,进行自然干燥以外,其他与实施例1同样地制得油墨用被记录介质。另外与实施例1同地进行IR测定的结果,对总厚度方向呈现大约0.05定量的吸光度,表明外添加的受阻胺化合物均匀地进行分散。
[比较例3]
除了把实施例1的受阻胺化合物的外添加方法改成从有机溶剂的上部把如下所述的受阻胺化合物酸处理液混合到形成油墨接受层用的涂布液中的方法以外,其他同样地进行制得油墨用被记录介质。
首先,使用相对于受阻胺化合物LA-63P(旭电化公司制)的碱量的1.05倍当量的酸制备受阻胺化合物酸处理液,使受阻胺的量为全部的35重量%。然后除了把实施例1的受阻胺化合物的外添加方法改成从有机溶剂的上部把上述的受阻胺化合物酸处理液混合到形成油墨接受层用的涂布液中的方法以外,其他同样地制得油墨用被记录介质。再有,把受阻胺化合物的酸处理液混合到形成油墨接受层用的涂布液中搅拌调节涂布液使之相对于氧化铝水合物固体成分为4重量%。
与实施例1同样地进行IR测定的结果没有浓度分布,表明受阻胺化合物在油墨接受层中均匀地进行分散。
[比较例4]
除了比较例3中把受阻胺的酸处理液改成LX-332(旭电化公司制)受阻胺乳化物以外,其他完全同样地进行制作,制得油墨用被记录介质。另外通过与实施例1同样的IR测定,表明没有浓度分布,受阻胺化合均匀地进行分散。
[比较例5]
除了比较例2中,把受阻胺化合物改成受阻酚系化合物SumilizerMDP-9(住友化学)与受阻胺LA-63P(旭电化)为1∶3(重量比)的混合物以外,其他完全同样地进行制作得到油墨用被记录介质。另外通过与实施例1同样的IR测定表明没有浓度分布,受阻胺化合物与受阻酚化合物均匀地进行分散。
将上述实施例、比较例中的臭氧试验、第2次臭氧试验、及吸收性的评价结构示于表2。
表2
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
臭氧试验 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
第2次臭氧试验 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 |
吸收性 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3 |
实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | |
臭氧试验 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
第2次臭氧试验 | 4 | 4 | 4 | 3 | 2 |
吸收性 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3 |
比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | 比较例5 | |
臭氧试验 | 1 | 3 | 2 | 3 | 4 |
第2次臭氧试验 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
吸收性 | 4 | 2 | 3 | 3 | 2 |
Claims (15)
1.油墨用被记录介质,其特征是在构成记录面,设有含保持油墨色料用的颜料、该颜料的粘结剂与防色料劣化剂的油墨接受层的油墨用被记录介质中,在相对于距前述油墨接受层的记录面侧深度方向达30μm的范围内,含前述防色料劣化剂相对地浓度高的高浓度部位和相对地浓度低的低浓度部位,前述高浓度部位比前述低浓度部位位于记录面侧。
2.权利要求1所述的油墨用被记录介质,其中,前述油墨接受层中,相对于前述颜料100质量份含有前述防色料劣化剂0.5~10质量份。
3.权利要求1所述的油墨用被记录介质,其中,前述油墨接受层所含的前述防色料劣化剂的最高浓度部位的浓度相对于最低浓度部位的浓度在1.5倍以上。
4.权利要求1所述的油墨用被记录介质,其特征是在相对于距前述油墨接受层的记录面深度方向到15μm的范围内,至少前述防色料劣化剂的浓度相对于沿记录面深度方向存在减少的浓度分布。
5.权利要求4所述的油墨用被记录介质,其特征是在距前述油墨接受层的深度方向任意选取10μm厚的范围内,至少前述防色料劣化剂的浓度相对于沿记录面深度方向存在减少的浓度分布。
6.权利要求4所述的油墨用被记录介质,其特征是在距前述油墨接受层的深度方向任意选取5μm厚的范围内,至少前述防色料劣化剂的浓度相对于沿记录面深度方向存在减少的浓度分布。
7.权利要求1所述的油墨用被记录介质,其中,前述油墨接受层通过将含作为前述颜料的氧化铝水合物和作为前述粘结剂的聚乙烯醇、及作为交联剂的原硼酸的涂布液涂布在含有四硼酸盐的湿润表面上而形成。
8.权利要求1所述的记录用被记录介质,前特征在于前述防色料劣化剂是受阻胺化合物。
9.权利要求1所述的油墨用被记录介质,其中前述油墨接受层的干燥涂布量是30g/m2以上。
10.权利要求1所述的油墨用被记录介质,其中,前述油墨接受层通过涂布在吸收性支持体上而形成。
11.油墨用被记录介质的制造方法,其特征是形成如下的油墨接受层:构成记录面,设有含保持油墨色料用的颜料、该颜料的粘结剂与防色料劣化剂的油墨接受层的油墨用被记录介质中,相对于距前述油墨接受层的记录面侧深度方向,含前述防色料劣化剂相对地浓度高的高浓度部位和相对地浓度低的低浓度部位,前述高浓度部位比前述低浓度部位位于记录面侧的油墨接受层。
12.油墨被记录介质的制造方法,其特征是在构成记录面,设有含保持油墨色料用的颜料、该颜料的粘结剂与防色料劣化剂的油墨接受层的油墨用被记录介质的制造方法中,有形成含使前述粘结剂进行交联的交联剂的湿润表面的工序,从前述油墨接受层的表面涂布含前述防色料劣化剂的涂布液的工序,及对该涂布工序之后接着进行干燥形成防劣化剂分布的工序。
13.权利要求11或12的任何一项所述的油墨用被记录介质的制造方法,其中,前述润湿表面,是在构成前述油墨用被记录介质的基材的、涂布有含前述交联剂的前处理液后进行干燥固化成的处理表面上,涂布含前述交联剂液体的液面。
14.权利要求11或12的任何一项所述的油墨用被记录介质的制造方法,其中,前述颜料含氧化铝水合物,前述油墨接受层的干燥涂布量是30g/m2以上。
15.权利要求11或12所述的油墨用被记录介质的制造方法,其中,涂布含前述防色料劣化剂涂布液的工序之后接着有100℃以上的快速干燥工序。
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