CN1642751A - 喷墨记录用铸涂纸的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种喷墨记录用铸涂纸的制造方法，在原纸上涂布含有颜料和粘结剂树脂的涂布液后，在处于湿润状态的涂布层上，涂敷具有使粘结剂树脂凝固的作用的处理液而使铸涂层凝固后，接着将处于湿润状态的凝固的铸涂层压紧在加热后的镜面滚筒的表面上，经过干燥，得到设有作为记录层的铸涂层的喷墨记录用铸涂纸。本发明中，作为施加处理液的方式，采用用原纸抱住辊，使辊与处于湿润状态的涂布层接触，在涂布层与辊接触的前后两侧形成前述处理液的储液池的双储液池法。

Description

喷墨记录用铸涂纸的制造方法
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录用纸的制造方法，特别涉及可获得银盐照片一般的光泽度且裁切时产生的纸粉量少的喷墨记录用铸涂纸的制造方法。
背景技术
一般，喷墨(ink jet)记录方式是由各种机构喷出小滴墨水，使其附着在记录纸上形成点而进行记录的，与针式(dot impact)的记录方式相比，没有噪音，而且具有容易实现全彩色化，并可高速打印等优点。
近来，随着高分辨率的数字视频、数字照相机、扫描仪及个人计算机的普及，处理高精细图像的机会增多，与之相对应，随着近年喷墨打印机的高性能化推进，用喷墨打印机可输出银盐照片一般的图像。因此，用喷墨打印机输出上述高精细图像情况增多。随之，对记录媒体的要求特性呈现多样化，其中，对于喷墨记录媒体，具有银盐照片一般的光泽度、且可记录高品质图像的要求增高。
已经提出有通过铸涂法制造满足上述特性、可进行高品质记录的喷墨记录用纸的方法(特开昭62-95285号、63-264391号、特开平2-274587号、5-59694号公报等)。这些可实现高品质记录的喷墨记录用铸涂纸中，通过使记录层密度较低，来实现作为高品质基础的高吸收性。
但是，上述喷墨记录用铸涂纸中，由于铸涂层的密度低(多孔)，因此与一般的印刷用铸涂纸的铸涂层相比，其强度弱。特别是，由于含有作为颜料的氧化铝且含有作为粘结剂(粘合剂)的聚乙烯醇的铸涂层的透明性好，且光泽度好，因此最适用于喷墨记录，但与采用其它颜料和粘合剂时相比，表面强度差，裁切及处理时涂布层容易脱落，成为纸粉产生的原因。如果纸粉附着在记录纸的记录层表面等上，则在用喷墨打印机进行记录时，会产生图像缺陷。若为了提高铸涂层的强度而提高粘结剂的含有率，则墨水吸收性不足。因此，希望有墨水吸收性好且纸粉很少产生的喷墨记录用铸涂纸。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种用于获得喷墨记录用铸涂纸的方法，其墨水吸收性及喷墨记录特性良好，且裁切时等的纸粉产生量少。
用下述的喷墨记录用铸涂纸的制造方法来实现了本发明的上述目的，即，在原纸上涂布含有颜料和粘结剂树脂的涂布液后，在处于湿润状态的涂布层上，涂敷具有使粘结剂树脂凝固的作用的处理液而使涂布层凝固后，将处于湿润状态的该凝固的涂布层压紧在加热的镜面滚筒的表面上，经过干燥，得到设有铸涂层的喷墨记录用铸涂纸，其特征在于，在涂敷处理液时，用原纸抱住辊，使辊与湿润状态的涂布层接触，在该涂布层与辊接触的前后两侧，形成前述处理液的储液池。
向上述储液池供给处理液时，最好从供给处理液的前述辊的上方沿着该辊供给处理液。而且，涂布液中最好至少含有分别作为颜料及粘结剂树脂的γ-氧化铝及聚乙烯醇。
附图说明
图1是本发明中使用的凝固法铸涂机的模式图。
图2是凝固部的放大图。
图3是有多个处理液供给装置时的示意图。
图4是处理液供给装置带有导引部件的情况的示意图。
图中的符号1表示辊，2表示设有涂布层的原纸，3表示处理液的储液池，4表示处理液供给装置，5表示导引部件。
具体实施方式
下面，参照附图具体说明本发明。图2是将处理液供给涂布层时的示意图。本发明中，用设有湿润状态的涂布层的原纸2捧住辊1，在辊1与涂布层接触部分的前后两处形成处理液的储液池3，向涂布层供给处理液。下面，将这种供给处理液的方法称为双储液池法。
在现有的凝固铸造法中，仅在位于纸张的进入方向的一侧(前侧)形成处理液的储液池(液槽)(下面，将这种处理液的供给方法称为单储液池法)，而在本发明中，在纸张的进入方向的相反侧(后侧)也形成处理液的储液池。
在本发明中，通过上述双储液池法供给处理液，提高与现有的墨水吸收性难以两全的喷墨抛光层的强度。另外，本发明尤其对含有氧化铝和聚乙烯醇的铸涂层效果显著。
(原纸)
在本发明中，作为原纸，主要采用由纸浆和填料构成的纸(涂布纸、未涂布纸等)。作为前述纸的原料纸浆，可将化学纸浆(针叶树晒干或未晒的牛皮纸浆、阔叶树的晒干或未晒的牛皮纸浆等)、机械纸浆(机制木浆、预热法木片磨木浆、预浸预热木片磨木浆等)、脱墨纸浆等单独或以任意比例混合使用。此外，前述纸的pH值可以是酸性、中性或碱性的任一种。而且，为了提高纸的不透明度，纸中也可以含有填料。作为上述填料，可以使用水合硅酸、二氧化硅、滑石粉、高岭土、粘土、碳酸钙、氧化钛、合成树脂填料等公知填料。
(颜料)
用于本发明的记录层的颜料，可采用现有涂布纸中使用的颜料等公知的无机或有机微粒。特别是从提高喷墨记录适性的观点出发，最好采用氧化铝。上述氧化铝是通过烧制氢氧化铝等而得到的铝的氧化物。氧化铝的结晶形态公知的有多种，例如可以是α-氧化铝，β-氧化铝，γ-氧化铝等。在本发明中，从提高图像部的耐磨性的观点出发，最好采用γ-氧化铝。本发明中，在不损害光泽度和喷墨记录时的显色性的范围内，可以兼用例如α型结晶形的氧化铝，θ型结晶形的氧化铝、合成二氧化硅、高岭土、滑石粉、碳酸钙、二氧化钛、粘土或氧化锌等其它颜料。
(粘结剂树脂)
作为本发明的记录层所采用的粘结剂树脂，可以使用现有的涂布纸中使用的公知树脂(天然树脂、合成树脂等)。本发明中，特别是从墨水的显色性的观点出发，最好采用聚乙烯醇。只要聚乙烯醇与处理液充分反应即可，至于皂化度、聚合度，则可适当选择使用。除了聚乙烯醇以外，在不损害本发明效果的范围内，也可以配合氧化淀粉、酯化淀粉等淀粉类、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素衍生物，聚乙烯吡咯烷、酪蛋白、明胶、大豆蛋白、苯乙烯丙烯树脂及其衍生物，苯乙烯-丁二烯胶乳、丙烯乳胶、乙酸乙烯乳胶、聚氯乙烯乳胶、聚氨酯乳胶、尿素乳胶、醇酸乳胶及它们的衍生物等。而且，记录层中的树脂成分的配合量，最好在100份重量的颜料中占5份重量～30份重量，但只要可获得涂布层所需的强度，树脂成分的配合量没有特别的限制。
(处理液)
作为本发明中用于凝固的处理液，可以使用任何一种含有具有使上述粘结剂树脂凝固的作用的化合物的水溶液。特别是粘结剂树脂是聚乙烯醇时，最好是含有硼酸或硼酸盐的处理液。作为上述硼酸盐，可以是例如硼砂、原硼酸盐、二硼酸盐、偏硼酸盐、五硼酸盐及八硼酸盐，但并不限于上述硼酸盐。从容易获得和低成本的观点出发，最好采用硼砂。硼酸及硼酸盐可以分别单独使用，也可以混合多种使用。
如果在处理液中仅使用硼酸盐，则由于涂布层中的聚乙烯醇过度凝固，当通过加压辊将涂布层压紧在加热后的镜面滚筒上，并进行干燥时，不能充分仿形滚筒表面的光泽面，难以获得良好的光泽面。即使处理液中的硼酸盐的浓度降低，由于聚乙烯醇的凝固程度没有变化，因此难以获得良好的光泽面。
另一方面，如果在处理液中单独使用硼酸，则由于涂布层中的聚乙烯醇的凝固不充分，因此半凝固的涂布层会附着在凝固液供给辊上，难以获得良好的记录层。如果提高处理液中的硼酸浓度，则会存在聚乙烯醇过度凝固的倾向，但由于硼酸的溶解度低，因此很难按照所需程度凝固。
混合使用硼酸盐和硼酸，易于适度地凝固为固体，可获得具有良好光泽度的喷墨记录用铸涂纸。而且，与单独使用硼酸时相比，混合硼酸盐和硼酸可提高硼酸对水的溶解度，因此容易调整聚乙烯醇的凝固状态。
本发明中，处理液中的硼酸盐与硼酸的重量配合比(硼酸盐/硼酸)最好为0.25/1～2/1。如果硼酸的比例大，则会导致涂布层中的聚乙烯醇的凝固不充分，半凝固的铸涂层会附着在凝固液供给辊上，难以获得良好的记录层。另一方面，如果硼酸盐的比例过大，则涂布层中的聚乙烯醇过分凝固，会降低铸涂纸表面的光泽度，并且容易出现光泽不均匀的现象。
可根据需要，适当地调整具有使粘结剂树脂凝固的作用的化合物在处理液中的浓度。提高处理液中的具有使粘结剂树脂凝固的作用的化合物的浓度，可提高铸涂层的强度。但是，如果前述化合物的浓度过高，则粘结剂树脂的凝固程度加强，光泽不够且处理液的稳定性差。
(剥离剂)
可根据需要，在用于形成铸涂层的涂布液和处理液中添加剥离剂。添加的剥离剂的熔点较好为90～150℃，更好是95～120℃。按照上述范围，由于剥离剂的熔点与镜面加工的金属表面温度基本相同，因此可最大限度地发挥剥离剂的能力。只要剥离剂具有上述特性，不用特别限定。较好的剥离剂有聚乙烯系的石蜡胶乳液。
可根据需要，在本发明中使用的涂布液和处理液中适当地添加颜料分散剂、保水剂、增粘剂、消泡剂、防腐剂、着色剂、耐水化剂(耐水化剤)、润湿剂、荧光染料、紫外线吸收剂、阳离子性高分子电解质等。
在原纸上涂布涂布液时，可适当地选择使用片刮刀涂布器、气刀涂布器、辊式涂布器、刷式涂布器、吻合涂布器(キスコ一タ一)、挤压涂布器、幕式涂布器、染色涂布器(ダイコ一タ一)、杆式涂布器、凹版式涂布器、逗号式涂布器(コンマ一コ一タ一)等公知的涂料机。
铸涂层的涂布量在能覆盖原纸表面且获得充分的墨水吸收性的范围内可任意调整，但从兼顾记录密度及墨水吸收性的观点出发，最好每面的涂料量按固体成分计算为5～30g/m2。如果超过30g/m2，则从镜面滚筒剥离的剥离性差，会产生涂布层附着在镜面滚筒上等问题。需要较多涂布量时，可在原纸与记录层之间设置底层。
而且，如果涂布处理液时的记录层干燥，则难以在记录层上仿形镜面滚筒的表面，表面的微小凹凸较多，因此难以获得银盐照片一般的光泽度。
本发明中，作为向储液池供给处理液的方法，可以采用公知的技术。本发明中，最好是从处理液供给辊的上方，沿着前述辊，向储液池供给处理液。沿着辊供给处理液的方法没有特别的限制，可从公知的方法(例如喷雾方式、喷淋方式、幕方式等)中适当地选用(图2、图3)。进而，可沿着导引处理液的部件，在辊的两侧形成储液池(图4)。本发明中的所谓储液池是指形成在处理液供给辊与涂布纸之间的液槽。另外，多余的处理液最好向涂布纸的两端部方向流出。
实施例
下面，用实施例更详细地说明本发明，但是本发明并不限于此。另外，只要没有特别说明，下述“份”和“％”分别表示“重量份”和“重量％”。
实施例1
向由100份打浆度为285ml的阔叶树晒干的牛皮纸浆(L-BKP)制成的纸浆生料中，添加滑石粉10重量份、硫酸铝1.0重量份、合成上胶剂0.1重量份、及成品率提高剂0.02重量份。用抄纸机抄纸形成支持体时，在两面上涂布淀粉，使得每面的固体成分为2.5g/m2，从而获得纸的定量为142g/m2的原纸。用片刮刀涂布机在该原纸上涂布下述涂布液A，使得每面的涂料量为8g/m2，并在140℃下送风干燥。接着，用辊式涂布器在涂布有涂布液A的面上，涂布20g/m2的下述涂布液B，在涂布层处于湿润状态下，用下述凝固液C通过双储液池法使铸涂层中的聚乙烯醇凝固，此后，在通过压力辊加热的镜面加工面上，压接铸涂层而进行镜面仿形(写し取る)，从而获得180g/m2的喷墨记录用铸涂纸。另外，凝固部中，凝固液C从凝固液供给辊的上方幕状地流下(幕方式)，在凝固液供给辊的两侧形成凝固液的储液池。
涂布液A：作为颜料，在100份合成二氧化硅(フアインシ一ルX-37：トクヤマ公司制造)中配合胶乳(LX438C：住友化学工业公司制造的商品名)5份、聚乙烯醇(PVA117：クラレ公司制造的商品名)20份及上胶剂(ポリマロン360：荒川化学工业公司制造的商品名)5份，调制成浓度20％的水性涂布液。
涂布液B：作为颜料，使用高纯度氧化铝(UA5605：昭和电工公司制造)50份和高纯度氧化铝(AKP-G015：住友化学工业公司制造的商品名)50份；作为粘合剂，以聚合度为2400的聚乙烯醇A(クラレ224：クラレ公司制造的商品名)∶聚合度为2600的聚乙烯醇B(MA26GP：信越化学公司制造的商品名)＝1∶1配合合计10份，调制成浓度为30％的涂布液。
处理液(以下称为凝固液)C：硼砂/硼酸的比例设为1/1，将硼砂及硼酸的合计浓度按Na2B4O7及H3BO3计算设为1％，配合脱模剂(FL-48C：东邦化学工业公司制造)0.2％，调整凝固液。
实施例2
除了在实施例1的处理液C中，将硼砂及硼酸的合计浓度按Na2B4O7及H3BO3计算设为2％以外，通过与实施例1同样的设置得到喷墨记录用铸涂纸。
实施例3
除了在实施例1的处理液C中将硼砂及硼酸的合计浓度按Na2B4O7及H3BO3计算而设为4％以外，通过与实施例1同样的设置得到喷墨记录用铸涂纸。
实施例4
除了将实施例2中使用的涂布液B的颜料设为高纯度的氧化铝(UA5605：昭和电工公司制造)75份和二氧化硅(silo-jet703C：グレ一スジヤパン公司制造)25份之外，通过与实施例2同样的设置得到喷墨记录用铸涂纸。
实施例5
除了将实施例1的C液中所使用的硼砂/硼酸的比例设为1/2，将硼砂及硼酸的合计浓度按Na2B4O7和H3BO3计算而设为4％之外，通过与实施例1同样设置得到喷墨记录用铸涂纸。
比较例1
除了用单储液池法来代替实施例1中使用的双储液池法以外，通过与实施例1同样的设置得到喷墨记录用铸涂纸。
比较例2
除了用单储液池法来代替实施例2中使用的双储液池法以外，通过与实施例2同样的设置得到喷墨记录用铸涂纸。
比较例3
除了用单储液池法来代替实施例3中使用的双储液池法以外，通过与实施例3同样的设置得到喷墨记录用铸涂纸。
比较例4
除了用单储液池法来代替实施例4中使用的双储液池法以外，通过与实施例4同样的设置得到喷墨记录用铸涂纸。
比较例5
除了用单储液池法来代替实施例5中使用的双储液池法以外，通过与实施例5同样的设置得到喷墨记录用铸涂纸。
对通过实施例1～5及比较例1～5得到的喷墨记录用铸涂纸，测评制造时的涂布性能、光泽度及纸粉。结果如表1所示。
(1)涂布性能
在用铸涂器涂布时，通过目测评价凝固液供给辊的粘赃程度。
○：凝固液供给辊没有粘脏
△：由于凝固不充分，涂布层少量转移到凝固液供给辊表面。
×：由于凝固不充分，涂布层大量转移到凝固液供给辊表面。
(2)光泽度
通过目测评价铸涂纸表面的光泽度。
○：透明感好的光泽度
△：暗淡的光泽度
×：光泽度低或涂料不均匀
(3)纸粉产生量
用未使用的NT裁切机(A-300：エヌテイ一公司制造的商品名)的刀刃切断A4横幅(21cm)20次时产生的纸粉量。
○：纸粉量在10mg以下
△：纸粉量在10mg以上，20mg以下
×：纸粉量在20mg以上
(表1)
    凝固液 凝固液浓度％  涂布性能   光泽度  纸粉产生量
    实施例1     双储液池     1     ○     ○     △
    实施例2     双储液池     2     ○     ○     ○
    实施例3     双储液池     4     ○     ○     ○
    实施例4     双储液池     2     ○     ○     ○
    实施例5     双储液池     4     ○     ○     ○
    比较例1     单储液池     1     ×     ×     ×
    比较例2     单储液池     2     △     △     ×
    比较例3     单储液池     4     ○     ○     ×
    比较例4     单储液池     2     △     △     ×
    比较例5     单储液池     4     △     △     ×
从表1可知，用双储液池方式供给凝固液的本发明的喷墨记录用铸涂纸，纸粉产生量少。另一方面，用单储液池方式供给凝固液的比较例1～5的喷墨记录用铸涂纸，即使增大硼砂/硼酸的浓度，仍然产生较多纸粉。
产业上的可利用性
根据本发明，可容易获得墨水吸收性及喷墨记录特性良好的同时裁切时纸粉产生量少的喷墨记录用铸涂纸，因此本发明在产业上十分有用。

Claims (6)

1、一种喷墨记录用铸涂纸的制造方法，在原纸上涂布含有颜料和粘结剂树脂的涂布液后，在处于湿润状态的涂布层上，涂敷具有使粘结剂树脂凝固的作用的处理液而使涂布层凝固后，将处于湿润状态的该凝固的涂布层压紧在加热的镜面滚筒的表面上，经过干燥，得到设有铸涂层的喷墨记录用铸涂纸，其特征在于，在涂敷处理液时，用原纸抱住辊，使辊与湿润状态的涂布层接触，在该涂布层与辊接触的前后两侧，形成前述处理液的储液池。
2、如权利要求1所述的喷墨记录用铸涂纸的制造方法，其特征在于，从处理液供给辊的上方沿着该辊向储液池供给前述处理液。
3、如权利要求1所述的喷墨记录用铸涂纸的制造方法，其特征在于，前述涂布液中含有作为颜料的氧化铝，并且含有作为粘结剂树脂的聚乙烯醇。
4、如权利要求3所述的喷墨记录用铸涂纸的制造方法，其特征在于，前述处理液是含有硼酸盐和硼酸的凝固液。
5、如权利要求4所述的喷墨记录用铸涂纸的制造方法，其特征在于，前述硼酸盐与硼酸的重量比(硼酸盐/硼酸)为0.25/1～2/1。
6、如权利要求1所述的喷墨记录用铸涂纸的制造方法，其特征在于，前述涂布液和/或处理液中含有熔点为90℃～150℃的剥离剂。
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