CN1802262A - 喷墨记录片材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种喷墨记录片材,其在支撑体的至少一面上,设置有含有采用湿法制造的平均粒径为0.5μm以下的微细二氧化硅和碱金属盐或碱土金属盐等电解质以及聚乙烯醇的多孔质油墨接受层,并且设置有光泽显现层。该喷墨记录片材具有照片打印纸风格的光泽,油墨吸收速度和油墨吸收量良好,而且在喷墨接受层制造工序中不存在干燥时产生龟裂而成膜不良的优良特性,适合用作喷墨打印机用记录片材。

Description

喷墨记录片材
技术区域
本发明涉及一种喷墨记录片材,特别涉及一种具有照片打印纸风格的光泽、兼备较高的油墨吸收速度和油墨吸收量、油墨接受层不发生龟裂的喷墨记录片材。
背景技术
喷墨记录方式因为可以使用简易装置进行廉价彩色印刷,因而是一种适合个人使用的记录方式,在办公室和家庭的打印用途中得以快速普及。由于近年来实现了全彩色化和高分辨度化,画质得到快速改善,以作为彩色图像的简单输出形式倍受关注,被认为是替代银盐照相的最有力的方式之一。因此,对于与银盐照相相当的具有高画质和高光泽的喷墨记录片材的要求越来越高。
由于喷墨方式使用的油墨含有大量的溶剂,为了得到较高的打印浓度必须喷出大量的油墨。因此,作为在喷墨记录片材上设置的油墨接受层,要求其材料能充分吸收喷出的油墨。另外,由于油墨液滴连续喷出,因此,在最初的液滴还没有吸收时下一个液滴又喷出,成为造成洇色和浓度不匀的原因,不能得到鲜明的图像。因而,要求油墨接受层在保证吸收量的同时,还要具有较高的吸收速度。并且,不仅要求上述画质方面,而且也要求油墨的干燥性、打印物的耐水性、长期保存时图像的保存稳定性等各种性能。
为了满足上述的要求,提案、市售的多是设置了树脂类或颜料类的油墨接受层的喷墨记录片材。一般地,将聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性纤维素衍生物、明胶等水溶性树脂的水溶液涂敷于支撑体上,进行干燥,形成树脂类接受层。在树脂类接受层中,由于其透明性高,因而具有打印浓度高、光泽也高的优点,而另一方面,由于油墨的吸收速度慢,故具有画质差,且油墨的干燥速度慢其耐水性也差的缺点。因此,难以得到近年来要求的与银盐照相相同的打印品质。最近,如下所述的颜料类接受层逐渐成为主流。
通过将以聚乙烯醇、纤维素衍生物等水溶性树脂作为粘合剂树脂添加到二氧化硅、氧化铝、拟勃姆石、碳酸钙、高岭土等颜料中,形成颜料类接受层。上述颜料的形态优选使用一次粒子凝聚而成的二次粒子。在这样的颜料类接受层中,由于颜料的一次粒子之间和二次粒子之间的空隙有毛细管现象,能极快地吸收油墨形成图像,所以画质良好,油墨干燥性也良好。
一般情况下,市售的颜料大多是二次粒子直径超过1μm的物质,将其用于颜料类接受层时,由于形成较大的二次粒子间的空隙,因此油墨吸收性高。可是,由于二次粒子的直径大,因此接受层表面的平滑度低,光泽低。因而,与近年来想要得到具有照片打印纸风格的高光泽的目的不相适应。并且,由于接受层的透明度低,因此具有打印浓度低的缺点。例如,在特开昭61-47290号公报中公开的,通过同时使用碱金属的弱酸盐和平均二次粒子直径为0.5~30μm的颜料,含有碱金属的弱酸盐及/或其复盐的油墨接受层虽兼备了油墨吸收性和图像的防水性及耐光性,可是,由于必须要使用二次粒子直径大的颜料,所以其光泽和打印浓度低下。
为了克服如上所述的缺点,提案了很多设置了使用微粒直径在1μm以下的微细颜料的颜料类喷墨接受层的喷墨记录片材。特开平9-183267号公报提出的是,最上层含有胶态二氧化硅、微孔分布曲线在微孔直径2nm~100nm的范围具有峰值的油墨接受层。如果在该范围存在微孔峰值,则油墨吸收速度变快,并且,由于使用了粒径小的单分散胶态二氧化硅,因此,其光泽优良,透明度也良好。可是,由于胶态二氧化硅没有形成二次粒子,因此,其接受层的微孔容积降低,为了吸收喷出的大量油墨,存在必须有较大的涂敷量的缺点。在特开平9-183267号公报的实施例中记载了在该范围具有2个峰值的例子,这是因为在设置了2层油墨接受层的情况下,在各自的接受层中表现出分别存在1个峰值。另外,没有记载油墨接受层含有电解质。
特开2001-96897号公报公开的方法是,含有气相法二氧化硅及水溶性金属化合物、具有膜面pH为3~5的油墨接受层的喷墨记录材料。气相法二氧化硅是平均粒径为3nm~10nm的一次粒子凝聚形成100nm~500nm的二次粒子的超微粒子,由于其粒径小,因此可以具有较高的光泽。由于其二次粒子之间有空隙,因此油墨吸收性也高。可是,使用这样的二次粒子在1μm以下的超微粒子时,由于其粒径小因而其微孔直径变小,在制造上存在的问题是由于毛细管收缩力强导致干燥工序中油墨接受层容易发生龟裂。由于为了缓和毛细管的收缩力、防止发生龟裂而增加粘合剂树脂的添加量会导致油墨吸收性极端降低,所以不优选。上述公报建议添加水溶性金属化合物,但是必须使膜面pH为3~5。另外,由于气相法二氧化硅与湿法二氧化硅相比,在干燥过程中产生的毛细管收缩力特别强,因此,在制造完全龟裂的接受层时除使用上述方法外,还必须使用通过硼酸使粘合剂树脂交联的方法,如此形成的接受层有在高温高湿下强度变脆、且易剥落的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喷墨印刷记录片材,其能解决上述现有技术存在的诸多问题,具有照片打印纸风格的光泽,油墨吸收速度及油墨吸收量优良,而且,在油墨接受层的制造工序中,没有因干燥时的龟裂而发生成膜不良的现象。
在用水银孔率计测定得到的微孔分布曲线中,微孔直径在6nm~150nm的范围具有峰值的多孔质油墨接受层,一般情况下,由于其毛细管收缩力较强,能快速吸收油墨得到鲜明的图像。可是,在微孔直径为上述范围的多孔接受层上,如图2所示只有一个幅度狭小而尖锐的峰,可见在涂敷油墨接受层涂敷液后的干燥工序中,由于较强的毛细管收缩力作用而发生龟裂,经常导致成膜不良现象的发生。另外,对于在短时间内吸收大量喷出的油墨,很多情况会使油墨吸收量不充分,存在油墨溢出、或者有产生被称为轧波纹的打印浓度斑的倾向。
本发明者进行了潜心地研究,结果发现,如图1所示在微孔直径为6nm~150nm范围具有2个峰、或具有肩峰的一个宽峰的多孔质油墨接受层,在其干燥工序中不发生龟裂,且油墨吸收速度快,油墨吸收量也增加。而且,深入研究了形成具有这样的微孔分布的上述多孔质油墨接受层的方法,结果发现,通过除使用湿法制造的微细二氧化硅和聚乙烯醇外,还使用电解质可以使其形成。由于该多孔质油墨接受层具有大的微孔,因此,直接使用其光泽不够,但通过进一步在其上设置光泽显现层,可以赋予高的光泽,得到优良的记录浓度,得到如银盐照片一样的外观,至此完成了本发明。
本发明包括下述方式
[1]一种喷墨记录片材,其在支撑体的至少一面,设置了含有采用湿法制造的平均粒径为0.5μm以下的微细二氧化硅、电解质以及聚乙烯醇的多孔质油墨接受层,并设置了光泽显现层。
[2]如[1]记载的喷墨记录片材,其75度的镜面光泽度(JIS P8142)为40%以上。
[3]如[1]或[2]记载的喷墨记录片材,所述支撑体为非透气性支撑体。
[4]如[3]记载的喷墨记录片材,该非透气性支撑体的75度的镜面光泽度(JIS P8142)为60%以上。
[5]如[1]~[4]任一项记载的喷墨记录片材,所述微细二氧化硅是平均粒径为3nm~100nm、优选为3nm~40nm的一次粒子凝聚而成的平均粒径为8nm~500nm、优选为20nm~300nm的二次粒子。
[6]如[1]~[5]任一项记载的喷墨记录片材,其特征在于,该微细二氧化硅的通过氮吸附法测得的比表面积和微孔容积满足(式1)。
(式1)比表面积(m2/g)<730-600×微孔容积(ml/g)
[7]如[6]记载的喷墨记录片材,其特征在于,所述微细二氧化硅的通过氮吸附法测得的比表面积和微孔容积满足(式2)。
(式2)比表面积(m2/g)>450-600×微孔容积(ml/g)
[8]如[7]记载的喷墨记录片材,其特征在于,其微细二氧化硅的比表面积为150~300m2/g,且微孔容积为0.5~0.9ml/g。
[9]如[1]~[8]任一项记载的喷墨记录片材,所述微细二氧化硅是使活性硅酸缩合制造而成的。
[10]如[1]~[9]任一项记载的喷墨记录片材,所述电解质是选自碱金属盐或碱土金属盐的至少一种。
[11]如[10]记载的喷墨记录片材,所述电解质是碱金属的强酸盐。
[12]如[1]~[11]任一项记载的喷墨记录片材,该电解质的含量相对于该微细颜料100质量份,其比例为0.05~5质量份。
[13]如[1]~[12]任一项记载的喷墨记录片材,聚乙烯醇的皂化度为90%以上。
[14]如[1]~[13]任一项记载的喷墨记录片材,聚乙烯醇的聚合度为1700以上。
[15]如[1]~[14]任一项记载的喷墨记录片材,其特征在于,该多孔质油墨接受层在用水银孔率计测定的微孔分布曲线中,在微孔直径为6nm~150nm的范围有2个峰、或有具有肩峰的一个宽峰。
[16]如[15]记载的喷墨记录片材,其在该微孔分布曲线中的最频微孔直径和中值微孔直径的差的绝对值为10nm以上。
[17]如[15]或[16]记载的喷墨记录片材,该多孔质油墨接受层的微孔直径为6nm~1μm的范围的微孔容积是0.5~2.0ml/g。
[18]如[1]~[17]任一项记载的喷墨记录片材,该多孔质油墨接受层的膜面pH为5~10。
[19]如[1]~[18]任一项记载的喷墨记录片材,其将含有该微细二氧化硅、该电解质和聚乙烯醇的pH为7以上的水性涂料涂敷于支撑体上后,通过干燥形成该多孔质油墨接受层而成。
附图说明
图1是本发明中的多孔质油墨接受层的微孔分布曲线图。V表示油墨接受层的微孔容积,D表示油墨接受层的微孔直径。
图2表示在油墨接受层中不含电解质、微孔直径为6~150nm的范围只有1个峰的油墨接受层的微孔分布曲线图(本发明外)。
图3表示分别以二氧化硅的比表面积和微孔容积为图的纵轴和横轴,将各二氧化硅作为涂料涂敷于基材上时的涂膜雾值分为5个等级进行记载的图。
雾值按如下测定的:将Kuraray公司制的聚乙烯醇140H相对二氧化硅20份数进行混合后的涂料,涂敷于东丽株式会社制的商品名:Lumirror 100-Q80D的基材上,使其干燥质量为20g/m2,依照JIS标准K7105对其进行测定。
具体实施方式
对本发明中的多孔质油墨接受层的形成方法进行说明。本发明的多孔质油墨接受层是将平均粒径为0.5μm以下的湿法微细二氧化硅用聚乙烯醇固定而制造的。形成方法没有特别限制,但为了得到油墨吸收速度及油墨吸收量优良、且在制造工序中没有因干燥时的龟裂造成成膜不良的多孔质油墨接受层优选使用以下的方法。相对于微细二氧化硅100质量份,将含有聚乙烯醇1~100质量份、优选3~28质量份、更优选5~20质量份,且含有电解质优选0.01~10质量份、更优选0.05~5质量份的水性涂料涂敷于支撑体上,进行干燥,形成油墨接受层。
本发明中使用的微细二氧化硅的粒径为0.5μm以下,在上述水性涂料中稳定分散成胶体状。在干燥过程中,水性涂料的浓度上升至使被干燥期间,含有的电解质被吸附在微细二氧化硅表面而表面的电荷量减少,分散稳定性丧失,由于聚乙烯醇的作用生成大的凝聚结构。在该凝聚结构中存在的空隙分布在6nm~150nm的范围,其结果,形成在微孔直径6nm~150nm范围具有2个峰、或具有肩峰的一个宽峰的多孔质油墨接受层。如上所述由于电解质的影响生成凝聚结构,存在很多直径大的微孔,使毛细管收缩力被缓和,涂敷油墨接受层后,可以防止在干燥工序中发生龟裂。
本发明中使用的二氧化硅是通过湿法化学合成的二氧化硅。二氧化硅大致分为将石英等天然二氧化硅粉碎得到的二氧化硅和通过合成制造的合成二氧化硅,合成二氧化硅大致分为湿法二氧化硅和干法二氧化硅。湿法二氧化硅已知有由沉降法而来的二氧化硅和由凝胶法而来的二氧化硅,也包括后述的其他将活性硅酸缩合制造的二氧化硅。沉降法二氧化硅的制造例如如特开昭55-116613号公报中公开的:在硅酸碱水溶液中分批加入无机酸,将沉降了的二氧化硅过滤。凝胶法二氧化硅是在硅酸碱溶液中混合无机酸,使其凝胶化后,进行洗净和粉碎而得。该沉降法二氧化硅和凝胶法二氧化硅是二氧化硅的一次粒子结合形成二次粒子,一次粒子之间和二次粒子之间具有较多的空隙,因此,油墨吸收量大,而且由于光散射的性质小,故能得到高的打印浓度,所以本发明优选使用。
另外,所谓的干法二氧化硅也称为气相法二氧化硅,例如特公昭59-169922号公报所公开的,是通过使挥发性硅化合物在火焰中高温分解的方法制造的二氧化硅,作为体积密度非常低的粉末在市场销售。如果将干法二氧化硅的水分散物干燥,则形成多孔质硅胶。其胶体通过氮吸收法测定的微孔容积一般为1.2~1.6ml/g,吸收油墨的情况良好,但干燥时的龟裂明显,难以制造不发生龟裂的油墨接受层。另外,即使添加聚乙烯醇和电解质制造油墨接受层也不能形成凝聚结构。在这一点上,湿法二氧化硅更优良。
湿法二氧化硅作为略微特殊的制造方法,已知的是将活性硅酸缩合的制造方法。例如,美国专利第2574902号说明书公开的方法是,通过用阳离子交换树脂处理硅酸钠的稀释水溶液除去钠离子,配制成活性硅酸水溶液,在该活性硅酸水溶液的一部分中添加碱使其稳定化、聚合,由此制成二氧化硅的晶种粒子分散了的液体(晶种液),边保持碱性条件边在其中缓慢添加活性硅酸水溶液的剩余部分(进料液),使硅酸聚合,使胶态二氧化硅的粒子成长。用该方法制造的二氧化硅的直径在3nm~数百nm,不能进行二次凝聚,而且,具有粒度分布极其狭窄的特点。通常,称作胶态二氧化硅,7nm~100nm的制品作为水分散液在市场上销售,如果用于油墨接受层,则能以极高光泽得到透明性高的接受层。可是,由于不是二次粒子,因此,在油墨吸收量方面,上述沉降法二氧化硅和凝胶法二氧化硅更优良。
也可以使活性硅酸缩合制造同时具有沉降法二氧化硅和凝胶法二氧化硅的优点与胶态二氧化硅的优点的二氧化硅,具体来讲,例如有特开平2001-354408号公报、特开平2002-145609号公报公开的二氧化硅。该二氧化硅是二氧化硅的一次粒子结合而成的二次粒子,而且,因为容易在光的波长以下调节二次粒子直径,所以可以容易地制造油墨吸收量和光泽度优良的油墨接受层,因此最优选用于本发明。
特开平2001-354408号公报记载如下:
“一种二氧化硅微粒分散液的制造方法,其通过氮吸附法测定的比表面积为100m2/g~400m2/g、平均二次粒子直径为20nm~300nm、且微孔容积为0.5ml/g~2.0ml/g的二氧化硅微粒分散成胶体状,其特征在于,将通过氮吸附法测定的比表面积为300m2/g~1000m2/g、微孔容积为0.4ml/g~2.0ml/g的二氧化硅微粒分散成胶体状的溶液作为晶种液,在该晶种液中添加碱后,向该晶种液分批少量添加由选自活性硅酸水溶液及烷氧基硅烷的至少一种构成的进料液,使二氧化硅微粒成长。”
“一种二氧化硅微粒分散液的制造方法,其通过氮吸附法测定的比表面积为100m2/g~400m2/g、平均二次粒子直径为20nm~300nm、且微孔容积为0.5ml/g~2.0ml/g的二氧化硅微粒子分散成胶体状,其特征在于,将通过氮吸附法测定的比表面积为300m2/g~1000m2/g、微孔容积为0.4ml/g~2.0ml/g的二氧化硅微粒分散成胶体状的溶液作为晶种液,向该晶种液分批少量添加由选自活性硅酸水溶液及烷氧基硅烷的至少一种构成的进料液和碱的混合物,或将该进料液和碱同时分批少量添加,使二氧化硅微粒成长。”
特开平2002-145609号公报记载如下:“一种二氧化硅微粒分散液的制造方法,其特征在于,将含有选自活性硅酸和烷氧基硅烷的至少一种的水溶液加热,形成含有由二氧化硅微粒构成的凝聚物的悬浊液,然后,在碱存在下,向该悬浊液中分批少量添加选自含有活性硅酸的水溶液及烷氧基硅烷的至少一种,使悬浊液中的二氧化硅微粒成长后,将该悬浊液进行湿法粉碎。”
为了得到高光泽、高透明性的油墨接受层,以平均粒径为0.5μm以下作为微细二氧化硅的形态。而且由于当微细二氧化硅是由平均一次粒子直径为3nm~100nm、优选3nm~40nm的一次粒子构成的二次粒子时,其微孔容积高而优选。这些一次粒子凝聚而成的二次粒子的平均粒径为0.5μm以下、优选8nm~499nm、更优选10nm~400nm、最优选20nm以上且低于300nm。如果一次粒子直径和二次粒子直径过小,则难以形成有助于油墨吸收的空隙,接受层的微孔容积下降,有可能使油墨吸收性降低。另外,如果一次粒子直径和二次粒子直径过大,有可能使接受层的透明性降低,打印浓度和光泽降低。需要说明的是,在本发明中所谓的一次粒子直径全是用电子显微镜(SEM及TEM)观察到的粒径(马丁直径)。另外,二次粒子直径是通过动态光散射法测定,用累积量法分析算出的值。
优选微细二氧化硅通过氮吸附法测定的比表面积和微孔容积满足式1。
(式1)比表面积(m2/g)<730-600×微孔容积(ml/g)
本发明者等基于特开平2001-354408号公报,制造具有各种比表面积和微孔容积的微细二氧化硅,通过以聚乙烯醇为粘合剂添加涂敷试着做成了油墨接受层,结果发现,如图3所示,可以清楚分成油墨透明性高、即雾值小的区域和透明性低、即雾值高的区域。而且,表示这两个区域的界线的公式为:比表面积(m2/g)=730-600×微孔容积(ml/g)。雾值高表示微孔直径大的空隙大量生成。在用于油墨接受层时,相对二氧化硅100质量份,满足式1的二氧化硅为0.05~1质量份仅少量添加电解质,即可以促进其凝聚并防止油墨接受层发生龟裂,而且油墨吸收性也良好。
但是,微细二氧化硅的比表面积和微孔容积满足式3的二氧化硅,由于油墨吸收性稍差,所以更优选同时满足式1和式2。
(式2)比表面积(m2/g)>450-600×微孔容积(ml/g)
(式3)比表面积(m2/g)<450-600×微孔容积(ml/g)
更优选微细二氧化硅同时满足式1和式2,且比表面积为150~300m2/g、微孔容积为0.5~0.9ml/g。在该范围的二氧化硅,其油墨接受层的龟裂、油墨吸收性及光泽的均衡非常优良。
使二氧化硅成为平均粒径为0.5μm以下的微细二氧化硅的方法没有特别限定,作为办法之一,例如,通过机械装置对市售的二氧化硅(粒径为数μm~数十μm)施以强力进行粉碎、分散而得到的方法。亦即,通过breaking down法(将块状原料细分的方法)得到的物质。机械装置例如有:超声波高速搅拌器、压力式高速搅拌器、纳米锥钻头、高速旋转研磨机、辊式研磨机、容器驱动介质磨机、介质搅拌磨机、喷射式磨机、砂磨机等机械装置。得到的微细二氧化硅既可以是胶体状,也可以是淤浆状。
特开2001-354408号公报公开的通过活性硅酸的缩合的方法,不使用机械办法直接可以制造具有上述粒径和微孔容积的微细二氧化硅,且由于粒度分布狭窄,因此油墨接受层的透明度和光泽良好,所以,可以优选用于本发明。此处所说的活性硅酸是指例如将碱金属硅酸盐水溶液用氢型阳离子交换树脂进行离子交换处理得到的pH为4以下的硅酸水溶液。希望SiO2浓度优选为1~6质量%、更优选为2~5质量%,且pH为2~4的活性硅酸水溶液。碱金属硅酸盐可以是作为市售工业制品能够得到的物质,更优选使用SiO2/M2O(其中,M表示碱金属原子)摩尔比为2~4左右的钠水玻璃。
活性硅酸的缩合方法,优选:在热水中滴入上述活性硅酸水溶液,或将活性硅酸水溶液加热,使其生成晶种粒子,在分散液发生沉淀之前或胶体化之前添加碱使晶种粒子稳定,然后,边保持该稳定状态边添加活性硅酸水溶液,添加速度优选为:相对晶种粒子中含有的SiO21摩尔换算成SiO2为0.001~0.2摩尔/分,从而使晶种粒子的一次粒子成长成二氧化硅微粒。
使用的电解质,可以是无机酸、无机碱、盐、有机酸、有机碱中的任一种,因使用强电解质时添加量少而优选。另外,优选在100g水中的溶解度在25℃时为0.01g以上的电解质。
优选的电解质例如有:硫酸钠、氯化钠、硫酸氢钠、硝酸钠、醋酸钠、甲酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠、硫代硫酸钠、硫酸钾、氯化钾、硫酸氢钾、硝酸钾、醋酸钾、甲酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸三钾、硫代硫酸钾等碱金属盐;硫酸钙、氯化钙、硝酸钙、醋酸钙、甲酸钙、碳酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸三钙、硫酸钡、氯化钡、硝酸钡、醋酸钡、甲酸钡、碳酸钡、磷酸氢钡、磷酸二氢钡、磷酸三钡、硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、醋酸镁、碳酸镁等碱土金属盐;氯化锰、醋酸锰、甲酸锰、氯化铜、硫酸铜、氯化钴、硫酸镍、氯化镍、硫酸铝、亚硫酸铝、硫代硫酸铝、多聚氯化铝、硝酸铝、氯化铝、溴化亚铁、氯化亚铁、氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、溴化锌、氯化锌、硝酸锌、硫酸锌等水溶性盐类或氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡等,但并不限定于此。这些电解质不仅能单独使用还可以两种以上混合使用。
特别是其中,由于碱金属盐及碱土金属盐容易在水性涂料中混合,且在将水性涂料涂敷后的干燥过程中容易引起颜料的凝聚,可以容易地得到本发明的多孔接受层,因此优选。而且,由于碱金属、碱土金属的强酸盐即盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐等能最稳定地存在于水性涂料中,即使在碱性溶液中也不会沉淀,所以最优选。可以例举的有:硫酸钠、氯化钠、硝酸钠、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾、氯化钙、硫酸钙、硝酸钙等,特别优选碱金属的盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐。
特开昭61-47920号公报也是使用碱金属的弱酸盐,但与本发明的不同点在于,仅限于使用弱酸盐及使用的颜料的二次粒子直径为较大的0.5~30μm。在本发明中,为了在干燥工序中引起粒子凝聚,防止发生龟裂,可以使用水溶性盐类等电解质,不特别限定于制碱金属的弱酸盐。
特开2001-96897号公报使用气相法二氧化硅及水溶性的金属化合物,但与本发明的不同点在于,其所用的颜料是气相法二氧化硅及膜面pH为3~5的酸性区域。在将由湿法制造的微细二氧化硅和电解质同时使用方面、及作为电解质优选使用碱金属盐方面,本发明与使用多价金属盐的特开2001-96897号公报不同。另外,在多孔质油墨接受层的膜面pH优选为5以上方面,本发明与2001-96897号公报也不同。本发明对多孔质油墨接受层的膜面pH没有特别的限定,但优选pH为5以上,上限没有特别限定,约为10左右。膜面pH保持在5以上时龟裂少而优选。
使用的粘合剂树脂是聚乙烯醇。由于使用聚乙烯醇以外的粘合剂树脂,油墨接受层发生龟裂,另外油墨的吸收性也不良,所以不能使用。使用聚乙烯醇良好的原因尚不明确,但一般认为是由于其和二氧化硅具有适度的相互作用,通过其与电解质的协同效果使二氧化硅凝聚的缘故。
聚乙烯醇的皂化度特别优选为90%以上,而且,最优选为95%以上。皂化度高则油墨接受层的龟裂少,且油墨吸收性也良好。其原因据认为是由于含有较多羟基的高皂化度的聚乙烯醇(PVA)与二氧化硅更强的相互作用,促进其凝聚的缘故。另外,聚合度优选为1700以上,更优选为2500以上,最优选为3500以上。上限没有特别限制,约为10000左右。聚合度高则油墨接受层的龟裂少。
在发明中,水性涂料的pH没有特别限定,但调节pH为7以上、优选为8以上,这是因为在其干燥过程中促使大的凝聚结构生成,容易得到本发明的喷墨接受层而优选。pH上限没有特别限制,例如是10左右。pH的调节方法没有特别限定,但在该水性涂料中添加氨、氢氧化钠、氢氧化钾的方法简单有效而优选。
除了微细二氧化硅、聚乙烯醇、电解质以外,可以根据需要使用各种添加物。例如可举出作为油墨固定剂的阳离子性树脂。阳离子性树脂例如有:包含丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯季铵盐,甲基丙烯酸N,N-二甲氨基甲基乙酯季铵盐,N,N-二甲氨基丙基丙烯酰胺季铵化物、乙烯基咪唑鎓氯解磷定、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基二烯丙基胺盐、二烯丙基胺盐、单烯丙基胺盐、脒环等具有阳离子性结构单元的树脂。将这些阳离子性树脂混合添加到二氧化硅等阴离子性颜料的分散液中时,由于两者的静电特性使涂料快速凝胶化,但通过采用高速搅拌器等机械装置使其再分散后可以使用。另外作为阳离子性物质,也可以配合氧化铝溶胶等。可是,由于阳离子性树脂的添加有使油墨接受层的龟裂恶化的倾向,所以优选在形成油墨接受层之后添加,用涂敷或者浸渍阳离子性树脂的水溶液等方法,使其包含于油墨接受层。
作为其它的添加物,可以适当添加在涂敷纸制造中通常使用的分散剂、增粘剂、消泡剂、着色剂、防静电剂、湿润剂等助剂,以及用于提高打印图像保存性的紫外线吸收剂或光稳定剂。
在本发明中,支撑体没有特别的限定,可使用纸或薄膜例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、纤维素三乙酸酯、纤维素二乙酸酯、聚乙烯、聚丙烯等合成树脂薄膜或聚乙烯层压纸等合成树脂层压纸等非透气性支撑体,因容易得到高光泽的喷墨记录片材而优选。非透气性支撑体的75度镜面光泽度优选为60%以上,更优选80%以上,最优选100%以上。需要说明的是,本发明中的75度镜面光泽度是参照JIS标准P8142测定的。
这些支撑体在与形成于其表面的油墨接受层的粘结力不充分时,可以施行底涂层,或施行电晕放电处理等各种易粘接处理。考虑打印机的通纸性,支撑体的厚度优选为50~500μm。
本发明中的水性涂料的涂敷方法可以使用公知的涂敷办法,例如有:棒涂敷法、辊涂敷法、刮板涂敷法、气刀涂敷法、凹版涂敷法、模具涂敷法、幕式涂敷法等,但并不限定于这些。
油墨接受层的涂敷量优选其干燥后的质量为1~50g/m2左右,更优选3~25g/m2。在此,如果其少于1g/m2,则油墨的吸收会不充分,如果超过50g/m2,则容易发生卷纸,成本也增大。
下面对采用水银孔率计的微孔分布测定进行说明。微孔分布使用气孔计Micrometrix Poresizer 9320(株式会社岛津制作所制),从通过水银压入法求出的空隙量分布曲线计算求出微孔分布。通过水银压入法的微孔直径测定是假定微孔的断面为圆形而导出,用下式计算的。D=-4γCOSθ/P
式中,D表示微孔直径,γ表示水银的表面张力,θ表示接触角,P表示压力。
以水银的表面张力为482.536dyn/cm、使用接触角为130°,进行高压部分测定(0~30000psia、测定微孔直径6μm~6nm)。油墨接受层的平均微孔容积根据预先测定的油墨接受层的质量和空隙量分布曲线计算。在本发明的油墨接受层的微孔分布曲线中,在6nm~150nm范围具有峰值,由于峰的宽度多数达到1μm,所以累计求出在6nm~1μm范围的微孔容积。
下面对本发明中必须的多孔质油墨接受层进行说明。本发明中的多孔质油墨接受层是通过上述方法形成的,其含有平均粒径为0.5μm以下的湿法微细二氧化硅和电解质及聚乙烯醇。本发明的特征在于,油墨吸收速度快及油墨吸收量优良,而且,由于可以得到在制造工序中干燥时不会发生因龟裂造成的成膜不良的喷墨记录片材,该多孔质油墨接受层优选其微孔分布具有如下所述的特征。亦即,通过上述的水银孔率计测定得到的微孔分布曲线如图1所示,其特征在于,在微孔直径为6nm~150nm的范围具有2个峰,或具有肩峰的1个宽的峰。优选:2个峰中的任意一个峰在8nm~25nm的范围,或具有肩峰的1个宽的峰值至8nm~25nm的范围。由于该范围的微孔毛细管收缩力强,因此,具有可以瞬时吸收吐出的油墨的优点,但是也有在油墨接受层的干燥工序中容易发生因龟裂造成的成膜不良的缺点。但是,如果其具有在微孔直径6nm~150nm的范围还具有一个微孔峰,或峰是一个但较宽的特征,则由于存在很多直径较大的微孔,使毛细管收缩力缓和,在干燥工序中可以防止油墨接受层出现龟裂。另外,通过存在很多直径大的微孔,使有助于油墨吸收的微孔容积增加,用8nm~25nm范围的微孔可以立即吸入瞬间吸收的大量油墨,并可以吸收接连不断地吐出的油墨而不使之溢出。
在特开平9-183267号公报的实施例中,记载了在该范围存在2个峰的例子,但这是因为在设置了2层油墨接受层的场合,出现了在各自的接受层中各存在1个峰的情况。另一方面,本发明中的多孔质油墨接受层,至少1个接受层中微孔直径在6nm~150nm的范围具有两个峰,或有肩峰的1个较宽的峰,在接受层1层存在2个峰这一点上与特开平9-183267号发明不同。
微孔直径的峰只存在于低于6nm的范围时,得不到充分的油墨吸收速度,会发生油墨溢出或被称作轧波纹的打印浓度不匀的现象。另外,微孔直径的峰值只存在于超过150nm的范围的接受层,油墨容易扩展不能得到鲜明的图像。另外,透明性降低打印浓度降低,光泽感也会失去。
在用上述方法测定的该多孔质油墨接受层的微孔分布曲线中,最频微孔直径和中值微孔直径的差的绝对值优选为10nm以上,更优选超过20nm。最频微孔直径和中值微孔直径的差越大则峰值越宽,越能清楚的看到肩峰,最终肩峰作为明确的峰分离,成为2个峰。如果其差小于10nm,则微孔分布曲线中的峰成为一个尖锐的峰,由于微孔的大小没有离散,毛细管收缩力难以缓和,所以,将油墨接受层涂敷干燥时有可能会发生龟裂。其差值没有上限,优选小于100nm左右。
用上述方法测定的该多孔质油墨接受层的微孔直径为6nm~1μm的范围的微孔容积为0.5~2.0ml/g,优选为0.5~1.8ml/g,更优选为0.6~1.5ml/g。如果微孔直径在6nm~1μm的微孔容积大于0.5ml/g,则油墨接受层能充分吸收吐出的大量油墨,不会因油墨溢出造成图像混乱。另一方面,如果微孔直径在6nm~1μm的微孔容积为2.0ml/g以下,则染料的固定性优良,油墨接受层的强度也优良。
在本发明中,通过在上述的多孔质油墨接受层上设置光泽显现层,可以得到具有照片打印纸风格的高光泽的喷墨记录片材。设置光泽显现层的方法没有特别的限定,但为了具有照片打印纸风格的光泽和兼有较高的油墨吸收速度和油墨吸收量,优选使用以下的两种方式。
第1方式是指:在本发明的多孔质油墨接受层上,涂敷含有微细颜料的液涂敷后进行干燥,至少设有1层光泽显现层。作为微细颜料可以使用各种颜料,但平均粒径在0.5μm以下的二氧化硅、氢氧化铝、勃姆石、拟勃姆石、氧化铝的微孔容积大,油墨吸收性优良。而且,如果微细颜料是由平均一次粒子直径为5~100nm、优选6~40nm的一次粒子构成的二次粒子,则由于其微孔容积高而优选。这些一次粒子凝聚而成的二次粒子的平均粒径为0.5μm以下、优选为9~800nm、更优选为10~600nm、最优选为15~400nm。
另外,使用胶态二氧化硅时光泽特别优良。
上述涂敷液中含有的粘合剂树脂可以使用水分散性树脂和水溶性高分子,但优选水溶性高分子。例如有:聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚亚烷基氧化物、聚乙烯吡咯烷酮、水溶性聚乙烯乙缩醛、多聚-N-乙烯基乙酰胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰吗啉、聚丙烯酸羟基烷基酯、聚丙烯酸、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙甲基纤维素、羟丙基纤维素、明胶、酪蛋白等水溶性树脂及它们的水溶性衍生物。而且,也可以使用SBR胶乳、NBR胶乳等水分散性树脂,但优选水溶性树脂。另外,这些树脂不仅可以单独使用,也可以二种以上混合使用。
光泽显现层的涂敷量,以干燥后的质量计,优选为0.5~10g/m2左右,更优选为2~8g/m2。在此,如果其少于0.5g/m2,则光泽的显现有可能会不足,如果其多于10g/m2,则干燥时会发生龟裂。
使用二氧化硅作为光泽显现层中的微细颜料时,为了改善油墨的固定性,优选使用阳离子改性二氧化硅,例如特开2001-80204号公报公开的方法,通过涂敷含有用机械粉碎方法使包含热解二氧化硅和阳离子化合物的分散液分散或粉碎成平均粒径为1μm以下的淤浆状混合物的涂敷液,可以得到兼有高光泽和高打印浓度的喷墨记录片材。
第2方式是设置采用流延方式而成的光泽显现层(以下称作流延涂敷层)的方法。所谓流延方式是指:将涂敷层在具有光滑性的铸塑滚筒(做成镜面的金属、塑料制品、玻璃等鼓状物)、做成镜面的金属板、塑料片材和薄膜(薄膜复制流延法、薄膜流延法)、玻璃板等上干燥,通过将平滑面复制在涂敷层上,得到平滑而有光泽的涂敷层表面的方法。作为设置使用镜面滚筒的流延涂敷层的方法,可以例示的例如有:将流延涂敷层用涂敷液涂敷于本发明的多孔质油墨接受层上,该涂敷层在湿润状态加压焊接在加热了的镜面滚筒上、进行干燥完成的方法(湿式流延法);或一旦干燥,进行再湿润后加压焊接在镜面滚筒上,进行干燥完成的方法(反复湿式流延法)等。另外,也可以采用在加热了的镜面滚筒上直接涂敷流延涂敷层用涂敷液后,加压焊接在本发明的多孔质油墨接受层上,进行干燥完成的方法(预流延法)。
需要说明的是,镜面滚筒的表面温度优选为40~200℃左右,更优选70~150℃左右。如果低于40℃,则干燥时花费时间,光泽会降低,生产率也会降低。如果高于200℃,则有时会发生用纸表面粗糙或光泽降低的现象。
将流延涂敷层用涂敷液涂敷在本发明的多孔质油墨接受层上,油墨接受层在湿润状态加压焊接在加热了的镜面滚筒上进行干燥完成时,为了抑制流延涂敷层用涂敷液的浸透,也可以采用促进流延涂敷层用涂敷液固定的方法。该方法例如有:(1)在多孔质油墨接受层中,配合促进流延涂敷层用涂敷液固定化的凝胶剂;(2)在多孔质油墨接受层上,使促进流延涂敷层用涂敷液固定化的凝胶剂涂敷·浸渍;(3)将流延涂敷层用涂敷液涂敷后,使促进流延涂敷层用涂敷液固定化的凝胶剂在表面涂敷·浸渍;(4)在流延涂敷层用涂敷液中,在涂敷液干燥的过程中配合促进固定化的凝胶剂。作为这样的凝胶剂,可以是流延涂敷层用涂敷液中的粘接剂的交联剂,例如有:硼酸、蚁酸等及其盐、醛化合物、环氧化合物等。上述方式内,采用湿式流延法时,使在多孔质油墨接受层上涂敷涂敷液、加压焊接在镜面滚筒上至干燥的时间尽量缩短,可以抑制涂敷液的浸透,所以光泽容易现出。而且,特别优选:在多孔接受层面加压焊接在滚筒上之前,在加压焊接辊(加压辊)上的多孔质油墨接受层面和镜面滚筒之间,添加流延涂敷液后立即加压焊接的方式(称作夹持流延方式),其能很好的抑制涂敷液的浸透,用少的涂敷量即易得到良好的光泽、打印品质。
流延涂敷层用涂敷液没有特别的限定,例如有特开平07-089220号公报公开的使具有乙烯性不饱和键的单体聚合而成的含有优选具有40℃以上的玻璃化温度的聚合物的涂敷液。作为具有乙烯性不饱和键的单体(以下称乙烯性单体)聚合而成的聚合物是将如下乙烯性单体聚合而成的聚合物。乙烯性单体例如有:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基己酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯等烷基碳数为1~18个的丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等烷基碳数为1~18的甲基丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯腈、氯乙烯、偏氯乙烯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯、丁二烯等。另外,可以是根据需要并用两种以上的乙烯性单体的聚合物,也可以使其他单体共聚。在上述物质中,特别优选苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。
而且,聚合物也可以是这些聚合物或共聚物的取代衍生物。取代衍生物例如有:羧基化过的物质、或使其成为碱反应性的物质等。另外,也可以使用使上述乙烯性单体在胶态二氧化硅的存在下聚合、通过Si-O-R(R:聚合物成分)键形成复合体的形态。将上述乙烯单体聚合形成的聚合物,希望其玻璃化温度优选为40℃以上,更优选约50℃~约100℃的范围。最优选为约70℃~约90℃。玻璃化温度可以通过例如乙烯性单体的种类或聚合物的交联情况进行调整。例如,通过使其含有50质量%以上的玻璃化温度比较高的苯乙烯等单体可以提高其玻璃化温度。在流延涂敷层用涂敷液中,可以配合上述聚合物之外的胶态二氧化硅等颜料,通常情况下相对于聚合物100质量份其用量优选为约1质量份~约200质量份。另外,也可以使用聚氨酯树脂。
在流延涂敷层用涂敷液中,为了调节白度、粘度、流动性等,可适当添加在印刷用涂敷纸或喷墨用纸中通常使用的颜料、消泡剂、着色剂、萤光增白剂、防静电剂、防腐剂及分散剂、增粘剂等各种助剂。另外,在流延涂敷层用涂敷液中,为了赋予其从流延滚筒等中的脱膜性,优选添加脱模剂。
脱模剂例如有:硬脂酰胺、油酰胺等高级脂肪酸酰胺;聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等聚烯烃蜡类;硬脂酸钙、硬脂酸锌、油酸钾、油酸铵等高级脂肪酸碱盐类;卵磷脂、硅油、硅蜡等硅化合物;聚四氟乙烯等氟化合物。相对于颜料100质量份,调节脱模剂的配合量在0.1~50质量份、优选0.3~30质量份、更优选0.5~20质量份的范围。在此,如果配合量少,则不能充分得到脱膜性改善的效果,相反地,如果配合量多则有时发生光泽降低,或发生油墨的弹出和记录浓度的降低。
也可以将第1方式和第2方式组合。亦即,在本发明的多孔质油墨接受层上,依照第1方式,将含有微细颜料的涂敷液涂敷后进行干燥,设置至少一层的光泽显现层,并依照第2方式,可以设置采用流延方式的光泽显现层。该方式光泽特别良好。
通过如上所述的方法设置光泽显现层的本发明的喷墨记录片材的75度镜面光泽度优选为40%以上,更优选为50%以上,最优选为70%以上。
另外,为了抑制喷墨记录片材起卷和改善其运输性,也可以在支撑体上在油墨接受层的相对侧设置内面层。内面层的结构及伴随它的支撑体内面可以根据其用途选择,没有特别的限定,但鉴于涂敷性和成本,适合以亲水性树脂为主要成分设置内面层,另外,也可以在里面设置粘接剂层和剥离片材。
下面,例举实施例对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,在本实施例中,除非特别说明,否则表示浓度的「%」代表「质量%」、「份」代表「质量份」。
[二氧化硅的微孔容积及微孔直径的测定方法]
将二氧化硅的水分散液在105℃干燥,用气体吸附法比表面积·微孔分布测定装置(Coulter公司制SA3100plus型),在200℃进行真空脱气2小时的预处理后,测定得到的粉末样品的微孔容积和微孔直径分布。使用氮气作为吸附气体。微孔容积使用微孔直径在100nm以下的微孔的全微孔容积的值。微孔直径是从采用解吸等温线的BJH法的分析求得的微孔分布曲线中的最大体积分率的微孔直径。
[二氧化硅的平均二次粒子直径测定法]
采用利用动态光散射法的激光粒度计(大塚电子株式会社制、LPA3000/3100),将二氧化硅的水分散液在用蒸馏水充分稀释的状态下进行测定。平均粒径使用的是用累积量法分析算出的值。
[微细二氧化硅分散液A的制造方法]
将通过凝胶法制造的平均粒径为13.1μm的合成无定型二氧化硅(Grace Davison公司制,商品名:Sylojet P612、比表面积290m2/g、一次粒子直径为9nm)在浓度20%进行水分散,加入氨水调整成pH为9.0的淤浆,通过卧式珠磨机(Shinmaru Enterprises公司制,Dyno-Mill KDL-Pilot)反复进行粉碎分散,制成平均二次粒子直径为300nm的二氧化硅的20%水分散液。该二氧化硅微细颜料的比表面积为290m2/g,微孔容积为0.7ml/g。
[微细二氧化硅分散液B的制造方法]
(活性硅酸水溶液的配制)
在SiO2浓度为30%、SiO2/Na2O摩尔比为3.1的硅酸钠溶液[株式会社德山制、三号硅酸钠]中混合蒸馏水,配制成SiO2浓度为4.0%的稀硅酸钠水溶液。使该水溶液通过填充了氢型阳离子交换树脂[三菱化学株式会社制、Diaion SK-1BH]的交换柱,配制成活性硅酸水溶液。得到的活性硅酸水溶液中的SiO2浓度为4.0%,pH为2.9。
(晶种液的配制)
在备有回流汽凝器、搅拌机、温度计的5升玻璃制反应容器中,将400g蒸馏水加热到100℃。边保持该热水温度为100℃,边将上述活性硅酸水溶液以8g/分的速度添加合计480g,配制成晶种液。
(微细二氧化硅分散液的配制)
将相对上述晶种液浓度为1摩尔/升的氢氧化钾溶液13.5g一次性添加使其稳定。边保持该晶种液为100℃,边进一步将上述的活性硅酸水溶液以8g/分的速度添加920g。添加完毕后,保持100℃进行1小时的加热回流,得到微细二氧化硅分散液。该分散液是淡乳白色的透明溶液,pH为8.6。该微细二氧化硅分散液的性状为:平均二次粒子直径是99nm,一次粒子直径是14nm,比表面积是193m2/g,微孔容积是0.62ml/g,微孔直径是13.5nm。将该分散液用蒸发器浓缩至二氧化硅浓度为20%,投入氢型阳离子交换树脂[三菱化学株式会社制、Diaion SK-1BH],进行搅拌,除去氢氧化钾后,用氨水调整pH为9.0,用于制造喷墨记录片材。
[微细二氧化硅分散液C的制造方法]
将通过气相法制造的平均一次粒子直径20nm的二氧化硅,(日本Aerosil株式会社制、商品名:AEROSIL130)以浓度20%进行水分散,用盐酸调整pH为2.5后,用油压式超高压高速搅拌器(Mizuho工业株式会社制、Microfluidizer M110-E/H)分散3次,制造成平均二次粒子直径为250nm的二氧化硅的20%水分散液。该二氧化硅微细颜料的比表面积是137m2/g,微孔容积是1.2ml/g。
[阳离子改性微细二氧化硅分散液D的制造方法]
将通过气相法制造的平均一次粒子直径9nm的二氧化硅(日本Aerosil株式会社制、商品名:AEROSIL130)的11%水分散液用二氧化硅溶胶C的制造方法中使用的油压式超高压高速搅拌器进行3次分散。该微细二氧化硅的比表面积是308m2/g,微孔容积是1.6ml/g。在该分散液100份中加入作为油墨固定剂的阳离子树脂二烯丙基二甲基氯化铵·丙烯酰胺共聚物(日东纺织株式会社制、商品名:PAS-J-81)的11%水溶液10份,用相同的液压式超高压高速搅拌器,将凝胶化的混合物进一步反复分散,制成平均二次粒子直径是100nm的二氧化硅水分散液。该分散液的固体成分浓度为11%,二氧化硅浓度为10%,二烯丙基二甲基氯化铵·丙烯酰胺共聚物浓度是1%。
[流延涂敷层用涂敷液E的制造方法]
将玻璃化温度为85℃的苯乙烯丙烯酸2-甲基己酯共聚物树脂和平均粒径为30nm的胶态二氧化硅的50∶50复合体100份、作为粘度调整剂的烷基乙烯基醚·马来酸衍生物树脂5份、作为脱模剂的卵磷脂3份与水共同混合、分散,制成固体成分浓度是10%的流延涂敷层用涂敷液。
[微细二氧化硅分散液F的制造方法]
用和微细二氧化硅分散液B相同的方法,制成比表面积大致相同、微孔容积大的二氧化硅。所使用的活性硅酸以及制造装置相同。
在玻璃制反应容器中,将400g的蒸馏水加热到100℃。边保持该热水为100℃,边将上述活性硅酸水溶液以16g/分的速度添加合计1120g,配制成晶种液。
将相对上述晶种液浓度为1摩尔/升的氢氧化钾溶液27g一次性添加使其稳定。边保持该晶种液为100℃,边进一步将上述的活性硅酸水溶液以16g/分的速度添加1760g。添加完毕后,保持100℃进行1小时的加热回流,得到微细二氧化硅分散液。该分散液是淡乳白色的透明溶液,pH为8.8。该微细二氧化硅分散液的性状为:平均二次粒子直径是154nm,一次粒子直径是14nm,比表面积是198m2/g,微孔容积是1.10ml/g。将该分散液用蒸发器浓缩至二氧化硅浓度为20%,投入氢型阳离子交换树脂[三菱化学株式会社制、Diaion SK-1BH],进行搅拌,除去氢氧化钾后,用氨水调整pH为9.0,用于制造喷墨记录片材。
[微细二氧化硅分散液G的制造方法]
用和微细二氧化硅分散液B相同的方法,制成比表面积大致相同、微孔容积小的二氧化硅。所使用的活性硅酸以及制造装置相同。
在玻璃制反应容器中,将400g的蒸馏水加热到100℃。边保持该热水为100℃,边将活性硅酸以16g/分的速度添加合计360g,配制成晶种液。
将相对上述晶种液浓度为1摩尔/升的氢氧化钾溶液9g一次性添加使其稳定。边保持该晶种液为100℃,边进一步将活性硅酸以16g/分的速度添加合计560g。添加完毕后,保持100℃进行1小时的加热回流,配制微细二氧化硅分散液。该分散液是带有淡蓝色的透明溶液,pH为8.8。该微细二氧化硅分散液的的性状为:平均二次粒子直径是51nm,一次粒子直径是14nm,比表面积是190m2/g,微孔容积是0.35ml/g。将该分散液用蒸发器浓缩至二氧化硅浓度为20%,投入氢型阳离子交换树脂[三菱化学株式会社制、Diaion SK-1BH],进行搅拌,除去氢氧化钾后,用氨水调整pH为9.0,用于制造喷墨记录片材。
[支撑体原纸的制造]
将打浆至CSF(JISP-8121)250ml的针叶树漂白牛皮纸浆(NBKP)和将打浆至CSF 280ml的阔叶树漂白牛皮纸浆(LBKP)按质量比2∶8的比例混合,制成浓度为0.5%的纸浆生料。向该纸浆生料中,相对于纸浆绝对干燥质量添加阳离子化淀粉2.0%、烷基双烯酮0.4%、阴离子化聚丙烯酰胺树脂0.1%、聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂0.7%,充分搅拌使其分散。将上述组成的纸浆生料用长网机器抄纸,通过干燥器、施胶压榨、机械砑光,制成基重为180g/m2、密度为1.0g/m3的原纸。在上述施胶压榨工序中所使用的施胶压榨液,是将羧基改性聚乙烯醇和氯化钠按2∶1的质量比混合后加入水中进行加热溶解配制成浓度为5%的溶液,将该溶液在纸的两面涂敷共25cc得到原纸。
[支撑体的制造]
在支撑体原纸的两面实施电晕放电处理后,将在密闭式混合器中混合分散过的下述聚烯烃树脂组合物1涂敷在原纸的正面至涂敷量为25g/m2,另外,将聚烯烃组合物2(背面用树脂组合物)涂敷在反面至涂敷量为20g/m2,用具有T型染色的熔融挤压机(熔融温度320℃)涂敷,用以正面为镜面、反面为粗面的冷却辊进行冷却固化,制成平滑度(王研式、J.TAPPI No.5)为6000秒,不透明度(JIS P8138)为93%的树脂覆盖支撑体。
(聚烯烃树脂组合物1)长链型低密度聚乙烯树脂(密度0.926g/cm3、熔融指数20g/10分)35份、低密度聚乙烯树脂(密度0.919g/cm3、熔融指数2g/10分)50份、锐钛矿型二氧化钛(A-220;石原产业制)15份、硬脂酸锌0.1份、抗氧化剂(Irganox1010;Ciba-Geigy公司制)0.03份、群青(青口群青No.2000;第一化成制)0.09份、萤光增白剂(UVITEXOB;Ciba-Geigy公司制)0.3份
(聚烯烃树脂组合物2)高密度聚乙烯树脂(密度0.954g/cm3、熔融指数20g/10分)65份、低密度聚乙烯树脂(密度0.924g/cm3、熔融指数4g/10分)35份
<实施例1>
在微细二氧化硅分散液A100份中,混合氯化钠的10%水溶液0.5份及皂化度为98.5%、聚合度为4000的聚乙烯醇(株式会社Kuraray制,商品名:PVA-140)的10%水溶液40份,配制成相对二氧化硅100份含有氯化钠0.25份、聚乙烯醇20份的固体成分浓度为17.1%的涂料,加入离子交换水使其浓度为16.0%。该涂料的主要成分、pH如表1所示。将该涂料棒涂敷在支撑体上至涂敷量以干燥质量计为20g/m2。将该被膜在120℃干燥,设置成多孔质油墨接受层。
然后,在该油墨接受层上棒涂敷在阳离子改性微细二氧化硅分散液D(浓度11%)100份中混合了22份上述皂化度为98.5%的聚乙烯醇的10%水溶液的涂敷液至涂敷量以干燥质量计为5g/m2。将该被膜在120℃干燥,设置光泽显现层,制造喷墨记录片材。该喷墨记录片材的光泽显现层层叠的方法如表1所示,用以下方法评价多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质,结果如表2所示。
[多孔质油墨接受层的微孔分布的测定]
本发明的实施例及比较例的喷墨记录片材中多孔质油墨接受层的微孔分布的测定,使用设置光泽显现层前的油墨接受层按如下所述进行。将油墨接受层涂料涂敷在PET薄膜上,测定用刮刀剥下的样品。使用Micrometrix Poresizer 9320(株式会社岛津制作所制),从通过水银压入法求出的空隙量分布曲线计算求出微孔分布,求出峰位置及最频微孔直径。另外,根据得到的微孔分布曲线,累计算出在6nm~1μm的范围的微孔容积。各实施例及比较例的接受层中的微孔直径在6nm~150nm范围的峰数、峰位置、最频微孔直径、中值微孔直径、最频微孔直径和中值微孔直径的差的绝对值及微孔直径在6nm~1μm的范围的微孔容积,如表2所示。
[多孔质油墨接受层的龟裂]
本发明中多孔质油墨接受层的龟裂的评价,对设置光泽显现层前的油墨接受层目测进行。将10cm×10cm的片材内的龟裂状况用以下3个等级进行评价。
◎:没有龟裂
○:虽有数处1mm以上的龟裂,良好
×:全面龟裂,实用有问题
[多孔质油墨接受层的膜面pH]
本发明中多孔质油墨接受层的膜面pH,对设置光泽显现层前的油墨接受层,依照J.TAPPI纸浆试验方法No.49中记载的方法,使用蒸馏水,以30秒后测定的表面pH值作为膜面pH。
喷墨记录片材的品质评价方法
[75°镜面光泽度]
依照JIS标准P8142对其进行测定。
[油墨吸收速度]
用以下方法评价本发明中喷墨记录片材的油墨吸收速度。在喷墨记录片材上,用喷墨打印机(EPSON制,PM-800C)的高级专用纸推荐设定打印模式,进行100%青、100%品红、100%黄色及100%黑色的各色满版打印。在打印部分用手接触PPC用纸,目测观察油墨转印的情况。测定至转印消失的时间,用下面3个等级进行评价。
◎:小于1秒
○:1秒以上、小于30秒
×:30秒以上
[油墨吸收量]
用以下方法评价本发明中喷墨记录片材的油墨吸收量。在喷墨记录片材上,用上述方法进行100%红、100%绿、100%蓝的混色满版打印。用下面3个等级评价油墨溢出的有无、打印浓度的均匀性。
◎:没有油墨溢出,均匀性也好
○:没有油墨溢出,但浓度稍稍不匀
×:能看到油墨溢出
<实施例2>
在微细二氧化硅分散液A100份中,混合硫酸钠的10%水溶液0.5份及实施例1中使用的聚乙烯醇的10%水溶液40份,配制成相对二氧化硅100份含有硫酸钠0.25份、聚乙烯醇20份的固体成分浓度为17.1%的涂料,使用加入离子交换水稀释浓度为16.0%的涂料,除此之外,用和实施例1同样的方法,设置多孔质油墨接受层及光泽显现层,制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例3>
在微细二氧化硅分散液A100份中,混合硫酸钠的10%水溶液1份及皂化度为95.0%、聚合度为3500的聚乙烯醇(株式会社Kuraray制,商品名:PVA-635)的10%水溶液40份,配制成相对二氧化硅100份含有硫酸钠0.5份、聚乙烯醇20份的固体成分浓度为17.1%的涂料,使用加入离子交换水稀释浓度为16.0%的涂料,除此之外,用和实施例1同样的方法,设置多孔质油墨接受层及光泽显现层,制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例4>
在微细二氧化硅分散液A100份中,混合碳酸钠的10%水溶液0.5份及实施例1中使用的聚乙烯醇的10%水溶液40份,配制成相对二氧化硅100份含有碳酸钠0.25份、聚乙烯醇20份的固体成分浓度为17.1%的涂料,使用加入离子交换水稀释浓度为16.0%的涂料,除此之外,用和实施例1同样的方法,设置多孔质油墨接受层及光泽显现层,制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例5>
在微细二氧化硅分散液B100份中,混合氯化钠的10%水溶液1份及实施例1中使用的聚乙烯醇的10%水溶液40份,配制成相对二氧化硅100份含有氯化钠0.5份、聚乙烯醇20份的固体成分浓度为17.0%的涂料,使用加入离子交换水稀释浓度为16.0%的涂料,除此之外,用和实施例1同样的方法,设置多孔质油墨接受层及光泽显现层,制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例6>
在微细二氧化硅分散液B100份中,混合硫酸钠的10%水溶液2份及实施例1中使用的聚乙烯醇的10%水溶液40份,配制成相对二氧化硅100份含有硫酸钠1份、聚乙烯醇20份的固体成分浓度为16.9%的涂料,使用加入离子交换水稀释浓度为16.0%的涂料,除此之外,用和实施例1同样的方法,设置多孔质油墨接受层及光泽显现层,制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。表2中的微孔峰的肩平稳地存在于10~20nm之间。
<实施例7>
和实施例1同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层。然后,在该油墨接受层上,将流延涂敷层用涂敷液E用辊涂机进行涂覆后,立即加压焊接在表面温度为75℃的镜面滚筒上,干燥后,使其脱模,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。此时的流延涂敷量以固体成分质量计为5g/m2。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例8>
和实施例2同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层,然后,和实施例7同样操作,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例9>
和实施例3同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层,然后,和实施例7同样操作,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例10>
和实施例4同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层。然后,和实施例7同样操作,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例11>
和实施例5同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层。然后,和实施例7同样操作,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例12>
和实施例6同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层。然后,和实施例7同样操作,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。表2中的微孔峰的肩稳定地存在于10~20nm之间。
<实施例13>
除使用微细二氧化硅分散液F以外,其余和实施例5同样操作,制造具有光泽显现层的喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例14>
除使用微细二氧化硅分散液G以外,其余和实施例5同样操作,制造具有光泽显现层的喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<实施例15>
除了使用氢氧化钠的10%水溶液1份替代实施例5中的氯化钠的10%水溶液1份以外,其余和实施例5同样操作,制造具有光泽显现层的喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<比较例1>
除不添加氯化钠以外,用和实施例1同的方法,得到在支撑体上设置多孔质油墨接受层及光泽显现层的喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<比较例2>
在微细二氧化硅分散液A100份中,混合皂化度为88.0%、聚合度为3500的聚乙烯醇(株式会社Kuraray制,商品名:PVA-235)的10%水溶液40份,配制成相对二氧化硅100份含有聚乙烯醇20份的固体成分浓度为17.1%的涂料,使用加入离子交换水稀释浓度为16.0%的涂料(不添加电解质),除此之外,用和实施例1同样的方法,设置多孔质油墨接受层及光泽显现层,制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<比较例3>
除不添加氯化钠以外,用和实施例5同的方法,制造设有多孔质油墨接受层及光泽显现层的喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<比较例4>
和比较例1同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层,然后,和实施例7同样操作,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<比较例5>
和比较例2同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层,然后,和实施例7同样操作,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<比较例6>
和比较例3同样操作,在支撑体上设置多孔质油墨接受层,然后,和实施例7同样操作,设置光泽显现层(流延涂敷层),制造喷墨记录片材。涂料的主要成分、pH及光泽显现层的层叠方法如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH及喷墨记录片材的品质如表2所示。
<比较例7>
在微细二氧化硅分散液C100份中,混合实施例1中使用的聚乙烯醇的10%水溶液40份,配制成相对二氧化硅100份含有聚乙烯醇20份的固体成分浓度为17.0%的涂料,使用加入离子交换水稀释浓度为16.0%的涂料,除此之外,用和实施例1同样的方法,设置多孔质油墨接受层。由于该接受层发生许多大的龟裂而从支撑体剥离的部分也多,所以不能在其上涂敷涂料。因此不能设置光泽显现层。涂料的主要成分、pH如表1所示,多孔质油墨接受层的微孔分布、龟裂、膜面pH如表2所示。
表1
                     水性涂料的主要成分
颜料        聚乙烯醇           电解质
  皂化度   聚合度   种类   添加量(质量份)
  实施例1  微细二氧化硅分散液A   98.5   4000   氯化钠   0.25
  实施例2  微细二氧化硅分散液A   98.5   4000   硫酸钠   0.25
  实施例3  微细二氧化硅分散液A   95.0   3500   硫酸钠   0.5
  实施例4  微细二氧化硅分散液A   98.5   4000   碳酸钠   0.25
  实施例5  微细二氧化硅分散液B   98.5   4000   氯化钠   0.5
  实施例6  微细二氧化硅分散液B   98.5   4000   硫酸钠   1.0
  实施例7  微细二氧化硅分散液A   98.5   4000   氯化钠   0.25
  实施例8  微细二氧化硅分散液A   98.5   4000   硫酸钠   0.25
  实施例9  微细二氧化硅分散液A   95.0   3500   硫酸钠   0.5
  实施例10  微细二氧化硅分散液A   98.5   4000   碳酸钠   0.25
  实施例11  微细二氧化硅分散液B   98.5   4000   氯化钠   0.5
  实施例12  微细二氧化硅分散液B   98.5   4000   硫酸钠   1.0
  实施例13  微细二氧化硅分散液F   98.5   4000   氯化钠   0.5
  实施例14  微细二氧化硅分散液G   98.5   4000   氯化钠   0.5
  实施例15  微细二氧化硅分散液B   98.5   4000   氢氧化钠   0.5
  比较例1  微细二氧化硅分散液A   98.5   4000   (不添加)   0
  比较例2  微细二氧化硅分散液A   88.0   3500   (不添加)   0
  比较例3  微细二氧化硅分散液B   98.5   4000   (不添加)   0
  比较例4  微细二氧化硅分散液A   98.5   4000   (不添加)   0
  比较例5  微细二氧化硅分散液A   88.0   3500   (不添加)   0
  比较例6  微细二氧化硅分散液B   98.5   4000   (不添加)   0
  比较例7  微细二氧化硅分散液C   98.5   4000   (不添加)   0
表1(续)
  涂料的pH   光泽显现层的层叠方法
  实施例1   8.8   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  实施例2   8.8   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  实施例3   8.8   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  实施例4   8.7   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  实施例5   8.7   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  实施例6   8.7   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  实施例7   8.8   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  实施例8   8.8   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  实施例9   8.8   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  实施例10   8.7   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  实施例11   8.7   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  实施例12   8.7   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  实施例13   8.7   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  实施例14   8.7   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  实施例15   9.5   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  比较例1   8.8   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  比较例2   8.6   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  比较例3   8.7   涂敷阳离子改性微细二氧化硅分散液D
  比较例4   8.8   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  比较例5   8.6   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  比较例6   8.7   使用流延涂敷层用涂敷液E的流延涂敷
  比较例7   2.6   由于油墨接受层龟裂不能层叠光泽显现层
表2
                   多孔质油墨接受层的微孔分布
微孔的峰的个数和位置(nm) 最频微孔直径d1(nm) 中值微孔直径d2(nm) |d1-d2|(nm)   微孔容积(ml/g)
  实施例1   2个;11,61   61   45   16   0.79
  实施例2   2个;10,45   45   33   12   0.71
  实施例3   2个;10,63   63   46   17   0.82
  实施例4   2个;11,42   42   31   11   0.65
  实施例5   2个;15,55   55   41   14   1.06
实施例6   1个;44(有肩峰) 44 32 12 0.94
  实施例7   2个;11,61   61   45   16   0.79
  实施例8   2个;10,45   45   33   12   0.71
  实施例9   2个;10,63   63   46   17   0.82
  实施例10   2个;11,42   42   31   11   0.65
  实施例11   2个;15,55   55   41   14   1.06
实施例12   1个;44(有肩峰) 44 32 12 0.94
  实施例13   1个;39   39   29   10   1.0
  实施例14   2个;15,45   45   33   12   0.51
  实施例15   2个;15,60   60   44   16   1.10
  比较例1   1个;13   13   14   1   0.48
  比较例2   1个;16   16   16   0   0.40
  比较例3   1个;21   21   20   1   0.45
  比较例4   1个;13   13   14   1   0.48
  比较例5   1个;16   16   16   0   0.40
  比较例6   1个;21   21   20   1   0.45
  比较例7   1个;11   11   11   0   0.82
表2(续)
  多孔质油墨接受层的龟裂 多孔油墨接收层的膜面pH            喷墨记录片材的品质
  75°光泽   油墨吸收速度   油墨吸收量
  实施例1   ◎   6.1   55   ◎   ◎
  实施例2   ◎   6.1   58   ◎   ◎
  实施例3   ◎   6.2   53   ◎   ◎
  实施例4   ○   6.1   57   ○   ◎
  实施例5   ◎   6.1   60   ◎   ◎
  实施例6   ◎   6.5   61   ◎   ◎
  实施例7   ◎   6.1   78   ◎   ◎
  实施例8   ◎   6.1   80   ◎   ◎
  实施例9   ◎   6.2   75   ◎   ◎
  实施例10   ○   6.1   78   ○   ◎
  实施例11   ◎   6.1   85   ◎   ◎
  实施例12   ◎   6.5   87   ◎   ◎
  实施例13   ○   6.1   64   ○   ◎
  实施例14   ◎   6.1   60   ○   ○
  实施例15   ◎   7.0   60   ◎   ◎
  比较例1   ×   6.1   28   ×   ×
  比较例2   ×   6.2   27   ○   ×
  比较例3   ×   6.2   24   ○   ○
  比较例4   ×   6.1   37   ×   ×
  比较例5   ×   6.2   37   ×   ×
  比较例6   ×   6.2   33   ×   ×
  比较例7   ×   4.5   不能评价   不能评价   不能评价
如表1的各实施例所示,本发明的特征在于,将包含湿法微细二氧化硅、电解质及聚乙烯醇的水性涂料涂敷于支撑体上进行干燥,设置多孔质油墨接受层,在其上设置光泽显现层。利用水溶性盐类的效果可以在多孔质油墨接受层中形成大的凝聚结构、存在大量的大的微孔,因此,可以缓和毛细管收缩力,防止在干燥工序中发生龟裂。其结果从表2所示的各实施例可以判明,各实施例的多孔质油墨接受层,在微孔直径为6~150nm的范围有2个峰或1个具有肩峰的宽的峰。另外,正如与颜料的微孔直径相比,接受层的微孔直径大,最频微孔直径和中值微孔直径的差的绝对值为10nm以上可知,大的微孔具有多个存在的宽的微孔峰。因此,油墨的吸收速度非常快,油墨吸收量也大。而且,喷墨记录片材的光泽度也非常高。
另一方面,在涂敷如各比较例所示的不含电解质的水性涂料,进行干燥得到多孔质油墨接受层时,由于不能生成大的凝聚结构,因此不能缓和在干燥工序中的强的毛细管收缩力,接受层发生大量龟裂。因此,比较例1~6即使设置光泽显现层光泽度也低。正如上述微孔直径范围的微孔峰只有1个可知,由于不能生成凝聚结构,因此接受层的微孔直径不够大,所以油墨的吸收速度慢,由于微孔容积也难以变大,所以油墨吸收量也不足。比较例7中,由于发生许多大的龟裂,从支撑体剥离的也多,所以不能设置光泽显现层。
有关二氧化硅的种类的影响,使用缩合活性硅酸制造而成的微细二氧化硅分散液B时,油墨接受层的微孔容积最高,油墨吸收量也良好,且光泽也良好。该微细二氧化硅同时满足式1和式2。
(式1)比表面积(m2/g)<730-600×微孔容积(ml/g)
(式2)比表面积(m2/g)>450-600×微孔容积(ml/g)
微细二氧化硅分散液F同样是使活性硅酸缩合制造而成的二氧化硅,但不满足式1,只满足式2。此时,油墨接受层上可以看到些许龟裂。微细二氧化硅分散液G是满足式1、不满足式2的例子,油墨接受层的微孔容积稍低,油墨吸收量有些下降。
本发明的喷墨记录片材,在制造时,没有因使用微细颜料时成为经常问题的龟裂而发生成膜不良的现象。另外,其具有照片打印纸风格的高光泽、兼备较高的油墨吸收速度和油墨吸收量,适合作为银盐照片的替代品。

Claims (19)

1、一种喷墨记录片材,其在支撑体的至少一面,设置了含有采用湿法制造的平均粒径为0.5μm以下的微细二氧化硅、电解质以及聚乙烯醇的多孔质油墨接受层,并且设置了光泽显现层。
2、如权利要求1记载的喷墨记录片材,其75度的镜面光泽度(JISP8142)为40%以上。
3、如权利要求1记载的喷墨记录片材,所述支撑体为非透气性支撑体。
4、如权利要求3记载的喷墨记录片材,所述非透气性支撑体的75度的镜面光泽度(JIS P8142)为60%以上。
5、如权利要求1记载的喷墨记录片材,所述微细二氧化硅是由平均粒径为3nm~100nm的一次粒子凝聚而成的平均粒径为8nm~500nm的二次粒子。
6、如权利要求1记载的喷墨记录片材,其特征在于,该微细二氧化硅通过氮吸附法测定的比表面积和微孔容积满足(式1)。
(式1)比表面积(m2/g)<730-600×微孔容积(ml/g)
7、如权利要求6记载的喷墨记录片材,其特征在于,该微细二氧化硅通过氮吸附法测定的比表面积和微孔容积满足(式2)。
(式2)比表面积(m2/g)>450-600×微孔容积(ml/g)
8、如权利要求7记载的喷墨记录片材,其特征在于,而且,该微细二氧化硅的比表面积是150~300m2/g,且微孔容积为0.5~0.9ml/g。
9、如权利要求1记载的喷墨记录片材,所述微细二氧化硅是使活性硅酸缩合而制造。
10、如权利要求1记载的喷墨记录片材,所述电解质是选自碱金属盐和碱土金属盐中的至少一种。
11、如权利要求10记载的喷墨记录片材,所述电解质是碱金属的强酸盐。
12、如权利要求1记载的喷墨记录片材,其电解质的含量相对于该微细二氧化硅100质量份的比例为0.05~5质量份。
13、如权利要求1记载的喷墨记录片材,聚乙烯醇的皂化度为90%以上。
14、如权利要求1记载的喷墨记录片材,聚乙烯醇的聚合度为1700以上。
15、如权利要求1记载的喷墨记录片材,其特征在于,该多孔质油墨接受层在用水银孔率计测定的微孔分布曲线中,在微孔直径为6nm~150nm的范围有2个峰、或有1个有肩峰的宽峰。
16、如权利要求15记载的喷墨记录片材,其在该微孔分布曲线中的最频微孔直径和中值微孔直径的差的绝对值为10nm以上。
17、如权利要求15记载的喷墨记录片材,所述多孔质油墨接受层的微孔直径在6nm~1μm范围的微孔容积是0.5~2.0ml/g。
18、如权利要求1记载的喷墨记录片材,该多孔质油墨接受层的膜面pH为5~10。
19、如权利要求1记载的喷墨记录片材,将含有该微细二氧化硅、该电解质和聚乙烯醇的pH为7以上的水性涂料涂敷于支撑体上后进行干燥,由此形成该多孔质油墨接受层。
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