DE112011103316T5

DE112011103316T5 - Beschichtetes Druckpapier und Verfahren zur Erzeugung gedruckter Bilder

Info

Publication number: DE112011103316T5
Application number: DE201111103316
Authority: DE
Inventors: Koji Idei; Toru Kaneko; Masanori Nagoshi; Kazutoshi Iida
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2013-08-22
Also published as: CN103119219A; DE112011103314T5; US8927110B2; WO2012043322A1; US20130187977A1; CN103119219B; WO2012043323A1; US20130176371A1; CN103119218A; US9174479B2

Abstract

Die Erfindung stellt beschichtetes Druckpapier bereit, umfassend Basispapier und auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers eine Beschichtungsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält, wobei das Basispapier Calciumcarbonat enthält, die Beschichtungsschicht gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, enthält, das Basispapier und/oder die Beschichtungsschicht eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat enthalten/enthält und der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m2 des Basispapiers und/oder der Beschichtungsschicht ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf beschichtetes Druckpapier. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Erzeugung von gedruckten Bildern auf beschichtetem Druckpapier.
STAND DER TECHNIK
Das schnelle Fortschreiten der Tintenstrahlaufzeichnungstechnologie hat es möglich gemacht, hochqualitative Farbbilder auf Aufzeichnungsmedien, zum Beispiel Papier und Filmen mit Druckern zu erzeugen, die die Tintenstrahlaufzeichnungstechnologie verwenden (im Folgenden als „Tintenstrahldrucker” bezeichnet). Solche Tintenstrahldrucker reichen von kleinen Heim-Druckern bis zu Großformat-Druckern. Da diese Drucker grundsätzlich ein Drucken auf Einzelblattbasis durchführen, wurden sie hauptsächlich beim Drucken an Arbeitsplätzen, die sich mit einer kleinen Kopiezahl beschäftigen, verwendet. Die Druckgeschwindigkeit Großformat-Drucker beträgt mehrere Meter oder weniger pro Minute, obgleich sie variabel ist, und zwar in Abhängigkeit von der Druckgröße oder der Bildqualität.
Als Resultat eines weiteren Fortschritts in der Technologie wird Tintenstrahlaufzeichnung seit kurzem im industriellen Drucken verwendet (nachfolgend als „Tintenstrahldrucken” bezeichnet). Da auf dem industriellen Druckgebiet große Zahlen an Kopien gedruckt werden, ist die Druckgeschwindigkeit im Hinblick auf Produktivität und Druckkosten von Bedeutung. Eine Druckgeschwindigkeit, die für Tintenstrahldrucken geeignet ist, wird mit einer Druckmaschine erreicht, die mit einem Linienkopf ausgestattet ist, in welchem Tinte ausstoßende Köpfe in der Gesamtheit der Breitenrichtung senkrecht zur Papiertransportrichtung befestigt sind (im Folgenden wird eine solche Druckmaschine als „Tintenstrahldruckmaschine” bezeichnet) (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). In jüngerer Zeit wurden Rotationstintenstrahldruckmaschinen, die Pigmenttinten verwenden, die eine Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr, eine höhere Geschwindigkeit von 60 m/min oder mehr und eine noch höhere Geschwindigkeit von über 120 m/min haben, entwickelt.
Da Tintenstrahldruckmaschinen für eine Handhabung variabler Informationen sorgen, wird ihre Verwendung insbesondere beim Drucken nach Bedarf gefunden. Eine bevorzugte Art des industriellen Druckens besteht darin, feste Informationen mit einer Offsetdruckmaschine zu drucken und variable Informationen mit einer Tintenstrahldruckmaschine zu drucken.
Allerdings treten schlechte Fixierung und Absorption von Tintenstrahltinten auf, wenn herkömmliches beschichtetes Offsetdruckpapier beim Drucken mit einer Tintenstrahldruckmaschine bei einer derartigen Druckgeschwindigkeit, wie sie oben beschrieben ist, verwendet wird. Als Resultat wird das gedruckte Bild durch Abrieb, der während der Behandlung nach dem Drucken verursacht wird, verschmiert. Da die Absorption von Tinten unzureichend ist, führt ein Drucken bei der obigen Druckgeschwindigkeit außerdem zu Problemen wie dem Auftreten von ungleichmäßigem Drucken, zu verschwommenem Druck und, in den schlimmsten Fällen, zu einem Tintenausbluten (ein Phänomen, bei dem eine Tinte, die nicht absorbiert geblieben ist, auf das beschichtete Papier ausblutet).
Tintenfixierungseigenschaften und Tintenabsorptionseigenschaften während des Tintenstrahldruckens können verbessert werden, indem einfach die Menge eines Bindemittels in einer Beschichtungsschicht verringert wird oder indem eine große Menge eines porösen Pigments zu einer Beschichtungsschicht gegeben wird. Allerdings resultieren solche Ansätze im Auftreten von Problemen, zum Beispiel Drucktuch-Pilling, was eine Abnahme bei der Beschichtungsfestigkeit der Beschichtungsschicht verursacht, wodurch die Offsetbedruckbarkeit des beschichteten Druckpapiers verschlechtert wird.
Unter dem Gesichtspunkt der Witterungsbeständigkeit besteht die Tendenz, dass Tintenstrahldruckmaschinen so aufgebaut sind, dass sie mit Tintenstrahlpigmenttinten beladen werden. Probleme, die mit Pigmenttinten auftreten, umfassen ein ungleichmäßiges Drucken in gedruckten Abschnitten. Ein ungleichmäßiges Drucken ist ein Phänomen, bei dem beschichtetes Druckpapier eine ungleichmäßige Dichte einer Tinte, die in dem gedruckten Bild fixiert ist, nachdem die Tinte getrocknet ist, aufweist, wodurch ungleichmäßige Tintenabsorptionseigenschaften während eines Druckens mit hoher Geschwindigkeit verursacht werden. Da Tinten, die beim Tintenstrahldrucken eingesetzt werden, eine geringe Konzentration an Farbmaterial haben, zeigt ungleichmäßiges Drucken die Tendenz, deutlicher zu sein, als beim Offsetdrucken. Das Vorliegen eines ungleichmäßigen Druckens verschlechtert den kommerziellen Wert von Drucken.
Exklusives Papier zur Tintenstrahlaufzeichnung, bei dem Basispapier mit einem porösen Pigment, das eine hohe spezifische Oberfläche nach BET hat, beschichtet ist (siehe zum Beispiel Patentliteratur 2 und 3), weist ausgezeichnete Tintenfixierungseigenschaften und Tintenabsorptionseigenschaften während eines Tintenstrahldruckens auf. Allerdings ist ein derartiges exklusives Tintenaufzeichnungspapier infolge der unzureichenden Festigkeit der Beschichtungsschicht bezüglich der Offsetbedruckbarkeit schlecht.
Darüber hinaus wurde ein exklusives Tintenstrahlaufzeichnungspapier entwickelt, das das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken bei gedruckten Bildern unterdrückt. Solche Aufzeichnungsmedien sind Tintenstrahlaufzeichnungsbögen, die ein Trägerpapier, das ein wasserlösliches Metallsalz enthält, und eine Tinte aufnehmende Schicht, die ein Protein enthält, auf dem Trägerpapier umfassen (siehe zum Beispiel Patentliteratur 4); Tintenstrahlaufzeichnungspapier, das eine Tinte aufnehmende Schicht und eine Glanzschicht auf einem Träger hat, wobei die Glanzschicht 5 bis 30 Gew.-% eines Chlorids eines Elements der Gruppe 2A im Periodensystem enthält (siehe zum Beispiel Patentliteratur 5); und ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier, das eine Tinte aufnehmende Schicht und eine Glanzschicht auf einem Substrat hat und das außerdem mit einer Überzugsschicht, die ein mehrwertiges Metallsalz und ein Penetrationsmittel enthält, versehen ist (siehe zum Beispiel Patentliteratur 6). Allerdings sind diese Typen von exklusivem Tintenstrahlaufzeichnungspapier für Tintenstrahldrucker bestimmt. Somit sind sie für das Offsetdrucken schlecht geeignet und können das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken nicht zu einem genügend zufriedenstellenden Level unterdrücken, wenn sie für Tintenstrahldruckmaschinen verwendet werden. Es wurden andere Typen von Tintenstrahlaufzeichnungspapier offenbart, bei denen Basispapier, das ein kationisches Polymer enthält, mit einer Beschichtungsschicht, die auf einem anorganischen Pigment und einem Bindemittel basiert, beschichtet ist (siehe zum Beispiel Patentliteratur 7). Ein derartiges Aufzeichnungspapier weist gute Offsetbedruckbarkeit auf, ist aber oft bezüglich eines ungleichmäßigen Druckens eher nicht zufriedenstellend, wenn es für Tintenstrahldruckmaschinen verwendet wird.
LITERATURLISTE
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung, Kokai-Veröffentlichung Nr. 2009-23292 ;
Patentliteratur 2: Japanische Patentanmeldung, Kokai-Veröffentlichung Nr. H3-43290 ;
Patentliteratur 3: Japanische Patentanmeldung, Kokai-Veröffentlichung Nr. H5-254239 ;
Patentliteratur 4: Japanische Patentanmeldung, Kokai-Veröffentlichung Nr. 2004-276420 ;
Patentliteratur 5: Japanische Patentanmeldung, Kokai-Veröffentlichung Nr. 2005-161601 ;
Patentliteratur 6: Japanische Patentanmeldung, Kokai-Veröffentlichung Nr. 2008-114543 ;
Patentliteratur 7: Japanische Patentanmeldung, Kokai-Veröffentlichung Nr. 2010-100039 ;

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Das existierende beschichtete Druckpapier hat keine genügende Tintenstrahlbedruckbarkeit ohne eine Verschlechterung der Offsetbedruckbarkeit. Es wurde insbesondere kein beschichtetes Druckpapier entwickelt, das Eignung für eine Tintenstrahldruckmaschine, die Pigmenttinten verwendet, aufweist, während es Offsetbedruckbarkeit beibehält.
Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass beschichtetes Druckpapier den folgenden Anforderungen genügt: (1) weist gute Offsetbedruckbarkeit auf, (2) weist genügende Tintenfixierungseigenschaften und Tintenabsorptionseigenschaften beim Tintenstrahldrucken auf und (3) unterdrückt das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken in bedruckten Abschnitten während des Druckens mit einer Tintenstrahldruckmaschine, die Pigmenttinten verwendet, genügend.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens, das gedruckte Bilder ohne das Auftreten eines ungleichmäßigen Druckens erzeugen kann, selbst wenn Pigmenttinten zum Tintenstrahldrucken bei einer Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr verwendet werden. Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Erzeugung ausgezeichneter gedruckter Bilder unter Verwendung einer Offsetdruckmaschine und/oder einer Tintenstrahldruckmaschine.
Lösung des Problems
Die Erfindung stellt beschichtetes Druckpapier bereit, umfassend
Basispapier und
auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers eine Beschichtungsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält,
wobei
das Basispapier Calciumcarbonat enthält,
die Beschichtungsschicht gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, enthält,
das Basispapier und/oder die Beschichtungsschicht eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat enthalten/enthält und
der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² des Basispapiers und/oder der Beschichtungsschicht ist. Ein derartig beschichtetes Druckpapier genügt der ersten Aufgabe, nämlich gute Offsetbedruckbarkeit hat, und weist gute Tintenfixierungseigenschaften und Tintenabsorptionseigenschaften beim Tintenstrahldrucken auf. Dieses beschichtete Druckpapier kann insbesondere das Auftreten eines ungleichmäßigen Druckens in bedruckten Abschnitten unterdrücken, selbst wenn es für eine Tintenstrahldruckmaschine, die Pigmenttinten verwendet, eingesetzt wird. Somit kann das erfindungsgemäße beschichtete Druckpapier geeigneter Weise beim industriellen Drucken verwendet werden, wo fixierte Informationen mit einer Offsetdruckmaschine gedruckt werden und variable Informationen mit einer Tintenstrahldruckmaschine gedruckt werden.
Ein erster Aspekt der Erfindung richtet sich auf beschichtetes Druckpapier, das umfasst:
Basispapier und
auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers eine Beschichtungsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält,
wobei
das Basispapier Calciumcarbonat enthält,
die Beschichtungsschicht gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, enthält,
das Basispapier eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat enthält und
der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² des Basispapiers ist. Ein derartiges beschichtetes Druckpapier erfüllt die erste Aufgabe, hat nämlich gute Offsetbedruckbarkeit und weist gute Tintenfixierungseigenschaften und Tintenabsorptionseigenschaften beim Tintenstrahldrucken auf. Dieses beschichtete Druckpapier kann insbesondere das Auftreten eines ungleichmäßigen Druckens in bedruckten Abschnitten unterdrücken, selbst wenn es für eine Tintenstrahldruckmaschine, die Pigmenttinten verwendet, eingesetzt wird. Demnach kann das erfindungsgemäße beschichtete Druckpapier in geeigneter Weise beim industriellen Drucken verwendet werden, wo feste Informationen mit einer Offsetdruckmaschine gedruckt werden und variable Informationen mit einer Tintenstrahldruckmaschine gedruckt werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist auf ein beschichtetes Druckpapier gerichtet, das umfasst:
Basispapier und
auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers eine Beschichtungsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält,
wobei
das Basispapier Calciumcarbonat enthält,
die Beschichtungsschicht gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, enthält,
die Beschichtungsschicht eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat enthält und
der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² der Beschichtungsschicht ist. Ein derartiges beschichtetes Druckpapier genügt der ersten Aufgabe, hat nämlich gute Offsetbedruckbarkeit und weist gute Tintenfixierungseigenschaften und Tintenabsorptionseigenschaften beim Tintenstrahldrucken auf. Dieses beschichtete Druckpapier kann insbesondere das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken in bedruckten Abschnitten unterdrücken, selbst wenn es für eine Tintenstrahldruckmaschine, die Pigmenttinten verwendet, eingesetzt wird. Demnach kann das erfindungsgemäße beschichtete Druckpapier geeigneter Weise im industriellen Drucken eingesetzt werden, wo fixierte Informationen mit einer Offsetdruckmaschine gedruckt werden und variable Informationen mit einer Tintenstrahldruckmaschine gedruckt werden.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung außerdem ein Druckverfahren unter Verwendung einer Tintenstrahldruckmaschine bereit, das Tintenstrahldrucken unter Verwendung einer Pigmenttinte auf der Beschichtungsschicht des obigen beschichteten Druckpapiers bei einer Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr unter Bildung eines gedruckten Bildes umfasst. Nach diesem Verfahren kann die zweite Aufgabe gelöst werden. Das heißt, es können gedruckte Bilder ohne das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken erzeugt werden, selbst wenn Pigmenttinten zum Tintenstrahldrucken mit einer Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr verwendet werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung stellt die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung gedruckter Bilder bereit, das ein Funktionieren einer Offsetdruckmaschine und/oder einer Tintenstrahldruckmaschine bezüglich der Beschichtungsschicht des obigen beschichteten Druckpapiers umfasst. Nach diesem Verfahren kann die dritte Aufgabe gelöst werden. Das heißt, es können ausgezeichnete gedruckte Bilder unter Verwendung einer Offsetdruckmaschine und/oder einer Tintenstrahldruckmaschine erzeugt werden.
AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Der Ausdruck „Tintenstrahldruckmaschine”, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine industrielle Druckmaschine, die beim industriellen Drucken unter Verwendung der Tintenstrahlaufzeichnungstechnik verwendet wird. Eine derartige Druckmaschine ist zum Beispiel eine Tintenstrahldruckmaschine mit einer Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr, einer höheren Geschwindigkeit von 60 m/min oder mehr und einer noch höheren Geschwindigkeit von über 120 m/min oder eine Rotationstintenstrahldruckmaschine, die Pigmenttinten verwendet. Der Ausdruck „Tintenstrahldruckmaschine”, wie er hierin verwendet wird, unterscheidet sich von Tintenstrahlaufzeichnungsdruckern, die eine Druckgeschwindigkeit von mehreren Metern pro Minute haben, zum Beispiel kleine Heim-Drucker und Großformat-Drucker (im Folgenden werden solche Drucker als „Tintenstrahldrucker” bezeichnet werden). Der Ausdruck „Tintenstrahldrucken”, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf industrielles Drucken, das auf der Tintenstrahlaufzeichnungstechnik unter Verwendung einer Tintenstrahldruckmaschine basiert.
Offsetdrucken ist eine indirekte Drucktechnik, bei der eine Tinte zuerst auf ein Drucktuch und dann auf ein Werkstück übertragen wird. Gute Offsetbedruckbarkeit haben bedeutet, dass keine Probleme wie zum Beispiel Drucktuch-Pilling nach dem Offsetdrucken festgestellt werden.
Ungleichmäßiges Drucken ist ein Phänomen, bei dem beschichtetes Druckpapier eine ungleichmäßige Dichte einer Tinte, die in dem gedruckten Bild, nachdem die Tinte getrocknet ist, fixiert ist, aufweist, wodurch ungleichmäßige Tintenabsorptionseigenschaften während des Druckens mit hoher Geschwindigkeit verursacht werden.
Im Folgenden wird das beschichtete Druckpapier der Erfindung im Detail beschrieben werden.
Das beschichtete Druckpapier der vorliegenden Erfindung umfasst Basispapier und, auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers, eine Beschichtungsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält. Das Basispapier enthält Calciumcarbonat.
Das in dem beschichteten Druckpapier der vorliegenden Erfindung verwendete Basispapier kann durch saure, säurefreie oder alkalische Papierherstellung aus einem Papierrohstoff hergestellt werden, der Fasermasse umfasst, zum Beispiel chemische Fasermasse, wie LBKP (Leaf Bleached Kraft Pulp, gebleichte Laubholz-Kraft-Fasermasse) oder NBKP (Needle Bleached Kraft Pulp, gebleichte Nadelholz-Kraft-Fasermasse), mechanische Fasermasse, zum Beispiel GP (Groundwood Pulp, Holzschliff), PGW (Pressure GroundWood Pulp, druckvermahlene Holzfasermasse), RMP (Refiner Mechanical Pulp, Refiner-Holzstoff), TMP (ThermoMechanical Pulp, thermomechanischer Holzstoff), CTMP (ChemiThermo Mechanical Pulp, chemisch-thermomechanischer Holzstoff), CMP (ChemiMechanical Pulp, chemisch-mechanischer Holzstoff) und CGP (ChemiGroundwood Pulp, chemisch-gemahlener Holzstoff), oder Altpapier-Fasermasse, zum Beispiel DIP (DeInked-Fasermasse) und Calciumcarbonat als essentiellen Füllstoff sowie optionale Additive wie Schlichtemittel, Fixierungsmittel, Retentionshilfsmittel, kationisierende Verbindungen und Papier verfestigende Additive umfasst.
Calciumcarbonat wird in gemahlenes Calciumcarbonat und präzipitiertes Calciumcarbonat klassifiziert. Das im Basispapier der vorliegenden Erfindung verwendete Calciumcarbonat kann gemahlenes Calciumcarbonat, präzipitiertes Calciumcarbonat oder beide in Kombination sein. Das Vorliegen von Calciumcarbonat im Basispapier stellt sicher, dass gute Offsetbedruckbarkeit erhalten wird und das Auftreten eines ungleichmäßigen Druckens in günstiger Weise unterdrückt wird. Es können auch andere Füllstoffe, zum Beispiel Talkum, Ton und Kaolin in Kombination verwendet werden.
Im ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Basispapier eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat (im Folgenden hierin einfach als Calciumverbindung bezeichnet). Der Gehalt an Calcium, der von dieser Calciumverbindung herrührt, ist 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² des Basispapiers.
Die andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat, wie sie hierin verwendet wird, ist eine wasserlösliche Calciumverbindung und ist vorzugsweise eine wasserlösliche Calciumverbindung, die in Wasser mit 20°C mit 1 Massen% oder mehr gelöst werden kann. Beispiele für die wasserlöslichen Calciumverbindungen umfassen Salzverbindungen, zum Beispiel Calciumlactat, Calciumnitrat, Calciumchlorid, Calciumformiat und Calciumacetat, und Komplexverbindungen wie zum Beispiel Calciumethylendiamintetraacetat. Diese Verbindungen können einzeln verwendet werden oder es können zwei oder mehr von ihnen in Kombination eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Calciumverbindung Calciumchlorid. Calciumchlorid ist für die Unterdrückung des Auftretens eines ungleichmäßigen Druckens während eines Tintenstrahldruckens hocheffektiv, und zwar wahrscheinlich wegen seines hohen Feuchtigkeitsabsorptionsvermögens.
Von wasserlöslichen mehrwertigen Metallsalzen, zum Beispiel denen, die in der japanischen Patentanmeldung Kokai-Veröffentlichung Nr. 2007-268926 beschrieben sind, ist bekannt, dass sie in einer Beschichtungsschicht für exklusives Tintenstrahlaufzeichnungspapier verwendet werden. Tinten, die in Tintenstrahldruckmaschinen geladen werden, haben geringe Konzentrationen an Farbmaterialien und daher zeigen solche Farbmaterialien die Tendenz, Mobilität zu zeigen, bis sie fixiert sind. Im Allgemeinen sind Tinten für Tintenstrahldrucker anionisch. Wenn eine Beschichtungsschicht ein mehrwertiges Metallsalz enthält, werden die Tinten durch mehrwertige Metallkationen, die aus dem mehrwertigen Metallsalz freigesetzt werden, fixiert. Von wasserlöslichen mehrwertigen Metallsalzen sind wasserlösliche Calciumverbindungen schwierig zu verwenden, da sie Calciumionen bilden, wenn sie in einer wässrigen Lösung gelöst werden, und solche Calciumionen bilden schlecht wasserlösliche Salze, zum Beispiel Calciumhydroxid und Calciumcarbonat. Allerdings haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, dass das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken während eines Tintenstrahldruckens unterdrückt werden kann, indem eine Calciumverbindung zu Basispapier von beschichtetem Druckpapier, welches das Basispapier und eine Beschichtungsschicht, die beide Calciumcarbonat enthalten, umfasst, gegeben wird. Der Grund, warum die Unterdrückung möglich wird, ist unbekannt, wahrscheinlich ist aber in Anbetracht der Tatsache, dass ein ungleichmäßiges Drucken einer ungleichmäßigen Tintenfixierung und einer ungleichmäßigen Geschwindigkeit der Tintenabsorption zugeschrieben wird, das eine Calciumverbindung eine Tintenfixierung bereitstellt, wie sie oben beschrieben wurde und außerdem ein schlecht wasserlösliches Calciumsalz mikroskopisch an der Oberfläche von Calciumcarbonat in einem Bereich, der niedrige Tintenabsorptionseigenschaften aufweist, bildet und dass ein solches schlecht wasserlösliches Calciumsalz ermöglicht, dass ein Kapillarphänomen auftritt. Demnach ist es notwendig, dass das Basispapier und die Beschichtungsschicht Calciumcarbonat enthalten. Solche Wirkungen werden mit anderen Metallionen mehrwertiger Metallsalze nicht erhalten.
In dem vorliegenden Aspekt ist der Gehalt an Calcium, der von der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² des Basispapiers. Wenn der Gehalt weniger als dieser Bereich ist, können keine Unterdrückungseffekte für das Auftreten eines ungleichmäßigen Druckens in bedruckten Abschnitten erreicht werden. Ein beliebiger Gehalt, der über diesem Bereich liegt, kann das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken in bedruckten Abschnitten verursachen. Der Gehalt ist bevorzugter 6 mmol bis 55 mmol, beide einschließlich, und bevorzugter 8 mmol bis 50 mmol, beide einschließlich.
Die andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat kann in das Basispapier eingearbeitet werden, indem beispielsweise die Calciumverbindung zu dem Papierrohstoff des Basispapiers gegeben wird und danach der Papierrohstoff zu dem Basispapier verarbeitet wird oder indem die Calciumverbindung auf das Basispapier aufgetragen wird oder indem das Basispapier mit der Calciumverbindung imprägniert wird. Die Auftragung kann mit einer beliebigen von verschiedenen Beschichtungsvorrichtungen durchgeführt werden, zum Beispiel mit Leimpressen, Filmpressen, Gate-Roll-Beschichtungsvorrichtungen, Filmübertragungsbeschichtungsvorrichtungen, Rakelbeschichtern, Stabbeschichtern, Luftmesserbeschichtungsvorrichtungen und Vorhangbeschichtungsvorrichtungen. Unter dem Gesichtspunkt der Herstellungskosten ist es bevorzugt, dass die Calciumverbindung mit einer Beschichtungsvorrichtung, eingebaut in die Maschine, zum Beispiel mit einer Leimpresse, einem Gate-Roll-Beschichter oder einer Filmübertragungsbeschichtungsvorrichtung, eingebaut in die Papierherstellungsmaschine, aufgetragen wird.
In der vorliegenden Erfindung kann der Papierrohstoff für das Basispapier geeigneterweise andere Additive, zum Beispiel Dispergiermittel, Verdickungsmittel, Fluiditätsverbesserer, Schaumhemmer, Entschäumungsmittel, Trennmittel, Schäumungsmittel, Penetrationsmittel, färbende Farbstoffe, färbende Pigmente, optische Aufheller, Ultraviolett-Absorptionsmittel, Antioxidantien, Konservierungsmittel, Fungizide, unlöslich machende Mittel, Nasspapierfestigkeit erhöhende Additive und Trockenpapierfestigkeit erhöhende Additive, enthalten, solange die gewünschten Wirkungen der Erfindung noch erzielt werden.
In der vorliegenden Erfindung kann der Leimungsgrad des Papiersubstrates ein beliebiger Leimungsgrad sein, solange die gewünschten Effekte der Erfindung erreicht werden. Der Leimungsgrad kann kontrolliert werden, indem die Menge eines inneren Leimungsmittels bzw. Schlichtemittels oder die Menge eines Oberflächen-Leimungsmittels bzw. Oberflächen-Schlichtemittels, die auf das Basispapier angewendet wird, kontrolliert wird. Beispiele für innere Schlichtemittel umfassen Kolophonium-Schlichtemittel für saures Papier und Alkenylbernsteinsäureanhydrid-, Alkylketendimer-, neutrale Kolophonium-Schlichtemittel und kationische Styrol-Acryl-Schlichtemittel für alkalisches Papier. Beispiele für die Oberflächen-Leimungsmittel bzw. Oberflächen-Schlichtemittel umfassen Styrol-Acryl-Schlichtemittel, Olefin-Schlichtemittel und Styrol-Malein-Schlichtemittel. Ein kationisches oder nicht-ionisches Oberflächen-Schlichtemittel ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Schlichtemittel zusammen mit einer kationischen Verbindung, angewendet wird.
Unter dem Gesichtspunkt der Absorptionsfähigkeit für Tintenstrahltinten ist der Aschegehalt in dem Basispapier vorzugsweise 8 Massen% bis 25 Massen%, beide einschließlich. Dieser Aschegehalt stellt sicher, dass Offsetbedruckbarkeit und Tintenabsorptionseigenschaften während eines Tintenstrahldruckens weiter verbessert werden. Der Aschegehalt in dem Basispapier ist bevorzugter 10 Massen% bis 20 Massen%, beide einschließlich.
In der vorliegenden Erfindung ist der Aschegehalt ein Verhältnis (Massen%) der Masse von unverbrennbaren Substanzen, die zurückbleiben, nachdem das Basispapier einer Verbrennungsbehandlung bei 500°C für 1 Stunde unterzogen wurde, zu der absoluten Trockenmasse des Basispapiers vor der Verbrennungsbehandlung. Der Aschegehalt kann reguliert werden, indem der Gehalt an Komponenten, zum Beispiel Füllstoff, in dem Basispapier reguliert wird.
In der vorliegenden Erfindung ist die Dicke des Basispapiers nicht besonders beschränkt. Die Dicke des Basispapiers ist vorzugsweise 50 μm bis 300 μm, beide einschließlich, und bevorzugter 80 μm bis 250 μm, beide einschließlich.
Das beschichtete Druckpapier der vorliegenden Erfindung hat auf dem Basispapier eine Beschichtungsschicht, welche ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält. Die Beschichtungsschicht erlaubt, dass das Druckpapier bezüglich Druckqualität und Aussehen von hochqualitativem Papier unterschieden wird.
Poröse Pigmente, zum Beispiel synthetisches Siliciumdioxid, das in der Beschichtungsschicht eines exklusiven Tintenstrahlaufzeichnungspapiers verwendet wird, kann Tintenstrahltinten absorbieren. Kaolin und Calciumcarbonat, die in der Beschichtungsschicht eines allgemeinen beschichteten Druckpapiers verwendet werden, absorbieren dagegen kaum Tintenstrahltinten, da Partikel davon keine Porosität haben.
In der vorliegenden Erfindung enthält die Beschichtungsschicht gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment. Wie oben beschrieben ist gemahlenes Calciumcarbonat ein Typ von Calciumcarbonat. Der Gehalt an gemahlenem Calciumcarbonat in der Beschichtungsschicht ist 50 Massenteile oder mehr und vorzugsweise 60 Massenteile oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht. Obgleich Partikel aus gemahlenem Calciumcarbonat selbst keine Fähigkeit zum Absorbieren von Tintenstrahltinten besitzen, können Tintenstrahltinten durch Zwischenräume absorbiert werden, die zwischen den Partikeln gebildet werden, da gemahlene Calciumcarbonatpartikel amorph sind. Wenn das gemahlene Calciumcarbonat in der Beschichtungsschicht 50 Massenteile oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht darstellt, kann das erhältliche beschichtete Druckpapier Tintenstrahlbedruckbarkeit erreichen, ohne dass es bezüglich der Offsetbedruckbarkeit verschlechtert wird. Der Grund für diesen Effekt ist unbekannt, wahrscheinlich liegt er darin, dass amorphes gemahlenes Calciumcarbonat im Vergleich zu regelmäßigen Partikeln eine relativ große Zahl von Zwischenräumen bzw. Poren bildet. Wenn der Gehalt an gemahlenem Calciumcarbonat in der Beschichtungsschicht weniger als 50 Massenteile ist, wird die Bildung von Zwischenräumen in der Beschichtungsschicht unzureichend und es kann keine Tintenstrahlbedruckbarkeit erreicht werden.
In der Beschichtungsschicht der vorliegenden Erfindung können bekannte Pigmente in Kombination mit dem gemahlenem Calciumcarbonat verwendet werden. Beispiele für solche Pigmente umfassen anorganische Pigmente, zum Beispiel Kaolin, präzipitiertes Calciumcarbonat, Ton, Talkum, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiß, Aluminiumsilikat, Diatomeenerde, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, synthetisches amorphes Siliciumdioxid, kolloidales Siliciumdioxid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Lithopon, Zeolith, Magnesiumcarbonat und Magnesiumhydroxid, und organische Pigmente wie zum Beispiel Styrolkunststoffpigmente, Acrylkunststoffpigmente, Styrol-Acryl-Kunststoffpigmente, Polyethylen, Mikrokapseln, Harnstoffharze und Melaminharze.
Die Festigkeit der Beschichtungsschicht kann verringert werden, wenn ein poröses Pigment mit hohem Ölabsorptionsvermögen, zum Beispiel synthetisches amorphes Siliciumdioxid, in einer großen Menge verwendet wird. Eine Abnahme bei der Festigkeit der Beschichtungsschicht führt zu Störungen, zum Beispiel dem Auftreten von Drucktuch-Pilling während Offsetdrucken. Entsprechend ist die durchschnittliche Ölabsorption des Pigments (der Pigmente), das (die) in der Beschichtungsschicht verwendet wird (werden), vorzugsweise 100 ml/100 g oder weniger.
In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Beschichtungsschicht eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat. Der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, ist 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich als Calciumionen pro 1 m² der Beschichtungsschicht. Ähnlich wie beim ersten Aspekt ist die andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat eine wasserlösliche Calciumverbindung und vorzugsweise eine wasserlösliche Calciumverbindung, die in Wasser mit 20°C mit 1 Massen% oder mehr gelöst werden kann. Beispiele für die wasserlöslichen Calciumverbindungen umfassen Salzverbindungen, wie zum Beispiel Calciumlactat, Calciumnitrat, Calciumchlorid, Calciumformiat und Calciumacetat, und Komplexverbindungen, wie zum Beispiel Calciumethylendiamintetraacetat. Diese Verbindungen können einzeln verwendet werden oder es können zwei oder mehr von ihnen in Kombination verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Calciumverbindung Calciumchlorid. Calciumchlorid ist für die Unterdrückung des Auftretens von ungleichmäßigem Drucken während eines Tintenstrahldruckens in hohem Maße wirksam, und zwar wahrscheinlich wegen seiner hohen Feuchtigkeitsabsorptionsfähigkeit.
Nach den Feststellungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung kann beschichtetes Druckpapier, das Basispapier und eine Beschichtungsschicht, die beide Calciumcarbonat enthalten, das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken während eines Tintenstrahldruckens unterdrücken, wenn die Beschichtungsschicht außerdem eine solche Calciumverbindung enthält. Der Grund, warum die Unterdrückung möglich wird, ist unbekannt. Wahrscheinlich aber ist in Anbetracht der Tatsache, dass ein ungleichmäßiges Drucken einer nicht gleichmäßigen Tintenfixierung und nicht gleichmäßigen Geschwindigkeiten der Tintenabsorption zugeschrieben wird, dass eine Calciumverbindung Tintenfixierung bereitstellt, wie es oben beschrieben ist, und außerdem mikroskopisch ein schlecht wasserlösliches Calciumsalz an der Oberfläche von Calciumcarbonat in einem Bereich bildet, der geringe Tintenabsorptionseigenschaften aufweist, und ein derartiges schlecht wasserlösliches Calciumsalz erlaubt das Auftreten eines Kapillarphänomens. Somit ist es notwendig, dass das Basispapier und die Beschichtungsschicht Calciumcarbonat enthalten. Solche Effekte werden mit anderen Metallionen mehrwertiger Metallsalze nicht erhalten.
In dem vorliegenden Aspekt ist der Gehalt an Calcium, der von der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² der Beschichtungsschicht. Wenn der Gehalt geringer als dieser Bereich ist, können keine ausreichenden Tintenfixierungseigenschaften und Unterdrückungswirkungen für das Auftreten eines ungleichmäßigen Druckens in bedruckten Abschnitten erreicht werden. Ein Gehalt, der größer als der obige Bereich ist, stellt keine entsprechend größeren Effekte bei der Verbesserung der Tintenfixierungseigenschaften und bei der Suppression des Auftretens von ungleichmäßigem Drucken in bedruckten Abschnitten bereit und kann stattdessen eine Abnahme bei den Tintenabsorptionseigenschaften des beschichteten Druckpapiers verursachen. Der Gehalt ist bevorzugter 3 mmol bis 50 mmol, beide einschließlich, und bevorzugter 5 mmol bis 45 mmol, beide einschließlich.
In der vorliegenden Erfindung kann der Gehalt an Calcium als Calciumionen, die von der anderen Verbindung als Calciumcarbonat, die im Basispapier oder der Beschichtungsschicht vorliegt (auch als „Calciumgehalt B” in der Beschreibung bezeichnet), bestimmt werden, indem das beschichtete Druckpapier in das Basispapier und die Beschichtungsschicht (oder getrennte Beschichtungsschichten im Fall von doppelseitig beschichtetem Papier) getrennt wird, jedes dieser Elemente pulverisiert und in ultrareinem Wasser eingeweicht wird, Calciumionen mit einem Ultraschallwaschgerät extrahiert werden und die extrahierten Calciumionen quantitativ bestimmt werden. Der Gehalt an Calcium als Calciumionen, das von Calciumcarbonat stammt (in der Beschreibung auch als „Calciumgehalt A” bezeichnet), kann bestimmt werden, indem das beschichtete Druckpapier in das Basispapier und die Beschichtungsschicht getrennt wird, jedes dieser Elemente pulverisiert wird, die Menge an Calciumionen, die aus jedem Element in eine 0,1 N Salpetersäurelösung eluiert wird, bestimmt wird und der Calciumgehalt B von Calciumionen, die in ultrareines Wasser eluiert wurde, von der bestimmten Menge an Calciumionen abgezogen wird. Die Menge an Calciumionen kann durch eine bekannte quantitative Analysenmethode gemessen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Molverhältnis (A/B) 1 bis 50, beide einschließlich, und bevorzugter 5 bis 30, beide einschließlich, wobei A der Calciumgehalt A, der von dem Calciumcarbonat stammt, ist und B der Calciumgehalt B, der von der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat stammt, ist, beide als Calciumionen pro 1 m² des beschichteten Druckpapiers. Indem das Molverhältnis so reguliert wird, dass es in diesen Bereich fällt, ist es möglich, die Effekte bei den Verbesserungen der Tintenfixierungseigenschaften und der Tintenabsorptionseigenschaften sowie für die Unterdrückung des Auftretens eines ungleichmäßigen Druckens in bedruckten Abschnitten weiter zu verstärken.
In der vorliegenden Erfindung ist das Beschichtungsgewicht der Beschichtungsschicht in dem beschichteten Druckpapier nicht besonders beschränkt. Unter den Gesichtspunkten des Aussehens und der Tintenfixierungseigenschaften des beschichteten Druckpapiers ist es vorteilhaft, dass das Beschichtungsgewicht 2,0 g/m² bis 25,0 g/m², beide einschließlich, pro Oberfläche ist. In der vorliegenden Erfindung gibt das Beschichtungsgewicht der Beschichtungsschicht das Beschichtungsgewicht auf trockener Feststoffbasis an.
Um den Glanz des beschichteten Druckpapiers der vorliegenden Erfindung zu erhöhen, kann der Beschichtungsschicht geeigneter Weise ein Kunststoffpigment zugesetzt werden, das in hohem Maße geeignet ist, Glanz zu verleihen, um so den Glanz zu regulieren. Darüber hinaus kann der Glanz des beschichteten Druckpapiers der vorliegenden Erfindung durch Kalandrieren erhöht werden. Beispielhafte Kalandriervorrichtungen umfassen Maschinenkalander in der Maschine (on-line machine calender), Superkalander und Soft-Nip-Kalander. Alternativ kann ein bekanntes Gießbeschichtungsverfahren eingesetzt werden, um Glanz zu verleihen.
Die Beschichtungsschicht der vorliegenden Erfindung enthält das Pigment (die Pigmente) und ein Bindemittel als Hauptkomponenten. In der vorliegenden Erfindung enthält die Beschichtungsschicht ein bekanntes in Wasser dispergierbares Bindemittel und/oder ein bekanntes wasserlösliches Bindemittel als das Bindemittel (die Bindemittel). Beispiele für die in Wasser dispergierbaren Bindemittel umfassen konjugierte Dien-Copolymer-Latices, zum Beispiel Styrol-Butadien-Copolymer und Acrylnitril-Butadien-Copolymer; Acryl-Copolymer-Latices, zum Beispiel Polymere von Acrylaten oder Methacrylaten und Methylmethacrylat-Butadien-Copolymer; Vinyl-Copolymer-Latices, zum Beispiel Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer; Polyurethanharz-Latices; Alkydharz-Latices; ungesättigte Polyesterharz-Latices; funktionell modifizierte Copolymer-Latices, bei denen diese verschiedenen Copolymere mit Monomeren, die eine funktionelle Gruppe, wie zum Beispiel eine Carboxylgruppe enthalten, modifiziert wurden; und wärmehärtbare Kunstharze, zum Beispiel Melaminharze und Harnstoffharze. Beispiele für die wasserlöslichen Bindemittel umfassen Stärkederivate, zum Beispiel Stärkephosphate, Stärkeether und Stärkephosphate; Cellulosederivate, zum Beispiel Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose; Polyvinylalkohol-Derivate, zum Beispiel Polyvinylalkohol und Silanolmodifizierter Polyvinylalkohol; natürliche Polymerharze, zum Beispiel Casein, Gelatine, modifizierte Produkte davon, Sojaprotein, Pullulan, Gummi arabicum, Karaya-Gummi, Albumin und Derivate davon; Vinylpolymere, zum Beispiel Natriumpolyacrylat, Polyacrylamid und Polyvinylpyrrolidon; und Natriumalginat, Polyethylenimin, Polypropylenglycol, Polyethylenglycol, Maleinsäureanhydrid und Copolymere davon. Die Bindemittel der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die obigen Verbindungen beschränkt.
Diese in Wasser dispergierbaren Bindemittel und/oder wasserlöslichen Bindemittel können einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. Die Verwendung eines Latexbindemittels, das ein in Wasser dispergierbares Bindemittel ist, in der Beschichtungsschicht, stellt insbesondere ausgezeichnete Festigkeit der Beschichtungsschicht bereit. Es ist daher bevorzugt, dass die Beschichtungsschicht der vorliegenden Erfindung ein Latexbindemittel als das Hauptbindemittel enthält. Der Ausdruck „enthält ein Latexbindemittel als das Hauptbindemittel”, wie er hierin verwendet wird, gibt an, dass das Latexbindemittel in der Beschichtungsschicht 50 Massen% oder mehr und vorzugsweise 60 Massen% oder mehr des Gesamtgehalts des Bindemittels (der Bindemittel) in der Beschichtungsschicht ausmacht.
Unter den Gesichtspunkten der Festigkeit und der Tintenabsorptionseigenschaften der Beschichtungsschicht ist der Gesamtgehalt des Bindemittels (der Bindemittel) in der Beschichtungsschicht vorzugsweise 5 Massenteile bis 50 Massenteile, beide einschließlich, und bevorzugter 10 Massenteile bis 30 Massenteile, beide einschließlich, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht.
Das beschichtete Druckpapier der vorliegenden Erfindung kann durch Auftragen der Beschichtungsschicht auf wenigstens eine Oberfläche des Basispapiers hergestellt werden. In der vorliegenden Erfindung kann die Beschichtungsschicht durch jedes übliche Auftragungsverfahren auf das Basispapier aufgetragen werden, wobei ein beliebiger von verschiedenen Applikatoren bzw. Beschichtungsvorrichtungen verwendet wird, zum Beispiel Rakelbeschichter, Walzenbeschichter, Luftmesserbeschichter, Filmübertragungsbeschichtungsvorrichtungen, Stabbeschichter, Rod-Blade-Coater, Short-Dwell-Coater und Vorhangbeschichtungsvorrichtung. Das Auftragungsverfahren ist nicht auf solche Verfahren beschränkt.
Das beschichtete Druckpapier, das mit der Beschichtungsschicht (den Beschichtungsschichten) endbehandelt wurde, kann als solches verwendet werden. Alternativ kann die Oberfläche des beschichteten Druckpapiers, das mit der Beschichtungsschicht (den Beschichtungsschichten) endbehandelt wurde, nach Bedarf mit einer Vorrichtung geglättet werden, und zwar mit einem Maschinenkalander in der Maschine, einem Soft-Nip-Kalander, einem Superkalander, einem Mehrstufenkalander oder einem Multi-Nip-Kalander.
Allerdings lässt übermäßiges Kalandrieren zur Glättung die Zwischenräume in dem beschichteten Druckpapier kollabieren, und die Tintenabsorptionseigenschaften, die während eines Tintenstrahldruckens aufgewiesen werden, werden als Resultat verschlechtert. Somit ist ein moderates Kalandrieren bevorzugt.
In dem beschichteten Druckpapier der vorliegenden Erfindung wird die Beschichtungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers angeordnet. Das heißt, die Beschichtungsschichten können an beiden Oberflächen des Basispapiers angeordnet werden. Eine derartige doppelseitige Beschichtung ist bevorzugt, da Bilder, in Abhängigkeit vom Typ einer Druckmaschine, auf beiden Oberflächen gedruckt werden können. In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, wenn eine doppelseitige Beschichtung durchgeführt wird, dies nicht von Bedeutung, solange wenigstens eine der Beschichtungsschichten gemahlenes Calciumcarbonat und die andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat in Mengen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Zwischenschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel enthält, zwischen der Beschichtungsschicht und dem Basispapier angeordnet sein, und zwar entsprechend der Notwendigkeit, Glätte oder Tintenabsorptionseigenschaften zu regulieren. Das Pigment und das Bindemittel, die in der Zwischenschicht verwendet werden, können in geeigneter Weise aus den Pigmenten und den Bindemitteln, die in der Beschichtungsschicht verwendet werden können, ausgewählt werden.
Das fertige beschichtete Druckpapier wird zu Bogenprodukten oder Rollenprodukten verschiedener Größen entsprechend den Anwendungen hergestellt. Wenn solche Produkte gelagert werden, ist es bevorzugt, Ihnen eine feuchtigkeitsfeste Umhüllung zu geben, um die Absorption von Feuchtigkeit zu verhindern. Die Flächenmasse des beschichteten Druckpapiers ist nicht besonders beschränkt, ist aber vorzugsweise 40 g/m² bis 300 g/m², beide einschließlich.
Das beschichtete Druckpapier der vorliegenden Erfindung kann sowohl zum Offsetdrucken als auch zum Tintenstrahldrucken verwendet werden und erlaubt, dass darauf gedruckte Bilder ausgezeichnete Bildqualität und Haltbarkeit aufweisen. Das beschichtete Druckpapier der vorliegenden Erfindung kann geeigneterweise zum Drucken mit einer Tintenstrahldruckmaschine, die Pigmenttinten verwendet, verwendet werden und erlaubt, dass darauf gedruckte Bilder ausgezeichnete Bildqualität und Haltbarkeit aufweisen. Das beschichtete Druckpapier der vorliegenden Erfindung kann geeigneterweise zum Drucken mit einer Rotationstintenstrahldruckmaschine, die eine Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr, eine höhere Geschwindigkeit von 60 m/min oder mehr und eine noch höhere Geschwindigkeit von über 120 m/min hat, verwendet werden und erlaubt, dass darauf gedruckte Bilder ausgezeichnete Bildqualität und Haltbarkeit aufweisen.
Das beschichtete Druckpapier der vorliegenden Erfindung kann nicht nur zum Offsetdrucken, sondern auch für andere Drucktypen wie zum Beispiel Tiefdruck und Flüssig- oder Trockenelektrophotographie ohne Beschränkung verwendet werden. Darüberhinaus kann das beschichtete Druckpapier für Rotationstintenstrahldruckmaschinen oder Tintenstrahldruckmaschinen mit Blattzuführung sowie für Drucker wie kommerziell verfügbare Tintenstrahldrucker verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung ist der dritte Aspekt auf ein Verfahren zur Erzeugung gedruckter Bilder gerichtet, das Tintenstrahldrucken unter Verwendung einer Pigmenttinte auf der Beschichtungsschicht des oben beschriebenen beschichteten Druckpapiers mit einer Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr umfasst. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können gedruckte Bilder ohne das Auftreten eines ungleichmäßigen Druckens erzeugt werden, selbst wenn Pigmenttinten zum Tintenstrahldrucken mit einer Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr, einer höheren Geschwindigkeit von 60 m/min oder mehr und noch einer höheren Geschwindigkeit von 120 m/min verwendet werden. Der vierte Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zur Erzeugung gedruckter Bilder auf der Beschichtungsschicht des oben beschriebenen beschichteten Druckpapiers gerichtet, wobei eine Offsetdruckmaschine und/oder eine Tintenstrahldruckmaschine verwendet wird. Nach diesem Verfahren können ausgezeichnete gedruckte Bilder unter Verwendung einer Offsetdruckmaschine und/oder einer Tintenstrahldruckmaschine erzeugt werden.
Im ersten bis vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Konfigurationen, Effekte und Gehalte, die ähnlich denen für den ersten Aspekt beschriebenen sind, nicht jedes mal beschrieben, wenn es zweckmäßig ist.
BEISPIELE
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillierter anhand von Beispielen beschrieben. Allerdings wird die vorliegende Erfindung nicht auf solche Beispiele beschränkt und kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung modifiziert werden. In den Beispielen bezeichnen „Teil(e)” und Massenteil(e) bzw. Massen% an trockenen Feststoffen oder substantiellen Komponenten, ausgenommen für die Glanzwerte. Das Beschichtungsgewicht gibt das Beschichtungsgewicht auf trockener Feststoffbasis an.
(Herstellung von Basispapier)
<Herstellung von Basispapier 1>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF hat, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumchlorid in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 3,0 g/m² an das Papier gebunden, und zwar als Menge an Feststoffen, die an beiden Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 1 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 13,0%.
<Herstellung von Basispapier 2>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumchlorid in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 0,6 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 2 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 10,6%.
<Herstellung von Basispapier 3>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumchlorid in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 0,9 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 3 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 10,9%.
<Herstellung von Basispapier 4>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumchlorid in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 6,4 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 4 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 16,4%.
<Herstellung von Basispapier 5>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumnitrat in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 3,0 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 5 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 13,0%.
<Herstellung von Basispapier 6>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumchlorid in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 0,2 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 6 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 10,2%.
<Herstellung von Basispapier 7>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumchlorid in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 7,2 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 7 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 17,2%.
<Herstellung von Basispapier 8>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile Kaolin als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumchlorid in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 3,0 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 8 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 13,0%.
<Herstellung von Basispapier 9>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Calciumchlorid in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 3,0 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 9 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 13,0%.
<Herstellung von Basispapier 10>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurden Stärkephosphat und Dimethylamin-Epichlorhydrin-Polykondensat (JET FIX 36N, hergestellt von Satoda Chemical Industries Co., Ltd.) in einer Menge von 3,0 g/m² bzw. 3,0 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoffen, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 10 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 10,0%.
<Herstellung von Basispapier 11>
Zu einer Fasermasse-Aufschlämmung, die 100 Teile LBKP mit einem Mahlgrad von 400 ml CSF enthielt, wurden 12 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat als Füllstoff, 0,8 Teile amphotere Stärke, 0,8 Teile Aluminiumsulfat und 1,0 Teil eines Alkylketendimer-Schlichtemittels (Sizepine K903, hergestellt von Arakawa Chemical Industries, Ltd.) gegeben. Der resultierende Papierrohstoff wurde mit einer Fourdrinier-Maschine zu Papier verarbeitet. Mit einer Leimpresse wurde Stärkephosphat in einer Menge von 3,0 g/m² an das Papier gebunden, angegeben als Menge an Feststoff, die an beide Oberflächen des Papiers gebunden wurde. Das Papier wurde dann einem Maschinenkalandrieren in der Maschine (on-line) unterworfen, wodurch Basispapier 11 mit einer Flächenmasse von 100 g/m² erhalten wurde. Der Aschegehalt in dem Basispapier war 10,0%.
<Herstellung von Basispapier 12>
Basispapier 12 wurde in der gleichen Weise wie Basispapier 11 hergestellt, außer dass 4 Teile präzipitiertes Calciumcarbonat und 8 Teile Kaolin als Füllstoffe verwendet wurden. Der Aschegehalt im Basispapier war 10%.
<Herstellung von Basispapier 13>
Basispapier 13 wurde in der gleichen Weise wie Basispapier 11 hergestellt, außer dass 12 Teile Kaolin als Füllstoff verwendet wurden. Der Aschegehalt im Basispapier war 10%.
Beschichtete Druckpapiere wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 14 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 9 hergestellt.
<Herstellung von Beschichtungsfarbe zur Bildung einer Beschichtungsschicht>
Eine Beschichtungsfarbe für eine Beschichtungsschicht wurde aus den folgenden Materialien hergestellt.
Pigmente, zugesetzte Teile sind in Tabelle 1 angegeben.
Bindemittel, zugesetzte Teile sind in Tabelle 1 angegeben.
Die obigen Materialien wurden gemischt und mit Wasser vermischt, wodurch eine wässrige Dispersion mit einer Feststoffkonzentration von 60% erhalten wurde.
<Herstellung von beschichtetem Druckpapier>
Die Beschichtungsfarbe wurde auf beide Oberflächen des Basispapiers unter Verwendung einer Rakelbeschichtungsvorrichtung aufgetragen. Nachdem die Beschichtungsfarbe getrocknet war, wurde das Papier einem Kalandrieren unter Erhalt eines beschichteten Druckpapiers unterworfen. Der hierin verwendete Kalander war eine Vorrichtung mit einer elastischen Walze und einer Metallwalze. Es wurden zwei Level des Nip-Drucks entwickelt, während sichergestellt wurde, dass ein geeignetes Dickeprofil in Breiterichtung erhalten wurde. Das heißt ein niedriger Nip-Druck (80 kN/m) (Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2) und ein hoher Nip-Druck (180 kN/m) (Beispiele 1 und 3 bis 14 und Vergleichsbeispiele 1 und 3 bis 9) wurden verwendet. Die Temperatur der Metallwalze war 40°C für die Behandlung bei dem niedrigen Nip-Druck und 180°C für die Behandlung bei dem hohen Nip-Druck. Die Kalandrierbedingungen sind in Tabelle 1 beschrieben.
Die Beschichtungsgewichte sind als die Beschichtungsgewichte pro Oberfläche in Tabelle 1 angegeben.
Die Pigmente und die Bindemittel, die mit Codes in Tabelle 1 angegeben sind, sind wie folgt.
(Pigmente)

a1: Gemahlenes Calciumcarbonat (SETACARB-HG, hergestellt von BIHOKU FUNKA KOGYO CO., LTD.);
b: Präzipitiertes Calciumcarbonat (TP 123, hergestellt von OKUTAMA KOGYO CO., LTD.);
c: Kaolin (UW 90, hergestellt von ENGELHARD);
d: Synthetisches amorphes Silica bzw. Siliciumdioxid (P 705, hergestellt von TOSOH SILICA CORPORATION);
e: Styrol-Acryl-Kunststoffpigment (ROPAQUE HP 91, hergestellt von Rohm und Haas Company) (Bindemittel)
f: Styrol-Butadien-Copolymerlatex (JSR-2605G, hergestellt von JSR CORPORATION);
g: Polyvinylalkohol (PVA 105, hergestellt von KURARAY CO., LTD.).

Der „Ca-Gehalt in Basispapier” in Tabelle 1 gibt den Gehalt an Calcium an, der von der Calciumverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung stammt, und ist genau der Calciumgehalt als Calciumionen, der aus der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat stammt, pro 1 m² des Basispapiers. Das Verhältnis „A/B” in Tabelle 1 ist das Molverhältnis (A/B) des Calciumgehalts A als Calciumionen, der von Calciumcarbonat stammt, zu dem Calciumgehalt B als Calciumionen, der von der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat stammt, pro 1 m² des beschichteten Druckpapiers.
Der Calciumgehalt A (mmol) wird auf der Basis der Masse (g) von Calciumcarbonat, die in 1 m² des beschichteten Druckpapiers, das aus dem Basispapier und den Beschichtungsschichten besteht, vorliegt, berechnet. Die Masse (g) von Calciumcarbonat, die in dem Basispapier vorliegt, ist die Differenz aus der Subtraktion der Masse (g) der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat oder eines anderen wasserlöslichen mehrwertigen Metallsalzes von der Aschemasse des Basispapiers (g, ein Produkt der Flächenmasse des Basispapiers multipliziert mit dem Aschegehalt [%]). Die Masse (g) von Calciumcarbonat, die in den Beschichtungsschichten vorliegt, wird auf der Basis der Formel Multiplizieren des Werts von (a1 + b)/(a1 + b + c + d + e + f + g) mit dem Beschichtungsgewicht pro Oberfläche und Verdoppeln des Produktes, wenn das Papier doppelseitig beschichtet worden war, errechnet. Der Calciumgehalt A (mmol) wird errechnet, indem die Massen (g) von Calciumcarbonat, die in dem Basispapier und in den Beschichtungsschichten vorliegen, kombiniert werden, die Summe durch das Molekulargewicht von Calciumcarbonat, das 100 ist, dividiert wird und der Quotient mit 1000 multipliziert wird. Der Calciumgehalt B (mmol) wird errechnet, indem die Masse (g) der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat, die in 1 m² des Basispapiers vorliegt, durch das Molekulargewicht der Calciumverbindung (in diesem Fall 110 für Calciumchlorid und 164 für Calciumnitrat) dividiert wird und der Quotient mit 1000 multipliziert wird.
<Evaluierung von beschichtetem Druckpapier>
Die beschichteten Druckpapiere aus den Beispiele 1 bis 14 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 9 wurden durch die folgenden Verfahren untersucht, um Glanz, Offsetbedruckbarkeit, Tintenabsorptionseigenschaften, Tintenfixierungseigenschaften und das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken zu evaluieren. Die Resultate sind in Tabelle 2 gezeigt.
Die Eigenschaften, außer Offsetbedruckbarkeit, wurden unter Verwendung einer Tintenstrahldruckmaschine evaluiert. Versamark VL2000, hergestellt von Eastman Kodak Company, wurde als die Tintenstrahldruckmaschine verwendet. Pigmenttinten wurden als die Tinten verwendet. Das Drucken wurde bei einer Drucktransportgeschwindigkeit von 75 m pro Minute durchgeführt.
(Evaluierung des Blattglanzes (sheet gloss))
Der Glanz von Blättern bzw. Bögen des beschichteten Druckpapiers wurde gemäß JIS 28741 mit einem Einfalls- und Reflexionswinkel von 75° unter Verwendung eines digitalen Glanzmessgeräts GM-26D, hergestellt von Murakami Color Research Laboratory, gemessen. Ein Glanz von 40% oder weniger ist für eine Verwendung als mattes beschichtetes Druckpapier zufriedenstellend. Ein Glanz von 50% oder mehr ist zur Verwendung als glänzendes beschichtetes Druckpapier zufriedenstellend. Ein Glanz von 60% bis 90% ist zur Verwendung als beschichtetes Hochglanzdruckpapier zufriedenstellend.
(Evaluierung der Offsetbedruckbarkeit)
Bilder wurden über eine Länge von 6000 m mit einer Offsetrotationspresse, hergestellt von Miyakoshi Printing Machinery Co., Ltd., unter den Bedingungen, bei denen die Druckgeschwindigkeit 150 m/min war, die verwendeten Tinten T&K TOKA UV BEST CURE Schwarz und Bronzerot waren und der UV-Strahlungswert: 8 kW × 2 Strahler war, gedruckt. Nach dem Drucken wurde das Auftreten von Drucktuch-Pilling und die Qualität der Druckprobe visuell untersucht und evaluiert. Eine praktische Verwendung ist ohne Probleme möglich, wenn der Druck mit 3 bis 5 bewertet wird.

5: Sehr gut
4: Gut
3: Praktisch verwendbar
2: Schlecht
1: Sehr schlecht

(Evaluierung der Tintenabsorptionseigenschaften)
Ein Vollflächendruck wurde auf dem beschichteten Druckpapier unter Verwendung der Druckmaschine derart durchgeführt, dass 2 cm × 2 cm quadratische Vollflächenmuster in einer einzelnen fortlaufenden Reihe mit sieben Farben, nämlich Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb und übereinander gelagert. Farben (Rot, Grün, Blau), erzeugt durch Kombination von zwei Farben aus den obigen drei Farbtinten, außer der schwarzen Tinte, aufgezeichnet wurden. Der gedruckte Abschnitt wurde visuell untersucht, um die Vollflächendruckfarbabschnitte und die Grenzen zu evaluieren. Eine praktische Verwendung ist problemlos möglich, wenn der Druck mit 3 bis 5 bewertet wird.

5: Die Grenzen zwischen Farben waren frei von Ausbluten.
4: Die Grenzen zwischen Farben waren im Wesentlichen frei von Ausbluten.
3: Eine Grenze zwischen Farben war verschwommen, aber noch klar erkennbar.
2: Eine Grenze zwischen Farben war unklar und benachbarte Farben hatten leicht über die Grenze ausgeblutet.
1: Jede der Grenzen zwischen Farben war nicht getrennt und Farben hatten deutlich in benachbarte Farben ausgeblutet.

(Evaluierung der Tintenfixierungseigenschaften)
Das beschichtete Druckpapier wurde durch den Abgabeabschnitt der Druckmaschine bei einer vorbestimmten Transportgeschwindigkeit ausgestoßen. Die bedruckte Oberfläche wurde visuell betrachtet, um den Grad des Verwischens der Tinte zu evaluieren. Eine praktische Verwendung ist problemlos möglich, wenn der Druck mit 3 bis 5 bewertet wird.

5: Es wurden keine Verwischungen der Tinte festgestellt.
4: Es wurden im Wesentlichen keine Verwischungen der Tinte festgestellt.
3: Es wurden leichte Verwischungen der Tinte festgestellt.
2: Es wurden Verwischungen der Tinte festgestellt und der Druck sah lokal verschmiert aus.
1: Verwischungen der Tinte wurden in der Gesamtheit des bedruckten Teils festgestellt.

(Evaluierung eines ungleichmäßigen Druckens)
Ein Vollflächendruck wurde auf dem beschichteten Druckpapier unter Verwendung der Druckmaschine derart durchgeführt, dass quadratische Vollflächendruckmuster mit 3 cm × 3 cm in einer einzelnen fortlaufenden Reihe mit sieben Farben, nämlich Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb und übereinander gelagerten Farben (Rot, Grün, Blau), erzeugt durch Kombination von zwei Farben aus den obigen drei Farbtinten außer der schwarzen Tinte, aufgezeichnet wurden. Der bedruckte Abschnitt wurde visuell untersucht, um die Ungleichmäßigkeit bei der Druckdichte jedes der Vollflächenfarbdruckteile zu evaluieren. Eine praktische Verwendung ist problemlos möglich, wenn der Druck mit 3 bis 5 bewertet wird.

5: Es wurde keine Ungleichmäßigkeit bei der Druckdichte festgestellt.
4: Es wurde eine sehr leichte Ungleichmäßigkeit bei der Druckdichte für eine oder mehrere Farben festgestellt.
3: Es wurde eine leichte Ungleichmäßigkeit bei der Druckdichte festgestellt.
2: Es wurde eine Ungleichmäßigkeit bei der Druckdichte lokal festgestellt.
1: Ungleichmäßigkeit bei der Druckdichte wurde in der Gesamtheit des gedruckten Teils festgestellt.

Tabelle 2 zeigt die Resultate der Evaluierungen des Druckens auf den beschichteten Druckpapieren der Beispiele 1 bis 14 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 9. [Tabelle 2]

	Blattglanz 75° %	Offsetbedruckbarkeit	Evaluierungsresultate Tintenstrahldruckmasche
	Blattglanz 75° %	Offsetbedruckbarkeit	Tintenabsorptionseigenschaften	Tintenfixierungseigenschaften	Ungleichmäßiges Drucken
Beispiel 1	74	4	4	5	4
Beispiel 2	32	4	5	5	4
Beispiel 3	70	5	5	5	4
Beispiel 4	78	4	4	4	4
Beispiel 5	71	5	4	5	4
Beispiel 6	69	3	5	5	5
Beispiel 7	79	3	3	4	3
Beispiel 8	72	4	3	3	3
Beispiel 9	72	4	3	4	3
Beispiel 10	76	3	5	5	3
Beispiel 11	70	5	4	4	4
Beispiel 12	79	3	3	4	3
Beispiel 13	73	4	4	4	4
Beispiel 14	79	3	3	4	3
Vergleichsbeispiel 1	81	3	3	3	1
Vergleichsbeispiel 2	38	3	3	3	1
Vergleichsbeispiel 3	73	4	3	3	2
Vergleichsbeispiel 4	71	4	3	3	2
Vergleichsbeispiel 5	76	3	5	5	2
Vergleichsbeispiel 6	76	3	3	3	2
Vergleichsbeispiel 7	72	4	4	4	2
Vergleichsbeispiel 8	73	4	4	5	2
Vergleichsbeispiel 9	72	4	1	1	1

In Tabelle 2 wurde dargestellt, dass ausgezeichnete Offsetbedruckbarkeit, ausgezeichnete Tintenabsorptionseigenschaften und Tintenfixierungseigenschaften erhalten werden können und dass das Auftreten eines ungleichmäßigen Druckens in bedruckten Teilen mit den beschichteten Druckpapieren der Beispiele 1 bis 14, die das Basispapier und die Beschichtungsschicht, enthaltend Pigmente und Bindemittel als Hauptkomponenten, auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers umfassen, unterdrückt werden kann. In diesen beschichteten Druckpapieren enthält das Basispapier Calciumcarbonat, die Beschichtungsschicht enthält gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, das Basispapier enthält eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat und der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, ist 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² des Basispapiers. Der Vergleich zwischen Beispiel 1 und Beispiel 13 zeigt, dass Calciumchlorid bevorzugt ist.
Andererseits zeigt Tabelle 2, dass Vergleichsbeispiele 1 bis 9, die nicht den Bedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung genügen, die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung nicht erzielen. Es wurde insbesondere bewiesen, dass ein ungleichmäßiges Drucken auftrat.
Beschichtete Druckpapiere wurden in der folgenden Weise in den Beispielen 15 bis 36 und den Vergleichsbeispielen 10 bis 17 hergestellt.
<Herstellung von Beschichtungsfarbe zur Bildung einer Beschichtungsschicht>
Eine Beschichtungsfarbe für eine Beschichtungsschicht wurde aus den folgenden Materialien hergestellt.
Pigmente, zugesetzte Teile sind in Tabelle 3 angegeben.
Bindemittel, zugesetzte Teile sind in Tabelle 3 angegeben.
Calciumverbindungen, zugesetzte Teile sind in Tabelle 3 angegeben.
Kationische Mittel (außer Calciumverbindungen), zugesetzte Teile sind in Tabelle 3 angegeben.
Die obigen Materialien wurden gemischt und mit Wasser zusammengemischt, um eine wässrige Dispersion mit einer Feststoffkonzentration von 30% zu erhalten.
<Herstellung von beschichtetem Druckpapier>
Die Beschichtungsfarbe wurde auf beide Oberflächen des Basispapiers unter Verwendung eines Luftrakelbeschichters aufgetragen. Nachdem die Beschichtungsfarbe getrocknet war, wurde das Papier einem Kalandrieren unter Erhalt von beschichtetem Druckpapier unterworfen. Die Typen an Basispapier, die verwendet wurden, sind in Tabelle 3 gezeigt.
Die Beschichtungsgewichte sind als Beschichtungsgewichte pro Oberfläche in Tabelle 3 gezeigt. [Tabelle 3]
Die Pigmente, die Bindemittel, die Calciumverbindungen und die kationischen Mittel (außer Calciumverbindungen), die mit Codes in Tabelle 3 angegeben sind, sind Folgende.
(Pigmente)

a2: gemahlenes Calciumcarbonat (SETACARB, hergestellt von SHIRAISHI CALCIUM KAISA, LTD.)
b: präzipitiertes Calciumcarbonat (TP 123, hergestellt von OKUTAMA KOGYO CO., LTD.)
c: Kaolin (UW 90, hergestellt von ENGELHARD)
d: synthetische amorphes Silica bzw. Siliciumdioxid (P 705, hergestellt von TOSOH SILICA CORPORATION). (Bindemittel)
g: Polyvinylalkohol (PVA 105, hergestellt von KURARAY CO., LTD.)
h: Ethylen-Vinylacetat-Harz (RIKABOND BEF 9857, hergestellt von CSC Co., Ltd.). (Calciumverbindungen)
i: Calciumchlorid
j: Calciumnitrat. (Kationische Mittel)
k: Magnesiumchlorid
l: kationisches Harz (PAPYOGEN P 105, hergestellt von SENKA CORPORATION).

Der „Ca-Gehalt in der Beschichtungsschicht” in Tabelle 3 gibt den Gehalt an Calcium, das von der Calciumverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung stammt, an und ist im Detail der Calciumgehalt als Calciumionen, der von der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat stammt, pro 1 m² der Beschichtungsschicht auf einer Oberfläche des beschichteten Druckpapiers. Das Verhältnis „A/B” in Tabelle 3 ist das Molverhältnis (A/B) des Calciumgehalts A als Calciumionen, die von Calciumcarbonat stammen, zu dem Calciumgehalt B als Calciumionen, die von der anderen Calciumverbindung als Calciumcarbonat stammen, und zwar pro 1 m² des beschichteten Druckpapiers.
Der Calciumgehalt A (mmol) wird auf der Basis der Masse (g) von Calciumcarbonat, die in 1 m² des beschichteten Druckpapiers, das aus dem Basispapier und den Beschichtungsschichten besteht, vorliegt, berechnet. Die Masse (g) von Calciumcarbonat, die in dem Basispapier vorliegt, ist das Produkt der Masse der Asche des Basispapiers (g, ein Produkt der Flächenmasse des Basispapiers multipliziert mit dem Aschegehalt [%]) multipliziert mit dem Füllstoffverhältnis (in diesem Fall präzipitiertes Calciumcarbonat/(präzipitiertes Calciumcarbonat + Kaolin)). Die Masse (g) von Calciumcarbonat, die in den Beschichtungsschichten vorliegt, wird auf der Basis der folgenden Formel errechnet: Multiplizieren des Wertes von (a2 + b)/(a2 + b + c + d + g + h + i + j + k + l) mit dem Beschichtungsgewicht pro Oberfläche und Verdoppeln des Produktes, wenn das Papier doppelseitig beschichtet wurde. Der Calciumgehalt A (mmol) wird errechnet, indem die Massen (g) von Calciumcarbonat, die im Basispapier und in den Beschichtungsschichten vorliegen, kombiniert werden, die Summe durch das Molekulargewicht von Calciumcarbonat, welches 100 ist, dividiert wird und der Quotient mit 1000 multipliziert wird. Der Calciumgehalt B (mmol) wird auf der Basis der folgenden Formel errechnet: Multiplizieren des Wertes von i/(a2 + b + c + d + g + h + i + j + k + l) und des Wertes von j/(a2 + b + c + d + g + h + i + j + k + l) jeweils mit dem Beschichtungsgewicht pro Oberfläche, Verdoppeln jedes Produktes, wenn das Papier doppelseitig beschichtet war, Dividieren jedes der Produkte durch das Molekulargewicht der entsprechenden Calciumverbindungen (i und j) (in diesem Fall 110 für Calciumchlorid und 164 für Calciumnitrat), Multiplizieren beider Quotienten mit 1000 und Addieren der Produkte.
<Evaluierung von beschichtetem Druckpapier>

Die beschichteten Druckpapiere aus den Beispielen 15 bis 36 und den Vergleichsbeispielen 10 bis 17 wurden durch die vorstehend genannten Verfahren untersucht, um die Offsetbedruckbarkeit, die Tintenabsorptionseigenschaften, die Tintenfixierungseigenschaften und das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken in bedruckten Abschnitten zu evaluieren. Die Resultate sind in Tabelle 4 gezeigt. [Tabelle 4]

	Evaluierungsresultate Tintenstrahldruckmasche
	Offsetbedruckbarkeit	Tintenabsorptionseigenschaften	Tintenfixierungseigenschaften	Ungleichmäßiges Drucken
Beispiel 15	4	3	3	4
Beispiel 16	4	4	4	4
Beispiel 17	4	3	4	3
Beispiel 18	5	5	5	5
Beispiel 19	5	4	4	4
Beispiel 20	4	3	3	3
Beispiel 21	4	4	4	3
Beispiel 22	4	4	4	3
Beispiel 23	4	4	4	4
Beispiel 24	3	5	5	5
Beispiel 25	3	3	3	3
Beispiel 26	3	4	4	4
Beispiel 27	4	4	4
Beispiel 28	4	4	4	4
Beispiel 29	4	3	3	4
Beispiel 30	4	3	3	4
Beispiel 31	5	3	3	3
Beispiel 32	4	3	3	4
Beispiel 33	3	4	4	4
Beispiel 34	5	3	4	4
Beispiel 35	4	4	4	4
Beispiel 36	4	4	4	4
Vergleichsbeispiel 10	4	3	2	2
Vergleichsbeispiel 11	4	2	4	3
Vergleichsbeispiel 12	3	3	2	2
Vergleichsbeispiel 13	2	5	5	3
Vergleichsbeispiel 14	4	1	1
Vergleichsbeispiel 15	4	3	2	2
Vergleichsbeispiel 16	4	3	2	2
Vergleichsbeispiel 17	2	3	3	2

Die Eigenschaften außer der Offsetbedruckbarkeit wurden unter Verwendung einer Tintenstrahldruckmaschine evaluiert. Versamark VL2000, hergestellt von Eastman Kodak Company, wurde als Tintenstrahldruckmaschine verwendet. Pigmenttinten wurden als die Tinten verwendet. Ein Drucken wurde bei einer Drucktransportgeschwindigkeit von 75 m pro Minute durchgeführt.
Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, dass ausgezeichnete Offsetbedruckbarkeit, ausgezeichnete Tintenabsorptionseigenschaften und ausgezeichnete Tintenfixierungseigenschaften erhalten werden können und das Auftreten von ungleichmäßigem Drucken in bedruckten Abschnitten unterdrückt werden kann, wenn die beschichteten Druckpapiere der Beispiele 15 bis 36, die das Basispapier und die Beschichtungsschicht, die Pigmente und Bindemittel als Hauptkomponenten enthält, auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers umfassen, verwendet werden. Bei diesen beschichteten Druckpapieren enthält das Basispapier Calciumcarbonat, die Beschichtungsschicht enthält gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, die Beschichtungsschicht enthält eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat und der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, ist 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² der Beschichtungsschicht. Der Vergleich zwischen den Beispielen 15 bis 17 und den Beispielen 20 bis 22 zeigt, dass Calciumchlorid bevorzugt ist.
Andererseits zeigt Tabelle 4, dass die Vergleichsbeispiele 10 bis 17, die nicht den Bedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung genügen, die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung nicht erzielten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007-268926 [0028]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS 28741 [0087]

Claims

Beschichtetes Druckpapier, umfassend: Basispapier und auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers eine Beschichtungsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält, wobei das Basispapier Calciumcarbonat enthält, die Beschichtungsschicht gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, enthält, das Basispapier und/oder die Beschichtungsschicht eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat enthalten/enthält und der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² des Basispapiers und/oder der Beschichtungsschicht ist.
Beschichtetes Druckpapier gemäß Anspruch 1, das umfasst: Basispapier und auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers eine Beschichtungsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält, wobei das Basispapier Calciumcarbonat enthält, die Beschichtungsschicht gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, enthält, das Basispapier eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat enthält und der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² des Basispapiers ist.
Beschichtetes Druckpapier gemäß Anspruch 1, das umfasst: Basispapier und auf wenigstens einer Oberfläche des Basispapiers eine Beschichtungsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel als Hauptkomponenten enthält, wobei das Basispapier Calciumcarbonat enthält, die Beschichtungsschicht gemahlenes Calciumcarbonat als Pigment in einer Menge von 50 Massenteilen oder mehr, bezogen auf 100 Massenteile der Gesamtmenge des Pigments (der Pigmente) in der Beschichtungsschicht, enthält, die Beschichtungsschicht eine andere Calciumverbindung als Calciumcarbonat enthält und der Gehalt an Calcium, der von der Calciumverbindung stammt, 3 mmol bis 60 mmol, beide einschließlich, als Calciumionen pro 1 m² der Beschichtungsschicht ist.
Beschichtetes Druckpapier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Molverhältnis (A/B) 1 bis 50, beide einschließlich, ist, wobei A der Calciumgehalt A, der von Calciumcarbonat stammt, ist und B der Calciumgehalt B, der von der Calciumverbindung stammt, ist, beide als Calciumionen pro 1 m² des beschichteten Druckpapiers.
Beschichtetes Druckpapier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Calciumverbindung Calciumchlorid ist.
Verfahren zur Erzeugung gedruckter Bilder, das Tintenstrahldrucken unter Verwendung einer Pigmenttinte auf die Beschichtungsschicht des beschichteten Druckpapiers, wie es in einem der Ansprüche 1 bis 5 beschrieben ist, mit einer Druckgeschwindigkeit von 15 m/min oder mehr umfasst.