JP2006306708A - Titanium-containing silica sol and its manufacturing method, and application of titanium-containing silica sol - Google Patents

Titanium-containing silica sol and its manufacturing method, and application of titanium-containing silica sol Download PDF

Info

Publication number
JP2006306708A
JP2006306708A JP2006052541A JP2006052541A JP2006306708A JP 2006306708 A JP2006306708 A JP 2006306708A JP 2006052541 A JP2006052541 A JP 2006052541A JP 2006052541 A JP2006052541 A JP 2006052541A JP 2006306708 A JP2006306708 A JP 2006306708A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fine particles
titanium
silica sol
receiving layer
porous silica
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006052541A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyasu Nishida
広泰 西田
Manabu Watanabe
学 渡辺
Michio Komatsu
通郎 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Original Assignee
Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd filed Critical Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
Priority to JP2006052541A priority Critical patent/JP2006306708A/en
Publication of JP2006306708A publication Critical patent/JP2006306708A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material which can be simply applied to a base material, can be applied to a wide variety of base materials and at the same time, can form an antifouling film having excellent antifouling properties. <P>SOLUTION: The material is titanium-containing silica sol characterized by comprising (a) fine particles which are fine particles (a1) or (a2) where (a1) is titania fine particles having an average particle diameter of 2 to 50 nm and non-porous silica fine particles having an average particle diameter of 5 to 100 nm and a specific surface area of ≥30 m<SP>2</SP>/g and <550 m<SP>2</SP>/g as determined by the BET method or (a2) is non-porous silica fine particles comprising non-porous silica fine particles having an average particle diameter of 5 to 100 nm and a specific surface area of ≥30 m<SP>2</SP>/g and <550 m<SP>2</SP>/g as determined by the BET method and the surface of the non-porous silica fine particles having been modified with a titanate compound and (b) a dispersion medium. In the titanium-containing silica sol, the content of Si and Ti which constitute the (a1) or the (a2) is in a range of 5-21,000 expressed in terms of SiO<SB>2</SB>/TiO<SB>2</SB>weight ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、船底、天井材から襖に至るまで広範囲に適用可能な汎用の防汚被膜形成用組成物の原料となる微粒子充填剤に関するもので、より詳細には、金属、ガラス、木材、プラスチック、セラミクス、紙類などからなる基材の表面に適用される防汚被膜形成用組成物の原料となるチタニウム含有シリカゾルおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a fine particle filler as a raw material for a general-purpose antifouling film forming composition that can be applied in a wide range from ship bottoms, ceiling materials to dredging, and more specifically, metal, glass, wood, plastic The present invention relates to a titanium-containing silica sol as a raw material for a composition for forming an antifouling film applied to the surface of a substrate made of ceramics, paper, or the like, and a method for producing the same.

また、本発明は、PET、塩化ビニルなどの樹脂製フィルムシート、紙、鋼板、布等の印刷に用いられる基材上にインク受容層が形成されてなる、インク受容層付基材などに関する。さらに、本発明は、基材の再生方法に関する。   The present invention also relates to a substrate with an ink receiving layer in which an ink receiving layer is formed on a substrate used for printing a resin film sheet such as PET or vinyl chloride, paper, steel plate, cloth or the like. Furthermore, the present invention relates to a method for regenerating a substrate.

船底、漁網などの水中構造物は、水中、特に海水中で長期に亘って使用されるため、該水中構造物と海水との接触部分に、アオサ(緑藻植物)等をはじめとする多数の海中生物が付着、繁殖し、船舶の燃費低下や漁網等の本来の機能低下を招くことがある。   Underwater structures such as ship bottoms and fishing nets are used for a long period of time in water, especially in seawater, so there are many underwater structures such as Aosa (green algae plants) in contact with the underwater structures and seawater. Living organisms may adhere and propagate, leading to a reduction in ship fuel economy and a decline in the original functions of fishing nets.

このような問題を解決するために、海中生物の付着防止を目的として、船底や漁網などの表面に防汚剤が適用されている。具体的には、有機防汚剤に、防汚剤を適正に溶出させるための加水分解性樹脂などの展色剤を配合した防汚剤組成物が広く使用されている。また、防汚性を有する展色剤、たとえば室温硬化性シリコーンゴム等は、防汚剤としても使用されている。しかしながら、これらの防汚剤組成物では、満足できる防汚性が得られていない。   In order to solve such a problem, an antifouling agent is applied to the surface of a ship bottom or a fishing net for the purpose of preventing adhesion of marine organisms. Specifically, an antifouling composition in which a color developing agent such as a hydrolyzable resin for properly eluting the antifouling agent is mixed with an organic antifouling agent is widely used. Further, a color developing agent having antifouling property, such as room temperature curable silicone rubber, is also used as an antifouling agent. However, satisfactory antifouling properties are not obtained with these antifouling agent compositions.

また、ガラス、金属、木材、プラスチック、紙類は、天井材、壁材、床材、襖を初めとする種々の材料として多く使用されているが、使用中に塵埃、油煙、皮脂等の主として有機系の汚れ物質が付着し、当初の色彩が色あせる傾向がある。これら材料表面に付着した汚れを分解しやすくする目的で、たとえば、フッ素樹脂をコーティングする方法、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、またはフッ素系塗料等を塗布する方法等が提案されている。   In addition, glass, metal, wood, plastic, and paper are often used as various materials such as ceiling materials, wall materials, floor materials, and firewood. During use, mainly dust, oil smoke, sebum, etc. There is a tendency for organic soiling substances to adhere and fade the original color. For the purpose of facilitating the decomposition of the dirt adhering to the surface of these materials, for example, a method of coating a fluorine resin, a method of applying a silicone resin, an acrylic resin, a urethane resin, a fluorine-based paint or the like has been proposed.

特許文献1(特開2001−72869号公報)には、ポリシロキサンブロックと、アクリル樹脂ブロックと、−M−OCO−(GCOO)r−(CH2p−〔Mは2価の金属
原子を示し、Gは二価の炭化水素基を示し、rは0または1を示し、pは0〜5の整数を示す。〕で表される金属含有結合とを有し、上記金属含有結合が、上記ポリシロキサンブロックとアクリル樹脂ブロックとの間に存在しているか、あるいは上記アクリル樹脂ブロックに存在しており特定の極限粘度[η]を有するブロック共重合体、および上記ブロック共重合体からなる防汚被膜形成用組成物についての記載があり、同防汚被膜形成用組成物によれば、藻類、イガイ等の貝類等の水中生物に対して優れた防汚性を示す塗膜を漁網等の基材表面に形成できることが記載されている。また、特許文献1に記載された基材の防汚処理方法によれば、海水と接触する基材の表面に、上記防汚剤組成物を含浸、塗布させて、環境汚染を引き起こすことなく効率的に被膜を形成させ得ると記載されている。
Patent Document 1 (JP 2001-72869), and a polysiloxane block, acrylic resin block, -M-OCO- (GCOO) r - a [M represents a divalent metal atom - (CH 2) p G represents a divalent hydrocarbon group, r represents 0 or 1, and p represents an integer of 0 to 5. And the metal-containing bond is present between the polysiloxane block and the acrylic resin block, or is present in the acrylic resin block and has a specific intrinsic viscosity. There is a description of a block copolymer having [η] and a composition for forming an antifouling film comprising the block copolymer, and according to the composition for forming an antifouling film, shellfish such as algae and mussels, etc. It is described that a coating film exhibiting excellent antifouling property against aquatic organisms can be formed on the surface of a substrate such as a fishing net. Moreover, according to the antifouling treatment method for a base material described in Patent Document 1, the antifouling agent composition is impregnated and applied to the surface of the base material that comes into contact with seawater. It is described that a film can be formed automatically.

特許文献2(特開2001−19848号公報)には、特定の親水性親油性バランスの範囲にあるポリオキシアルキレン変性シリコーンを含む防汚被膜形成用組成物に関する発明が開示されており、本発明に係る基材の防汚処理方法によれば、海水または真水と接触する基材の表面や、同防汚被膜形成用組成物が適用された漁具、漁網、水中構造物などの表面は、藻類等の付着を有効に防止できることが記載されている。   Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-19848) discloses an invention relating to a composition for forming an antifouling film containing a polyoxyalkylene-modified silicone in a specific hydrophilic / lipophilic balance range. According to the antifouling treatment method for a base material according to the present invention, the surface of the base material that comes into contact with seawater or fresh water, or the surface of a fishing gear, a fishing net, an underwater structure, etc. to which the antifouling film forming composition is applied is algae. It is described that it is possible to effectively prevent such adhesion.

特許文献3(特開平9−227804号公報)には、ポリフルオロアルキル基を有するアクリレートおよび/またはポリフルオロアルキル基を有するメタクリレートを重合させた単位を含む重合体、および、イソシアネート基を含まないポリウレタン化合物を水性媒体中に含む防汚効果に優れる防汚コーティング剤が開示されており、同防汚コーティング剤によれば、簡便な処理方法で、基材表面に種々の汚れに対して優れた防汚性を有する被膜を形成でき、得られた被膜は、防汚性を有するだけでなく、硬度および外観の点においても優れることが記載されている。   Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-227804) discloses a polymer containing a unit obtained by polymerizing an acrylate having a polyfluoroalkyl group and / or a methacrylate having a polyfluoroalkyl group, and a polyurethane containing no isocyanate group. An antifouling coating agent having an antifouling effect containing a compound in an aqueous medium is disclosed. According to the antifouling coating agent, an excellent antifouling property against various stains on a substrate surface can be obtained by a simple treatment method. It is described that a film having soiling properties can be formed, and the obtained film has not only antifouling properties but also excellent hardness and appearance.

特許文献4(特開2000−34422号公報)には、熱硬化性重合型不飽和エステルに、ジシクロヘキシルカルボジイミドを存在させて、特定のシリコーン樹脂をグラフト重合させた樹脂材料を水性汚れ付着防止樹脂材料として用いる発明が開示されており、この水性汚れ付着防止樹脂材料とポリイソシアネート化合物とから得られる硬化物を水性汚れに対する防汚被膜として使用することについて記載されている。   Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-34422) discloses a resin material obtained by graft-polymerizing a specific silicone resin in the presence of dicyclohexylcarbodiimide in a thermosetting polymerizable unsaturated ester resin material. The invention to be used as is disclosed, and the use of a cured product obtained from this aqueous soil adhesion preventing resin material and a polyisocyanate compound as an antifouling coating against aqueous soil is described.

特許文献5(特開2000−342359号公報)には、熱硬化性重合型不飽和エステルとシリコーン樹脂とのグラフト重合体からなる防汚被膜に関する技術が開示されており、同樹脂材料を、金属、合成樹脂、木材、セラミックス又はガラス等の基材に塗布すると、有機溶剤が蒸発飛散して防汚被膜を形成できることが記載されている。   Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-342359) discloses a technique related to an antifouling coating comprising a graft polymer of a thermosetting polymerizable unsaturated ester and a silicone resin. It is described that when applied to a base material such as synthetic resin, wood, ceramics or glass, the organic solvent can be evaporated and scattered to form an antifouling coating.

特許文献6(特開2000−192021号公報)には、基材表面に被覆した金属酸化物被膜であって、高さ方向に25〜100nmの凹凸を有するとともに、且つそのピッチが10〜100ミクロンの表面形状を有することを特徴とする親水性・防曇防汚基材に関する発明が開示されており、同金属酸化物被膜は、高硬度で透明性に優れ、且つ長期にわたり防汚性能を維持可能であることが記載されている。そしてこのような親水性・防曇防汚基材の製造方法として、マトリックス形成用の有機金属化合物と、吸水性および/または光触媒活性を示す超微粒子とを溶媒中に添加して均一に攪拌混合した溶液を基材表面に塗布し、加水分解、縮重合反応をさせたのち、乾燥・焼成(350〜700℃)して基材表面に規則性のある凹凸を有する金属酸化物被膜を形成させる方法が開示されている。   Patent Document 6 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-192021) discloses a metal oxide film coated on the surface of a substrate, which has irregularities of 25 to 100 nm in the height direction and a pitch of 10 to 100 microns. An invention relating to a hydrophilic and anti-fogging and antifouling base material characterized by having a surface shape of the same has been disclosed, and the metal oxide film has high hardness and excellent transparency and maintains antifouling performance over a long period of time. It is described that it is possible. As a method for producing such a hydrophilic / anti-fogging / anti-fouling substrate, an organic metal compound for forming a matrix and ultrafine particles exhibiting water absorption and / or photocatalytic activity are added to a solvent and uniformly mixed by stirring. The solution is applied to the surface of the substrate, subjected to hydrolysis and condensation polymerization, and then dried and fired (350 to 700 ° C.) to form a metal oxide film having regular irregularities on the surface of the substrate. A method is disclosed.

しかしながら、基材への適用方法が簡便であり、広範な基材に対して適用可能であり、優れた防汚性能を有する防汚被膜を形成可能な材料の出現が望まれていた。
一方、基材表面の印字等を消去する技術としては、たとえば以下のような技術が知られている。
However, the application method to a base material is simple, it can be applied to a wide range of base materials, and the appearance of a material capable of forming an antifouling film having excellent antifouling performance has been desired.
On the other hand, as a technique for erasing the printing on the surface of the substrate, the following techniques are known, for example.

まず、特許文献7(特開平11−235863号公報)には、(i)平均粒径0.05〜0.2μmの光触媒酸化チタン微粒子、(ii)アルキルシリケート等、ハロゲン化珪素等の加水分解性珪素化合物又は該珪素化合物の加水分解物及び/又は加水分解性珪素化合物の部分縮合物及び、(iii)溶媒からなるクリア塗料組成物を塗布した基材上に、印字部分の色料が紫外線の照射により消色する染料からなるインク組成物を用いて印刷し、かくして得られる印刷物に紫外線を照射して印字部分を消色することを特徴とする印刷用基材の再生方法が開示されている。   First, Patent Document 7 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-235863) discloses (i) hydrolysis of photocatalytic titanium oxide fine particles having an average particle diameter of 0.05 to 0.2 μm, (ii) alkyl silicate, silicon halide, and the like. The coloring material of the printed part is ultraviolet rays on a substrate coated with a clear coating composition comprising a functional silicon compound or a hydrolyzate of the silicon compound and / or a partial condensate of the hydrolyzable silicon compound and (iii) a solvent. There is disclosed a method for regenerating a printing substrate characterized in that printing is carried out using an ink composition comprising a dye that is decolored by irradiation of the ink, and ultraviolet rays are irradiated to the printed matter thus obtained to decolor the printed portion. Yes.

特許文献8(特開平11−335599号公報)には、基材上に、平均粒径0.05〜0.2μmの光触媒アナターゼ型酸化チタン微粒子を含有するインク組成物を用いて印刷し、かくして得られる印刷物に紫外線を照射して印字部分を消色することを特徴とする印刷用基材の再生方法が開示されている。   In Patent Document 8 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-335599), printing is performed using an ink composition containing photocatalytic anatase-type titanium oxide fine particles having an average particle diameter of 0.05 to 0.2 μm on a substrate, and thus There is disclosed a method for regenerating a printing substrate, wherein the printed matter obtained is irradiated with ultraviolet rays to erase the printed portion.

また、特許文献9(特開2004−237538号公報)には、少なくとも支持体上に熱エネルギーを加えることによって発色と消色した状態を形成する可逆性記録層が設けられ、熱エネルギー印加によって該可逆性記録層に形成された発色画像を支持体表面側から
視認するのに用いられる可逆性記録媒体であって、該記録層に形成された画像が前記支持体側から認識し得る程度に、支持体が透明性であり、かつヘイズ値が90%以上であることを特徴とする可逆性記録媒体が開示されており、該記録層または該隠蔽層中に、酸化チタン粒子が含まれていてもよいことが記載されている。
Patent Document 9 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-237538) is provided with a reversible recording layer that forms a colored and decolored state by applying thermal energy at least on a support. A reversible recording medium used for visually recognizing a color image formed on a reversible recording layer from the support surface side, and supporting the image so that the image formed on the recording layer can be recognized from the support side. A reversible recording medium is disclosed in which the body is transparent and the haze value is 90% or more, and the recording layer or the concealing layer may contain titanium oxide particles. It is described that it is good.

しかしながら、基材表面の印字等を消去する性能にさらに優れ、基材への適用方法が簡便であり、広範な基材に対して適用可能な技術の出現が望まれていた。
特開2001−72869号公報 特開2001−19848号公報 特開平9−227804号公報 特開2000−34422号公報 特開2000−342359号公報 特開2000−192021号公報 特開2000−34422号公報 特開平11−335599号 特開2004−237538号
However, there has been a demand for the emergence of a technology that is further excellent in the performance of erasing the printing on the surface of the base material, has a simple application method to the base material, and can be applied to a wide range of base materials.
JP 2001-72869 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-19848 JP-A-9-227804 JP 2000-34422 A JP 2000-342359 A JP 2000-192021 A JP 2000-34422 A JP-A-11-335599 JP 2004-237538 A

本発明は、上記の様な問題点を解決しようとするものであって、基材への適用方法が簡便であり、広範な基材に対して適用可能であり、しかも優れた防汚性能を有する防汚被膜を形成可能な材料を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and the application method to the substrate is simple, applicable to a wide range of substrates, and excellent antifouling performance. It aims at providing the material which can form the antifouling film which has.

また本発明は、インクジェット印刷等による印字または印画を消色することが可能なインク受容層付基材およびその製造方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、印字または印画された印刷用基材の再利用を可能にすることを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a substrate with an ink receiving layer capable of decoloring printing or printing by ink jet printing or the like and a method for producing the same.
Another object of the present invention is to enable reuse of a printed or printed substrate.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の微粒子、すなわちチタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)、またはチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2)を含有するチタニウム含有シリカゾルを用いると、優れた防汚被膜を形成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have determined that specific fine particles, that is, titania fine particles and nonporous silica fine particles (a1), or nonporous silica fine particles obtained by surface modification with titanate compounds ( It has been found that when a titanium-containing silica sol containing a2) is used, an excellent antifouling coating can be formed, and the present invention has been completed.

本発明に係るチタニウム含有シリカゾルは、
(a)以下の微粒子(a1)または微粒子(a2);
(a1)平均粒子径が2〜50nmのチタニア微粒子、および平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子、
(a2)平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子の表面をチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子と、
(b)分散媒と
を含有し、
前記チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)、または前記チタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2)を構成するSiおよびTiの含量が、SiO2/TiO2重量比に換算して5〜21,000の範囲にある
ことを特徴としている。
The titanium-containing silica sol according to the present invention is
(A) the following fine particles (a1) or fine particles (a2);
(A1) Titania fine particles having an average particle diameter of 2 to 50 nm and nonporous silica having an average particle diameter of 5 to 100 nm and a specific surface area determined by the BET method of 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g Fine particles,
(A2) The surface of the nonporous silica fine particles having an average particle diameter of 5 to 100 nm and a specific surface area determined by the BET method of 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g is surface-modified with a titanate compound. Non-porous silica fine particles,
(B) containing a dispersion medium,
The content of Si and Ti constituting the titania fine particles and the non-porous silica fine particles (a1) or the non-porous silica fine particles (a2) obtained by surface modification with the titanate compound is in a SiO 2 / TiO 2 weight ratio. It is characterized by being in the range of 5 to 21,000 in terms of conversion.

前記チタネート系化合物は、好ましくは下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表され
る。
11 nTiR12 4-n ・・・・・(1)
〔ここで、nは1〜4の整数である。
The titanate compound is preferably represented by any one of the following general formulas (1) to (3).
R 11 n TiR 12 4-n (1)
[Where n is an integer of 1 to 4.

11は炭素数1〜6のアルコキシ基であり、n=2または3のとき、2つのR11どうしが結合して下記一般式(1a)で表される環構造を形成してもよく、さらに一般式(1a)の中の酸素原子に隣接する炭素原子の1つに結合している2つの水素原子が酸素原子に置換されて下記一般式(1b)で表される環構造を形成してもよい。 R 11 is an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and when n = 2 or 3, two R 11 's may combine to form a ring structure represented by the following general formula (1a). Furthermore, two hydrogen atoms bonded to one of the carbon atoms adjacent to the oxygen atom in the general formula (1a) are substituted with an oxygen atom to form a ring structure represented by the following general formula (1b). May be.

12は、炭素数1〜5の炭化水素基、または下記一般式(1c)、(1d)、(1e)、(1f)、(1g)もしくは(1h)で表される有機基である。 R 12 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or an organic group represented by the following general formula (1c), (1d), (1e), (1f), (1g) or (1h).

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、xは1〜7の整数である。)     (However, x is an integer of 1-7.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、yは1〜7の整数である。)     (However, y is an integer of 1-7.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、pは4〜30の整数である。)     (However, p is an integer of 4 to 30.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、qは4〜30の整数である。)     (However, q is an integer of 4 to 30.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、q’は4〜30の整数である。)     (However, q 'is an integer of 4 to 30.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、rおよびr’はそれぞれ1以上の整数であり、r+r’は4〜30である。)     (However, r and r 'are each an integer of 1 or more, and r + r' is 4 to 30.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、sは1〜30の整数である。)     (However, s is an integer of 1-30.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、tおよびt’はそれぞれ1〜30の整数である。)〕
21TiR2223 2 ・・・・・(2)
〔ここで、R21は炭素数1〜4のアルコキシ基であり、R22は下記一般式(2a)で表される有機基であり、R23は下記一般式(2b)で表される有機基である。
(However, t and t ′ are each an integer of 1 to 30.)]
R 21 TiR 22 R 23 2 (2)
[Wherein R 21 is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, R 22 is an organic group represented by the following general formula (2a), and R 23 is an organic group represented by the following general formula (2b). It is a group.

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、uは4〜30の整数である。)     (However, u is an integer of 4 to 30.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、R’は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。)〕
31 4Ti・[P(OC2w2w+12(OH)]2 ・・・・・(3)
〔ここで、R31は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、
該アルコキシ基中の水素原子の一部は、炭素数が4〜12であり、エーテル結合、二重結合の少なくとも1つを有する有機基で置換されていてもよい。
(However, R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)]
R 31 4 Ti · [P (OC 2w H 2w + 1 ) 2 (OH)] 2 (3)
[Wherein R 31 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms,
Some of the hydrogen atoms in the alkoxy group have 4 to 12 carbon atoms and may be substituted with an organic group having at least one of an ether bond and a double bond.

wは4〜20の整数である。〕。
前記非多孔質シリカ微粒子の表面電荷量は、該微粒子1g当たり10〜150μeqの範囲にあることが好ましい。
w is an integer of 4-20. ].
The surface charge amount of the non-porous silica fine particles is preferably in the range of 10 to 150 μeq per 1 g of the fine particles.

本発明に係る前記微粒子(a1)を含有するチタニウム含有シリカゾルの製造方法は、前記チタニア微粒子と前記分散媒(b)とを含有するチタニアゾル、および前記非多孔質シリカ微粒子と前記分散媒(b)とを含有するシリカゾルを混合することを特徴としている。   The method for producing a titanium-containing silica sol containing the fine particles (a1) according to the present invention includes a titania sol containing the titania fine particles and the dispersion medium (b), and the non-porous silica fine particles and the dispersion medium (b). It is characterized by mixing silica sol containing.

本発明に係る前記微粒子(a2)を含有するチタニウム含有シリカゾルの製造方法は、前記非多孔質シリカ微粒子と前記分散媒(b)とを含有するシリカゾルにチタネート系化合物を添加することを特徴としている。   The method for producing a titanium-containing silica sol containing the fine particles (a2) according to the present invention is characterized by adding a titanate compound to the silica sol containing the non-porous silica fine particles and the dispersion medium (b). .

本発明に係る防汚被膜形成用組成物は、前記チタニウム含有シリカゾルに、有機樹脂、セルロース類、でんぷんおよび無機化合物から選択されるバインダー(c)が分散してなる。   In the composition for forming an antifouling film according to the present invention, a binder (c) selected from organic resins, celluloses, starches and inorganic compounds is dispersed in the titanium-containing silica sol.

本発明に係るインク受容層形成用塗布液は、前記チタニウム含有シリカゾルに、親水性ポリマーおよびセルロース類から選択されるバインダー(c′)が分散してなる。
また本発明に係るインク受容層形成用塗布液は、
前記微粒子(a1)、または前記微粒子(a2)を100重量部、および前記バインダー(c′)を5〜150重量部含み、
前記分散媒(b)の重量(WB)と、前記微粒子(a1)または前記微粒子(a2)、
および前記バインダー(c′)の合計の重量(WA+WC')との比が、WB:(WA+WC'
)=99.9〜50:0.1〜50(ただし合計を100とする。)であり、
前記微粒子(a1)、または前記微粒子(a2)を構成するSiおよびTiの含量が、SiO2/TiO2重量比に換算すると5〜21,000の範囲にある
ことが好ましい。
The coating liquid for forming an ink receiving layer according to the present invention comprises a binder (c ′) selected from a hydrophilic polymer and celluloses dispersed in the titanium-containing silica sol.
Further, the coating liquid for forming an ink receiving layer according to the present invention comprises:
100 parts by weight of the fine particles (a1) or the fine particles (a2) and 5 to 150 parts by weight of the binder (c ′),
The weight (W B ) of the dispersion medium (b), the fine particles (a1) or the fine particles (a2),
And the ratio to the total weight (W A + W C ′ ) of the binder (c ′) is W B : (W A + W C ′
) = 99.9-50: 0.1-50 (where the total is 100),
The content of Si and Ti constituting the fine particles (a1) or the fine particles (a2) is preferably in the range of 5 to 21,000 in terms of the SiO 2 / TiO 2 weight ratio.

本発明のインク受容層形成用塗布液の第1の製造方法は、前記のチタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)が前記分散媒(b)に分散してなるチタニウム含有シリカゾル(a1s)、バインダー(c′)及び必要に応じてさらに前記分散媒(b)を混合することを特徴としている。   A first method for producing an ink-receiving layer-forming coating liquid according to the present invention includes a titanium-containing silica sol (a1s) in which the titania fine particles and the non-porous silica fine particles (a1) are dispersed in the dispersion medium (b), The binder (c ′) and, if necessary, the dispersion medium (b) are further mixed.

本発明のインク受容層形成用塗布液の第2の製造方法は、前記の表面をチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2)が前記分散媒(b)に分散してなるチタニウム含有シリカゾル(a2s)、バインダー(c′)及び必要に応じてさらに前記分散媒(b)を混合することを特徴としている。   In the second production method of the ink receiving layer forming coating liquid of the present invention, the nonporous silica fine particles (a2) obtained by modifying the surface with a titanate compound are dispersed in the dispersion medium (b). The titanium-containing silica sol (a2s), the binder (c ′) and, if necessary, the dispersion medium (b) are further mixed.

本発明のインク受容層付基材は、基材表面に、
(a1)平均粒子径が2〜50nmのチタニア微粒子、および平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子、または
(a2)平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2
/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子の表面をチタネート系化合物
で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子
を含むインク受容層が形成されていることを特徴としている。
The substrate with an ink receiving layer of the present invention is
(A1) Titania fine particles having an average particle diameter of 2 to 50 nm and nonporous silica having an average particle diameter of 5 to 100 nm and a specific surface area determined by the BET method of 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g Fine particles, or (a2) The average particle diameter is 5 to 100 nm, and the specific surface area determined by the BET method is 30 m 2.
An ink receiving layer containing non-porous silica fine particles formed by surface-modifying the surface of non-porous silica fine particles having a particle size of / g or more and less than 550 m 2 / g with a titanate compound is formed.

本発明のインク受容層付基材の製造方法は、前記インク受容層形成用塗布液を、基材表面に塗布した後、乾燥させることを特徴としている。
本発明の基材の再生方法は、前記インク受容層付基材上にインクにて印刷を行い、印字または印画を形成させたのち、紫外線照射、酸性ガスまたはオゾンとの接触により該印字または印画の消色を行う特徴としている。
The method for producing a substrate with an ink receiving layer of the present invention is characterized in that the ink receiving layer forming coating solution is applied to the surface of the substrate and then dried.
In the method for regenerating a substrate according to the present invention, printing is performed with ink on the substrate with an ink receiving layer to form a print or print, and then the print or print is formed by ultraviolet irradiation, contact with acid gas or ozone. The feature is to erase the color.

本発明のチタニウム含有シリカゾルを用いると、金属、ガラス、木材、プラスチック、セラミクス、紙類などの表面に簡便に防汚被膜を形成することができ、この防汚被膜は優れた防汚効果を発揮する。この防汚被膜を船底表面に適用した場合は、緑藻類の付着を抑止することが可能であり、天井材、壁材、紙類などの表面に適用した場合は、防汚被膜上に、塵埃、油煙、皮脂等の主として有機系の汚れ物質が付着しても、紫外線照射や酸性ガスとの接触により基材表面上の汚れ物質を分解することができる。基材が壁材や紙類であれば、いわゆる落書きなどインク等で書かれた汚れに対して分解効果が発揮され、汚れをなくすことができる。   When the titanium-containing silica sol of the present invention is used, it is possible to easily form an antifouling film on the surface of metal, glass, wood, plastic, ceramics, paper, etc., and this antifouling film exhibits an excellent antifouling effect. To do. When this antifouling coating is applied to the ship bottom surface, it is possible to suppress adhesion of green algae.When it is applied to the surface of ceiling materials, wall materials, papers, etc., dust, Even if mainly organic soil substances such as oily smoke and sebum adhere, the soil substances on the substrate surface can be decomposed by ultraviolet irradiation or contact with acid gas. If the base material is a wall material or paper, a decomposition effect is exerted on dirt written with ink or the like such as so-called graffiti, and dirt can be eliminated.

本発明のインク受容層形成用塗布液を塗布、乾燥させることによって製造される本発明のインク受容層付記録基材に、インクジェット印刷等された印字または印画は、紫外線照射、酸性ガスまたはオゾンとの接触により消去することができる。   The recording substrate with the ink-receiving layer of the present invention produced by applying and drying the ink-receiving layer-forming coating liquid of the present invention, ink-jet printing or printing is performed with ultraviolet irradiation, acid gas, or ozone. It can be erased by contact.

また、本発明の基材の再生方法を用いれば、普通紙、コピー用紙等の紙類やOHPシート等の印刷基材の大量消費を抑制することができる。   Further, by using the substrate recycling method of the present invention, it is possible to suppress mass consumption of paper such as plain paper and copy paper and printing substrate such as an OHP sheet.

以下、本発明に係るチタニウム含有シリカゾルおよびその製造方法、ならびにその用途について詳細に説明する。なお、本明細書において「防汚」とは、特に断りのない限り、汚れ物質の付着自体の防止、および付着した汚れ物質の分解の両者を意味する。   Hereinafter, the titanium-containing silica sol according to the present invention, its production method, and its use will be described in detail. In the present specification, “antifouling” means both prevention of adhesion of the dirt substance itself and decomposition of the attached dirt substance unless otherwise specified.

また本発明においては、インク受容層付基材の表面に印刷された印字または印画等に対
して、紫外線を照射し、あるいは酸性ガスまたはオゾンを接触させて、印字または印画等を消去することを「消色」、そのような特性を「消色性」という。
Further, in the present invention, the printing or printing or the like printed on the surface of the substrate with the ink receiving layer may be erased by irradiating with ultraviolet rays or contacting with acid gas or ozone. “Decolorization” and such characteristics are called “decolorization”.

[チタニウム含有シリカゾル]
本発明に係るチタニウム含有シリカゾルは、(a)(a1)チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子または(a2)チタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子と、(b)分散媒とを含有している。
[Titanium-containing silica sol]
The titanium-containing silica sol according to the present invention comprises (a) (a1) titania fine particles and non-porous silica fine particles or (a2) non-porous silica fine particles obtained by surface modification with a titanate compound, and (b) a dispersion medium. Contains.

<チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)と分散媒(b)とを含有するチタニウム含有シリカゾル>
(a1)チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子;
チタニア微粒子:
本発明に用いられるチタニア微粒子は、紫外線等の特定のエネルギーを持つ光の照射により、有機物の酸化還元反応に対して触媒作用を示す。チタニア微粒子は、無定形のチタニア微粒子または結晶性のチタニア微粒子のいずれでもよく、結晶性の二酸化チタンであれば、その結晶型はアナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型のいずれでもよく、またこれらの混合物でもよい。本発明においてチタニア微粒子は、たとえばチタニアゾルの状態で、後述する非多孔質シリカ微粒子が分散したシリカゾルと混合される。
<Titanium-containing silica sol containing titania fine particles and non-porous silica fine particles (a1) and a dispersion medium (b)>
(A1) titania fine particles and non-porous silica fine particles;
Titania fine particles:
The titania fine particles used in the present invention exhibit a catalytic action on the redox reaction of organic matter when irradiated with light having a specific energy such as ultraviolet rays. The titania fine particles may be either amorphous titania fine particles or crystalline titania fine particles. If crystalline titanium dioxide, the crystalline form may be any of anatase type, rutile type or brookite type, or a mixture thereof. But you can. In the present invention, the titania fine particles are mixed, for example, in a titania sol with a silica sol in which non-porous silica fine particles to be described later are dispersed.

前記チタニア微粒子の平均粒子径は2〜50nmであり、好ましくは5〜40nmである。平均粒子径がこの範囲よりも小さいと、チタニアゾルやチタニウム含有シリカゾルの分散安定性が悪くなり、この範囲よりも大きいと、チタニウム含有シリカゾルを用いて形成される防汚被膜の透明性が低下するために、該防汚被膜が適用された基材の表面に、くすみ等の外観の悪化が生じたり、該チタニア微粒子の光触媒機能が充分に発揮されない場合がある。   The average particle diameter of the titania fine particles is 2 to 50 nm, preferably 5 to 40 nm. If the average particle size is smaller than this range, the dispersion stability of the titania sol or the titanium-containing silica sol is deteriorated. If the average particle size is larger than this range, the transparency of the antifouling film formed using the titanium-containing silica sol is lowered. In addition, the surface of the base material to which the antifouling coating is applied may deteriorate in appearance such as dullness or the photocatalytic function of the titania fine particles may not be sufficiently exhibited.

また、前記チタニウム含有シリカゾルをインク受容層形成用塗布液の原料として用いる場合であれば、前記チタニア微粒子の平均粒子径がこの範囲よりも小さいと、チタニアゾル、チタニウム含有シリカゾルまたはインク受容層形成用塗布液の分散安定性が悪くなる場合があり、平均粒子径がこの範囲よりも大きいと、インク受容層付基材表面の透明性が低下するために、インク受容層付き基材の表面に、くすみ等の外観の悪化が生じたり、該チタニア微粒子の光触媒機能に基づく消色効果が充分に発揮されない場合がある。   If the titanium-containing silica sol is used as a raw material for the ink-receiving layer-forming coating liquid, the titania sol, the titanium-containing silica sol, or the ink-receiving layer-forming coating is used when the average particle diameter of the titania fine particles is smaller than this range. The dispersion stability of the liquid may deteriorate, and if the average particle size is larger than this range, the transparency of the substrate surface with the ink receiving layer is lowered, so that the surface of the substrate with the ink receiving layer becomes dull. The appearance may be deteriorated, or the decoloring effect based on the photocatalytic function of the titania fine particles may not be sufficiently exhibited.

前記チタニア微粒子の比表面積については、格別に限定はなく、平均粒子径が前記範囲にあるチタニア微粒子であれば、本発明に適用できる。
チタニア微粒子の粒子性状については特に限定はなく、球状粒子または非球状粒子のいずれであってもよく、また多孔質粒子であってもよい。
The specific surface area of the titania fine particles is not particularly limited, and any titania fine particles having an average particle diameter in the above range can be applied to the present invention.
The particle properties of the titania fine particles are not particularly limited, and may be either spherical particles or non-spherical particles, or may be porous particles.

前記チタニア微粒子が分散したチタニアゾルの出発原料としては、硫酸チタニウム、塩化チタニウムなどのチタン化合物、結晶型がアナターゼ型および/またはルチル型、ブルッカイト型である粉末状のチタニアなどが用いられる。出発原料として平均粒子径が2〜50nmよりも大きいチタン化合物またはチタニア粉末を用いる場合には、それらを粉砕して粒径を小さくして使用する。このようなチタニア粉末としては、市販されている超微粒子状酸化チタンをそのまま、あるいは、焼成して使用することもできる。   As the starting material of the titania sol in which the titania fine particles are dispersed, titanium compounds such as titanium sulfate and titanium chloride, powdered titania whose crystal form is anatase type and / or rutile type, brookite type, and the like are used. When using a titanium compound or titania powder having an average particle size larger than 2 to 50 nm as a starting material, they are used by pulverizing them to reduce the particle size. As such titania powder, commercially available ultrafine titanium oxide can be used as it is or after being baked.

非多孔質シリカ微粒子:
本発明において「非多孔質シリカ微粒子」とは、いわゆる多孔質構造をとらないシリカ微粒子であり、その形状を真球状と仮定した場合、その密度(ρ)が概ね2.2[g/cm3]であって、かつ、関係式:SA=6,000/(Dp×ρ)、(Dpは粒子径[μm]、SAは比表面積[m2]を表す。)を概ね満たす。後述する実施例で用いられた非多
孔質シリカ微粒子における、密度、粒子径および比表面積の関係を以下の表1に示す。
Non-porous silica fine particles:
In the present invention, the “non-porous silica fine particles” are silica fine particles that do not have a so-called porous structure. When the shape is assumed to be a true sphere, the density (ρ) is approximately 2.2 [g / cm 3]. And the relational expression: SA = 6,000 / (Dp × ρ) (Dp is the particle diameter [μm] and SA is the specific surface area [m 2 ]). Table 1 below shows the relationship among the density, particle diameter, and specific surface area of the non-porous silica fine particles used in Examples described later.

Figure 2006306708
Figure 2006306708

本発明に用いられる非多孔質シリカ微粒子は、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満であり、好ましくは33〜400m2/gである。比表面
積がこのような範囲にある非多孔質シリカ微粒子と前記チタニア微粒子とを含有するチタニウム含有シリカゾルや、該非多孔質シリカ微粒子をチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子を含有するチタニウム含有シリカゾルを含んでなる防汚被膜は、紫外線照射または酸性ガスやオゾンとの接触により優れた防汚効果を発揮することができる。
Porous silica fine particles used in the present invention has a specific surface area determined by BET method is 30 m 2 / g or more and less than 550 meters 2 / g, preferably from 33~400m 2 / g. Contains a titanium-containing silica sol containing non-porous silica fine particles having a specific surface area in such a range and the titania fine particles, and non-porous silica fine particles obtained by surface-modifying the non-porous silica fine particles with a titanate compound. The antifouling film comprising the titanium-containing silica sol can exhibit an excellent antifouling effect by ultraviolet irradiation or contact with acid gas or ozone.

また、比表面積がこのような範囲にある非多孔質シリカ微粒子と前記チタニア微粒子とを含有するチタニウム含有シリカゾル(a1s)や、後で詳述する、該非多孔質シリカ微粒子をチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子を含有するチタニウム含有シリカゾル(a2s)を含んでなるインク受容層形成用塗布液を用いて形成されたインク受容層は、紫外線照射または酸性ガスとの接触により優れた消色効果を発揮することが可能となる。   Further, a titanium-containing silica sol (a1s) containing non-porous silica fine particles having a specific surface area in such a range and the titania fine particles, and surface modification of the non-porous silica fine particles, which will be described in detail later, with a titanate compound. The ink receiving layer formed using the coating solution for forming an ink receiving layer containing the titanium-containing silica sol (a2s) containing the non-porous silica fine particles is excellent by ultraviolet irradiation or contact with an acidic gas. It is possible to exert a decoloring effect.

前記非多孔質シリカ微粒子の平均粒子径は5〜100nmであり、好ましくは6〜90nmである。平均粒子径がこの範囲よりも小さいと、前記非多孔質シリカ微粒子を分散させたゾルやチタニウム含有シリカゾルの分散安定性が低くなる傾向があり、またこの範囲よりも大きいと、チタニウム含有シリカゾルを用いて形成される防汚被膜の透明性が低下するために、防汚被膜が形成された基材表面に外観の悪化が生じる場合や、該非多孔質シリカ微粒子と共存するチタニア微粒子の光触媒機能が充分に発揮されない場合がある。   The average particle diameter of the non-porous silica fine particles is 5 to 100 nm, preferably 6 to 90 nm. If the average particle size is smaller than this range, the dispersion stability of the sol in which the non-porous silica fine particles are dispersed or the titanium-containing silica sol tends to be low, and if larger than this range, the titanium-containing silica sol is used. As the antifouling film formed is reduced in transparency, the surface of the substrate on which the antifouling film is formed deteriorates in appearance, or the photocatalytic function of the titania fine particles coexisting with the non-porous silica fine particles is sufficient. May not be demonstrated.

また、前記チタニウム含有シリカゾルをインク受容層形成用塗布液の原料として用いる場合であれば、平均粒子径がこの範囲よりも小さいと、前記非多孔質シリカ微粒子を分散させたゾル、前記チタニウム含有シリカゾルまたはインク受容層形成用塗布液の分散安定性が低くなる傾向があり、この範囲よりも大きいと、形成されるインク受容層の透明性が低下するために、インク受容層付基材の外観の悪化が生じる場合や、該非多孔質シリカ微粒子と共存するチタニア微粒子の光触媒機能に基づく消色効果が充分に発揮されない場合がある。   Further, if the titanium-containing silica sol is used as a raw material for an ink-receiving layer-forming coating solution, if the average particle diameter is smaller than this range, the sol in which the non-porous silica fine particles are dispersed, the titanium-containing silica sol Alternatively, the dispersion stability of the ink-receiving layer-forming coating liquid tends to be low, and if it is larger than this range, the transparency of the ink-receiving layer to be formed decreases, so that the appearance of the substrate with the ink-receiving layer is reduced. In some cases, deterioration occurs, or the decoloring effect based on the photocatalytic function of titania fine particles coexisting with the non-porous silica fine particles may not be sufficiently exhibited.

前記非多孔質シリカ微粒子の表面電荷量は、10〜150μeq/gであることが好ましい。表面電荷量が10μeq/g未満であると、前記非多孔質シリカ微粒子を分散させたゾルや本発明のチタニウム含有シリカゾルが不安定となる傾向があり、150μeq/gを超える場合は該ゾルの粘性が高くなる傾向にあり、該非多孔質シリカ微粒子を主成分
として含む防汚被膜形成用組成物の粘度も高く、均一な被膜を形成することが困難となる。
The surface charge amount of the non-porous silica fine particles is preferably 10 to 150 μeq / g. When the surface charge amount is less than 10 μeq / g, the sol in which the non-porous silica fine particles are dispersed or the titanium-containing silica sol of the present invention tends to be unstable, and when it exceeds 150 μeq / g, the viscosity of the sol The antifouling film-forming composition containing the non-porous silica fine particles as a main component also has a high viscosity, making it difficult to form a uniform film.

このような非多孔質シリカ微粒子を用いると、透明性の高い被膜を形成できるだけでなく、該非多孔質シリカ微粒子を含有するゾルとチタニアゾルとを混合し、基材に塗布して乾燥させて被膜を形成する際に、該非多孔質シリカ微粒子の表面電荷量が大きいためにゾル中の微粒子が凝集し難く、チタニア微粒子が均一に分散した状態で被膜が形成されやすい。   When such non-porous silica fine particles are used, not only a highly transparent film can be formed, but also a sol containing the non-porous silica fine particles and a titania sol are mixed, applied to a substrate and dried to form a film. At the time of formation, since the surface charge amount of the non-porous silica fine particles is large, the fine particles in the sol are difficult to aggregate, and a film is easily formed in a state where the titania fine particles are uniformly dispersed.

また、前記チタニウム含有ゾルをインク受容層形成用塗布液の原料として用いる場合であれば、表面電荷量が10μeq/g未満であると、前記非多孔質シリカ微粒子を分散させたゾル、前記チタニウム含有シリカゾルまたはインク受容層形成用塗布液が不安定となる傾向があり、150μeq/gを超える場合は、前記非多孔質シリカ微粒子を分散させたゾルや該チタニウム含有シリカゾルの粘性が高くなる傾向にあり、該チタニウム含有シリカゾルを主成分として含むインク受容層形成用塗布液の粘度も高くなるため、均一な被膜を形成することが困難となる。   Further, when the titanium-containing sol is used as a raw material for the coating liquid for forming an ink receiving layer, the surface charge amount is less than 10 μeq / g, the sol in which the non-porous silica fine particles are dispersed, and the titanium-containing The silica sol or the coating liquid for forming the ink receiving layer tends to be unstable, and when it exceeds 150 μeq / g, the viscosity of the sol in which the non-porous silica fine particles are dispersed or the titanium-containing silica sol tends to increase. Since the viscosity of the ink receiving layer forming coating solution containing the titanium-containing silica sol as a main component is increased, it is difficult to form a uniform film.

一方、表面電荷量が10〜150μeq/gの範囲にある非多孔質シリカ微粒子を用いると、透明性の高いインク受容層を形成できる。さらに、該非多孔質シリカ微粒子の表面電荷量が適正であることから、チタニウム含有ゾルおよびインク受容層形成用塗布液の中で微粒子が凝集し難く、チタニア微粒子が均一に分散した状態となるので、インク受容層形成用塗布液を基材に塗布・乾燥させて形成されるインク受容層においても、チタニア微粒子が充分に分散する。その結果、本発明のインク受容層付基材は良好な消色性を発揮する。   On the other hand, when non-porous silica fine particles having a surface charge amount in the range of 10 to 150 μeq / g are used, a highly transparent ink receiving layer can be formed. Further, since the surface charge amount of the non-porous silica fine particles is appropriate, the fine particles are difficult to aggregate in the titanium-containing sol and the ink-receiving layer forming coating solution, and the titania fine particles are uniformly dispersed. Also in the ink receiving layer formed by applying and drying the ink receiving layer forming coating liquid on the substrate, the titania fine particles are sufficiently dispersed. As a result, the substrate with an ink receiving layer of the present invention exhibits good decoloring properties.

非多孔質シリカ微粒子の製造方法;
本発明に用いられる非多孔質シリカ微粒子は、その製造方法が格別に限定されることはなく、公知のシリカゾルの製造方法により、シリカゾルの態様で得ることができる。
Production method of non-porous silica fine particles;
The production method of the non-porous silica fine particles used in the present invention is not particularly limited, and can be obtained in the form of silica sol by a known production method of silica sol.

シリカゾルの製造法に関しては、古くから種々の方法が提案されており、具体的には透析法、イオン交換樹脂法、イオン交換膜法などが知られている。これらの方法では、高濃度のシリカゾルを直接得ることは困難であり、通常、濃度2〜4重量%程度の低濃度のシリカゾルを生成させ、安定化させた後に、実用的な濃度まで濃縮することが必要である。   Various methods for producing silica sol have been proposed for a long time, and specifically, a dialysis method, an ion exchange resin method, an ion exchange membrane method, and the like are known. In these methods, it is difficult to directly obtain a high-concentration silica sol. Usually, a low-concentration silica sol having a concentration of about 2 to 4% by weight is generated, stabilized, and then concentrated to a practical concentration. is required.

濃縮方法としては、一般に希薄シリカゾルを加熱して水分を除くいわゆる蒸発濃縮法が知られているが、濃縮のエネルギーコスト及び設備費がかかるという欠点がある。これに対して限外濾過法による濃縮法もすでに公知であり、例えば特開昭58−110416号にその例が開示されている。限外濾過法は、蒸発濃縮法にくらべて濃縮のエネルギーコスト及び設備費において有利であると考えられる。蒸発濃縮法または限外濾過法のいずれの濃縮法を採用するにしても、最初に生成するシリカゾルを高濃度で得ることが望まれている。   As a concentration method, a so-called evaporative concentration method is generally known in which a dilute silica sol is heated to remove moisture, but has a drawback that it requires energy costs and equipment costs for concentration. On the other hand, a concentration method using an ultrafiltration method is already known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-110416 discloses an example thereof. The ultrafiltration method is considered to be advantageous in the energy cost and equipment cost of the concentration compared to the evaporation concentration method. Regardless of which concentration method, evaporative concentration method or ultrafiltration method is employed, it is desired to obtain a silica sol that is initially produced at a high concentration.

前記のような低濃度でゲル化させることなく安定なシリカゾルを得る方法に対して、シリカヒドロゲルを解膠剤の存在下で解膠させることにより、前記のような方法に比べて高濃度のシリカゾルを得る方法も提案されている。   In contrast to the method of obtaining a stable silica sol without gelation at a low concentration as described above, the silica hydrogel is peptized in the presence of a peptizer to obtain a silica sol with a higher concentration than the above method. The method of obtaining is also proposed.

特公昭48−31839号には、珪酸ソーダをイオン交換樹脂あるいは硫酸により一旦ゲル化させ、解膠剤として水酸化アルカリあるいは水酸化アンモニウム等をSiO2に対
して1〜5モル%加えて解膠させてシリカゾルを得る方法が提案されている。例えば、その実施例において、SiO2を14.5重量%含むゲルに14重量%アンモニア水溶液を
加えて、7重量%のSiO2に対して2.7モル%のNH3を含有するヒドロゲルを、オ−トクレ−ブ中で7Kg/cm3の圧力下で解膠させている。したがって、生成するシリカ
ゾルの濃度は7重量%程度であると考えられる。
In Japanese Patent Publication No. 48-31839, sodium silicate is once gelled with an ion exchange resin or sulfuric acid, and 1 to 5 mol% of alkali hydroxide or ammonium hydroxide as a peptizer is added to SiO 2 to peptize. A method for obtaining a silica sol has been proposed. For example, in the embodiment, the SiO 2 by adding 14 wt% aqueous ammonia solution to 14.5 wt% gels for 7 wt% of SiO 2 hydrogels containing NH 3 2.7 mol%, Peptization under pressure of 7 kg / cm 3 in an autoclave. Therefore, it is considered that the concentration of the generated silica sol is about 7% by weight.

また、特開昭47−42297号には、酸性にしたシリカヒドロゲルを弱酸性水で洗浄した後に、5〜8%のシリカを含み、水酸化アンモニウムをアンモニア濃度で0.75〜2.5%含むシリカヒドロゲルを70〜100℃で加熱する方法が開示されている。この方法によれば、その実施例においてシリカ濃度約4.5重量%のシリカゾルが得られている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 47-42297 describes that after acidified silica hydrogel is washed with weakly acidic water, it contains 5 to 8% silica and ammonium hydroxide is 0.75 to 2.5% in terms of ammonia concentration. A method of heating a silica hydrogel containing 70 to 100 ° C. is disclosed. According to this method, a silica sol having a silica concentration of about 4.5% by weight is obtained in the example.

さらに、アルカリ性の低分子母シリカゾルをシ−ド(核)とし、これに酸性ケイ酸液を添加して、シリカ粒子を成員させて所定粒径のシリカ粒子を含むシリカゾルを得る、いわゆるビルドアップ法によるシリカゾルの製造法はよく知られており、既に各種の方法が提案されている。例えば、本願発明者等は特開昭63−45114号公報において、種粒子を調製し、これに水ガラスなどのアルカリ金属珪酸塩水溶液をイオン交換樹脂等で脱アルカリして得られる酸性珪酸液を添加し、種粒子表面に酸性珪酸を結合・積層・析出させて種粒子を成長させてシリカゾルを製造する方法を開示している。   Furthermore, a so-called build-up method in which an alkaline low molecular weight silica sol is used as a seed, an acidic silicic acid solution is added thereto, and silica particles are formed to obtain silica sol containing silica particles having a predetermined particle diameter. The production method of silica sol by is well known, and various methods have already been proposed. For example, in the Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-45114, the inventors of the present application prepared an acidic silicic acid solution obtained by preparing seed particles and dealkalizing an alkali metal silicate aqueous solution such as water glass with an ion exchange resin or the like. A method is disclosed in which silica sol is produced by adding and laminating, depositing, and depositing acidic silicic acid on the surface of seed particles to grow seed particles.

この他に、高純度なシリカゾルの製造方法として、不純物の少ないアルコキシシランを出発原料とする方法が知られており、特開平6−316407号公報にはアルキルシリケートをアルカリ存在下で加水分解しながら、生成した珪酸を重合させてシリカゾルを得る方法が開示されている。また、特開2001−2411号公報等には、アルコキシシランを酸性溶媒中で加水分解し、これによって生成した珪酸モノマーを塩基性溶媒中で重合させて水性シリカゾルを得る方法が開示されている。   In addition, as a method for producing a high-purity silica sol, a method using an alkoxysilane with few impurities as a starting material is known. JP-A-6-316407 discloses a method in which an alkyl silicate is hydrolyzed in the presence of an alkali. Discloses a method for obtaining a silica sol by polymerizing the produced silicic acid. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-2411 discloses a method of obtaining an aqueous silica sol by hydrolyzing an alkoxysilane in an acidic solvent and polymerizing a silicic acid monomer produced thereby in a basic solvent.

(b)分散媒;
本発明に用いられる分散媒(b)としては、水;
メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、メチルイソカルビノールなどのアルコール類;
アセトン、2−ブタノン、エチルアミルケトン、ジアセトンアルコール、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン類;
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類;
ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、3,4−ジヒドロ−2H−ピランなどのエーテル類;
2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、エチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類;
2−メトキシエチルアセテート、2−エトキシエチルアセテート、2−ブトキシエチルアセテートなどのグリコールエーテルアセテート類;
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、エチレンカーボネートなどのエステル類;
ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;
ヘキサン、ヘプタン、iso−オクタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素類;
塩化メチレン、1,2−ジクロルエタン、ジクロロプロパン、クロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類;
ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;
N−メチル−2−ピロリドン、N−オクチル−2−ピロリドンなどのピロリドン類
などを例示することができる。これらの分散媒は、たとえば防汚被膜形成用組成物を調製する際のバインダーとの相溶性に応じて選択される。
(B) a dispersion medium;
As the dispersion medium (b) used in the present invention, water;
Alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, methyl isocarbinol;
Ketones such as acetone, 2-butanone, ethyl amyl ketone, diacetone alcohol, isophorone, cyclohexanone;
Amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide;
Ethers such as diethyl ether, isopropyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 3,4-dihydro-2H-pyran;
Glycol ethers such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, ethylene glycol dimethyl ether;
Glycol ether acetates such as 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate;
Esters such as methyl acetate, ethyl acetate, isobutyl acetate, amyl acetate, ethyl lactate, ethylene carbonate;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene;
Aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, iso-octane, cyclohexane;
Halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, dichloropropane, chlorobenzene;
Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide;
Examples include pyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-octyl-2-pyrrolidone. These dispersion media are selected, for example, according to the compatibility with the binder when preparing the composition for forming an antifouling film.

また、これらの分散媒は、1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)と分散媒(b)とを含有するチタニウム含有シリカゾルの製造方法;
本発明のチタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)と分散媒(b)とを含有するチタニウム含有シリカゾル(チタニウム含有シリカゾル(a1s))は、たとえばチタニア微粒子と非多孔質シリカ微粒子との混合物を分散媒に分散させることによっても得ることができるが、好適には前記した平均粒子径が2〜50nmのチタニア微粒子と前記分散媒(b)とを含有するチタニアゾル、および前記した平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子と前記分散媒(b)とを含有するシリカゾルを混合することにより製造される。
Moreover, these dispersion media may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
A method for producing a titanium-containing silica sol containing titania fine particles and non-porous silica fine particles (a1) and a dispersion medium (b);
The titanium-containing silica sol (titanium-containing silica sol (a1s)) containing the titania fine particles and non-porous silica fine particles (a1) and the dispersion medium (b) of the present invention is, for example, a mixture of titania fine particles and non-porous silica fine particles. Although it can also be obtained by dispersing in a dispersion medium, it is preferable that the titania sol contains titania fine particles having an average particle diameter of 2 to 50 nm and the dispersion medium (b), and the average particle diameter is 5 It is manufactured by mixing silica sol containing non-porous silica fine particles having a specific surface area of 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g and a dispersion medium (b), which is ˜100 nm and determined by the BET method. The

このように極めて容易な操作で本発明のチタニウム含有シリカゾルを製造できるという観点からは、前記微粒子(a)として、前記微粒子(a1)(前記チタニア微粒子および前記非多孔質シリカ微粒子)を用いることが好ましい。   From the viewpoint that the titanium-containing silica sol of the present invention can be produced by such an extremely easy operation, the fine particles (a1) (the titania fine particles and the non-porous silica fine particles) are used as the fine particles (a). preferable.

なお、この混合に用いられる非多孔質シリカ微粒子中のSiとチタニア微粒子中のTiとの重量比は、SiO2とTiO2との重量比に換算して、SiO2/TiO2=5〜21,
000であり、好ましくはSiO2/TiO2=100〜16,000である。また、後述
するように本発明のチタニウム含有シリカゾル中のSiとTiとの重量比をSiO2/T
iO2=8〜16,000に調製する場合には、前記非多孔質シリカ微粒子中のSiと前
記チタニア微粒子中のTiとの重量比は、SiO2/TiO2=8〜16,000とすればよい。
The weight ratio of Si in the non-porous silica fine particles and Ti in the titania fine particles used for this mixing is calculated as SiO 2 / TiO 2 = 5 to 21 in terms of the weight ratio of SiO 2 and TiO 2. ,
000, preferably SiO 2 / TiO 2 = 100 to 16,000. Further, as will be described later, the weight ratio of Si and Ti in the titanium-containing silica sol of the present invention is set to SiO 2 / T.
In the case of preparing iO 2 = 8 to 16,000, the weight ratio of Si in the non-porous silica fine particles to Ti in the titania fine particles is SiO 2 / TiO 2 = 8 to 16,000. That's fine.

SiO2/TiO2が5未満の場合は、チタニウム含有シリカゾルや後述するインク受容層の透明性が低下する傾向にある。他方、SiO2/TiO2が21,000を超える場合
には、前記チタニア微粒子の光触媒作用に基づく防汚効果が弱くなるために、汚れの分解に要する時間が著しく増大する傾向にあり、前記チタニウム含有ゾルをインク受容層形成用塗布液の原料として用いる場合であれば、前記チタニア微粒子の光触媒作用に基づく消色効果が弱くなるために、印字または印画の消色に要する時間が著しく増大する傾向にある。
When SiO 2 / TiO 2 is less than 5, the transparency of the titanium-containing silica sol or the ink receiving layer described later tends to decrease. On the other hand, when SiO 2 / TiO 2 exceeds 21,000, the antifouling effect based on the photocatalytic action of the titania fine particles is weakened, so that the time required for the decomposition of the dirt tends to increase significantly. If the containing sol is used as a raw material for a coating liquid for forming an ink-receiving layer, the decoloring effect based on the photocatalytic action of the titania fine particles is weakened, and the time required for decoloring printing or printing tends to increase remarkably. It is in.

<表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)と分散媒(b)とを含有するチタニウム含有シリカゾル>
(a2)表面修飾非多孔質シリカ微粒子:
本発明に用いられるチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2)(以下、「表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)」ともいう。)においては、非多孔質シリカ微粒子の表面が、例えば、下記の式(4)で示される構造を有するチタニア系の被膜で覆われていると考えられ、この被膜がチタニア微粒子などと同様の光触媒機能を発揮すると考えられる。
<Titanium-containing silica sol containing the surface-modified non-porous silica fine particles (a2) and the dispersion medium (b)>
(A2) Surface-modified non-porous silica fine particles:
In the non-porous silica fine particles (a2) (hereinafter also referred to as “surface-modified non-porous silica fine particles (a2)”) obtained by surface modification with a titanate compound used in the present invention, the non-porous silica fine particles For example, the surface is considered to be covered with a titania-based coating having a structure represented by the following formula (4), and this coating is considered to exhibit the same photocatalytic function as titania fine particles.

Figure 2006306708
Figure 2006306708

該チタネート化合物としては、Ti原子を含む加水分解性基を有する化合物が使用され、たとえばテトラアルコキシチタン化合物、チタンアシレート化合物、チタンキレート化合物、チタネート系カップリング剤などが挙げられる。これらの中では、下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表されるチタネート系化合物が特に好ましい。   As the titanate compound, a compound having a hydrolyzable group containing a Ti atom is used, and examples thereof include a tetraalkoxytitanium compound, a titanium acylate compound, a titanium chelate compound, and a titanate coupling agent. Among these, titanate compounds represented by any one of the following general formulas (1) to (3) are particularly preferable.

11 nTiR12 4-n ・・・・・(1)
〔ここで、nは1〜4の整数である。
11は炭素数1〜6のアルコキシ基であり、n=2または3のとき、2つのR11どうしが結合して下記一般式(1a)で表される環構造を形成してもよく、さらに一般式(1a)の中の酸素原子に隣接する炭素原子の1つに結合している2つの水素原子が酸素原子に置換されて下記一般式(1b)で表される環構造を形成してもよい。
R 11 n TiR 12 4-n (1)
[Where n is an integer of 1 to 4.
R 11 is an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and when n = 2 or 3, two R 11 's may combine to form a ring structure represented by the following general formula (1a). Furthermore, two hydrogen atoms bonded to one of the carbon atoms adjacent to the oxygen atom in the general formula (1a) are substituted with an oxygen atom to form a ring structure represented by the following general formula (1b). May be.

12は、炭素数1〜5の炭化水素基、または下記一般式(1c)、(1d)、(1e)、(1f)、(1g)もしくは(1h)で表される有機基である。 R 12 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or an organic group represented by the following general formula (1c), (1d), (1e), (1f), (1g) or (1h).

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、xは1〜7の整数、好ましくは1〜3の整数である。)     (However, x is an integer of 1-7, preferably an integer of 1-3.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、yは1〜7の整数、好ましくは1〜3の整数である。)     (However, y is an integer of 1 to 7, preferably an integer of 1 to 3.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、pは4〜30の整数、好ましくは5〜20の整数である。)     (However, p is an integer of 4 to 30, preferably an integer of 5 to 20.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、qは4〜30の整数、好ましくは5〜20の整数である。)     (However, q is an integer of 4 to 30, preferably an integer of 5 to 20.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、q’は4〜30の整数、好ましくは5〜20の整数である。)     (However, q 'is an integer of 4 to 30, preferably an integer of 5 to 20.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、rおよびr’はそれぞれ1以上の整数であり、r+r’は4〜30整数、好ましくは4〜20の整数である。)     (However, r and r 'are each an integer of 1 or more, and r + r' is an integer of 4 to 30, preferably 4 to 20.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、sは1〜30の整数、好ましくは5〜20の整数である。)     (However, s is an integer of 1 to 30, preferably an integer of 5 to 20.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、tおよびt’はそれぞれ1〜30の整数、好ましくは1〜3の整数である。)〕
21TiR2223 2 ・・・・・(2)
〔ここで、R21は炭素数1〜4のアルコキシ基であり、R22は下記一般式(2a)で表される有機基であり、R23は下記一般式(2b)で表される有機基である。
(However, t and t ′ are each an integer of 1 to 30, preferably an integer of 1 to 3.)]
R 21 TiR 22 R 23 2 (2)
[Wherein R 21 is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, R 22 is an organic group represented by the following general formula (2a), and R 23 is an organic group represented by the following general formula (2b). It is a group.

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、uは4〜30の整数、好ましくは5〜20の整数である。)     (However, u is an integer of 4 to 30, preferably an integer of 5 to 20.)

Figure 2006306708
Figure 2006306708

(ただし、R’は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。)〕
31 4Ti・[P(OC2w2w+12(OH)]2 ・・・・・(3)
〔ここで、R31は炭素数1〜20、好ましくは2〜10のアルコキシ基であり、
該アルコキシ基中の水素原子の一部は、炭素数が1〜12、好ましくは4〜8であり、エーテル結合、二重結合の少なくとも1つを有する有機基で置換されていてもよい。
(However, R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)]
R 31 4 Ti · [P (OC 2w H 2w + 1 ) 2 (OH)] 2 (3)
[Wherein R 31 is an alkoxy group having 1 to 20, preferably 2 to 10 carbon atoms,
A part of hydrogen atoms in the alkoxy group has 1 to 12 carbon atoms, preferably 4 to 8 carbon atoms, and may be substituted with an organic group having at least one of an ether bond and a double bond.

wは4〜20の整数、好ましくは5〜20の整数である。〕。
前記R11の例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基などが挙げられる。
w is an integer of 4-20, preferably an integer of 5-20. ].
Examples of R 11 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, and a t-butoxy group.

前記R12の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基、n−ブチル基、n−ペンチル基などが挙げられる。
前記R21の例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基などが挙げられる。
Examples of R 12 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, an n-butyl group, and an n-pentyl group.
Examples of R 21 include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, and a t-butoxy group.

前記R31の例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基、置換プロポキシ基、置換ブトキシ等などが挙げられる。 Examples of R 31 include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, t-butoxy group, substituted propoxy group, substituted butoxy and the like.

このようなチタネート系化合物としては、具体的には、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホフエート)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチルーアミノエチル)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)テイレンチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、テトライソプロポキシチタネートなどが挙げられる。   Specific examples of such titanate compounds include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphite) titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, tetra (2,2-diallyl). Examples include oxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) tyrantitanate, isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, tetraisopropoxy titanate, and the like. .

前記チタネート系化合物で表面修飾される前の非多孔質シリカ微粒子のBET法により求めた比表面積は30m2/g以上、550m2/g未満である。好ましくは33〜400m2/gである。比表面積が30m2/gよりも小さいと、後述する防汚塗膜が白くなり、その外観が悪くなる場合があり、また、光活性に基づく、優れた防汚効果や消色効果が発揮されにくくなる傾向がある。比表面積が550m2/g以上であると、平均粒子径が5
nmを下回り、粒子の安定性が損なわれる場合がある。
The specific surface area determined by the BET method of the non-porous silica fine particles before being surface-modified with the titanate compound is 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g. Preferably it is 33-400 m < 2 > / g. When the specific surface area is less than 30 m 2 / g, the antifouling coating film described later may become white and the appearance may deteriorate, and excellent antifouling and decoloring effects based on photoactivity are exhibited. There is a tendency to become difficult. When the specific surface area is 550 m 2 / g or more, the average particle size is 5
Below nm, the stability of the particles may be impaired.

前記チタネート系化合物で表面修飾でされる前の非多孔質シリカ微粒子の平均粒子径は5〜100nmであり、好ましくは6〜90nmである。平均粒子径がこの範囲よりも小さいと、ゾルの分散安定性が低くなり、バインダー等との混合に支障が生じる場合がある。またこの範囲よりも大きいと、チタニウム含有シリカゾルを用いて形成される防汚被膜の透明性が低下するために、該防汚被膜を有する基材の表面にくすみ等の外観の悪化が生じる場合があり、また、光触媒機能が充分に発揮されない場合がある。   The average particle diameter of the nonporous silica fine particles before being surface-modified with the titanate compound is 5 to 100 nm, preferably 6 to 90 nm. When the average particle size is smaller than this range, the dispersion stability of the sol is lowered, and mixing with a binder or the like may be hindered. On the other hand, if it is larger than this range, the transparency of the antifouling film formed using the titanium-containing silica sol is lowered, and the surface of the substrate having the antifouling film may deteriorate in appearance such as dullness. In addition, the photocatalytic function may not be sufficiently exhibited.

更には、前記チタニウム含有ゾルをインク受容層形成用塗布液の原料として用いる場合であれば、チタニウム含有シリカゾルを用いて形成されるインク受容層の透明性が低下するために、インク受容層が形成された印刷用基材の表面にくすみ等の外観の悪化が生じる場合や、消色機能が充分に発揮されない場合がある。   Furthermore, if the titanium-containing sol is used as a raw material for the ink-receiving layer-forming coating solution, the transparency of the ink-receiving layer formed using the titanium-containing silica sol is reduced, so that the ink-receiving layer is formed. The surface of the printed substrate may deteriorate in appearance such as dullness, or the decoloring function may not be sufficiently exhibited.

前記チタネート系化合物で表面修飾でされる前の非多孔質シリカ微粒子の表面電荷量は、10〜150μeq/gであることが好ましい。表面電荷量が10μeq/g未満であるとゾルの分散性が不安定となる傾向があり、150μeq/gを超える場合はゾルの粘性が高くなり、該非多孔質シリカ微粒子を主成分として含む後述する防汚被膜形成用組成物の粘度も高くなり、均一な被膜を形成することが困難となる傾向にある。また、該非多孔質シリカ微粒子を主成分とするインク受容層形成用塗布液の粘度も高くなり、均一な受容層を形成することが困難となる。   The surface charge amount of the non-porous silica fine particles before being surface-modified with the titanate compound is preferably 10 to 150 μeq / g. When the surface charge amount is less than 10 μeq / g, the dispersibility of the sol tends to be unstable. When the surface charge amount exceeds 150 μeq / g, the viscosity of the sol increases, and the non-porous silica fine particles are contained as a main component. The viscosity of the composition for forming an antifouling film also increases, and it tends to be difficult to form a uniform film. In addition, the viscosity of the coating liquid for forming an ink receiving layer containing the non-porous silica fine particles as a main component increases, and it becomes difficult to form a uniform receiving layer.

(b)分散媒;
分散媒(b)としては、上記した分散媒を用いることができる。
表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)と分散媒(b)とを含有するチタニウム含有シリカゾルの製造方法;
本発明の表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)と分散媒(b)とを含有するチタニウム含有シリカゾル(チタニウム含有シリカゾル(a2s))は、たとえばチタニア微粒子と非多孔質シリカ微粒子との混合物を分散媒に分散させることによっても得ることができるが、好適には前記した平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子と前記分散媒(b)とを含有するシリカゾルにチタネート系化合物を添加することにより製造でき、好ましくは前記非多孔質シリカ微粒子と、水あるいは水および有機系分散媒とを含有するシリカゾルを高速攪拌機で攪拌しながら、チタネート化合物を15℃以上で10分〜2時間かけて添加することにより得ることができる。攪拌が弱いと、チタネート系化合物が加水分解して凝集することがある。
(B) a dispersion medium;
As the dispersion medium (b), the above-described dispersion medium can be used.
A method for producing a titanium-containing silica sol containing the surface-modified nonporous silica fine particles (a2) and the dispersion medium (b);
The titanium-containing silica sol (titanium-containing silica sol (a2s)) containing the surface-modified non-porous silica fine particles (a2) and the dispersion medium (b) of the present invention disperses, for example, a mixture of titania fine particles and non-porous silica fine particles. Preferably, the average particle diameter is 5 to 100 nm, and the specific surface area determined by the BET method is 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g. It can be produced by adding a titanate compound to a silica sol containing porous silica fine particles and the dispersion medium (b), and preferably contains the non-porous silica fine particles and water or water and an organic dispersion medium. Obtained by adding the titanate compound at 15 ° C. or higher over 10 minutes to 2 hours while stirring the silica sol with a high-speed stirrer. Door can be. If the stirring is weak, the titanate compound may be hydrolyzed and aggregated.

非多孔質シリカ微粒子とチタネート系化合物との配合比率は、SiO2とTiO2との重量比に換算して、好ましくはSiO2/TiO2=5〜21,000であり、特に好ましく
はSiO2/TiO2=100〜16,000である。また、後述するように本発明のチタ
ニウム含有シリカゾル中のSiとTiとの重量比をSiO2/TiO2=500〜20,000に調製する場合には、前記非多孔質シリカ微粒子中のSiと前記チタネート系化合物中のTiとの重量比は、SiO2/TiO2=500〜20,000とすればよい。
Mixing ratio of the non-porous silica fine particle and a titanate compound, in terms of weight ratio of SiO 2 and TiO 2, preferably SiO 2 / TiO 2 = 5~21,000, particularly preferably SiO 2 / TiO 2 = 100 to 16,000. Further, as will be described later, when the weight ratio of Si and Ti in the titanium-containing silica sol of the present invention is adjusted to SiO 2 / TiO 2 = 500 to 20,000, Si in the non-porous silica fine particles and The weight ratio with Ti in the titanate compound may be SiO 2 / TiO 2 = 500 to 20,000.

SiO2/TiO2が5未満の場合は、チタニウム含有シリカゾルの透明性が低下する傾向にある。他方、SiO2/TiO2が21,000を超える場合には、チタニア系の被膜
の光触媒作用に基づく汚染物質分解効果、すなわち防汚効果が低下するために、汚れの分解に要する時間が著しく増大する傾向にある。また、前記チタニウム含有ゾルをインク受容層形成用塗布液の原料として用いる場合であれば、前記チタニア微粒子の光触媒作用に基づく消色効果が弱くなるために、印字または印画の消色に要する時間が著しく増大する傾向にある。
When SiO 2 / TiO 2 is less than 5, the transparency of the titanium-containing silica sol tends to decrease. On the other hand, when SiO 2 / TiO 2 exceeds 21,000, the degradation of the pollutant based on the photocatalytic action of the titania-based coating, that is, the antifouling effect is reduced, so that the time required for the degradation of the soil is remarkably increased. Tend to. Further, when the titanium-containing sol is used as a raw material for the ink receiving layer forming coating solution, the decoloring effect based on the photocatalytic action of the titania fine particles is weakened, and therefore the time required for decoloring of printing or printing is reduced. There is a tendency to increase significantly.

このような表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)は光触媒作用に優れ、該微粒子を含有する防汚被膜が形成された基材表面に有機化合物である汚れが付着しても、紫外線照射により汚れが分解され、さらには酸性ガス、オゾン等との接触によっても汚れが分解される。   Such surface-modified non-porous silica fine particles (a2) are excellent in photocatalytic action, and even if dirt which is an organic compound adheres to the surface of the base material on which the antifouling film containing the fine particles is formed, it is stained by ultraviolet irradiation. Is further decomposed, and dirt is also decomposed by contact with acid gas, ozone or the like.

また、このような表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)は光触媒作用に基づく消色作用に優れ、該微粒子を含有するインク受容層が形成された印刷用基材表面にインクで印字または印画しても、該印字または印画は、紫外線照射により消色され、さらには酸性ガス、オゾン等との接触によっても消色される。   Further, such surface-modified non-porous silica fine particles (a2) are excellent in decoloring action based on photocatalytic action, and are printed or printed with ink on the surface of a printing substrate on which an ink receiving layer containing the fine particles is formed. However, the printed or printed image is decolored by irradiation with ultraviolet rays, and further decolored by contact with acid gas, ozone or the like.

<チタニウム含有シリカゾル>
本発明のチタニウム含有シリカゾルは、前記のチタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)または前記表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)と、前記分散媒(b)とを含有しており、後述する防汚被膜形成用組成物またはインク受容層形成用塗布液に配合するチタニウム含有シリカゾルとして用いることができる。
<Titanium-containing silica sol>
The titanium-containing silica sol of the present invention contains the titania fine particles and non-porous silica fine particles (a1) or the surface-modified non-porous silica fine particles (a2), and the dispersion medium (b), which will be described later. It can be used as a titanium-containing silica sol blended in the antifouling film forming composition or the ink receiving layer forming coating solution.

本発明のチタニウム含有シリカゾル中のSiとTiとの重量比は、SiO2とTiO2との重量比に換算して、SiO2/TiO2=5〜21,000であり、好ましくはSiO2
/TiO2=100〜16,000である。
The weight ratio of Si and Ti in the titanium-containing silica sol of the present invention is SiO 2 / TiO 2 = 5 to 21,000 in terms of the weight ratio of SiO 2 and TiO 2 , preferably SiO 2.
/ TiO 2 = 100 to 16,000.

SiO2/TiO2が5未満の場合は、チタニウム含有シリカゾルの透明性が低下する傾向にある。
他方、SiO2/TiO2が21,000を超える場合には、前記チタニア系被膜の光触媒作用に基づく防汚効果が弱くなるために、汚れの分解に要する時間が著しく増大する傾向にある。また、前記チタニウム含有ゾルをインク受容層形成用塗布液の原料として用いる場合であれば、前記チタニア微粒子の光触媒作用に基づく消色効果が弱くなるために、印字または印画の消色に要する時間が著しく増大する傾向にある。
When SiO 2 / TiO 2 is less than 5, the transparency of the titanium-containing silica sol tends to decrease.
On the other hand, when SiO 2 / TiO 2 exceeds 21,000, the antifouling effect based on the photocatalytic action of the titania-based coating is weakened, so that the time required for the decomposition of the dirt tends to increase remarkably. Further, when the titanium-containing sol is used as a raw material for the ink receiving layer forming coating solution, the decoloring effect based on the photocatalytic action of the titania fine particles is weakened, and therefore the time required for decoloring of printing or printing is reduced. There is a tendency to increase significantly.

SiとTiとの重量比が上記範囲にあれば、前記微粒子(a)が前記微粒子(a1)(前記チタニア微粒子および前記非多孔質シリカ微粒子)または前記微粒子(a2)(前記チタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子)のいずれであっても良好な防汚効果および消色効果が発揮されるが、前記微粒子(a)が前記微粒子(a1)であればSiO2/TiO2=8〜16,000が好ましく、前記微粒子(a)が前記微粒子(a2)であればSiO2/TiO2=500〜20,000が好ましい。Tiが少量であっ
ても優れた防汚効果および消色効果を発揮する傾向にあるという観点からは、前記微粒子(a)として、前記微粒子(a2)(前記チタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子)を用いることが好ましい。
If the weight ratio of Si and Ti is in the above range, the fine particles (a) are the fine particles (a1) (the titania fine particles and the non-porous silica fine particles) or the fine particles (a2) (the titanate compound surface). Any of the modified non-porous silica fine particles) exhibits a good antifouling effect and a decoloring effect. However, if the fine particles (a) are the fine particles (a1), SiO 2 / TiO 2. = 8 to 16,000 is preferable, and when the fine particles (a) are the fine particles (a2), SiO 2 / TiO 2 = 500 to 20,000 is preferable. From the standpoint that excellent antifouling and decoloring effects tend to be exhibited even with a small amount of Ti, the fine particles (a2) (the surface is modified with the titanate compound as the fine particles (a)). Non-porous silica fine particles) are preferably used.

なお必要に応じて、前記チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)と前記分散媒(b)とを含有するチタニウム含有シリカゾル(a1s)、ならびに前記表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)と前記分散媒(b)とを含有するチタニウム含有シリカゾル(a2s)を混合して使用してもよい。   If necessary, the titanium-containing silica sol (a1s) containing the titania fine particles and the nonporous silica fine particles (a1) and the dispersion medium (b), and the surface-modified nonporous silica fine particles (a2) and the above A titanium-containing silica sol (a2s) containing the dispersion medium (b) may be mixed and used.

本発明のチタニウム含有シリカゾルの固形分濃度は、通常1〜30重量%であるが、この範囲に限定されるものではなく、後述するバインダー成分との混合や、後述する防汚被膜の膜厚の調製を目的として適宜調整することが望ましい。   The solid content concentration of the titanium-containing silica sol of the present invention is usually 1 to 30% by weight, but is not limited to this range, and is mixed with a binder component described later or the film thickness of an antifouling coating described later. It is desirable to adjust appropriately for the purpose of preparation.

本発明のチタニウム含有シリカゾルは、必要に応じて、アンチモン系微粒子、前記非多孔性シリカ微粒子以外のシリカ系微粒子、アルミナ系微粒子、ジルコニア微粒子、炭酸カルシウム、クレイ、酸化チタン、酸化亜鉛、タルクなどの微粒子;インクセット剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、抗菌剤等を含んでいてもよい。本発明のチタニウム含有シリカゾルが含むことができるこれら粒子のうち、特に、過酸化物構造をとることのできる無機微粒子や紫外線照射により活性酸素を放出する無機微粒子は、汚れ分解性能の面で好ましい。   The titanium-containing silica sol of the present invention includes antimony fine particles, silica fine particles other than the non-porous silica fine particles, alumina fine particles, zirconia fine particles, calcium carbonate, clay, titanium oxide, zinc oxide, talc and the like as necessary. Fine particles; ink set agent, ultraviolet absorber, surfactant, antibacterial agent and the like may be included. Among these particles that can be contained in the titanium-containing silica sol of the present invention, in particular, inorganic fine particles that can have a peroxide structure and inorganic fine particles that release active oxygen when irradiated with ultraviolet rays are preferable in terms of soil decomposition performance.

[防汚被膜形成用組成物]
本発明のチタニウム含有シリカゾルを用いると、該チタニウム含有シリカゾルとバインダー(c)とからなる防汚被膜形成用組成物を製造することができる。
[Composition for forming an antifouling film]
When the titanium-containing silica sol of the present invention is used, a composition for forming an antifouling film comprising the titanium-containing silica sol and the binder (c) can be produced.

このバインダー(c)としては、有機樹脂、セルロース類、でんぷん、または無機化合物を用いることができる。前記有機樹脂としては、スチレン・無水マレイン酸共重合体、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリビニルアルコール、シラノール基を含むエチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリビニルピロリドン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、メチルエチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンポリアミン、ポリエステル、ポリアクリルアミド、ビニルピロリドン・酢酸ビニル共重合体、カチオン変性ポリウレタン樹脂、第3級窒素含有アクリル系樹脂(特開昭62−148292号公報参照)などが;前記セルロース類としては、バイオセルロースなどが;前記無機化合物としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウムなど、またはこれらの混合物、有機珪素の加水分解物、有機変性された無機化合物、セラミックスなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。   As this binder (c), an organic resin, celluloses, starch, or an inorganic compound can be used. Examples of the organic resin include styrene / maleic anhydride copolymer, styrene / alkyl acrylate copolymer, polyvinyl alcohol, ethylene / vinyl alcohol copolymer containing silanol group, polyvinyl pyrrolidone, ethylene / vinyl acetate copolymer. , Methyl ethyl cellulose, sodium polyacrylate, polyethylene polyamine, polyester, polyacrylamide, vinylpyrrolidone / vinyl acetate copolymer, cation-modified polyurethane resin, tertiary nitrogen-containing acrylic resin (see JP-A-62-148292) Examples of the celluloses include biocellulose; Examples of the inorganic compounds include sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate, etc., or a mixture thereof, a hydrolyzate of organic silicon, and an organically modified inorganic compound. Such as ceramics and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記チタニウム含有シリカゾルと前記バインダー(c)とは、固形分重量比でチタニウム含有シリカゾル:バインダー=95〜40:5〜60(ただし両者の合計を100とする。)の範囲で混合されることが好ましい。   The titanium-containing silica sol and the binder (c) may be mixed in a solid content weight ratio of titanium-containing silica sol: binder = 95 to 40: 5 to 60 (the sum of both being 100). preferable.

[防汚被膜]
基材上に前記防汚被膜形成用組成物を用いて層を形成した後、この層を乾燥させることによって防汚被膜を形成することができる。前記防汚被膜形成用組成物を基材上に塗工して防汚被膜を形成する場合、塗工方法には特に制限はなく、基材の種類に応じて、適切な塗工方法が採られる。具体的には、スプレー法、刷毛塗り法、デイッピング法、ロールコーター法、ブレードコーター法、バーコーター法、カーテンコーター法などの従来公知の方法を採用することができる。また乾燥方法としては、風乾など従来公知の方法を採ることができる。
[Anti-fouling coating]
After forming a layer on the substrate using the antifouling film forming composition, the antifouling film can be formed by drying the layer. When the antifouling film-forming composition is applied onto a substrate to form an antifouling film, the coating method is not particularly limited, and an appropriate coating method is adopted depending on the type of the substrate. It is done. Specifically, conventionally known methods such as a spray method, a brush coating method, a dipping method, a roll coater method, a blade coater method, a bar coater method, and a curtain coater method can be employed. As a drying method, a conventionally known method such as air drying can be employed.

前記防汚被膜は広範な基材に形成することが可能であり、基材としては、各種塗料から形成された塗膜付き基板、金属、木材、セラミクス、プラスチック、パルプ紙や合成紙などの紙、OHPシート、樹脂フィルム、布地、金属箔、ガラスまたはこれらの複合体などが挙げられる。   The antifouling coating can be formed on a wide range of substrates, including substrates with coatings formed from various paints, metals, wood, ceramics, plastics, paper such as pulp paper and synthetic paper , OHP sheets, resin films, fabrics, metal foils, glasses, or composites thereof.

前記防汚被膜形成用組成物の塗布量は、基材や用途に応じて適宜決定すればよく、たとえば基材が印刷用の紙またはOHPシートであれば、固形分重量で通常1〜50g/m2
、好ましくは2〜30g/m2である。
The coating amount of the antifouling film forming composition may be appropriately determined according to the substrate and application. For example, if the substrate is a printing paper or an OHP sheet, it is usually 1 to 50 g / in solid weight. m 2
, Preferably 2 to 30 g / m 2 .

[防汚方法]
前記防汚被膜を用いての基材の汚染防止は、基材上の防汚被膜に、有機化合物である汚れ物質が付着し、くすみや着色を発生した時に、該防汚被膜に紫外線等の光線を照射するか酸性ガスまたはオゾンと接触させることにより、汚れ物質が分解、除去されることによって達成される。
[Anti-fouling method]
Contamination prevention of the base material using the antifouling coating is carried out by applying an antifouling coating such as an ultraviolet ray on the antifouling coating when a dirt substance as an organic compound adheres to the antifouling coating and dullness or coloring occurs. This is accomplished by decomposing and removing soiling substances by irradiating with light or contacting with acid gas or ozone.

これらの方法の中では、紫外線の照射が好ましい。紫外線照射の際の光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ガリウムランプ、水銀キセノンランプ、フラッシュランプなどが挙げられる。また、太陽光の照射によっても効果がある。紫外線等の照射装置としては照射面積、照射線量などに応じて、走査形、非走査形いずれかを選べば良く、照射条件としては、汚れを分解させるのに必要な照射エネルギーに応じて照射幅などを決めれば良い。また、接触させる前記酸性ガスとしてはSO2ガス、CO2ガスなどが挙げられる。 Among these methods, ultraviolet irradiation is preferable. Examples of the light source for ultraviolet irradiation include a mercury lamp, a metal halide lamp, a gallium lamp, a mercury xenon lamp, and a flash lamp. In addition, there is an effect by irradiation with sunlight. For the irradiation equipment such as ultraviolet rays, either scanning type or non-scanning type may be selected according to the irradiation area, irradiation dose, etc., and the irradiation condition is the irradiation width according to the irradiation energy required to decompose the dirt. You can decide. Examples of the acidic gas to be contacted include SO 2 gas and CO 2 gas.

前記防汚被膜がコピー用紙等の紙類やOHPシートの表面に形成される場合には、前記防汚被膜をインクジェットプリンタ等で印刷する際のインク受容層として使用することもできる。この場合、紙などに付着した汚れ物質を紫外線照射または酸性ガスもしくはオゾンとの接触により分解できるだけでなく、印刷用インクの種類によっては、インク受容層中に印字、印画として取り込まれたインクを紫外線照射または酸性ガスもしくはオゾンとの接触により分解することができ、紙類のリサイクルに貢献することができる。また、印刷用インクの種類、紫外線照射または酸性ガスもしくはオゾンとの接触の各条件を調節すことにより、印字、印画による着色を薄くすることができる。   When the antifouling film is formed on the surface of paper such as copy paper or an OHP sheet, the antifouling film can also be used as an ink receiving layer when printing with an ink jet printer or the like. In this case, not only can dirt substances adhering to paper etc. be decomposed by UV irradiation or contact with acidic gas or ozone, but depending on the type of printing ink, ink taken as a print or print in the ink receiving layer may It can be decomposed by irradiation or contact with acid gas or ozone, and can contribute to the recycling of paper. In addition, the coloring by printing and printing can be reduced by adjusting the type of printing ink, the conditions of ultraviolet irradiation, or contact with acid gas or ozone.

さらに、前記防汚被膜を船底等に適用すると、船底等へのアオサなどの緑藻生物の付着が、格別の手段を講じることなく抑止される。
[インク受容層形成用塗布液およびその製造方法]
本発明のインク受容層形成用塗布液は、前記の本発明のチタニウム含有ゾルとバインダー(c′)とを含んでいる。
Furthermore, when the antifouling coating is applied to the ship bottom or the like, the adhesion of green algae such as blue seaweed to the ship bottom or the like is suppressed without taking any special measures.
[Coating liquid for forming ink receiving layer and method for producing the same]
The coating liquid for forming an ink receiving layer of the present invention contains the titanium-containing sol of the present invention and a binder (c ′).

なお本明細書においては、インク受容層形成用塗布液に含まれる前記分散媒(b)を、「水および/または有機溶媒からなる溶媒(B)」ともいう。
本発明のインク受容層形成用塗布液は、好ましくは、
前記(a);チタニア微粒子と非多孔質シリカ微粒子との混合物(a1)、またはチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2)を100重量部、および
前記バインダー(c′)を5〜150重量部含み、
前記分散媒(b)(水および/または有機溶媒からなる溶媒(B))の重量(WB)と
、前記混合物(a)および前記バインダー(c′)((a)と(c′)とを合わせて「固形分」ともいう。)の合計の重量(WA+WC')との比が、WB:(WA+WC')=99.
9〜50:0.1〜50(ただし、合計を100とする。)であり、
前記混合物(a1)、または前記のチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シ
リカ微粒子(a2)を構成するSiおよびTiの含量が、SiO2/TiO2重量比に換算すると5〜21,000の範囲にある。
In the present specification, the dispersion medium (b) contained in the ink-receiving layer-forming coating liquid is also referred to as “solvent (B) composed of water and / or an organic solvent”.
The coating liquid for forming the ink receiving layer of the present invention is preferably
(A): 100 parts by weight of a mixture of titania fine particles and nonporous silica fine particles (a1), or nonporous silica fine particles (a2) obtained by surface modification with a titanate compound, and the binder (c ′) 5 to 150 parts by weight,
The weight (W B ) of the dispersion medium (b) (solvent (B) comprising water and / or organic solvent), the mixture (a) and the binder (c ′) ((a) and (c ′) And the total weight (W A + W C ′ ) of W B : (W A + W C ′ ) = 99.
9 to 50: 0.1 to 50 (provided that the total is 100),
The content of Si and Ti constituting the mixture (a1) or the non-porous silica fine particles (a2) obtained by surface modification with the titanate compound is 5 to 21, when converted to a SiO 2 / TiO 2 weight ratio. In the range of 000.

(c′)バインダー:
本発明のインク受容層形成用塗布液に用いられるバインダー(c′)としては、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、変性ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー、エチルセルロースなどのセルロース類などを挙げることができる。これらは、1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
(C ′) Binder:
Examples of the binder (c ′) used in the ink receiving layer forming coating liquid of the present invention include hydrophilic polymers such as polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone and modified polyvinyl pyrrolidone, and celluloses such as ethyl cellulose. it can. These may be used alone or in combination of two or more.

バインダー(c′)の使用量は、バインダーの種類によっても異なるが、前記の(a)(チタニア微粒子と非多孔質シリカ微粒子との混合物(a1)、またはチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2))100重量部に対して、5〜150重量部、好ましくは10〜70重量部であることが望ましい。バインダー(c′)の量が5重量部未満では、インク受容層とシート等の基材との接着力が不足してインク受容層が剥離しやすく、またインク受容層の強度が不十分になることがあり、150重量部を越える場合はインクの受容量が低下したり、耐水性が低下することがある。   The amount of the binder (c ′) used varies depending on the type of the binder, but the above-mentioned (a) (a mixture of titania fine particles and non-porous silica fine particles (a1), or non-modified with a titanate compound is used. 5 to 150 parts by weight, preferably 10 to 70 parts by weight, per 100 parts by weight of the porous silica fine particles (a2)). When the amount of the binder (c ′) is less than 5 parts by weight, the adhesive force between the ink receiving layer and the substrate such as a sheet is insufficient, and the ink receiving layer is easily peeled off, and the strength of the ink receiving layer becomes insufficient. If the amount exceeds 150 parts by weight, the amount of ink received may be reduced or the water resistance may be reduced.

また本発明に係るインク受容層形成用塗布液は、インク受容層とシート等の基材との接着性を向上させたり、インク受容層の強度、耐候性を向上させたり、またインク受容層の細孔構造を調節することを目的として、酸化防止剤、セルロース類などの有機ポリマー、バイオ繊維、無機ポリマー、無機微粒子などを含有していてもよい。   The coating liquid for forming an ink receiving layer according to the present invention improves the adhesion between the ink receiving layer and a substrate such as a sheet, improves the strength and weather resistance of the ink receiving layer, For the purpose of adjusting the pore structure, an antioxidant, organic polymers such as celluloses, biofibers, inorganic polymers, inorganic fine particles, and the like may be contained.

<インク受容層形成用塗布液の製造方法>
チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)を含有するインク受容層形成用塗布液の製造方法は、格別限定されず、前記チタニア微粒子と非多孔質シリカ微粒子との混合物(a1)、バインダー(c′)ならびに水および/または有機溶媒からなる溶媒(B)を混合することにより製造することができるが、実用的な観点から、前記チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)が分散媒に分散してなるチタニウム含有シリカゾル(a1s)、バインダー(c′)ならびに水および/または有機溶媒からなる溶媒(B)を混合して製造する方法が好ましい。
<Method for producing coating liquid for forming ink receiving layer>
The method for producing the coating liquid for forming the ink receiving layer containing the titania fine particles and the non-porous silica fine particles (a1) is not particularly limited, and the mixture (a1) of the titania fine particles and the non-porous silica fine particles and the binder (c ′) And a solvent (B) composed of water and / or an organic solvent can be mixed. From a practical viewpoint, the titania fine particles and non-porous silica fine particles (a1) are dispersed in a dispersion medium. The titanium-containing silica sol (a1s), the binder (c ′) and the solvent (B) composed of water and / or an organic solvent are preferably mixed.

また、表面がチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2)を含有するインク受容層形成用塗布液の製造方法は、格別限定されず、前記表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)、バインダー(c′)ならびに水および/または有機溶媒からなる溶媒(B)を混合することにより製造することができるが、実用的な観点から、表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)が分散媒に分散してなるチタニウム含有シリカゾル(a2s)、バインダー(c′)ならびに水および/または有機溶媒からなる溶媒(B)を混合して製造する方法が好ましい。   Moreover, the manufacturing method of the coating liquid for ink-receiving layer formation containing the non-porous silica fine particles (a2) whose surface is modified with a titanate compound is not particularly limited, and the surface-modified non-porous silica fine particles ( a2), a binder (c ′) and a solvent (B) composed of water and / or an organic solvent can be mixed. From a practical viewpoint, the surface-modified non-porous silica fine particles (a2) A method of mixing a titanium-containing silica sol (a2s) dispersed in a dispersion medium, a binder (c ′) and a solvent (B) composed of water and / or an organic solvent is preferable.

なお、インク受容層形成用塗布液としての流動性を確保するために充分な量の前記分散媒(b)が前記チタニウム含有シリカゾル(a1s)または前記チタニウム含有シリカゾル(a2s)に含まれている場合には、改めて水および/または有機溶媒からなる溶媒(B)を加える必要はない。   When the sufficient amount of the dispersion medium (b) to ensure fluidity as the ink receiving layer forming coating liquid is contained in the titanium-containing silica sol (a1s) or the titanium-containing silica sol (a2s). It is not necessary to add a solvent (B) consisting of water and / or an organic solvent.

上記の各成分の混合操作には、通常は、ホモジナイザー、ホモミキサー、ローラー式分散機、3本ロールミル、強力攪拌機、超音波、サンドミルなどの装置が用いられる。
[インク受容層付基材]
本発明に係るインク受容層付基材は、基材と、基材表面に形成されたインク受容層とからなる。このインク受容層付基材は、記録用基材(すなわちインク受容層付記録用基材)として用いられる。インク受容層付基材としては、シート状の基材(以下「基材シート」
ともいう。)と、この基材表面に形成されたインク受容層とからなるインク受容層付シートが好ましい。また、「記録」とは、インクジェット法等の印刷などの手段により、基材に文字、画像等を描き、これらを保持することを言う。
For the mixing operation of the above components, devices such as a homogenizer, a homomixer, a roller disperser, a three roll mill, a powerful stirrer, an ultrasonic wave, and a sand mill are usually used.
[Base material with ink receiving layer]
The base material with an ink receiving layer according to the present invention comprises a base material and an ink receiving layer formed on the surface of the base material. This base material with an ink receiving layer is used as a recording base material (that is, a base material for recording with an ink receiving layer). As a substrate with an ink receiving layer, a sheet-like substrate (hereinafter referred to as “substrate sheet”)
Also called. ) And an ink receiving layer formed on the surface of the substrate is preferable. “Recording” refers to drawing and holding characters, images, etc. on a substrate by means of printing such as an ink jet method.

前記基材シートとしては、特に限定されないが、PET、塩ビなどの樹脂製フィルムシート、普通紙、各種紙、鋼板、布等が用いられる。これらの基材は、あらかじめプライマー処理してから用いてもよい。   Although it does not specifically limit as said base material sheet, Resin-made film sheets, such as PET and PVC, plain paper, various papers, a steel plate, cloth, etc. are used. These base materials may be used after primer treatment in advance.

前記のチタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)(単に「微粒子(a1)」ともいう。)、または前記表面修飾非多孔質シリカ微粒子(a2)(単に「微粒子(a2)」ともいう。)は、一次粒子であっても、二次粒子であってもよく、さらに、一次粒子と二次粒子とが混在していてもよい。この二次粒子とは、一次粒子が、塗布液中で容易に一次粒子に単分散しない程度に凝集した粒子をいう。なお、一次粒子の中には、二次粒子がほぐれて一次粒子化したものが含まれていてもよい。   The titania fine particles and the non-porous silica fine particles (a1) (also simply referred to as “fine particles (a1)”) or the surface-modified non-porous silica fine particles (a2) (also simply referred to as “fine particles (a2)”). May be primary particles or secondary particles, and primary particles and secondary particles may be mixed. The secondary particles are particles in which the primary particles are aggregated to such an extent that they are not easily monodispersed into the primary particles in the coating solution. Note that the primary particles may include those in which the secondary particles are loosened to be primary particles.

前記基材上にインク受容層を形成する方法としては、公知の方法が採用でき、基材の種類に応じて好ましい方法を採用すればよい。
インク受容層付基材は、具体的には、前記インク受容層形成用塗布液を、スプレー法、ロールコーター法、ブレードコーター法、バーコーター法、カーテンコーター法などで、基材表面に塗布した後、乾燥することによって形成することができる。
As a method for forming the ink receiving layer on the substrate, a known method can be adopted, and a preferred method may be adopted depending on the type of the substrate.
Specifically, the base material with an ink receiving layer was coated on the surface of the base material by a spray method, a roll coater method, a blade coater method, a bar coater method, a curtain coater method, or the like. Thereafter, it can be formed by drying.

また、インク受容層付基材は、前記微粒子(a1)または前記微粒子(a2)が水および/または有機溶媒に分散されてなるインク受容層形成用塗布液を、基材表面に塗布し、乾燥した後、カチオン性水和金属化合物を前記微粒子(a1)または前記微粒子(a2)の表面に担持させることによって形成することもできる。たとえば、必要に応じてアルカリが添加されたカチオン性水和金属化合物の溶液を、スプレー法、ロールコーター法、ブレードコーター法、バーコーター法、カーテンコーター法などで、シート等の基材上に塗布した後、乾燥することによって、カチオン性水和金属化合物を前記微粒子(a1)または前記微粒子(a2)の表面に担持させることができる。   The substrate with an ink receiving layer is coated with an ink receiving layer forming coating solution in which the fine particles (a1) or the fine particles (a2) are dispersed in water and / or an organic solvent, and dried. After that, the cationic hydrated metal compound can be formed by supporting it on the surface of the fine particles (a1) or the fine particles (a2). For example, a cationic hydrated metal compound solution with alkali added as needed is applied onto a substrate such as a sheet by spraying, roll coater, blade coater, bar coater, or curtain coater. Then, by drying, the cationic hydrated metal compound can be supported on the surface of the fine particles (a1) or the fine particles (a2).

このカチオン性水和金属化合物としては、たとえば、Al2(OH)5Cl、ZrOCl2などが挙げられる。また担持量は、カチオン性水和金属化合物と酸化物粒子との重量比
(カチオン性水和金属化合物/(前記微粒子(a1)または前記微粒子(a2)))が、0.005〜0.2の範囲にあることが好ましい。この場合、カチオン性水和金属化合物と(前記微粒子(a1)または前記微粒子(a2))との比が、上記範囲となる濃度であれば、カチオン性水和金属化合物の溶液の濃度に特に制限はない。
Examples of the cationic hydrated metal compound include Al 2 (OH) 5 Cl, ZrOCl 2 and the like. The weight of the cationic hydrated metal compound and oxide particles (cationic hydrated metal compound / (the fine particles (a1) or the fine particles (a2))) is 0.005 to 0.2. It is preferable that it exists in the range. In this case, if the ratio of the cationic hydrated metal compound to (the fine particles (a1) or the fine particles (a2)) is within the above range, the concentration of the cationic hydrated metal compound solution is particularly limited. There is no.

塗布および乾燥は繰り返して行うこともできる。
このようにして形成されたインク受容層は、一般的には、染料系インクまたは顔料系インクのいずれを使用する場合であっても、少なくとも細孔径が3.4〜2,000nmの範囲にある細孔を有していることが好ましい。また、この細孔のうち、細孔径が3.4〜30nmである細孔の細孔容積が0.2〜3.0ml/gの範囲にあるか、または細孔径が30〜2,000nmである細孔の細孔容積が0.1〜2.5ml/gの範囲にあることが好ましい。
Application and drying can be repeated.
The ink receiving layer thus formed generally has at least a pore diameter in the range of 3.4 to 2,000 nm regardless of whether dye-based ink or pigment-based ink is used. It is preferable to have pores. Further, among these pores, the pore volume of pores having a pore diameter of 3.4 to 30 nm is in the range of 0.2 to 3.0 ml / g, or the pore diameter is 30 to 2,000 nm. It is preferable that the pore volume of a certain pore is in the range of 0.1 to 2.5 ml / g.

細孔径が3.4〜30nmである細孔の細孔容積が0.2ml/g未満であると、インクの吸収容量が小さく、滲みが生じ、鮮明で高精度の画像が得られないことがある。また3.4〜30nmの細孔の細孔容積が3.0ml/gより大きいと、染料の定着性が低下したり、インク受容層の強度が低くなることがある。   If the pore volume of the pore having a pore diameter of 3.4 to 30 nm is less than 0.2 ml / g, the ink absorption capacity is small, bleeding occurs, and a clear and highly accurate image may not be obtained. is there. On the other hand, if the pore volume of the pores of 3.4 to 30 nm is larger than 3.0 ml / g, the fixing property of the dye may be lowered and the strength of the ink receiving layer may be lowered.

また、細孔径が30〜2,000nmである細孔の細孔容積が2.5ml/g未満であ
ると、顔料系インクを充分に吸収することができず、顔料粒子が受容層表面に残存し、磨耗によって剥離して、インク受容層付基材が色落ちすることがある。また、細孔径が30〜2,000nmである細孔の細孔容積が2.5ml/gより大きいと、顔料粒子の定着性が低下したり、印字後、顔料粒子の多くがインク受容層の下部(基材表面近傍)に溜まり、インク受容層付基材に描かれた文字や画像が、鮮明さに欠けることがある。
Further, when the pore volume of pores having a pore diameter of 30 to 2,000 nm is less than 2.5 ml / g, the pigment-based ink cannot be sufficiently absorbed, and pigment particles remain on the surface of the receiving layer. In some cases, the ink-receptive layer-attached substrate may lose color due to peeling due to abrasion. In addition, when the pore volume of pores having a pore diameter of 30 to 2,000 nm is larger than 2.5 ml / g, the fixability of the pigment particles is reduced, or after printing, most of the pigment particles are in the ink receiving layer. Characters and images that accumulate in the lower part (near the substrate surface) and are drawn on the substrate with an ink receiving layer may lack clarity.

基材上に形成されるインク受容層の厚さは、基材の厚さ、印刷物の用途、印刷用インクの種類などによって、任意に設定することができるが、通常0.5〜100μmの範囲にあることが望ましい。インク受容層の厚さが0.5μm未満では、インクの吸収容量が不足して、滲みが生じたり、また、インクの使用量を減じた場合は色彩が低下することがある。100μmよりも厚いインク受容層は、一回の塗工で得ることが困難であり、複数回の塗工を行うことは経済性の点で問題となるほか、塗工して乾燥する際にひび割れが生じたり剥離することがある。また、消色性が悪くなることもある。   The thickness of the ink receiving layer formed on the substrate can be arbitrarily set depending on the thickness of the substrate, the use of the printed material, the type of printing ink, etc., but is usually in the range of 0.5 to 100 μm. It is desirable to be in When the thickness of the ink receiving layer is less than 0.5 μm, the ink absorption capacity is insufficient and bleeding occurs, and when the amount of ink used is reduced, the color may be lowered. An ink-receiving layer thicker than 100 μm is difficult to obtain by a single coating, and performing multiple coatings is problematic in terms of economy, and cracks when applied and dried May occur or peel off. In addition, the decoloring property may be deteriorated.

なお、前記インク受容層の単位重量当たりの細孔容積は、以下のような水銀圧入法によって測定された値である;
(1)シートとインク受容層との重量比を予め求めたインク受容層付シート約0.2〜0.3gを測定セル(0.5cc容積)に挿入し、QUANTA CHROME社製AUTOSCAN-60 PORPSIMETERを用いて、水銀接触角を130°とし、水銀表面張力を473dyn/cm2として、測定レンジ
を「高圧」に設定し、細孔分布を測定する。
(2)次いで、測定された細孔分布から、細孔径が3.4〜30nmである細孔の細孔容積および細孔径が30〜2,000nmである細孔の細孔容積を求め、測定したシート中の受容層の重量から、受容層1gあたりの細孔容積を求める。
The pore volume per unit weight of the ink receiving layer is a value measured by the mercury intrusion method as follows:
(1) About 0.2 to 0.3 g of a sheet with an ink receiving layer whose weight ratio between the sheet and the ink receiving layer was determined in advance was inserted into a measuring cell (0.5 cc volume), and AUTOSCAN-60 PORPSIMETER manufactured by QUANTA CHROME , The mercury contact angle is 130 °, the mercury surface tension is 473 dyn / cm 2 , the measurement range is set to “high pressure”, and the pore distribution is measured.
(2) Next, from the measured pore distribution, the pore volume of the pore having a pore diameter of 3.4 to 30 nm and the pore volume of the pore having a pore diameter of 30 to 2,000 nm are obtained and measured. The pore volume per 1 g of the receiving layer is determined from the weight of the receiving layer in the sheet.

消色方法;
本発明のインク受容層付基材に、インクジェット印刷等の印刷などの手段により、印字または印画を行った後、紫外線の照射、酸性ガスまたはオゾンとの接触を行うと、該印字または印画を消色できる。こうすることにより、基材を再生し、再び使用することができる。
Erasing method;
After printing or printing on the substrate with an ink-receiving layer of the present invention by means of printing such as ink jet printing, the printing or printing is erased by irradiation with ultraviolet rays or contact with acid gas or ozone. Can color. By doing so, the substrate can be regenerated and used again.

これらの方法の中では、紫外線の照射が好ましい。紫外線照射の際の光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ガリウムランプ、水銀キセノンランプ、フラッシュランプなどが挙げられる。また、太陽光の照射によっても効果がある。紫外線等の照射装置としては照射面積、照射線量などに応じて、走査形、非走査形いずれかを選べば良く、照射条件としては、印字または印画を分解させるのに必要な照射エネルギーに応じて照射幅などを決めれば良い。また、接触させる前記酸性ガスとしてはSO2ガス、CO2ガスなどが挙げられる。 Among these methods, ultraviolet irradiation is preferable. Examples of the light source for ultraviolet irradiation include a mercury lamp, a metal halide lamp, a gallium lamp, a mercury xenon lamp, and a flash lamp. In addition, there is an effect by irradiation with sunlight. As an irradiation device such as ultraviolet rays, either scanning type or non-scanning type may be selected according to the irradiation area, irradiation dose, etc., and the irradiation condition depends on the irradiation energy required to decompose the print or print. What is necessary is just to decide irradiation width. Examples of the acidic gas to be contacted include SO 2 gas and CO 2 gas.

消色効果の程度は、前記消色手段(紫外線の照射、酸性ガスまたはオゾンとの接触)に供する時間によっても、適宜調整することができる。
前記印字または印画に用いられるインクとしては、前記消色手段により消色効果が得られインクであれば特に制限はないが、染料を含むインク、顔料を含むインクとも使用することができる。
The degree of the decoloring effect can be appropriately adjusted depending on the time to be used for the decoloring means (ultraviolet irradiation, contact with acid gas or ozone).
The ink used for the printing or printing is not particularly limited as long as it is an ink that can provide a decoloring effect by the decoloring means, but can also be used as an ink containing a dye or an ink containing a pigment.

染料を含むインクとしては、好適には次の様な染料を含むインクが挙げられる;
C.I.Solvent Black27、C.I.Solvent Black28、C.I.Solvent Black22、C.I.Solvent Black29、C.I.Solvent Red83の1、C.I.Solvent Red125、C.I.SolventRed132、C.I.Solvent Blue47、C.I.So
lvent Blue48、C.I.Solvent Blue70、C.I.Solvent Yellow88、C.I.Solvent Yellow89、C.I.Basic Violet1、C.I.Basic Violet3、C.I.Basic Red
1、C.I.Basic Red8、C.I.Basic Black2、Basic B
lue5、Basic Blue7、Basic Violet1、Basic Viol
et10、Basic Orange22、Basic Red1:1、Basic Ye
llow1、Basic Yellow2、Basic Yellow3などの塩基性染料。
The ink containing a dye preferably includes an ink containing the following dye;
C. I. Solvent Black 27, C.I. I. Solvent Black 28, C.I. I. Solvent Black 22, C.I. I. Solvent Black 29, C.I. I. Solvent Red 83 1, C.I. I. Solvent Red 125, C.I. I. SolventRed132, C.I. I. Solvent Blue 47, C.I. I. So
lvent Blue48, C.I. I. Solvent Blue 70, C.I. I. Solvent Yellow 88, C.I. I. Solvent Yellow 89, C.I. I. Basic Violet 1, C.I. I. Basic Violet 3, C.I. I. Basic Red
1, C.I. I. Basic Red8, C.I. I. Basic Black2, Basic B
lue5, Basic Blue7, Basic Violet1, Basic Viol
et10, Basic Orange 22, Basic Red 1: 1, Basic Ye
basic dyes such as llow1, Basic Yellow2, and Basic Yellow3.

また、この他には、微生物が生み出す天然色素であって、紫外線により消色性を示すものも使用できる。このような天然色素の例として、紅麹色素などが挙げられる。
これらの染料の溶媒としては、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン等のケトン類;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;セロソルブ、ブチロセロソルブ等のエーテル類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のアルキレングリコール類;エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類;グリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の含窒素複素環式ケトン類;イオン交換水などが挙げられ、これらは1種単独で、または2種以上を混合して使用できる。
In addition, natural pigments produced by microorganisms that exhibit decoloring properties by ultraviolet rays can also be used. Examples of such natural pigments include red potato pigments.
Examples of solvents for these dyes include ketones such as methyl ethyl ketone, acetone and cyclohexanone; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ethers such as cellosolve and butyrocellosolve; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, Alkylene glycols such as hexylene glycol; alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol methyl ether, diethylene glycol methyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether; glycerin, polyethylene glycol, polypropylene Polyalkylene glycols such as glycol; N-methyl-2-pyro Don, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone nitrogen-containing heterocyclic ketones such as; ion-exchanged water and the like, which can be used alone or in combination of two or more.

また、顔料を含むインクとしては、顔料を、分散剤を用いて水系媒体に分散させたインクが使用される。分散剤としては、界面活性剤的などが広く用いられる。顔料については、有機系顔料または無機系顔料を使用することができる。   As the ink containing a pigment, an ink in which a pigment is dispersed in an aqueous medium using a dispersant is used. As the dispersant, a surfactant or the like is widely used. As the pigment, an organic pigment or an inorganic pigment can be used.

有機系顔料としては、アゾ顔料(たとえば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料など)、多環式顔料(たとえば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、染料キレート(たとえば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが挙げられる。   Organic pigments include azo pigments (for example, azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments). Thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, etc.), dye chelates (for example, basic dye type chelates, acidic dye type chelates), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black and the like.

また無機系顔料としては、酸化チタンおよび酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネスト法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラック、より具体的にはファーネスブラック,ランプブラック,アセチレンブラック若しくはチャネルブラック等のカーボンブラック(C.l.ピグメントブラック7)などが挙げられる。   Examples of the inorganic pigment include carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, and a thermal method in addition to titanium oxide and iron oxide, more specifically, furnace black, lamp black, acetylene black, And carbon black such as channel black (C.I. Pigment Black 7).

[実施例]
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these Examples.

<評価方法>
比表面積;
シリカ微粒子の比表面積は、シリカゾルを凍結乾燥機で乾燥させた後、110℃で20時間乾燥した試料について、比表面積測定装置(湯浅アイオニクス製、「マルチソーブ12」)を用いて窒素吸着法(BET法)により測定した。
<Evaluation method>
Specific surface area;
The specific surface area of the silica fine particles was determined by the nitrogen adsorption method using a specific surface area measuring device (“Multisorb 12” manufactured by Yuasa Ionics) for a sample obtained by drying silica sol with a freeze dryer and then drying at 110 ° C. for 20 hours. (BET method).

平均粒子径;
シリカ微粒子の平均粒子径は、粒子径分布測定装置(Particle Sizing
Systems社製:「NICOMP MODEL 380」)を使用して動的光散乱法により測定した。
Average particle size;
The average particle size of the silica fine particles is determined by a particle size distribution measuring device (Particle Sizing).
Measurement was performed by a dynamic light scattering method using “NICOMP MODEL 380” manufactured by Systems, Inc.

表面電荷量;
シリカ微粒子の表面電荷量は、流動電位測定機(MUTEK社製:PCD02)を用いて、酸化物(SiO2+MOx)としての濃度が1重量%であるシリカ−アルミナ改質微粒子の純水分散体を調製し、測定容器に注ぎ、粒子電荷とは反対電荷を有するポリマーを用いて滴定することにより測定した。負電荷のシリカ微粒子は、ポリマー標準液として、0.001N poly−DADMAC(カチオン性高分子電解質)を用いて滴定した。
Surface charge amount;
The surface charge amount of the silica fine particles was determined by using a streaming potential measuring device (MUTEK: PCD02) to disperse pure water of silica-alumina modified fine particles having a concentration of 1% by weight as an oxide (SiO 2 + MO x ). The body was prepared, poured into a measuring vessel and measured by titrating with a polymer having a charge opposite to the particle charge. Negatively charged silica fine particles were titrated using 0.001N poly-DADMAC (cationic polymer electrolyte) as a polymer standard solution.

組成分析;
Ti、Si、およびチタネート含有シリカゾルに含まれることのあるAl、Naの含有量は、次の方法により測定した。
[1]Ti、Al含有量(TiO2、Al23含有量に換算)
以下の1)〜3)に示す前処理を行ってから、ICP発光分析装置(セイコーインスツルメンツSPS1200A型)を用いて測定した。
Composition analysis;
The contents of Al and Na that may be contained in the silica sol containing Ti, Si, and titanate were measured by the following method.
[1] Ti, Al content (converted to TiO 2 , Al 2 O 3 content)
After the pretreatment shown in 1) to 3) below, the measurement was performed using an ICP emission analyzer (Seiko Instruments SPS1200A type).

1)チタネート含有シリカゾル約5gを白金皿に採取する。
2)サンドバス上で乾固し、1000℃の電気炉で約1分焼成する。
3)硫酸(1+1) 2mlと弗化水素酸10mlとを加えて、サンドバス上で硫酸の白煙が出るまで加熱後、蒸留水で100mlに希釈する。
[2]Na含有量(Na2O含有量に換算)
前記[1]と同様な前処理を行ってから、原子吸光光度計(日立Z-5300型)を用いて測定した。
[3]Si含有量(SiO2含有量に換算)
チタネート含有シリカゾルを1000℃で1時間加熱した後の重量(固形分重量)を測定した。そして、前記[1]および[2]の方法と同様にしてこの固形分中のTiO2
Al23およびNa2Oの含有量の合計を求め、この値を固形分全体の重量から差し引き
、SiO2の含有量とした。
1) Collect about 5 g of titanate-containing silica sol in a platinum dish.
2) Dry on a sand bath and bake in an electric furnace at 1000 ° C. for about 1 minute.
3) Add 2 ml of sulfuric acid (1 + 1) and 10 ml of hydrofluoric acid, heat until a white smoke of sulfuric acid appears on the sand bath, and dilute to 100 ml with distilled water.
[2] Na content (converted to Na 2 O content)
After the same pretreatment as [1] above, the measurement was performed using an atomic absorption photometer (Hitachi Z-5300 type).
[3] Si content (converted to SiO 2 content)
The weight (solid content weight) after heating the titanate-containing silica sol at 1000 ° C. for 1 hour was measured. In the same manner as in the above [1] and [2], TiO 2 in this solid content,
The total content of Al 2 O 3 and Na 2 O was determined, and this value was subtracted from the weight of the entire solid content to obtain the content of SiO 2 .

[シリカゾルの調製]
シリカゾル(1);
3号水ガラスを陽イオン交換し、純水で希釈して、固形分濃度=12重量%、pH=3であるシリカゾル(1)を調製した。
[Preparation of silica sol]
Silica sol (1);
No. 3 water glass was subjected to cation exchange and diluted with pure water to prepare silica sol (1) having a solid content concentration of 12% by weight and a pH of 3.

シリカゾル(2);
触媒化成工業(株)製のシリカゾル(製品名:カタロイドSI−350)を純水で希釈して、陽イオン交換を行って、固形分濃度=12重量%、pH=3であるシリカゾル(2)を調製した。
Silica sol (2);
Silica sol (product name: Cataloid SI-350) manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd. is diluted with pure water and subjected to cation exchange to obtain a silica sol having a solid content concentration of 12% by weight and a pH of 3 (2) Was prepared.

シリカゾル(3);
触媒化成工業(株)製のシリカゾル(製品名:カタロイドSI−80P)を使用したこと以外はシリカゾル(2)と同様にして、固形分濃度=12重量%、pH=3であるシリカゾル(3)を調製した。
Silica sol (3);
A silica sol (3) having a solid content concentration of 12% by weight and a pH of 3 in the same manner as the silica sol (2) except that a silica sol (product name: Cataloid SI-80P) manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd. was used. Was prepared.

シリカゾル(4);
触媒化成工業(株)製のシリカゾル(製品名:スフェリカスラリー120)を使用したこと以外はシリカゾル(2)と同様にして、固形分濃度=12重量%、pH=3であるシリカゾル(4)を調製した。
Silica sol (4);
A silica sol (4) having a solid content concentration of 12% by weight and a pH of 3 in the same manner as the silica sol (2) except that a silica sol (product name: Spherica slurry 120) manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd. was used. Was prepared.

シリカゾル(5);
触媒化成工業(株)製のシリカゾル(製品名:カタロイドSN)を使用したこと以外はシリカゾル(2)と同様にして、固形分濃度=12重量%、pH=3であるシリカゾル(5)を調製した。
Silica sol (5);
A silica sol (5) having a solid content concentration of 12% by weight and a pH of 3 was prepared in the same manner as the silica sol (2) except that a silica sol (product name: Cataloid SN) manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd. was used. did.

シリカゾル(6);
触媒化成工業(株)製のシリカゾル(製品名:スフェリカスラリー160P)を使用したこと以外はシリカゾル(2)と同様にして、固形分濃度=12重量%、pH=3であるシリカゾル(6)を調製した。
Silica sol (6);
A silica sol (6) having a solid content concentration of 12% by weight and a pH of 3 in the same manner as the silica sol (2) except that a silica sol (product name: Spherica Slurry 160P) manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd. was used. Was prepared.

シリカゾル(7);
触媒化成工業(株)製のシリカゾル(製品名:カタロイドSI−45P)を使用したこと以外はシリカゾル(2)と同様にして、固形分濃度=12重量%、pH=3であるシリカゾル(7)を調製した。
Silica sol (7);
A silica sol (7) having a solid content concentration of 12% by weight and a pH of 3 in the same manner as the silica sol (2) except that a silica sol (product name: Cataloid SI-45P) manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd. was used. Was prepared.

〔チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子と、分散媒とを含有するチタニア含有シリカゾルの調製〕
[実施例1−1]
表2に示すとおり、シリカゾル(2)300gに、固形分濃度が10重量%、チタニアの平均粒子径が10nm、チタニアの結晶型がアナターゼ型、分散媒がイソプロピルアルコールであるチタニアゾルを、SiとTiとの重量比(SiO2/TiO2換算)が10となるように加え(すなわち、該チタニアゾルを36g加え)、攪拌混合して、チタニウム含有シリカゾル(B)を調製した。
[Preparation of titania-containing silica sol containing titania fine particles and non-porous silica fine particles and a dispersion medium]
[Example 1-1]
As shown in Table 2, 300 g of silica sol (2) was mixed with a titania sol having a solid content concentration of 10% by weight, an average particle diameter of titania of 10 nm, a titania crystal type of anatase type, and a dispersion medium of isopropyl alcohol, Si and Ti Was added so that the weight ratio (in terms of SiO 2 / TiO 2 ) was 10 (that is, 36 g of the titania sol was added) and mixed by stirring to prepare a titanium-containing silica sol (B).

次いで、チタニウム含有シリカゾル(B)と、セルロースバインダー(エチルセルロース水溶液、固形分濃度5重量%)とを、固形分の重量比がチタニウム含有シリカゾル:セルロースバインダー=75:25となるようにそれぞれ混合し、防汚被膜形成用組成物を調製した。   Next, the titanium-containing silica sol (B) and the cellulose binder (ethyl cellulose aqueous solution, solid content concentration 5% by weight) were mixed so that the weight ratio of the solid content was titanium-containing silica sol: cellulose binder = 75: 25, An antifouling film-forming composition was prepared.

[実施例1−2〜1−6、比較例1−1〜1−6]
実施例1−1と同様にして、表2に示したシリカゾルとチタニアゾルとを用いてチタニウム含有シリカゾル(A)、(C)〜(L)を調製した。
[Examples 1-2 to 1-6, Comparative Examples 1-1 to 1-6]
In the same manner as in Example 1-1, titanium-containing silica sols (A) and (C) to (L) were prepared using the silica sol and titania sol shown in Table 2.

次いで、実施例1−1と同様にして、各チタニウム含有シリカゾル(A)、(C)〜(L)と、セルロースバインダー(エチルセルロース水溶液、固形分濃度5重量%)とを、固形分の重量比がチタニウム含有シリカゾル:セルロースバインダー=75:25となるようにそれぞれ混合し、防汚被膜形成用組成物を調製した。   Next, in the same manner as in Example 1-1, each titanium-containing silica sol (A), (C) to (L) and a cellulose binder (ethyl cellulose aqueous solution, solid content concentration 5% by weight) were mixed in a weight ratio of the solid content. Were mixed so that titanium-containing silica sol: cellulose binder = 75: 25, respectively, to prepare a composition for forming an antifouling film.

〔チタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子と、分散媒とを含有するチタニア含有シリカゾルの調製〕
[実施例2−1]
表3に示すとおり、シリカゾル(2)300gに、チタネート系化合物〔製品名:プレンアクト(登録商標) KR-44、味の素株式会社製、化合物名:イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート〕0.030gを1分間かけて添加し、その後常温で2時間かけて攪拌・混合することにより、チタニウム含有シリカゾル(b)を調製した。得られたチタニウム含有シリカゾル中のSiとTiとの重量比(SiO2/TiO2換算)は、19,633であった。
[Preparation of titania-containing silica sol containing non-porous silica fine particles surface-modified with titanate compound and dispersion medium]
[Example 2-1]
As shown in Table 3, the titanate compound [Product name: Preneact (registered trademark) KR-44, manufactured by Ajinomoto Co., Inc., compound name: isopropyltri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate] was added to 300 g of silica sol (2). Titanium-containing silica sol (b) was prepared by adding 0.030 g over 1 minute and then stirring and mixing at room temperature for 2 hours. In the obtained titanium-containing silica sol, the weight ratio of Si to Ti (in terms of SiO 2 / TiO 2 ) was 19,633.

次いで、チタニウム含有シリカゾル(b)と、セルロースバインダー(エチルセルロー
ス水溶液、固形分濃度5重量%)とを、固形分の重量比がチタニウム含有シリカゾル:セルロースバインダー=75:25となるように混合し、防汚被膜形成用組成物を調製した。
Next, the titanium-containing silica sol (b) and the cellulose binder (ethylcellulose aqueous solution, solid content concentration 5% by weight) were mixed so that the weight ratio of the solid content was titanium-containing silica sol: cellulose binder = 75: 25. An antifouling film-forming composition was prepared.

[実施例2−2〜2−7、比較例2−1〜2−6]
実施例2−1と同様にして、表3に示したシリカゾルと、前記チタネート系化合物〔製品名:プレンアクト(登録商標) KR-44〕とを用いて、チタニウム含有シリカゾル(a)、(c)〜(l)をそれぞれ調製した。
[Examples 2-2 to 2-7, Comparative Examples 2-1 to 2-6]
In the same manner as in Example 2-1, using the silica sol shown in Table 3 and the titanate compound [product name: Preneact (registered trademark) KR-44], titanium-containing silica sol (a), (c) -(L) were prepared respectively.

次いで、実施例2−1と同様にして、各チタニウム含有シリカゾル(a)、(c)〜(l)と、セルロースバインダー(エチルセルロース水溶液、固形分濃度5重量%)とを、固形分の重量比がチタニウム含有シリカゾル:セルロースバインダー=75:25となるようにそれぞれ混合し、防汚被膜形成用組成物を調製した。   Subsequently, in the same manner as in Example 2-1, each titanium-containing silica sol (a), (c) to (l) and a cellulose binder (ethyl cellulose aqueous solution, solid content concentration 5% by weight) were mixed in a weight ratio of the solid content. Were mixed so that titanium-containing silica sol: cellulose binder = 75: 25, respectively, to prepare a composition for forming an antifouling film.

水中生物付着防止試験:
実施例1−1〜1−6、および実施例2−1〜2−7において調製された防汚被膜形成用組成物を、それぞれポリエチレン製網材に10分間浸漬塗布して風乾した。なお、網材1つにつき1種類の防汚被膜形成用組成物を塗布した。前記組成物の塗着量は、乾燥後の重量で網材100重量部に対してそれぞれ1重量部であった。これらの網材、および防汚被膜形成用組成物が塗布されていない網材を恒温水槽(30℃)に浸し、自然光が当たる環境で3ヶ月放置した後、水槽から引き上げた。防汚被膜形成用組成物が塗布された各網材は、防汚被膜形成用組成物が塗布されていない網材に比べて、ミズゴケの繁茂が著しく抑制されていた。
Underwater organism adhesion prevention test:
The antifouling film-forming compositions prepared in Examples 1-1 to 1-6 and Examples 2-1 to 2-7 were each dip-coated on a polyethylene mesh material for 10 minutes and air-dried. In addition, one type of antifouling film forming composition was applied to each net member. The coating amount of the composition was 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the netting material after drying. These mesh materials and mesh materials not coated with the antifouling film-forming composition were immersed in a constant temperature water bath (30 ° C.), left in an environment exposed to natural light for 3 months, and then pulled up from the water bath. In each net material to which the composition for forming an antifouling film was applied, the growth of sphagnum was remarkably suppressed as compared to the net material to which the composition for forming an antifouling film was not applied.

汚れ分解試験:
前記のように調製された各防汚被膜形成用組成物を、バーコーダーを用いて普通紙の片面に5g/m2の量で塗布し、80℃で乾燥して、防汚被膜が形成されたインク受容層付
普通紙を得た。なお、普通紙1枚につき1種類の防汚被膜形成用組成物を塗布した。
Dirt decomposition test:
Each antifouling film forming composition prepared as described above was applied to one side of plain paper in an amount of 5 g / m 2 using a bar coder, and dried at 80 ° C. to form an antifouling film. A plain paper with an ink receiving layer was obtained. In addition, one type of antifouling film forming composition was applied to each plain paper.

これらの防汚被膜を有するインク受容層付普通紙をダートチャンバーテスト機内(容積60L)に設置し、煙草3本(ニコチン、タール含有量16mg/本)を3分間燻煙させ、紙の表面に煙粒子が付着し汚れた状態で、ミニコンベア型UV照射装置(日本電池株式会社製)にて、紙面に高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射し、汚れが分解されるまでの時間を測定した。その結果を表2および表3に示す。   Plain paper with an ink-receiving layer having these antifouling coatings is placed in a dirt chamber test machine (volume 60 L), and 3 cigarettes (nicotine, tar content 16 mg / line) are smoked for 3 minutes on the surface of the paper. In a state where the smoke particles are adhered and dirty, a mini conveyor UV irradiation device (manufactured by Nihon Battery Co., Ltd.) is used to irradiate the paper with ultraviolet rays using a high-pressure mercury lamp and measure the time until the stain is decomposed. . The results are shown in Tables 2 and 3.

また、ダートチャンバーテスト機内をオゾンガスで満たし、そこに前記の煙粒子が付着し汚れた状態の紙を置き、汚れが分解されるまでの時間を測定した。その結果を表2および表3に示す。   Further, the inside of the dirt chamber test machine was filled with ozone gas, and the paper in which the smoke particles adhered and became dirty was placed there, and the time until the dirt was decomposed was measured. The results are shown in Tables 2 and 3.

なお、汚れが分解されるまでの時間は、燻煙により紙の表面に煙粒子が付着して一度汚れた状態になった普通紙の色と、各防汚被膜形成用組成物を用いて対照用に作成したインク受容層付普通紙の色(白色)とを目視により比較して、同じ色になるまでの時間とした。   In addition, the time until the stain is decomposed is compared with the color of plain paper once smudged on the surface of the paper due to soot, and the antifouling coating composition. The color (white) of plain paper with an ink-receiving layer prepared for the purpose was compared visually to determine the time until the same color.

Figure 2006306708
Figure 2006306708

Figure 2006306708
Figure 2006306708

〔インク受容層形成用塗布液の調製〕
実施例1−1において調製したチタニウム含有シリカゾル100gと、セルロースバインダー(エチルセルロース水溶液、固形分濃度5重量%)とを、固形分の重量比がチタニウム含有シリカゾル:セルロースバインダー=75:25となるように混合し、インク受容層形成用塗布液を調製した。
[Preparation of coating solution for forming ink receiving layer]
The titanium-containing silica sol 100 g prepared in Example 1-1 and the cellulose binder (ethyl cellulose aqueous solution, solid content concentration 5% by weight) were mixed so that the weight ratio of the solid content was titanium-containing silica sol: cellulose binder = 75: 25. By mixing, a coating solution for forming an ink receiving layer was prepared.

実施例1−2〜1−7および比較例1−1〜1−6、実施例2−1〜2−7および比較例2−1〜2−6、ならびに実施例3−1において調製した各チタニウム含有シリカゾルのそれぞれについても、実施例1−1において調製したチタニウム含有シリカゾルと同様にしてインク受容層形成用塗布液を調製した。   Each of Examples 1-2 to 1-7 and Comparative Examples 1-1 to 1-6, Examples 2-1 to 2-7, Comparative Examples 2-1 to 2-6, and Examples 3-1 For each of the titanium-containing silica sols, a coating liquid for forming an ink receiving layer was prepared in the same manner as the titanium-containing silica sol prepared in Example 1-1.

前記のように調製された各インク受容層形成用塗布液を、バーコーダーを用いて普通紙の片面に5g/m2の量で塗布し、80℃で乾燥して、インク受容層付普通紙を得た。な
お、普通紙1枚につき1種類のインク受容層形成用塗布液を塗布した。
Each ink-receiving layer-forming coating solution prepared as described above is applied to one side of plain paper in a quantity of 5 g / m 2 using a bar coder, dried at 80 ° C., and plain paper with an ink-receiving layer. Got. One type of ink receiving layer forming coating solution was applied to each plain paper.

〔印刷〕
得られたインク受容層付普通紙に、純正の顔料インクおよび染料インクを用いてインクジェットプリンター(GRAPHTEC社製、Masterjet)により、パターンW(2cm
四方のマス目いっぱいに入る大きさ、かつ約3mmの太さである、文字「W」)を黒色で印刷した。
〔printing〕
A pattern W (2 cm) was applied to the obtained plain paper with an ink receiving layer by using an ink jet printer (manufactured by GRAPHTEC, Masterjet) using genuine pigment ink and dye ink.
The letter “W”, which is a size that fits all the squares on all sides and has a thickness of about 3 mm, was printed in black.

〔消色処理〕
印刷されたインク受容層付普通紙に、ミニコンベア型UV照射装置(日本電池株式会社製)によって、紙面に高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射し、前記パターンWが消色するまでの時間を測定した。その結果を表2および表3に示す。
[Decolorization]
The printed plain paper with an ink-receiving layer is irradiated with ultraviolet light using a high-pressure mercury lamp on a paper surface by a mini conveyor type UV irradiation device (manufactured by Nippon Battery Co., Ltd.), and the time until the pattern W is decolored is determined. It was measured. The results are shown in Tables 2 and 3.

また、ダートチャンバーテスト機内をオゾンガスで満たし、そこに前記の印刷がなされたインク受容層付普通紙を置き、前記パターンWが消色されるまでの時間を測定した。その結果を表2および表3に示す。   Further, the inside of the dirt chamber test machine was filled with ozone gas, and the printed paper with the ink receiving layer was placed thereon, and the time until the pattern W was erased was measured. The results are shown in Tables 2 and 3.

なお、消色されるまでの時間は、前記パターンWが印刷されたのち、紫外線照射などの手段で、消色したインク受容層付普通紙の前記パターンWの色と、各インク受容層形成用塗布液を用いて対照用に作成したインク受容層付普通紙の色(白色)とを目視により比較して、同じ色になるまでの時間とした。   Note that the time until the color is erased is the color of the pattern W of the plain paper with the ink receiving layer erased by means such as ultraviolet irradiation after the pattern W is printed, The color (white) of plain paper with an ink receiving layer prepared for control using the coating solution was compared visually to determine the time until the same color was reached.

本発明のチタニウム含有シリカゾルを用いると、各種基材の表面に優れた防汚性能を有する防汚被膜を形成することができ、また、消色性に優れたインク受容層を形成することができる。したがって本発明のチタニウム含有シリカゾルは、船底塗料のトップコート、魚網用塗料、または壁材、天井材、床材もしくは紙等の表面処理剤の原料、インク受容層形成用塗布液の原料として利用することができる。   When the titanium-containing silica sol of the present invention is used, an antifouling film having excellent antifouling performance can be formed on the surface of various substrates, and an ink receiving layer having excellent decoloring properties can be formed. . Therefore, the titanium-containing silica sol of the present invention is used as a raw material for a top coat of a ship bottom paint, a paint for a fish net, or a surface treatment agent such as a wall material, a ceiling material, a floor material or paper, or a coating liquid for forming an ink receiving layer. be able to.

Claims (13)

(a)以下の微粒子(a1)または微粒子(a2);
(a1)平均粒子径が2〜50nmのチタニア微粒子、および平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子、
(a2)平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子の表面をチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子と、
(b)分散媒と
を含有し、
前記チタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)、または前記チタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2)を構成するSiおよびTiの含量が、SiO2/TiO2重量比に換算して5〜21,000の範囲にある
ことを特徴とするチタニウム含有シリカゾル。
(A) the following fine particles (a1) or fine particles (a2);
(A1) Titania fine particles having an average particle diameter of 2 to 50 nm and nonporous silica having an average particle diameter of 5 to 100 nm and a specific surface area determined by the BET method of 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g Fine particles,
(A2) The surface of the nonporous silica fine particles having an average particle diameter of 5 to 100 nm and a specific surface area determined by the BET method of 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g is surface-modified with a titanate compound. Non-porous silica fine particles,
(B) containing a dispersion medium,
The content of Si and Ti constituting the titania fine particles and the non-porous silica fine particles (a1) or the non-porous silica fine particles (a2) obtained by surface modification with the titanate compound is in a SiO 2 / TiO 2 weight ratio. A titanium-containing silica sol characterized by being in the range of 5 to 21,000 in terms of conversion.
前記チタネート系化合物が下記一般式(1)〜(3)のいずれかで表されることを特徴とする請求項1に記載のチタニウム含有シリカゾル;
11 nTiR12 4-n ・・・・・(1)
〔ここで、nは1〜4の整数である。
11は炭素数1〜6のアルコキシ基であり、n=2または3のとき、2つのR11どうしが結合して下記一般式(1a)で表される環構造を形成してもよく、さらに一般式(1a)の中の酸素原子に隣接する炭素原子の1つに結合している2つの水素原子が酸素原子に置換されて下記一般式(1b)で表される環構造を形成してもよい。
12は、炭素数1〜5の炭化水素基、または下記一般式(1c)、(1d)、(1e)、(1f)、(1g)もしくは(1h)で表される有機基である。
Figure 2006306708
(ただし、xは1〜7の整数である。)
Figure 2006306708
(ただし、yは1〜7の整数である。)
Figure 2006306708
(ただし、pは4〜30の整数である。)
Figure 2006306708
(ただし、qは4〜30の整数である。)
Figure 2006306708
(ただし、q’は4〜30の整数である。)
Figure 2006306708
(ただし、rおよびr’はそれぞれ1以上の整数であり、r+r’は4〜30である。)
Figure 2006306708
(ただし、sは1〜30の整数である。)
Figure 2006306708
(ただし、tおよびt’はそれぞれ1〜30の整数である。)〕
21TiR2223 2 ・・・・・(2)
〔ここで、R21は炭素数1〜4のアルコキシ基であり、R22は下記一般式(2a)で表される有機基であり、R23は下記一般式(2b)で表される有機基である。
Figure 2006306708
(ただし、uは4〜30の整数である。)
Figure 2006306708
(ただし、R’は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。)〕
31 4Ti・[P(OC2w2w+12(OH)]2 ・・・・・(3)
〔ここで、R31は炭素数1〜20のアルコキシ基であり、
該アルコキシ基中の水素原子の一部は、炭素数が4〜12であり、エーテル結合、二重結合の少なくとも1つを有する有機基で置換されていてもよい。
wは4〜20の整数である。〕。
The titanium-containing silica sol according to claim 1, wherein the titanate compound is represented by any one of the following general formulas (1) to (3):
R 11 n TiR 12 4-n (1)
[Where n is an integer of 1 to 4.
R 11 is an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and when n = 2 or 3, two R 11 's may combine to form a ring structure represented by the following general formula (1a). Furthermore, two hydrogen atoms bonded to one of the carbon atoms adjacent to the oxygen atom in the general formula (1a) are substituted with an oxygen atom to form a ring structure represented by the following general formula (1b). May be.
R 12 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or an organic group represented by the following general formula (1c), (1d), (1e), (1f), (1g) or (1h).
Figure 2006306708
(However, x is an integer of 1-7.)
Figure 2006306708
(However, y is an integer of 1-7.)
Figure 2006306708
(However, p is an integer of 4 to 30.)
Figure 2006306708
(However, q is an integer of 4 to 30.)
Figure 2006306708
(However, q ′ is an integer of 4 to 30.)
Figure 2006306708
(However, r and r ′ are each an integer of 1 or more, and r + r ′ is 4 to 30.)
Figure 2006306708
(However, s is an integer of 1-30.)
Figure 2006306708
(However, t and t ′ are each an integer of 1 to 30.)]
R 21 TiR 22 R 23 2 (2)
[Wherein R 21 is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, R 22 is an organic group represented by the following general formula (2a), and R 23 is an organic group represented by the following general formula (2b). It is a group.
Figure 2006306708
(However, u is an integer of 4 to 30.)
Figure 2006306708
(However, R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)]
R 31 4 Ti · [P (OC 2w H 2w + 1 ) 2 (OH)] 2 (3)
[Wherein R 31 is an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms,
Some of the hydrogen atoms in the alkoxy group have 4 to 12 carbon atoms and may be substituted with an organic group having at least one of an ether bond and a double bond.
w is an integer of 4-20. ].
前記非多孔質シリカ微粒子の表面電荷量が、該微粒子1g当たり10〜150μeqの範囲にあることを特徴とする請求項1または2に記載のチタニウム含有シリカゾル。   3. The titanium-containing silica sol according to claim 1, wherein a surface charge amount of the non-porous silica fine particles is in a range of 10 to 150 μeq per 1 g of the fine particles. 前記チタニア微粒子と前記分散媒(b)とを含有するチタニアゾル、および前記非多孔質シリカ微粒子と前記分散媒(b)とを含有するシリカゾルを混合することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の、前記微粒子(a1)を含有するチタニウム含有シリカゾルの製造方法。   The titania sol containing the titania fine particles and the dispersion medium (b) and the silica sol containing the non-porous silica fine particles and the dispersion medium (b) are mixed. The manufacturing method of the titanium containing silica sol containing the said microparticles | fine-particles (a1) in any one. 前記非多孔質シリカ微粒子と分散媒(b)とを含有するシリカゾルにチタネート系化合物を添加することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の、前記微粒子(a2)を含有するチタニウム含有シリカゾルの製造方法。   A titanate compound is added to a silica sol containing the non-porous silica fine particles and a dispersion medium (b), and the fine particles (a2) according to any one of claims 1 to 3 are contained. A method for producing a titanium-containing silica sol. 請求項1〜3のいずれかに記載のチタニウム含有シリカゾルに、有機樹脂、セルロース類、でんぷんおよび無機化合物から選択されるバインダー(c)が分散してなる防汚被膜形成用組成物。   A composition for forming an antifouling film, wherein a binder (c) selected from organic resins, celluloses, starches and inorganic compounds is dispersed in the titanium-containing silica sol according to any one of claims 1 to 3. 請求項1〜3のいずれかに記載のチタニウム含有シリカゾルに、親水性ポリマーおよびセルロース類から選択されるバインダー(c′)が分散してなるインク受容層形成用塗布液。   A coating liquid for forming an ink receiving layer, wherein a binder (c ′) selected from a hydrophilic polymer and celluloses is dispersed in the titanium-containing silica sol according to claim 1. 前記微粒子(a1)、または前記微粒子(a2)を100重量部、および前記バインダー(c′)を5〜150重量部含み、
前記分散媒(b)の重量(WB)と、前記微粒子(a1)または前記微粒子(a2)、
および前記バインダー(c′)の合計の重量(WA+WC')との比が、WB:(WA+WC'
)=99.9〜50:0.1〜50(ただし合計を100とする。)であり、
前記微粒子(a1)、または前記微粒子(a2)を構成するSiおよびTiの含量が、SiO2/TiO2重量比に換算すると5〜21,000の範囲にある
ことを特徴とする請求項7に記載のインク受容層形成用塗布液。
100 parts by weight of the fine particles (a1) or the fine particles (a2) and 5 to 150 parts by weight of the binder (c ′),
The weight (W B ) of the dispersion medium (b), the fine particles (a1) or the fine particles (a2),
And the ratio to the total weight (W A + W C ′ ) of the binder (c ′) is W B : (W A + W C ′
) = 99.9-50: 0.1-50 (where the total is 100),
The content of Si and Ti constituting the fine particles (a1) or the fine particles (a2) is in the range of 5 to 21,000 when converted to a SiO 2 / TiO 2 weight ratio. The coating liquid for ink receiving layer formation as described.
前記のチタニア微粒子および非多孔質シリカ微粒子(a1)が前記分散媒(b)に分散してなるチタニウム含有シリカゾル(a1s)と、
前記バインダー(c′)と、
必要に応じてさらに前記分散媒(b)と
を混合することを特徴とする請求項7または8に記載のインク受容層形成用塗布液の製造方法。
A titanium-containing silica sol (a1s) in which the titania fine particles and the non-porous silica fine particles (a1) are dispersed in the dispersion medium (b);
The binder (c ′);
The method for producing a coating liquid for forming an ink receiving layer according to claim 7 or 8, wherein the dispersion medium (b) is further mixed as necessary.
前記のチタネート系化合物で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子(a2)が前記分散媒(b)に分散してなるチタニウム含有シリカゾル(a2s)と、
前記バインダー(c′)と、
必要に応じてさらに前記分散媒(b)と
を混合することを特徴とする請求項7または8に記載のインク受容層形成用塗布液の製造方法。
A titanium-containing silica sol (a2s) in which the nonporous silica fine particles (a2) obtained by surface modification with the titanate compound are dispersed in the dispersion medium (b);
The binder (c ′);
The method for producing a coating liquid for forming an ink receiving layer according to claim 7 or 8, wherein the dispersion medium (b) is further mixed as necessary.
基材表面に、
(a1)平均粒子径が2〜50nmのチタニア微粒子、および平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子、または
(a2)平均粒子径が5〜100nmであり、BET法により求めた比表面積が30m2
/g以上、550m2/g未満である非多孔質シリカ微粒子の表面をチタネート系化合物
で表面修飾してなる非多孔質シリカ微粒子
を含むインク受容層が形成されていることを特徴とするインク受容層付基材。
On the substrate surface,
(A1) Titania fine particles having an average particle diameter of 2 to 50 nm and nonporous silica having an average particle diameter of 5 to 100 nm and a specific surface area determined by the BET method of 30 m 2 / g or more and less than 550 m 2 / g Fine particles, or (a2) The average particle diameter is 5 to 100 nm, and the specific surface area determined by the BET method is 30 m 2.
Ink receiving layer comprising non-porous silica fine particles formed by surface-modifying the surface of non-porous silica fine particles having a particle size of not less than / g and less than 550 m 2 / g with a titanate compound. Layered substrate.
請求項7または8に記載のインク受容層形成用塗布液を、基材表面に塗布した後、乾燥させることを特徴とする請求項11に記載のインク受容層付基材の製造方法。   The method for producing a substrate with an ink receiving layer according to claim 11, wherein the coating liquid for forming an ink receiving layer according to claim 7 or 8 is applied to the surface of the substrate and then dried. 請求項11に記載のインク受容層付基材上にインクを用いて印刷を行い、印字または印画を形成させたのち、紫外線照射、酸性ガスまたはオゾンとの接触により該印字または印画の消色を行うことを特徴とする基材の再生方法。   Printing is performed using ink on the substrate with an ink-receiving layer according to claim 11 to form a print or print, and then the print or print is decolored by contact with ultraviolet light, acid gas or ozone. A method for regenerating a base material characterized by comprising:
JP2006052541A 2005-03-29 2006-02-28 Titanium-containing silica sol and its manufacturing method, and application of titanium-containing silica sol Pending JP2006306708A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006052541A JP2006306708A (en) 2005-03-29 2006-02-28 Titanium-containing silica sol and its manufacturing method, and application of titanium-containing silica sol

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005094607 2005-03-29
JP2006052541A JP2006306708A (en) 2005-03-29 2006-02-28 Titanium-containing silica sol and its manufacturing method, and application of titanium-containing silica sol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006306708A true JP2006306708A (en) 2006-11-09

Family

ID=37474021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006052541A Pending JP2006306708A (en) 2005-03-29 2006-02-28 Titanium-containing silica sol and its manufacturing method, and application of titanium-containing silica sol

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006306708A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010052974A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd Spherical silica-based particle, its manufacturing method and cosmetic material containing the silica-based particle
WO2014148347A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 国立大学法人信州大学 Method for forming porous surface, method for manufacturing photochemical reactor, and photochemical reactor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010052974A (en) * 2008-08-27 2010-03-11 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd Spherical silica-based particle, its manufacturing method and cosmetic material containing the silica-based particle
WO2014148347A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 国立大学法人信州大学 Method for forming porous surface, method for manufacturing photochemical reactor, and photochemical reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4805156B2 (en) Titanium-containing silica sol and method for producing the same, antifouling coating and substrate with ink receiving layer, and method for reproducing recording substrate
US9228095B2 (en) Photocatalytically active polysiloxane coating compositions
CN105246985B (en) It is crosslinked poly- (vinyl alcohol) and nano SiO 2 particle laminated coating and method
JP5998747B2 (en) Aqueous pigment dispersion and inkjet ink
JP2010006629A (en) Titanium dioxide fine particle and method for producing the same
CN100351100C (en) Coating composition comprising colloidal silica and glossy ink jet recording sheets prepared therefrom
JP2007063477A (en) Inorganic coating composition, hydrophilic coating film, and agricultural film
CN108129927A (en) A kind of purposes of zirconium phosphate nano sheet and scratch-resistant water paint
JP2011511126A (en) Photocatalyst coating composition
KR101346631B1 (en) Hydrophilic anti-fogging film
CN104870386B (en) It is coated with the transparent base of at least one at least difunctional porous layer, especially glass baseplate, Manufacturing approach and use
JP4663065B2 (en) Photocatalyst coating agent and photocatalyst carrying structure
JP2004143452A (en) Self-cleaning aqueous coating composition and self- cleaning member
JP2006306708A (en) Titanium-containing silica sol and its manufacturing method, and application of titanium-containing silica sol
JP5552378B2 (en) Visible light responsive photocatalyst-containing interior coating composition and coating film containing the same
JP4199082B2 (en) Titanium oxide film-coated powder and method for producing the same
JP2012233051A (en) Coating composition
JP3797796B2 (en) Recording sheet with ink receiving layer and coating liquid for forming ink receiving layer
JP2010275542A (en) Photocatalyst coating liquid and coating film
JP4397506B2 (en) Glossy recording sheet
JP3804993B2 (en) Inkjet recording method, recording liquid and apparatus used for the method
WO2020095717A1 (en) Coating material composition and colored hydrophilic coating film obtained using same
JP2003146629A (en) Porous inorganic composite and resin composition compounded with this composite
JP2011079980A (en) Exterior item and coating liquid for exterior item
JP2002059639A (en) Recording sheet with glossy film