JP2007211390A - インクジェット受容層を有する化粧ベース紙 - Google Patents

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Abstract

【課題】インクジェット印刷法により、良好な印刷特性、少ないインク消費、良好な像ディフィニション及び高い色濃度を示す印刷が可能な、化粧コーティング材料用の化粧ベース紙を提供する。
【解決手段】前記化粧ベース紙は、片面が平滑で、インクジェット印刷法用のインク受容層で平滑面がコーティングされていることを特徴とするインク受容層付化粧ベース紙である。好ましくは、化粧ベース紙が、ソフトカレンダーにおいて平滑化された化粧ベース紙である。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェット印刷法により印刷可能な化粧ベース紙、あるいは、予備含浸されている化粧コーティング材料用化粧ベース紙、特には、フィルムベース紙、及び印刷ベース紙に関する。
従来の技術
化粧ベース紙は、化粧積層品、化粧フィルム及びプレプレグの製造のために必要である。化粧コーティング材料は、家具製造及びインテリアの仕上げ作業における表面コーティングのために使用されている。
化粧ベース紙においては、種々の用途のために、種々の坪量のものが必要とされる。縁取り化粧ベース紙の平均坪量は200g/m2である。しかし、表面仕上げ用の化粧ベース紙の坪量は、20〜200g/m2の範囲にある。坪量が15〜40g/m2であるオーバーレイ紙も必要とされる。オーバーレイ紙、化粧紙、バリヤー紙及び繊維板の組み合わせ積層品におけるカバー材料としても使用される。
伝統的なフィルムベース紙又はプレプレグは、それに所望のパターンを印刷し、アクリレート−尿素ポリマーを含浸させ、そして、基材に接着させる。前記印刷パターンは、グラビア印刷法により付与される。この方法では、大量にインクを消費し、そして、ドットの欠落により、満足な像ディフィニションが得られないことがしばしば起こる。少量の印刷材料を製造することは、非常に複雑且つ高価である。
プレプレグにおいては、抄紙機における製造時に、化粧ベース紙を含浸させる。印刷後、印刷表面をコーティングし、プレプレグの裏面を基材に接着させる。プレプレグの坪量は20〜100g/m2である。
独国特許第19503745号(DE19503745C1)明細書には、好ましくはゲームボードのコーティングに用いられる特定形状のフィルムベース紙が開示されている。
インクジェット印刷法は、80年代の始めから公知であった。この技術による写真品質の印刷は、80年代の終わりから可能であったが、化粧ベース紙の印刷には、前記グラビア印刷法が依然として使用されていた。
本発明の課題は、インクジェット印刷法により、良好な印刷特性、少ないインク消費、良好な像ディフィニション及び高い色濃度を示す印刷が可能な化粧ベース紙を完成させることにある。
前記課題は、インク受容層が表面に創設された化粧ベース紙を基にしたコーティング材料を用いることにより達成される。化粧ベース紙を基にしたこのようなコーティング材料は、特には、フィルムベース紙又は印刷ベース紙である。従って、本発明によるフィルムベース紙は、インク受容層を有する予備含浸された化粧ベース紙である。本発明による印刷ベース紙は、インク受容層を有する非含浸の化粧ベース紙である。
発明の実施の形態
化粧ベース紙は、カラープリント、グラフィック及び写真品質のプリントアウトを製造するのに用いられる普通のインクジェット紙と、それらの特性において基本的に異なる。後者の紙は、合成樹脂コーティング又はキャストコーティングにより製造されるクローズな(closed)表面を有する。インク受容層を付与すると、担体とコーティングとの間に、はっきりとした分離がみられる。
一方、化粧ベース紙は、オープンな表面を有し、含浸用樹脂で迅速且つ均一に化粧ベース紙を含浸させることができる。従って、伝統的な化粧ベース紙は、インク受容層でコーティングするのには不適である。なぜなら、化粧ベース紙の表面に、均一な厚いインク受容層を形成することができないからである。
本発明の一態様によれば、化粧ベース紙は、片面が平滑な化粧ベース紙であり、印刷前に予備含浸されており、そして、前記平滑側にインク受容層がコーティングされている。片面が平滑な化粧ベース紙は、好ましくは、ヤンキー抄紙機により製造される。前記ヤンキー抄紙機においては、紙ウェブのワイヤ−側を、加熱したシリンダーの助けを借りて、平滑化する。シリンダーと紙との接触時間を長くすることにより、湿気に耐性のある平滑面を製造することができる。前記抄紙機では、5〜30重量%(紙パルプを基準として)の量の含浸剤により、予備含浸を実施する。
本発明の別の態様において用いられる化粧ベース紙は、ソフトカレンダーにおいて平滑化された化粧ベース紙である。インク受容層は、平滑側に付与される。
適当な含浸剤には、この技術分野で一般に用いられる含浸用樹脂、特には、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿酸−アクリレートエステルコポリマー又はポリビニルアルコールが含まれる。
適当な樹脂取り込みを達成し、それと同時に、インク受容層の紙への沈下(sinking)を防止するためには、片面が平滑な化粧ベース紙の通気性が3〜20秒[ガーレイ(Gurley)に基づく]であることが必要である。ベク(Bekk)に基づく平滑性が50ベク秒以下であることが必要である。
ソフトカレンダーで平滑化された化粧ベース紙の通気性は、20〜40ガーレイ秒、特には30〜40ガーレイ秒である。このベース紙の平滑性は、少なくとも50ベク秒である。
本発明による化粧ベース紙の坪量は、15〜400g/m2の範囲であり、例えば、15〜40g/m2又は20〜200g/m2である。坪量は、特定用途に関連して選択する。
これらの種々の化粧ベース紙の製造のために、軟木パルプ(ロングステープルパルプ)又は硬木セルロース(ショートステープルパルプ)を用いることができる。比が10:90〜90:10である軟木及び硬木パルプの混合物が好ましい。比が30:70〜70:30である軟木及び硬木パルプの混合物が特に好ましい。前記木材パルプの叩解値(Schopper−Rieglerに基づく)は、20〜60°SRであることができる。高い不透明度を達成するために、顔料(例えば、二酸化チタン又は炭酸カルシウム)を添加することができる。前記顔料の量(木材パルプの重量を基準として)は、10〜40重量%であることができる。
更に、湿潤強度向上剤(wet strength agent)、例えば、ポリアミド/ポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂、カチオンポリアクリレート、変性メラミン−ホルムアルデヒド樹脂又はカチオンデンプンを、化粧ベース紙を製造するのに用いられる木材パルプ懸濁物に添加することができる。同様に、保持助剤及び着色剤を添加することもできる。
シートは、ヤンキー抄紙機又は長網抄紙機上で形成することができる。
インク受容層として、公知の全ての受容層を用いることができる。これらは、通常、水溶性又は水分散性ポリマー(例えば、ポリビニルアルコール、カチオンポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、デンプン、ゼラチン、カゼイン又はカルボキシメチルセルロース)を含有する親水性コーティングである。また、インク受容層は、顔料や、インク顔料の固定用カチオン物質を含有することもできる。本発明の使用に適するインク受容層は、本明細書に参考として記載する独国特許第4322179号、独国特許第4322178号、独国特許出願第19604693号、及び独国特許出願第19618607号各明細書に開示されている。顔料を含有するインク受容層が好ましい。
インク受容層の付与量は、2〜20g/m2、特には5〜15g/m2である。通常の付与方法、例えば、ローラー付与、グラビア付与又はニップ法及びエアブラシ又はロールドクター計量により、インク受容層を付与することができる。
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
《実施例1》
硬木硫酸塩パルプ90重量%と軟木硫酸塩パルプ10重量%との混合物を、4%のコンシステンシーで、42°SRの叩解値までパルプ化した。続いて、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂5重量%及び二酸化チタン(ルチル形)15重量%を添加した(添加物の重量は前記木材パルプに基づく)。この混合物から、縁取り化粧ベース紙(坪量=200g/m2,厚さ=300μm)を調製した。この紙の平滑性は33ベク秒であり、通気性は7ガーレイ秒であった。
得られたベース紙にインク受容層をコーティングした後、インクジェット法により印刷した。
《実施例2》
硬木硫酸塩パルプ70重量%と軟木硫酸塩パルプ30重量%との混合物を、4%のコンシステンシーで、42°SRの叩解値までパルプ化した。続いて、ポリアミド/ポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂5重量%及び二酸化チタン(ルチル形)25重量%を添加した(添加物の重量は木材パルプに基づく)。
この混合物から、化粧ベース紙(坪量=100g/m2,厚さ=120μm)を製造した。この紙の平滑性は35ベク秒であり、通気性は8ガーレイ秒であった。
得られた化粧ベース紙にインク受容層を与えた後、インクジェット印刷法により印刷した。
《実施例3》
硬木硫酸塩パルプ20重量%と軟木硫酸塩パルプ80重量%との混合物を、4%のコンシステンシーで、45°SRの叩解値までパルプ化した。続いて、ポリアミド/ポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂4重量%、酸化アルミニウム(Al23)15重量%及びポリカルボン酸のナトリウム塩0.2重量%を保持助剤として添加した(添加物の重量は前記木材パルプに基づく)。この混合物から、オーバーレイ紙(坪量=28g/m2,厚さ=32μm)を製造した。この紙の通気性は5ガーレイ秒未満であった(5シート積み重ね測定)。
得られた化粧ベース紙にインク受容層を与えた後、インクジェット印刷法により印刷した。
《実施例4》
硬木硫酸塩パルプ50重量%と軟木硫酸塩パルプ50重量%との混合物を、4%のコンシステンシーで、42°SRの叩解値までパルプ化した。続いて、ポリアミド/ポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂5重量%及び二酸化チタン(ルチル形)20重量%を添加した(添加物の重量は前記パルプに基づく)。続いて、この混合物を用い、ヤンキー抄紙機の助けを借りて、片面が平滑な化粧ベース紙(平滑性=30ベク秒,通気性=7ガーレイ秒)を製造した。次に、尿素−アクリレートをこの化粧ベース紙に含浸させることにより、プレプレグ(坪量=80g/m2,厚さ=80μm)を製造した。含浸剤の付与量は20g/m2であった。
得られたプレプレグにインク受容層を与えた後、インクジェット法により印刷した。
《実施例5》
硬木硫酸塩パルプ50重量%と軟木硫酸塩パルプ50重量%との混合物を、4%のコンシステンシーで、50°SRの叩解値までパルプ化した。このパルプ懸濁物に、炭酸カルシウム(CaCO3)30重量%、カチオンデンプン0.60重量%、カチオンポリアクリルアミド0.10重量%、ポリアミド/ポリアミン−エピクロロヒドリン樹脂0.25重量%及びアルキルケテンダイマー0.30重量%を添加した(前記パルプに基づく量)。続いて、このパルプから化粧ベース紙(坪量=100g/m2)を製造した後、酸化デンプンでコーティング(付与量=1g/m2)した(いわゆるフィルムベース紙)。非コーティングベース紙の平滑性は30ベク秒であり、通気性は10ガーレイ秒であった。
得られたフィルムベース紙にインク受容層を与えた後、インクジェット印刷法により印刷した。
《比較例1》
市販の化粧ベース紙(Technocell Dekor GmbH;坪量=150g/m2,厚さ=190μm)を比較例1として使用した。この紙の平滑性は67ベク秒であり、通気性は22ガーレイ秒であった。この紙に伝統的なグラビア印刷法により印刷した。
前記実施例に使用したインク受容層は、以下の組成を有する:
ポリビニルアルコール(20%水溶液) 33重量%
ポリアクリルアミド(20%水溶液) 9重量%
アクリル酸エステルポリマー(20%分散物)10重量%
非晶質シリカ(20%分散物) 48条量%。
前記紙のコーティングは、ナイフ塗布(doctor dosage)により実施した。付与量(乾燥層に基づく)を表1に示す。
《表1》
付与量(g/m 2
実施例1 10
実施例2 14
実施例3 5
実施例4 6
実施例5 6
本発明の紙へのカラー印刷は、インクジェットプリンター[Hewlett Packard(HP) Deskjet 550C]により実施した。印刷された紙の色濃度及び像ディフィニションについて試験した。結果を表2に示す。
《色濃度の決定》
直接光におけるシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色について、グレターク(Gretag)デンシトメーターを用いて色濃度を決定した。
《像ディフィニションの決定》
像ディフィニションは像処理により決定した。パターンをCCDカメラにより取り込み、色端(color edges)でのディフィニションの欠如を理想上の直線と比較した。その偏差(deviation)を0.00〜1.00(極めて良好〜極めて不良)の数値として表わす。
《表2》
ディフィ
シアン マゼンタ イエロー ブラック ニション
実施例1 1.88 1.12 1.29 1.77 0.25
実施例2 1.85 1.10 1.25 1.75 0.28
実施例3 1.80 1.01 1.20 1.69 0.31
実施例4 1.78 1.02 1.19 1.67 0.32
実施例5 1.81 1.04 1.24 1.69 0.29
比較例1 1.31 0.75 1.00 1.54 0.75
これらの試験の結果は、本発明の化粧紙によれば、非常に良好な像ディフィニション及び高い色濃度を示す印刷が達成可能であることを示す。想像に反し、次の処理工程において、付着の問題、すなわち、印刷された化粧紙のオーバーペインティングは生じなかった。また、プレプレグの印刷におけるインクの乾燥時間も損なわれなかった。

Claims (9)

  1. インク受容層を含有することを特徴とする、化粧コーティング材料用の化粧ベース紙。
  2. メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂又はフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿酸−アクリレートエステルコポリマー又はポリビニルアルコールで予備含浸されていることを特徴とする、請求項1に記載の化粧ベース紙。
  3. 片面が平滑な化粧ベース紙であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の化粧ベース紙。
  4. ソフトカレンダーにおいて平滑化された化粧ベース紙であることを特徴とする、請求項1に記載の化粧ベース紙。
  5. 化粧ベース紙の通気性が3〜20ガーレイ秒であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化粧ベース紙。
  6. 化粧ベース紙の通気性が20〜40ガーレイ秒であることを特徴とする、請求項1又は4に記載の化粧ベース紙。
  7. 平滑性が50ベク秒を越えることはないことを特徴とする、請求項1、2、3又は5に記載の化粧ベース紙。
  8. 平滑性が少なくとも50ベク秒であることを特徴とする、請求項1、4又は6に記載の化粧ベース紙。
  9. インク受容層が顔料を含有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の化粧ベース紙。
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