СРЕДА ДЛЯ ПЕЧАТИ
PRINTING MEDIUM

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ДАННОМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к среде для печати.
Описание предшествующего уровня техники
В качестве среды для печати для применения в способе струйной печати и т.п. известна среда для печати, имеющая пористый слой для приема краски, содержащий неорганические частицы на основании. В таком пористом слое для приема краски, когда число пор большое, показатель преломления слоя для приема краски является низким. Поэтому имеет место тенденция к снижению отражательной способности поверхности слоя для приема краски и, соответственно, глянцевитость среды для печати уменьшается. Кроме того, в качестве способа улучшения глянцевитости среды для печати известен способ предоставления глянцевого слоя, содержащего коллоидный кремнезем на внешней поверхности среды для печати. Причина, почему глянцевитость среды для печати улучшается в результате того, что среда для печати содержит коллоидный кремнезем, заключается в следующем. Коллоидный кремнезем, вероятно, создает конфигурацию, в которой коллоидный кремнезем является плотно упакованным, когда формируют слой для приема краски, по сравнению с другими неорганическими частицами. Поэтому, поскольку количество пор, которые приводят к снижению глянцевитости, уменьшается, глянцевитость становится высокой. Выложенный патент Японии № 2007-152777 описывает среду для печати, имеющую слой для придания глянца, содержащий коллоидный кремнезем.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Среда для печати в соответствии с аспектами данного изобретения имеет основу и слой для приема краски, при этом слой для приема краски содержит коллоидный кремнезем, соединение циркония, соль аммония и гидроксикарбоновую кислоту, и 90% или более коллоидного кремнезема, содержащегося в слое для приема краски, находится в области от 0 нм или более до 300 нм или менее по направлению глубины от внешней поверхности среды для печати.
Другие особенности данного изобретения станут очевидными из представленного ниже описания типичных вариантов осуществления со ссылками на приложенный чертеж.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чертеж представляет собой визуальное объяснение способа вычисления степени присутствия коллоидного кремнезема, находящегося в области от 0 нм или более до 300 нм или менее по направлению в глубину от внешней поверхности среды для печати.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В соответствии с исследованием, проведенным авторами данного изобретения, в среде для печати, описанной в выложенном патенте Японии № 2007-152777, хотя глянцевитость была улучшена, устойчивость к царапанию была низкой в некоторых случаях.
Поэтому данное изобретение представляет среду для печати, обладающую превосходными глянцевитостью и устойчивостью к царапанию.
Далее в этом документе данное изобретение описано подробно в виде предпочтительных вариантов осуществления.
Авторами данного изобретения вначале была исследована причина снижения устойчивости к царапанию среды для печати, имеющей слой для приема краски, содержащей коллоидный кремнезем. В результате авторы данного изобретения пришли к заключению, что поры, образованные коллоидным кремнеземом, легко разрушаются вследствие внешних напряжений. Однако слой для приема краски, содержащий коллоидный кремнезем, проявляет высокую способность к впитыванию краски посредством абсорбирования краски в поры и поэтому поры не могут быть устранены. Кроме того, авторами данного изобретения был исследован способ увеличения прочности самого слоя для приема краски без устранения пор слоя для приема краски.
В результате исследования, выполненного авторами данного изобретения, авторы данного изобретения разработали способ применения аммониевой соли соединения циркония и гидроксикарбоновой кислоты с коллоидным кремнеземом для слоя для приема краски. Коллоидный кремнезем обладает свойством становиться частично гидролизованным, когда коллоидный кремнезем становится основным. Полагают, что, поскольку аммониевая соль соединения циркония является основной, поверхности коллоидного кремнезема частично гидролизуются посредством применения аммониевой соли соединения циркония с коллоидным кремнеземом, прочно связываемым с соединением циркония. В этом случае полагают, что реакционная способность умеренно регулируется вследствие того, что присутствует гидроксикарбоновая кислота и сила связи соединения циркония и коллоидного кремнезема дополнительно увеличивается. Аммониевая соль соединения циркония находится в форме соединения циркония и соли аммония после того, как слой для приема краски был сформирован. Более конкретно, среда для печати по данному изобретению имеет слой для приема краски, содержащий коллоидный кремнезем, соединение циркония, соль аммония и гидроксикарбоновую кислоту.
Кроме того, авторы данного изобретения исследовали способ увеличения глянцевитости среды для печати, которое являлось первоначально целью применения коллоидного кремнезема, и при этом нашли, что требуется, чтобы 90% или более коллоидного кремнезема, содержащегося в слое для приема краски, находилось в области от 0 нм или более до 300 нм или менее по направлению глубины от внешней поверхности среды для печати.
В отношении вышеописанного механизма, поскольку каждый из элементов влияет один на другой синергическим образом, то могут быть достигнуты эффекты данного изобретения.
Среда для печати по данному изобретению имеет основу и слой для приема краски. В данном изобретении среда для печати может быть предпочтительно использована в качестве среды для струйной печати для применения в способе струйной печати.
В данном изобретении среднеарифметическая величина шероховатости Ra в соответствии с JIS В 0601:2001 поверхности среды для печати составляет предпочтительно 1,0 мкм или менее, более предпочтительно 0,5 мкм или менее и особенно предпочтительно 0,2 мкм или менее. Примеры способа регулирования шероховатости поверхности среды для печати с применением основы, покрытой смолой, включают способ с прижатием валика, имеющего определенные неровности, или гладкого валика к поверхности основы, покрытой смолой, с последующим нанесением жидкого покровного материала для формирования слоя для приема краски на поверхность, способ с прижатием валика, имеющего определенные неровности, или гладкого валика к поверхности среды для печати и т.п.
Далее, в данном документе описывается каждый компонент, составляющий среду для печати по данному изобретению.
Основа
Примеры материалов, которые могут быть использованы для основы, включают бумагу, пленку, стекло, металл и т.п. Среди указанных выше материалов предпочтительно используют основу, содержащую бумагу, т.е. так называемую бумагу-основу.
При использовании бумаги-основы бумага-основа может быть использована в качестве таковой или может быть использована основа, в которой бумага-основа покрыта слоем смолы. В данном изобретении предпочтительно используют основу, включающую бумагу-основу и слой полимера. В этом случае слой смолы может быть предоставлен лишь на одной поверхности бумаги-основы, однако предпочтительно он представлен на обеих ее поверхностях.
Толщина основы составляет предпочтительно от 50 мкм или более до 500 мкм или менее и более предпочтительно от 90 мкм или более до 300 мкм или менее.
Бумага-основа
Бумагу-основу изготавливают при применении древесной целлюлозы в качестве основного материала и, при необходимости, добавлении синтетической целлюлозы, такой как полипропилен, и синтетических волокон, таких как нейлон и сложный полиэфир. Примеры древесной целлюлозы включают отбеленную крафт-целлюлозу древесины лиственных деревьев (LBKP), отбеленную сульфитную целлюлозу древесины лиственных деревьев (LBSP), отбеленную крафт-целлюлозу древесины хвойных деревьев (NBKP), отбеленную сульфитную целлюлозу древесины хвойных деревьев (NBSP), растворимую целлюлозу древесины лиственных деревьев (LDP), растворимую целлюлозу древесины хвойных деревьев (NDP), неотбеленную крафт-целлюлозу древесины лиственных деревьев (LUKP), неотбеленную крафт-целлюлозу древесины хвойных деревьев (NUKP) и т.п. Один или два ее вида или более могут быть использованы при необходимости. Среди древесной целлюлозы предпочтительно используют LBKP, NBSP, LBSP, NDP и LDP, содержащие коротковолокнистые компоненты при высокой доле содержания. В качестве целлюлозы химическая целлюлоза с малым содержанием примесей (сульфатная целлюлоза и сульфитная целлюлоза) является предпочтительной. Более того, целлюлоза, степень белизны которой повышается посредством выполнения отбеливающей обработки, является также предпочтительной.
В бумагу-основу, при необходимости, могут быть добавлены шлихтующий агент, белый пигмент, агент для упрочнения бумаги, флуоресцентная добавка для придания блеска, влагоудерживающий агент, диспергирующий агент, пластификатор и т.п.
В данном изобретении толщина бумаги-основы составляет предпочтительно от 50 мкм или более до 500 мкм или менее и более предпочтительно от 90 мкм или более до 300 мкм или менее. В данном изобретении толщину бумаги-основы вычисляют посредством представленного ниже метода. Вначале поперечное сечение среды для печати вырезают при применении микротома и затем поперечное сечение обследуют под сканирующим электронным микроскопом. Затем измеряют толщину в произвольных 100 или более точках бумаги-основы и среднюю величину принимают в качестве толщины бумаги-основы. Толщину других слоев в данном изобретении также вычисляют аналогичным способом.
3
3
3
3
В данном изобретении плотность бумаги в соответствии с JIS P 8118 для бумаги-основы составляет предпочтительно от 0,6 г/см или более до 1,2 г/см или менее. Более того, плотность бумаги составляет более предпочтительно от 0,7 г/см или более до 1,2 г/см или менее.
Слой смолы
В данном изобретении, когда бумагу-основу покрывают смолой, слой смолы может быть представлен таким образом, чтобы частично покрывать поверхность бумаги-основы. Кроме того, относительная площадь покрытия (площадь поверхности бумаги-основы, покрытой слоем смолы/полная площадь поверхности бумаги-основы) для слоя смолы составляет предпочтительно 70% или более, более предпочтительно 90% или более и особенно предпочтительно 100%, т.е. вся поверхность бумаги-основы покрыта слоем смолы.
Кроме того, в данном изобретении толщина слоя смолы составляет предпочтительно от 20 мкм или более до 60 мкм или менее и более предпочтительно от 35 мкм или более до 50 мкм или менее. В случае представления слоя смолы на обеих поверхностях бумаги-основы, предпочтительно, чтобы толщина каждого слоя смолы на обеих поверхностях соответствовала вышеуказанному интервалу.
Помимо этого, зеркальный глянец при 60° в соответствии с JIS Z 8741 слоя смолы составляет предпочтительно 25% или более и 75% или менее. Кроме того, средняя шероховатость по десяти точкам в соответствии с JIS В 0601:2001 слоя смолы составляет предпочтительно 0,5 мкм или менее.
В качестве смолы для применения в слое смолы термопластичная смола является предпочтительной. Примеры термопластичной смолы включают акриловую смолу, акрил-силиконовую смолу, полиолефиновую смолу, стирол-бутадиеновый сополимер и т.п. Среди указанных выше смол предпочтительно используют полиолефиновую смолу. В данном изобретении полиолефиновая смола является полимером, содержащим олефин в качестве мономера. Более конкретно, могут быть указаны гомополимеры и сополимеры, такие как этилен, пропилен и изобутилен. В качестве полиолефиновой смолы один или два ее вида или более могут быть использованы при необходимости. Среди указанных выше смол, предпочтительно используют полиэтилен. В качестве полиэтилена предпочтительно используют полиэтилен низкой плотности (LDPE) и полиэтилен высокой плотности (HDPE).
2
2
В данном изобретении слой смолы может содержать белый пигмент, флуоресцентную добавку для придания блеска, ультрамарин и т.д., для того чтобы регулировать непрозрачность, степень белизны и цветовой тон. Среди указанных выше материалов, поскольку может быть улучшена непрозрачность, предпочтительно используют белый пигмент. Примеры белого пигмента включают оксид титана со структурой рутила или оксид титана со структурой анатаза. В данном изобретении содержание белого пигмента в слое смолы составляет предпочтительно от 3 г/м или более до 30 г/м или менее. В случае предоставления слоя смолы на обеих поверхностях бумаги-основы предпочтительно, чтобы общее содержание белых пигментов в двух слоях смолы соответствовало вышеуказанному интервалу. Содержание белого пигмента в слое смолы составляет предпочтительно 25% по массе или менее в расчете на содержание смолы. Когда содержание белого пигмента больше чем 25% по массе, в некоторых случаях не получают достаточную стабильность дисперсии белого пигмента.
Слой для приема краски
Среда для печати по данному изобретению имеет слой для приема краски, содержащий коллоидный кремнезем, соединение циркония, соль аммония и гидроксикарбоновую кислоту. В данном изобретении слой для приема краски, содержащий коллоидный кремнезем, соединение циркония, соль аммония и гидроксикарбоновую кислоту, является предпочтительно слоем для приема краски на внешней поверхности среды для печати. Слой для приема краски может быть однослойным или многослойным, содержащим два слоя или более. Слой для приема краски может быть представлен лишь на одной поверхности основы или может быть представлен на обеих поверхностях основы. В данном изобретении слой для приема краски предпочтительно предоставляют на обеих поверхностях. Толщина слоя для приема краски на одной поверхности основы составляет предпочтительно от 10 мкм или более до 60 мкм или менее и более предпочтительно от 15 мкм или более до 45 мкм или менее.
В данном изобретении коэффициент пористости слоя для приема краски составляет предпочтительно 30% или более и более предпочтительно 40% или более с точки зрения способности к впитыванию краски. Как описано выше, данное изобретение обеспечивает увеличение прочности самого слоя для приема краски без устранения пор слоя для приема краски и получение коэффициента пористости 30% или более посредством соответствия конфигурации по данному изобретению. Коэффициент пористости слоя для приема краски вычисляют делением общего объема пор слоя для приема краски, в расчете на единичную площадь, на объем слоя для приема краски, в расчете на единичную площадь. Объем слоя для приема краски в расчете на единичную площадь определяют из толщины пленки и площади слоя для приема краски. Общий объем пор слоя для приема краски определяют при применении метода BJH (Barrett-Joyner-Halenda) посредством измерения изотермы адсорбции-десорбции газообразного азота средой для печати методом адсорбции-десорбции азота. Средний радиус пор слоя для приема краски составляет предпочтительно от 5 нм или более до 20 нм или менее. Средний радиус пор слоя для приема краски определяют из общего объема пор и удельной поверхности слоя для приема краски.
Коллоидный кремнезем
В данном изобретении средний размер первичных частиц коллоидного кремнезема составляет предпочтительно от 10 нм или более до 120 нм или менее. Средний размер первичных частиц составляет более предпочтительно от 20 нм или более до 100 нм или менее. Когда средний размер первичных частиц меньше чем 20 нм, в некоторых случаях не получают достаточную способность к впитыванию краски. Когда средний размер первичных частиц больше чем 100 нм, в некоторых случаях не достигают достаточного эффекта улучшения устойчивости к царапанию. В данном изобретении средний размер первичных частиц коллоидного кремнезема является среднечисленным размером частиц диаметра круга, имеющего площадь, равную площади проекции первичных частиц коллоидного кремнезема, при обследовании под электронным микроскопом. При этом измерение выполняют по меньшей мере в 100 точках.
2
2
2
2
2
2
В данном изобретении из числа коллоидных кремнеземов сферический коллоидный кремнезем является предпочтительным вследствие увеличения устойчивости к царапанию и глянцевитости. Термин «сферический», используемый в данном документе, относится к форме, при которой отношение b/a средней величины большой оси коллоидного кремнезема (от 50 или более до 100 или менее) и средней величины малой оси b при наблюдении под сканирующим электронным микроскопом попадает в интервал от 0,80 или более до 1,00 или менее. Отношение b/a составляет более предпочтительно от 0,90 или более до 1,00 или менее и особенно предпочтительно от 0,95 или более до 1,00 или менее. Более конкретно, примеры коммерчески доступного коллоидного кремнезема включают Quotron: PL-3, PL-3L (все производства компании Fuso Chemical Co., Ltd.); Snowtex: 20, 20L, ZL, AK, AK-L (все производства компании Nissan Chemical Industries), и т.п. Содержание коллоидного кремнезема в слое для приема краски составляет предпочтительно 0,01 г/м или более и более предпочтительно 0,02 г/м или более, с точки зрения устойчивости к царапанию. Содержание коллоидного кремнезема составляет предпочтительно 0,5 г/м или менее и более предпочтительно 0,1 г/м или менее, с точки зрения способности к впитыванию краски. Содержание коллоидного кремнезема в слое для приема краски особенно предпочтительно составляет от 0,02 г/м или более до 0,1 г/м или менее.
В данном изобретении требуется, чтобы 90% или более коллоидного кремнезема, содержащегося в слое для приема краски, находилось в области от 0 нм или более до 300 нм или менее по направлению глубины от внешней поверхности среды для печати. Кроме того, предпочтительно, чтобы 90% или более коллоидного кремнезема, содержащегося в слое для приема краски, находилось в области от 0 нм или более до 100 нм или менее по направлению глубины от внешней поверхности среды для печати. В примерах данного изобретения степень присутствия коллоидного кремнезема по направлению глубины рассчитывали представленным ниже способом.
Поперечное сечение среды для печати вырезают при применении микротома и затем обследуют под сканирующим электронным микроскопом SU-70 (производства компании Hitachi High-Technologies Corporation) при увеличении в 30000 раз. Затем обследуют поле зрения в интервале (2 мкм по направлению глубины от внешней поверхности слоя для приема краски) × (3 мкм в направлении, перпендикулярном направлению по глубине). При описании со ссылкой на чертеж обследуется поле зрения на участке, ограниченном пунктирными линиями в слое для приема краски (заштрихованная область на чертеже). В этом случае X на участке, ограниченном пунктирными линиями, составляет 2 мкм и Y на данном участке составляет 3 мкм. Затем подсчитывают число A всех частиц коллоидного кремнезема, находящихся в данном поле зрения (т.е. число A частиц коллоидного кремнезема, находящихся в области от 0 мкм или более до 2 мкм или менее по направлению в глубину от внешней поверхности). После этого подсчитывают число В частиц коллоидного кремнезема, находящихся в области от 0 нм или более до 300 нм или менее (или от 0 нм или более до 100 нм или менее) по направлению в глубину от внешней поверхности в пределах поля зрения. В этом случае частицы коллоидного кремнезема, которые частично скрыты за другими частицами коллоидного кремнезема, и частицы коллоидного кремнезема, которые частично находятся вне области наблюдения, также принимаются как «одна частица». Посредством расчета В/А × 100 вычисляют степень присутствия коллоидного кремнезема, находящегося в области от 0 нм или более до 300 нм или менее (или от 0 нм или более до 100 нм или менее) по направлению в глубину от внешней поверхности.
Неорганические частицы, иные, чем коллоидный кремнезем
В данном изобретении слой для приема краски может содержать неорганические частицы, иные, чем коллоидный кремнезем (далее в данном документе также называемые просто «неорганические частицы»). Средний размер первичных неорганических частиц составляет предпочтительно 1 нм или более. Кроме того, средний размер первичных неорганических частиц составляет более предпочтительно 1 мкм или менее. Более того, средний размер первичных неорганических частиц составляет более предпочтительно 30 нм или менее и особенно предпочтительно от 3 нм или более до 10 нм или менее. В данном изобретении средний размер первичных неорганических частиц является среднечисленным размером частиц, определенным из диаметра круга, имеющего площадь, равную площади проекции первичных неорганических частиц, при обследовании под электронным микроскопом. В этом случае измерение выполняют по меньшей мере в 100 точках.
2
2
2
В данном изобретении неорганические частицы предпочтительно используют для жидкого покровного материала для слоя для приема краски в состоянии, когда неорганические частицы диспергированы диспергирующим агентом. Средний размер вторичных неорганических частиц в диспергированном состоянии составляет предпочтительно от 10 нм или более до 500 нм или менее, более предпочтительно от 30 нм или более до 300 нм или менее и особенно предпочтительно от 50 нм или более до 250 нм или менее. Средний размер вторичных неорганических частиц в диспергированном состоянии может быть измерен методом динамического рассеяния света. В данном изобретении наносимое количество (г/м) всех неорганических частиц, включающих коллоидный кремнезем, наносимых при формировании слоя для приема краски, составляет предпочтительно от 15 г/м или более до 45 г/м или менее. Примеры неорганических частиц, иных, чем коллоидный кремнезем, для применения в данном изобретении включают, например, гидрат алюминия, оксид алюминия, кремнезем, диоксид титана, цеолит, каолин, тальк, гидротальцит, оксид цинка, гидроксид цинка, силикат алюминия, силикат кальция, силикат магния, гидроксид циркония и т.п. Один или два вида или более этих неорганических частиц могут быть использованы при необходимости. Среди неорганических частиц предпочтительно используют гидрат алюминия, частицы тонкодисперсного оксида алюминия и тонкодисперсный кремнезем, способные к формированию пористой структуры с высокой способностью к впитыванию краски. В частности, предпочтительно, с точки зрения устойчивости к царапанию, применение тонкодисперсного кремнезема. Это, как полагают, обусловлено тем, что слой для приема краски, содержащий тонкодисперсный кремнезем, имеет более высокую упругость, чем слои для приема краски, содержащие частицы гидрата алюминия и тонкодисперсного оксида алюминия. Эти неорганические частицы описаны ниже.
2
3-n
2n
2
Для слоя для приема краски может быть предпочтительно использован гидрат алюминия, представленный общей формулой (X): AlO(OH)·mHO. (В общей формуле (X) n равно 0, 1, 2 или 3, и m составляет от 0 или более до 10 или менее и предпочтительно от 0 или более до 5 или менее; m и n не равны одновременно 0).
2
Поскольку mHO представляет водную фазу, которая не участвует в формировании кристаллической решетки и которая может быть отсоединена во многих случаях, m может не являться целым числом. Когда гидрат алюминия нагрет, m может быть равно 0.
В данном изобретении гидрат оксида алюминия может быть получен известными способами. Более конкретно, примеры способов включают способ гидролизации алкоксида алюминия, способ гидролизации алюмината натрия и способ добавления водного раствора сульфата алюминия и хлорида алюминия к водному раствору алюмината натрия для нейтрализации и т.п.
В качестве кристаллической структуры гидрата алюминия известны аморфный тип, гиббситный тип и бемитный тип в соответствии с температурой термообработки. Кристаллическая структура гидрата оксида алюминия может быть проанализирована методом рентгеновской дифракции. В данном изобретении среди указанных выше материалов предпочтительно используют гидрат алюминия бемитного типа или аморфный гидрат алюминия. В качестве конкретного примера могут быть указаны гидраты алюминия, описанные в выложенных патентах Японии №№ 7-232473, 8-132731, 9-66664, 9-76628 и т.п. и Disperal HP14, HP18 (все производства компании Sasol) и т.п. в качестве коммерчески доступных продуктов. Один или два вида или более этих гидратов алюминия могут быть использованы при необходимости.
2
2
2
2
В данном изобретении удельная поверхность гидрата алюминия, определенная методом по БЭТ, составляет предпочтительно от 100 м/г или более до 200 м/г или менее и более предпочтительно от 125 м/г или более до 175 м/г или менее. Здесь, метод по БЭТ является методом адсорбирования молекул и ионов, размеры которых известны, на поверхности образца и последующего измерения удельной поверхности образца из величины адсорбции. В данном изобретении газообразный азот используют в качестве газа для адсорбции на образце.
Средний размер первичных частиц гидрата алюминия составляет предпочтительно 5 нм или более и более предпочтительно 10 нм или более. Средний размер первичных частиц составляет предпочтительно 50 нм или менее и более предпочтительно 30 нм или менее.
В качестве частиц тонкодисперсного оксида алюминия для применения в слое для приема краски могут быть использованы γ-оксид алюминия, α-оксид алюминия, δ-оксид алюминия, θ-оксид алюминия, χ-оксид алюминия и т.п. Среди указанных выше материалов предпочтительно используют γ-оксид алюминия, с точки зрения оптической плотности изображения и способности к впитыванию краски. В качестве конкретных примеров частиц тонкодисперсного оксида алюминия могут быть указаны AEROXIDE; Alu C, Alu130, Alu65 (все производства компании EVONIK Industries A.G.) и т.п.
2
2
2
2
В данном изобретении удельная поверхность частиц тонкодисперсного оксида алюминия, определенная методом по БЭТ, составляет предпочтительно 50 м/г или более и более предпочтительно 80 м/г или более. Удельная поверхность составляет предпочтительно 150 м/г или менее и более предпочтительно 120 м/г или менее.
Средний размер первичных частиц тонкодисперсного оксида алюминия составляет предпочтительно 5 нм или более и более предпочтительно 11 нм или более. Средний размер первичных частиц составляет предпочтительно 30 нм или менее и более предпочтительно 15 нм или менее.
Частицы гидрата алюминия и тонкодисперсного оксида алюминия для применения в данном изобретении предпочтительно смешивают в виде жидкой водной дисперсии с жидким покровным материалом для слоя для приема краски, и кислоту предпочтительно используют в качестве диспергирующего агента для этого. В качестве кислоты предпочтительно используют сульфоновую кислоту, представленную посредством общей формулы
3
(Y): R-SOH,
поскольку получают эффект сдерживания расплывания изображения (В общей формуле (Y) R представляет собой любую группу из атома водорода, алкильной группы, в которой число атомов углерода составляет от 1 или более до 4 или менее, и алкенильную группу, в которой число атомов углерода составляет от 1 или более до 4 или менее. R может быть замещена оксогруппой, атомом галогена, алкоксигруппой и ацильной группой). В данном изобретении содержание кислоты составляет предпочтительно от 1,0% по массе или более до 2,0% по массе или менее и более предпочтительно от 1,3% по массе или более до 1,6% по массе или менее, в расчете на общее содержание частиц гидрата алюминия и тонкодисперсного оксида алюминия.
Кремнезем для применения в слое для приема краски грубо разделяют на тип, полученный влажным способом, и тип, полученный сухим способом (газофазным способом), в соответствии со способом его изготовления. В качестве влажного способа известен способ, который включает образование активированного кремнезема кислотным расщеплением силиката, его умеренную полимеризацию и его последующее агрегирование и осаждение, чтобы тем самым получить водный кремнезем. С другой стороны, в качестве сухого способа (газофазного способа) известен способ получения безводного кремнезема высокотемпературным газофазным гидролизом галогенированного кремния (пламенным гидролизом) или термическим восстановлением-выпариванием кварцевого песка и кокса посредством электрической дуги в электропечи с последующим окислением полученного вещества воздухом (электродуговым процессом). В данном изобретении предпочтительно используют кремнезем, полученный сухим способом (газофазным способом), (далее в данном документе также называемый «тонкодисперсным кремнеземом»). Это обусловлено тем, что тонкодисперсный кремнезем имеет особенно большую удельную поверхность и поэтому способность к впитыванию краски является особенно высокой, а показатель преломления является низким и поэтому слою для приема краски может быть придана прозрачность, и получают хорошие характеристики проявления цвета. Конкретные примеры тонкодисперсного кремнезема включают Aerosil (производства компании Nippon Aerosil Co., Ltd.) и Reolosil QS (производства компании Tokuyama Corporation).
2
2
2
2
В данном изобретении удельная поверхность тонкодисперсного кремнезема, определенная методом по БЭТ, составляет предпочтительно от 50 м/г или более до 400 м/г или менее и более предпочтительно от 200 м/г или более до 350 м/г или менее.
В данном изобретении тонкодисперсный кремнезем предпочтительно используют для жидкого покровного материала для формирования слоя для приема краски в состоянии, когда тонкодисперсный кремнезем диспергирован диспергирующим агентом. Размер частиц тонкодисперсного кремнезема в диспергированном состоянии составляет предпочтительно 500 нм или менее и более предпочтительно 200 нм или менее. Размер его частиц более предпочтительно составляет 30 нм или более. Размер частиц тонкодисперсного кремнезема в диспергированном состоянии может быть измерен методом динамического рассеяния света.
Соединение циркония
2
2
2
2
2
2
Содержание соединения циркония в слое для приема краски составляет предпочтительно 0,2 ммоль/м или более и более предпочтительно 0,4 ммоль/м или более, с точки зрения устойчивости к царапанию. Содержание соединения циркония составляет предпочтительно 1,2 ммоль/м или менее и более предпочтительно 0,8 ммоль/м или менее, с точки зрения характеристик проявления цвета получаемого изображения. Содержание соединения циркония в слое для приема краски особенно предпочтительно составляет от 0,4 ммоль/м или более до 0,8 ммоль/м или менее.
В данном изобретении примеры соединения циркония включают оксиацетат циркония, оксихлорид циркония, карбонат циркония-аммония, хлорид-оксигидроксид циркония и т.п. Один или два его вида или более могут быть использованы при необходимости. Среди указанных выше материалов предпочтительно используют карбонат циркония-аммония.
Соль аммония
В данном изобретении соль аммония также включает органическую соль аммония. Конкретные примеры соли аммония включают соли летучих аминов, таких как аммиак, метиламин, диметиламин и триметиламин, и кислот, таких как угольная кислота, хлористоводородная кислота и уксусная кислота. Один или два ее вида или более могут быть использованы при необходимости. В данном изобретении вышеописанные соединение циркония и соль аммония могут быть включены в отдельности. Однако особенно предпочтительным является способ с включением аммониевой соли соединения циркония. В данном изобретении, когда включают аммониевую соль соединения циркония, это подразумевает, что включаются как соединение циркония, так и соль аммония. В частности, в качестве аммониевой соли соединения циркония предпочтительно используют карбонат циркония-аммония.
2
2
2
2
2
2
В данном изобретении содержание соли аммония в слое для приема краски составляет предпочтительно 0,2 ммоль/м или более и более предпочтительно 0,4 ммоль/м или более, с точки зрения устойчивости к царапанию и способности к впитыванию краски. Содержание составляет предпочтительно 2,0 ммоль/м или менее и более предпочтительно 0,8 ммоль/м или менее, с точки зрения сдерживания феномена, в котором полученное изображение расплывается с течением времени, т.е. так называемого расплывания со временем. Содержание соли аммония в слое для приема краски особенно предпочтительно составляет от 0,4 ммоль/м или более до 0,8 ммоль/м или менее. Поскольку соль аммония частично преобразуется в аммиак и т.п., чтобы улетучиваться, содержание соли аммония в слое для приема краски относится к содержанию соли аммония, которое остается в конечном счете в среде для печати. Поэтому содержание соли аммония в жидком покровном материале может отличаться от содержания соли аммония в слое для приема краски. В Примерах данного изобретения содержание соли аммония рассчитывали следующим способом. Вначале среду для печати, вырезанную при размере 2 см × 3 см, погружали в 1 мл воды, очищенной ионным обменом, на 10 минут при перемешивании. После этого среду для печати извлекали и затем оставшуюся жидкость анализировали ионной хроматографией, чтобы тем самым вычислить содержание соли аммония в слое для приема краски.
Гидроксикарбоновая кислота
В данном изобретении гидроксикарбоновая кислота относится к соединению, содержащему гидроксильную группу и карбоксильную группу и имеющему гидроксильную группу на α месте карбоксильной группы, также включает соль гидроксикарбоновой кислоты. Причина, почему требуется иметь гидроксильную группу на α месте карбоксильной группы, заключается в следующем. Гидроксикарбоновая кислота может регулировать реакционную способность соединения циркония посредством координирования с соединением циркония, однако, поскольку гидроксильная группа находится на α месте карбоксильной группы, координирующая сила по отношению к соединению циркония становится умеренной. Примеры гидроксикарбоновой кислоты включают гликолевую кислоту, молочную кислоту, винную кислоту, яблочную кислоту, гидроксимасляную кислоту, лимонную кислоту, глюконовую кислоту и т.п. Один или два ее вида или более могут быть использованы при необходимости. В частности, предпочтительной является винная кислота, с точки зрения устойчивости к царапанию.
2
2
2
2
2
2
Содержание гидроксикарбоновой кислоты в слое для приема краски составляет предпочтительно 0,02 ммоль/м или более и более предпочтительно 0,04 ммоль/м или более, с точки зрения устойчивости к царапанию. Содержание составляет предпочтительно 0,2 ммоль/м или менее и более предпочтительно 0,1 ммоль/м или менее, с точки зрения сдерживания расплывания со временем. Содержание гидроксикарбоновой кислоты в слое для приема краски особенно предпочтительно составляет от 0,04 ммоль/м или более до 0,1 ммоль/м или менее.
Содержание гидроксикарбоновой кислоты в слое для приема краски составляет предпочтительно 0,01 или более и более предпочтительно 0,02 или более от содержания соединения циркония, с точки зрения устойчивости к царапанию и характеристик проявления цвета получаемого изображения. Содержание составляет предпочтительно 0,3 или менее и более предпочтительно 0,1 или менее, с точки зрения сдерживания расплывания со временем.
2
2
2
2
Содержание (ммоль/м) соли аммония предпочтительно находится в интервале от 10 раз или более и 20 раз или менее по отношению к содержанию (ммоль/м) гидроксикарбоновой кислоты в слое для приема краски. Посредством установления содержаний в вышеуказанном интервале реакционная способность соединения циркония и коллоидного кремнезема регулируется умеренным образом, и сила их связи дополнительно увеличивается, так что устойчивость к царапанию повышается. Когда содержится аммониевая соль соединения циркония, содержание (ммоль/м) соли аммония может быть вычислено как содержание (ммоль/м) аммониевой соли соединения циркония.
Связующее
В данном изобретении предпочтительно, чтобы слой для приема краски содержал связующее. В данном изобретении связующее относится к материалу, способному к связыванию неорганических частиц, таких как коллоидный кремнезем, чтобы сформировать покровную пленку.
В данном изобретении содержание связующего в слое для приема краски составляет предпочтительно 50% по массе или менее и более предпочтительно 30% по массе или менее от содержания всех неорганических частиц, включая коллоидный кремнезем, с точки зрения способности к впитыванию краски. Его доля составляет предпочтительно 5,0% по массе или более и более предпочтительно 8,0% по массе или более, с точки зрения характеристик связывания слоя для приема краски.
Примеры связующего включают производные крахмала, такие как окисленный крахмал, этерифицированный крахмал и фосфорилированный крахмал; производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза и гидроксиэтилцеллюлоза; казеин, желатин, соевый белок, поливиниловый спирт и их производные; поливинилпирролидон; смолу на основе малеинового ангидрида; конъюгированный полимерный латекс, такой как стирол-бутадиеновый сополимер и метилметакрилат-бутадиеновый сополимер; акриловый полимерный латекс, такой как полимеры акрилата и метакрилата; виниловый полимерный латекс, такой как этилен-винилацетатный сополимер; модифицированный функциональной группой полимерный латекс вышеуказанных полимеров мономеров, содержащих функциональные группы, такие как карбоксильные группы; связующие, полученные катионизацией вышеуказанных полимеров катионными группами; связующие, полученные катионизацией поверхностей вышеуказанных полимеров катионогенными поверхностно-активными веществами; связующие, полученные полимеризацией мономеров, составляющих вышеуказанные полимеры, в присутствии катионного поливинилового спирта таким образом, чтобы диспергировать поливиниловый спирт на поверхностях полимера; связующие, полученные полимеризацией мономеров, составляющих вышеуказанные полимеры, в жидкой суспензии/дисперсии катионных коллоидных частиц таким образом, чтобы диспергировать катионные коллоидные частицы на поверхностях полимера; водные связующие, такие как термоотверждающаяся синтетическая смола, например меламиновая смола и карбамидная смола; полимеры и сополимеры акрилата и метакрилата, такие как поли(метилметакрилат); и синтетическую смолу, такую как полиуретановая смола, ненасыщенная полиэфирная смола, сополимер винилхлорида и винилацетата, поливинилбутираль и алкидная смола. Один или два вида или более этих связующих могут быть использованы при необходимости.
Среди вышеуказанных связующих особенно предпочтительно используют поливиниловый спирт и производные поливинилового спирта. Примеры производного поливинилового спирта включают катион-модифицированный поливиниловый спирт, анион-модифицированный поливиниловый спирт, поливиниловый спирт, модифицированный силанолом, поливинилацеталь и т.п. В качестве катион-модифицированного поливинилового спирта предпочтительными являются, например, поливиниловые спирты, имеющие аминогруппы от первичной до третичной или группу четвертичного аммония в основной цепи или боковой цепи поливинилового спирта, описанные в выложенном патенте Японии № 61-10483.
Поливиниловый спирт может быть синтезирован омылением поливинилацетата. Степень омыления поливинилового спирта составляет предпочтительно от 80 мол.% или более до 100 мол.% или менее и более предпочтительно от 85 мол.% или более до 98 мол.% или менее. Степень омыления представляет собой долю числа молей гидроксильных групп, образованных реакцией омыления, когда поливинилацетат омыляют, чтобы получить поливиниловый спирт, и является величиной, измеренной способом, описанным в JIS-K6726. Средняя степень полимеризации поливинилового спирта составляет предпочтительно 2000 или более и более предпочтительно от 2000 или более до 5000 или менее. В данном изобретении в качестве средней степени полимеризации используют средневискозиметрическую степень полимеризации, определенную методом, описанным в JIS-K6726 (1994).
При приготовлении жидкого покровного материала для формирования слоя для приема краски предпочтительным является применение поливинилового спирта и производного поливинилового спирта в форме водного раствора. В этом случае содержание твердого вещества поливинилового спирта или производного поливинилового спирта в водном растворе составляет предпочтительно от 3% по массе или более до 20% по массе или менее.
Сшивающий агент
В данном изобретении предпочтительно, чтобы слой для приема краски содержал сшивающий агент. Примеры сшивающего агента включают альдегидные соединения, меламиновые соединения, изоцианатные соединения, соединения циркония, амидные соединения, соединения алюминия, борные кислоты, соли борных кислот и т.п. Один или два вида или более этих сшивающих агентов могут быть использованы при необходимости. В частности, при применении поливинилового спирта и производного поливинилового спирта в качестве связующего среди указанных выше сшивающих агентов предпочтительно используют борную кислоту и соли борной кислоты.
3
3
Примеры борной кислоты включают ортоборную кислоту (HBO), метаборную кислоту и диборную кислоту. В качестве соли борной кислоты предпочтительными являются водорастворимые соли вышеуказанных борных кислот. Примеры соли борной кислоты включают соли щелочных металлов и борных кислот, такие как натриевые соли и калиевые соли борных кислот; соли щелочно-земельных металлов и борных кислот, такие как магниевые соли борных кислот и кальциевые соли борных кислот; аммониевые соли борных кислот и т.п. Среди этих борных кислот и солей борных кислот предпочтительным является применение ортоборной кислоты, с точки зрения стабильности с течением времени раствора материала покрытия и эффекта сдерживания образования трещин.
Количество применяемого сшивающего агента может быть отрегулировано подходящим образом в соответствии с условиями изготовления и т.п. В данном изобретении содержание сшивающего агента в слое для приема краски составляет предпочтительно от 1,0% по массе или более до 50% по массе или менее и более предпочтительно от 5% по массе или более до 40% по массе или менее в расчете на содержание связующего.
Когда связующим является поливиниловый спирт, а сшивающий агент является по меньшей мере одним его видом, выбранным из борных кислот и солей борных кислот, общее содержание борной кислоты и соли борной кислоты составляет предпочтительно от 5% по массе или более до 30% по массе или менее от содержания поливинилового спирта в слое для приема краски.
Другие добавки
В данном изобретении слой для приема краски может содержать другие добавки, иные, чем вышеописанные вещества. Конкретные примеры добавок включают регуляторы pH, загустители, улучшители текучести, противовспенивающие агенты, ингибиторы пенообразования, поверхностно-активные вещества, антиадгезионные агенты, пенетранты, цветные пигменты, цветные красители, флуоресцентные добавки для придания блеска, абсорбенты ультрафиолетового излучения, антиоксиданты, антисептики, противогрибковые агенты, гидрофобизирующие добавки, агенты для фиксирования красителя, отверждающие агенты и материалы, стойкие против атмосферных воздействий.
2
2
В данном изобретении содержание соли щелочного металла в слое для приема краски является предпочтительно более низким, с точки зрения сдерживания расплывания со временем. Содержание соли щелочного металла в слое для приема краски составляет предпочтительно 1,0 ммоль/м или менее и более предпочтительно 0,5 ммоль/м или менее. Соль щелочного металла может содержаться в слое для приема краски в качестве примесей различных материалов для применения в жидком покровном материале для формирования слоя для приема краски.
Промежуточный слой
В данном изобретении промежуточный слой может быть представлен между основой и слоем для приема краски. Посредством представления промежуточного слоя адгезия между основой и слоем для приема краски может быть улучшена. Промежуточный слой предпочтительно содержит водорастворимую полиэфирную смолу, желатин, поливиниловый спирт и т.п. Толщина промежуточного слоя составляет предпочтительно от 0,01 мкм или более до 5 мкм или менее.
Тыльный покровный слой
В данном изобретении тыльный покровный слой может быть предоставлен на поверхности основы, противоположной той поверхности, на которой размещен слой для приема краски. Посредством предоставления тыльного покровного слоя могут быть улучшены удобство в обращении, пригодность к перемещению и устойчивость к царапанию при перемещении при непрерывной печати в случае укладывания большого числа листов в стопу. Тыльный покровный слой предпочтительно содержит белый пигмент, связующее и т.п.
Способ изготовления среды для печати
В данном изобретении способ изготовления среды для печати является предпочтительно способом, включающим процесс изготовления основы, процесс приготовления жидкого покровного материала для формирования слоя для приема краски и процесс нанесения жидкого покровного материала для формирования слоя для приема краски на основу. Далее в данном документе описан способ изготовления среды для печати.
Способ изготовления основы
В данном изобретении в качестве способа изготовления бумаги-основы может быть применен обычно используемый способ производства бумаги. Примеры бумагоделательной машины включают длинносеточную бумагоделательную машину, круглосеточную бумагоделательную машину, барабанную бумагоделательную машину и двусторонне-сеточную бумагоделательную машину. Для того чтобы улучшить гладкость поверхности бумаги-основы, может быть выполнена поверхностная обработка посредством приложения тепла и давления во время процесса производства бумаги или после процесса производства бумаги. Конкретные примеры способа обработки поверхности включают обработку каландром, такую как машинное каландрирование и сверхкаландрирование.
Примеры способа предоставления слоя смолы на бумаге-основе, т.е. способа нанесения на бумагу-основу покровного слоя смолы, включают способ с экструдированием расплава, влажное ламинирование, сухое ламинирование и т.п. Среди указанных выше способов предпочтительным является способ с экструдированием расплава, в котором расплавленную смолу выдавливают на одну поверхность или обе поверхности бумаги-основы для нанесения покрытия. В качестве способа с экструдированием расплава широкое применение получил способ приведения в контакт и прижатия перемещаемой бумаги-основы и смолы, выдавленной из экструзионной головки, на участке контакта между прижимным роликом и охлаждающим валиком, чтобы тем самым ламинировать бумагу-основу слоем смолы (далее в данном документе также называемый способом экструзионного нанесения покрытия). При предоставлении слоя смолы способом с экструдированием расплава предварительная обработка может быть выполнена таким образом, что адгезия бумаги-основы и слоя смолы увеличивается. Примеры предварительной обработки включают обработку кислотным травлением с применением смеси серной кислоты и хромовой кислоты, пламенную обработку с помощью газового пламени, обработку ультрафиолетовым облучением, обработку коронным разрядом, обработку тлеющим разрядом и обработку с нанесением фиксирующего покрытия с применением алкилтитаната и т.п. Среди указанных выше обработок обработка коронным разрядом является предпочтительной. В случае включения белого пигмента в слой смолы бумага-основа может быть покрыта смесью смолы и белого пигмента.
Способ формирования слоя для приема краски
В среде для печати по данному изобретению в качестве способа формирования слоя для приема краски на основе может быть указан, например, следующий способ. Вначале приготавливают жидкий покровный материал для формирования слоя для приема краски. Затем посредством нанесения жидкого покровного материала на основу и последующей его сушки может быть получена среда для печати по данному изобретению. В способе нанесения жидкого покровного материала могут быть использованы устройство для нанесения покрытий поливом, устройство для нанесения покрытий с применением экструзионной системы, устройство для нанесения покрытий с применением системы со скользящим питателем и т.п. Во время нанесения жидкий покровный материал может быть подогрет. Примеры способа сушки после нанесения включают способы с применением сушилок для сушки горячим воздухом, таких как линейная туннельная сушилка, дугообразная сушилка, сушилка с воздушной петлей и синусоидальная сушилка с воздушной подушкой, и способы с применением сушилки, использующей инфракрасное излучение, или микроволновой сушилки и т.п.
2
2
2
2
В данном изобретении предпочтительно первоначально наносить первый жидкий покровный материал, содержащий неорганические частицы, иные, чем коллоидный кремнезем, и связующее на основу и затем сушить его, после этого наносить второй жидкий покровный материал, содержащий коллоидный кремнезем, соединение циркония, соль аммония и гидроксикарбоновую кислоту, и затем сушить его. В этом случае наносимое количество первого жидкого покровного материала составляет предпочтительно от 5 г/м или более до 45 г/м или менее, в расчете на содержание сухого твердого вещества. Наносимое количество второго жидкого покровного материала составляет предпочтительно от 0,01 г/м или более до 0,5 г/м или менее, в расчете на содержание сухого твердого вещества. Посредством применения такого способа может быть эффективным образом сформирован слой для приема краски, в котором 90% или более коллоидного кремнезема, содержащегося в слое для приема краски, находится в области от 0 нм или более до 300 нм или менее по направлению глубины от внешней поверхности среды для печати.
Примеры
Далее в данном документе данное изобретение описано более подробно со ссылками на Примеры и Сравнительные примеры. Данное изобретение не ограничивается представленными ниже примерами без отклонения от объема данного изобретения. В представленных ниже примерах термин «часть(и)» относится к количеству по массе, если не указано иное.
Изготовление среды для печати
Изготовление основы
2
2
2
2
Смешивали 80 частей отбеленной крафт-целлюлозы древесины лиственных деревьев (LBKP), имеющей степень помола в показателях канадского стандарта Canadian Standard Freeness (CSF), составляющей 450 мл, 20 частей отбеленной крафт-целлюлозы древесины хвойных деревьев (NBKP), имеющей степень помола в показателях канадского стандарта Canadian Standard Freeness (CSF), составляющей 480 мл, 0,60 части катионизированного крахмала, 10 частей тяжелого карбоната кальция, 15 частей легкого карбоната кальция, 0,10 части алкилкетенового димера и 0,030 части катионоактивного полиакриламида, и затем добавляли воду таким образом, что содержание твердого вещества составляло 3,0% по массе, чтобы тем самым получить бумажную массу. Затем бумажную массу формовали в виде бумаги с применением длинносеточной бумагоделательной машины и после этого подвергали трехстадийному прессованию увлажненной массы при последующей сушке с помощью многоцилиндровой сушилки. После этого полученную бумагу импрегнировали водным раствором окисленного крахмала при применении клеильного пресса таким образом, чтобы содержание твердых веществ составляло 1,0 г/м после сушки, и затем сушили. Кроме того, полученную бумагу подвергали финишной обработке каландром, чтобы изготовить бумагу-основу, имеющую удельную массу 170 г/м, степень проклейки по Штеккигту 100 секунд, воздухопроницаемость 50 секунд, показатель гладкости по Бекку 30 секунд, жесткость по Герли 11,0 мН и толщину 100 мкм. После этого композицию смолы, содержащую 70 частей полиэтилена низкой плотности, 20 частей полиэтилена высокой плотности и 10 частей оксида титана, наносили на одну поверхность (определяемую как передняя поверхность) бумаги-основы таким образом, что количество сухого нанесенного материала составляло 25 г/м. Кроме того, композицию смолы, содержащую 50 частей полиэтилена высокой плотности и 50 частей полиэтилена низкой плотности, наносили на тыльную поверхность бумаги-основы таким образом, что количество сухого нанесенного материала составляло 25 г/м.
Приготовление жидкого покровного материала для формирования слоя для приема краски
Приготовление первого жидкого покровного материала 1-1
1,54 части полидиаллилдиметиламингидрохлорида: SHALLOL DC902P (производства компании Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., содержание твердого вещества 50% по массе) добавляли к 79,23 части воды, очищенной ионным обменом. 19,23 части тонкодисперсного кремнезема AEROSIL 300 (производства компании EVONIK Industries A.G.) добавляли в небольшом количестве при перемешивании водного раствора (количественное отношение тонкодисперсного кремнезема к полидиаллилдиметиламингидрохлориду: 100:4) с помощью смесителя-гомогенизатора Т.К. homomixer MARK II 2.5 (производства компании Tokusyu Kika Kogyo Co., Ltd.) при скорости вращения 3000 об/мин. Кроме того, обработку выполняли дважды с помощью Nanomizer (производства компании Yoshida Kikai Co., Ltd.), чтобы приготовить жидкую дисперсию тонкодисперсного кремнезема с содержанием твердого вещества 20% по массе.
Поливиниловый спирт PVA 23 5 (производства компании Kuraray Co., Ltd.), имеющий средневискозиметрическую степень полимеризации 3500 и степень омыления 88 мол.%, растворяли в воде, очищенной ионным обменом, чтобы приготовить водный раствор связующего, имеющий содержание твердого вещества 8,0% по массе.
Ацетат циркония ZA-30 (производства компании Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd., содержание твердого вещества 30% по массе), который являлся водорастворимой солью многовалентного металла, и водный раствор связующего (содержание твердого вещества 8,0% по массе), приготовленного, как указано выше, смешивали с жидкой дисперсией тонкодисперсного кремнезема, приготовленного, как указано выше, в количествах 2,0 части и 20,0 частей соответственно, в расчете на содержание твердого вещества, на 100 частей содержания твердого вещества тонкодисперсного кремнезема, содержащегося в жидкой дисперсии тонкодисперсного кремнезема, чтобы получить смешанный раствор. После этого водный раствор ортоборной кислоты (содержание твердого вещества 5% по массе), который являлся сшивающим агентом, смешивали с полученным смешанным раствором в количестве 20,0 частей, в расчете на содержание твердого вещества, на 100 частей содержания твердого вещества поливинилового спирта, содержащегося в смешанном растворе. Кроме того, поверхностно-активное вещество Surfinol 465 (производства компании Nissin Chemical Co., Ltd.) добавляли к нему в количестве 0,1% по массе, в расчете на общую массу раствора материала покрытия, чтобы получить раствор первого покровного материала 1-1.
Приготовление первого жидкого покровного материала 1-2
1,65 части метансульфоновой кислоты добавляли в качестве пептизирующей кислоты к 333 частям воды, очищенной ионным обменом. 100 частей гидрата алюминия DISPERAL HP14 (производства компании Sasol) добавляли в небольшом количестве при перемешивании водного раствора с помощью смесителя-гомогенизатора Т.К. homomixer MARK II 2.5 (производства компании Tokusyu Kika Kogyo Co., Ltd.) при скорости вращения 3000 об/мин. После завершения добавления смесь дополнительно перемешивали в течение 30 минут, чтобы тем самым приготовить жидкую дисперсию гидрата алюминия с содержанием твердого вещества 23% по массе.
Поливиниловый спирт PVA 235 (производства компании Kuraray Co., Ltd.), имеющий средневискозиметрическую степень полимеризации 3500 и степень омыления 88 мол.%, растворяли в воде, очищенной ионным обменом, чтобы приготовить водный раствор связующего, имеющий содержание твердого вещества 8,0% по массе.
Ацетат циркония ZA-30 (производства компании Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd., содержание твердого вещества 30% по массе), который являлся водорастворимой солью многовалентного металла, и водный раствор связующего (содержание твердого вещества 8,0% по массе), приготовленного, как указано выше, смешивали с жидкой дисперсией гидрата алюминия, приготовленного, как указано выше, в количествах 2,0 части и 9,0 частей соответственно, в расчете на содержание твердого вещества, на 100 частей содержания твердого вещества гидрата алюминия, содержащегося в жидкой дисперсии гидрата алюминия, чтобы получить смешанный раствор. После этого водный раствор ортоборной кислоты (содержание твердого вещества 5% по массе), который являлся сшивающим агентом, смешивали с полученным смешанным раствором в количестве 20,0 частей, в расчете на содержание твердого вещества, на 100 частей содержания твердого вещества поливинилового спирта, содержащегося в смешанном растворе. Кроме того, поверхностно-активное вещество Surfinol 465 (производства компании Nissin Chemical Co., Ltd.) добавляли к нему в количестве 0,1% по массе, в расчете на общую массу раствора материала покрытия, чтобы получить раствор второго покровного материала 1-2.
Приготовление второго жидкого покровного материала
Жидкую дисперсию коллоидного кремнезема, описанную далее, соединение циркония и гидроксикарбоновую кислоту смешивали таким образом, что величина, в частях, содержания твердого вещества каждой смеси являлась величиной, представленной в Таблице 1. В качестве жидкой дисперсии коллоидного кремнезема были использованы те, что представлены в Таблице 2. В качестве карбоната циркония-аммония был использован AC-7 (производства компании DAIICHI KIGENSO KAGAKU KOGYO CO., LTD.).
Таблица 1Условия приготовления второго жидкого покровного материала
Второй жидкий покровный материал №
Жидкая дисперсия коллоидного кремнезема
Соединение циркония
Гидроксикарбоновая кислота
Вид
Средний размер первичных частиц (нм)
Содержание (части)
Вид
Содержание (части)
Вид
Содержание (части)
Жидкий покровный материал 2-1
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-2
Snowtex20L
45
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-3
SnowtexYL
75
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-4
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
25
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-5
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
50
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-6
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
100
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-7
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
150
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-8
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
3
Жидкий покровный материал 2-9
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
5
Жидкий покровный материал 2-10
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
15
Жидкий покровный материал 2-11
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
25
Жидкий покровный материал 2-12
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
Гликолевая кислота
7
Жидкий покровный материал 2-13
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
Молочная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-14
Snowtex 20
15
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-15
MP1040
100
100
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-16
PL-3L
35
20
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-17
PL-3L
35
200
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-18
PL-3L
35
500
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-19
PL-3L
35
100
Ацетат циркония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-20
PL-3L
35
100
Нитрат циркония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-21
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
Уксусная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-22
PL-3L
35
100
Карбонат циркония-аммония
75
-
0
Жидкий покровный материал 2-23
PL-3L
35
100
-
0
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-24
-
-
0
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Жидкий покровный материал 2-25
PL-3L
35
700
Карбонат циркония-аммония
75
Винная кислота
7
Таблица 2Вид жидкой дисперсии коллоидного кремнезема
Наименование продукта
Наименование производителя
Средний размер первичных частиц (нм)
PL-3L
Fuso Chemical Co., Ltd.
35
Snowtex20L
Nissan Chemical Industries
45
SnowtexYL
75
Snowtex20
15
MP1040
100
Изготовление среды для печати
2
2
Среды для печати изготавливали указанным ниже образом при применении основы, первого жидкого покровного материала и второго жидкого покровного материала, полученных, как указано выше. Комбинацию первого жидкого покровного материала и второго жидкого покровного материала, которые были использованы, наносимое количество (г/м) коллоидного кремнезема в слое для приема краски, содержание (ммоль/м) каждого материала в слое для приема краски и их соотношение (разы), степень присутствия (%) коллоидного кремнезема, находящегося в области от 0 нм или более до 300 нм или менее от внешней поверхности, и степень присутствия (%) коллоидного кремнезема, находящегося в области от 0 нм или более до 100 нм или менее от внешней поверхности, определяли и рассчитывали методами, описанными выше. Результаты представлены в таблицах 3 и 4.
Примеры с 1 по 19 и Сравнительные примеры с 1 по 7
2
Первый жидкий покровный материал, нагретый до 40°C, наносили на основу при применении скользящей головки таким образом, чтобы толщина пленки при высыхании составляла 40 мкм. Затем воздух с температурой 50°C и относительной влажностью 10% подавали к ней для сушки. После этого второй жидкий покровный материал наносили при применении рифленого валика таким образом, чтобы содержание (г/м) коллоидного кремнезема в слое для приема краски составляло определенную величину. Затем полученный материал сушили при температуре 50°C, получая тем самым среду для печати.
Сравнительный пример 8
Первый жидкий покровный материал и второй жидкий покровный материал наносили на основу при применении скользящей головки способом одновременного нанесения многослойного покрытия. Затем воздух с температурой 50°C и относительной влажностью 10% подавали к ней для сушки, получая тем самым среду для печати.
Таблица 3Условия изготовления среды для печати
Пример
Первый жидкий покровный материал
Второй жидкий покровный материал
Количество нанесенного коллоидного кремнезема в слое для приема краски (г/м<sup>2</sup>)
Прим. 1
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-1
0,10
Прим. 2
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-2
0,10
Прим. 3
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-3
0,10
Прим. 4
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-4
0,10
Прим. 5
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-5
0,10
Прим. 6
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-6
0,10
Прим. 7
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-7
0,10
Прим. 8
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-8
0,10
Прим. 9
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-9
0,10
Прим. 10
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-10
0,10
Прим. 11
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-11
0,10
Прим. 12
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-12
0,10
Прим. 13
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-13
0,10
Прим. 14
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-14
0,10
Прим. 15
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-15
0,10
Прим. 16
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-16
0,02
Прим. 17
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-17
0,20
Прим. 18
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-18
0,50
Прим. 19
Жидкий покровный материал 1-2
Жидкий покровный материал 2-1
0,10
Сравн. пример 1
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-19
0,10
Сравн. пример 2
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-20
0,10
Сравн. пример 3
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-21
0,10
Сравн. пример 4
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-22
0,10
Сравн. пример 5
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-23
0,10
Сравн. пример 6
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-24
0
Сравн. пример 7
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-25
0,70
Сравн. пример 8
Жидкий покровный материал 1-1
Жидкий покровный материал 2-1
0,10
Таблица 4Величины физических свойств среды для печати
Пример
Содержание в слое для приема краски (ммоль/м<sup>2</sup>)
Доля содержания в слое для приема краски (ммоль/м<sup>2</sup>) (разы)
Степень присутствия коллоидного кремнезема, находящегося в области от 0 нм или более до 300 нм или менее от внешней поверхности (%)
Степень присутствия коллоидного кремнезема, находящегося в области от 0 нм или более до 100 нм или менее от внешней поверхности (%)
Соединение циркония
Соль аммония
Гидроксикарбоновая кислота
Соединение циркония/гидроксикарбоновая кислота
Соль аммония/гидроксикарбоно-вая кислота
Прим. 1
2,26
0,59
0,05
0,02
13
100
100
Прим. 2
2,26
0,59
0,05
0,02
13
100
100
Прим. 3
2,26
0,59
0,05
0,02
13
100
100
Прим. 4
1,85
0,20
0,05
0,03
4
100
100
Прим. 5
2,06
0,39
0,05
0,02
8
100
100
Прим. 6
2,46
0,78
0,05
0,02
17
100
100
Прим. 7
2,87
1,18
0,05
0,02
25
100
100
Прим. 8
2,26
0,59
0,02
0,01
29
100
100
Прим. 9
2,26
0,59
0,03
0,01
18
100
100
Прим. 10
2,26
0,59
0,10
0,04
6
100
100
Прим. 11
2,26
0,59
0,17
0,07
4
100
100
Прим. 12
2,26
0,59
0,09
0,04
6
100
100
Прим. 13
2,26
0,59
0,08
0,03
8
100
100
Прим. 14
2,26
0,59
0,05
0,02
13
100
100
Прим. 15
2,26
0,59
0,05
0,02
13
100
100
Прим. 16
2,26
0,59
0,05
0,02
13
100
100
Прим. 17
2,26
0,59
0,05
0,02
13
100
100
Прим. 18
2,26
0,59
0,05
0,02
13
90
30
Прим. 19
2,26
0,59
0,047
0,02
13
100
100
Сравн. пример 1
2,26
0
0,05
0,02
-
100
100
Сравн. пример 2
2,26
0
0,05
0,02
-
100
100
Сравн. пример 3
2,26
0,59
0
0,00
-
100
100
Сравн. пример 4
2,26
0,59
0
0,00
-
100
100
Сравн. пример 5
1,65
0
0,05
0,03
-
100
100
Сравн. пример 6
2,26
0,59
0,05
0,02
13
0
0
Сравн. пример 7
2,26
0,59
0,05
0,02
13
75
25
Сравн. пример 8
2,26
0,59
0,05
0,02
13
75
25
Оценка
В каждой из представленных ниже оценок, когда изображение печатают на среде для печати, печать выполняли посредством струйного печатающего устройства PIXUS MP990 (производства компании CANON KABUSHIKI KAISHA), к которому был присоединен чернильный картридж BCI-321 (производства компании CANON KABUSHIKI KAISHA) при условиях с температурой 23°C и относительной влажностью 50%. В вышеуказанном струйном печатающем устройстве изображение, напечатанное при условиях, когда одну каплю краски примерно 11 нг добавляли к единичной области (1/600 дюйма × 1/600 дюйма) при разрешении 600 точек/дюйм × 600 точек/дюйм, определяют как изображение с нормой печати 100%.
Оценка глянцевитости
Глянец при 60° сред для печати измеряли методом, описанным в JIS-Z8741, при применении гляриметра VG-2000 (производства компании Nippon Denshoku Industries Co., LTD.) и затем глянцевитость оценивали на основании приведенных ниже критериев. Критериями оценки являются следующие. В данном изобретении A по С в приведенных ниже критериях оценки являются предпочтительными уровнями, а D и E являются недопустимыми уровнями. Результаты оценки представлены в Таблице 5.
A: Глянец при 60° составлял 60% или более.
B: Глянец при 60° составлял 50% или более и менее чем 60%.
C: Глянец при 60° составлял 40% или более и менее чем 50%.
D: Глянец при 60° составлял 30% или более и менее чем 40%.
E: Глянец при 60° составлял менее чем 30%.
Оценка устойчивости к царапанию
Устойчивость к царапанию сред для печати оценивали при применении тестера для испытания на истирание Gakushin-Type Rubbing Tester II (производства компании TESTER SANGYO CO., LTD) в соответствии с JIS-L0849. Более конкретно, оценку выполняли следующим образом. Каждую среду для печати помещали на вибрационный столик тестера для испытания на истирание таким образом, что сторона со слоем для приема краски была обращена вверх. Затем фрикционный элемент, к которому была присоединена салфетка Kim Towel и на котором был размещен груз 100 г, перемещали вперед и назад пять раз таким образом, чтобы протереть переднюю поверхность среды для печати. После этого измеряли глянец при 75° протертой области и области, которая не была протерта, и затем рассчитывали разность в глянце при 75° [= (глянец при 75° протертой области) - (глянец при 75° области, которая не была протерта)]. Поскольку протертая область обладает такой тенденцией, что, когда устойчивость к царапанию среды для печати ниже, глянец при 75° становится выше, то поэтому разница в глянце при 75° становится больше. Глянец при 75° измеряли методом, описанным в JIS-Z8741. Критериями оценки являются следующие. В данном изобретении A по С в приведенных ниже критериях оценки являются предпочтительными уровнями, а D и E являются недопустимыми уровнями. Результаты оценки представлены в Таблице 5.
A: Разница в глянце при 75° составляла менее чем 5%.
B: Разница в глянце при 75° составляла 5% или более и менее чем 10%.
C: Разница в глянце при 75° составляла 10% или более и менее чем 15%.
D: Разница в глянце при 75° составляла 15% или более и менее чем 20%.
E: Разница в глянце при 75° составляла 20% или более.
Оценка способности к впитыванию краски
На средах для печати четыре зеленых сплошных изображения с нормами печати 200%, 250%, 300% и 350% печатали при применении струйного печатающего устройства, описанного выше. Посредством визуального подтверждения того, происходит ли явление наплыва в полученных изображениях, оценивали способность к впитыванию краски. Явление наплыва является феноменом, в котором капли краски перед впитыванием в среду для печати объединяются одни с другими и который, как известно, имеет высокую взаимосвязь со способностью к впитыванию краски. Более конкретно, когда явление наплыва не происходит в изображениях, имеющих высокую норму печати, это может быть определено как то, что способность к впитыванию краски среды для печати является высокой. Критериями оценки являются следующие. Результаты оценки представлены в Таблице 5.
A: Даже в изображении с нормой печати 350% явление наплыва не происходит.
B: В изображении с нормой печати 350% явление наплыва происходит, однако в изображении с нормой печати 300% явление наплыва не происходит.
C: В изображении с нормой печати 300% явление наплыва происходит, однако в изображении с нормой печати 250% явление наплыва не происходит.
D: В изображении с нормой печати 250% явление наплыва происходит, однако в изображении с нормой печати 200% явление наплыва не происходит.
E: Даже в изображении с нормой печати 200% явление наплыва происходит.
Оценка расплывания со временем
Букву «А» (20 точек) белого цвета (краска не подавалась) на синем фоне печатали при применении голубого цвета и пурпурного цвета посредством струйного печатающего устройства на каждой среде для печати в режиме «Glossy pro, Platinum grade, No color correction». В этом случае норму печати голубого цвета устанавливали при 150%, норму печати пурпурного цвета устанавливали при 150%. Полученные изображения хранили в течение одной недели при условиях, когда температура составляла 30°C и относительная влажность составляла вплоть до 80%, затем белую часть изображений обследовали визуально, чтобы оценить влагостойкость изображений. Критериями оценки являются следующие. Результаты оценки представлены в Таблице 5.
A: Растекание краски в белую часть изображения не наблюдалось.
B: A: Растекание краски в белую часть изображения наблюдалось в некоторой степени, однако являлось незначительным.
C: Растекание краски в белую часть изображения наблюдалось, однако линейная ширина белой части составляла половину или более от ее величины перед испытанием на хранение.
D: Растекание краски в белую часть изображения наблюдалось и линейная ширина белой части составляла менее половины от ее величины перед испытанием на хранение.
E: Растекание краски в белую часть изображения наблюдалось как значительное и первоначальную букву было невозможно распознать.
Таблица 5Результаты оценки
Пример
Результаты оценки
Глянцевитость
Устойчивость к царапанию
Способность к впитыванию краски
Расплывание со временем
Прим. 1
A
А
A
A
Прим. 2
A
А
A
A
Прим. 3
A
В
A
A
Прим. 4
В
С
С
A
Прим. 5
В
В
В
A
Прим. 6
A
А
A
В
Прим. 7
A
А
A
С
Прим. 8
A
В
A
A
Прим. 9
A
А
A
A
Прим. 10
A
А
A
В
Прим. 11
A
А
A
С
Прим. 12
A
В
A
A
Прим. 13
A
В
A
A
Прим. 14
A
А
С
A
Прим. 15
В
С
A
A
Прим. 16
В
В
A
A
Прим. 17
A
А
В
A
Прим. 18
A
А
С
A
Прим. 19
A
С
A
A
Сравн. пример 1
В
D
D
A
Сравн. пример 2
В
D
D
A
Сравн. пример 3
В
D
A
A
Сравн. пример 4
В
D
A
A
Сравн. пример 5
D
Е
E
A
Сравн. пример 6
Е
Е
A
A
Сравн. пример 7
А
А
D
A
Сравн. пример 8
А
D
A
A
Несмотря на то что данное изобретение описано здесь со ссылками на типичные варианты осуществления, следует понимать, что данное изобретение не ограничивается этими описанными типичными вариантами осуществления. Объем представленной ниже формулы изобретения представляет наиболее широкое толкование, с тем чтобы охватывать все такие модификации, эквивалентные структуры и функции.