记录介质的制作方法

记录介质的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种记录介质。记录介质包括基材和墨接收层。所述墨接收层包含氧化铝颗粒、二氧化硅颗粒和粘结剂。当从表面侧向基材侧进行蚀刻时，通过X射线光电子光谱法进行的记录介质的组成分析提供，在0分钟的蚀刻时间时Si元素的存在量相对于Al元素与Si元素的合计存在量的比例为10原子％-90原子％，和在5分钟的蚀刻时间时Si元素的存在量相对于Al元素与Si元素的合计存在量的比例为50原子％以上。
【专利说明】记录介质

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种记录介质。

【背景技术】
[0002] 随着近来采用喷墨记录设备等实现高速图像记录，除高的图像的显色性外，对于 在其上提供墨的记录介质，还期望高的墨吸收性。此外，由于高速输送记录介质时可能向记 录介质施加强大的力，因此还期望记录介质具有高耐擦伤性。
[0003] 迄今为止，基于改进记录介质的墨吸收性和耐擦伤性的目的，已经研究了使用具 有硅醇基的聚乙烯醇（以下也称作"硅醇改性PVA"）作为墨接收层的粘结剂的记录介质 (参见日本专利特开 11-129611、2013-022733、2010-099991 和 2010-100976)。日本专利特 开11-129611、2013-022733、2010-099991和2010-100976公开了包括含有作为无机颗粒的 胶体二氧化硅和硅醇改性PVA的墨接收层的记录介质。


【发明内容】

[0004] 根据本发明方面的记录介质包括基材和墨接收层。所述墨接收层包含氧化铝颗 粒、二氧化硅颗粒和粘结剂。当采用氩气在施加25. 6W(4kVX6. 4 μ A)功率下以45度的蚀 刻角沿基本垂直于记录介质的表面的方向从表面侧向基材侧进行蚀刻时，通过X射线光电 子光谱法进行的记录介质的组成分析提供了，在0分钟的蚀刻时间时Si元素的存在量相对 于Al元素与Si元素的合计存在量的比例为10原子％ -90原子％，和在5分钟的蚀刻时间 时Si元素的存在量相对于Al元素与Si元素的合计存在量的比例为50原子％以上。
[0005] 根据本发明的该方面，可提供具有高耐擦伤性和高墨吸收性以及具有良好的图像 的显色性的记录介质。
[0006] 本发明的进一步特征将通过以下参考附图的示例性实施方案的描述变得显而易 见。

【专利附图】

【附图说明】
[0007] 图1是阐述本发明中通过X射线光电子光谱法的组成分析的分析方法的示意图。
[0008] 图2是显示本发明中通过X射线光电子光谱法的组成分析结果的例子的图。

【具体实施方式】
[0009] 根据本发明的发明人进行的研究，尽管在日本专利特开11-129611、2013-022733、 2010-099991和2010-100976中描述的记录介质已经改进了耐擦伤性并改进了墨吸收性， 但耐擦伤性和墨吸收性仍未达到近年来期望的水平。另外，图像的显色性有时也较低。 [0010] 本发明提供具有高耐擦伤性和高墨吸收性并具有良好的图像的显色性的记录介 质。
[0011] 以下将采用具体实施方案详细描述本发明。
[0012] 本发明的发明人首先关注了在墨接收层中使用的无机颗粒的类型并进行了研究。 结果，发现为了改进墨吸收性和图像的显色性，使用氧化铝颗粒或二氧化硅颗粒作为无机 颗粒是重要的。其原因在于氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒易于形成吸墨的多孔结构，和这些 颗粒具有高透明性，从而不易于损害图像的显色性。
[0013] 然而，当单独使用氧化铝颗粒或二氧化硅颗粒时，根据各颗粒的性质，有时不能获 得耐擦伤性、墨吸收性和图像的显色性。具体地，在单独使用氧化铝颗粒作为墨接收层中的 无机颗粒的情况下，氧化铝颗粒受到应力时容易形变，可能不会获得足够的耐擦伤性。另一 方面，二氧化硅颗粒具有当颗粒受到与氧化铝颗粒相当的应力时，二氧化硅颗粒不易变形 的性质。因此，在单独使用二氧化硅颗粒作为墨接收层中的无机颗粒的情况下，耐擦伤性相 对较高。然而，墨吸收性和图像的显色性劣于单独使用氧化铝颗粒的情况。
[0014] 因此，本发明的发明人研究了组合使用氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒的方法。然而， 在将氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒均匀分散于墨接收层的情况下，尽管与单独使用氧化铝颗 粒或二氧化硅颗粒的情况相比，改进了耐擦伤性、墨吸收性和图像的显色性，但不能以高水 平获得这二种效果。
[0015] 接着，本发明的发明人关注了氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒在墨接收层中的分布状 态，并进行了研究。具体地，对于包括具有多种颗粒的分布状态的墨接收层的记录介质，研 究了分布与上述三种效果之间的关系。如下评价墨接收层中氧化铝颗粒与二氧化硅颗粒的 分布状态。当从记录介质的表面侧向基材侧进行蚀刻时，通过X射线光电子光谱法进行组 成分析。然后计算Si元素的存在量相对于Al元素与Si元素的合计存在量的比例（Si元 素/Al元素+Si元素）。以下描述该组成分析的细节，如测量条件。
[0016] 结果，发现在0分钟的蚀刻时间时比例Si元素/Al元素+Si元素为10原子％ -90 原子％，和在5分钟的蚀刻时间时为50原子％以上的记录介质，可以高水平获得所述三种 效果。
[0017] 在"0分钟的蚀刻时间"时的比例Si元素/Al元素+Si元素表示记录介质最外表 面（墨接收层）上氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒的分布。在"5分钟的蚀刻时间"时的比例 Si元素/Al元素+Si元素表示仅在记录介质最外层表面（墨接收层）内部（在基材侧）的 区域中氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒的分布。具体地，比值含义如下。在能够以高水平获得 三种效果的记录介质的墨接收层中，在墨接收层的最外表面上，氧化铝颗粒和二氧化硅颗 粒以特定比例共存。在仅在最外表面内部的区域中，氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒具有其中 二氧化硅颗粒的量与氧化铝颗粒的量相同，或二氧化硅颗粒的量大于氧化铝颗粒的量的分 布。尽管当墨接收层具有氧化铝颗粒与二氧化硅颗粒的上述分布状态时，可以高水平获得 三种效果的原因尚不清楚，但本发明人认为原因如下。
[0018] "0分钟的蚀刻时间"的区域，即，记录介质的最外表面（墨接收层），是墨首先接触 记录介质（墨接收层）的区域和记录介质（墨接收层）首先受到外部应力的区域。因此， 认为通过具有更高的墨吸收性和更高的图像的显色性的氧化铝颗粒和具有更高的耐擦伤 性的二氧化硅颗粒的存在，可获得所述效果。此外，当组合使用氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒 时，氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒聚集，从而与单独使用氧化铝颗粒或二氧化硅颗粒相比，容 易形成更大的孔。认为由于通过这些孔的存在提高了吸收的墨的容积，从而进一步提高了 墨吸收性。
[0019] 另一方面，仅在最外表面内部的区域中，墨接收层具有二氧化硅颗粒的量与氧化 铝颗粒的量相同，或者二氧化硅颗粒的量大于氧化铝颗粒的量的分布。即，墨接收层具有其 中具有更高耐擦伤性的二氧化硅颗粒的量不小于耐擦伤性低于二氧化硅颗粒的氧化铝颗 粒的量的分布。认为，通过该分布，可保持对最外层上受到的外部应力的高耐性。
[0020] 如上所述，本发明的重点在于将通常看作墨接收层最外表面附近的单独区域的区 域分别看作"最外表面的区域"和"仅在最外表面内部的区域"，和规定在各区域中氧化铝颗 粒和二氧化硅颗粒的分布状态。
[0021] 根据本发明的发明人进行的研究，进一步发现，当在20分钟的蚀刻时间时，Si元 素的存在量相对于Al元素和Si元素的合计存在量的比例为90原子％以下时，进一步提高 墨吸收性。
[0022] 当根据上述机理上述构造相互协同影响时，可获得本发明的效果。
[0023] [记录介质]
[0024] 本发明的记录介质包括基材和至少一层墨接收层。在本发明中，记录介质可以是 喷墨用记录介质，在喷墨记录法中使用的记录介质。
[0025] 在本发明中，记录介质的表面的算术平均粗糙度Ra优选为0. 13 μ m以下，该算术 平均粗糙度Ra规定在JIS B0601:2001中。此外，算术平均粗糙度Ra更优选为0. 05 μ m以 上，特别优选〇. 10 μ m以上。调节记录介质表面粗糙度的方法的例子包括，使用用树脂覆盖 的基材，将具有特定粗糙度的辊按压在用树脂覆盖的基材表面上，和然后将用于形成墨接 收层的涂布液（以下也称作"墨接收层用涂布液"）涂布在表面上的方法；和将具有特定粗 糙度的辊按压在记录介质表面上的方法。
[0026] 现在将描述构成本发明记录介质的组分。
[0027] 〈基材〉
[0028] 可用作基材的材料的例子包括纸、膜、玻璃和金属。其中，优选使用采用纸的基材， 所谓基纸。
[0029] 在使用基纸的情况下，可仅使用基纸作为基材，或可使用用树脂层覆盖的基纸作 为基材。在本发明中，优选使用包括基纸和树脂层的基材。在此情况下，树脂层可仅设置在 基纸的一个表面上，但优选将树脂层设置在基纸的两个表面上。
[0030] (基纸）
[0031] 基纸通过采用木浆作为主要原料并任选地添加由聚丙烯等构成的合成浆或 由尼龙或聚酯等构成的合成纤维造纸来生产。木浆的实例包括阔叶树漂白硫酸盐纸 楽（laubholz bleached kraft pulp, LBKP)、阔叶树漂白亚硫酸盐纸楽（LBSP)、针叶 树（nadelhoIz)漂白硫酸盐纸浆（NBKP)、针叶树漂白亚硫酸盐纸浆（NBSP)、阔叶树 (Iaubholz)溶解纸浆（LDP)、针叶树溶解纸浆（NDP)、落叶树未漂白硫酸盐纸浆（LUKP)和针 叶树未漂白硫酸盐纸浆（NUKP)。这些可根据需要单独使用或以其两种以上组合使用。在这 些各种类型的木浆中，优选使用均具有高含量短纤维组分的LBKP、NBSP、LBSP、NDP和LDP。 纸浆优选为具有低杂质含量的化学纸浆（硫酸盐纸浆或亚硫酸盐纸浆）。还优选为改进白 色度而进行漂白处理的纸浆。可根据需要将施胶剂（sizing agent)、白色颜料、纸张增强剂 (paper-strengthening agent)、突光增白剂、水分保持剂、分散剂和软化剂等添加至基纸 中。
[0032] 在本发明中，基纸的厚度优选为50μ---130μπ?，更优选90μ---120μπ?。在本发明 中，通过以下方法计算基纸的厚度。首先，用超薄切片机切下记录介质的截面，并用扫描电 子显微镜观察截面。接着，测量基纸任意100个以上的点的厚度，并将其平均值定义为基纸 的厚度。本发明中其它层的厚度也通过相同的方法计算。
[0033] 在本发明中，基纸的纸密度在JIS P 8118中规定，其优选为0. 6g/cm3-l. 2g/cm3。此 夕卜，纸密度更优选为0. 7g/cm3-l. 2g/cm3。
[0034] (树脂层）
[0035] 在本发明中，在采用树脂覆盖基纸的情况下，设置树脂层以覆盖基纸表面的一部 分是足够的。此外，树脂层的覆盖率（采用树脂层覆盖的基纸表面的面积/基纸表面的总 面积）优选为70%以上，更优选为90%以上。树脂层的覆盖率特别优选为100%，S卩，特别 优选基纸表面的全部表面均用树脂层覆盖。
[0036] 在本发明中，树脂层的厚度优选为20 μ m-60 μ m，更优选为35 μ m-50 μ m。在将树 脂层设置在基纸两面的情况下，两个表面上各树脂层的厚度优选满足以上范围。
[0037] 优选使用热塑性树脂作为树脂层中的树脂。热塑性树脂的例子包括丙烯酸类树 月旨、丙烯酸类硅酮树脂、聚烯烃树脂和苯乙烯-丁二烯共聚物。这些树脂中，优选使用聚烯 烃树脂。本发明中，术语"聚烯烃树脂"是指通过使用烯烃作为单体获得的树脂。其具体 实例包括乙烯、丙烯或异丁烯等的均聚物及其共聚物。这些聚烯烃树脂可根据需要单独使 用或以两种以上的树脂的组合使用。其中，优选使用聚乙烯。优选低密度聚乙烯（LDPE)和 高密度聚乙烯（HDPE)用作聚乙烯。
[0038] 在本发明中，树脂层可包含白色颜料、荧光增白剂、群青颜料等，以调节不透明度、 白度和色相。其中，优选包含白色颜料，因为可改进不透明度。白色颜料的例子包括金红 石型氧化钛和锐钛矿型氧化钛。在本发明中，树脂层中白色颜料的含量优选为3g/m2-30g/ m2。在将树脂层设置在基纸两面的情况下，两层树脂层中白色颜料的总含量优选满足以上 范围。相对于树脂的含量，树脂层中白色颜料的含量优选为25质量％以下。当白色颜料的 含量高于25质量％时，不能充分获得白色颜料的分散稳定性。
[0039] 在本发明中，树脂层的算术平均粗糙度Ra优选为0.01μπι-5μπι，更优选 0. 03 μ m-4 μ m，该算术平均粗糙度Ra规定在JIS Β0601:2001中。
[0040] 〈墨接收层〉
[0041] 在本发明中，墨接收层包含氧化铝颗粒、二氧化硅颗粒和粘结剂。在本发明中，包 含氧化铝颗粒、二氧化硅颗粒和粘结剂的墨接收层优选为在记录介质的最外表面的墨接 收层。此外，墨接收层可以是单层或包括两层以上的多层。墨接收层可仅设置在基材的 一个表面上。可选择地，墨接收层可设置在基材的两个表面上。在本发明中，优选在两个 表面上设置墨接收层。基材的一个表面上的墨接收层的厚度优选为10 μ m-60 μ m，更优选 15 μ m_45 μ m。
[0042] (Si元素的存在量相对于Al元素和Si元素的合计存在量的比例）
[0043] 如上所述，在本发明中，Si元素的存在量相对于Al元素和Si元素的合计存在量的 比例通过在沿基本垂直于记录介质的表面的方向从表面侧向基材侧进行蚀刻的同时，采用 X射线光电子光谱法进行组成分析而测定。在本发明的记录介质中，在〇分钟的蚀刻时间 时，Si元素的存在量相对于Al元素和Si元素的合计存在量的比例（Si元素/Al元素 +Si 元素）为10原子％ -90原子％，和在5分钟的蚀刻时间时，比例Si元素/Al元素+Si元素 为50原子％以上。在0分钟的蚀刻时间时，该比例优选为40原子％ -90原子％，更优选60 原子％ -80原子％。在5分钟的蚀刻时间时，该比例优选为50原子％ -99原子％，更优选 75原子％ -95原子％。此外，在20分钟的蚀刻时间时，该比例优选为90原子％以下，更优 选80原子％以下，特别优选15原子％ -50原子％。
[0044] 参考图1描述组成分析的方法。首先，将记录介质切成具有预定的尺寸（在本发 明的实施例中，IcmX lcm)。从而，制备样品X。接着，在施加氩气下蚀刻样品X的同时，通 过X射线光电子光谱法进行组成分析。在本发明中，表述"沿基本垂直于记录介质表面的 方向从表面侧向基材侧进行蚀刻"是指沿图1中Y方向进行蚀刻。蚀刻通过采用氩气在施 加25.6W(4kVX6.4yA)的功率下进行。蚀刻在样品X的预定区域（在本发明的实施例中， 2mmX2mm)中以45度的蚀刻角进行（图1的（a))。在本发明的实施例中，如下进行通过X 射线光电子光谱法的组成分析。使用Al的Ka线（1，486. 7eV)作为X射线源，并从垂直于 样品X的方向向样品X施加 X射线（图1的（b))，并以45度的光电子接受角进行分析（图 1的（c))。此时，X射线的输出为25W(15kVX1.7mA)，并使用直径Φ为ΙΟΟμπ!的点作为测 量区域。
[0045] 图2显示了组成分析的结果。在图2所示的图中，横轴表示蚀刻时间，纵轴表示Si 元素的存在量相对于Al元素与Si元素的合计存在量的比例（Si元素/Al元素+Si元素）。
[0046] 现在描述可引入墨接收层中的材料。
[0047] (氧化铝颗粒）
[0048] 在本发明中，氧化错颗粒的平均一次粒径优选为5nm-50nm，更优选10nm-40nm，特 别优选10nm-30nm。在本发明中，氧化铝颗粒的平均一次粒径为采用电子显微镜观察氧化铝 颗粒时，面积等于氧化铝颗粒一次颗粒投影面积的圆的直径的数均粒度。在此情况下，在至 少100个以上的点进行测量。
[0049] 在本发明中，氧化铝颗粒的平均二次粒径优选为lOnm-1, OOOnm，更优选 30nm-300nm，特别优选50nm-300nm。氧化错颗粒的平均二次粒径通过动态光散射法来测量。
[0050] 在本发明中，墨接收层中使用的氧化铝颗粒的例子包括水合氧化铝和气相法氧化 铝（fumed alumina)。在本发明中，优选将水合氧化铝和气相法氧化铝组合使用。这是因为， 通过组合使用具有良好显色性的水合氧化铝和具有良好墨吸收性的气相法氧化铝，与单独 使用水合氧化铝或气相法氧化铝的情况相比，可以高水平地实现墨吸收性和显色性。
[0051] 适用于所述墨接收层的水合氧化铝为由下式表示的物质：
[0052] Α1203_η(0Η)2η · HiH2O
[0053] (其中，η表示0、1、2或3，m为0-10,优选0-5,但是m和η不同时为零。）需要注 意的是，m可不表示整数，因为在很多情况下，HiH 2O表示未参与晶格形成的可除去的水相。另 夕卜，当加热水合氧化铝时，m可达到零。
[0054] 在本发明中，水合氧化铝可通过已知的方法生产。具体地，其例子包括水解烷氧基 铝的方法，水解铝酸钠的方法，和通过添加硫酸铝或氯化铝的水溶液中和铝酸钠水溶液的 方法。
[0055] 根据热处理温度，已知的水合氧化铝晶体结构包括无定形、三水铝石和勃姆石。水 合氧化铝的晶体结构可通过X射线衍射法分析。在本发明中，这些中，优选使用无定形水合 氧化铝或具有勃姆石结构的水合氧化铝。其具体例子包括在例如日本专利特开7-232473、 8-13273U9-66664和9-76628中描述的水合氧化铝。可商购获得的水合氧化铝例子包括 DISPERAL HP14和HP18 (二者均由Sasol制造）。视需要，这些水合氧化铝可单独使用，或两 种以上组合使用。
[0056] 在本发明中，水合氧化铝优选具有100m2/g-200m2/g，更优选125m 2/g-175m2/g的比 表面积，该比表面积通过BET法测定。BET法是使具有已知尺寸的分子或离子吸附在样品的 表面上，并基于吸附量测量样品比表面积的方法。在本发明中，通过BET法测定的水合氧化 铝的比表面积为使用氮气作为吸附于水合氧化铝上的气体时得到的值。
[0057] 用于墨接收层的氧化铝优选为气相法氧化铝。这类气相法氧化铝的例子包括 Y-氧化错、α-氧化错、δ-氧化错、Θ-氧化错和X-氧化错。这些中，从图像的光学浓 度和墨吸收性的观点，优选使用Y-氧化铝。气相法氧化铝的具体例子包括AEROXIDE Alu C，Alu 130 和 Alu65 (均由 EVONIK Industries 制造）。
[0058] 在本发明中，通过BET法测定的气相法氧化铝的比表面积优选为50m2/g以上，更 优选为80m 2/g以上。气相法氧化铝的比表面积优选为200m2/g以下，更优选为IOOmVg以 下。在本发明中，通过BET法测定的气相法氧化铝的比表面积为使用氮气作为吸附于气相 法氧化铝上的气体时得到的值。
[0059] 本发明中使用的氧化铝颗粒可以水分散液的形式共混在墨接收层用涂布液中。可 使用酸作为水分散液用分散剂。由于可获得抑制图像渗色的效果，优选使用下式所示的磺 酸作为所述酸：
[0060] R-SO3H
[0061](其中，R表示氢原子、具有1-4个碳原子的烷基或具有1-4个碳原子的烯基中的 任意一种，和R可由氧基、卤素原子、烷氧基或酰基取代。）在本发明中，相对于氧化铝颗粒 的含量，酸的含量优选为I. 〇质量％ -2. 0质量％，更优选1. 2质量％ -1. 6质量％。
[0062] 在组合使用水合氧化铝和气相法氧化铝作为氧化铝颗粒的情况下，以质量比计， 包含在墨接收层中的水合氧化铝的含量（质量％)优选为气相法氧化铝的含量（质量％) 的1. 5倍-9. 0倍。
[0063] (二氧化硅颗粒）
[0064] 在本发明中，二氧化硅颗粒的平均一次粒径优选为5nm-100nm。在本发明中，二氧 化硅的平均一次粒径为采用电子显微镜观察二氧化硅颗粒时，面积等于二氧化硅颗粒的一 次颗粒的投影面积的圆的直径的数均粒径。在此情况下，在至少100个以上的点进行测量。
[0065] 在本发明中，二氧化硅颗粒的平均二次粒径优选为lOnm-1, OOOnm，更优选为 30nm-300nm，特别优选为50nm-300nm。二氧化娃颗粒的平均二次粒径可通过动态光散射法 测量。
[0066] 二氧化硅颗粒的例子包括湿法二氧化硅和气相法（干法）二氧化硅。湿法二氧化 硅的例子包括通过进行硅酸盐的酸分解生产活性二氧化硅，使活性二氧化硅适度聚合，并 进一步使聚合的二氧化硅凝胶化得到的凝胶法二氧化硅；通过使凝胶法二氧化硅进一步沉 淀得到的沉淀法二氧化硅；和通过使活性二氧化硅以胶体颗粒形式聚合得到的胶体二氧化 硅。
[0067] 气相法（干法）二氧化硅的例子包括通过在高温下在气相中水解卤化硅的方法 (火焰水解）得到的二氧化硅；和通过在电炉中用电弧加热、还原并气化石英和焦炭，并用 空气氧化所述气体的方法得到的二氧化硅（电弧法）。
[0068] 在本发明中，从改进耐擦伤性的观点，优选使用胶体二氧化硅。在各类胶体二氧化 硅中，优选球形胶体二氧化硅，因为胶体二氧化硅具有高的耐擦伤性，和更高的透明性，从 而增强了图像的显色性。这里，术语"球形"是指当采用扫描电子显微镜观察胶体二氧化硅 颗粒（50-100个颗粒）时，平均短轴b与平均长轴a的比例b/a在0. 80-1. 00范围内。比 例b/a更优选为0. 90-1. 00,特别优选0. 95-1. 00。此外，球形阳离子胶体二氧化硅是优选 的。球形阳离子胶体二氧化硅的具体例子包括SNOWTEX AK和SNOWTEX AK-L(其由Nissan Chemical Industries Ltd.制）。
[0069] 胶体二氧化娃的平均一次粒径优选为30nm-100nm。当平均一次粒径小于30nm时， 可能不会充分获得改进墨吸收性的效果。当平均一次粒径大于IOOnm时，可能不会充分获 得改进图像的显色性的效果。
[0070] 在本发明中，除氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒外，还可引入其它无机颗粒。无机颗粒 的例子包括由二氧化钛、沸石、高岭土、滑石、水滑石、氧化锌、氢氧化锌、硅酸铝、硅酸钙、硅 酸镁、氧化锆和氢氧化锆构成的颗粒。
[0071] 在本发明中，墨接收层中无机颗粒的含量优选为50质量％ -98质量％，更优选70 质量％ -96质量％。这里，术语"无机颗粒的含量"是指氧化铝颗粒、二氧化硅颗粒和其它 无机颗粒的总含量。特别地，墨接收层中氧化铝颗粒和二氧化硅颗粒的总含量优选为50质 量％ -98质量％，更优选70质量％ -96质量％。
[0072](粘结剂）
[0073] 在本发明中，墨接收层包含粘结剂。在本发明中，术语"粘结剂"是指可粘结无机 颗粒如氧化错颗粒和二氧化娃颗粒，并形成覆膜的材料。
[0074] 在本发明中，从墨吸收性的观点，相对于无机颗粒的含量，墨接收层中粘结剂的含 量优选为50. 0质量％以下，更优选30. 0质量％以下。从墨接收层的粘结性的观点，该比例 优选为5. 0质量％以上，更优选8. 0质量％以上。特别地，相对于氧化铝颗粒和二氧化硅颗 粒的总含量，粘结剂的含量优选为8. 0质量％ -30. 0质量％。
[0075] 粘结剂的例子包括淀粉，如氧化淀粉、醚化淀粉和酯化淀粉；苯乙烯-丁二烯共聚 物、丙烯腈-丁二烯共聚物等的胶乳；聚乙烯醇和聚乙烯醇衍生物；酪蛋白；明胶；羧甲基 纤维素；聚乙烯基吡咯烷酮；聚氨酯树脂、乙酸乙烯酯和不饱和聚酯树脂。视需要，这些粘 结剂可单独使用，或两种以上组合使用。
[0076] 上述粘结剂中，优选使用聚乙烯醇和聚乙烯醇衍生物。聚乙烯醇衍生物的例子包 括阳离子改性聚乙烯醇、阴离子改性聚乙烯醇、硅醇改性聚乙烯醇和聚乙烯醇缩醛。在本发 明中，粘结剂特别优选硅醇改性聚乙烯醇。如上所述，在本发明中，术语"硅醇改性聚乙烯 醇"是指"具有硅醇基的聚乙烯醇"。通过采用硅醇改性聚乙烯醇，可有效地获得满足Si元 素的存在量相对于Al元素和Si元素的合计存在量的特定比例的记录介质。
[0077] 聚乙烯醇可例如通过使聚乙酸乙烯酯皂化而合成。聚乙烯醇的皂化度优选为80 摩尔％ -100摩尔％，更优选85摩尔％ -98摩尔％。需要注意的是，术语"皂化度"是指通 过使聚乙酸乙烯酯皂化得到聚乙烯醇时，通过皂化反应生产的羟基的摩尔数的比例。在本 发明中，使用根据JIS-K6726所述方法测量的值作为皂化度。聚乙烯醇的平均聚合度优选 为2, OOO以上，更优选2, 000-5, 000。在本发明中，使用通过JIS-K6726所述方法测定的粘 度平均聚合度作为平均聚合度。
[0078] 在墨接收层用涂布液的制备中，优选以水溶液形式使用聚乙烯醇或聚乙烯醇衍生 物。在此情况下，水溶液中聚乙烯醇或聚乙烯醇衍生物的含量优选为3质量％ -20质量％。 [0079](交联剂）
[0080] 在本发明中，墨接收层优选进一步包含交联剂。交联剂的例子包括醛系化合物、三 聚氰胺系化合物、异氰酸酯系化合物、锆系化合物、酰胺系化合物、铝系化合物、硼酸和硼酸 盐。视需要，这些交联剂可单独使用，或两种以上的化合物组合使用。特别地，当使用聚乙 烯醇或聚乙烯醇衍生物作为粘结剂时，上述交联剂中，优选使用硼酸或硼酸盐。
[0081] 硼酸的例子包括原硼酸（H3BO3)、偏硼酸和二硼酸。硼酸盐可以是硼酸的水溶性盐。 其例子包括硼酸的碱金属盐，如硼酸的钠盐和硼酸的钾盐；硼酸的碱土金属盐，如硼酸的镁 盐和硼酸的钙盐；以及硼酸的铵盐。这些硼酸和硼酸盐中，从涂布液随时间的稳定性以及抑 制裂纹产生的作用的观点，优选使用原硼酸盐。
[0082] 交联剂的用量可根据生产条件等适宜地调节。在本发明中，相对于粘结的含量，墨 接收层中交联剂含量优选为1.0质量％ -50质量％，更优选5质量％ -40质量％。
[0083] 此外，在粘结剂为聚乙烯醇和交联剂为硼酸和/或硼酸盐的情况下，墨接收层中 硼酸和硼酸盐的总含量相对于聚乙烯醇的含量优选为5质量％ -30质量％。
[0084](其它添加剂）
[0085] 在本发明中，墨接收层可包含除上述组分以外的添加剂。添加剂的具体例子包括 pH调节剂、增稠剂、流动性改进剂、消泡剂、抑泡剂、表面改性剂、脱模剂、渗透剂、着色颜料、 着色染料、突光增白剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防腐剂（antiseptic agent)、抗真菌剂、 防水剂、染料固色剂、固化剂和耐候材料。
[0086]〈底涂层〉
[0087] 在本发明中，可在基材与墨接收层之间设置底涂层。通过设置底涂层，可改进基材 与墨接收层间的密合性。底涂层优选包含水溶性聚酯树脂、明胶、聚乙烯醇等。底涂层的厚 度优选为〇. 01 μ m-5 μ m。
[0088] 〈背涂层（back-coat layer) >
[0089] 在本发明中，可在基材的与其上设置墨接收层的表面相反的表面上设置背涂层。 通过设置背涂层，可改进在堆叠大量页面的状态下连续印刷期间的操作性、输送稳定性和 耐输送擦伤性。背涂层优选包含白色颜料、粘结剂等。
[0090] [记录介质的生产方法]
[0091] 在本发明中，记录介质的生产方法可包括制备基材的步骤，制备墨接收层用涂布 液的步骤，和将墨接收层用涂布液施涂在基材上的步骤。以下描述记录介质的生产方法。
[0092] 〈基材的制备方法〉
[0093] 在本发明中，可使用常用的造纸方法作为制备基纸的方法。造纸机的例子包括 长网造纸机（Fourdrinier machine)、圆网造纸机（cylinder machine)、筒式造纸机（drum machine)和夹网造纸机（twin-wire machine)。为提高基纸的表面平整度和光滑性，可通 过在造纸过程期间或之后施加热和压力进行表面处理。表面处理法的具体例子包括压延处 理，如机器压延和超级压延（super calendaring)。
[0094] 在基纸上设置树脂层的方法，S卩，采用树脂覆盖基纸的方法的例子包括熔融挤出 法、湿式层压法和干式层压法。这些方法中，优选在基纸的一个表面或两个表面上挤出熔融 树脂以用树脂覆盖基纸的熔融挤出法。广泛使用的熔融挤出法的例子是包括使从挤出模头 挤出的树脂与在轧辊与冷却辊之间的辊隙点输送的基纸接触，并进行压力结合以层压基纸 与树脂层的方法（也称作"挤出覆盖法"）。在通过熔融挤出法的树脂层的形成中，可进行 预处理，以使基纸与树脂层更牢固地互相粘接。预处理的例子包括用硫酸和铬酸的混合物 的酸蚀处理，用气体火焰的火焰处理，紫外线照射处理，电晕放电处理，辉光放电处理和用 钛酸烷基酯等锚固涂布处理。这些预处理中，优选电晕放电处理。在树脂层中引入白色颜 料的情况下，可采用树脂与白色颜料的混合物覆盖基纸。
[0095] 所述方法优选包括在墨接收层形成前，在辊型的缠绕芯周围缠绕上述制备的基材 的步骤。优选使用直径50mm-300mm的缠绕芯作为缠绕芯。缠绕期间的张力优选为50N/ m-800N/m。缠绕期间的张力从缠绕开始至缠绕结束可为恒定的。可选择地，为了降低缠绕 开始时的压力集中，可从缠绕开始至缠绕结束逐渐降低张力。
[0096]〈形成墨接收层的方法〉
[0097] 例如，可采用以下方法作为在本发明记录介质的基材上形成墨接收层的方法。首 先，制备墨接收层用涂布液，然后将涂布液施涂在基材上并干燥。从而，可得到本发明的记 录介质。在施涂涂布液的方法中，例如，可使用帘涂机、采用挤出体系的涂布机或采用滑动 料斗体系（slide hopper system)的涂布机。可在涂布期间加热涂布液。涂布后干燥方法 的例子包括采用热风干燥器如直线隧道式干燥器、拱形干燥器、气环式干燥器（air-loop dryer)或正弦曲线气浮式干燥器（sine-curve air float dryer)的方法；和采用利用红外 线、加热或微波等的干燥器的方法。
[0098] 在本发明中，记录介质优选通过在基材上采用同时多层涂布法施涂包含氧化铝颗 粒的涂布液以及包含二氧化硅颗粒和具有硅醇基的聚乙烯醇的涂布液得到。在本发明中， 术语"同时多层涂布法"是指将多种涂布液施涂在倾斜滑动面上以预先形成多层，并将多层 涂布液转移至基材上以形成多层墨接收层的涂布方法。这里，术语"同时"不是指在多个步 骤中分别施涂多个层（例如在两个步骤中依次分别涂布两层），而是指在一个步骤中涂布 多层。优选通过该同时多层涂布法施涂涂布液，因为可有效地生产满足Si元素的存在量相 对于Al元素和Si元素的合计存在量的特定比例的记录介质。
[0099] 在本发明中，在形成墨接收层时施涂的无机颗粒的干燥涂布量优选为8g/m2_45g/ m2。当干燥涂布量在上述范围内时，可容易地得到墨接收层的上述优选厚度。特别地，包含 氧化铝颗粒的涂布液的干燥涂布量优选为8g/m2-45g/m2,更优选15g/m2-42g/m 2。包含二氧 化硅颗粒和具有硅醇基的聚乙烯醇的涂布液的干燥涂布量优选为0. lg/m2-3. Og/m2,更优选 为 0· 3g/m2_2. Og/m2。
[0100] 实施例
[0101] 现在将采用实施例和比较例更详细地描述本发明。本发明不限于下述实施例，只 要其不超出本发明的主旨即可。需要指出的是，在下述实施例的描述中，除非另外说明，否 则术语"份"是基于质量。
[0102] [记录介质的制备]
[0103] 〈基材的制备〉
[0104] 将80份根据加拿大标准游离度（Canadian Standard Freeness, CSF)的游离度 (freeness)为450mL的LBKP、20份根据加拿大标准游离度（CSF)的游离度为480mL的 ΝΒΚΡ、0. 60份阳离子化淀粉、10份重质碳酸钙、15份轻质碳酸钙、0. 10份烷基烯酮二聚体和 〇. 030份阳离子聚丙烯酰胺混合。将水添加至所得混合物中，以便混合物具有3. 0质量％ 的固成分，从而制备纸料。随后，利用长网造纸机对纸料进行造纸，其中进行三段湿压，随 后用多筒式干燥机干燥。然后使用施胶压榨装置用氧化淀粉的水溶液浸渍所得纸，以便在 干燥后具有l.〇g/m 2的固成分，然后干燥。此外，对纸进行机械压延精制，从而制备具有基 重 170g/m2、Stockigt 施胶度（Stockigt sizing degree) 100 秒、透气度 50 秒、别克平滑度 (Bekk smoothness) 30 秒、Gurley 刚度（Gurley stiffness) 11. OmN 和厚度 100 μ m 的基纸。 接下来，将包含70份低密度聚乙烯、20份高密度聚乙烯和10份氧化钛的树脂组合物施涂至 基纸的表面（称作"主表面"）上，以使干燥涂布量为25g/m 2。此外，将包含50份低密度聚 乙烯和50份高密度聚乙烯的树脂组合物施涂至基纸的背面，以使干燥涂布量为25g/m 2。因 此，制备基材。
[0105] 〈无机颗粒分散液的制备〉
[0106] (水合氧化铝分散液的制备）
[0107] 向333份离子交换水中，添加 1.65份甲磺酸作为抗絮凝酸。在采用均质混合器 (Τ· K. Homomixer MARK-II2. 5 型，Tokusyu Kika Kogyo Co.，Ltd.制），在 3, OOOrpm 旋转条件 下搅拌得到的甲磺酸水溶液的同时，向其中逐步添加 100份水合氧化铝DISPERAL HP14(平 均二次粒径140nm) (Sasol制）。添加完成后，在不进一步处理的条件下，继续搅拌30分钟。 从而，制备固成分为23质量％的水合氧化铝分散液。
[0108] (气相法氧化铝分散液的制备）
[0109] 向333份离子交换水中，添加1.65份甲磺酸作为抗絮凝酸。在采用均质混合 器（T. K. Homomixer MARK-II2. 5型），在3, OOOrpm旋转条件下搅拌得到的甲磺酸水溶液 的同时，向其中逐步添加100份气相法Y -氧化铝AEROXIDE Alu C(平均二次粒径160nm) (EVONIK Industries制）。添加完成后，在不进一步处理的条件下，继续搅拌30分钟。从 而，制备固成分为23质量％的气相法氧化铝分散液。
[0110](气相法二氧化硅分散液1的制备）
[0111] 在吸引型分散搅拌装置Contis-TDS(YSTRAL制）中，相对于420份离子交换 水，添加5份二甲基二烯丙基氯化铵均聚物（SHALLOL DC902P) (Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co. ,Ltd.制）。此外，在最大转数下向其中逐步添加100份气相法二氧化硅AER0SIL50(平 均一次粒径30nm) (Nippon Aerosil Co.，Ltd.制），并进行分散24小时。从而，得到固成分 为20质量％的气相法二氧化硅分散液1。
[0112] (气相法二氧化硅分散液2的制备）
[0113] 除了将 AER0SIL50 变为 AER0SIL200 (平均一次粒径 12nm) (Nippon Aerosil Co.，Ltd.制）以外，如上述（气相法二氧化硅分散液1的制备）得到固成分为20质量％的 气相法二氧化娃分散液2。
[0114] (胶体二氧化硅分散液）
[0115] 使用下表1所述的胶体二氧化硅分散液。
[0116] 表 1
[0117] 胶体二氧化硅分散液的种类
[0118]

【权利要求】
1. 一种记录介质，其包括： 基材；和 墨接收层， 其中所述墨接收层包含氧化铝颗粒、二氧化硅颗粒和粘结剂，和 其中，对于当采用氩气在施加4kVX 6. 4 μ A、即25. 6W的功率下以45度蚀刻角沿基本垂 直于所述记录介质的表面的方向从表面侧向基材侧进行蚀刻时，通过X射线光电子光谱法 进行所述记录介质的组成分析，在〇分钟的蚀刻时间时Si元素的存在量相对于Α1元素与 Si元素的合计存在量的比例为10原子％ -90原子％，和在5分钟的蚀刻时间时Si元素的 存在量相对于A1元素与Si元素的合计存在量的比例为50原子％以上。
2. 根据权利要求1所述的记录介质，其中在20分钟的蚀刻时间时，Si元素的存在量相 对于A1元素和Si元素的合计存在量之比为90原子％以下。
3. 根据权利要求1所述的记录介质，其中所述二氧化硅颗粒是平均一次粒径为 30nm-100nm的胶体二氧化娃。
4. 根据权利要求1所述的记录介质，其中所述氧化铝颗粒具有50nm-300nm的平均二次 粒径。
5. 根据权利要求1所述的记录介质，其中所述墨接收层包含水合氧化铝和气相法氧化 铝作为氧化铝颗粒。
6. 根据权利要求1所述的记录介质，其中所述墨接收层中所述氧化铝颗粒和所述二氧 化硅颗粒的总含量为50质量％ -98质量％。
7. 根据权利要求1所述的记录介质，其中相对于所述氧化铝颗粒和所述二氧化硅颗粒 的总含量，所述墨接收层中所述粘结剂的含量为8. 0质量％ -30. 0质量％。
8. 根据权利要求1所述的记录介质，其中所述粘结剂为具有硅醇基的聚乙烯醇。
9. 根据权利要求8所述的记录介质，其中所述墨接收层通过同时多层涂布法，在所述 基材上涂布包含氧化铝颗粒的涂布液，和包含二氧化硅颗粒与具有硅醇基的聚乙烯醇的涂 布液而得到。
10. 根据权利要求9所述的记录介质，其中所述包含氧化铝颗粒的涂布液的干燥涂布 量为15g/m2-42g/m 2,和包含二氧化硅颗粒与具有硅醇基的聚乙烯醇的涂布液的干燥涂布量 为 0· 3g/m2_2. Og/m2。
【文档编号】B41M5/50GK104228387SQ201410282900
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】野口哲朗, 加茂久男, 小栗勲, 荒木和彦, 汤本真也 申请人:佳能株式会社