JP2000343810A - インクジェット記録シート - Google Patents
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- JP2000343810A JP2000343810A JP11157222A JP15722299A JP2000343810A JP 2000343810 A JP2000343810 A JP 2000343810A JP 11157222 A JP11157222 A JP 11157222A JP 15722299 A JP15722299 A JP 15722299A JP 2000343810 A JP2000343810 A JP 2000343810A
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- ink
- top layer
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Abstract
性、インク吸収性及び顔料インク定着性が優れたインク
ジェット記録シートを得る。 【解決手段】 支持体上に顔料と結着剤とを含有するイ
ンク受容層と、表面に無機粒子が結合した重合体粒子か
らなる複合重合体及び無機粒子を含有するトップ層とを
順次積層してなり、トップ層において無機粒子の合計量
100重量部に対して重合体粒子を3〜100重量部と
する。
Description
録シート、特に耐擦傷性、インク吸収性及び顔料インク
定着性に優れたインクジェット記録シートに関する。
コンピュータの普及とともに、それらの画像を紙面等に
記録するためのハードコピー技術が急速に発達してい
る。これらハードコピーの究極の目標は銀塩写真であ
り、特に、色再現性、画像密度、光沢、耐候性等をいか
に銀塩写真に近づけるかが、開発の課題となっている。
ハードコピーの記録方式には、銀塩写真によって画像を
表示したディスプレーを直接撮影するもののほか、昇華
型熱転写方式、インクジェット方式、静電転写型を各社
各様の方式でカラー化した方式等、多種多様な方式が採
用されている。
較的小型であり、ランニングコストも低い等の利点を有
しているため、昇華型熱転写方式等とともにハードコピ
ー方式の主流となりつつある。特に、インクジェット方
式は、ノズルから記録シートに向けてインク液滴を高速
で射出して画像形成するため、フルカラー化や高速化が
容易なことや印字騒音が低いこと等から、近年急速に普
及しつつある。
しては、これまでインクを速やかに吸収し、鮮明な画像
を得るために、紙やフィルム等の基材上にアルミナ水和
物とポリビニルアルコールといった結着剤とからなる多
孔質のインク受容層を設けたものが知られている。イン
クジェットプリンタ用の記録シートは、インクの中に多
量に含まれる水や溶媒を、インク受容層中の細孔で吸収
する必要があるが、インク受容層が透明であるほど、色
濃度の高い鮮明な画像を形成することができる。このた
め、インク受容層としては透明なものが望まれている。
更に、多くのインクジェット記録方法は、水系のインク
を使用するため、画像形成後、水がかかってもインク受
容層に外観上の欠点が発生したり、インク中の染料が流
れてインクが滲んだりしないこと(以下耐水性と記す)
や、記録シートの表面が鋭利なものに接触して傷が付
き、記録物の品質を損なうことがないこと(以下耐擦傷
性と記す)や、表面の光沢度が高いこと(以下光沢性と
記す)等も重要になってきている。
ルアルコール等の結着剤とからなる多孔質のインク受容
層の表面は、鋭利なものに接触して傷がつきやすく記録
物の品質を損なうため、従来ではその保護を目的として
シリカゲルを主成分とするトップ層を設けて耐擦傷性を
得ている。
6162号公報においては、インク受容層の上層にシリ
カゲル層を設けたインクジェット記録シートが開示され
ており、トップ層としてシリカゲル層を用いることでイ
ンク吸収性を改善し、色素の発色性が高く、かつ記録面
の耐摩擦性を改善することが可能なインクジェット記録
シートが提供されている。また、特開平7−10114
2号公報では、特に水溶性インクに対して印字濃度が高
く、インク吸収性に優れ、折り割れに対して強度の優れ
たインクジェット記録シートが提供されている。しかし
ながら、特開平7−101142号公報のトップ層で
は、依然として耐擦傷性、顔料インクに対する定着性が
充分ではない。
求とともに増加する傾向にあり、上述した従来のシリカ
ゲルを主成分とするトップ層を設けたインクジェット記
録シートは、プリンタの種類又は印刷モードによって
は、インクを吸収しきれずに表面に溢れ、粒状の画像と
なる現象(以下ビーディングと記す)が発生する。ま
た、近年では、画像の耐光性を向上させるため耐候性に
優れる顔料インクを用いる場合も多い。上述した従来の
トップ層を設けたインクジェット記録シートは、顔料イ
ンクに対して定着性が依然として不充分であるため印字
部を擦ると、容易にインクが剥がれる問題があり、使用
条件が限られてしまうという不都合がある。
的は、耐擦傷性に優れるとともに、インク吸収性も良
く、さらには顔料インクに対しても良好な定着性を示す
インクジェット記録シートを提供することを目的とす
る。
は、本発明のインクジェット記録シートを提供すること
によって達成される。すなわち本発明の第1の構成によ
れば、支持体上に顔料と結着剤とを含有するインク受容
層と、表面に無機粒子が結合した重合体粒子からなる複
合重合体及び無機粒子を含有するトップ層とを順次積層
してなり、上記トップ層において上記無機粒子の合計量
100重量部に対して上記重合体粒子が3〜100重量
部であるインクジェット記録シートが提供される。
層の上記無機粒子は、コロイダルシリカとされることが
好ましい。
合重合体は、コロイダルシリカの存在下で重合性単量体
を重合させることにより形成されることが好ましい。
ク受容層の顔料は、アルミナ水和物とされることが好ま
しい。
ミナ水和物と結着剤とを含有し層厚が5μmより大のイ
ンク受容層と、表面に無機粒子が結合した重合体粒子か
らなる複合重合体を含有するトップ層とを順次積層して
なるインクジェット記録シートが提供される。
機粒子は、コロイダルシリカとされることが好ましい。
では、上記コロイダルシリカの平均粒子径は、0.01
〜0.1μmであることが好ましい。
成では、上記トップ層の塗工量は、0.1g/m2〜
5.0g/m2とされることが好ましい。
定の材料に限定されるものではなく、一般に塗工紙分野
で使用される酸性紙、中性紙、フィルム、合成紙等の紙
化処理したフィルム等が使用できる。上述したフィルム
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
ナフタレート、ポリエステルジアセテート等のポリエス
テル樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、E
TFE等のフッ素系樹脂シート等を挙げることができ
る。これらの支持体には、接着性を改善するために適宜
コロナ放電処理を施したり、アンダーコート等を設けて
も良い。
顔料としては、無機酸化物又はその水和物が好ましい。
具体的にはシリカ、アルミナ、アルミナ水和物を挙げる
ことができる。さらに、アルミナ水和物としては、イン
クを良く吸収、定着すること等から、ベーマイト(A1
2O3・nH2O、n=1〜1.5)が好ましい。この
アルミナ水和物は、種々の形態のものを用いることがで
きるが、容易に平滑な層が得られるのでゾル状のベーマ
イトを原料として用いることが好ましい。
し、かつインク受容層に透明性を付与するためには、そ
の細孔構造が平均細孔半径で3〜15nmであり、細孔
容積で0.3〜2.0cc/gを有することが好まし
い。このようにアルミナ水和物層の透明性を高くするこ
とによって、色濃度を高くできるとともに鮮明な画像が
得られる。さらには、その細孔が実質的に細孔半径1〜
30nmにあることが好ましい。なお、本発明における
細孔径分布は、窒素吸脱着法により測定することができ
る。
ることができるが、一般には1〜100μmとすること
が好ましい。インク受容層の厚きが1μmに満たない場
合は充分なインク吸収の効果が得られず、100μmを
超える場合は、透明性や強度が低下しがちになるのでの
で好ましくない。
ては、例えば、アルミナ水和物に結着剤を加えてスラリ
ー状とし、ロールコーター、エアナイフコーター、ブレ
ードコーター、ロッドコーター、バーコーター、コンマ
コーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて
塗布し、乾燥する方法を挙げることができる。
しては、デンプンやその変性体、ポリビニルアルコール
及びその変性体、SBRラテックス、NBRラテック
ス、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポ
リアクリルアミド等の水溶性重合体、アルコール可溶性
の重合体及びこれらの重合体の混合物並びに必要に応じ
て従来公知のいかなる重合体を混合して用いることがで
きる。
が結合した重合体粒子からなる複合重合体(以下、単に
複合重合体という)を含有する。このような複合重合体
は、単独のエマルジョンとして本発明のインクジェット
記録シートのトップ層として用いることもできるが、上
述の複合重合体に加えて、さらに別途無機粒子を加えて
本発明のトップ層とすることが、本発明の耐擦傷性に優
れるとともに、インク吸収性も良く、さらには顔料イン
クに対しても良好な定着性を示すインクジェット記録シ
ートを提供する効果が得られ易いので好ましい。
無機粒子との割合は、トップ層における無機粒子の合計
量100重量部に対して重合体粒子を3〜100重量部
とすることが好ましい。すなわち、無機粒子の合計量
(重合体に結合した無機粒子+後から加えた無機粒子)
100重量部を基準として重合体が3〜100重量部と
されていることが好ましく、さらには、5〜30重量部
とされていることがより好ましい。
トップ層に用いる場合には、特にインク受容層がアルミ
ナ水和物、特にベーマイト(A12O3・nH2O、n
=1〜1.5)から形成され、その層厚が5μmよりも
大きくされたインク受容層と組み合わせて用いることが
好ましい。このようなインク受容層と上述の複合重合体
から構成される本発明のインクジェット記録シートは、
耐擦傷性に優れるとともに、インク吸収性も良く、さら
には顔料インクに対しても良好な定着性を示すことが見
出された。
についてさらに説明する。本発明のトップ層に用いられ
る重合体粒子としては、不飽和結合を有する単量体を重
合させたものを挙げることができる。本発明に用いるこ
とのできる上述した不飽和結合を有する重合性単量体と
しては、具体的には、アクリル酸、メチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、
n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t
−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルア
クリレート等の炭素数が1〜18の直鎖又は分岐鎖のア
ルキル基を有するアクリル酸エステル、メタクリル酸、
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプ
ロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イ
ソブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、
2−エチルヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等
の炭素数が1〜18の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を有
するメタクリル酸エステル、アクリルアミド及びその誘
導体、アクリロニトリル、グリシジルメタクリレート等
のアクリル酸又はメタクリル酸エステル類、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、エチレン、ブタジエン、マレイン酸、
無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、
スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、ビニ
ルフェノール等のビニル基を含有する化合物類を挙げる
ことができる。さらに、ビニルトリメトキシンラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシ
−エトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシンラン、γ
−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリクロロシラン、γ−メタクリルオキシプロピルト
リス(メトキシ−エトキシ)シランといった不飽和結合
を有するシリコン誘導体を用いることもできる。これら
の他にも必要に応じてポリエステルアクリレート、エポ
キシアクリレート、シリコーンアクリレートといった不
飽和結合を有する重合体を適宜用いることもできる。こ
れらの不飽和結合を有する単量体は、単独で重合体を形
成することも可能であるが、上述した単量体を2種以上
用いて重合され共重合体とされていても良い。さらに、
上述した不飽和結合を有する単量体は、例えばカルボキ
シル基、スルホン酸基、スルフィン酸基、燐酸基等のう
ち少なくとも1種を含有し、水素イオンを与えることが
でき、塩基性官能基と反応できるようにされていていて
も良い。また、上述したカルボキシル基等は、上述した
アルキル基の置換基として導入されていても良い。特に
このような重合性単量体を用いることにより、化学反応
可能な無機粒子の表面に存在する反応可能サイトと良好
な反応を行わせることができる。このようにすることで
本発明の複合重合体を形成させることが可能となる。ま
た、本発明のトップ層には、上述した単量体から形成さ
れる重合体と、いかなる従来知られている重合体とを本
発明の効果が得られる範囲内で混合して用いることもで
きる。
用いられる無機粒子としては、化学的に上述したモノマ
ーと反応させることができる官能基を含む祖成のもので
あれば種々のものを用いることができ、例えば、シリ
カ、二酸化チタン、酸化アルミニウム等を挙げることが
できる。上述した無機粒子のうちでも特にSiO2・n
H2Oの化学組成を有するシリカが好ましい。このよう
なシリカとしては、例えばコロイダルシリカを挙げるこ
とができる。本発明に用いられるコロイダルシリカの平
均粒子径としては、0.01〜0.1μmとされている
ことが好ましい。シリカの平均粒子径が0.01μm未
満の場合には、トップ層の耐擦傷性が不充分となるため
好ましくない。また、シリカの比表面積が0.1μmを
超える場合は、光沢低下の傾向があるので好ましくな
い。
従って製造されるものを用いることができる。本発明に
おいては、さらにテトラクロロシランといった原料を酸
化させて乾式法で製造したシリカを好適なシランカップ
リング剤といった処理剤によって適宜処理してその表面
に化学反応可能なサイトを付与することで本発明に用い
ることができる。また、用いる無機粒子の種類に応じて
チタネートカップリング剤等により上述の無機粒子を処
理して用いることもできる。
は、具体的には例えばコロイダルシリカ存在下で上述の
不飽和結合を有する単量体を乳化重合、懸濁重合させる
ことによリエマルジョンとして製造することができる。
この複合重合体の平均粒子径は、0.05〜0.5μm
とされていることが好ましい。また、本発明に用いられ
る複合重合体における重合体粒子の平均粒子径に対する
無機粒子の平均粒子径の比は、0.01〜0.3とされ
ることが好ましい。
としてコロイダルシリカといった化学反応可能な無機粒
子を重合体の重合中に共存させて形成される複合重合体
を用いることにより、耐擦傷性、インク吸収性、顔料イ
ンクに対する定着性を備える優れたインクジェット記録
シートを提供できることを見出し、本発明に至ったもの
である。本発明のインクジェット記録シートにより良好
な印刷特性が得られる理由としては種々の要因が考えら
れるが、コロイダルシリカと重合体とを単に混合分散す
るよりも格段にシリカ表面が重合体により被覆された構
造を形成させることができることによるものと推定され
る。このように、コロイダルシリカを重合体に化学的に
結合させた複合重合体をトップ層に用いることによっ
て、コロイダルシリカ粒子を強固にトップ層中に固定・
分散することが可能となり、シリカ粒子の凝集による被
膜強度低下及び光沢度の低下を防止することが可能とな
るものと推定される。また、特にコロイダルシリカ複合
重合体層を用いることによって、その表面が良好に重合
体で被覆されることになるので、顔料に対する親和性が
向上し、その結果顔料インクに対する定着性が改善され
るものと推定される。
m2〜5.0g/m2とすることが好ましい。すなわち
塗工層の密度が1g/cm3であるとき、トップ層の厚
さを0.1〜5μmとすることが好ましい。トップ層の
塗工量が0.lg/m2未満となると耐擦傷性が不充分
となり好ましくない。また、トップ層の塗工量で5.0
g/m2を超えるとインクジェット記録シートのインク
吸収性が低下するので好ましくない。トップ層の形成方
法としては、上述したインク受容層に用いる塗布方法と
同様の塗布方法を挙げることができる。
ては、水系が好ましい。また、本発明のトップ層を塗布
する際には、種々のノニオン系界面活性剤や、アニオン
系界面活性剤、カチオン系界面活性剤といったイオン系
界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活
性剤を添加して塗布性を改善することも可能である。
受容層に用いたのと同様な結着剤をさらに含有させるこ
ともできる。
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。また、例中の部は特に断らない限り、固形
分換算の重量部を示す。例1〜例4は実施例であり、例
5〜7は比較例である。
記のアルミナ水和物からなるインク受容層処方1を、バ
ーコーターを用い塗工量が20g/m2となるように塗
布し、乾燥後インク受容層を得た。 インク受容層処方1 アルミナゾル(触媒化成社製、力タロイドAS−3) 100部 ポリビニルアルコール(クラレ社製、PVA−124) 10部 このインク受容層上に、下記のトップ層処方1を、バー
コーターを用い塗工重量を2.0g/m2となるように
塗工し、乾燥後インクジェット記録シートを得た。この
時のインク受容層の細孔特性は、平均細孔半径5.5n
m、細孔容積は0.5cc/gであった。 トップ層処方1 コロイダルシリカ(触媒化成社製、カタロイドSI−45P) 100部 コロイダルシリカ複合重合体 (ヘキスト合成社製、モビニール8050: 重合体/コロイダルシリカ比=35/65: 不揮発分約43% 重合体:アクリル酸エステル/スチレン) 30部 この時、複合重合体に含まれるシリカは、19.5重量
部であり、重合体は10.5重量部であるから、コロイ
ダルシリカの合計量100重量部に対して重合体は8.
8重量部であった。
に、下記のトップ層処方2を、バーコーターを用い塗工
重量が2.0g/m2となるように塗工し、乾燥後、本
発明のインクジェット記録シートを得た。 トップ層処方2 コロイダルシリカ(触媒化成社製、力タロイドSI−45P) 100部 コロイダルシリカ複合重合体 (ヘキスト合成社製、モビニール8030 重合体/コロイダルシリカ比=65/35: 不揮発分約44% 重合体:アクリル酸エステル) 30部 この時、コロイダルシリカの合計量100重量部に対し
て重合体は17.6重量部であった。
記のアルミナ水和物からなるインク受容層処方1を、バ
ーコーターを用い塗工重量が20g/m2となるように
塗布し、乾燥後インク受容層を得た。このインク受容層
塗工紙上に、下記のトップ層処方3をバーコーターを用
い塗工重量が0.5g/m2となるように塗工し、乾燥
後、本発明のインクジェット記録シートを得た。 トップ層処方3 コロイダルシリカ複合重合体 (ヘキスト合成社製、モビニール8050: 重合体/コロイダルシリカ比=35/65: 不揮発分約43% 重合体:アクリル酸エステル/スチレン) 100部 この時、コロイダルシリカの合計量100重量部に対し
て重合体は53.8重量部であった。
に、トップ層処方1を、バーコーターを用い塗工重量が
5.0g/m2となるように塗工し、乾燥後本発明のイ
ンクジェット記録シートを得た。
に、下記のトップ層処方4を、バーコーターを用い塗工
重量が2.0g/m2となるように塗工し、乾燥後イン
クジェット記録シートを得た。 トップ層処方4 コロイダルシリカ(触媒化成社製、力タロイドSI−45P) 100部 ポリビニルアルコール(クラレ社製、R−1130) 10部 この時、コロイダルシリカの合計量100重量部に対し
て重合体は0重量部であった。
に、トップ層処方1を、バーコーターを用い塗工重量が
0.05g/m2となるように塗工し、乾燥後インクジ
ェット記録シー卜を得た。
に、トップ層処方1を、バーコーターを用い塗工重量が
7.0g/m2となるように塗工し、乾操後インクジェ
ット記録シートを得た。表1に本発明の実施例及び比較
例のインクジェット記録シートの各特性について示す。
性、インク吸収性及び顔料インク定着性を以下の方法で
評価した。
発生の程度を下記基準で目視評価を行った。 ○:ほとんど発生しない。 △:やや発生する。 ×:著しく発生する。
ットプリンタBJC−420Jを用いて、ブラック、シ
アン、イエロー、マゼンタ、の100%べ夕印字を行
い、下記基準で目視評価を行った。 ○:ビーディングは発生しない。 △:ややビーディングが発生する。 ×:著しくビーディングが発生する。
ード社製インクジェットプリンタ2500Cを用いて、
単色ブラックの100%ベタ印字を行い、印字部を爪の
先端で擦り、インク剥がれの程度を下記基準で目視評価
を行った。 ○:ほとんど剥がれない。 △:やや剥がれる。 X:著しく剥がれる。 表2に、上述の評価結果を示す。
重合体を含有するトップ層を用いたインクジェット記録
シートは、耐擦傷性、インク吸収性、顔料インクに対す
る定着性に優れた特性を有していることがわかる。
もに、インク吸収性が良く、さらには顔料インクに対し
ても良好な定着性を示すインクジェットプリンタ用記録
シートを提供することができる。
Claims (8)
- 【請求項1】 支持体上に顔料と結着剤とを含有するイ
ンク受容層と、表面に無機粒子が結合した重合体粒子か
らなる複合重合体及び無機粒子を含有するトップ層とを
順次積層してなり、前記トップ層において前記無機粒子
の合計量100重量部に対して前記重合体粒子が3〜1
00重量部であるインクジェット記録シート。 - 【請求項2】 前記トップ層の前記無機粒子は、コロイ
ダルシリカである請求項1に記載のインクジェット記録
シート。 - 【請求項3】 前記複合重合体は、コロイダルシリカの
存在下で重合性単量体を重合させることにより形成され
る請求項2に記載のインクジェット記録シート。 - 【請求項4】 前記インク受容層の顔料は、アルミナ水
和物である請求項1、2又は3に記載のインクジェット
記録シート。 - 【請求項5】 支持体上にアルミナ水和物と結着剤とを
含有し層厚が5μmより大のインク受容層と、表面に無
機粒子が結合した重合体粒子からなる複合重合体を含有
するトップ層とを順次積層してなるインクジェット記録
シート。 - 【請求項6】 前記トップ層の無機粒子は、コロイダル
シリカである請求項5に記載のインクジェット記録シー
ト。 - 【請求項7】 前記コロイダルシリカの平均粒子径は、
0.01〜0.1μmである請求項2、3、4又は6に
記載のインクジェット記録シート。 - 【請求項8】 前記トップ層の塗工量は、0.1g/m
2〜5.0g/m2 である請求項1、2、3、4、5、
6又は7に記載のインクジェット記録シート。
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1999
- 1999-06-04 JP JP15722299A patent/JP4092041B2/ja not_active Expired - Fee Related
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