JP2001080202A - インクジェット記録シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、経済的かつ汎用的な方法で印字記録
部分の耐光性と耐水性、さらに印字品質に優れたインク
ジェット記録シートを提供するものである。 【解決手段】本発明に係るインクジェット記録シート
は、支持体上の少なくとも片面に、顔料とバインダーを
主成分とするインク受容層を設けるとともに、該インク
受容層の上に水溶性高分子を主成分とするオーバーコー
ト層を設けたインクジェット記録シートにおいて、該オ
ーバーコート層は還元剤を含有し、その還元剤の固形分
重量比が水性高分子の固形分重量１００部に対して、５
〜１０部であることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録シートに関するものであり、詳しくは、インクの印字
特性と記録特性が良好であり、かつ耐光性と耐水性が良
好なインクジェット記録シートを提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は騒音が少な
く、現像や定着等のプロセスが不要であり、なおかつ容
易にフルカラー印刷できることから、各種プリンターや
プロッター等に利用され、近年急速に普及してきてい
る。それゆえ、インクジェット記録媒体の需要も増加傾
向にある。

【０００３】最近では、水性インクを使用したインクジ
ェット方式のプリンターの高解像度化に伴なって、被記
録用シートに対しても忠実なドットの再現性、鮮明な発
色等が要求されるようになり、支持体上にインク受容層
を設けたコート紙が一般的に使用されるようになってき
ている。

【０００４】また、インクジェットプリンターの高性能
化やデジタルカメラの普及等の影響により、被記録用シ
ートに関しては、銀塩写真で得られるような写真調画質
に対する、より高い印字特性が要求される。それに加え
て耐水性と耐光性といった保存性に対してもより高い性
能が求められてきている。

【０００５】インクジェットプリンターによる画像の記
録保存性の改善に関しては、インク組成の改良による努
力がなされている。例えば、インクジェットプリンター
に使用されるインクは水溶性染料インクが主流である
が、このものを顔料インクに変更することが試みられて
いる。しかしながら、インクジェットのプリンターヘッ
ドの目詰まり等の問題があり、未だ、インクジェットプ
リンターのインクは水溶性染料インクが主たるものとな
っている。この染料インクは、一般的に、光に対して劣
化が激しく、変色、退色や消色の問題がある。

【０００６】また、使用するインク定着剤の種類や量如
何によっても、この光退色の現象が助長されることは、
日頃よく経験するところである。インク定着剤を使用す
ると、インク滲みが改善され、また、耐水性も付与でき
るが、インクとの相互作用が強くなると耐光性は悪化す
る傾向にある。耐光性と耐水性、双方の性能が充分であ
るインクジェット記録シートは数少ない。

【０００７】インク印字部における光による退色を防止
する手段として、インク受理層に紫外線吸収剤を添加す
る方法がある。しかしながら、紫外線吸収剤の特性上、
白紙部が黄変したり、インク受理性を損なうため、印字
ベタ部が白く抜けてしまうような現象が生じてしまう。
特開平１１−１４７３６５号公報等で報告されているよ
うな、酸化チタンで紫外線領域のエネルギーを遮断する
報告も数多くある。しかしながら、酸化チタンはその光
活性によりラジカル反応を引き起こし、原紙や塗工層、
インクの色素物質を破壊したり、酸化劣化を促進させて
しまう可能性がある。また、金属イオン特有のイオン−
双極子による弱い結合での錯体形成や、微量に存在する
異種金属イオンとの相互作用によって異種金属イオン間
での電荷移動による白紙の着色等が問題として挙げられ
る。また、経済的にも不利な点が多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の各種問題を克服したインクジェット記録シートを提供
することである。すなわち、経済的かつ汎用的な方法で
印字記録部分の耐光性と耐水性、さらに印字品質に優れ
たインクジェット記録シートを提供することを課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決しするための手段および作用】上記課題を
解決するため、本発明は以下の構成となっている。即
ち、本発明によるインクジェット記録シートは、支持体
上に形成したインク受容層と、該インク受容層上に、水
性高分子を主構成成分とするオーバーコート層を設けた
インクジェット記録シートにおいて、該オーバーコート
層中に還元剤が５〜１０部含有し、かつオーバーコート
層表面のＰＨが５．８〜７．０の範囲内であることを特
徴とするインクジェット記録シートである。

【００１０】本発明に使用する支持体としては、紙、板
紙、合成紙、不織布、プラスチックフィルム等が挙げら
れる。また、上記の各種支持体の形態は、片面または両
面に塗工層を設けたものや、積層タイプのものであって
も差し支えない。

【００１１】本発明におけるインクジェット記録シート
の構成は、支持体上に非晶質シリカを主成分とするイン
ク受容層を形成し、該インク受容層上にオーバーコート
層を設けたインクジェット記録シートにおいて、前記イ
ンク受容層の主成分がシリカと接着成分から構成されて
おり、該インク受容層の上に樹脂等からなるオーバーコ
ート層を持つことを特徴とするものである。

【００１２】インク受容層は顔料とバインダーを主構成
成分としており、顔料の量はインクの吸収性を損なわな
いように顔料の固形分重量１００部に対し、５０部以下
が望ましい。使用する顔料は、印字濃度やインク吸収性
が良好で、また塗工層強度が高いものが望ましい。

【００１３】本発明のインク受容層は、通常公知の白色
顔料を含有し、また、アルカリ、酸、水溶性高分子バイ
ンダー、その他添加剤を含有しても良い。

【００１４】白色顔料としては、例えば，非晶質シリ
カ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、珪酸カルシウ
ム、カオリン、タルク、クレー、ゼオライト、マイカ、
二酸化チタン、酸化マグネシウム、珪酸マグネシウム、
酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、サチンホワイ
ト、酸化亜鉛、擬べーマイト、ハイドロキシアパタイ
ト、層間化合物等の白色無機顔料、スチレン、エチレ
ン、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリル、ポリウレタ
ン、ポリカーボネート、ナイロン等が挙げられる。以上
のような白色顔料の中でも、特に好ましいものは、非晶
質シリカや酸化アルミニウムといった多孔性白色無機顔
料である。また、それらの製造法、例えば、水熱合成
法、共沈法、凍結乾燥法、ゾル−ゲル法、ＣＶＤ、ＰＶ
Ｄ、ＭＢＥ法等の製造法については、限定されない。ま
た、上記の中でもインク受容層に含有させるもので、よ
り好ましいものは、多孔性無機顔料であり、多孔性合成
非晶質シリカや多孔性酸化アルミニウム等が挙げられ、
特に、細孔容積の大きい多孔性合成非晶質シリカが好ま
しい。

【００１５】本発明のインク受容層中に用いられるバイ
ンダーとしては、次のものが用いられる。ポリビニルア
ルコール、ポリエチレングリコール、酢酸ビニル、メチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、酸化澱
粉、カゼイン、ゼラチン、テルペン、ポリウレタン、メ
ラミン樹脂、尿素樹脂、スチレン−ブタジエン共重合
体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、メチルメ
タアクリレート−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、酢酸ビニル共重合体、キトサン等が例
示され、１種類以上で使用される。また、特殊な使用を
目的にイオン交換樹脂、キレート樹脂、感光性樹脂等の
適用も可能である。以上のうち、本発明においては、水
溶性高分子バインダーの使用が好ましい。特に、光によ
って生成するラジカルに耐性のあるポリウレタン系樹脂
やアクリル系樹脂、ＳＢＲラテックス等が良い。

【００１６】本発明のインク受容層中には，１種類以上
のカチオン性インク定着剤を用いることができる。この
ものの例としては、１〜３級アミン又は、４級アンモニ
ウム塩のモノマー、オリゴマー、ポリマーが挙げられ
る。

【００１７】当該インク受容層には、添加剤として、印
刷適性向上剤、カチオン性インク定着剤、増粘剤、流動
性改良剤、消泡剤、抑泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤
等を製造条件、要求性能に応じて適宜使用してもよい。

【００１８】本発明のインク受容層の塗工液を得るに
は、シリカ分散時に分散剤等により均一にシリカを分散
させた後、各種助剤を添加する。また、シリカ分散液や
インク受容層の塗工液に酸やアルカリを添加し、流動性
の調整を行なうようにしてもよい。

【００１９】また、本発明のインク受容層の形成法にお
いては、上記塗工液を例えば、バーコーター、ブレード
コーター、エアナイフコーター、リップコーター等の塗
工方式で支持体上に塗布される。塗工後、必要に応じ
て、表面の平滑化処理のために、マシンカレンダー、ス
ーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の処理を行なっ
ても良い。

【００２０】当該インク受容層の好適な厚さは、１０〜
５０μｍの範囲であり、より好ましくは１０〜３０μｍ
である。１０μｍ未満の場合は、インクの吸収ムラによ
るベタ部の均一性が悪化する。なお、当該インク受容層
が５０μｍを超える場合であっても本発明の目的とする
効果が著しく損なわれることはない。

【００２１】次にインク受容層上にオーバーコート層を
設けるが、当該オーバーコート層の構成内容は、ウレタ
ン系樹脂と所定量の還元剤である。

【００２２】上記オーバーコート層に添加する還元剤
は、特に、光に対するインク記録部の退色性の向上に効
果がある。その添加量は、上記樹脂の固形分重量１００
部に対して、５〜１０部が望ましい。また、このものの
添加により、インクジェットの印字特性を損なうことは
ない。

【００２３】上記オーバーコート層は、そのオーバーコ
ート層表面のＰＨ、すなわち紙面ＰＨを５．８〜７．０
に制御することが肝要である。紙面ＰＨが５．８未満で
あると耐水性は良好であるが耐光性が不良となり、白紙
部の変色も激しくなる。また、紙面ＰＨが７．０を超え
ると耐光性は良好であるが耐水性が不良となり、インク
滲みも悪化する。さらに、白紙部の変色も大きい。した
がって、上記の紙面ＰＨの範囲内であることが望まし
い。紙面ＰＨの制御は、オーバーコート塗工液の調整時
に行うが、ＰＨ調整剤としては、酢酸、塩酸、硝酸、ア
ンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げ
られる。なお、この際のインク受容層の表面ＰＨは限定
されるものではない。

【００２４】また、当該オーバーコート層には、その他
の添加剤としてカチオン性インク定着剤、増粘剤、浸透
剤、消泡剤、抑泡剤を製造条件、要求性能に応じて適宜
使用してもよい。

【００２５】当該オーバーコート層の好適な塗工量は、
０．５〜１．５ｇ／ｍ^２である。０．１ｇ／ｍ^２未満の
場合は、当該インクジェット記録シートの耐光性が悪く
なり、逆に３．０ｇ／ｍ^２を 超えると耐光性や耐水性
は改善されるが、インク吸収性が劣り、境界滲み等が悪
化する。

【００２６】本発明によるオーバーコート層は、バーコ
ーター、エアナイフコーター、リップコーター等の塗工
方式で、インク受容層上に塗布される。塗工後、熱風乾
燥、赤外線加熱乾燥、常温乾燥、凍結乾燥等の各種乾燥
方式により乾燥する。また、乾燥後必要に応じて、表面
の平滑化処理のため、マシンカレンダー、スーパーカレ
ンダー、ソフトカレンダー等の処理を行っても良い。

【００２７】

【発明実施の形態】以下に本発明の実施例を挙げて説明
する。以下の例において示す部および％はそれぞれ、特
に明示しない限り、重量部および重量％を示す。しか
し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【００２８】

【実施例】実施例１ 坪量１９０ｇ／ｍ^２の原紙を使用し、この原紙の片面に
次の配合による２０％濃度のインク受理層塗工液を固形
分で１０ｇ／ｍ^２となるようにエアーナイフコーターに
よる塗工を行った。このものをエアードライヤーで熱風
乾燥した。次いで、インク受容層塗工面に、オーバーコ
ート層塗工液を固形分塗工量で１．０ｇ／ｍ^２となるよ
うにエアーナイフコーターによる塗工を行い、同様にエ
アードライヤーで熱風乾燥し、インクジェット記録用紙
を製造した。

【００２９】インク受容層の詳細 上記インクジェット記録用紙におけるインク受容層の構
成は以下のものである。 塗工液固形分濃度：２０．０ｗｔ％ 合成非晶質シリカ（商品名：ミズカシルＰ７８Ｄ、水沢化学社製） １００部 ポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ−１１７、クラレ社製 １０部 エチレン酢酸ビニル部（商品名：ＡＤ−６、昭和高分子社製） ４０部 カチオン樹脂（商品名：パラフィックスＥＨ、大原パラヂウム社製） １０部

【００３０】オーバーコート層の概略 上記インクジェット記録用紙におけるオーバーコート層
の構成は以下のものである。 塗工液固形分濃度：２．５ｗｔ％ ポリウレタン系樹脂（商品名：ＩＪ−５０、大日本インキ社製） １００部 亜硫酸ナトリウム（関東化学社製） １０部

【００３１】 実施例２ オーバーコート層の構成： ポリウレタン系樹脂（商品名：ＩＪ−５０、大日本インキ社製） １００部 チオ硫酸ナトリウム（関東化学社製） １０部 その他の条件は実施例１に準ずる。

【００３２】 実施例３ オーバーコート層の構成： ポリウレタン系樹脂（商品名：ＩＪ−５０、大日本インキ社製） １００部 炭酸水素ナトリウム（関東化学社製） １０部 その他の条件は実施例１に準ずる。

【００３３】 実施例４ オーバーコート層の構成： ポリウレタン系樹脂（商品名：ＩＪ−５０、大日本インキ社製） １００部 クエン酸２アンモニウム（関東化学社製） １０部 その他の条件は実施例１に準ずる。

【００３４】 実施例５ オーバーコート層の固形分塗工量：０．５ｇ／ｍ^２ ポリウレタン系樹脂（商品名：ＩＪ−５０、大日本インキ社製） １００部 亜硫酸ナトリウム（関東化学社製） ５部 その他の条件は実施例１に準ずる。

【００３５】実施例６ 実施例１において、オーバーコート塗工液に塩酸を添加
し、最終的に紙面ＰＨを５．８に調整したもの。

【００３６】実施例７ 実施例１において、オーバーコート塗工液に水酸化ナト
リウムを添加し、最終的に紙面ＰＨを７．０に調整した
もの。

【００３７】 比較例１ オーバーコート層の構成： ポリウレタン系樹脂（商品名：ＩＪ−５０、大日本インキ社製） １００部 酢酸ナトリウム（関東化学社製） １０部 その他の条件は実施例１に準ずる。

【００３８】 比較例２ オーバーコート層の構成： ポリウレタン系樹脂（商品名：ＩＪ−５０、大日本インキ社製） １００部 塩化ナトリウム（関東化学社製） １０部 その他の条件は実施例１に準ずる。

【００３９】比較例３ オーバーコート層に還元剤を添加しないもの。その他の
条件は実施例１に準ずる。

【００４０】比較例４ オーバーコート層の固形分塗工量：２．０ｇ／ｍ^２ その他の条件は実施例１に準ずる。

【００４１】 比較例５ オーバーコート層の固形分塗工量：０．５ｇ／ｍ^２ 亜硫酸ナトリウム（関東化学社製） １５部 その他の条件は実施例１に準ずる。

【００４２】比較例６ オーバーコート塗工液に塩酸を添加し、最終的に紙面Ｐ
Ｈ を５．５に調整したもの。還元剤無添加であり、そ
の他の条件は実施例１に準ずる。

【００４３】比較例７ オーバーコート塗工液に水酸化ナトリウムを添加し、最
終的に紙面ＰＨを７．５に調整したもの。還元剤無添加
であり、その他の条件は実施例１に準ずる。

【００４４】比較例８ オーバーコート塗工液に塩酸を添加し、最終的に紙面Ｐ
Ｈ を５．５に調整したもの。その他の条件は実施例１
に準ずる。

【００４５】比較例９ オーバーコート塗工液に水酸化ナトリウムを添加し、最
終的に紙面ＰＨを７．５に調整したもの。その他の条件
は実施例１に準ずる。

【００４６】評価１：各インクジェット記録用紙につい
て、キャノン(株)製のインクジェットプリンター（ＢＪ
Ｃ−４３０Ｊ）によって、フォトインクを使用し、Ｃ、
Ｍ、Ｙ、Ｂｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ベタ部印刷、並びに写真
画像の印刷を行い、以下の要領で評価を行った。

【００４７】インク滲み：混色部やベタ部の重なりのイ
ンクの滲み具合を目視観察した。

【００４８】耐水性：印字後、２４時間静置した印字面
に水滴を滴下し、常温乾燥後にそのインク滲み出し具合
を目視観察した。

【００４９】耐光性（１）：インクジェット記録シート
の耐光性 各記録シートについて水銀灯を光源とする退色試験機
（ＭＯＤＥＬ ＭＨ−１、三菱製）により常温常湿下
で、７２時間の光照射後、白紙部の色相を測定した。こ
の結果を用いてΔＥを算出し、それぞれの比較例と実施
例の間で評価を行った。

【００５０】耐光性（２）：印字部の耐光性 印字後、２４時間静置した印字サンプルとしての各記録
シートを、水銀灯を光源とする退色試験機（ＭＯＤＥＬ
ＭＨ−１、三菱製）により常温常湿下で、７２時間の
光照射後、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの各印刷ベタ部の濃度をマ
クベス濃度計にて測定した。その印字濃度の絶対値や変
化率、各色の偏差を総合的に評価し、それぞれの比較例
と実施例の間で比較検討の結果をまとめた。

【００５１】結果：

【表１】

【００５２】

【発明の効果】本発明は、印字適性に優れ、かつ、印字
部の耐水性と耐光性が良好なインクジェット記録用紙を
得る事が出来る。すなわち本発明は、インクジェット記
録シート表層にオーバーコート層を設け、その層中で適
切なＰＨ環境に還元剤を導入することで、インクジェッ
トのインクの光照射による退色が抑えられ、かつ耐水性
を損なうことのない良好なインクジェット記録用紙が得
られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川瀬 賢治 新潟県長岡市亀貝町967 (72)発明者 渡辺 一樹 新潟県長岡市西蔵王３−５−１北越製紙株 式会社研究所内 (72)発明者 桑野 浩 新潟県長岡市西蔵王３−５−１北越製紙株 式会社研究所内 (72)発明者 目黒 章久 新潟県長岡市西蔵王３−５−１北越製紙株 式会社研究所内 Ｆターム(参考） 2H086 BA16 BA31 BA33 BA34 BA35

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上の少なくとも片面に、顔料とバ
   インダーを主成分とするインク受容層を設けるととも
   に、該インク受容層の上に水溶性高分子を主成分とする
   オーバーコート層を設けたインクジェット記録シートに
   おいて、該オーバーコート層は還元剤を含有し、その還
   元剤の固形分重量比が水性高分子の固形分重量１００部
   に対して、５〜１０部であることを特徴とするインクジ
   ェット記録シート。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水性高分子はポリウレタ
   ン系樹脂であることを特徴とする請求項１記載のインク
   ジェット記録シート。
3. 【請求項３】 請求項１記載のオーバーコート層表面の
   ＰＨは５．８〜７．０の範囲にあることを特徴とする請
   求項１又は２記載のインクジェット記録シート。
4. 【請求項４】 請求項１記載のオーバーコート層の塗工
   量は０．５〜１．５ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請
   求項１、２又は３記載のインクジェット記録シート。