JP2001088438A

JP2001088438A - インクジェット記録用紙

Info

Publication number: JP2001088438A
Application number: JP27085999A
Authority: JP
Inventors: Masato Aoyama; 真人青山
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】高精細印刷の分野にも使用可能で、記録され
た画像の耐光性に優れ、高い光沢を与え得るインクジェ
ット記録用紙の提供。【解決手段】基材上に顔料を含んでなる少なくとも二
層のインク受像層を有するインクジェット記録用紙であ
って、最上層に顔料として光散乱法による平均粒子径５
０ｎｍ以下且つＢＥＴ法による比表面積２５ｍ²／ｇ以
上の酸化亜鉛及び／又は酸化セリウムを含有し、その直
下の層に顔料としてシリカを含有してなることを特徴と
するインクジェット記録用紙。

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
録用紙に関する。詳しくは、最上層に特定の酸化亜鉛及
び／又は酸化セリウムを含有し、且つその直下の層にシ
リカを含有してなるところのインクジェット記録用紙に
関する。本発明のインクジェット記録用紙は、高精細印
刷の分野にも使用可能で、画像の耐光性に優れ、高い光
沢を与えることができる。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンターは、記録の鮮
明さ、音の静かさ、カラー化の容易さ等の特徴を有する
ため、多方面で利用されている。ハードウェア、イン
ク、ソフトウェアの進歩に伴い、これまで銀塩写真やオ
フセット印刷によってのみ実現されてきた高精細印刷の
分野にまでインクジェット記録が用いられるようになっ
てきた。このような目的に用いられているインクジェッ
ト記録用紙には表面に高い光沢を有するものが用いられ
ている。このようなインクジェット記録用紙では、直径
数十〜数百ｎｍのコロイド状顔料を用いて表面の平滑性
を上げることによって、高い光沢を得ている（「インク
ジェットプリンター技術と材料」甘利武司監修、シーエ
ムシー、ｐ．２７３）。

【０００３】このような粒径の顔料を得る方法として、
無機ゾルを用いる方法と金属酸化物超微粒子を水等の溶
媒にスラリー化して用いる方法がある。無機ゾルとして
は、種々なものが知られているが、比較的安価なコロイ
ダルシリカや、それ自体がカチオン性でインク色素の定
着性に優れ、且つインク吸収性も有する擬ベーマイトゾ
ルがよく用いられており、例えば、無機ゾルを主体とす
るようなインク受像層として、特開昭６０−２１９０８
３号公報、同６１−１９３８９号公報、同６１−１８８
１８３号公報、同６３−１７８０７４号公報、特開平１
−９７６７８号公報、同２−２７６６７０号公報、同３
−２１５０８２号公報、同５−５１４７０号公報等が提
案されてきた。しかしながら、高精細印刷の分野で要求
されるような耐光性には乏しいようなインクジェット記
録用紙しか得られておらず、印字部の色褪せが激しい欠
点があった。これらの課題を解決するため、特開平９−
２５４５２６号公報には、インク受理層中に、酸化セリ
ウム、酸化チタン、酸化亜鉛及び酸化イットリウムから
選ばれる少なくとも一種以上の金属酸化物の微粒子を含
有することを特徴とするインクジェット記録用紙が提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記記
録シートについては、バインダー樹脂として、金属アル
コレート、オルガノシラン、並びにオルガノポリシロキ
サンを必須成分とする重縮合物からなるポリシロキサン
ポリマーを用いなくてはならず、調整が面倒なものであ
り、また、金属酸化物の微粒子の作成法でも特別な注意
が払われておらず、不純物が含まれているものであっ
た。金属酸化物超微粒子を水等の溶媒にスラリー化して
用いる方法は、用いる超微粒子が適当であれば、種々の
金属酸化物を用いることができる利点があるが、不純物
の少なく、且つ制御された粒子径の金属酸化物を利用し
ようとする試みは行われていなかった。本発明は、高精
細印刷の分野にも使用可能で、画像の耐光性に優れ、高
い光沢を与え得るインクジェット記録用紙を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる事
情に鑑み鋭意検討した結果、基材上に少なくとも二層の
インク受像層を有するインクジェット記録用紙におい
て、最上層に特定の酸化亜鉛及び／又は酸化セリウムを
含有し、且つその直下の層にシリカを含有するものが画
像の耐光性に優れ、高い光沢を与えることを見出し、本
発明を完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明の要旨は、基材上に顔料を含
んでなる少なくとも二層のインク受像層を有するインク
ジェット記録用紙であって、最上層に顔料として光散乱
法による平均粒子径５０ｎｍ以下且つＢＥＴ法による比
表面積２５ｍ²／ｇ以上の酸化亜鉛及び／又は酸化セリ
ウムを含有し、その直下の層に顔料としてシリカを含有
してなることを特徴とするインクジェット記録用紙、に
ある。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の記録用紙は、基材上に少なくとも二層の
インク受像層を有し、更に最上層に顔料として特定の酸
化亜鉛及び／又は酸化セリウムを含有し、且つその直下
の層に顔料としてシリカを含有することを特徴とする。
なお、ここで最上層とは、基材から見て最上層、即ち、
最も表面の層を指す。

【０００８】本発明に用いられる酸化亜鉛又は酸化セリ
ウムは、光散乱法による平均粒子径（光散乱法による粒
度分布図から、積算頻度が５０％になる値）が５０ｎｍ
以下、好ましくは３０ｎｍ以下、且つＢＥＴ法による比
表面積２５ｍ²／ｇ以上、好ましくは３０ｍ²／ｇ以上
のものである。平均粒子径が５０ｎｍを超えると、塗工
層の光沢性が損なわれるので好ましくなく、比表面積が
２５ｍ²／ｇ未満の場合、インクの吸収が遅くなり、記
録画像に滲みが生じやすい欠点がある。平均粒子径の下
限は特にないが、３ｎｍ未満にして安定に得ることは困
難である。また、比表面積の上限も特にないが、平均粒
子径５０ｎｍ以下の粒子では、比表面積が２５０ｍ²／
ｇを超えるようにすることは一般には難しい。

【０００９】また、酸化亜鉛又は酸化セリウムについて
は、気相法により製造されたものが好ましい。気相法に
よる金属酸化物については、不純物が少ないという特徴
がある他、粒子径や比表面積を制御することができ、水
等に分散させて安定なスラリーを作ることができる。金
属酸化物に好ましくない不純物が混入していると、印字
部の光褪色が促進されるものと考えられる。酸化亜鉛又
は酸化セリウムの使用量は、インク受像層中の全顔料１
００重量部の中、５〜１００重量部であるのが好まし
く、４０〜１００重量部であるのがより好ましい。使用
量が５重量部未満の場合には、目的とする効果が得られ
ない惧れがある。

【００１０】なお、酸化亜鉛又は酸化セリウムについて
は、それぞれ単独で使用することができるが、併用して
もよい。また、最上層のインク受像層には、酸化亜鉛又
は酸化セリウム以外の顔料を混合して使用することがで
きる。この場合、その他の顔料の平均粒子径は５０ｎｍ
以下であることが好ましい。

【００１１】特開平９−１８８０６６号公報にはインク
受容層が、（ａ）ポリビニルアセタール樹脂、（ｂ）屈
折率２以上の金属酸化物を必須成分として含有すること
を特徴とするインクジェット用記録媒体が提案されてお
り、金属酸化物の屈折率が２より小さい場合には、紫外
線の遮蔽に十分な効果を発揮できずに耐光性向上物質と
はなり得ない旨の記載がある。「ＴＨＥＯＸＩＤＥ
ＨＡＮＤＢＯＯＫ第２版」（ＩＦＩ／ＰＬＥＮＵＭ
社、ｐ．２２９）によれば、酸化亜鉛、酸化セリウムの
屈折率は、それぞれ、２．００４、２．００であり、後
述する本願の比較例３に示す通り、２．５８〜２．６２
の屈折率を有する酸化チタンは耐光性改善には全く効果
がなかったことから、屈折率が大きいことのみが耐光性
改善に有効というわけではないことは明らかである。

【００１２】次に、最上層の直下の層に用いられる顔料
について述べる。本発明が目的とするようなインクジェ
ット記録紙には、高いインク吸収性が要求される。これ
の解決に関しては、決まった考え方は現在はないが、一
例として、次のようなメカニズムが提案されている
（「インクジェットプリンター技術と材料」甘利武司監
修、シーエムシー、ｐ．２９７）。即ち、受像層表面に
付着したインクは顔料粒子間の空隙を伝って受像層に吸
着された後、顔料の微細孔に吸着される、というもので
ある。このとき、顔料比表面積２５０ｍ²／ｇ以上、平
均凝集粒子径３〜６μｍのものが好ましいとされている
が、このような物性値を、先に述べたような本発明の受
像層の最も表面の層の平均粒子径５０ｎｍ以下、ＢＥＴ
法による比表面積２５ｍ²／ｇ以上の特徴を有する顔料
に要求することは困難である。従って、最も表面の層の
直下の層に、高いインク吸収性の層を持たせることによ
って初めて、高精細印刷の分野向けにも使用可能なイン
クジェット記録紙が可能となる。

【００１３】高いインク吸収性を有する顔料としては、
粒度分布、吸油量等、上記の他にも考慮すべき条件があ
るが、それらを容易且つ安価に実現できる顔料としてシ
リカがあり、本発明の目的に適する。シリカは湿式沈殿
法やゲル法によって得ることができるが、ゲル法によっ
て得られるシリカは不純物が混入しやすいことから、本
発明においては湿式沈殿法により得られるシリカを用い
ることが好ましい。このような湿式沈殿法で得られるシ
リカとしては、例えば、ファインシールＥ−５０、ファ
インシールＴ−３２、ファインシールＸ−３７、ファイ
ンシールＸ−７０（以上、トクヤマ製）、ミズカシルＰ
−５２６、ミズカシルＰ−８０１、ミズカシルＮＰ−
８、ミズカシルＰ−８０２（以上、水沢化学工業製）等
を挙げることができる。

【００１４】なお、この層の顔料には塗工紙製造分野で
一般に使用される各種顔料を更に混合して使用すること
ができる。例えばゼオライト、軽質炭酸カルシウム、重
質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タル
ク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、硫化
亜鉛、炭酸亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウ
ム、水酸化アルミニウム、アルミナ、アルミナ水和物、
尿素−ホルマリン樹脂フィラー等が挙げられる。

【００１５】この層では、シリカ粒子やその他各種顔料
に対して、塗工紙製造分野で一般に使用される水性又は
水分散性の高分子物質の接着剤が同様に使用される。例
えば酸化澱粉、エーテル化澱粉等の澱粉誘導体、カルボ
キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等
のセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆タンパ
ク、完全（部分）ケン化ポリビニルアルコール、ケイ素
変性ポリビニルアルコール、アミン変性ポリビニルアル
コール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、
スチレン−無水マレイン酸共重合体の塩、スチレン−ブ
タジエン系ラテックス、アクリル系ラテックス、ポリエ
ステルポリウレタン系ラテックス、酢酸ビニル系ラテッ
クス等の水性樹脂、或いはポリメチルメタクリレート、
ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニ
ル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、ア
ルキッド樹脂等の有機溶剤可溶性樹脂が、単独或いは二
種以上を混合して用いられる。

【００１６】これらの接着剤は、一般に顔料１００重量
部に対して５〜１２０重量部程度、好ましくは１０〜４
０重量部程度の範囲で使用される。５重量部未満ではイ
ンク受像層としての塗膜強度が低下して記録層が基材上
に保持できない惧れがあるし、基材の屈曲にインク受像
層が追従できない惧れがある。１２０重量部を超える
と、インクの吸収性が低下し、記録画像の鮮明性が不十
分となり易い。上記顔料、接着剤を水を主体とする溶媒
に分散させて塗工液を作成するが、更に塗工液には、顔
料分散剤、増粘剤、架橋剤、流動性変性剤、消泡剤、抑
泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、
蛍光増白剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤等を適宜添加
することもできる。

【００１７】本発明のインクジェット記録用紙は、上記
のようにして得られた塗工液をバーコーター、ブレード
コーター、エアナイフコーター、グラビアコーター、ダ
イコーター等の塗工法で基材上の少なくとも片面に塗布
乾燥して作成される。続いてこれに、顔料として光散乱
法による平均粒子径５０ｎｍ以下且つＢＥＴ法による比
表面積２５ｍ²／ｇ以上の酸化亜鉛及び／又は酸化セリ
ウムを含有する水等にスラリー状に分散させた懸濁液を
スプレーコート等により塗工する。

【００１８】上記基材としては、例えば、ポリエチレン
テレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ
エステル、ポリカーボネート、ナイロン等の二軸延伸合
成樹脂フィルムやこれらの材料に顔料、発泡剤等を含有
して透明度を低下させた半透明、不透明の二軸延伸合成
樹脂フィルムや、化学パルプ、機械パルプ、古紙パルプ
等の木材パルプと従来公知の顔料を主成分として、バイ
ンダー及びサイズ剤や定着剤、カチオン化剤、紙力増強
剤等の各種添加剤を混合し、抄紙機で製造された原紙、
更に原紙に、澱粉、ポリビニルアルコール等でのサイズ
プレスやアンカーコート層を設けた原紙や、それらの上
にコート層を設けたアート紙、コート紙、キャストコー
ト紙等の塗工紙、塗工紙の両面又は片面に溶融押し出し
法等にて高密度、低密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル等をコートしたレジンコート紙が挙げ
られる。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限りこれ
らの実施例に限定されるものではない。

【００２０】実施例１接着剤としてのポリビニルアルコール（商品名；ポバー
ル１１７、クラレ株式会社製）４０重量部を水７６０重
量部に溶解させ、水溶液とした。ここに顔料として、湿
式沈殿法で作られた超微粉シリカ（商品名；ファインシ
ールＸ−３７、株式会社トクヤマ製）１００重量部を加
えて、ペイントシェーカーで分散させて、塗工液１を得
た。この塗工液１をＰＰＣ用紙上に２８番のバーコータ
ーで塗布した後、光散乱法による平均粒子径１２ｎｍ、
ＢＥＴ法による比表面積３５ｍ²／ｇの酸化亜鉛を水に
スラリー状に分散させたもの（１０重量％、商品名；超
微粒子マテリアル「ナノテック」、ナノフェーズテクノ
ロジー社製）をスプレーコートし、乾燥させてインクジ
ェット記録用紙を作成した。得られたインクジェット記
録用紙にセイコーエプソン社製のインクジェットプリン
タＭＪ−９３０Ｃを用いて、マゼンダインクをベタ印字
した。

【００２１】耐光性試験として、サンプルに対し、強エ
ネルギーキセノンウエザオメーター（スガ試験機株式会
社製ＳＣ−７００Ｗ）を用い、ブラックパネル温度８
０℃、相対湿度５０％の条件下、８０時間の光照射を行
った。耐光性試験における色差は次のようにして測定し
た。耐光性試験の前後でベタ印字部分の色を測定し、Ｊ
ＩＳＺ８７２９に従って、Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*を求め
た。耐光性試験前の値をＬ^* ₁，ａ^* ₁，ｂ^* ₁、耐光
性試験後のそれをＬ^* ₂，ａ^* ₂，ｂ^* ₂としたとき、
色差ΔＥ＝（（Ｌ^* ₂−Ｌ^* ₁）²＋（ａ^* ₂−
ａ^* ₁）²＋（ｂ^* ₂−ｂ^* ₁）²）^(1/2)。ΔＥが小
さいほど、耐光性試験前後での色褪せが少ないことを意
味する。二枚の試験片について同様の試験を行って平均
値を求めたところ、ΔＥ＝２４．２５であった。

【００２２】実施例２実施例１における酸化亜鉛の代わりに光散乱法による平
均粒子径１９ｎｍ、ＢＥＴ法による比表面積７７ｍ²／
ｇの酸化セリウムを水に分散させたもの（５重量％、商
品名；超微粒子マテリアル「ナノテック」、ナノフェー
ズテクノロジー社製）を用いた他は同様にして試験を行
った。ΔＥ＝１８．４６であった。

【００２３】比較例１実施例１における塗工液２のみをＰＰＣ用紙上に実施例
１同様に塗布、乾燥させて、インクジェット記録用紙を
作成した。実施例１と同様に耐光性試験、色差測定を行
ったところ、ΔＥ＝５７．８７であった。

【００２４】比較例２〜４実施例１における酸化亜鉛の代わりに表１に示す各金属
酸化物を用いた他は実施例１と同様に塗布、乾燥させ
て、インクジェット記録用紙を作成した。実施例１と同
様に耐光性試験、色差測定を行ったところ、表１に併せ
て示すような結果が得られた。なお、いずれの例におい
ても、使用されている金属酸化物は気相法で作成された
もので、商品名；超微粒子マテリアル「ナノテック」、
ナノフェーズテクノロジー社製である。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、高精細印刷の分野にも
使用可能で、記録された画像の耐光性に優れ、高い光沢
を与え得るインクジェット記録用紙を得ることができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に顔料を含んでなる少なくとも二
層のインク受像層を有するインクジェット記録用紙であ
って、最上層に顔料として光散乱法による平均粒子径５
０ｎｍ以下且つＢＥＴ法による比表面積２５ｍ²／ｇ以
上の酸化亜鉛及び／又は酸化セリウムを含有し、その直
下の層に顔料としてシリカを含有してなることを特徴と
するインクジェット記録用紙。
【請求項２】酸化亜鉛又は酸化セリウムが気相法で製
造されたものであることを特徴とする請求項１に記載の
インクジェット記録用紙。
【請求項３】シリカが湿式沈殿法により調製されたも
のであることを特徴とする請求項１又は２に記載のイン
クジェット記録用紙。