JP2002178629A - 顔料インク用インクジェット記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
顔料インク用インクジェット記録媒体及びその製造方法Info
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Abstract
媒体であって高いインク吸収性及びインク定着性を有
し、かつ記録後の光沢性が良好なインクジェット記録媒
体を提供する。 【解決手段】基材と、前記基材の上に形成された多孔質
層と、前記多孔質層の上に形成された顔料定着層とを有
し、前記顔料定着層は複合粒子と第2の熱可塑性樹脂と
を含み、前記複合粒子は、無機微粒子と第1の熱可塑性
樹脂とを含むことを特徴とする顔料インク用インクジェ
ット記録媒体。
Description
クジェット記録媒体及びその製造方法に関する。
の普及とともに、それらの画像を紙面などに記録するた
めにハードコピー技術が急速に発達している。ハードコ
ピー記録方式としてインクジェット記録方式が知られて
いる。インクジェット記録方式は、ノズルから記録媒体
に向けてインク液滴を高速で射出する方式であり、イン
ク中には多量の揮発成分が含まれている。このため、イ
ンクジェットプリンタ用記録媒体は、速やかにインクを
吸収し、優れた発色性を有することが要求される。この
ようなインクジェット記録方式では、これまで染料を溶
媒に溶解したタイプのインクを用いることが多かった
が、最近では顔料を分散媒中に分散させたタイプのイン
ク(以後これを顔料インクという)を用いるものも知ら
れている。
録により得られる記録物は、記録後長時間経過しても色
落ち、変色の度合が小さいことを特徴としており、特に
耐久性が優れる点で染料を色材として用いる場合に比較
して良好なハードコピーが得られる特徴がある。しか
し、その反面、このような顔料インク中の顔料は、記録
媒体ヘの長期間の定着性が充分でないという課題があ
る。すなわち、従来の顔料インクを用いるインクジェッ
ト記録方法は、インク中の顔料の記録媒体に対する定着
性が充分でなく画像堅牢度が満足できる水準ではない。
を改善するために、例えば、特開平11−78225で
は、基材上にアルミナ水和物を含む多孔質層が形成さ
れ、その表面にシリカの凝集粒子又は単分散粒子とバイ
ンダとからなる顔料定着層を設けた顔料インク用インク
ジェット記録媒体が開示されている。しかし、この記録
媒体は、光沢性の高い記録媒体を得るのが困難な場合が
あった。
用インクジェットに好適な記録媒体であって高い吸収性
及び定着性を有し、かつ記録後の光沢性が良好なインク
ジェット記録媒体を提供することを目的とする。
基材の上に形成された多孔質層と、前記多孔質層の上に
形成された顔料定着層とを有し、前記顔料定着層は複合
粒子と第2の熱可塑性樹脂とを含み、前記複合粒子は、
無機微粒子と第1の熱可塑性樹脂とを含むことを特徴と
する顔料インク用インクジェット記録媒体を提供する。
孔質層の上に、無機微粒子と第1の熱可塑性樹脂粒子と
を含む複合粒子と第2の熱可塑性樹脂粒子とを含む分散
液を塗工し、乾燥させることにより顔料定着層を形成す
る顔料インク用インクジェット記録媒体の製造方法を提
供する。
表面に顔料定着層を有し、この顔料定着層は複合粒子と
第2の熱可塑性樹脂粒子とを含み、この複合粒子は無機
微粒子と第1の熱可塑性樹脂粒子とを含む。このような
顔料定着層を有するので、顔料インクを用いたインクジ
ェット方式で記録した場合に、顔料インク中の分散媒の
吸収性が良好で、顔料の定着性が高く、かつ記録後の光
沢が良好である。
を無機微粒子が被覆した構造の複合粒子であることが好
ましい。第1の熱可塑性樹脂を無機微粒子で被覆した場
合は、第1の熱可塑性樹脂粒子と第2の熱可塑性樹脂粒
子の接触が抑制されるため、顔料インク中の分散媒の多
孔質層への浸透がより迅速に行われるものと考えられ
る。
第1の熱可塑性樹脂粒子及び第2の熱可塑性樹脂粒子
は、ガラス転移温度(以下、Tgという)がそれぞれ5
0〜100℃であることが好ましい。Tgが50℃より
低いと、第1の熱可塑性樹脂粒子及び第2の熱可塑性樹
脂粒子が緻密化しやすいため、顔料インク中の分散媒の
吸収性が悪化し、また、形成された顔料定着層の強度が
低くなるので好ましくない。Tgが100℃を超える
と、均一な被膜が形成されにくいため前記顔料定着層が
不均一になりやすく、被膜の形成が困難になるおそれが
あり好ましくない。第1の熱可塑性樹脂粒子及び第2の
熱可塑性樹脂粒子のTgは、それぞれ60〜90℃であ
るのが特に好ましい。
0.01〜4μmが好ましい。前記複合粒子の平均粒径
が0.01μm未満であると顔料の定着性が低下するの
で好ましくない。また4μmを超えるとインクのドット
が不均一になるので好ましくない。前記複合粒子の平均
粒径は、特に0.05〜2μmが好ましく、さらには
0.08〜1μmが好ましい。
0.01〜1μmが好ましい。無機微粒子の平均粒径が
0.01μm未満であると、前記顔料定着層を通して多
孔質層に顔料インク中の分散媒が吸収されにくくなり、
その結果、所望の画像が形成されないおそれがある。無
機微粒子の平均粒径が1μmを超えると、前記顔料定着
層の表面の凹凸が大きくなり、記録後のインクのドット
の形状が不均一になるおそれがあるので好ましくない。
無機微粒子の平均粒径は、特に0.01〜0.1μmが
好ましく、さらには0.01〜0.05μmが好まし
い。本発明における無機微粒子としては、種々のものが
用いられるが、具体的にはシリカが好ましい。
01〜3μmが好ましい。第2の熱可塑性樹脂粒子の平
均粒径が0.01μm未満であると、顔料が充分に定着
しないので好ましくない。また3μmを超えると、記録
後のインクのドットの形状が不均一になるので好ましく
ない。第2の熱可塑性樹脂の平均粒径は、特に0.05
〜2μmが好ましく、さらに0.08〜1μmが好まし
い。
を20〜55%(質量百分率、本明細書において同
じ)、第1の熱可塑性樹脂粒子を5〜30%、第2の熱
可塑性樹脂粒子を15〜75%、それぞれ含むことが好
ましい。この組成を選択することにより、インクの吸収
性、顔料の定着性、記録物の光沢性について高いレベル
で同時に満足する記録媒体が得られる。
の熱可塑性樹脂粒子及び第2の熱顔性樹脂粒子として
は、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルベ
ンザール、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン
共重合体、ポリエステル、スチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体、ポリウレタンなどが挙げられ、なかでも、
ポリエステルやスチレン−アクリル酸エステル共重合体
が好ましく用いられる。
熱可塑性樹脂粒子においてそれぞれのTgを、好ましい
Tgの範囲内に制御するために、複数の熱可塑性樹脂を
適宜混合して所望の特性を得るようにすることもでき
る。
のが好ましい。本発明の記録媒体に、前記顔料定着層側
からインクジェット方式で印字する場合、前記顔料定着
層を多孔性とすると、顔料の定着性がさらに向上する。
また、前記顔料定着層を多孔性とすると、顔料インク中
の分散媒は、前記顔料定着層から下層の多孔質層へ容易
に浸透し、多孔質層に吸収されるため、さらに光沢のよ
い記録媒体が得られるという効果もある。
特には0.5〜10μm、であることが好ましい。顔料
定着層の厚さが0.3μm未満であると、顔料インクの
定着が不充分で、良好な印字結果が得られないので好ま
しくない。また、顔料定着層の厚さが50μmを超える
と、下層の多孔質層がインク中の分散媒を吸収しにくく
なるので好ましくない。前記顔料定着層の厚さは、種々
の方法により測定できるが、断面を走査型電子顕微鏡で
観察する方法が好ましい。
多孔質層は、顔料インク中の分散媒を吸収する層であ
り、主として無機顔料(以下、多孔質層無機顔料とい
う)と有機バインダとを含むものが、吸収性が高いので
好ましい。多孔質層無機顔料としては、アルミナ水和
物、シリカ、炭酸カルシウムなどが挙げられる。シリカ
としては、不定形シリカ、コロイダルシリカ、球状シリ
カを使用できる。炭酸カルシウムとしては、重質炭酸カ
ルシウム、軽質炭酸カルシウムのいずれでもよい。多孔
質層無機顔料としてアルミナ水和物を用いる場合は、顔
料インク中の分散媒を良く吸収することからベーマイト
が好ましい。ベーマイトとは、Al2O3・nH 2O(n
=1〜1.5)の組成式で表されるアルミナ水和物であ
る。
均細孔半径が1〜15nmであり、かつ細孔容積が0.
3〜1.0cm3/gであるものが、充分な顔料インク
吸収性を有するので好ましい。平均細孔半径が3〜11
nmの範囲であればさらに好ましい。なお、細孔特性の
測定は、窒素吸脱着法による。
の変性物、ポリビニルアルコールやその変性物、スチレ
ン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)ラテックス、カル
ボキシセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリ
ビニルピロリドン等が挙げられる。前記多孔質層中の前
記有機バインダ量は、多孔質層無機顔料中に5〜50%
であるのが好ましい。有機バインダ量の割合が5%未満
であると、前記多孔質層の強度が不充分となるおそれが
あり好ましくない。また、50%を超えると、顔料イン
ク中の分散媒の吸収が不充分になるおそれがあるので好
ましくない。
とが好ましい。多孔質層の厚さが5μm未満であると、
顔料インク中の分散媒を充分吸収しないおそれがあり、
100μmを超えると、前記多孔質層の強度が低下する
おそれがあり好ましくない。前記多孔質層の厚さは5〜
50μmであることが特に好ましい。この多孔質層の厚
さは、種々の方法により測定できるが、断面を走査型電
子顕微鏡で観察する方法が好ましい。
々の材料を使用できる。具体的にはポリエチレンテレフ
タレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリ
塩化ビニル等のプラスチックフィルム、各種の紙類、合
成紙等が挙げられる。合成紙は、プラスチックフィルム
を基材として、その表面を紙と同様な処理を施したもの
の他、合成繊維を抄いて作った合成繊維紙などが好まし
い。これらの他に、布、ガラス、金属などの単独または
複合材料も基材として使用できる。また、これら以外の
材料であっても、良好に記録媒体を構成できる材料であ
れば使用できる。これらの基材の表面には、多孔質層と
基材の接着強度を向上させるために、コロナ放電処理や
各種アンダーコートを行うこともできる。
り好適に製造できる。すなわち、基材の上に形成された
多孔質層の上に、無機微粒子と第1の熱可塑性樹脂粒子
とを含む複合粒子と第2の熱可塑性樹脂粒子とを含む塗
工液を塗工し、乾燥させることにより顔料定着層を形成
できる。前記複合粒子が、第1の熱可塑性樹脂粒子を無
機微粒子が被覆した構造の複合粒子であると、第1の熱
可塑性樹脂粒子と第2の熱可塑性樹脂粒子との接触が少
なくなり、形成された顔料定着層から多孔質層へのイン
ク中の分散媒の吸収がより迅速になるので好ましい。
粒径が0.01〜4μmであると好ましい。前記塗工液
中の前記無機微粒子の平均粒径が0.01〜1μmであ
りかつ前記第2の熱可塑性樹脂の平均粒径が0.01〜
3μmであることがさらに好ましい。この塗工液を用い
ることで、顔料インクの吸収性が良好で、顔料の定着性
がよく、かつ記録媒体への印字後光沢性が良好である顔
料定着層を形成できる。前記複合粒子の平均粒径が0.
01μm未満であると、顔料定着層への顔料インクの定
着が不充分になるので好ましくない。前記複合粒子の平
均粒径が4μmを超えると、顔料インク中の顔料の定着
が不均一となるので好ましくない。
無機微粒子を20〜55%、前記第1の熱可塑性樹脂粒
子を5〜30%、前記第2の熱可塑性樹脂粒子を15〜
75%、それぞれ含むことが好ましい。この組成の塗工
液から得られる記録媒体は、インクの吸収性、顔料の定
着性、記録物の光沢性について高いレベルで同時に満足
できる。
ータ等の方法によって一定の大きさのシート上に1枚ず
つバッチ塗工してもよく、ロールコータ、エアナイフコ
ータ、ブレードコータ、ロッドコータ、コンマコータ、
ダイコータ、グラビアコータ等を用いて連続塗工しても
よい。連続塗工する場合には、塗工後の基材を巻き取っ
た後に、スリッター等によって適切な寸法に裁断し、所
望の大きさの記録媒体とするのが好ましい。
してインクジェット記録する場合には、使用される顔料
としては特に限定されず、各種の有機顔料又は無機顔料
が使用できる。有機顔料としては、アゾ系顔料、アント
ラキノン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン
系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔
料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、インジゴ系顔
料、キノフタロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔
料、金属錯体系顔料が挙げられる。無機系顔料として
は、酸化チタン系顔料、カドミウム系顔料、酸化鉄系顔
料、複合酸化物系顔料、クロム酸塩系顔料、硫化物系顔
料、ケイ酸塩系顔料、炭酸塩系顔料、カーボンブラック
等が挙げられる。これらの顔料は、顔料インク中での粒
径が、それぞれ体積平均粒径で数nm〜数百nm程度の
粒子であることが好ましい。
好ましく用いられる。顔料は、顔料インク中に好ましく
は0.5〜20%、さらに好ましくは2〜12%含有さ
れる。顔料インクには、必要に応じて分散剤、酸化防止
剤、粘度調整剤などを添加してもよい。
ず、用いられる有機分散媒は25℃における粘度が1〜
20cP程度であるものが好ましい。この特性を有する
分散媒としては、オレフィン系炭化水素分散媒、アルコ
ール類、ケトン類、セロソルブ系、エステル系分散媒、
芳香族炭化水素系分散媒等が挙げられ、また、これらの
分散媒は適宜混合して使用できる。分散媒としては、特
に非水系分散媒を用いるのが好ましい。非水系分散媒を
用いるとインクジェットプリンタで印字する際に自由度
が大きく、また、優れた耐水性を有する印字画像を提供
できるので好ましい。
させるため種々の分散剤を添加できる。分散剤として
は、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤など
のイオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤が好まし
い。
々の方法を採用でき、ペイントシェーカー、ロールミ
ル、サンドミル、超音波分散法等が挙げられ、これらの
方法を分散性を考慮しながら適宜組み合わせて用いるこ
ともできる。このようにして分散されたインクは濾過さ
れ、粘度・濃度等を調節した後、印刷に用いられる。
μmのベーマイトからなるゾル粒子を含むアルミナゾル
(固形分濃度25%)100部(質量基準、以下同じ)
とポリビニルアルコール水溶液(固形分濃度10%)2
5部を混合して、多孔質層作成用塗工液を調製した。こ
の塗工液を、ポリエチレンテレフタレート基材上にバー
コータで塗布後、80℃で30分乾燥し、厚さ30μm
の多孔質層(平均細孔半径11nm、細孔容積0.75
cm3/g)を形成した。
0.08μm、Tg:78℃)のエマルジョン(ユニチ
カ社製、商品名:エリーテルKZA−6034)を固形
分換算で50部と、スチレン−アクリル酸エステル共重
合体粒子(Tg:75℃)をコロイダルシリカ(平均粒
径:0.015μm)が被覆した複合粒子(平均粒径:
0.1μm)の水性エマルジョン(クラリアントポリマ
ー社製、商品名:モビニール8050)50部とを、混
合して塗工液(樹脂:無機微粒子=67.5:32.5
(質量基準))を調製した。この塗工液を前記多孔質層
上にバーコータで塗布後、60℃で10分間乾燥して厚
さ1μmの顔料定着層を形成して記録媒体を得た。
(平均粒径:0.087μm、Tg:50℃)のエマル
ジョン(日本合成ゴム工業社製、商品名:AE116)
を固形分換算で20部と、例1で用いたものと同じモビ
ニール8050の80部とを、混合して塗工液(樹脂:
無機微粒子=48:52(質量基準))を調製した。例
1と同様にこの塗工液を前記多孔質層上にバーコータで
塗布後、60℃で10分間乾燥して厚さ1μmの顔料定
着層を形成して記録媒体を得た。
重合体粒子(平均粒径:0.09μm、Tg:90℃)
のエマルジョン(日本エヌエスシー社製、商品名:ヨド
ゾールGD903N)を固形分換算で60部と、例1で
用いたものと同じモビニール8050の40部とを、混
合して塗工液(樹脂:無機微粒子=74:26(質量基
準))を調製した。例1と同様にこの塗工液を前記多孔
質層上にバーコータで塗布後、60℃で10分間乾燥し
て厚さ1μmの顔料定着層を形成して記録媒体を得た。
9℃)を、コロイダルシリカ(平均粒径:0.015μ
m)が被覆した複合粒子(平均粒径:0.1μm)の水
性エマルジョン(クラリアントポリマー社製、商品名:
モビニール8010)から塗工液(樹脂:無機微粒子=
82.5:17.5(質量基準))を調製した。この塗
工液を、前記多孔質層上にバーコータで塗布後、60℃
で10分間乾燥して厚さ1μmの顔料定着層を形成して
記録媒体を得た。
均粒径:0.33μm、一次粒子平均粒径0.040μ
m、日本アエロジル社製、商品名アエロジルOX50)
を固形分換算で10部とポリビニルアルコール(クラレ
社製、商品名PVA124)4部と水とを混合して総固
形分濃度が5%の塗工液(樹脂:無機微粒子=28.
6:71.4(質量基準))を調製した。この塗工液を
前記多孔質層上に、乾燥後の厚さが0.5μmになるよ
うバーコータを用いて塗工し乾燥して140℃で熱処理
して記録媒体とした。
て、インクジェットプリンタ(セイコーエプソン社製、
商品名MJ−500C)に油性顔料インク(オリンパス
社製プリンタPJ3600専用インク)を入れて画像を
印字し、インク吸収性、インク定着性及び印字後の光沢
性について評価した。結果を表1に示す。
タ印字した後、目視によるビーディングの有無(ビーデ
ィングのないものを○、あるものを×)で評価した。イ
ンク定着性については、黒インク単色ベタ印字し30分
放置後、印字部分を布で擦り顔料のはく離度合いを目視
で評価した。はく離が見られないものを○、はく離は見
られるが明らかな色濃度の低下がないものを△、はく離
して色濃度の低下が見られるものを×とした。印字後の
光沢性については、黒インク単色ベタ印字した後の光沢
性を目視評価した。光沢があれば○、光沢がなければ×
とした。
録媒体は、顔料インク、とりわけ非水系分散媒を用いた
顔料インクについて高い吸収性及び定着性を有し、印字
後の光沢性が良好である。
Claims (12)
- 【請求項1】基材と、前記基材の上に形成された多孔質
層と、前記多孔質層の上に形成された顔料定着層とを有
し、前記顔料定着層は複合粒子と第2の熱可塑性樹脂と
を含み、前記複合粒子は、無機微粒子と第1の熱可塑性
樹脂とを含むことを特徴とする顔料インク用インクジェ
ット記録媒体。 - 【請求項2】前記複合粒子が、前記第1の熱可塑性樹脂
粒子を前記無機微粒子が被覆した複合粒子である請求項
1記載の顔料インク用インクジェット記録媒体。 - 【請求項3】前記複合粒子の平均粒径が0.01〜4μ
mである請求項1又は2記載の顔料インク用インクジェ
ット記録媒体。 - 【請求項4】前記無機微粒子の平均粒径が0.01〜1
μmであり、前記第2の熱可塑性樹脂粒子の平均粒径が
0.01〜3μmである請求項1〜3いずれか記載の顔
料インク用インクジェット記録媒体。 - 【請求項5】前記顔料定着層が、前記無機微粒子を20
〜55%、前記第1の熱可塑性樹脂粒子を5〜30%、
前記第2の熱可塑性樹脂粒子を15〜75%含む請求項
1〜4いずれか記載の顔料インク用インクジェット記録
媒体。 - 【請求項6】前記顔料定着層の厚さが0.3〜50μm
である請求項1〜5いずれか記載の顔料インク用インク
ジェット記録媒体。 - 【請求項7】前記多孔質層が、無機顔料とバインダとを
含む請求項1〜6いずれか記載の顔料インク用インクジ
ェット記録媒体。 - 【請求項8】基材の上に形成された多孔質層の上に、無
機微粒子と第1の熱可塑性樹脂粒子とを含む複合粒子と
第2の熱可塑性樹脂粒子とを含む分散液を塗工し、乾燥
させることにより顔料定着層を形成する顔料インク用イ
ンクジェット記録媒体の製造方法。 - 【請求項9】前記複合粒子が、前記第1の熱可塑性樹脂
粒子を前記無機微粒子が被覆した複合粒子である請求項
8記載の顔料インク用インクジェット記録媒体の製造方
法。 - 【請求項10】前記複合粒子の平均粒径が0.01〜4
μmである請求項8又は9記載の顔料インク用インクジ
ェット記録媒体の製造方法。 - 【請求項11】前記無機微粒子の平均粒径が0.01〜
1μmであり、前記第2の熱可塑性樹脂粒子の平均粒径
が0.01〜3μmである請求項8〜10いずれか記載
の顔料インク用インクジェット記録媒体の製造方法。 - 【請求項12】前記分散液中の固形分が、前記無機微粒
子を20〜55%、前記第1の熱可塑性樹脂粒子を5〜
30%、前記第2の熱可塑性樹脂粒子を15〜75%含
む請求項8〜11いずれか記載の顔料インク用インクジ
ェット記録媒体の製造方法。
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WO2003008199A1 (fr) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Mitsui Chemicals, Inc. | Support de reproduction a jet d'encre pour encre pigmentaire, son procede de production et matiere imprimee |
-
2000
- 2000-12-14 JP JP2000380000A patent/JP4237933B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2003008199A1 (fr) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Mitsui Chemicals, Inc. | Support de reproduction a jet d'encre pour encre pigmentaire, son procede de production et matiere imprimee |
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