JP2003054121A

JP2003054121A - インクジェット記録材料

Info

Publication number: JP2003054121A
Application number: JP2001248181A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Komatsu; 孝章小松; Nobumasa Miyaji; 宣昌宮地; Daichi Miyake; 大地三宅
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】高い光沢性と、優れたインク吸収性を有するイ
ンクジェット記録材料を提供する。【解決手段】支持体上に無機微粒子分散物を含有する塗
布組成物を塗布してインク受容層を設けたインクジェッ
ト記録材料において、該無機微粒子分散物が親水性バイ
ンダー水溶液中に親水性バインダーの固形分に対して３
００〜１２００質量％の無機微粒子の粉体を添加して予
備分散した後にビーズミル処理により得られたものであ
り、好ましくは無機微粒子分散物がカチオン性ポリマー
を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定の分散方法で
得られた無機微粒子分散物を含有する塗布組成物により
インク受容層を設けた、光沢性とインク吸収性に優れた
インクジェット記録材料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、インクの微
小な液滴を紙等の記録材料に飛ばして付着させ、記録す
る方式である。高速、低騒音、多色記録の容易性、安価
等の長所を有している。記録材料に要求される特性は、
印字濃度、色調の鮮明性、インク吸収性、インク乾燥性
等である。

【０００３】インクジェット記録方式に使用される記録
材料として、通常の紙やインクジェット記録用紙と称さ
れる支持体上に非晶質シリカ等の顔料をポリビニルアル
コール等の水溶性バインダーからなる多孔質のインク吸
収層を設けてなる記録材料が知られている。

【０００４】例えば、特開昭５５−５１５８３号、同５
６−１５７号、同５７−１０７８７９号、同５７−１０
７８８０号、同５９−２３０７８７号、同６２−１６０
２７７号、同６２−１８４８７９号、同６２−１８３３
８２号、及び同６４−１１８７７号公報等に開示のごと
く、シリカ等の含珪素顔料を水系バインダーと共に紙支
持体に塗布して得られる記録材料が提案されている。

【０００５】また、特公平３−５６５５２号、特開平２
−１８８２８７号、同平１０−８１０６４号、同平１０
−１１９４２３号、同平１０−１７５３６５号、同平１
０−１９３７７６号、同１０−２０３００６号、同１０
−２１７６０１号、同平１１−２０３００号、同平１１
−２０３０６号、同平１１−３４４８１号公報等公報に
は、気相法による合成シリカ微粒子（以降、気相法シリ
カと称す）を用いることが開示されている。この気相法
シリカは、一次粒子の平均粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍの超
微粒子であり、高い光沢が得られるという特徴がある。
近年、フォトライクの記録シートが要望される中、益々
光沢性が重要視されてきており、ポリオレフィン樹脂被
覆紙（紙の両面にポリエチレン等のポリオレフィン樹脂
をラミネートしたもの）やポリエステルフィルム等の耐
水性支持体上に気相法シリカを主体とするインク受容層
が塗設された記録材料が提案されている。

【０００６】また、特開昭６２−１７４１８３号、特開
平２−２７６６７０号、同５−３２０３７号、同６−１
９９０３４号、同７−６８９１９号、同７−８９２２１
号公報等にアルミナやアルミナ水和物を用いた記録材料
が開示されている。

【０００７】従来から一般的に用いられてきた紙支持体
は、それ自体がインク吸収層としての役割を有していた
が、前述したポリオレフィン樹脂被覆紙等の耐水性支持
体は、紙支持体と違ってインクを吸収することができな
いため、支持体上に設けられたインク受容層のインク吸
収性が重要であり、インク受容層の空隙率を高める必要
がある。従って、気相法シリカ等の塗布量を多くし、更
に、バインダーの比率を低減する必要があった。

【０００８】しかしながら耐水性支持体上に気相法シリ
カのような非晶質シリカの多孔質インク吸収層を設ける
のに用いる塗布液は、非晶質シリカの分散方法、処理方
法によって得られるインクジェット記録材料の特性に大
きく影響し、特に記録材料表面の光沢性、インク吸収性
への影響は多大である。

【０００９】無機微粒子の分散方法としては特開平１１
−３２１０７９号、特開２０００−９４８３０号公報に
無機微粒子分散液とカチオン性ポリマー含有液とを混合
することが提案されているが、得られた無機微粒子分散
物にバインダー水溶液を後で添加するために塗布液濃度
が低下するので塗布して得られるインクジェット記録材
料の光沢とインク吸収性が低下しやすい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、無機微粒子の分散方法、及び無機微粒子分散物含有
の塗布組成物の塗布方法を選択することにより高光沢で
インク吸収性に優れたインクジェット記録材料を提供す
ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、無
機微粒子の分散条件を検討した結果、主として以下の方
法で得られた無機微粒子散物を用いることにより光沢、
インク吸収性に優れたインクジェット記録材料が得られ
た。

【００１２】（１）支持体上に無機微粒子分散物を含有
する塗布組成物を塗布してインク受容層を設けたインク
ジェット記録材料において、該無機微粒子分散物が親水
性バインダー水溶液中に親水性バインダーの固形分に対
して３００〜１２００質量％の無機微粒子の粉体を添加
して予備分散した後にビーズミル処理により得られたも
のであることを特徴とするインクジェット記録材料。

【００１３】（２）前記無機微粒子分散物がカチオン性
ポリマー、またはカチオン性金属化合物の少なくとも１
種を含有することを特徴とする前記（１）に記載のイン
クジェット記録材料。

【００１４】（３）前記支持体が耐水性支持体である前
記（１）または（２）に記載のインクジェット記録材
料。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる無機微粒子は、一次粒子の平均粒径
が０．１μｍ以下であり、シリカ、アルミナ、アルミナ
水和物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等公知の各
種微粒子が挙げられるが、特に気相法シリカ、アルミ
ナ、およびアルミナ水和物の少なくとも１種が好まし
い。

【００１６】合成シリカには、湿式法によるものと気相
法によるものがある。湿式法シリカとしては、ケイ酸
ナトリウムの酸などによる複分解やイオン交換樹脂層を
通して得られるシリカゾル、またはこのシリカゾルを
加熱熟成して得られるコロイダルシリカ、シリカゾル
をゲル化させ、その生成条件を変えることによって数ミ
クロンから１０ミクロン位の一次粒子がシロキサン結合
をした三次元的な二次粒子となったシリカゲル、更には
シリカゾル、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウ
ム等を加熱生成させて得られるもののようなケイ酸を主
体とする合成ケイ酸化合物等がある。本発明の無機微粒
子は、気相法シリカが好ましく、本発明の分散方法と気
相法シリカとの組み合わせにより更に効果的に本発明の
目的が達成される。

【００１７】気相法シリカは、乾式法とも呼ばれ、一般
的には火炎加水分解法によって作られる。具体的には四
塩化ケイ素を水素及び酸素と共に燃焼して作る方法が一
般的に知られているが、四塩化ケイ素の代わりにメチル
トリクロロシランやトリクロロシラン等のシラン類も、
単独または四塩化ケイ素と混合した状態で使用すること
ができる。気相法シリカは日本アエロジル株式会社から
アエロジル、株式会社トクヤマからレオロシールＱＳタ
イプとして市販されており入手することができる。光沢
性からは好ましくは一次粒子の平均粒径が５〜５０ｎｍ
のものが使用される。

【００１８】本発明のアルミナとしては酸化アルミニウ
ムのγ型結晶であるγ−アルミナが好ましく、中でもδ
グループ結晶が好ましい。γ−アルミナは一次粒子を１
０ｎｍ程度まで小さくすることが可能であるが、通常
は、数千から数万ｎｍの二次粒子結晶を超音波や高圧ホ
モジナイザー、対向衝突型ジェット粉砕機等で５〜５０
ｎｍ以下まで粉砕したものが好ましく使用出来る。

【００１９】本発明のアルミナ水和物はＡｌ₂Ｏ₃・ｎＨ
₂Ｏ（ｎ＝１〜３）の構成式で表される。ｎが１の場合
がベーマイト構造のアルミナ水和物を表し、ｎが１より
大きく３未満の場合が擬ベーマイト構造のアルミナ水和
物を表す。アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニ
ウムアルコキシドの加水分解、アルミニウム塩のアルカ
リによる中和、アルミン酸塩の加水分解等の公知の製造
方法により得られる。光沢性とインク吸収性からは好ま
しい一次粒子の平均粒径は５〜５０ｎｍであり、より好
ましくはアスペクト比が２〜７のものが使用される。

【００２０】本発明でインク受容層に用いられるアルミ
ナ水和物またはアルミナは表面がカチオン性を有するた
めにインクに使用されている染料等の着色剤の定着効果
が大きく、カチオン性ポリマー等の媒染剤の添加量を減
らしたり抜くことが可能となるのでインク吸収性、耐光
性等からは好ましい。

【００２１】本発明の無機微粒子のＢＥＴ法による比表
面積は１０m²／ｇ以上、好ましくは２０m²／ｇ以上であ
る。特に好ましくはＢＥＴ法による比表面積は８０m²／
ｇ以上であり、より高い光沢を得るためにはＢＥＴ法に
よる比表面積が１３０m²／ｇ以上、特に２００m²／ｇ以
上のものを用いることである。本発明で云うＢＥＴ法と
は、気相吸着法による粉体の表面積測定法の一つであ
り、吸着等温線から１ｇの試料の持つ総表面積、即ち比
表面積を求める方法である。通常吸着気体としては、窒
素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧、また
は容積の変化から測定する方法が最も多く用いられてい
る。多分子吸着の等温線を表すのに最も著名なものは、
Brunauer、Emmett、Tellerの式であってＢＥＴ式と呼ば
れ表面積決定に広く用いられている。ＢＥＴ式に基づい
て吸着量を求め、吸着分子１個が表面で占める面積を掛
けて、表面積が得られる。

【００２２】本発明において、無機微粒子の分散時に用
いられる親水性バインダーとしては、公知のポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラ
ール、プルラン、ポリエチレングリコール、澱粉、デキ
ストラン、デキストリン、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、ゼラチン等やそれら
の誘導体等が使用されるが、透明性が高くインクの初期
の浸透時に膨潤して空隙を塞いでしまわないことが重要
であり、この観点から比較的室温付近で膨潤性の低い親
水性バインダーが好ましい。特に部分または完全ケン化
したポリビニルアルコールやカチオン変性ポリビニルア
ルコールが好ましい。

【００２３】ポリビニルアルコールの中でも好ましいの
は、ケン化度が８０％以上の部分または完全ケン化した
ものである。平均重合度は２００〜５０００のものが好
ましい。

【００２４】また、カチオン変性ポリビニルアルコール
としては、例えば特開昭６１−１０４８３号に記載のよ
うな、第１〜３級アミノ基や第４級アンモニウム基をポ
リビニルアルコールの主鎖あるいは側鎖中に有するポリ
ビニルアルコールである。

【００２５】本発明においては、親水性バインダーの水
溶液中に無機微粒子を添加し、のこぎり歯状ブレード型
分散機やプロペラ羽根型分散機等の分散装置の少なくと
も１つを用いて予備分散液を得る。好ましくは更にカチ
オン性ポリマー、およびカチオン性金属化合物の少なく
とも１種を添加し、必要であれば更に適度の低沸点溶剤
等を添加してもよい。本発明では親水性バインダーに対
する無機微粒子の固形分質量比率は３００〜１２００質
量％であり、４００〜１０００質量％が好ましい。３０
０質量％より少ないと得られるインク受容層のインク吸
収性が低下し、１２００質量％より多いと無機微粒子の
分散性が低下するので得られるインク受容層の光沢性が
低下する。無機微粒子の予備分散物の固形分濃度は一般
的には１５質量％以上であり、好ましくは２０質量％以
上である。

【００２６】上記の方法で得られた無機微粒子の予備分
散物はビーズミルで処理される。ビーズミルとは、内部
に撹拌装置を有する容器中にビーズを内填し、容器中に
液状物を入れて撹拌装置を回転させてビーズ同士を衝突
させることで液状物にせん断力を与えて処理する装置で
ある。ビーズの粒径は０．１〜１０ｍｍが一般的である
が、好ましくは０．２〜１ｍｍ、より好ましくは０．３
〜０．６ｍｍである。ビーズが小さすぎるとビーズ１個
当たりのエネルギーが小さいために分散効率が悪く、大
きすぎるとビーズの衝突回数が減るので分散効率が劣り
均一な分散が得られにくい。ビーズにはガラスビーズ、
セラミックスビーズ、金属ビーズ等が有るが、耐摩耗性
および分散効率からはジルコニアビーズが好ましい。容
器中のビーズの添加充填率は一般的には４０〜８０容量
％であり、好ましくは５５〜７８容量％である。充填率
が低すぎると分散効果が低下し、高すぎるとビーズの摩
耗が大きくなるほか過度にせん断がかかるために微粒子
が破壊され、凝集しやすくなる。予備分散物を連続で処
理する場合には通し回数が１回では粗粒が残りやすいの
で２回以上処理するほうが好ましい。ビーズミル処理終
了時の無機微粒子分散物の固形分濃度は一般的には１５
質量％以上であり、好ましくは２０〜４０質量％であ
る。濃度が低すぎると分散効果が少なく、高すぎると微
粒子が破壊され再凝集で粗粒が出来やすい。市販のビー
ズミルとしては浅田鉄工社製のナノミル、アイメックス
社製のウルトラビスコミル、およびマツボー社製のアミ
ュラー型ＯＢミル、シンマルエンタープライゼス社製の
ダイノミル等が挙げられる。

【００２７】本発明の予備分散工程で使用する場合の低
沸点溶剤の例としては、メチルアルコール、エチルアル
コール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコ
ール、酢酸メチル、酢酸エチル等が挙げられる。低沸点
溶剤の添加により、無機微粒子分散物の粘度が低下する
ほか、乾燥工程での蒸発速度が向上するので好ましい。

【００２８】本発明において、好ましくはビーズミル処
理で得られた無機微粒子分散物を数千ｍＰａ・ｓ以下の
粘度に調整し、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、及
び薄膜施回型分散機から選ばれる少なくとも１つにより
処理することで更に分散性が向上し、得られるインクジ
ェット記録材料の光沢性、インク吸収性が向上する。

【００２９】本発明において、無機微粒子、特に気相法
シリカの分散物は、４０℃以上の温度条件で３０分以
上、好ましくは６０℃以上で３０分以上の加温処理を施
すのが好ましい。理由は不明であるが、加温処理した分
散物を用いるとインクジェット記録材料のインク吸収性
が向上する。加温処理で無機微粒子、特に気相法シリカ
の分散安定性が向上し、それを用いたインク受容層が安
定な空隙構造を取りやすいためと予想される。

【００３０】本発明で親水性バインダーとともに好まし
く用いられるカチオン性ポリマーとしては、ポリエチレ
ンイミン、ポリジアリルアミン、ポリアリルアミン、ア
ルキルアミン重合物、特開昭５９−２０６９６号、同５
９−３３１７６号、同５９−３３１７７号、同５９−１
５５０８８号、同６０−１１３８９号、同６０−８３８
８２号、同６０−１０９８９４号、同６２−１９８４９
３号、同６３−４９４７８号、同６３−１１５７８０
号、同６３−２８０６８１号、特開平１−４０３７１
号、同６−２３４２６８号、同７−１２５４１１号、同
１０−１９３７７６号、特開２０００−９４８３０号、
特開２０００−２１１２３５号公報等に記載された１〜
３級アミノ基、４級アンモニウム塩基を有するポリマー
等が好ましく用いられる。これらのカチオン性ポリマー
の分子量は、３，０００以上が好ましく、更に５，００
０〜１０万程度が好ましい。

【００３１】本発明で無機微粒子分散物の分散時に好ま
しく用いられるカチオン性金属化合物としては、例えば
水溶性の多価金属塩が挙げられる。カルシウム、バリウ
ム、マンガン、銅、コバルト、ニッケル、アルミニウ
ム、鉄、亜鉛、ジルコニウム、クロム、マグネシウム、
タングステン、モリブデンから選ばれる金属の水溶性塩
が挙げられる。具体的には例えば、酢酸カルシウム、塩
化カルシウム、ギ酸カルシウム、硫酸カルシウム、酢酸
バリウム、硫酸バリウム、リン酸バリウム、塩化マンガ
ン、酢酸マンガン、ギ酸マンガンニ水和物、硫酸マンガ
ンアンモニウム六水和物、塩化第二銅、塩化アンモニウ
ム銅（II）ニ水和物、硫酸銅、塩化コバルト、チオシア
ン酸コバルト、硫酸コバルト、硫酸ニッケル六水和物、
塩化ニッケル六水和物、酢酸ニッケル四水和物、硫酸ニ
ッケルアンモニウム六水和物、アミド硫酸ニッケル四水
和物、硫酸アルミニウム、亜硫酸アルミニウム、チオ硫
酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニ
ウム九水和物、塩化アルミニウム六水和物、臭化第一
鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二
鉄、臭化亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛六水和物、硫酸亜
鉛、フェノールスルホン酸亜鉛、酢酸ジルコニウム、塩
化ジルコニウム、塩化酸化ジルコニウム八水和物、ヒド
ロキシ塩化ジルコニウム、酢酸クロム、硫酸クロム、硫
酸マグネシウム、塩化マグネシウム六水和物、クエン酸
マグネシウム九水和物、りんタングステン酸ナトリウ
ム、クエン酸ナトリウムタングステン、12タングストり
ん酸n水和物、12タングストけい酸26水和物、塩化モリ
ブデン、12モリブドりん酸n水和物等が挙げられる。

【００３２】本発明において、特に水溶性アルミニウム
化合物あるいは周期表４Ａ族元素を含む水溶性化合物が
好ましい。水溶性アルミニウム化合物は、例えば無機塩
としては塩化アルミニウムまたはその水和物、硫酸アル
ミニウムまたはその水和物、アンモニウムミョウバン等
が知られている。さらに、無機系の含アルミニウムカチ
オンポリマーである塩基性ポリ水酸化アルミニウム化合
物がある。特に、塩基性ポリ水酸化アルミニウム化合物
が好ましい。

【００３３】前記塩基性ポリ水酸化アルミニウム化合物
とは、主成分が下記の一般式１、２又は３で示され、例
えば［Ａｌ₆（ＯＨ）₁₅］³⁺、［Ａｌ₈（ＯＨ）₂₀］⁴⁺、
［Ａｌ₁₃（ＯＨ）₃₄］⁵⁺、［Ａｌ₂₁（ＯＨ）₆₀］³⁺、等
のような塩基性で高分子の多核縮合イオンを安定に含ん
でいる水溶性のポリ水酸化アルミニウムである。

【００３４】［Ａｌ₂（ＯＨ）_nＣｌ_6-n］_m 式１［Ａｌ（ＯＨ）₃］_nＡｌＣｌ₃ 式２Ａｌ_n（ＯＨ）_mＣｌ_(3n-m) ０＜ｍ＜３ｎ式３

【００３５】これらのものは多木化学（株）よりポリ塩
化アルミニウム（ＰＡＣ）の名で水処理剤として、浅田
化学（株）よりポリ水酸化アルミニウム（Ｐａｈｏ）の
名で、また、（株）理研グリーンよりピュラケムＷＴの
名で、また他のメーカーからも同様の目的を持って上市
されており、各種グレードの物が容易に入手できる。本
発明ではこれらの市販品をそのままでも使用できるが、
ｐＨが不適当に低い物もあり、その場合は適宜ｐＨを調
節して用いることも可能である。

【００３６】本発明に用いられる周期表４Ａ族元素を含
む水溶性化合物は水溶性で有れば特に制限はないがチタ
ンまたはジルコニウムを含む水溶性化合物が好ましい。
例えばチタンを含む水溶性化合物としては塩化チタン、
硫酸チタンが、ジルコニウムを含む水溶性化合物として
は酢酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、オキシ塩化ジ
ルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、硝酸ジルコ
ニウム、塩基性炭酸ジルコニウム、水酸化ジルコニウ
ム、炭酸ジルコニウム・アンモニウム、炭酸ジルコニウ
ム・カリウム、硫酸ジルコニウム、フッ化ジルコニウム
化合物等が知られている。これらの化合物はｐＨが不適
当に低い物もあり、その場合は適宜ｐＨを調節して用い
ることも可能である。本発明に於いて、水溶性とは常温
常圧下で水に１重量％以上溶解することを目安とする。

【００３７】本発明において、カチオン性ポリマー、お
よびカチオン性金属化合物の添加量は、一般的には無機
微粒子の０．１〜１５質量％であり、更に好ましくは１
〜１０質量％である。

【００３８】本発明のインク受容層には、無機微粒子を
８ｇ／m²以上含有するのが好ましく、１０〜３５ｇ／m²
の範囲で用いるのがより好ましい。この範囲より少ない
と、インク吸収性が劣り、多すぎると強度が劣る傾向で
ある。インク受容層中の無機微粒子の量は、親水性バイ
ンダーの固形分に対して３００〜１２００質量％が一般
的であり、４００〜１０００質量％が好ましい。上記の
範囲で無機微粒子分散物に親水性バインダーを更に添加
してインク受容層の強度を上げてもよい。無機微粒子の
比率が低すぎるとインク吸収性が低下し、比率を高くす
ることによってインク吸収性は向上するが、粉落ちや傷
が発生しやすい。

【００３９】本発明の塗布組成物には架橋剤（硬膜剤）
を用いることが好ましい。架橋剤の具体的な例として
は、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドの如きアル
デヒド系化合物、ジアセチル、クロルペンタンジオンの
如きケトン化合物、ビス（２−クロロエチル尿素）−２
−ヒドロキシ−４，６−ジクロロ−１，３，５トリアジ
ン、米国特許第３，２８８，７７５号記載の如き反応性
のハロゲンを有する化合物、ジビニルスルホン、米国特
許第３，６３５，７１８号記載の如き反応性のオレフィ
ンを持つ化合物、米国特許第２，７３２，３１６号記載
の如きＮ−メチロール化合物、米国特許第３，１０３，
４３７号記載の如きイソシアナート類、米国特許第３，
０１７，２８０号、同２，９８３，６１１号記載の如き
アジリジン化合物類、米国特許第３，１００，７０４号
記載の如きカルボジイミド系化合物類、米国特許第３，
０９１，５３７号記載の如きエポキシ化合物、ムコクロ
ル酸の如きハロゲンカルボキシアルデヒド類、ジヒドロ
キシジオキサンの如きジオキサン誘導体、クロム明ば
ん、硫酸ジルコニウム、ほう酸及びほう酸塩の如き無機
架橋剤等があり、これらを１種または２種以上組み合わ
せて用いることができる。これらの中でも、特にほう酸
またはほう酸塩が好ましい。架橋剤の好ましい添加時期
は、添加により一般的には無機微粒子分散液が増粘した
りビーズミル処理で架橋剤が変質するのでビーズミルで
の処理が終了した後である。

【００４０】本発明において、無機微微粒子を含有する
インク受容層の膜面ｐＨが２〜６であることが好まし
く、特に３〜５が好ましい。インク受容層の膜面ｐＨ
は、Ｊ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎ０．４９に記載
の方法に従って、蒸留水を用い、３０秒後に測定した表
面ｐＨである。

【００４１】インク受容層のｐＨは、塗布液の段階で調
整するのが好ましいが、塗布液のｐＨと塗布乾燥された
状態での膜面ｐＨとは必ずしも一致しないため、塗布液
と膜面ｐＨとの関係を予め実験等によって求めておくこ
とが所定の膜面ｐＨにするために必要である。インク受
容層塗布液のｐＨは、酸またはアルカリを適当に組み合
わせて行われる。酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン
酸等の無機酸、酢酸、クエン酸、コハク酸等の有機酸が
用いられ、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、アン
モニア水、炭酸カリウム、リン酸三ナトリウム、または
弱アルカリとして、酢酸ナトリウム等の弱酸のアルカリ
金属塩が用いられる。

【００４２】本発明のインク受容層は、更に皮膜の脆弱
性を改良するために各種油滴を含有することができる。
そのような油滴としては室温における水に対する溶解性
が０．０１重量％以下の疎水性高沸点有機溶媒（例え
ば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレ
ジルホスフェート、シリコンオイル等）や重合体粒子
（例えば、スチレン、ブチルアクリレート、ジビニルベ
ンゼン、ブチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタ
クリレート等の重合性モノマーを一種以上重合させた粒
子）を含有させることができる。そのような油滴は好ま
しくは親水性バインダーに対して１０〜５０重量％の範
囲で用いることができる。

【００４３】本発明において、インク受容層に界面活性
剤を添加することができる。用いられる界面活性剤はア
ニオン系、カチオン系、ノニオン系、ベタイン系のいず
れのタイプでもよく、また低分子のものでも高分子のも
のでもよい。１種もしくは２種以上界面活性剤をインク
受理層塗液中に添加するが、２種以上の界面活性剤を組
み合わせて使用する場合は、アニオン系のものとカチオ
ン系のものとを組み合わせて用いることは好ましくな
い。界面活性剤の添加量はインク受容層を構成するバイ
ンダー１００ｇに対して０．００１〜５ｇが好ましく、
より好ましくは０．０１〜３ｇである。

【００４４】本発明において、インク受容層には更に、
着色染料、着色顔料、インク染料の定着剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、顔料の分散剤、消泡剤、レベリング
剤、防腐剤、蛍光増白剤、粘度安定剤、ｐＨ調節剤など
の公知の各種添加剤を添加することもできる。

【００４５】本発明に用いられる支持体は、吸水性支持
体として、紙、アート紙、コート紙、不織布、織布等が
挙げられ、耐水性支持体として、合成紙、ポリエチレン
テレフタレート等のポリエステル樹脂、ジアセテート樹
脂、トリアセテート樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、セロハ
ン、セルロイド等のプラスチック樹脂フィルム、及び紙
の両面にポリオレフィン樹脂をラミネートした樹脂被覆
紙等の耐水性支持体等が挙げられる。特に樹脂被覆紙が
好ましく用いられる。

【００４６】本発明において好ましく用いられる樹脂被
覆紙を構成する原紙は、特に制限はなく、一般に用いら
れている紙が使用できるが、より好ましくは例えば写真
用支持体に用いられているような平滑な原紙が好まし
い。原紙を構成するパルプとしては天然パルプ、再生パ
ルプ、合成パルプ等を１種もしくは２種以上混合して用
いられる。この原紙には一般に製紙で用いられているサ
イズ剤、紙力増強剤、填料、帯電防止剤、蛍光増白剤、
染料等の添加剤が配合される。

【００４７】さらに、表面サイズ剤、表面紙力剤、蛍光
増白剤、帯電防止剤、染料、アンカー剤等が表面塗布さ
れていてもよい。

【００４８】また、原紙の厚みに関しては特に制限はな
いが、紙を抄造中または抄造後カレンダー等にて圧力を
印加して圧縮するなどした表面平滑性の良いものが好ま
しく、その坪量は３０〜２５０ｇ／m²が好ましい。

【００４９】樹脂被覆紙の樹脂としては、ポリオレフィ
ン樹脂や電子線で硬化する樹脂を用いることができる。
ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、高
密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ
ペンテンなどのオレフィンのホモポリマーまたはエチレ
ン−プロピレン共重合体などのオレフィンの２つ以上か
らなる共重合体及びこれらの混合物であり、各種の密
度、溶融粘度指数（メルトインデックス）のものを単独
にあるいはそれらを混合して使用できる。

【００５０】また、樹脂被覆紙の樹脂中には、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、タルク、炭酸カルシウムなどの白色顔
料、ステアリン酸アミド、アラキジン酸アミドなどの脂
肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシ
ウムなどの脂肪酸金属塩、イルガノックス１０１０、イ
ルガノックス１０７６などの酸化防止剤、コバルトブル
ー、群青、セシリアンブルー、フタロシアニンブルーな
どのブルーの顔料や染料、コバルトバイオレット、ファ
ストバイオレット、マンガン紫などのマゼンタの顔料や
染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤などの各種の添加剤を
適宜組み合わせて加えるのが好ましい。

【００５１】本発明において好ましく用いられる支持体
である樹脂被覆紙は、走行する原紙上にポリオレフィン
樹脂の場合は、加熱溶融した樹脂を流延する、いわゆる
押出コーティング法により製造され、その両面が樹脂に
より被覆される。また、電子線により硬化する樹脂の場
合は、グラビアコーター、ブレードコーターなど一般に
用いられるコーターにより樹脂を塗布した後、電子線を
照射し、樹脂を硬化させて被覆する。また、樹脂を原紙
に被覆する前に、原紙にコロナ放電処理、火炎処理など
の活性化処理を施すことが好ましい。支持体のインク受
容層が塗布される面（表面）は、その用途に応じて光沢
面、マット面などを有し、特に光沢面が優位に用いられ
る。裏面に樹脂を被覆する必要はないが、カール防止の
点から樹脂被覆したほうが好ましい。裏面は通常無光沢
面であり、表面あるいは必要に応じて表裏両面にもコロ
ナ放電処理、火炎処理などの活性処理を施すことができ
る。また、樹脂被覆層の厚みとしては特に制限はない
が、一般に５〜５０μｍの厚味に表面または表裏両面に
コーティングされる。

【００５２】本発明における支持体には帯電防止性、搬
送性、カール防止性などのために、各種の裏塗り層を塗
設することができる。裏塗り層には無機帯電防止剤、有
機帯電防止剤、親水性バインダー、ラテックス、硬化
剤、顔料、界面活性剤などを適宜組み合わせて含有せし
めることができる。

【００５３】本発明において、インク受容層の塗布方法
は任意の方法が用いられ、例えばスライドリップ方式、
カーテン方式、エクストルージョン方式、エアナイフ方
式、ロールコーティング方式、ロッドバーコーティング
方式等がある。本発明の無機微粒子の分散方法によって
得られる分散性良好な高濃度塗布液の効果を十分に得る
ためには好ましくはカーテン塗布装置を用いる。カーテ
ン塗布により支持体の表面形状によらない均一な厚さの
インク受容層が得られるのに加えて、乾燥効率が高くな
り、乾燥工程での表面の風紋等の発生が少ないので均一
な表面と優れたインク吸収性のインクジェット記録材料
が得られる。

【００５４】本発明でカーテン方式で塗布されるインク
受容層塗布組成物の塗布液粘度は一般的には４０〜２５
００ｍＰａ・ｓであり、好ましくは１００〜２０００ｍ
Ｐａ・ｓである。４０ｍＰａ・ｓより低いとカーテン膜
の延伸時の乱れが発生して均一な塗布膜が得られない。
２５００ｍＰａ・ｓより高いとカーテン膜の落下点が下
流に移動するので空気同伴により塗布むらが発生しやす
い。インク受容層塗布組成物の塗布液固形分濃度は、上
記の粘度範囲内に調整されるが、インク吸収性や乾燥効
率からは１４質量％以上であり、上限は粘度により制限
されるが、好ましくは３５質量％以下である。塗布液を
高濃度で塗布することで乾燥効率が向上するのに加えて
水等が蒸発するときの表面の荒れを抑えることができる
ので好ましい。

【００５５】本発明において、インクジェット記録材料
のインク受容層は、無機微粒子を含有する層に加え、さ
らに無機微粒子を含有しない層、および保護層等を設け
てもよい。

【００５６】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明の内容は実施例に限られるものではない。な
お、部とは固形分質量部を意味する。

【００５７】実施例１「シリカの予備分散工程」カチオン性ポリマー（ジアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド、分子量９０００）
を固形で２ｋｇ、ポリビニルアルコール（商品名：PVA2
35、（株）クラレ製、ケン化度88％、平均重合度3500）を固
形で５ｋｇ、エチルアルコール１ｋｇと純水９９ｋｇの
溶液にＢＥＴ比表面積が３００ｍ²／ｇの気相法シリカ
（トクヤマ社製）２５ｋｇを添加しながらのこぎり歯状
ブレード型分散機でブレードの周速が３０ｍ／秒で３０
分間撹拌して固形分濃度が２４質量％のシリカ粗分散物
を得た。「シリカの分散工程」予備分散工程で得られたシリカ予
備分散物をビーズミル（直径０．５ｍｍのジルコニアビ
ーズ、充填率７０容量％）により撹拌装置（デイスク）
の円盤周速が１０ｍ／秒で処理量３０ｌ／時間の条件で
装置を２回通して２５質量％のシリカ分散物を得た。得
られた分散物を６０℃で１時間プロペラ羽根型分散機で
低速撹拌しながら保存してシリカ分散物Ａを得た。

【００５８】耐水性支持体として、ＬＢＫＰ（５０部）
とＬＢＳＰ（５０部）のパルプ配合からなる１７０ｇ／
m²の基紙の表面に低密度ポリエチレン（７０部）と高密
度ポリエチレン（２０部）と酸化チタン（１０部）から
なる樹脂組成物を２５ｇ／m²塗布し、裏面に高密度ポ
リエチレン（５０部）と低密度ポリエチレン（５０部）
からなる樹脂組成物を２５ｇ／m²塗布してなる樹脂被覆
紙を用意した。

【００５９】上記支持体上に、下記組成の固形分濃度２
１質量％のインク受容層塗布液を調整し、気相法シリカ
の塗布量が固形分で１８ｇ／m²となるようにカーテン塗
布装置で塗布、乾燥して実施例１のインクジェット記録
材料を作成した。尚、インク受容層の膜面ｐＨが４．２
になるように調整した。インク受容層塗液の２０℃、６
０ｒｐｍのＢ型粘度は４００ｍＰａ・ｓであった。

【００６０】＜インク受容層組成＞シリカ分散物Ａ（固形分として）１００部ほう酸４部両性界面活性剤０．３部（商品名：SWAM AM-2150、日本サーファクタント社製）

【００６１】実施例２シリカの予備分散工程で、カチオン性ポリマーに代えて
塩基性ポリ水酸化アルミニウム（理研グリーン社製、ピ
ュラケムＷＴ）を用いた以外は実施例１と同様にして予
備分散物を得、同様にしてビーズミル処理の分散工程に
より固形分濃度が２５質量％のシリカ分散物を得、同様
にして６０℃で１時間処理を行ってシリカ分散物Ｂを得
た。実施例１でシリカ分散物Ａに代えてシリカ分散物Ｂ
を用いた固形分濃度が２１質量％のインク受容層塗布液
を用いた以外は同様にして実施例２のインクジェット記
録材料を得た。

【００６２】実施例３実施例１で加温処理前のシリカ分散物を高圧ホモジナイ
ザーにより処理量４０ｌ／時間、圧力１００ｋｇ／ｃｍ
²の条件で１回処理して得られた分散物を６０℃で１時
間プロペラ羽根型分散機で低速撹拌しながら保存して固
形分濃度が２５質量％のシリカ分散物Ｃを得た。実施例
１でシリカ分散物Ａに代えてシリカ分散物Ｃを用いた以
外は同様にして固形分濃度が２１質量％のインク受容層
塗布液を得、同様にして実施例３のインクジェット記録
材料を得た。

【００６３】実施例４実施例１でシリカの予備分散工程でカチオン性ポリマー
を抜いた以外は同様にして得られた分散物を６０℃で１
時間プロペラ羽根型分散機で低速撹拌しながら保存して
固形分濃度が２５質量％のシリカ分散物Ｄを得た。実施
例１でシリカ分散物Ａに代えてシリカ分散物Ｄを用い、
実施例１のインク受容層組成にカチオン性ポリマー（ジ
アリルジメチルアンモニウムクロライド、分子量９００
０）を８部添加し、固形分濃度が２１質量％に調整した
インク受容層塗布液を用いた以外は同様にして実施例４
のインクジェット記録材料を得た。

【００６４】実施例５実施例１でシリカ予備分散物の固形分濃度を１５質量％
とした以外は実施例１と同様にして固形分濃度１６質量
％のシリカ分散物Ｅを得た。実施例１でシリカ分散物Ａ
に代えてシリカ分散物Ｅを用いた以外は同様にして固形
分濃度が１４質量％のインク受容層塗布組成物を得、同
様にして実施例５のインクジェット記録材料を得た。

【００６５】実施例６「アルミナ水和物の予備分散工程」ポリビニルアルコー
ル（商品名：PVA235、（株）クラレ製、ケン化度88％、平均
重合度3500）を固形で３ｋｇ、エチルアルコール１ｋｇ
と純水６９ｋｇの溶液に一次粒子の平均粒径が１５ｎｍ
でアスペクト比が５の板状のアルミナ水和物を２５ｋｇ
を添加しながらのこぎり歯状ブレード型分散機でブレー
ドの周速が３０ｍ／秒で３０分間撹拌して固形分が２８
質量％のアルミナ水和物粗分散物を得た。「アルミナ水和物の分散工程」予備分散工程で得られた
アルミナ水和物予備分散物をビーズミル（直径０．３ｍ
ｍのジルコニアビーズ、充填率６０容量％）により処理
量３０ｌ／時間の条件で装置を２回通して２９質量％の
アルミナ水和物分散物を得た。得られた分散物を６０℃
で１時間プロペラ羽根型分散機で低速撹拌しながら保存
してアルミナ水和物分散物Ａを得た。

【００６６】実施例１で固形分濃度２２質量％の下記組
成のインク受容層塗布液を用いた以外は同様にして実施
例６のインクジェット記録材料を得た。

【００６７】＜インク受容層組成＞アルミナ水和物分散物Ａ（固形分として）１００部ほう酸１部両性界面活性剤０．３部（商品名：SWAM AM-2150、日本サーファクタント社製）

【００６８】比較例１「シリカの予備分散工程」カチオン性ポリマー（ジアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド、分子量９０００）
を固形で２ｋｇ、エチルアルコール１ｋｇと純水１２４
ｋｇの溶液にＢＥＴ比表面積が３００m²／ｇの気相法シ
リカ（トクヤマ社製）２５ｋｇを添加しながらのこぎり
歯状ブレード型分散機でブレードの周速が３０ｍ／秒で
３０分間撹拌して固形分濃度が１８質量％のシリカ粗分
散物を得た。「シリカの分散工程」得られた予備分散物を高圧ホモジ
ナイザーにより処理量４０ｌ／時間、圧力２００ｋｇ／
ｃｍ²の条件で２回処理して固形分濃度が１８質量％の
シリカ分散物を得た。得られた分散物を６０℃で１時間
プロペラ羽根型分散機で低速撹拌しながら保存してシリ
カ分散物Ｆを得た。

【００６９】実施例１と同様の支持体上に、下記組成の
固形分濃度１２質量％のインク受容層塗布液を調整し、
気相法シリカの塗布量が固形分で１８ｇ／m²となるよう
にカーテン塗布装置で塗布、乾燥して比較例１のインク
ジェット記録材料を作成した。尚、インク受容層の膜面
ｐＨが４．２になるように調整した。インク受容層塗液
の２０℃、６０ｒｐｍのＢ型粘度は８４ｍＰａ・ｓであ
った。

【００７０】＜インク受容層組成＞シリカ分散物Ｆ（固形分として）１００部ポリビニルアルコール２０部（商品名：PVA235、（株）クラレ製、ケン化度88％、平均重合度3500）ほう酸４部両性界面活性剤０．３部（商品名：SWAM AM-2150、日本サーファクタント社製）

【００７１】実施例１〜６、比較例１で得られたインク
ジェット記録材料について、インク吸収性、及び光沢度
を評価した。その結果を表１に示す。

【００７２】＜インク吸収性＞インクジェットプリンタ
ー（セイコーエプソン社製ＰＭ−７７０Ｃ）を用いて、
Ｃ、Ｍ、Ｙをそれぞれ１００％で印字して、印字直後に
ＰＰＣ用紙を印字部に重ねて軽く圧着し、ＰＰＣ用紙に
転写したインク量の程度を目視で観察し、下記の基準で
評価した。 ◎：全く転写しない。 ○：やや転写する。 △：転写するが実使用下限。 ×：転写する。

【００７３】＜光沢度＞ＪＩＳＰ−８１４２（紙及び
板紙の７５度鏡面光沢度試験方法）に記載の方法に従っ
て測定した。評価は下記の３段階で行った。 ○：６０％より大 △：４０％〜６０％ ×：４０％未満

【００７４】

【表１】 ───────────────────────────── インク吸収性光沢度 ───────────────────────────── 実施例１ ◎〜○ ○ 実施例２ ◎〜○ ○ 実施例３ ◎ ○ 実施例４ ○ ○ 実施例５ ○ ○ 実施例６ ◎ ○ ───────────────────────────── 比較例１ △ △ ─────────────────────────────

【００７５】上記結果から明らかなように、本発明のビ
ーズミル処理の分散工程により得られたシリカ分散物を
用いた実施例１〜５、および同様のビーズミル処理され
たアルミナ水和物分散物を用いた実施例６のインクジェ
ット記録材料は良好なインク吸収性と光沢度を有する。
ビーズミル処理後のシリカ分散物を高圧ホモジナイザー
処理した実施例３は最も良好なインク吸収性を示した。
無機微粒子分散物にカチオン性金属化合物を含有させな
かった実施例４、実施例１でシリカ分散物の濃度を１６
％で処理した実施例５は実施例１よりもインク吸収性が
若干低下した。ビーズミルを用いず、固形分濃度が１２
質量％のインク受容層塗布液を使用した比較例１はイン
ク吸収性、光沢度が実施例１よりも大きく低下した。

【００７６】

【発明の効果】本発明で得られる無機微粒子分散物を用
いれば、高いインク吸収性を有する、高光沢なインクジ
ェット記録材料が得られる。

フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 FC06 2H086 BA01 BA15 BA17 BA33 BA35 BA37 BA46 4D075 AC14 CA35 CB04 DA04 DB18 DB20 DB36 DB38 DB48 DB53 DC27 EA10 EB07 EB19 EB56 EC02 EC53 EC54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に無機微粒子分散物を含有する
塗布組成物を塗布してインク受容層を設けたインクジェ
ット記録材料において、該無機微粒子分散物が親水性バ
インダー水溶液中に親水性バインダーの固形分に対して
３００〜１２００質量％の無機微粒子の粉体を添加して
予備分散した後にビーズミル処理により得られたもので
あることを特徴とするインクジェット記録材料。
【請求項２】前記無機微粒子分散物がカチオン性ポリ
マー、またはカチオン性金属化合物の少なくとも１種を
含有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェ
ット記録材料。
【請求項３】前記無機微粒子が一次粒子の平均粒径５
〜５０ｎｍである、気相法シリカ、アルミナ、またはア
ルミナ水和物の少なくとも１種であることを特徴とする
請求項１または２に記載のインクジェット記録材料。
【請求項４】前記無機微粒子分散物のビーズミル処理
終了時の固形分濃度が２０〜４０質量％であることを特
徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェ
ット記録材料。
【請求項５】前記無機微粒子分散物を更に高圧ホモジ
ナイザー、超音波分散機、及び薄膜施回型分散機から選
ばれる少なくとも１つにより処理することを特徴とする
請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェット記録
材料。
【請求項６】前記支持体が耐水性支持体である請求項
１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録材料。
【請求項７】前記無機微粒子分散物を含有する塗布組
成物の固形分濃度が１４〜３５質量％であり、該塗布組
成物を耐水性支持体上に塗布するのにカーテン塗布装置
を用いることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に
記載のインクジェット記録材料。