JP2003103915A

JP2003103915A - インクジェット記録用光沢紙

Info

Publication number: JP2003103915A
Application number: JP2001303475A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Tamaki; 正芳田巻; Kazuki Watanabe; 一樹渡辺; Akihisa Meguro; 章久目黒; Atsushi Sakamoto; 篤史坂本
Original assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Current assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】従来技術の問題点である離型性が良好で、か
つ光沢面質と印字品質、特に耐水性に優れ、印画紙ベー
スの光沢紙に比して遜色の無い、高品質なインクジェッ
ト記録用光沢紙の提供。【解決手段】この課題は、基材の少なくとも片面に、顔
料および結着剤を含有する塗工液を塗布した後、塗工層
が湿潤状態にあるうちに該塗工層を加熱された鏡面仕上
げの金属面に圧着してなるキャストコート紙において、
塗工液にカチオン性パラフィンワックスを含有すること
によって解決される。

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
用光沢紙に関し、印字面の光沢が高く、写真画質に近い
印字品位、特に耐水性に優れ、かつ、離型剤に優れた記
録用紙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、インクの液
滴を吐出し、記録紙上に付着させることによりドットを
形成し記録を行う方式である。近年、インクジェットプ
リンター、インク、記録媒体の技術的進歩により、印字
品質の高い記録が可能になってきている。インクジェッ
ト記録媒体に求められる要素としては、インクの吸収、乾燥が速いこと印字濃度が高いことドットの広がりやひげ状のにじみが無いこと等があげられる。一般の普通紙でも一定以上のサイズ性
があれば、滲みも少なくある程度の印字品質が期待でき
る。一方、より高い印字品質を求める場合には媒体上に
インクジェットプリンターのインクに対して適性のある
インク受容層を各種基材上に設けた専用の媒体が使用さ
れる。これらインクジェット記録専用の媒体としては紙
やフィルムを支持体として、顔料とバインダーを主成分
とする顔料塗工層または顔料を含まない樹脂塗工層を表
面に設けたものが多く使用される。インクジェット専用
媒体はさらに表面状態からマット調媒体と光沢媒体に分
類される。銀塩写真により近い画像品質を要求する場合
には後者の光沢媒体が使用される。これら光沢媒体に要
求される特性としては前記した特性以外に耐水性、耐光性が良好であること画像領域、白紙部分の光沢感が高いこと等があげられる。光沢媒体の製法としてはのインク吸
収性、乾燥性を維持しながら〜の特性を維持するた
めに、各種の方法が提案されているが、一般的方法はキ
ャスト法によりインク受容層を形成し表面に光沢を付与
する方法と印画紙用基材上にインク受容層を形成する方
法である。

【０００３】一般には前者はのインク吸収性が後者に
比べ制御しやすいが、の画像領域、白紙部分の光沢
感、品位では後者に比べ劣っている。印画紙用基材は一
般にＲＣ紙（レジンコート紙）といわれるように、紙の
基材上にポリエチレンのフィルム層が形成されているた
めにインク受容層をその表面に形成した場合、フィルム
面が平滑であることからインク受容層表面も平滑で、光
沢ある表面が形成しやすい。しかし、インク吸収性をあ
げるために塗工量を多くする必要があり、また基材その
ものが紙よりも高価であることから全体のコストは前者
のキャスト法による光沢媒体に比べ高いものとなる。ま
た、廃棄する場合には複合素材であることからリサイク
ルがきかないといった問題もある。キャスト法によるイ
ンクジェット記録用光沢紙についてはこの点有利である
が、前記した品質面での問題があり、これらの課題を解
決するために各種の提案がなされいる。特開平６−７２
０１７には記録層表面の平均粗さ、光沢度及び記録紙の
透気度を規定することで表面の平滑性が高く、画質の高
級感に優れるインクジェット記録用紙が得られるとの提
案がある。また、特開平１１−２０８１０３号公報には
キャスト塗工層中のシリカ粒子径を規定し、かつ前記キ
ャスト塗工層中に高級脂肪酸アミドを含有させることで
光沢とインクジェット記録適正に優れたインクジェット
記録用紙が得られるとの提案ものある。しかしながら、
キャスト法によって製造されたインクジェット記録用光
沢紙において、印画紙基材あるいはフィルム基材を用い
て製造された媒体を超える画質と均一な光沢感を有する
記録媒体は無いのが現状である。

【０００４】また、キャスト法においては、その製造工
程中における離型性もまた重要である。特開平１１−２
７９９８７号公報では、キャスト法において、鏡面ドラ
ム表面に飽和脂肪酸および／またはその金属塩を塗布し
た後に、ブレードで掻き取ることを連続的に行い、飽和
脂肪酸および／またはその金属塩の薄膜を形成させるこ
とによって離型性を改善した例が報告されている。離型
性が悪いと、十分な光沢品質が得られないばかりか生産
性が落ちる。

【０００５】さて、離型性を向上させる方法として、上
述のようにドラム面に離型剤を適用する方法（例えば、
特開平１１−２７９９８７号公報）や、塗工液中に離型
剤を添加する方法（例えば、特開平１１−２０８１０３
号公報）などが採用されている。

【０００６】ここで、離型剤の種類や添加量によって
は、離型性が向上しても、光沢面質やインク吸収性が劣
るようになるものもある。また、従来の離型剤の添加で
は、記録画像部の耐水性が悪化する傾向となる。

【０００７】また離型剤がカチオン系以外のものにな
ると、塗料中にカチオン性物質が含有している場合、そ
の添加によって増粘や凝集が生じてしまうことがある。
そして、カチオン性でないものは、上述の如くインクの
定着性を損ね、記録画像濃度の低下や耐水性不良となる
場合が多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、キャスト法
によるインクジェット記録用光沢紙において、上記従来
技術の問題点である離型性が良好で、かつ光沢面質と印
字品質、特に耐水性に優れ、印画紙ベースの光沢紙に比
して遜色の無い、高品質な光沢紙に関する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題につ
き鋭意検討を行なった結果、基材の少なくとも片面に、
顔料及び結着剤を含有する塗工液を塗布した後、凝固剤
を用いて塗布面を凝固処理し、塗工層が湿潤状態に有る
うちに該塗工層を加熱された鏡面仕上げの金属面に圧着
してなるキャストコート紙であって、塗工液に顔料１０
０重量部に対してカチオン性パラフィンワックスを０．
１〜１０重量部を含有させることを特徴とするものであ
る。更に、塗工液中の顔料として平均粒子径１μｍ以下
のシリカやアルミナ、またはアルミナとシリカの複合体
を含む場合に更に有利である。本発明で使用されるカチ
オン性パラフィンワックスとは、カチオン電荷を有する
パラフィンワックスを意味する。カチオン電荷を有する
ワックスは、その製造時にワックスエマルジョンに添加
される分散剤、界面活性剤等の添加物がカチオン性であ
る場合に得られるワックスを言う。本発明では弱いカチ
オン性を有するワックスが特に有利である。カチオン性
ワックスはカチオン性物質（インク定着剤等）との相容
性が良好である。

【００１０】以下、本発明の詳細を説明する。本発明の
光沢紙は紙を基材として公知のキャストコート法によっ
て製造される。キャストコート法には光沢面を形成する
方法によりウエット法、リウエット法、凝固法に分類で
きるが、本発明ではいずれも適用が可能である。しかし
中でも、凝固法が望ましい。本発明では光沢発現層で用
いるバインダーに対応した凝固剤の選択、凝固剤の量が
重要である。凝固剤としては蟻酸、酢酸、クエン酸、酒
石酸、乳酸、塩酸、硫酸等のカルシウム、亜鉛、バリウ
ム、鉛、マグネシウム、カドミウム、アルミニウム等の
塩や硫酸カリウム、クエン酸カリウム、硼砂、硼酸を使
用できるが、ポリビニルアルコール及びポリビニルアセ
タールの場合には硼酸または硼砂の組み合わせが好適で
ある。インクの吸収性を考慮すると後者の組み合わせが
前者よりも優れている。凝固剤の量は印字面塗工層中の
樹脂成分に対し５重量％以上であることが望ましい。５
重量％より低い場合には十分な光沢面が得られない。

【００１１】本発明の塗工層を形成する塗料は顔料、バ
インダーと離型剤、必要に応じてインク定着剤を含有す
る。本発明で用いられる顔料は無機顔料として軽質炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、硫酸バリウ
ム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質
シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアル
ミナ、アルミナとシリカの複合体、ゼオライト、珪藻
土、水酸化マグネシウム等の白色顔料を用いることがで
きる。本発明では、光沢面質と印字品質が良好となる、
アルミナまたはアルミナとシリカの複合体が好適であ
る。無機顔料の粒径は大きくとも１μｍ以下であり、好
ましくは０．０１〜０．５μｍである。１μｍを超える
とインク吸収性は良好であるが、光沢が得にくくなり、
０．０１μｍよりも小さいと光沢は得やすいが、インク
吸収性が劣ることがある。また無機顔料と併用して有機
顔料を添加することも可能である。

【０００１２】本発明における塗工層に使用されるバイ
ンダーはポリビニルアルコール、ポリビニルアセター
ル、酸化澱粉、エーテル化澱粉、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、カゼイン、ゼラ
チン、大豆タンパク、ポリエチレンイミド系樹脂、ポリ
ビニルピロヒドリン系樹脂、ポリアクリル酸またはその
共重合体、無水マレイン酸共重合体、アクリルアミド系
樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、
ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニー
ルブチラール系樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ系樹
脂、エピクロルヒドリン系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、スチレンーブタジエン共重合体、メチルメタクリレ
ートーブタジエン共重合体、アクリル酸エステル、メタ
アクリル酸エステルの重合体または共重合体等のアクリ
ル系重合体ラテックス類、エチレンー酢酸ビニル共重合
体等のビニル系重合体ラテックス類の樹脂類が例示さ
れ、単独または併用して用いられる。特に好ましいバイ
ンダーはポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール
であり、これら単独または上記樹脂類と併用して用いら
れる。ポリビニルアルコール及びポリビニルアセタール
をバインダーとして用いた場合には、前記したように、
凝固剤として硼酸または硼砂を使用することで、光沢発
現層の表面平滑化に効果がある。バインダーの使用量
は、記録媒体の印字適性、インク受容層の強度、塗料液
性を考慮して決定される。通常顔料重量に対し１〜２０
０重量部、好ましくは５〜１００重量部程度の範囲で添
加される。

【００１３】本発明において、上記、顔料、バインダー
類以外にカチオン性の高分子電解質を添加することが好
ましい。カチオン性高分子電解質を添加することで、イ
ンク中に使用されている染料中のアニオン成分と反応し
水に不溶な塩を形成することから、記録画像の耐水性が
向上する。このようなカチオン性高分子電解質としては
ポリエチレンイミン、エピクロルヒドリン変性ポリアル
キルアミン、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウ
ムハライド、ポリジアクリルジメチルアンモニウムハラ
イド、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート塩酸
塩、ポリビニルピリジウムハライド、その他第４級アン
モニウム塩類及びポリアミン等が用いられる。カチオン
性高分子電解質はインク受容層を構成する塗料液または
凝固液に添加することができる。添加量は全バインダー
重量に対し１〜５０重量％の範囲で使用される。とくに
好ましい添加範囲は５〜３０重量％である。

【００１４】離型剤として一般的に使用されているもの
は、ポリエチレンワックス、ステアリン酸アミド、ステ
アリン酸カルシウム、オレイン酸アンモニウム、オレイ
ン酸アミド、オレイン酸カリウム、パラフィンワック
ス、アルキルケテンダイマー、高級アルコール、ノニオ
ン性界面活性剤などが挙げられる。しかしながら、離型
性もさることながら、インクジェット印字適性をも考慮
し、カチオン性の離型剤が最も好適である。

【００１５】その他の添加剤としては、必要に応じて消
泡剤、潤滑剤、分散剤、湿潤剤等を使用できる。

【００１６】本発明の塗工層を形成する塗料の塗工法と
してはエアーナイフ、ロールコーター、バーコーター、
コンマコーター、ブレードコーター等の公知の塗工機が
用いられる。塗工量は固形分換算で５〜４０ｇ／ｍ²、
好ましくは７〜３０ｇ／ｍ²の範囲が好ましい。塗工量
が４０ｇ／ｍ²を超えると経済的不利益を被るほか塗工
紙表面強度の劣化も懸念される。反対に、塗工量が５ｇ
／ｍ²より少ない場合には十分な光沢面が形成しづら
い。

【００１７】本発明における光沢面形成は上記コーター
で塗料を塗工した後、凝固液を塗工面に付与し塗料を凝
固させキャストドラムに表面を圧着することで行われ
る。この工程は本発明の光沢紙における、光沢面質とイ
ンク吸収性能の高い塗工層を形成する際に重要な工程で
ある。

【００１８】使用する凝固剤については上記した通りで
あるが、加えて凝固剤を付与してキャストドラムに到達
するまでの時間、キャストドラム温度、圧着する際の圧
力、ライン速度を調整することでより表面亀裂の少ない
インク受容層表面が形成できる。これらの諸条件につい
ては、使用する設備、塗料に応じて最適条件を求めるこ
とで適正化する必要がある。

【００１９】本発明で使用する基材としては、通常の上
質紙、中質紙、白板紙等の紙基材が用いられる。燃料と
してリサイクルされる場合を考慮し原料パルプとしては
塩素含有量の少ないECF パルプまたはTCF パルプの使用
が望ましい。キャストコート時における塗料の過度の浸
透を押さえるために、サイズプレスで澱粉、ポリビニル
アルコール等の水溶性高分子を塗工した原紙を使用する
ことが好ましい。

【００２０】また、基材上に顔料と接着剤からなる下塗
り層を設け、この上に本発明のキャストコート層を設け
ることもできる。

【００２１】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する
が、本発明はこれらの例に限定されるものではない。ま
た、実施例において示す「部」及び「％」は特に明示し
ない限り固形重量部および固形重量％を示す。

【００２２】実施例１：顔料として粒径５０ｎｍである
アルミナとシリカの複合体（ＶＰＤＯＰ３３７５：
日本アエロジル（株）製の商品名）の分散液（固形分と
して１００重量部）に対してバインダーとしてポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ１１７：（株）クラレ製）２０重
量部、離型剤として、カチオン性パラフィンワックス
（ダイジットＭＰ：互応化学社製）３重量部、インク定
着剤としてカチオン製高分子電解質（パピオゲンＰ−１
０５：センカ（株）製）１０重量部からなる固形分１４
重量％の塗料を調製した。凝固剤として硼砂を水に溶解
した凝固液を調整した。酸化デンプンで表面処理した坪
量１６０ｇ／ｍ²の上質紙に上記塗料をロールコーター
で塗工量１５ｇ／ｍ²になるように塗布し、次いで凝固
剤量がポリビニルアルコール重量に対し１０重量％にな
るように塗布したのち、得られる塗工層表面が湿潤ん状
態にあるうちに表面温度１００℃のキャストドラムに圧
着し、光沢面質と印字品質がともに良好となるよう、圧
着時圧力、ラインスピードを最適化し、インクジェット
記録用光沢紙を作成した。

【００２３】実施例２：実施例１において、ダイジット
ＭＰを０．１重量部に変更し、インクジェット記録用紙
を作成した。

【００２４】実施例３：実施例１において、ダイジット
ＭＰを５重量部に変更し、インクジェット記録用紙を作
成した。

【００２５】実施例４：実施例１において、ダイジット
ＭＰを１０重量部に変更し、インクジェット記録用紙を
作成した。

【００２６】実施例５：顔料として粒径２０ｎｍである
アルミナ（Aluminum Oxide C: 日本アエロジル( 株) 製
の商品名) を用いた以外は実施例１に準ずる。

【００２7 】実施例６：実施例５において、ダイジット
ＭＰを０．１重量部に変更し、インクジェット記録用紙
を作成した。

【００２８】実施例７：実施例５において、ダイジット
ＭＰを５重量部に変更し、インクジェット記録用紙を作
成した。

【００２９】実施例８：実施例５において、ダイジット
ＭＰを１０重量部に変更し、インクジェット記録用紙を
作成した。

【００３０】実施例９：顔料として粒径１２ｎｍである
シリカ（Ａ２００：日本アエロジル（株）製の商品名）
を用いた以外は実施例１に準ずる。

【００３１】実施例１０：実施例９において、ダイジッ
トＭＰを０．１重量部に変更し、インクジェット記録用
紙を作成した。

【００３２】実施例１１：実施例９において、ダイジッ
トＭＰを５重量部に変更し、インクジェット記録用紙を
作成した。

【００３３】実施例１２：実施例９において、ダイジッ
トＭＰを１０重量部に変更し、インクジェット記録用紙
を作成した。

【００３４】比較例１：顔料として、粒径３μｍである
シリカ（ＥＤ−３：グレース（株）製の商品名）を用い
た以外は実施例１に準ずる。

【００３５】比較例２：実施例１において、離型剤をセ
パール３８０（アニオン製特殊界面化成剤、中京油脂
（株）社製）に変更し、インクジェット記録用光沢紙を
作成した。

【００３６】比較例３：実施例１において、離型剤をセ
ロゾール５２４（ノニオン性カルナバワックス、中京油
脂（株）社製）に変更し、インクジェット記録用光沢紙
を作成した。

【００３７】比較例４：実施例１において、離型剤をパ
ンオイルＦ−１２（ノニオン性特殊ワックス、中京油脂
（株）社製）に変更し、インクジェット記録用光沢紙を
作成した。

【００３８】比較例５：実施例１において、離型剤をパ
ラヂウムＭＺ−２（ノニオン性パラフィンアクリル重合
物、大原パラヂウム（株）社製）を変更し、インクジェ
ット記録用光沢紙を作成した。

【００３９】比較例６：実施例１において、離型剤無し
で、インクジェット記録用光沢紙を作成した。

【００４０】比較例７：実施例１において、ダイジット
ＭＰを１２重量部に変更し、インクジェット記録用光沢
紙を作成した。

【００４１】比較例８：実施例５において、離型剤無し
で、インクジェット記録用光沢紙を作成した。

【００４２】比較例９：実施例５において、ダイジット
ＭＰを１２重量部に変更し、インクジェット記録用光沢
紙を作成した。

【００４３】比較例１０：実施例９において、離型剤無
しで、インクジェット記録用光沢紙を作成した。

【００４４】比較例１１：実施例９において、ダイジッ
トＭＰを１２重量部に変更し、インクジェット記録用光
沢紙を作成した。

【００４５】比較例１２：比較例１において、離型剤無
しで、インクジェット記録用光沢紙を作成した。

【００４６】比較例１３：比較例１において、ダイジッ
トＭＰを１２重量部に変更し、インクジェット記録用光
沢紙を作成した。

【００４７】比較例１４：比較例２において、セパール
３８０を１２重量部に変更し、インクジェット記録用光
沢紙を作成した。

【００４８】比較例１５：比較例３において、セロゾー
ル５２４を１２重量部に変更し、インクジェット記録用
光沢紙を作成した。

【００４９】比較例１６：比較例４において、パンオイ
ルＦ−１２を１２重量部に変更し、インクジェット記録
用光沢紙を作成した。

【００５０】比較例１７：比較例５において、パラヂウ
ムＭＺ−２を１２重量部に変更し、インクジェット記録
用光沢紙を作成した。

【００５１】比較例１８：塗工層を設けない基紙をイン
クジェット記録用光沢紙とした。

【００５２】上述の実施例１〜１２、比較例１〜１７の
インクジェット記録用光沢紙につき、白紙光沢感、イン
クジェット記録適性、離型性を下記方法により評価し
た。その結果を、表１に示す。

【００５３】光沢感の均一性:光沢紙表面に対し、横方
向より表面状態を肉眼で観察し光沢感の均一性を判定し
た。均一性が最も高いものを◎とし、これを印画紙ベー
スの光沢紙と同レベルとした。また、均一性が最も低い
ものを×として評価。

【００５４】インク滲み:セイコーエプソン（株）製イ
ンクジェットプリンター「ＰＭ−７７０Ｃ」を用い印字
した。文字及び画像の滲みがないものを◎、滲みが部分
的にわずかにあるものを○、滲みはあるが実用上問題が
ないものを△、滲みが悪く実用上問題があるものを×と
した。

【００５５】離型性:キャスト時の金属面での塗工紙の
紙離れを目視にて評価した。良好なものを○、やや良好
なものを△、離型性が悪く実用上問題のあるものを×と
した。

【表１】

【００５６】表１の結果をの如く、本発明によるインク
ジェット記録用光沢紙は、光沢面質、印字品質、離型性
等の実用上、充分なものであった。しかしながら、比較
例のサンプルについては、必要特性を満足させられるも
のはなかった。

【００５７】以上、実施例からも明らかなように、本発
明のインクジェット記録用光沢紙はキャスト法によって
製造されたインクジェット記録用光沢紙でありながら、
高価な印画紙基剤を用いた光沢紙に匹敵する表面光沢感
の均一性を有している。さらに、優れた離型性と耐水性
をも併せ持つ。本発明では紙を基剤としていることか
ら、フィルム層を有する印画紙基剤に比べ、製造コスト
も低く、廃棄する場合にはリサイクル可能であり資源の
有効利用という観点からも好ましい。

フロントページの続き (72)発明者目黒章久新潟県長岡市西蔵王三丁目五番一号北越製紙株式会社研究所内 (72)発明者坂本篤史新潟県長岡市西蔵王三丁目五番一号北越製紙株式会社研究所内Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC06 2H086 BA01 BA15 BA21 BA33 BA36 BA45

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材の少なくとも片面に、顔料および結
着剤を含有する塗工液を塗布した後、塗工層が湿潤状態
にあるうちに該塗工層を加熱された鏡面仕上げの金属面
に圧着してなるキャストコート紙であって、塗工液にカ
チオン性パラフィンワックスを含有することを特徴とす
るインクジェット記録用光沢紙。
【請求項２】塗工液中のカチオン性パラフィンワック
スの含有量が、顔料に対して０．１〜１０重量部の範囲
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
記録用光沢紙。
【請求項３】塗工液中の顔料が平均粒子径１μｍ以下
のシリカやアルミナ、またはアルミナとシリカの複合体
から選ばれる１種類以上を含む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用光沢紙。
【請求項４】キャストコート紙の製造の際に、塗布面
の乾燥前に凝固処理を行なったことを特徴とする請求項
１〜３のいずれか一つに記載のインクジェット記録用光
沢紙。