JP2003251926A

JP2003251926A - インクジェット記録用シート

Info

Publication number: JP2003251926A
Application number: JP2002057727A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakamura; 篤中村
Original assignee: Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2003-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】特に油性インクで印画した場合においても、
画像の精度と受理層の不透明度とを維持しつつ、画像濃
度を向上させてバンディングを減少させることのでき
る、インクジェット記録用シートを提供すること。【解決手段】基材上にインク受理層を設けてなり、該
インク受理層が、粒度分布において粒子径２〜６μｍの
範囲と粒子径１０〜１４μｍの範囲とに２つのピークを
持つシリカを含有するインクジェット記録用シートとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
用シートに関し、さらに詳しくは、基材上にインク受理
層を有し、特に、表層強度と油性インクで印画した場合
の印画濃度とに優れた、油性インク用のインクジェット
記録用シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ利用技術の普及によ
り、コンピュータにより作成した資料をプリンターなど
を用いてプリントアウトすることが頻繁に行われるよう
になってきた。その際使用されるプリンターとしては、
ドットインパクトプリンター、レーザープリンター、サ
ーマルプリンターおよびインクジェットプリンターなど
が挙げられるが、プリントアウト時の機械的騒音がほと
んどなく、かつプリントアウトに伴うランニングコスト
の低さから、インクジェットプリンターが広く利用され
ている。

【０００３】また、インクジェット記録方式において
は、色材として染料を含む染料系インクが使用されてお
り、これに対応して、印画部の発色性やインクの定着性
を向上させ、かつインクの滲みを抑制するために、基材
上に種々のインク受理層を設けてなるインクジェット記
録用シートが考案されてきた。そして、従来、インクジ
ェット記録用シートのインク受理層には、填料として粒
子径が小さい（５μｍ以下ぐらい）シリカが用いられて
いた。一般的に、粒子径が小さいシリカの方が、画像の
精度に優れる傾向があり、また、層の不透明度にも優れ
る傾向がある。特に、不透明度は、基材の色や模様を隠
蔽して美しい白色の外観にしたい場合に役立つ。また、
電飾看板などの透過光で見るものにも役立つ。透過光で
見る場合は透明な方が良いと誤解されがちであるが、実
際には通常は透明な基材を用いるので、層の不透明度が
低いと印画濃度が低い貧弱な画像となる為、不透明度を
向上させようとして苦心する場合が殆どである。

【０００４】粒子径が小さいシリカを使用したインク受
理層には、このような長所があるが油性インクで印画し
た場合、印画濃度が不足し、バンディング（スジ状の抜
け）が目立つようになるという欠点も有している。この
バンディングとは、プリンターの機械的要因などによっ
て生じるスジ状の印画ムラである。通常、インクジェッ
ト記録用シートは、インクの液滴が付着後に適度に広が
るため、付着直後にスジ状の印画の抜けがあってもイン
クのドットが広がってそれを埋め、解消される。しか
し、インクのドットが広がらないと、印画ムラとなって
残る。また、印画濃度も、ドットの広がりが不足すると
低下する。従って、印画濃度の低下とバンディングは、
原因に共通性があると言える。また、バンディングは、
近距離で見るとスジ状の印画ムラとして認識されるが、
離れて見ると濃度が低い画像に見える為、バンディング
は印画濃度の低下をもたらすとも言える。

【０００５】この印画濃度の不足とバンディングをもた
らす理由は明確ではないが、一般に、インクを早く吸収
し過ぎると、ドットが横に広がらず、印画濃度が低下す
ることから、粒子径が小さいシリカがもたらす細かい空
隙が、毛細管現象を発生させて、素早く吸収するのでは
ないかと推測される。この問題は、インク受理層に含有
させるシリカとして粒子径の大きなシリカを使用すると
解決できるが、逆に、粒子径の小さなシリカを使用する
ことの利点である、画像の精度と受理層の不透明度が失
われる結果となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況で、特に油性インクで印画した場合においても、画
像の精度と受理層の不透明度とを維持しつつ、画像濃度
を向上させてバンディングを減少させることのできる、
インクジェット記録用シートを提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の優れ
た機能を有するインクジェット記録用シートを開発すべ
く鋭意研究を重ねた結果、平均粒子径の異なる２種類の
シリカを含有したインク受理層を設けてなるものが、そ
の目的に適合し得ることを見出した。本発明は、かかる
知見に基づいて完成したものである。すなわち、本発明
は、基材上にインク受理層を設けてなり、該インク受理
層が、粒度分布において粒子径２〜６μｍの範囲と粒子
径１０〜１４μｍの範囲とに２つのピークを持つシリカ
を含有することを特徴とする油性インク用のインクジェ
ット記録用シートを提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録用シ
ートは、基材の少なくとも一方の面に、インク受理層を
有するものである。本発明においては、基材は、シート
状のものであればよく、特に限定されるものではない。
プラスチックフィルム、紙、不織布等の種々のものが使
用可能であるが、特に、耐水性の点からプラスチックフ
ィルムが好適である。プラスチックの素材としては、塩
化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリカーボネート等の一般的な熱可
塑性樹脂フィルム、生分解性プラスチック或いは、炭酸
カルシウム等の無機粉末を内添させたもの、有機ピグメ
ントを内添させたもの等から選択することが可能であ
る。又、発泡プラスチックフィルムも使用することがで
きる。ここで、発泡プラスチックフィルムとは、フィル
ムの表面や内部に形成させる亀裂や欠所、或いは、細か
な気泡や空洞などを有するプラスチックフィルムをいう
が、これらの気泡や空洞などは、炭酸カルシウム等の無
機粉末を含有したフィルムを延伸して無機粉末の周囲に
発生させたり（ミクロボイドフィルム）、発泡剤を含有
させたフィルムにおいて発泡剤を発泡させたりして形成
したものなど、その名称や形成方法或いは気泡や空洞の
生成形態は問わない。なお、ここでいうプラスチックフ
ィルムには、合成紙と称されるものも含まれる。基材
は、単層構造でも多層構造でもよく、多層構造として
は、例えば、接着剤を介して層同士を貼り合せる方法、
複数の押し出し機から複数の原料を押し出し合流させて
製膜するいわゆる共押出方法、フィルムの上に押出機か
ら直接フィルムを押し出しながら貼り合わせて積層する
いわゆる押し出しラミネート方法など、公知の方法の何
れで形成したものも用いることができる。

【０００９】本発明においては、前記基材の少なくとも
一方の面に設けられるインク受理層は、填料として、粒
度分布において粒子径２〜６μｍの範囲と１０〜１４μ
ｍの範囲との２つのピークを持つシリカを含むことが必
要である。この２つのピークを持つシリカは例えば、小
さいシリカとして平均粒子径が２〜６μｍのものを、大
きいシリカとして平均粒子径が１０〜１４μｍのものを
混合することによって調整することができる。平均粒子
径の小さいものと大きいものの比率は、前者：後者が、
重量比で、９５：５〜４０：６０であることが好まし
い。この比率よりも、小さいものが多いと、優れた印画
濃度やバンディング防止性能が得られない。この比率よ
りも、小さいものが少ないと、優れた画像の精度や層の
不透明度が得られない。より好ましい比率は、８０：２
０〜７０：３０である。

【００１０】本発明において用いるシリカは、吸油量が
２００ｍｌ／１００ｇ以下であると、印画濃度やバンデ
ィング防止性能が更に向上するので好ましい。但し、１
５０ｍｌ／１００ｇよりも小さくなると、インクを受容
する層のインク吸収容量が低下し、画像流れや乾燥不良
などが発生しやすくなる。また、本発明において用いる
シリカは、細孔容積が１．５ｍｌ／ｇ以下であると、印
画濃度やバンディング防止性能が更に向上するので好ま
しい。但し、０．６ｍｌ／ｇよりも小さくなると、イン
クを受容する層のインク吸収容量が低下し、画像のにじ
みや乾燥不良などが発生しやすくなる。更にまた、本発
明において用いるシリカは、ゲル法によって製造された
ものが好ましい。

【００１１】インク受理層には、本発明の効果を損なわ
ない範囲で、シリカ以外の填料を併用してもよい。使用
できる物質としては、有機、無機の制限はなく、炭酸カ
ルシウム、タルク、クレー、けいそう土、水酸化アルミ
ニウム、ポリスチレン、ポリメタクリレート、酸化チタ
ン、焼成カオリンなどが挙げられる。但し、シリカは、
全填料中の８０重量％以上であることが好ましい。

【００１２】インク受理層に使用される結着剤（バイン
ダー）としては、特に制約はなく、例えば、ポリエステ
ル、アクリル樹脂、塩素化ポリプロピレン、バーサチッ
ク酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラ
ール、ゼラチン、ポリビニルアセタール、カルボキシメ
チルセルロース、ポリビニルピロリドン、ウレタン樹脂
やこれらの共重合物、スチレン−アクリル共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエンゴ
ム、などが挙げられる。これらは一種を単独で用いても
よく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、油
性インクの溶剤に膨潤する結着剤を用いることが好まし
い。これにより、印画濃度が更に向上する。油性インク
の溶剤に膨潤する物質としては、塩素化ポリプロピレ
ン、バーサチック酸ビニル、スチレン−ブタジエン共重
合体、ポリノルボーネン、これらと他の物質の共重合体
などが挙げられる。この中でも、塩素化ポリプロピレン
とその共重合体、バーサチック酸ビニルとその共重合体
は、色材を定着させる性質に優れ、画像濃度が更に向上
する為、より好ましい。この油性インクの溶剤に膨潤す
る結着剤は、単独で用いても良いが、油性インクの溶剤
に膨潤しない結着剤と併用すると、表層強度が向上する
ので、更に好ましい。かかる、油性インクの溶剤に膨潤
しない物質としては、アクリル酸エステル共重合体、ポ
リビニルアルコールなどの中から選択して用いることが
できる。特にアクリル酸エステル共重合体が好適であ
る。なお、油性インクの溶剤としては、一般的に、ｎ−
ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ゴム揮発油、ミネラルスピリ
ッツなどの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレン、ソル
ベントナフサ１号、ソルベントナフサ２号、ソルベント
ナフサ３号、ソルベッソ１００、シルベッソ１５０、テ
トラリンなどの芳香族炭化水素といった石油系溶剤が用
いられている。

【００１３】インク受理層中の填料と結着剤の比率は、
結着剤に対する填料の重量比で、０．９〜１．２、特
に、１．０〜１．１の範囲（結着剤に対するシリカの重
量比は０．７２〜１．２、特に０．８〜１．１の範囲）
が好ましい。この範囲より填料が少ないと、インク吸収
容量が不足しやすく、逆に、この範囲より填料が多い
と、インク受理層の表層強度が低下しやすくなる。該イ
ンク受理層には、本発明の目的が損なわれない範囲で、
必要に応じ、消泡剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、蛍光
増白剤、防腐剤、顔料分散剤、増粘剤などの各種添加剤
を含有させることができる。このインク受理層の厚さ
は、４０〜６０μｍ、特に４５〜５５μｍの範囲が好ま
しい。この範囲より薄いと、インク吸収容量が不足しや
すく、逆に、この範囲より厚いと、インク受理層の表層
強度が低下しやすくバンディングが発生しやすくなる。

【００１４】本発明のインクジェット記録シートには、
本発明の目的が損なわれない範囲で、インク受理層以外
の層を設けてもよい。例えば、インクを受理層と基材と
の中間に、油性インクの溶剤を吸収する層を設けること
も、好ましい態様の１つである。この様な層を設ける
と、画像のにじみが減少し、またインクの定着が向上す
る。このような層は、油性インクの溶剤に膨潤する結着
剤を含有させることによって形成できる。更に、油性イ
ンクの溶剤に膨潤しない結着剤を混合して用いてもよ
く、また必要に応じて填料を添加してもよい。又、基材
とインクを受容する層との密着力を向上する為に、アン
カーコート層を設けてもよい。更に、上記の２つを兼ね
備えた層、すなわちインクの溶剤を吸収し且つ密着を向
上させる層を設けることも好ましい態様の１つである。
このような層を形成するのに好適な結着剤としては、ス
チレン−ブタジエン共重合樹脂、ポリノルボーネン樹脂
などが挙げられる。更に又、インクを受容する層の上
に、インクを透過させる層を設け、表面保護層としても
よい。インク受理層は、填料、結着剤及び必要に応じて
用いられる各種添加剤を、適当な溶媒に溶解又は分散さ
せた塗工液を、リバースロールコート、エアナイフコー
ト、グラビヤコート、ブレードコートなどの公知の方法
により塗工することにより形成することができる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、作製したインクジェット記録
用シートの性能を、以下に示す要領に従って評価した。（１）表層強度インク受理層上にセロハンテープ（ニチバン社製、商品
名：ＣＴ４０５Ａ−１８、長さ１０ｃｍ）を２ｋｇの圧
着ロール３往復で張り付け、４５°の角度で逆行する向
きに引っ張った時の剥がれ具合を目視で観察し、下記の
判定基準で評価した。 ○：セロハンテープに付着した塗工層の面積が２０％以
下 △：セロハンテープに付着した塗工層の面積が２０％超
６０％以下 ×：セロハンテープに付着した塗工層の面積が６０％超（２）バンディング防止性能シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのベタ印画を行
い、バンディングの発生の度合いを目視で観察し、下記
の判定基準で評価した。 ○：ほとんど発生せず、実用上支障なし △：発生し、実用上支障あり ×：発生が多く、実用上支障あり（３）インク吸収性シアン、マゼンタ及びイエローの混色の黒色を印画し、
５分間放置した後、印画部に厚さ１００μｍのポリエス
テルフィルムを当て、その上で幅４ｃｍ、重量２ｋｇの
ローラを２往復させて、画像の転写の度合いを目視で観
察し、下記の判定基準で評価した。 ◎：転写なし ○：転写が若干発生したが、実用上支障なし △：転写が発生し、実用上支障あり ×：転写の発生が多く、実用上支障ありまた、実施例及び比較例で使用したシリカの平均粒子径
はコールターカウンター法で測定し、吸油量はＪＩＳ
Ｋ５１０１に準拠して測定した。

【００１６】実施例１基材として、厚さ１００μｍの発泡ポリエステルフィル
ム〔東洋紡績（株）製、商品名：クリスパーＫ２３２
３〕を用いた。アンカーコート層用塗工液として、次の
成分の均一混合液を用いた。 (a) スチレン−ブタジエン共重合樹脂〔旭化成工業
（株）、商品名：タフプレン９１２、油性インクの溶剤
に膨潤する〕１００重量部 (b) トルエン４００重量部インク受理層用塗工液として、填料に次の２種のシリカ
を、結着剤に２種の樹脂を成分とする均一混合液を用い
た。 (1) 合成シリカ〔富士シリシア化学（株）製、商品名：
サイリシア４５０、固形分濃度１００重量％、平均粒子
径５．２μｍ、吸油量２００ｍｌ／１００ｇ、細孔容積
１．２５ｍｌ／ｇ〕１３．１重量部 (2) 合成シリカ〔富士シリシア化学（株）製、商品名：
サイリシア４７０、固形分濃度１００重量％、平均粒子
径１２．０μｍ、吸油量１８０ｍｌ／１００ｇ、細孔容
積１．２５ｍｌ／ｇ〕３．３重量部 (3) 塩素化ポリプロピレン〔東洋化学工業（株）製、商
品名：ハードレンＥＨ−２０２、固形分濃度２０重量
％、油性インクの溶剤に膨潤する〕９．１重量部 (4) アクリル酸エステル樹脂〔新中村化学工業（株）
製、商品名：ＮＫポリマーＡＣ −１１７Ｎ、固形分濃
度３４重量％、油性インクの溶剤に膨潤しない〕３８．
４重量部 (5) 水３７重量部基材上に、アンカーコート層塗工液を塗工・乾燥して、
厚さ５μｍ（乾燥後）のアンカーコート層を形成し、そ
の上にインク受理層用塗工液を塗工・乾燥して、厚さ５
０μｍ（乾燥後）のインク受理層を形成することによ
り、インクジェット記録用シートを作製した。

【００１７】実施例２実施例１における２種の合成シリカ（合計１６．４重量
部）に代えて (1) 合成シリカ〔富士シリシア化学（株）製、商品名：
サイリシア４５０、平均粒子径５．２μｍ〕１１．５重
量部 (2) 合成シリカ〔ＩＮＥＯＳ社製、商品名：ＧＡＳＩＬ
ＩＪ−４５、固形分濃度１００重量％、平均粒子径１
０．１μｍ、吸油量１８０ｍｌ／１００ｇ、細孔容積
１．２ｍｌ／ｇ〕４．９重量部を用いた以外は実施例１
と同様にして、インクジェット記録用シートを作製し
た。

【００１８】実施例３実施例１における２種の合成シリカ（合計１６．４重量
部）に代えて (1) 合成シリカ〔ＩＮＥＯＳ社製、商品名：ＧＡＳＩＬ
ＩＪ−３５、固形分濃度１００重量％、平均粒子径
４．５μｍ、吸油量１８０ｍｌ／１００ｇ、細孔容積
１．２ｍｌ／ｇ〕１３．９重量部 (2) 合成シリカ〔富士シリシア化学（株）製、商品名：
サイリシア４７０、平均粒子径１２．０μｍ〕３．９重
量部を用いた以外は実施例１と同様にして、インクジェ
ット記録用シートを作製した。

【００１９】比較例１実施例１における２種の合成シリカ（合計１６．４重量
部）に代えて、 (1) 合成シリカ〔水澤化学工業（株）製、商品名：ミズ
カルＰ−７８Ａ、固形分濃度１００重量％、平均粒子径
３．３μｍ、吸油量２５０ｍｌ／１００ｇ、細孔容積
１．６ｍｌ／ｇ〕１６．４重量部のみを用いた以外は、
実施例１と同様にして、インクジェット記録用シートを
作製した。

【００２０】比較例２実施例１における２種の合成シリカ（合計１６．４重量
部）に代えて (1) 合成シリカ〔富士シリシア化学（株）製、商品名：
サイリシア４５０、平均粒子径５．２μｍ〕１６．４重
量部のみを用いた以外は実施例１と同様にして、インク
ジェット記録用シートを作製した。

【００２１】比較例３実施例１における２種の合成シリカ（合計１６．４重量
部）に代えて (1) 合成シリカ〔富士シリシア化学（株）製、商品名：
サイリシア４７０、平均粒子径１２．０μｍ〕１７．８
重量部のみを用いた以外は実施例１と同様にして、イン
クジェット記録用シートを作製した。

【００２２】比較例４実施例１における２種の合成シリカ（合計１６．４重量
部）に代えて、 (1) 合成シリカ〔水澤化学工業（株）製、商品名：ミズ
カルＰ−５０、固形分濃度１００重量％、平均粒子径
８．５μｍ、吸油量１７０ｍｌ／１００ｇ、細孔容積
１．１ｍｌ／ｇ〕１０．７重量部 (2) 合成シリカ〔水澤化学工業（株）製、商品名：ミズ
カルＰ−７８Ｆ、固形分濃度１００重量％、平均粒子径
１２．５μｍ、吸油量２３０ｍｌ／１００ｇ、細孔容積
１．６５ｍｌ／ｇ〕５．７重量部を用いた以外は、実施
例１と同様にして、インクジェット記録用シートを作製
した。

【００２３】上記実施例１〜３及び比較例１〜４で得ら
れたインクジェット記録用シートそれぞれについて、表
層強度及び脂肪族炭化水素混合物を溶媒として含有する
市販の純正の油性インクを用いたインクジェットプリン
タで印画した時のバンディング防止性能及びインク吸収
性を評価した。それらの結果を第１表、第２表に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、インク受理層の填料と
して、平均粒子径の異なる２種のシリカの各々を使用し
た場合の長所の何れをも有する、特に油性インクで印画
した場合においても、画像の精度と受理層の不透明度と
を維持しつつ、画像濃度を向上させてバンディングを減
少させることのできる、インクジェット記録用シートを
提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上にインク受理層を設けてなり、該
インク受理層が、粒度分布において粒子径２〜６μｍの
範囲と粒子径１０〜１４μｍの範囲とに２つのピークを
持つシリカを含有することを特徴とする油性インク用の
インクジェット記録用シート。
【請求項２】２つのピークを持つシリカは、該インク
受理層中の結着剤に対する重量比で０．７２〜１．２の
範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の油性イ
ンク用のインクジェット記録用シート。
【請求項３】２つのピークを持つシリカの吸油量が１
５０〜２００ｍｌ／１００ｇである、請求項１又は２に
記載のインクジェット記録用シート。
【請求項４】２つのピークを持つシリカの細孔容積が
０．６〜１．５ｍｌ／１００ｇである、請求項１〜３の
何れかに記載のインクジェット記録用シート。
【請求項５】インク受理層が、油性インクの溶剤に膨
潤する樹脂を含有する、請求項１〜４の何れかに記載の
インクジェット記録用シート。