JP2003276308A - 記録材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 染料インクでパターンを形成したときにイン
クが必要以上にインク受容層中に入り込むためにパター
ンの鮮明性が低下するという欠点を克服し、かつ画像部
及び非画像部においても光沢を有する記録材料を提供す
る。 【解決手段】 基材シート上に、無機又は有機微粒子及
びバインダーを含む多孔質記録層を設けてなる記録材料
であって、該多孔質記録層中の孔径１０〜５０ｎｍをも
つ細孔の合計占有体積が０．３〜０．４ｍｌ／ｇの範囲
にあり、かつこの細孔の合計占有体積の全細孔の合計占
有体積に対する割合が９０％以上であるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真、インク
ジェット、熱転写などの記録方法で用いることのできる
記録材料であり、中でも水性インク、油性インクのいず
れを用いても記録可能な記録材料、特に染料を用いたイ
ンクに対するインク吸収性、発色性を損なうことなく、
鮮明なプリントを与えることができ、かつ画像部、非画
像部のいずれにおいても優れた光沢性を示す記録材料に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、デジタルカメラやデジタルビデオ
カメラの普及によりコンピュータを利用して、これらか
ら写真や画像を作成し、カラー印刷する方法が盛んにな
ってきている。ところで、この際用いられる印刷手段と
しては、カラー電子写真複写方式や感熱記録方式などの
ほか、印刷コストが比較的低廉で、しかも鮮明な画像が
得られるインクジェット方式による印刷が注目を浴びつ
つある。

【０００３】そして、このインクジェット方式による印
刷には、一般に基材シート上に無機又は有機微粒子とバ
インダーを含むインク受容層を設けたインクジェット用
記録材料が用いられるが、このインクジェット用記録材
料については、撮影した映像を従来の写真に匹敵する品
質のものとするために、特に光沢性の優れたインク受容
層を設けることが要望されている。

【０００４】ところで、基材シート上に無機又は有機微
粒子及びバインダーを含む多孔質インク受容層を設けて
なるインクジェット用記録材料としては、これまでに、
基材シート上にγ型結晶形態の酸化アルミニウム微粒子
と部分けん化ポリビニルアルコールを含有するインク受
容層を設けたインクジェット用記録材料（特開平１０−
１２９１１２号公報）、基材シート上に微粒子シリカと
ポリビニルアルコール又はその誘導体からなる記録層を
もつ記録材料（特開平１０−２０３００６号公報）、基
材シート上に、平均一次粒子径０．０２μｍ以下、ＢＥ
Ｔ比表面積１００ｍ²／ｇ以上の酸化マグネシウムを含
む記録層を設け、その上に樹脂を含有する光沢層を設け
たインクジェット記録用紙（特開平１１−３４４８０号
公報）、水中で正に帯電し、その粒径が大きくとも１μ
ｍの無機粉体と、ポリビニルアセタール、ポリビニルア
ルコール又はアルコール可溶なポリアミドの中から選ば
れた少なくとも１種の樹脂を含むインク定着層をもつ記
録材料（特開平１１−９１２３６号公報）、粒径が大き
くとも１μｍのアルミナとポリビニルアセタール、ポリ
ビニルアルコール及びアルコール可溶なポリアミドの中
から選ばれた少なくとも１種の樹脂を含む記録材料（特
開平１１−９１２４２号公報）、基材シート上にアルミ
ニウム粒子の一次粒子凝集体及びバインダーからなるイ
ンク受容層を設けた記録材料（ＷＯ ０１／２５５３４
公報）などが提案されている。

【０００５】これらはいずれも、インクジェットにより
記録したときに、インク吸収性、色の発色性、インク定
着性、耐水性、印字性、光沢性などの印刷特性を向上さ
せることを目的として提案されたものであり、相応の効
果を奏することが認められているが、染料インクを用い
た場合、このインクが受容層の表面近傍を通過して基材
面近くまで入り込むため、インクの発色性が低下し、色
が帯白色になり、鮮明なパターンを形成しにくいという
欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のイン
クジェット用記録材料がもつ欠点、すなわち染料インク
でパターンを形成したときにインクが必要以上にインク
受容層中に入り込むためにパターンの鮮明性が低下する
という欠点を克服し、かつ画像部及び非画像部において
も光沢を有する記録材料を提供することを目的としてな
されたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、多孔質記
録層をもつ記録材料について種々研究を重ねた結果、多
孔質記録層中の細孔の孔径とその占有体積とを特定の範
囲に制御することにより、染料インクを用いてパターン
を形成しても光沢のある鮮明なパターンを得ることがで
きることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに
至った。

【０００８】すなわち、本発明は、基材シート上に、無
機又は有機微粒子及びバインダーを含む多孔質記録層を
設けてなる記録材料であって、該多孔質記録層中の孔径
１０〜５０ｎｍをもつ細孔の合計占有体積が０．３〜
０．４ｍｌ／ｇの範囲にあり、かつこの細孔の合計占有
体積の全細孔の合計占有体積に対する割合が９０％以上
であることを特徴とする記録材料を提供するものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の記録材料においては、多
孔質記録層における細孔の孔径とその占有体積とを所定
の条件、すなわち細孔中の孔径１０〜５０ｎｍをもつも
のの合計占有体積を０．３〜０．４ｍｌ／ｇの範囲にす
ること及び多孔質記録層中の全細孔の占有体積の合計Ｙ
に対する孔径１０〜５０ｎｍの細孔の合計占有体積Ｘの
比Ｘ／Ｙが百分率で９０％以上になるように調整するこ
とが必要である。この比Ｘ／Ｙが９０％未満では、得ら
れるパターンの鮮明度が低くなる上に、高い光沢性が得
られない。この比を９２〜９７％、特に９３〜９５％の
範囲にすることにより、染料インクを用いた場合、必要
以上に多孔質記録層中に入り込むことがなく、鮮明で光
沢のあるパターンが得られる。

【００１０】本発明において、この多孔質記録層の形成
には、記録材料の製造に際して、従来から行われている
多孔質記録層の形成方法、例えば微粒子と成膜性のある
樹脂との混合液を基材上に塗布し樹脂層を形成後、微粒
子を取り除き細孔を形成する方法、バインダーと微粒子
とからなる塗布液を基材上に塗布し微粒子間に空隙を形
成する方法、樹脂溶液を塗布した後、相分離法、又は相
転換法により多孔質膜を形成する方法などの中から任意
に選んで行うことができ、特に制限はない。

【００１１】その中でも生産性の点でバインダーと微粒
子とを用い、微粒子間に空隙を形成する方法が有利であ
る。この際用いる微粒子としてはθ‐アルミナ、δ‐ア
ルミナ、γ‐アルミナ、α‐アルミナ、アルミナ水和
物、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化
チタン、酸化亜鉛、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシ
ウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化
マグネシウムなどの無機微粒子、ポリスチレン、ポリア
クリル酸エステル類、ポリメタクリル酸エステル類、尿
素樹脂、メラミン樹脂などの有機微粒子を挙げることが
できる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併
用してもよい。

【００１２】前記微粒子の中で、染料インクの定着性や
成膜性に優れているという点でθ‐アルミナが好まし
く、特に分散性がよく、画像部及び非画像部の光沢性に
優れた記録層を与えるので、気相法により製造したθ‐
アルミナが好ましい。

【００１３】さらに、本発明においては高い光沢性を維
持できるという点で前記θ‐アルミナに加えδ‐アルミ
ナ、特に気相法により製造されたδ‐アルミナを用いる
のが好ましい。この際のθ‐アルミナとδ‐アルミナと
の配合割合はθ‐アルミナ１００質量部当り、δ‐アル
ミナ１０〜５０質量部の範囲内で選ばれる。この範囲よ
りδ‐アルミナが多いと分散性が低下する上に、塗膜表
面にひび割れが起こりやすくなり、外観が劣化し、光沢
性も低下する。好ましいδ‐アルミナの配合割合は２５
〜３５質量部である。

【００１４】前記のθ‐アルミナ又はδ‐アルミナを気
相法により製造するには、例えば気化した塩化アルミニ
ウムを高温下、酸水素塩で加水分解すればよい。このよ
うにして得たθ‐アルミナについては、平均二次粒子径
が０．０５〜０．３０μｍの範囲のものが好ましい。こ
の範囲より大きくなると記録層表面の光沢性が低下する
原因となるし、この範囲より小さくなると、微粒子の分
散安定性が保てず、塗布液を調製した場合、ゲル化の原
因となる。好ましい平均二次粒子径は０．５０〜０．２
０μｍの範囲であり、このような平均二次粒子径を得る
ためには、平均一次粒子径が５〜５０ｎｍの範囲のもの
を選ぶのが好ましい。

【００１５】また、このθ‐アルミナは、ＢＥＴ比表面
積７０ｍ²／ｇ以下のものが好ましい。これまで、液相
法で得られたθ‐アルミナ粉末として、８０〜１５０ｍ
²／ｇの微粒子を用いたものが知られているが、このよ
うなθ‐アルミナ粉末は十分な光沢性をもつパターンを
与えることができない。光沢性の面からみれば特にＢＥ
Ｔ比表面積は７０〜３０ｍ²／ｇの範囲のものが好まし
い。

【００１６】また、前記θ‐アルミナとともに用いられ
るδ‐アルミナは、平均二次粒子径が０．０５〜０．２
０μｍの範囲が好ましく、この範囲を逸脱すると、光沢
性が低下する。そしてδ‐アルミナのＢＥＴ比表面積は
８０〜１５０ｍ²／ｇの範囲が好ましい。

【００１７】また多孔質記録層を形成するためのバイン
ダーとしては、水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコー
ル、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ヒ
ドロキシメチルセルロース、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、ヒドロキシプロピル
セルロース、ポリアミド、ポリアクリル酸、ポリメタク
リル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ酢酸ビニル、
水溶性ポリエステル及びポリエチレンオキシド、及びデ
ンプン、カゼイン、ゼラチン、多糖類の天然高分子など
や、親水性樹脂、例えばアクリルアミド共重合体、メラ
ミン樹脂、ポリエーテルポリオール又はその架橋物など
が挙げられる。中でも併用する微粒子、各種添加剤との
相容性の点でポリビニルアルコールが好ましく、特に塗
工液の安定性や成膜性を考慮すると特に重合度１７００
〜４０００、けん化度８０％以上のポリビニルアルコー
ルが好ましい。

【００１８】前記無機又は有機微粒子とバインダーとの
配合割合は、前記した条件が満たされるように適宜選択
すればよいが、通常は気相法で製造されたθ‐アルミナ
及び所望により用いられるδ‐アルミナとの合計量１０
０質量部に対し、バインダー８〜１５質量部の範囲であ
る。

【００１９】さらに、前記バインダーを架橋剤により架
橋することで、記録層表面の耐水性や耐湿性を向上させ
ることができる。架橋剤としては、前記バインダーの種
類に応じ適宜選択すればよいが、通常、尿素樹脂、グリ
オキザール、ジメチロールグリオキザールモノウレイ
ン、炭酸アンモニウムジルコニウム、グリセロールポリ
グリシジルエーテル、メラミン樹脂、ホウ酸などが用い
られる。特にバインダーとしてポリビニルアルコールを
用いた場合には、尿素樹脂、グリオキザール、メラミン
樹脂を用いると、相容性が良好で塗布液のゲル化の心配
もなく、塗膜の耐水性や耐湿性を向上することができる
ので好ましい。この架橋剤の配合割合は、インク受容性
やインク吸収力を考慮し、適宜選択されるが、通常バイ
ンダーに対し、０．０１〜１０質量％の範囲である。

【００２０】本発明の記録材料に用いられる基材シート
としては、従来の記録材料の基材シートとして慣用され
ているもの、例えば紙、合成紙、プラスチックフィルム
及びこれらを組み合わせたものを用いることができる。
前記プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポ
リエステル系樹脂、ジアセテート系樹脂、トリアセテー
ト系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフ
ィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニルデ
ン系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイ
ミド系樹脂及びポリ乳酸のような生分解性プラスチック
などの中から任意に選択することができる。基材の厚さ
は、通常２５〜２５０μｍの範囲で選択されるが、プリ
ンターでの搬送面から５０〜１５０μｍの範囲のものを
用いるのが有利である。

【００２１】前記基材シートは、その片面又は両面に基
材シートと記録層との密着性を向上させるため、所望に
より表面処理を行うことができる。この時の表面処理と
しては、例えば（１）コロナ放電処理やグロー放電処理
などの放電処理、（２）プラズマ処理、（３）火炎処
理、（４）オゾン処理、（５）紫外線処理や電子線、放
射線処理などの電離活性線処理、（６）サンドマット処
理やヘアライン処理などの粗面化処理、（７）化学薬品
処理、（８）アンカー層形成などがある。

【００２２】前記アンカー層としては、ポリウレタン系
樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエス
テルポリウレタン樹脂などが用いられる。このアンカー
層の厚さは、通常０．５〜１．５μｍの範囲である。さ
らに、基材シートと多孔質記録層との密着性を向上させ
る目的で、基材シートにあらかじめ易接着処理を施して
もよい。

【００２３】本発明の記録材料において、基材シート上
に記録層を形成するには、前記した成分を適当な溶剤に
溶解又は分散させて固形分濃度を２０〜５０質量％程度
の記録層形成塗工液を調製し、前記記録層形成塗工液を
基材シート又は所望により設けられた表面処理面に、常
法に従って、塗布、乾燥させ、厚さが２０〜４０μｍの
範囲の記録層を形成させる。この範囲より層の厚さが厚
いと必要以上に染料インクが記録層中に入り込んでしま
うため鮮明なパターンが得られなくなるし、この範囲よ
り薄いとインクを吸収しきれないためインクが流れ出し
たり、インクが乾燥しないため他のインクと混ざるなど
して鮮明なパターンが得られなくなる。好ましい記録層
の厚さは２５〜３５μｍの範囲である。

【００２４】記録層形成塗工液には、従来慣用されてい
る各種添加剤、例えば界面活性剤、潤滑剤、安定剤、粘
度調整剤などを添加することができる。さらには、イン
ク定着性を改善するためにＣａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｃｕ²⁺、Ｎ
ｉ²⁺、Ｚｎ²⁺、Ｂａ²⁺などの二価金属イオンやＡｌ³⁺、
Ｆｅ³⁺、Ｃｒ³⁺などの三価金属イオンのような多価金属
イオンやＮａ⁺などの金属イオンを記録層中に含有させ
たり、カチオン性有機化合物、例えばポリビニルアミ
ン、ポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、ポリジメ
チルアミノエチルメタアクリレート、及びその塩などの
ビニル系カチオン化合物のホモポリマーあるいは上記の
官能基を有するビニルモノマーを他のビニル化合物と一
部共重合させたカチオン変性ポリビニルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、ポリアクリルアミドなど、あるい
はジメチルジアリルアンモニウムクロリドなどを記録層
中に含有させることもできる。

【００２５】本発明において、記録層中には、他の微粒
子をθ‐アルミナ粉末、δ‐アルミナ粉末と組み合わせ
て用いることができる。この時に用いられる微粒子とし
ては、平均二次粒子径０．０３〜０．３μｍの範囲の無
機又は有機微粒子であり、このようなものとしては、例
えば気相法又は液相法により製造されるα又はγ‐アル
ミナやシリカ、チタニア、酸化亜鉛、炭酸マグネシウ
ム、水酸化アルミニウムなどの無機微粒子、ポリスチレ
ン、ポリアクリル酸エステル類、ポリメタクリル酸エチ
ル類、尿素樹脂、メラミン樹脂などの有機微粒子などが
挙げられる。中でも気相法により製造されるγ‐アルミ
ナ粉末であって、高い光沢性を有する点で平均二次粒子
径が０．０５〜０．２０μｍのものが好ましい。また所
望により用いられるδ‐アルミナ粉末とともに用いられ
る微粒子の配合割合の合計は、記録層中に１０〜５０質
量％の範囲にする必要がある。

【００２６】本発明の記録材料の多孔質記録層は、その
表面がＪＩＳ Ｚ８７４１に依拠して測定した６０度鏡
面光沢度が５０％以上であり、画像部、非画像部のいず
れにおいても優れた光沢性を示すという特徴を有してい
る。

【００２７】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
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、記録材料の物性は、以下に示す
方法に従って測定した。

【００２８】（１）光沢度；ＪＩＳ Ｚ８７４１に従い
日本電色工業社製光沢度計ＰＧ−１Ｍを用いて、記録層
の画像部と非画像部の６０度鏡面光沢度を測定した。 （２）画像鮮明性；ＥＰＳＯＮ社製インクジェットプリ
ンター（ＰＭ−７５０Ｃ）で写真画像を出力し、画像の
鮮明性を目視により以下の基準で評価した。 ○：くすみがなく、画像が鮮明に見えるもの ×：インクが沈み、画像がくすんでみえるもの （３）インク吸収性 ＥＰＳＯＮ社製インクジェットプリンター（ＰＭ−７５
０Ｃ）で画像を出力し、混色ベタ部のインク吸収性を目
視により以下の基準で評価した。 ○：にじみ、はじき、ムラのないもの ×：にじみ、はじき、ムラのいずれかが認められるもの

【００２９】実施例１ ポリビニルアルコール（重合度３５００、けん化度８８
％）２．３質量部、気相法θ‐アルミナ粉末（平均一次
粒子径２０ｎｍ、平均二次粒子径０．１６μｍ、ＢＥＴ
比表面積５０ｍ²／ｇ）１６質量部、気相法δ‐アルミ
ナ粉末（「アルミニウムオキシドＣ」、日本アエロジル
社製、ＢＥＴ比表面積１００ｍ²／ｇ）７質量部、酢酸
０．４質量部、水７６．６質量部を混合して記録層形成
塗工液を調製した。厚さ１００μｍのあらかじめ易接着
処理された白色ポリエチレンテレフタレートフィルムの
片面に、前記塗工液を塗布し、加熱乾燥して、厚さ３０
μｍの記録層を形成させた。この記録層の半径１０〜５
０ｎｍの全細孔体積（Ｘ）は０．３８ｍｌ／ｇ、記録層
全体の細孔体積（Ｙ）は０．４０ｍｌ／ｇ、Ｘ／Ｙの百
分率は９５％であった。このものの物性を表１に示す。

【００３０】比較例１ 実施例１において、ポリビニルアルコールを６質量部、
気相法θ‐アルミナ粉末を９質量部、気相法δ‐アルミ
ナ粉末を９質量部、及び水８５．６質量部に代えた以外
は、実施例１と同様にして記録層を形成した。この記録
層中の半径１０〜５０ｎｍの細孔の全細孔体積は、０．
２５ｍｌ／ｇであった。このものの物性を表１に示す。

【００３１】比較例２ 実施例１において、ポリビニルアルコールを２．０質量
部、気相法θ‐アルミナ粉末を２０質量部、気相法δ‐
アルミナ粉末を８質量部、及び水６９．６質量部に変え
た以外は、実施例１と同様にして記録層を形成した。こ
の記録層の半径１０〜５０ｎｍの全細孔体積は、０．５
６ｍｌ／ｇとなった。このものの物性を表１に示す。

【００３２】比較例３ 比較例１において、θ‐アルミナ、δ‐アルミナを非晶
質シリカ（サイリシア４５０、富士シリシア化学社製、
ＢＥＴ比表面積３００ｍ²／ｇに代えた以外は、比較例
１と同様にして記録層を形成した。この記録層における
Ｘ／Ｙは９０％未満であった。このものの物性を表１に
示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】本発明の記録材料は、電子写真、インク
ジェット、熱転写などで用いられるトナーや各種イン
ク、特に染料を用いたインクのインク吸収性、色の発色
性を損なうことなく、鮮明なプリントを与えることがで
き、しかも画像部、非画像部とも光沢性有するものであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芥 研二 東京都中央区銀座四丁目11番２号 ソマー ル株式会社内 (72)発明者 三本松 紀子 東京都中央区銀座四丁目11番２号 ソマー ル株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA05 FB01 FC06 2H086 BA15 BA33 BA35 BA41 2H111 CA03 CA31 CA41

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材シート上に、無機又は有機微粒子及
   びバインダーを含む多孔質記録層を設けてなる記録材料
   であって、該多孔質記録層中の孔径１０〜５０ｎｍをも
   つ細孔の合計占有体積が０．３〜０．４ｍｌ／ｇの範囲
   にあり、かつこの細孔の合計占有体積の全細孔の合計占
   有体積に対する割合が９０％以上であることを特徴とす
   る記録材料。
2. 【請求項２】 無機微粒子が主としてθ‐アルミナであ
   る請求項１記載の記録材料。
3. 【請求項３】 θ‐アルミナが気相法で製造されたもの
   である請求項２記載の記録材料。
4. 【請求項４】 多孔質記録層が無機又は有機微粒子１０
   ０質量部当りバインダー８〜１５質量部を含む請求項
   １、２又は３記載の記録材料。
5. 【請求項５】 多孔質記録層がＪＩＳ Ｚ８７４１に規
   定される６０度鏡面光沢度で５０％以上の表面を有する
   請求項１ないし４のいずれかに記載の記録材料。
6. 【請求項６】 多孔質記録層が２０〜４０μｍの厚さを
   有する請求項１ないし５のいずれかに記載の記録材料。