JP2006021421A - インクジェット記録用基材およびインクジェット記録用紙 - Google Patents
インクジェット記録用基材およびインクジェット記録用紙 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006021421A JP2006021421A JP2004201364A JP2004201364A JP2006021421A JP 2006021421 A JP2006021421 A JP 2006021421A JP 2004201364 A JP2004201364 A JP 2004201364A JP 2004201364 A JP2004201364 A JP 2004201364A JP 2006021421 A JP2006021421 A JP 2006021421A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inkjet recording
- recording
- layer
- paper
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
【課題】白紙及び画像保存性が良好で、写像性、光沢性に優れ、印刷後のコックリングが良好なインクジェット記録用紙に使用される記録用基材を提供する。
【解決手段】紙支持体上に、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を設けたことを特徴とするインクジェット記録用基材、および、塗工層上に記録層を形成したインクジェット記録用紙である。
【選択図】なし
【解決手段】紙支持体上に、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を設けたことを特徴とするインクジェット記録用基材、および、塗工層上に記録層を形成したインクジェット記録用紙である。
【選択図】なし
Description
本発明は、白紙及び画像保存性が良好で、写像性、光沢性に優れ、印刷後のコックリングが良好なインクジェット記録用紙に使用される記録用基材、およびその記録用基材を用いたインクジェット記録用紙に関する。
水性インクを微細なノズルから記録体表面に向かって噴出し、記録体表面上に画像を形成させるインクジェット記録方式は、記録時の騒音の少ないこと、フルカラー画像の形成が容易であること、高速記録が可能であること、および、他の印刷装置よりも記録コストが低いことなどの理由により、プリンター、ファクシミリ、プロッタ、帳票印刷等で広く利用されている。特に、近年、デジタルカメラの登場により、家庭で記録画像をプリントアウトされることが増え、従来の銀塩写真に匹敵する品質の実現が強く求められている。
銀塩写真に並ぶ画像を実現するために、写真用支持体(ポリエチレン等の合成樹脂を両面に押出しラミネートした樹脂被覆紙)を基材として用いたインクジェット記録用紙が多数提案されている。しかし、写真用支持体を用いた記録用紙は、記録の際のインクが支持体である紙に浸透しないので、コックリングは生じない。しかし、樹脂被覆紙を用いたインクジェット記録体は、インクをインク受容層のみで吸収しなければならないので、ニジミが生じたり、高塗工量のインク受容層が必要であったり、高価でもある。また、古紙として回収しようとすると皮膜化した樹脂が残り、古紙回収時にトラブルを起こす可能性があることから、紙を基材としたインクジェット記録用紙の開発が望まれている。
銀塩写真に近いインクジェット記録用紙としては、記録画像が優れることだけでなく、写真に近い光沢性を有すること、保存性が優れることが要求され、紙を基材とする場合、これらに加え記録後にインクジェット記録用紙がぼこついたり、波打ったりする、所謂コックリングを防ぐ必要がある。
紙を基材としたインクジェット記録用紙で、画質および光沢性を高めるために、例えば、(1)ウエットキャスト法(例えば、特許文献1。)、(2)ゲル化キャスト法(例えば、特許文献2。)、(3)リウエットキャスト法(例えば、特許文献3。)を適用して光沢層を設けたものが提案されている。また、上記キャスト塗工法の他、カレンダ装置を用い、圧力や温度をかけたロール間を通過させることで、塗被層の表面を平滑化する技術などもある。
また、保存性については、記録層等に紫外線吸収剤などの保存性を改良する助剤を配合する提案が常用されている(例えば、特許文献4。)。
更に、コックリングを改良方法としては、無定形シリカを含む塗被層が設けられているキャストコート紙よりなるインクジェット記録用紙で、横方向の浸水伸度が2.0%以下であるインクジェット記録用紙が提案されている(例えば、特許文献5。)。また、紙支持体のパルプ繊維の配向する程度を、縦方向と横方向の差を極力小さくすることの目安として原紙を抄造した方向(Machine Direction:MD方向)の浸水伸度とこれに直行する方向(Cross Direction:CD方向)の浸水伸度の比を1.3以下とすることによりコックリングの改良したインクジェット記録用紙が提案されている(例えば、特許文献6。)。更に、全面印刷時においてもインクヘッドと記録紙の接触が起きない記録媒体として、1)記録用紙のCD方向の水中伸度が1.5〜0%、2)記録用紙の搬送方向のクラークこわさが20〜80(cm3/100)であり、3)搬送方向のクラークこわさと搬送方向に直行する方向のクラークこわさの比が1.4以上であることを特徴とするインクジェット記録用紙が提案されている(例えば、特許文献7。)。
また、インク吸収性の改善として、基紙上にアルカリ土類金属の塩と接着剤を含有する下塗り層を設け、その上に無機超微粒子を含有するインク受容層を塗工してなるインクジェット被記録媒体において、該基紙と該下塗り層の間に顔料と接着剤を含有するバリア層を設けたインクジェット被記録媒体に関して記載されている(例えば、特許文献8。)。そして、支持体上に、固体微粒子を含有する第1のインク吸収層を設け、その上にアルカリ土類金属の塩と接着剤を含有する光沢維持層を設ける。さらにその上に無機超微粒子を含有する第2のインク吸収層を設けたインクジェット被記録媒体に関して記載されている(例えば、特許文献9。)。
しかし、紙を基材にしたインクジェット記録用紙において、インク吸収性などの記録適性が優れ、写真に近い光沢性を有し、保存性が優れ、且つ、コックリングを防ぐという全ての品質を満足できるものはいまだ達成できていない。本発明の課題は、この全ての品質を満足するインクジェット記録用基材およびインクジェット記録用紙を提供することにある。
本発明者等は、このような現状に鑑み、インクジェット記録用紙として使用する紙基材について着目し、どのような基材を採用すると、上記品質を満足できるのか鋭意研究を重ねた結果、特定の材料からなる塗工層を形成したものが、達成できることを見出したのである。
(1)紙支持体上に、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を設けたことを特徴とするインクジェット記録用基材である。
(1)紙支持体上に、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を設けたことを特徴とするインクジェット記録用基材である。
更に、塗工層に用いる接着剤について鋭意研究を行なった結果、特定の接着剤を採用することにより、更に保存性の改良されることを見出したのである。
(2)塗工層に含有する接着剤が、アクリル系重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酢酸ビニル系重合体から選ばれる少なくとも1種を含有する(1)記載のインクジェット記録用基材である。
(2)塗工層に含有する接着剤が、アクリル系重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酢酸ビニル系重合体から選ばれる少なくとも1種を含有する(1)記載のインクジェット記録用基材である。
また、コックリングに対しては、ある特定のパルプを用いると更に改良されるので好ましい。
(3)紙支持体中のパルプが、乾燥履歴を経たドライパルプ及び/またはリサイクルパルプを含む(1)又は(2)記載のインクジェット記録用基材である。
(3)紙支持体中のパルプが、乾燥履歴を経たドライパルプ及び/またはリサイクルパルプを含む(1)又は(2)記載のインクジェット記録用基材である。
更に、コックリングについて、鋭意研究を重ねた結果、特定の物性を満足することが好ましい。
(4)紙支持体が、J.TAPPI No.27−Bにより測定したCD方向の水中伸度が2.0%以下であり、坪量100g/m2に換算したときのステキヒトサイズ度が20秒以上150秒以下であり、かつ30℃80%RHの環境下で、J.TAPPI No.40に準じて測定したCD方向のガーレーこわさが2.5mN以上である(1)〜(3)記載のインクジェット記録用基材である。
(4)紙支持体が、J.TAPPI No.27−Bにより測定したCD方向の水中伸度が2.0%以下であり、坪量100g/m2に換算したときのステキヒトサイズ度が20秒以上150秒以下であり、かつ30℃80%RHの環境下で、J.TAPPI No.40に準じて測定したCD方向のガーレーこわさが2.5mN以上である(1)〜(3)記載のインクジェット記録用基材である。
更に本発明は、上記インクジェット記録用基材を用いたインクジェット記録用紙を含む。
(5)前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用基材の塗工層上に記録層を形成したインクジェット記録用紙である。
(6)記録層中に、シリカ、アルミナ、アルミナ水和物の少なくとも1種の無機顔料を含有する(5)記載のインクジェット記録用紙である。
(7)記録層表面がキャスト加工により形成されることを特徴とする(5)又は(6)記載のインクジェット記録用紙である。
(8)記録層上に、平均粒子径が0.5μm以下の微細顔料を含有する塗液を塗工し、湿潤状態に有る間に、加熱された鏡面ドラムに圧着して形成した最表層を有する(5)〜(7)のいずれか一項にインクジェット記録用紙である。
(9)記録層が、特定の温度域では親水性、それと異なる温度域では疎水性を呈し、親水性を呈する温度域ではこれを含む液が増粘又はゲル化する感温性高分子化合物を含有する(5)〜(8)のいずれか一項に記載のインクジェット記録用紙である。
(5)前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用基材の塗工層上に記録層を形成したインクジェット記録用紙である。
(6)記録層中に、シリカ、アルミナ、アルミナ水和物の少なくとも1種の無機顔料を含有する(5)記載のインクジェット記録用紙である。
(7)記録層表面がキャスト加工により形成されることを特徴とする(5)又は(6)記載のインクジェット記録用紙である。
(8)記録層上に、平均粒子径が0.5μm以下の微細顔料を含有する塗液を塗工し、湿潤状態に有る間に、加熱された鏡面ドラムに圧着して形成した最表層を有する(5)〜(7)のいずれか一項にインクジェット記録用紙である。
(9)記録層が、特定の温度域では親水性、それと異なる温度域では疎水性を呈し、親水性を呈する温度域ではこれを含む液が増粘又はゲル化する感温性高分子化合物を含有する(5)〜(8)のいずれか一項に記載のインクジェット記録用紙である。
本発明は、白紙及び画像保存性が良好で、写像性、光沢性に優れ、印刷後のコックリングが良好なインクジェット記録用紙に使用される記録用基材、およびその記録用基材を用いたインクジェット記録用紙である。
「インクジェット記録用基材について」
本発明のインクジェット記録用基材は、紙支持体に、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を形成したものであり、紙支持体の表面にポリエチレンなどの合成樹脂をラミネートした樹脂被覆紙の構成は含まない。
本発明のインクジェット記録用基材は、紙支持体に、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を形成したものであり、紙支持体の表面にポリエチレンなどの合成樹脂をラミネートした樹脂被覆紙の構成は含まない。
上記特定の顔料を併用した塗工層を形成することにより、インクジェット記録画像の保存性が改善される。記録画像の保存性が改善される原因は定かではないが、以下のように推測される。
インクジェット記録用インクには、インク溶媒中に有機溶剤や界面活性剤などが配合されている。このため水などに比べて、インクは、著しく記録用紙への浸透が早くなり、急速に吸収される。一方、インクジェット記録用紙は、通常、記録層中の顔料やインク定着剤によって染料が吸着、定着され、溶媒のみがより下層へと吸収されていく。支持体が紙支持体などの吸液性を有する場合、その溶媒は大半が支持体に吸収される。支持体に吸収された溶媒は、永久に保持されるものではなく、記録用紙の表面又は裏面より蒸発する。このとき、記録層面より蒸発が発生すると、記録層に吸収、定着された染料と接触することにより、記録画像が変色するなど保存性が低下することになる。酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を紙支持体と記録層の間に形成することにより、記録の際のインク溶媒の浸透と、記録後の紙支持体から記録層への溶媒の蒸発を遅延させ、裏面側より多くを蒸発させることができるため、記録画像の保存性が上がると考えられる。
インクジェット記録用インクには、インク溶媒中に有機溶剤や界面活性剤などが配合されている。このため水などに比べて、インクは、著しく記録用紙への浸透が早くなり、急速に吸収される。一方、インクジェット記録用紙は、通常、記録層中の顔料やインク定着剤によって染料が吸着、定着され、溶媒のみがより下層へと吸収されていく。支持体が紙支持体などの吸液性を有する場合、その溶媒は大半が支持体に吸収される。支持体に吸収された溶媒は、永久に保持されるものではなく、記録用紙の表面又は裏面より蒸発する。このとき、記録層面より蒸発が発生すると、記録層に吸収、定着された染料と接触することにより、記録画像が変色するなど保存性が低下することになる。酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を紙支持体と記録層の間に形成することにより、記録の際のインク溶媒の浸透と、記録後の紙支持体から記録層への溶媒の蒸発を遅延させ、裏面側より多くを蒸発させることができるため、記録画像の保存性が上がると考えられる。
なお、顔料として酸化チタンや炭酸カルシウムを単独で用いた塗工層を作成した場合では、画像保存性が十分ではない。またカオリンを単独でもちいた塗工層を作成した場合、インク吸収性が不十分である。また、顔料としてシリカを使用した場合は、記録の際の溶媒の浸透性には優れるものの、記録後の紙支持体よりの有機溶媒の蒸発を遅延させることができず、保存性を改良することができない。
本発明は、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、カオリンを併用する。更に、使用するカオリンの平均粒子径が0.5μmを超えると塗工層表面の平滑性が下がり、光沢性、写像性が低下する。また、2μm以下の粒子の質量割合が80%未満になると、画像保存性が十分ではない。従って、併用するカオリンは、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上である必要がある。
そして、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で配合する必要がある。因みに、上記特定のカオリンの配合量がこの範囲より少ないと、インク吸収性が不十分であり、この範囲を超える場合、画像保存性が不十分となる。
塗工層には、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の顔料を併用することができる。
タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、擬ベーマイト、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウムなどの無機顔料やプラスチックピグメントを配合することができる。
タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、擬ベーマイト、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウムなどの無機顔料やプラスチックピグメントを配合することができる。
塗工層に使用する接着剤としては、特に限定されるものではなく、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類;澱粉や酸化澱粉等の各種澱粉類;ポリビニルアルコール及びその誘導体;カルボキシメチルセルロースやメチルセルロース等のセルロース誘導体;スチレン−ブタジエン樹脂、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系樹脂;アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の重合体または共重合体であるアクリル系樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂等、一般にインクジェット記録用として用いられている従来公知の接着剤が挙げられる。これらは1種のみを使用してもよく、2種以上の接着剤を併用してもよい。
これらの接着剤の中でも、アクリル系重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酢酸ビニル系重合体から選ばれる少なくとも1種のエマルジョン型接着剤を含有することが好ましい。因みに、スチレン−ブタジエン樹脂、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体などの共役ジエン系樹脂のエマルジョン型接着剤を塗工層に用いると、保存する環境によっては経時的に白紙部の黄変が発生するおそれがある。また、澱粉、ポリビニルアルコールなどの水溶性接着剤を単独で用いる場合、塗工層用の塗液を調整する際に、高濃度の塗液に調整できず、塗工すると塗工量が少なくなってしまい、さらに、インク溶媒との親和性が高く、塗工層の有機溶媒の蒸発を遅延させる能力が低下するため、画像の保存性が劣る傾向にある。
塗工層は、上記併用する全顔料と接着剤との比率は、顔料100部に対して接着剤を2〜40部程度、好ましくは5〜30部程度である。接着剤の量が少ないと塗工層の強度が低下し、接着剤の量が多すぎると、吸収量が低下、発色の悪化するばかりか、白色度まで低下する傾向にある。
さらに、塗工層には、耐水性や皮膜強度を向上させる架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、pH調整剤、キレート化剤、色味付け用各種染料や顔料、蛍光増白剤、防腐剤、塗工適性を付与するための増粘剤、界面活性剤、消泡剤等を適宜配合できる。
さらに、塗工層には、耐水性や皮膜強度を向上させる架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、pH調整剤、キレート化剤、色味付け用各種染料や顔料、蛍光増白剤、防腐剤、塗工適性を付与するための増粘剤、界面活性剤、消泡剤等を適宜配合できる。
こうして調製された塗料は、乾燥塗工量として1〜30g/m2の範囲で目的に応じて適 宜設定でき、好ましくは5〜20g/m2である。1g/m2より少ないとその効果が十分でなく、30g/m2より多いと層間強度が弱くなる傾向になったり、乾燥工程で経済的に不利となる。
紙支持体上に、塗工層を形成するための塗工装置としては、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロッドブレードコーター、リップコーター、カーテンコーターおよびダイコーター等の各種公知の塗工装置が挙げられる。もちろん、抄紙機に付属の塗工装置で塗工することもできる。塗工後に、マシンカレンダー、TGカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダーを用いて仕上げても良い。
本発明で使用する紙支持体としては、特に限定するものではない。
紙支持体に用いるパルプとしては、針葉樹晒クラフトパルプ(以下NBKP)や広葉樹晒しクラフトパルプ(以下、LBKP)、サルファイトパルプ(SP)、ソーダパルプ(AP)等の化学パルプ、セミケミカルパルプ(SCP)、ケミグランドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)、リファイナーグランドウッドパルプ(RGP)等の機械パルプ、楮、三椏、麻、ケナフ等を原料とする非木材パルプなどが使用できる。また、高白色度を必要とする場合は、塩素、二酸化塩素、酸素、オゾン、過酸化水素、次亜塩素酸等各種漂白法を組み合わせて漂白したパルプが適宜使用できる。
中でも、塩素を使用しない所謂ECF漂白、TCF漂白されたパルプは、黄変を起こし難く好ましく使用される。更に、これらのパルプを一度ないし二度以上乾燥させたドライパルプ、あるいは工程回収パルプ、脱墨パルプ(DIP)などのリサイクルパルプが例示でき、好ましく使用できる。
紙支持体に用いるパルプとしては、針葉樹晒クラフトパルプ(以下NBKP)や広葉樹晒しクラフトパルプ(以下、LBKP)、サルファイトパルプ(SP)、ソーダパルプ(AP)等の化学パルプ、セミケミカルパルプ(SCP)、ケミグランドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)、リファイナーグランドウッドパルプ(RGP)等の機械パルプ、楮、三椏、麻、ケナフ等を原料とする非木材パルプなどが使用できる。また、高白色度を必要とする場合は、塩素、二酸化塩素、酸素、オゾン、過酸化水素、次亜塩素酸等各種漂白法を組み合わせて漂白したパルプが適宜使用できる。
中でも、塩素を使用しない所謂ECF漂白、TCF漂白されたパルプは、黄変を起こし難く好ましく使用される。更に、これらのパルプを一度ないし二度以上乾燥させたドライパルプ、あるいは工程回収パルプ、脱墨パルプ(DIP)などのリサイクルパルプが例示でき、好ましく使用できる。
パルプとして、乾燥履歴を経たパルプやリサイクルパルプを全パルプ中の5%以上、好ましくは10%以上添加することが好ましい。このようなパルプを用いることにより、上記本発明の条件を満足し易く、コックリングを大幅に改善する。添加率が5%未満の場合、十分なコックリング改善効果が得られない場合がある。
本発明で、乾燥履歴を経たパルプというのは、一般に行われるパルプ製造方法、例えばチップの蒸解、漂白、洗浄等の工程を経た後、繊維の含有水分が4.0%以下になるまで乾燥させたパルプを指す。このようなパルプは、繊維自身の歪みが小さく、また膨潤から乾燥における変形が小さく、寸法安定性に優れる傾向にある。このため、乾燥履歴を経たパルプを用いたインクジェット記録用紙支持体は水中伸度も小さくなり、インクジェット記録用紙としてはコックリングが抑制される。
また、リサイクルパルプもまた、繊維自身の歪みが小さく、また膨潤から乾燥における変形が小さく、寸法安定性に優れる傾向にある。このため、乾燥履歴を経たパルプを用いたインクジェット記録用紙支持体は水中伸度も小さくなり、記録用紙としてはコックリングが抑制される。乾燥履歴を経たパルプとリサイクルパルプは、併用することもできる。
上記パルプ(好ましくは、乾燥履歴を経たパルプやリサイクルパルプを配合したパルプ)は、円筒形リファイナー、円錐形リファイナー、ディスク型リファイナーなど通常使用されている叩解手段を用いて叩解することができる。この場合の叩解度はカナダ式標準ろ水度で、100ml〜600ml程度、より好ましくは200〜500mlである。因みに600mlを超えるような場合、パルプ繊維のフィブリル化が十分でなく、繊維間結合が阻害され、十分な紙力が得られない。また、100mlより低い場合は、フィブリル化は十分であるが、繊維自体の強度が損なわれ、必要な紙力が得られない可能性がある。
支持体は、パルプに必要に応じて、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、無定形シリカ、珪藻土、酸化チタン、活性白土、硫酸バリウム等の無機顔料、尿素ホルマリン樹脂、ナイロンパウダー、ポリエチレンパウダーなどの有機顔料を填料として添加し、酸性あるいは中性抄紙で通常の方法により調整できる。
さらに、ロジン系サイズ剤、アルケニルコハク酸無水物、アルキルケテンダイマーなどに代表されるサイズ剤、酸化澱粉、酵素変性澱粉、カチオン変性澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉などの澱粉類、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メトキシセルロース、ヒドロキシセルロース、完全鹸化または部分鹸化ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、珪素変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、アクリル酸アミド・アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミド・アクリル酸エステル・メタクリル酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、イソブチレン・無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、カゼインなどの水溶性高分子、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリブチルメタクリレート、スチレン・ブタジエン共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体などのラテックスに代表される接着剤、ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂、N−ビニルホルムアミド・ビニルアミン共重合体等の湿潤紙力増強剤を内添あるいは塗布もしくは含浸して用いることができる。
上記の中でも、特に湿潤紙力増強剤、特にポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂は効果的に湿潤時の紙の寸法安定性を向上させる効果をもっているため、好適に使用される。また、サイズ剤を選ぶことにより、ステキヒトサイズ度を調整することもできる。
抄紙を行う手段としては、長網抄紙機、円筒抄紙機、ヤンキー抄紙機、ツインワイヤーフォーマー、傾斜ワイヤーフォーマーなど、ドライヤーとしては、ヤンキードライヤー、多筒式ドライヤーなどが各種公知の抄紙機が使用できる。坪量は特に規定されるものではないが、20〜400g/m2、好ましくは50g/m2〜250g/m2、表面平滑性の良好なものが通常用いられる。
また、紙支持体が、J.TAPPI No.27−Bにより測定したCD方向の水中伸度が2.0%以下であることが好ましい。CD方向の水中伸度は、1.8%以下が好ましく、1.6%以下がより好ましい。因みに、水中伸度が2.0%を超えると、コックリングが発生しやすくなる。
更に、紙支持体が、坪量100g/m2に換算したときのステキヒトサイズ度が20秒以上150秒以下であることが好ましい。紙支持体の坪量を100g/m2に換算したときのステキヒトサイズ度(基材のステキヒトサイズ度測定値を坪量で割り、100を掛けた値)は20秒以上150秒以下である。好ましくは25秒以上100秒以下である。ステキヒトサイズ度が150秒を超える場合は、記録層の吸収速度が遅くなり、支持体へのインク吸収を抑えることができ、コックリングは少ないが、記録層の吸収限界を超えた場合、記録画像がにじんだり、印字されたインクが記録用紙表面で乾燥せずに長時間残り、装置や連続して印字された記録用紙を汚したりする可能性が高い。逆に、20秒未満の場合、インクの浸透が早くなり、インクが支持体にも多く浸透することにもなり、コックリングを起こしやすくなる。
紙支持体が、30℃、80%RHの環境下で、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験法 No.40に準じて測定したCD方向のガーレーこわさが2.5mN以上である。
インクジェット記録用紙支持体が、吸湿もしくは吸水によってこわさが低下する場合、インク溶媒の浸透による膨潤を押さえ込むことができずに支持体である紙が変形し、コックリングが発生する。このため、吸湿もしくは吸水によってこわさの低下を抑えることができれば、コックリングを抑制できる。従って、本発明は、環境を30℃、80%RHという高湿度の環境下で、支持体のCD方向のガーレーこわさをJ.TAPPI紙パルプ試験法No.40に準じて測定する。このガーレーこわさが、2.5mN以上である必要がある。こわさが2.5mNより低いと、記録の際のインク吸収による膨潤にインクジェット記録用紙が耐えられなくなり、コックリングが発生する可能性がある。なお、ガーレーこわさが12mNを超えると、プリンタの用紙搬送に問題が起こる可能性があるので、12mN以下であることが好ましい。より好ましくは3.0mN〜10mNである。
インクジェット記録用紙支持体が、吸湿もしくは吸水によってこわさが低下する場合、インク溶媒の浸透による膨潤を押さえ込むことができずに支持体である紙が変形し、コックリングが発生する。このため、吸湿もしくは吸水によってこわさの低下を抑えることができれば、コックリングを抑制できる。従って、本発明は、環境を30℃、80%RHという高湿度の環境下で、支持体のCD方向のガーレーこわさをJ.TAPPI紙パルプ試験法No.40に準じて測定する。このガーレーこわさが、2.5mN以上である必要がある。こわさが2.5mNより低いと、記録の際のインク吸収による膨潤にインクジェット記録用紙が耐えられなくなり、コックリングが発生する可能性がある。なお、ガーレーこわさが12mNを超えると、プリンタの用紙搬送に問題が起こる可能性があるので、12mN以下であることが好ましい。より好ましくは3.0mN〜10mNである。
本インクジェット記録用基材の発明は、上記のように、紙支持体上に、特定の顔料を併用した塗工層を形成した構成である。このような構成を採用することにより、白紙及び画像保存性が良好で、写像性、光沢性に優れ、印刷後のコックリングが良好なインクジェット記録用紙に使用される記録用基材となる。次に、このインクジェット記録用基材を用いたインクジェット記録用紙について説明する。
「インクジェット記録用紙について」
本発明は、上記インクジェット記録用基材上に、インクジェット記録用インクにより記録を行う記録層を形成し、インクジェット記録用紙となる。インクジェット記録用紙は、記録層に比較的粒子径の大きな顔料を用いた光沢度の低いマットタイプのもの、記録層に粒子径の小さい顔料を用いた光沢タイプのもの、更には光沢タイプのなかでも記録層の最表層を鏡面ドラムに圧接して仕上げるキャストタイプのものなど、様々な形態があり、本発明は、その形態を特に限定するものではない。
本発明は、上記インクジェット記録用基材上に、インクジェット記録用インクにより記録を行う記録層を形成し、インクジェット記録用紙となる。インクジェット記録用紙は、記録層に比較的粒子径の大きな顔料を用いた光沢度の低いマットタイプのもの、記録層に粒子径の小さい顔料を用いた光沢タイプのもの、更には光沢タイプのなかでも記録層の最表層を鏡面ドラムに圧接して仕上げるキャストタイプのものなど、様々な形態があり、本発明は、その形態を特に限定するものではない。
しかしながら、光沢タイプのインクジェット記録用紙は、高級感のある画像、特に写真に近い画質と保存性を要求される。また、そのような画像を記録する場合はインク量が多くなることから、記録後、紙支持体に浸透したインク溶媒が記録層に移行して染料と接触することにより退色、変色するという保存性の問題が顕著である。本発明のインクジェット記録用基材は、保存性の問題が大きい光沢タイプのインクジェット記録用紙において、作用効果が優れるので、好ましい。
次にインク記録層について述べる。記録層は、顔料とバインダーを含有し、必要に応じてカチオン性染料定着剤、その他各種助剤を配合して用いられる。
記録層に使用する顔料としては、不定形シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイと、珪酸アルミニウム、珪藻土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ホワイトカーボン、アルミナ、ゼオライト、水酸化アルミニウム等の無機顔料類、スチレン系、アクリル系、尿素樹脂系、メラミン樹脂系、ベンゾグアナミン樹脂系の有機顔料類が例示でき、必要に応じて単独、または2種類以上を併用することができる。これらの中で、非晶質シリカ、アルミナ、ゼオライトを主成分として含有させるのが好ましい。
また、記録層の結着剤として澱粉及びその誘導体、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、大豆タンパクなどの天然または半合成高分子類、ポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体、メタクリル酸メチル・ブタジエン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体などのビニル系共重合体樹脂の水溶液または水分散体、あるいは上記の樹脂類にアニオン性またはカチオン性残基を導入した変性重合体などの公知の材料を適宜用いることができる。
さらに、水性インクでの印字画像の耐水性を向上させる目的で、記録層には、カチオン性染料定着剤を含有せしめることが好ましい。カチオン性染料定着剤としては、例えば、1)ポリエチレンアミンやポリプロピレンポリアミンなどのポリアルキレンポリアミン類、またはその誘導体、2)第2級アミン基や第3級アミン基、第4級アンモニウム基を有するアクリル樹脂、3)ポリビニルアミン、ポリビニルアミジン、5員環アミジン類、4)ジシアンジアミド−ホルマリン重縮合物に代表されるジシアン系カチオン樹脂、5)ジシアンジアミド−ジエチレントリアミン重縮合物に代表されるポリアミン系カチオン樹脂、6)エポクロルヒドリン−ジメチルアミン付加重合物、7)ジメチルジアリルアンモニウムクロライド−SO2共重合物、8)ジアリルアミン−SO2共重合物、9)ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、10)アリルアミン塩の重合物、11)ジアルキルアミノエチル(メタ)アクリレート4級塩重合物、12)アクリルアミド−ジアリルアミン塩共重合物、13)ポリ塩化アルミニウム、ポリ酢酸アルミニウム、ポリ乳酸アルミニウムなどのアルミニウム塩等の一般市販されるものが挙げられる。なお、カチオン性染料定着剤の添加量としては、顔料100質量部に対し、1〜30質量部が好ましく、2〜15質量部がより好ましい。記録層は二層以上形成することができるが、この場合、少なくとも上層にカチオン性染料定着剤を含有させるのが好ましい。
記録層には、さらに必要に応じ、顔料分散剤、増粘剤、消泡剤、抑泡剤、発泡剤、離型剤、浸透剤、湿潤剤、熱ゲル化剤、滑剤、その他当該技術分野で公知の各種助剤も使用することができる。
記録層の塗工量は特に限定されず、求める記録品質に応じて決定することができるが、コックリングが問題になるのは特に高画質の記録物を求める場合であり、その為には全塗工量として5g/m2以上45g/m2以下、好ましくは12g/m2以上40g/m2以下である。少ない塗工量では高精度な画像再現性に優れた記録物を得ることが困難であり、逆に塗工量が多い場合は記録濃度や表面強度が低下する恐れがある。なお、塗工層の構成は一層よりも二層以上とすることが好ましい。
記録層を塗工する手段としては、サイズプレス、ゲートロール、ロールコーター、バーコーター、エアーナイフコーター、ロッドブレードコーター、ブレードコーター、ダイコーター、カーテンコーターなど通常使用されている塗工手段から適宜選択することが出来る。また、塗布後にマシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダーなどのカレンダー装置を用いて平滑化することもできる。
記録層を構成するの顔料のうち、平均粒子径1μm以上13μm以下のものを主顔料として用いると、記録層表面の光沢はなく、マットタイプのインクジェット記録用紙となる。
記録層を構成する顔料として、平均粒子径が0.01〜1μmの微細顔料、好ましくは0.01〜0.5μmの微細顔料を主顔料として含む層を有すると、光沢を有するインクジェット記録用紙となるので好ましい。なお、記録層を二層以上とする場合、平均粒子径が0.01〜1μmの微細顔料を全ての層に含んでも構わないが、下層に上層よりも大きいの粒径の顔料、上層に平均粒子径が0.01〜1μmの微細顔料を含む層を設けると、下層がインク溶媒を多く吸収するので好ましい。
記録層或いは記録層上層に適した、平均粒子径が0.01〜1μmの微細顔料としては、気相法シリカ、メソポーラスシリカ、活性ケイ酸を縮合させて製造された湿式法シリカのコロイド状物、アルミナ酸化物、およびアルミナ水和物から選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。このなかで、気相法シリカとアルミナ酸化物が好ましく選択される。アルミナ酸化物の中では気相法(フュームド)アルミナ酸化物が好ましい。
気相法シリカは、フュームドシリカとも呼ばれ、一般的には火炎加水分解法によって作られる。具体的には四塩化珪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、四塩化珪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などのシラン類も、単独または四塩化珪素と混合した状態で使用することができる。
メソポーラスシリカとは、1.5〜100nmに平均細孔径を有するシリカ多孔体である。また、アルミニウム、チタン、バナジウム、ホウ素、マンガン原子等を導入したメソポーラスシリカも使用できる。多孔体の物性としては特に限定されないが、BET比表面積(窒素吸着比表面積)は200〜1500m2/gが好ましく、細孔容積としては0.5〜4cc/gが好ましい。メソポーラスシリカの合成方法は特に限定されないが、米国特許第3556725号明細書に記載されている、シリカのアルコキシドをシリカ源として、長鎖のアルキルを含む4級アンモニウム塩をテンプレートとした合成方法、特表平5−503499号公報等に記載されているアモルファスシリカ粉末やアルカリシリケート水溶液をシリカ源として、長鎖のアルキル基を有する4級アンモニウム塩、あるいはホスホニウム塩をテンプレートとする水熱合成法、特開平4−238810号公報等に記載されているシリカ源としてカネマイト等の層状ケイ酸塩を、長鎖のアルキルアンモニウムカチオン等をテンプレートとしてイオン交換法により合成する方法、更にドデシルアミン、ヘキサデシルアミン等のアミン、ノニオン系界面活性剤等をテンプレートとして、シリカ源として水ガラス等をイオン交換した活性シリカを用いて合成する方法などである。ナノポーラスシリカ前駆体からのテンプレートの除去方法としては高温で焼成する方法、有機溶媒で抽出する方法が挙げられる。
活性ケイ酸を縮合させて製造された湿式法シリカのコロイド状物とは、コロイド状に分散したシリカシード液にアルカリを添加したのち、該シード液に対し活性珪酸水溶液及びアルコキシシランから選ばれる少なくとも1種類からなるフィード液を少量ずつ添加してシリカ微粒子を成長させて得る2次シリカ分散体であり、例えば特開平2001−354408号公報などに記載されている方法で得ることが可能である。
アルミナ酸化物とは、一般的に結晶性を有する酸化アルミナとも呼ばれる。具体的には、χ、κ、γ、δ、θ、η、ρ、擬γ、α結晶を有する酸化アルミナが挙げられる。本発明は光沢感、インク吸収性から気相法アルミナ酸化物、γ、δ、θ結晶を有するアルミナ酸化物が好ましく選択される。粒度分布がシャープで、成膜性が特に優れる気相法アルミナ酸化物(フュームドアルミナ)が最も好ましい。
気相法アルミナ酸化物とは、ガス状アルミニウムトリクロライドの高温加水分解によって形成されたアルミナであり、結果として高純度のアルミナ粒子を形成する。これら粒子の1次粒子サイズはナノオーダーであり、非常に狭い粒子サイズ分布(粒度分布)を示す。かかる気相法アルミナ酸化物は、カチオン表面チャージを有する。インクジェット塗工における気相法アルミナ酸化物の使用は、例えば米国特許第5,171,626号公報に示されている。
アルミナ水和物とは、特に限定するものではないが、インク吸収速度や成膜性の観点からベーマイトか擬ベーマイトが好ましく選択される。アルミナ水和物の製造方法は例えばアルミニウムイソプロポキシドを水で加水分解する方法(B.E.Yoldas,Amer.Ceram.Soc.Bull.,54,289(1975)など)やアルミニウムアルコキシドを加水分解する方法(特開平06−064918号公報など)などが挙げられる。
上記微細顔料の形態は、高いインク吸収性、及び塗工層の成膜性、平滑性を得る目的で上記顔料の凝集粒子分散体が主に好ましく用いられる。平均粒子径は、0.01〜1μm程度である。インク吸収速度などの観点から平均1次粒子径0.003〜0.040μmの1次粒子が凝集してなる平均粒子径0.01〜0.7μmの凝集体顔料がより好ましい。インク中の染料や顔料を固定しやすく、かつ高いインク吸収速度、印字濃度、光沢を得るためには、平均1次粒子径0.005〜0.020μmの1次粒子が凝集してなる平均粒子径0.5μm以下の顔料がさらに好ましい。
平均粒子径0.7μm以下の顔料は、たとえば機械的手段で強い力、所謂breakingdown法(塊状原料を細分化する方法)により得ることが可能である。機械的手段としては、超音波ホモジナイザー、圧力式ホモジナイザー、液流衝突式ホモジナイザー、高速回転ミル、ローラミル、容器駆動媒体ミル、媒体攪拌ミル、ジェットミル、乳鉢、擂解機(鉢状容器中の被粉砕物を、杵状攪拌棒で磨砕混練する装置)、サンドグラインダー等が挙げられる。粒子径を小さくする為に、分級と繰り返し粉砕を行なうことができる。
本発明でいう平均粒子径は、顔料が粉体、スラリー状に関係なく、まず3%の顔料水分散液を200g調整し、続いて市販のホモミキサーで1000rpm、30分間を攪拌分散した後、直ちに電子顕微鏡(SEMとTEM)で観察した粒径である(1万〜40万倍の電子顕微鏡写真を撮り、5cm四方中の粒子のマーチン径を測定し平均したもの。「微粒子ハンドブック」、朝倉書店、p52、1991年参照)。
本発明は、また、顔料と接着剤とインク定着剤を有する記録層を、鏡面ドラムにより仕上げることもでる。記録層を塗布し、該塗工層が湿潤状態にある間に加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げる方法(ウェットキャスト方式)、あるいは該塗工層を一旦乾燥し再湿潤後、過熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げる方法(リウェットキャスト方式)、湿潤状態にあるうちに、ゲル化剤を付与して塗工層をゲル化した後、加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げる方法(ゲル化キャスト方式)が、優れた光沢とインク吸収性を兼ね備えるインクジェット記録用紙が得られるため好ましい。加熱された鏡面ドラムの温度は例えば50〜150℃、好ましくは70〜120℃である。
さらに、加熱された鏡面ドラムに樹脂及び必要に応じて顔料を含有して構成される塗工液を直接塗工して、該塗工層がある程度湿潤状態にある間に記録層を設けた基材に圧接、乾燥して仕上げる方法(プレキャスト方式)を採用することもできる。さらに、平滑なフィルムやシート上に樹脂及び必要に応じて顔料を含有して構成される塗工液を塗工して、塗工層あるいは張り合わせようとする記録層がある程度湿潤状態にある間に基材に圧接、乾燥した後平滑なフィルムやシートを剥離して仕上げる方法(フィルム転写方式)も採用できる。
本発明は、また、顔料と接着剤とインク定着剤を有する記録層を有し、該記録層上に、平均粒子径が0.05μm以下の微細顔料を含有する塗液を塗工し、湿潤状態にある間に、加熱された鏡面ドラムに圧着して形成した最表層を有するインクジェット記録用紙を得ることもできる。最表層は、樹脂を含有させて構成される。最表層はインクを速やかに通過または吸収できるよう、光沢を阻害しない範囲で多孔性もしくは通液性にするのが好ましい。このようにするためには、顔料を配合するか、光沢を落とさない範囲で、樹脂が完全に成膜しないような乾燥条件を選択すると良い。
最表層に用いる顔料は、記録層に用いたものと同様のものが上げられるが、光沢、透明性、インク吸収性の点で、コロイダルシリカ、非晶質シリカ、酸化アルミニウム、ゼオライト、合成スメクタイトなどが好ましい。これらの顔料は塗工層中に10〜80質量%含まれることが望ましい。顔料のBET式比表面積が大きいほど、インクの吸収性に優れるため、150m2/g以上が好ましい。上限は特にないが、例えば1000m2/g程度の顔料は入手可能である。
顔料の平均粒子径は0.01〜5μmが好ましく、0.05〜1μmのものがより好ましい。粒子径が0.01μm未満になると、インク吸収性の改良効果に乏しく、5μmを超えると、光沢や印字濃度の低下が起こる恐れがある。特に顔料として一時粒子の平均粒子径が3nm以上40nm以下で、二次粒子の平均粒子径が10nm以上、300nm以下であるシリカ微粒子を使用すると、光沢、インク吸収性に特に優れたものとなる。光沢層が顔料を主成分(10〜80%)として形成する場合特に好ましい。この場合、光沢層がインク吸収性及び透明性に優れるため、光沢層にカチオン性化合物を配合すると、インク染料が効率よく光沢層に定着し、光沢層の透明性とあいまって印字濃度の極めて優れたものとなりやすい。
顔料の平均粒子径は0.01〜5μmが好ましく、0.05〜1μmのものがより好ましい。粒子径が0.01μm未満になると、インク吸収性の改良効果に乏しく、5μmを超えると、光沢や印字濃度の低下が起こる恐れがある。特に顔料として一時粒子の平均粒子径が3nm以上40nm以下で、二次粒子の平均粒子径が10nm以上、300nm以下であるシリカ微粒子を使用すると、光沢、インク吸収性に特に優れたものとなる。光沢層が顔料を主成分(10〜80%)として形成する場合特に好ましい。この場合、光沢層がインク吸収性及び透明性に優れるため、光沢層にカチオン性化合物を配合すると、インク染料が効率よく光沢層に定着し、光沢層の透明性とあいまって印字濃度の極めて優れたものとなりやすい。
最表層の樹脂としては、有機高分子、特にポリビニルアルコール類、水性ウレタン樹脂、エチレン性不飽和結合を有するモノマーを重合してなる重合体樹脂などが例示できる。水性ウレタン樹脂はジイソシアネート、トリイソシアネート、テトライソシアネートなどのイソシアネート類とポリオール類を反応させて得られる。中でも特にエチレン性不飽和結合を有するモノマー(以下エチレン性モノマーという)を重合してなる重合体組成物が好適に使用され、このような重合体としては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルアクリレート等のアルキル基炭素数が1〜18個のアクリル酸エステル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジルメタクリレートなどのアルキル基炭素数が1〜18個のメタクリル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、エチレン、ブタジエン、アクリル酸、メタクリル酸などのエチレン性モノマーを重合して得られる重合体が挙げられる。
なお、重合体は、必要に応じて2種類以上のエチレン性モノマーを併用した共重合体であっても良いし、さらに、これらの重合体あるいは共重合体の置換誘導体でも良い。また、上記のエチレン性モノマーをコロイダルシリカの存在下で重合させ、Si−O−R(R:重合体成分)結合によって複合体になった形、あるいは上記重合体または共重合体にSiOH基などのコロイダルシリカと反応するような官能基を導入しておき、コロイダルシリカと反応させて複合体になった形で使用することも可能である。この複合体を使用した場合、光沢、インク吸収性に優れたものとなりやすく、さらに後述するキャスト方式を用いた再に、キャストドラムからの離型性に優れたものとなりやすい。複合体粒子は特に限定しないが、例えば平均粒子径が30〜150nm程度である。
上記の(共)重合体は、そのガラス転移点が40℃以上のものが好ましく、50〜100℃の範囲であるものがより望ましい。ガラス転移点が低いと乾燥の際に成膜が進みすぎ、表面の多孔性が低下し、インク吸収速度が低下する恐れが生じる。また、乾燥温度が重要であり、乾燥温度が高すぎると成膜が進みすぎ、表面の多孔性が低下し、インク吸収速度が低下し、逆に乾燥温度が低すぎると、光沢に乏しくなる傾向があり、生産性も低下する。光沢層は、塗工層上に樹脂及び必要に応じて顔料を主成分として構成される塗工液を塗工し、適宜スーパーカレンダーなどにより平滑化処理を施すこともできる。
最表層は、樹脂及び必要に応じて顔料を主成分として構成される塗工液を塗工して、該塗工層が湿潤状態にある間に加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げる方法(ウェットキャスト方式)、あるいは該塗工層を一旦乾燥し再湿潤後、過熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げる方法(リウェットキャスト方式)が、優れた光沢とインク吸収性を兼ね備えるインクジェット記録用紙が得られるため好ましい。加熱された鏡面ドラムの温度は例えば50〜150℃、好ましくは70〜120℃である。
さらに、加熱された鏡面ドラムに樹脂及び必要に応じて顔料を含有して構成される塗工液を直接塗工して、該塗工層がある程度湿潤状態にある間に記録層を設けた基材に圧接、乾燥して仕上げる方法(プレキャスト方式)を採用することもできる。さらに、平滑なフィルムやシート上に樹脂及び必要に応じて顔料を含有して構成される塗工液を塗工して、塗工層あるいは張り合わせようとする記録層がある程度湿潤状態にある間に基材に圧接、乾燥した後平滑なフィルムやシートを剥離して仕上げる方法(フィルム転写方式)を採用することもできる。
光沢層用塗工組成物中には白色度、粘度、流動性などを調節するために、一般の印刷用塗工紙やインクジェット用紙に使用されている顔料、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤、及び分散剤、増粘剤などの各種助剤が適宜添加できる。また、カチオン樹脂を配合し、最表層にもインク染料定着性を付与させることが可能である。
さらに、加熱された鏡面ドラムに樹脂及び必要に応じて顔料を含有して構成される塗工液を直接塗工して、該塗工層がある程度湿潤状態にある間に記録層を設けた基材に圧接、乾燥して仕上げる方法(プレキャスト方式)を採用することもできる。さらに、平滑なフィルムやシート上に樹脂及び必要に応じて顔料を含有して構成される塗工液を塗工して、塗工層あるいは張り合わせようとする記録層がある程度湿潤状態にある間に基材に圧接、乾燥した後平滑なフィルムやシートを剥離して仕上げる方法(フィルム転写方式)を採用することもできる。
光沢層用塗工組成物中には白色度、粘度、流動性などを調節するために、一般の印刷用塗工紙やインクジェット用紙に使用されている顔料、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤、及び分散剤、増粘剤などの各種助剤が適宜添加できる。また、カチオン樹脂を配合し、最表層にもインク染料定着性を付与させることが可能である。
前述した最表層用塗工液を記録層上に塗工する場合、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、ブラシコーター、チャンプレックスコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーターカーテンコーターなどの各種公知の塗工装置が使用できる。またその後、好ましくは前記のように塗工層が湿潤状態にある間に、あるいは一旦乾燥し再湿潤後、加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥してキャスト仕上げを行う。この場合の光沢層用塗工液の塗工量は、乾燥固形分で、0.2〜30g/m2、好ましくは1〜10g/m2である。ここで、0.2g/m2未満では光沢が十分に出ない場合があり、30g/m2を超えて多いとインク乾燥性が劣ったり、記録濃度が低下する恐れがある。最表層を設けた後で、さらにスーパーカレンダーなどにより平滑化処理を行うこともできる。最表層の役割もかねる記録層を1層のみ基材に設け、前記キャスト方式で仕上げて、キャスト方式のインクジェット記録用紙を得ることもできる。この場合、好ましくは最表層に関して前記した顔料を用いる。
本発明は、また、光沢タイプのインクジェット記録用紙の場合、記録層用塗工液を塗工と同時、或いはその後に増粘またはゲル化させ、乾燥することにより得られるマイクロポーラスな層を形成することが好ましい。記録層用塗工液を塗工と同時、或いはその後に増粘またはゲル化させる方法としては、特に限定するものではない。例えば、(a)記録層に配合した親水性バインダーと架橋反応可能な架橋剤を用いて増粘またはゲル化させる方法、(b)電子線などのエネルギーを供給することにより増粘またはゲル化させる方法、(c)親水性バインダーとして、温度条件によって親水性と疎水性を示す感温性高分子化合物を用い、温度変化させることにより増粘またはゲル化させる方法などが挙げられる。
(a)記録層に配合した親水性バインダーと架橋反応可能な架橋剤を用いて増粘またはゲル化させる方法としては、前記例示した親水性バインダーと、該親水性バインダーを架橋反応可能な架橋剤を組み合わせて使用する。例えば、架橋剤を予め基材に塗布・含浸させておき、記録層用塗工液を塗布する、記録層用塗工液に架橋剤を配合せしめておき塗布する、記録層用塗工液を塗布後、架橋剤を塗布する方法などにより製造するとよいが、架橋剤を予め塗布しておくことが、増粘またはゲル化が均一な記録層が得られるため、好ましい。
架橋剤としては、ホウ素化合物、エポキシ化合物、グリシジル化合物、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物、クロム化合物等などが例示できる、中でも、ホウ素化合物は、増粘またはゲル化が早く生じるので特に好ましい。
ホウ素化合物としては、ホウ素原子を中心原子とする酸素酸及びその塩のことである。例としては、オルトホウ酸、メタホウ酸、次ホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、及びそれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。このなかで、オルトホウ酸と四ホウ酸二ナトリウムが塗料を適度に増粘させる効果があるために好ましく用いられる。
ホウ素化合物の含有量は、ホウ素化合物及び親水性バインダーの種類にもよるが、基材の片面に0.01〜1.5g/m2含有されるのが好ましい。1.5g/m2より多いと親水性バインダーとの架橋密度が高くなり、塗膜が硬くなって折り割れしやすくなる。また、0.01g/m2より少ないと親水性バインダーとの架橋が弱く、塗料のゲル化も弱くなって塗膜がひび割れやすくなる。
ホウ素化合物の含有量は、ホウ素化合物及び親水性バインダーの種類にもよるが、基材の片面に0.01〜1.5g/m2含有されるのが好ましい。1.5g/m2より多いと親水性バインダーとの架橋密度が高くなり、塗膜が硬くなって折り割れしやすくなる。また、0.01g/m2より少ないと親水性バインダーとの架橋が弱く、塗料のゲル化も弱くなって塗膜がひび割れやすくなる。
(b)電子線などのエネルギーを供給することにより増粘またはゲル化させる方法としては、記録層のバインダーとして、ラジカル重合性の不飽和結合を有さず、かつ水溶液に電子線を照射することによりハイドロゲルを形成する親水性バインダーを用い、前記微細顔料100質量部に対して、親水性バインダー1〜100質量部の割合で含有する塗工液を塗布し、ついで電子線を照射して該塗布された塗工液をハイドロゲル化させた後、乾燥して形成して記録層を形成するとよい。
ラジカル重合性の不飽和結合を有さず、かつ水溶液に電子線を照射することによりハイドロゲルを形成する親水性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、水溶性ポリビニルアセタール、ポリ−N−ビニルアセトアミド、ポリアクリルアミド、ポリアクリロイルモルホリン、ポリヒドロキシアルキルアクリレート、ポリアクリル酸、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチン、カゼイン、及びこれらの水溶性誘導体、並びにこれらの共重合体などが例示でき、これらを単独使用、或いは併用するとよい。
電子線の照射方式としては、例えばスキャニング方式、カーテンビーム方式、ブロードビーム方式などが採用され、電子線を照射する際の加速電圧は50〜300kV程度が適当である。電子線の照射量は1〜200kGy程度の範囲で調節するのが好ましい。1kGy未満では塗工層をゲル化させるのに不十分であり、200kGyを越えるような照射は基材や塗工層の劣化や変色をもたらす恐れがあるため好ましくない。
(c)親水性バインダーとして、温度条件によって親水性と疎水性を示す感温性高分子化合物を用い、温度変化させることにより増粘またはゲル化させる方法としては、バインダーとして、感温点以下の温度領域では親水性を示し、感温点より高い温度領域では疎水性を示す感温性高分子化合物を用いるとよい。
この感温性高分子化合物を用いた場合、感温点以上の温度で塗工を行い、感温点以下に冷却することにより、塗工した層が増粘またはゲル化され、その後乾燥して記録層を形成するとよい。このような感温性高分子化合物としては、特開2003−40916号公報に開示されている、ポリビニルアルコール及び/又はポリビニルアルコール誘導体の共存下に重合して得られる感温性高分子化合物が例示できる。
上記のようにして調製された記録層用塗工液は、例えば以下のような方法で塗布される。該記録層が減率乾燥部になる(減率乾燥速度を示す)前に、増粘またはゲル化(例えば、ホウ素化合物等の架橋剤によって塗工液を増粘またはゲル化)させて形成する。これは、塗料を乾燥初期に増粘またはゲル化させることで乾燥時の熱風による塗工層のひび割れを防ぎ、また基材への塗料のしみ込みを防止する大きな効果を有する。特に、感温性高分子化合物を用い、冷却により塗工液をゲル化する場合、ひび割れが発生しないので特に好ましい。
記録層用塗工液の塗工量は特に限定するものではないが、5〜40g/m2程度、好ましくは7〜30g/m2ある。塗布量が少ないと、高精細且つ高速の昨今のプリンターではインク吸収速度が不足するおそれがあり、多すぎると塗膜のひび割れの制御が困難である。
インク吸収速度とインク吸収容量のバランスから、記録層の塗布量は後で述べる最表層塗布量の3倍以上が好ましい。7倍以上がさらに好ましく、10〜60倍は最も好ましい範囲である。
インク吸収速度とインク吸収容量のバランスから、記録層の塗布量は後で述べる最表層塗布量の3倍以上が好ましい。7倍以上がさらに好ましく、10〜60倍は最も好ましい範囲である。
記録層用塗工液を塗布する塗工装置としては、塗料の物性及び塗工量の点から前計量法の塗工方法が好適である。前計量法の塗工方法としては、リップコーター、カーテンコーター、スライドビード、スライドホッパー、およびスロットダイなどのダイコーター等、各種公知のものが挙げられる。また、二層以上塗工する場合にはWet on Wet(下層が未乾燥のうちに上層を下層の上に塗工する方法)で塗工することが好ましい。
本発明の記録層の乾燥方法は特に限定はしない。従来から塗工機で使用されている乾燥装置が利用でき、例えば、熱風乾燥、ガスヒーター乾燥、高周波乾燥、電気ヒーター乾燥、赤外線ヒーター乾燥、レーザー乾燥等の各種加熱乾燥方式が好ましく、適宜使用される。このなかで、熱風乾燥がコストの面で有利であるため好ましく採用される。また、最表層を鏡面ドラムで仕上げをして、高光沢を付与することも可能である。
以下の実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、もちろんこれらの例に限定されるものではない。なお、実施例において示す部数及び%は質量部及び質量%を意味する。
(紙支持体1の作成)
カナダ式標準ろ水度(以下CSFと略す)450mlのLBKPを90部と、繊維の含有水分が4.0%以下になるように乾燥し、その状態を24時間維持した後、再び湿潤状態にしてCSF450mlに調整したLBKPを10部に、填料としてカオリン23部、歩留り剤0.01部を加え、次いで変性ロジンサイズ剤0.2部を加えて長網抄紙機にて、150g/m2の上質紙を抄造した後、濃度2%の変性でん粉からなる表面サイズ液を付着量40ml/m2となるようにサイズプレスし、紙支持体とした。この紙支持体の灰分は15%であった。100g/m2に換算したステキヒトサイズ度は75秒であった。
カナダ式標準ろ水度(以下CSFと略す)450mlのLBKPを90部と、繊維の含有水分が4.0%以下になるように乾燥し、その状態を24時間維持した後、再び湿潤状態にしてCSF450mlに調整したLBKPを10部に、填料としてカオリン23部、歩留り剤0.01部を加え、次いで変性ロジンサイズ剤0.2部を加えて長網抄紙機にて、150g/m2の上質紙を抄造した後、濃度2%の変性でん粉からなる表面サイズ液を付着量40ml/m2となるようにサイズプレスし、紙支持体とした。この紙支持体の灰分は15%であった。100g/m2に換算したステキヒトサイズ度は75秒であった。
(紙支持体2の作成)
カナダ式標準ろ水度(以下CSFと略す)460mlのLBKPを100部、填料としてカオリン23部、歩留り剤0.01部を加え、次いで変性ロジンサイズ剤0.2部を加えて長網抄紙機にて、150g/m2の上質紙を抄造した後、濃度2%の変性でん粉からなる表面サイズ液を付着量40ml/m2となるようにサイズプレスし、紙支持体とした。この紙支持体の灰分は15%であった。100g/m2に換算したステキヒトサイズ度は75秒であった。
カナダ式標準ろ水度(以下CSFと略す)460mlのLBKPを100部、填料としてカオリン23部、歩留り剤0.01部を加え、次いで変性ロジンサイズ剤0.2部を加えて長網抄紙機にて、150g/m2の上質紙を抄造した後、濃度2%の変性でん粉からなる表面サイズ液を付着量40ml/m2となるようにサイズプレスし、紙支持体とした。この紙支持体の灰分は15%であった。100g/m2に換算したステキヒトサイズ度は75秒であった。
得られた紙支持体の水中伸度、ステキヒトサイズ度、高湿度下でのガーレーこわさを求め、その結果を表1に示す。併せて、両紙支持体の灰分も表1に示す。
[水中伸度]
JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.27−B法に基づき、インクジェット記録用基材におけるCD方向の水中伸度測定を行った。
JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.27−B法に基づき、インクジェット記録用基材におけるCD方向の水中伸度測定を行った。
[ステキヒトサイズ度]
JIS P 8122法に基づき、インクジェット記録用基材のステキヒトサイズ度(100g/m2換算)の測定を行った。
JIS P 8122法に基づき、インクジェット記録用基材のステキヒトサイズ度(100g/m2換算)の測定を行った。
〔ガーレーこわさ〕
JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法N0.40法に準じ、30℃、80%RHの環境下で、インクジェット記録用基材のこわさを測定した。
JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法N0.40法に準じ、30℃、80%RHの環境下で、インクジェット記録用基材のこわさを測定した。
「インクジェット記録用基材の作成」
インクジェット記録用基材1の作成(実施例)
紙支持体1を用い、その片面にカオリン(商品名:HT−GAS、エンゲルハード(株)製、2μm以下の粒子の質量割合が80〜86%)25部と酸化チタン(堺化学工業社製、商品名:TITONE R−21、平均粒子径0.5μm、ルチル型)75部を分散した分散液と、接着剤としてアクリル系重合体(ロームアンドハース社製、商品名:プライマルP−376、エマルジョン型接着剤)15部を混合してなる下塗り層塗工液を、紙支持体に掛ける張力を30kg/mとし、乾燥後の塗布量が15g/m2となるように塗工、乾燥した後、スーパーカレンダー処理(線圧50kg/cm、通紙速度5m/分)を行いインクジェット記録用基材を作成した。
インクジェット記録用基材1の作成(実施例)
紙支持体1を用い、その片面にカオリン(商品名:HT−GAS、エンゲルハード(株)製、2μm以下の粒子の質量割合が80〜86%)25部と酸化チタン(堺化学工業社製、商品名:TITONE R−21、平均粒子径0.5μm、ルチル型)75部を分散した分散液と、接着剤としてアクリル系重合体(ロームアンドハース社製、商品名:プライマルP−376、エマルジョン型接着剤)15部を混合してなる下塗り層塗工液を、紙支持体に掛ける張力を30kg/mとし、乾燥後の塗布量が15g/m2となるように塗工、乾燥した後、スーパーカレンダー処理(線圧50kg/cm、通紙速度5m/分)を行いインクジェット記録用基材を作成した。
インクジェット記録用基材2の作成(実施例)
インクジェット記録用基材1において、カオリンと酸化チタンの比率を25部:75部から50部:50部に変更した以外はインクジェット記録用基材1と同様にして、インクジェット記録用基材2を作成した。
インクジェット記録用基材1において、カオリンと酸化チタンの比率を25部:75部から50部:50部に変更した以外はインクジェット記録用基材1と同様にして、インクジェット記録用基材2を作成した。
インクジェット記録用基材3の作成(実施例)
インクジェット記録用基材1において、カオリンと酸化チタンの比率を25部:75部から75部:25部に変更した以外はインクジェット記録用基材1と同様にして、インクジェット記録用基材3を作成した。
インクジェット記録用基材1において、カオリンと酸化チタンの比率を25部:75部から75部:25部に変更した以外はインクジェット記録用基材1と同様にして、インクジェット記録用基材3を作成した。
インクジェット記録用基材4の作成(比較例)
インクジェット記録用基材1において、カオリンと酸化チタンの比率を25部:75部から2部:98部に変更した以外はインクジェット記録用基材1と同様にして、インクジェット記録用基材4を得た。
インクジェット記録用基材1において、カオリンと酸化チタンの比率を25部:75部から2部:98部に変更した以外はインクジェット記録用基材1と同様にして、インクジェット記録用基材4を得た。
インクジェット記録用基材5の作成(比較例)
インクジェット記録用基材1において、カオリンと酸化チタンの比率を25部:75部から98部:2部に変更した以外はインクジェット記録用基材1と同様にして、インクジェット記録用基材5を得た。
インクジェット記録用基材1において、カオリンと酸化チタンの比率を25部:75部から98部:2部に変更した以外はインクジェット記録用基材1と同様にして、インクジェット記録用基材5を得た。
インクジェット記録用基材6の作成(実施例)
インクジェット記録用基材2において、酸化チタンを重質炭酸カルシウム(白石カルシウム製、商品名:SETACARB、2μm以下の粒子の質量割合が95%)に置き換えた以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材6を作成した。
インクジェット記録用基材2において、酸化チタンを重質炭酸カルシウム(白石カルシウム製、商品名:SETACARB、2μm以下の粒子の質量割合が95%)に置き換えた以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材6を作成した。
インクジェット記録用基材7の作成(実施例)
インクジェット記録用基材2において、接着剤としてSBR(JSR社製、商品名:0589、Tg:0℃、エマルジョン型接着剤)15部を用いた以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材7を作成した。
インクジェット記録用基材2において、接着剤としてSBR(JSR社製、商品名:0589、Tg:0℃、エマルジョン型接着剤)15部を用いた以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材7を作成した。
インクジェット記録用基材8の作成(実施例)
インクジェット記録用基材2において、下塗り層塗工液の乾燥後の塗布量が2g/m2となるように塗工した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材8を得た。
インクジェット記録用基材2において、下塗り層塗工液の乾燥後の塗布量が2g/m2となるように塗工した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材8を得た。
インクジェット記録用基材9の作成(実施例)
インクジェット記録用基材2において、紙支持体2を用いた以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材9を得た。
インクジェット記録用基材2において、紙支持体2を用いた以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材9を得た。
インクジェット記録用基材10の作成(比較例)
インクジェット記録用基材2において、カオリンをHT−GASからMCS、(エンゲルハード(株)製、2μm以下の粒子の質量割合が45〜55%)に変更した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材10を得た。
インクジェット記録用基材2において、カオリンをHT−GASからMCS、(エンゲルハード(株)製、2μm以下の粒子の質量割合が45〜55%)に変更した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材10を得た。
インクジェット記録用基材11の作成(比較例)
インクジェット記録用基材2において、カオリンをHT−GASからNu−Clay(エンゲルハード(株)製、平均粒子径0.72μm、2μm以下の粒子の質量割合が78〜82%)に変更した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材11を得た。
インクジェット記録用基材2において、カオリンをHT−GASからNu−Clay(エンゲルハード(株)製、平均粒子径0.72μm、2μm以下の粒子の質量割合が78〜82%)に変更した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材11を得た。
インクジェット記録用基材12の作成(比較例)
インクジェット記録用基材2において、カオリンをシリカ(商品名:ニップジェルBY−200、日本シリカ工業(株)製、平均粒子径1.6μm)に変更した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材12を得た。
インクジェット記録用基材2において、カオリンをシリカ(商品名:ニップジェルBY−200、日本シリカ工業(株)製、平均粒子径1.6μm)に変更した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材12を得た。
インクジェット記録用基材13(比較例)
インクジェット記録用基材2において、酸化チタンをシリカ(商品名:ニップジェルBY−200、日本シリカ工業(株)製、平均粒子径1.6μm)に変更した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材13を得た。
インクジェット記録用基材2において、酸化チタンをシリカ(商品名:ニップジェルBY−200、日本シリカ工業(株)製、平均粒子径1.6μm)に変更した以外はインクジェット記録用基材2と同様にして、インクジェット記録用基材13を得た。
得られたインクジェット記録用基材1〜13の構成を整理して、表2に示す。
「光沢インクジェット記録用紙の作成」
(記録層塗工液の作成)
無定形シリカ(商品名:ファインシールX−37、(株)トクヤマ製、BET比表面積260m2/g、平均粒径2.8μg)100部をカチオン樹脂(商品名:ユニセンスCP−103、センカ工業(株)製)の10%水溶液500部中に分散した分散液と、結着剤として変性ポリビニルアルコール(商品名:クラレポバールR1130、(株)クラレ製)10%水溶液250部を混合して記録層用塗工液を作成した。
(記録層塗工液の作成)
無定形シリカ(商品名:ファインシールX−37、(株)トクヤマ製、BET比表面積260m2/g、平均粒径2.8μg)100部をカチオン樹脂(商品名:ユニセンスCP−103、センカ工業(株)製)の10%水溶液500部中に分散した分散液と、結着剤として変性ポリビニルアルコール(商品名:クラレポバールR1130、(株)クラレ製)10%水溶液250部を混合して記録層用塗工液を作成した。
(光沢層塗工液1の作成)
スチレン−2メチルヘキシルアクリレート共重合体とコロイダルシリカの複合体(商品名:モビニール8055、ヘキスト合成(株)製)100部、アルキルビニルエーテル・マレイン酸誘導体共重合体(増粘、分散剤)5部、レイシチン(離型剤)3部を混合して光沢層用塗工液1を作成した。
スチレン−2メチルヘキシルアクリレート共重合体とコロイダルシリカの複合体(商品名:モビニール8055、ヘキスト合成(株)製)100部、アルキルビニルエーテル・マレイン酸誘導体共重合体(増粘、分散剤)5部、レイシチン(離型剤)3部を混合して光沢層用塗工液1を作成した。
「カチオン性微細顔料の調製」
市販気相法シリカ(商品名:レオロシールQS−30、平均一次粒子径9nm、比表面積300m2/g、(株)トクヤマ製)をサンドグラインダーにより水分散粉砕した後、ナノマイザー(商品名:ナノマイザー、ナノマイザー社製)を用いて、粉砕分散を繰り返し、分級後、平均二次粒子径80nmからなる10%分散液を調製した。
該分散液にカチオン性化合物として、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド−アクリルアミド共重合体(商品名:PAS−J−81、日東紡績(株)製)10部を添加し、顔料の凝集と、分散液の増粘を起こさせた後、再度ナノマイザーを用いて、粉砕分散を繰り返し、平均二次粒子径300nmからなる8%分散液を調製しカチオン性微細顔料を得た。
市販気相法シリカ(商品名:レオロシールQS−30、平均一次粒子径9nm、比表面積300m2/g、(株)トクヤマ製)をサンドグラインダーにより水分散粉砕した後、ナノマイザー(商品名:ナノマイザー、ナノマイザー社製)を用いて、粉砕分散を繰り返し、分級後、平均二次粒子径80nmからなる10%分散液を調製した。
該分散液にカチオン性化合物として、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド−アクリルアミド共重合体(商品名:PAS−J−81、日東紡績(株)製)10部を添加し、顔料の凝集と、分散液の増粘を起こさせた後、再度ナノマイザーを用いて、粉砕分散を繰り返し、平均二次粒子径300nmからなる8%分散液を調製しカチオン性微細顔料を得た。
(光沢層塗工液2の作成)
上記カチオン性微細顔料100部、感温性高分子化合物(ALB−8.01、旭化成(株)製、感温点15℃、ガラス転移温度90℃)20部、ステアリン酸アミド5部、消泡剤0.1部を混合して光沢層塗工液2を作成した。なお、各材料を混合する際の温度は40℃とした。
上記カチオン性微細顔料100部、感温性高分子化合物(ALB−8.01、旭化成(株)製、感温点15℃、ガラス転移温度90℃)20部、ステアリン酸アミド5部、消泡剤0.1部を混合して光沢層塗工液2を作成した。なお、各材料を混合する際の温度は40℃とした。
実施例1
インクジェット記録用基材1上に、記録層塗工液を、紙支持体に掛ける張力を30kg/mとし、乾燥後の塗布量が20g/m2となるように塗工、乾燥した後、スーパーカレンダー処理(線圧50kg/cm、通紙速度5m/分)を行って、光沢層塗工液1をロールコーターを用いて塗工した後、直ちに表面温度が85度の鏡面ドラムに圧接し、乾燥、離型させ、キャストタイプの光沢インクジェット記録用紙を得た。
インクジェット記録用基材1上に、記録層塗工液を、紙支持体に掛ける張力を30kg/mとし、乾燥後の塗布量が20g/m2となるように塗工、乾燥した後、スーパーカレンダー処理(線圧50kg/cm、通紙速度5m/分)を行って、光沢層塗工液1をロールコーターを用いて塗工した後、直ちに表面温度が85度の鏡面ドラムに圧接し、乾燥、離型させ、キャストタイプの光沢インクジェット記録用紙を得た。
実施例2〜7、比較例1〜6
実施例1において、インクジェット記録用基材1を下記のとおり他のインクジェット記録用基材に変更し、各実施例2〜7、比較例1〜6の光沢インクジェット記録用紙を得た。
実施例2:インクジェット記録用基材2を使用
実施例3:インクジェット記録用基材3を使用
比較例1:インクジェット記録用基材4を使用
比較例2:インクジェット記録用基材5を使用
実施例4:インクジェット記録用基材6を使用
実施例5:インクジェット記録用基材7を使用
実施例6:インクジェット記録用基材8を使用
実施例7:インクジェット記録用基材9を使用
比較例3:インクジェット記録用基材10を使用
比較例4:インクジェット記録用基材11を使用
比較例5:インクジェット記録用基材12を使用
比較例6:インクジェット記録用基材13を使用
実施例1において、インクジェット記録用基材1を下記のとおり他のインクジェット記録用基材に変更し、各実施例2〜7、比較例1〜6の光沢インクジェット記録用紙を得た。
実施例2:インクジェット記録用基材2を使用
実施例3:インクジェット記録用基材3を使用
比較例1:インクジェット記録用基材4を使用
比較例2:インクジェット記録用基材5を使用
実施例4:インクジェット記録用基材6を使用
実施例5:インクジェット記録用基材7を使用
実施例6:インクジェット記録用基材8を使用
実施例7:インクジェット記録用基材9を使用
比較例3:インクジェット記録用基材10を使用
比較例4:インクジェット記録用基材11を使用
比較例5:インクジェット記録用基材12を使用
比較例6:インクジェット記録用基材13を使用
実施例8
インクジェット記録用基材2上に、更に、記録層塗工液を、紙支持体に掛ける張力を30kg/mとし、乾燥後の塗布量が20g/m2となるように塗工、乾燥した後、スーパーカレンダー処理(線圧50kg/cm、通紙速度5m/分)を行って、光沢層塗工液2を、塗工液温度25℃で、絶乾質量で6g/m2になるようにエアーナイフコーターを用いて塗工し、続いて冷風機を用いて温度が10℃になるまで冷却し、該塗工液をゲル化させた。続いて塗工層が湿潤状態にある間に、表面温度90℃の鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げ、光沢インクジェット記録用紙を得た。
インクジェット記録用基材2上に、更に、記録層塗工液を、紙支持体に掛ける張力を30kg/mとし、乾燥後の塗布量が20g/m2となるように塗工、乾燥した後、スーパーカレンダー処理(線圧50kg/cm、通紙速度5m/分)を行って、光沢層塗工液2を、塗工液温度25℃で、絶乾質量で6g/m2になるようにエアーナイフコーターを用いて塗工し、続いて冷風機を用いて温度が10℃になるまで冷却し、該塗工液をゲル化させた。続いて塗工層が湿潤状態にある間に、表面温度90℃の鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げ、光沢インクジェット記録用紙を得た。
「マットタイプのインクジェット記録用紙の作成」
実施例9
インクジェット記録用基材2上に、記録層塗工液を、紙支持体に掛ける張力を30kg/mとし、乾燥後の塗布量が20g/m2となるように塗工、乾燥した後、スーパーカレンダー処理(線圧50kg/cm、通紙速度5m/分)を行ってマットタイプのインクジェット記録用紙を得た。
実施例9
インクジェット記録用基材2上に、記録層塗工液を、紙支持体に掛ける張力を30kg/mとし、乾燥後の塗布量が20g/m2となるように塗工、乾燥した後、スーパーカレンダー処理(線圧50kg/cm、通紙速度5m/分)を行ってマットタイプのインクジェット記録用紙を得た。
比較例7〜12
実施例9において、インクジェット記録用基材2を下記のとおり他のインクジェット記録用基材に変更し、比較例7〜12のマットタイプのインクジェット記録用紙を得た。
比較例7:インクジェット記録用基材4を使用
比較例8:インクジェット記録用基材5を使用
比較例9:インクジェット記録用基材10を使用
比較例10:インクジェット記録用基材11を使用
比較例11:インクジェット記録用基材12を使用
比較例12:インクジェット記録用基材13を使用
実施例9において、インクジェット記録用基材2を下記のとおり他のインクジェット記録用基材に変更し、比較例7〜12のマットタイプのインクジェット記録用紙を得た。
比較例7:インクジェット記録用基材4を使用
比較例8:インクジェット記録用基材5を使用
比較例9:インクジェット記録用基材10を使用
比較例10:インクジェット記録用基材11を使用
比較例11:インクジェット記録用基材12を使用
比較例12:インクジェット記録用基材13を使用
このようにして得られたインクジェット記録用紙について下記の評価を行った。
(白紙黄変性)
インクジェット記録用紙を、110℃環境下で7時間静置し、静置前後の白紙部の黄変度合いを目視にて評価を行った。
◎:黄変は見られず良好なレベル。
○:黄変は若干あるが、実用上問題とならないレベル。
△:黄変がやや目立ち、実用上やや問題となるレベル。
×:黄変が著しく、実用上重大な問題となるレベル
[インクジェット記録適性]
インクジェットプリンターPM970C(セイコーエプソン(株)製)を用いて印字を行い、下記の基準でコックリング、耐光性、光沢性を評価した。
インクジェット記録用紙を、110℃環境下で7時間静置し、静置前後の白紙部の黄変度合いを目視にて評価を行った。
◎:黄変は見られず良好なレベル。
○:黄変は若干あるが、実用上問題とならないレベル。
△:黄変がやや目立ち、実用上やや問題となるレベル。
×:黄変が著しく、実用上重大な問題となるレベル
[インクジェット記録適性]
インクジェットプリンターPM970C(セイコーエプソン(株)製)を用いて印字を行い、下記の基準でコックリング、耐光性、光沢性を評価した。
(コックリング)
印字1日後のコックリング状況を目視で評価した。
○:コックリングの発生が見られず、良好である。
△:若干のコックリングの発生が見られるが、問題とならないレベルである。
×:コックリングが発生し、問題となるレベルである。
印字1日後のコックリング状況を目視で評価した。
○:コックリングの発生が見られず、良好である。
△:若干のコックリングの発生が見られるが、問題とならないレベルである。
×:コックリングが発生し、問題となるレベルである。
[印字部の保存性(耐光性)]
マゼンタ印字濃度1.0となるように印字した記録物を、63℃40%RH環境でキセノンランプにて光照射した後、印字濃度を測定し、印字部の保存性(耐光性)を、次の基準で評価した。
◎:濃度変化が15%未満
○:濃度変化が15%以上20%未満
△:濃度変化が20%以上30%未満
×:濃度変化が30%以上
マゼンタ印字濃度1.0となるように印字した記録物を、63℃40%RH環境でキセノンランプにて光照射した後、印字濃度を測定し、印字部の保存性(耐光性)を、次の基準で評価した。
◎:濃度変化が15%未満
○:濃度変化が15%以上20%未満
△:濃度変化が20%以上30%未満
×:濃度変化が30%以上
(光沢性)
光沢インクジェット記録用紙の記録面を、表面に対し横方向より、光沢感、平滑感を目視により評価した。
◎:極めて優れる。
○:優れる。
△:やや劣る。
×:劣る。
光沢インクジェット記録用紙の記録面を、表面に対し横方向より、光沢感、平滑感を目視により評価した。
◎:極めて優れる。
○:優れる。
△:やや劣る。
×:劣る。
本発明のインクジェット記録用基材を用いることにより、白紙及び画像保存性が良好で、写像性、光沢性に優れ、印刷後のコックリングが良好なインクジェット記録用紙が得られる。
Claims (9)
- 紙支持体上に、酸化チタン、炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも一種の白色顔料と、平均粒子径0.5μm以下、且つ2μm以下の粒子の質量割合が80%以上のカオリンを5:95〜95:5の割合で含有し、さらに接着剤を含有する塗工層を設けたことを特徴とするインクジェット記録用基材。
- 塗工層に含有する接着剤が、アクリル系重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及び酢酸ビニル系重合体から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1記載のインクジェット記録用基材。
- 紙支持体中のパルプが、乾燥履歴を経たドライパルプ及び/またはリサイクルパルプを含む請求項1又は2記載のインクジェット記録用基材。
- 紙支持体が、J.TAPPI No.27−Bにより測定したCD方向の水中伸度が2.0%以下であり、坪量100g/m2に換算したときのステキヒトサイズ度が20秒以上150秒以下であり、かつ30℃80%RHの環境下で、J.TAPPI No.40に準じて測定したCD方向のガーレーこわさが2.5mN以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録用基材。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録用基材の塗工層上に記録層を形成したインクジェット記録用紙。
- 記録層中に、シリカ、アルミナ、アルミナ水和物の少なくとも1種の無機顔料を含有する請求項5記載のインクジェット記録用紙。
- 記録層表面がキャスト加工により形成されることを特徴とする請求項5又は6記載のインクジェット記録用紙。
- 記録層上に、平均粒子径が0.5μm以下の微細顔料を含有する塗液を塗工し、湿潤状態に有る間に、加熱された鏡面ドラムに圧着して形成した最表層を有する請求項5〜7のいずれか一項にインクジェット記録用紙。
- 記録層が、特定の温度域では親水性、それと異なる温度域では疎水性を呈し、親水性を呈する温度域ではこれを含む液が増粘又はゲル化する感温性高分子化合物を含有する請求項5〜8のいずれか一項に記載のインクジェット記録用紙。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004201364A JP2006021421A (ja) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | インクジェット記録用基材およびインクジェット記録用紙 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004201364A JP2006021421A (ja) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | インクジェット記録用基材およびインクジェット記録用紙 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006021421A true JP2006021421A (ja) | 2006-01-26 |
Family
ID=35795043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004201364A Pending JP2006021421A (ja) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | インクジェット記録用基材およびインクジェット記録用紙 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006021421A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007142302A1 (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | キャスト塗工紙 |
JP2008057097A (ja) * | 2006-06-07 | 2008-03-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | キャスト塗工紙 |
JP2008200963A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Oji Paper Co Ltd | インクジェット記録用紙及びその製造方法 |
JP2009241986A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 熱転写用印画紙パック |
JP2010116643A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Daio Paper Corp | 耐溶剤性に優れた塗工紙 |
JP2011005753A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd | インクジェット記録用光沢紙 |
JP2014163020A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 印刷用塗工紙 |
GB2568948A (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Innova Art Ltd | Method of printing coloured paper |
-
2004
- 2004-07-08 JP JP2004201364A patent/JP2006021421A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007142302A1 (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-13 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | キャスト塗工紙 |
JP2008057097A (ja) * | 2006-06-07 | 2008-03-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | キャスト塗工紙 |
JP2008200963A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Oji Paper Co Ltd | インクジェット記録用紙及びその製造方法 |
JP4561757B2 (ja) * | 2007-02-20 | 2010-10-13 | 王子製紙株式会社 | インクジェット記録用紙 |
JP2009241986A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 熱転写用印画紙パック |
JP2010116643A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Daio Paper Corp | 耐溶剤性に優れた塗工紙 |
JP4523984B2 (ja) * | 2008-11-13 | 2010-08-11 | 大王製紙株式会社 | 耐溶剤性に優れた塗工紙 |
JP2011005753A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd | インクジェット記録用光沢紙 |
JP2014163020A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 印刷用塗工紙 |
GB2568948A (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-05 | Innova Art Ltd | Method of printing coloured paper |
GB2568948B (en) * | 2017-12-01 | 2020-09-23 | Innova Art Ltd | Method of printing coloured paper |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4459156B2 (ja) | インクジェット記録シート及びその製造方法 | |
JP2001010220A (ja) | 被記録体及びその製造方法 | |
WO2006028176A1 (ja) | インクジェット記録用シートの製造方法およびインクジェット記録用シート | |
JP2007160758A (ja) | インクジェット記録体 | |
JP2006021421A (ja) | インクジェット記録用基材およびインクジェット記録用紙 | |
JP2012040788A (ja) | インクジェット記録用キャストコート紙の製造方法及びインクジェット記録用キャストコート紙 | |
JP2006103210A (ja) | インクジェット記録体の製造方法 | |
JP4506731B2 (ja) | インクジェット記録体 | |
WO2006057290A1 (ja) | インクジェット記録体及びその製造方法 | |
JP2006001028A (ja) | インクジェット記録体 | |
JP4356692B2 (ja) | インクジェット記録用紙の製造方法 | |
JP4962210B2 (ja) | 光沢インクジェット記録用シート | |
JP3956496B2 (ja) | インクジェット記録用紙 | |
JP2006001219A (ja) | インクジェット記録体用支持体およびインクジェット記録体 | |
JP2000085242A (ja) | インクジェット記録用紙 | |
JP2007237524A (ja) | インクジェット記録紙用基材 | |
JP4285246B2 (ja) | インクジェット記録用紙の製造方法 | |
US20090068442A1 (en) | Glossy ink-jet recording sheet | |
JP2006103197A (ja) | インクジェット記録体 | |
JP4093202B2 (ja) | インクジェット記録用紙およびインクジェット記録用紙の製造方法 | |
JP2010149339A (ja) | インクジェット記録用紙 | |
JP2006168035A (ja) | インクジェット記録用シート | |
JP2006315377A (ja) | インクジェット記録用シートの製造方法及び記録用シートの製造装置 | |
JP5309524B2 (ja) | インクジェット記録用紙 | |
JP4265491B2 (ja) | インクジェット記録用紙 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070416 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081111 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090310 |