JP2006240975A - 無機微粒子分散液、及び無機微粒子分散液の製造方法、並びにそれを用いたインクジェット記録用媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 水溶性有機カチオン化合物、水溶性多価金属化合物、及び無機微粒子を含む分散液を、対向衝突型高圧分散機又はオリフィス通過型高圧分散機を用いて分散することを特徴とする無機微粒子分散液の製造方法、それを用いて得られた無機微粒子分散液、及びそれらを用いて得られたインクジェット記録用媒体。
【選択図】 なし
Description
無機微粒子としては、無機顔料微粒子が好適であり、該無機顔料微粒子としては、例えば、シリカ微粒子、コロイダルシリカ、二酸化チタン、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、ゼオライト、カオリナイト、ハロイサイト、雲母、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、アルミナ、ベーマイト、擬ベーマイト等を挙げることができ、インク吸収性、高い発色性の観点から、特に、シリカ微粒子が好ましい。
シリカ分散液としては、四塩化珪素を原料として酸水素炎中で燃焼させて作る気相法シリカ(ヒュームドシリカ)、珪酸ソーダを中和して作る沈澱法シリカやゲル法シリカといった、いわゆる湿式シリカ、あるいは、珪素のアルコキシドを原料としてアルカリ性もしくは酸性の含水有機溶媒中で加水分解して作るゾルーゲル法シリカが優れており、かかるシリカを使用したシリカ分散液が注目されている。
また、周期律表4A族元素及びアルミニウム化合物の使用が記載されている(特許文献19〜22参照。)。
しかしながら、これらの公報は上記金属化合物の存在下で無機微粒子を分散することを開示するものではない。
しかしながら、ボールミル、サンドグラインダーなどの分散機で作成されるシリカ分散液の粒子サイズは大きく、また、シリカ分散液の透明性も低いため、それを用いて作成されたインクジェット記録媒体の光沢は十分満足できるものではなかった。
即ち、本発明は下記の手段により達成されるものである。
<3> 前記オリフィス通過型高圧分散機のオリフィスの入口側と出口側の差圧が、50MPa以上であることを特徴とする上記<1>に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
<5> 前記無機微粒子が、気相法シリカであることを特徴とする上記<1>〜<4>のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
<7> 前記水溶性多価金属化合物が3価以上の金属化合物であることを特徴とする上記<1>〜<6>のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
<9>前記水溶性有機カチオン化合物が第一級〜三級アミノ基、第四級アンモニウム塩基、又はホスホニウム塩基を有する化合物であることを特徴とする上記<1>〜<8>のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
<11>上記<1>〜<10>のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする無機微粒子分散液。
<13>水溶性樹脂、架橋剤、界面活性剤と上記<11>に記載の無機微粒子分散液を用いて塗布液を作製し塗工したインク受容層を有する上記<12>に記載のインクジェット記録用媒体。
<15>前記水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする上記<13>又は<14>に記載のインクジェット記録用媒体。
<17>前記架橋剤がほう酸であることを特徴とする上記<13>〜<16>のいずれか一項に記載のインクジェット記録用媒体。
<18>前記水分散性カチオン樹脂がウレタン樹脂であることを特徴とする上記<13>〜<17>のいずれか一項に記載のインクジェット記録用媒体。
また、本発明の無機微粒子分散液は、上記方法により製造されたことを特徴とする。
更に、本発明のインクジェット記録用媒体は、無機微粒子分散液を用いて塗布液を作製し塗工したインク受容層を有することを特徴とする。
また、更に本発明のインクジェット記録用媒体は、水溶性樹脂、架橋剤、界面活性剤と前記無機微粒子分散液とを用いて塗布液を作製し塗工したインク受容層を有することが好ましい。
本発明のインクジェット記録用媒体は、本発明の無機微粒子分散液と水溶性樹脂、架橋剤、界面活性剤、沸点150℃以上の水溶性有機溶剤、及び水分散性カチオン性樹脂とを含む塗布液を塗布してなるインク受容層を有することが好ましい。
前記構成として分散処理した無機微粒子分散液及びインク受容層塗布液の透明性は高く、それを用いて作製したインクジェット記録用媒体は、高光沢でかつ高濃度発色性を示すことができる。
以下、本発明の無機微粒子分散液及びその製造方法、並びにインクジェット記録用媒体について詳細に説明する。
本発明における無機微粒子は、BET法による比表面積が200m2/g以上であることが好ましく、250m2/g以上がより好ましく、270m2/g以上が特に好ましい。それぞれの比表面積の上限は400m2/g以下が好ましい。
無機微粒子は、前述のように、BET法による比表面積が200m2/g以上の気相法シリカを含有することが好ましい。
該塗布液は後述の水溶性多価金属化合物(例えば、炭酸ジルコニルアンモニウム等)を含有するが、更にアンモニウム水を含んでもよい。また必要に応じて、前記以外の媒染剤等の他の成分を含んで構成することができる。
通常、シリカ分散液は、水等の分散媒にシリカ微粒子を添加し混合(予備混合)し、さらにカチオン樹脂、水溶性多価金属化合物を添加してシリカスラリーを作製(予備分散ン)し、このシリカスラリーを液液対向衝突方式の分散機、例えばスギノマシン社アルティマイザーで分散することによって得られる。上記シリカスラリーをアルティマイザーで処理する回数は、1〜数十回の範囲から選ばれる。
本発明の無機微粒子分散液の製造方法は、水溶性有機カチオン化合物、水溶性多価金属化合物、及び無機微粒子を含む分散液(予分散液)を、高圧分散機を用いて、対向衝突させて、又は、オリフィスを通過させて分散することを特徴とする。
本発明の無機微粒子分散液の製造方法は、溶媒中に無機微粒子(シリカ)、水溶性有機カチオンポリマー、及び水溶性多価金属化合物を予備分散して得られる予分散液を、高圧で対向衝突させるか、又は、オリフィスを高圧で通過させることができれば、特に限定されるものではない。一般に、高圧ホモジナイザーと呼ばれている市販の装置が好適に使用できる。
前記高圧ホモジナイザーの代表例としては、ナノマイザー製の商品名;ナノマイザー(LA−31)、マイクロフルイディクス製の商品名;マイクロフルイダイザー、及びスギノマシン製のアルティマイザーなどを挙げることができる。
また、前記オリフィスを通過させる場合におけるオリフィスの入口側と出口側の差圧も、前記処理圧力と同様に、50MPa以上、好ましくは100MPa以上、さらに好ましくは130MPa以上が望ましい。それぞれ350MPa以下が好ましい。
添加剤としては、例えば、ノニオン性またはカチオン性の各種の界面活性剤(アニオン性界面活性剤は凝集物を形成するために好ましくない)、消泡剤、ノニオン性の親水性ポリマー(ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、各種の糖類、ゼラチン、プルラン等)、ノニオン性またはカチオン性のラテックス分散液、水混和性有機溶媒(酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、アセトンなど)、無機塩類、pH調整剤などが挙げられ、これらは必要に応じて適宜使用することができる。
気相法シリカは、シラノール基による水素結合によって粒子同士が付着しやすいため、平均一次粒子径が30nm以下の場合に空隙率の大きい構造を形成することができ、インク吸収特性を効果的に向上させることができると共に、インク受容層の透明性および表面光沢性を高めることができる。なお、気相法シリカは、一次粒子のまま用いるほか、二次粒子を形成した状態で含有してもよい。
気相法シリカは高圧分散機で分散する前に、予分散状態で用いることが好ましい。本発明の無機微粒子分散液は、分散剤(凝集防止剤)として水溶性有機カチオン化合物を用いる。
この水溶性有機カチオン化合物は特に限定はないが、後述する媒染剤の例など、第1級〜第3級アミノ基、第4級アンモニウム塩基、又はホスホニウム塩基を有する水溶性有機カチオン化合物(それらの塩を含む)が好適である。中でも、平均分子量が5万以下が好ましく、2万以下が特に好ましい。その他の分散剤としてシランカップリング剤を用いることができる。
前記水溶性有機カチオン化合物として、水溶性、または水性エマルションタイプなどを好適に使用でき、例えば、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、ジシアンアミド−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、エピクロルヒドリン−ジメチルアミン付加重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド−SO2共重合物、ジアリルアミン塩−SO2共重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、アリルアミン塩の重合物、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、アクリルアミド−ジアリルアミン塩共重合体等のポリカチオン系カチオン樹脂などが挙げられる。中でも、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、モノメチルジアリルアンモニウムクロライドおよびポリアミジンが好ましく、耐水性の点で、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、モノメチルアンモニウムクロライドが特に好ましい。水溶性有機カチオン化合物は、単独でも二種以上を併用してもよい。
本発明の無機微粒子分散液は、水溶性多価金属化合物を含有する。
本発明における水溶性多価金属化合物は、分散媒中に添加してもよいし、予備混合中あるいは分散終了後に添加してもよいが、シリカ微粒子を添加する前の分散媒中に添加することが好ましい。
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、酪酸カルシウム、酢酸バリウム、硫酸バリウム、リン酸バリウム、シュウ酸バリウム、ナフトレゾルシンカルボン酸バリウム、酪酸バリウム、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、酪酸銅(II)、シュウ酸銅、フタル酸銅、クエン酸銅、グルコン酸銅、ナフテン銅、塩化コバルト、チオシアン酸コバルト、硫酸コバルト、酢酸コバルト(II)、ナフテン酸コバルト、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、スルファミン酸ニッケル、2−エチルヘキサン酸ニッケル、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、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、塩基性チオグリコール酸アルミニウム、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、クエン酸鉄(III)、乳酸鉄(III)三水和物、三シュウ酸三アンモニウム鉄(III)三水和物、臭化亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛六水和物、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、乳酸亜鉛、酢酸ジルコニル、塩化ジルコニル、塩化酸化ジルコニル八水和物、ヒドロキシ塩化ジルコニル、酢酸クロム、硫酸クロム、酢酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、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。これらの水溶性多価金属化合物は2種以上を併用してもよい。本発明において、水溶性多価金属化合物における水溶性とは、20℃の水に1重量%以上溶解することを意味する。
[Al(OH)3]nAlCl3 ・・式2
Aln(OH)mCl(3n-m) 0<m<3n ・・式3
また、シリカスラリーの温度が20℃以下、さらには15℃以下の状態で分散機に注入するのが好ましい。これによって更に安定した分散液が得られる。
特に、無機微粒子分散液(シリカ分散液)を30〜48℃、好ましくは40〜45℃の範囲で、約120分以上(上限はないが約1時間以上、約24時間以下が好ましい)の加熱処理を施した後、塗布液を調製し、塗布することが好ましい。さらに無機微粒子分散液(シリカ分散液)の上記した5時間以上の経時時間と加熱処理を組み合わすことが特に好ましい。
本発明のインクジェット記録用媒体において、水溶性樹脂、界面活性剤、及び沸点が150℃以上の水溶性有機溶剤が水溶液中(水性媒体)に共溶解して用いられることが好ましい。
本発明にインクジェット記録用媒体のインク受容層は水溶性樹脂を含有する。水溶性樹脂としては、例えば、親水性構造単位としてヒドロキシ基を有する樹脂であるポリビニルアルコール系樹脂〔ポリビニルアルコール(PVA)、アセトアセチル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、アニオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール等〕、セルロース系樹脂〔メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等〕、キチン類、キトサン類、デンプン、エーテル結合を有する樹脂〔ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルエーテル(PVE)等〕、カルバモイル基を有する樹脂〔ポリアクリルアミド(PAAM)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリル酸ヒドラジド等〕等が挙げられる。また、解離性基としてカルボキシル基を有するポリアクリル酸塩、マレイン酸樹脂、アルギン酸塩、ゼラチン類等も挙げることができる。
該層の固形分(質量)に対して、9〜40質量%が好ましく、12〜33質量%がより好ましい。なお、ポリビニルアルコール系樹脂と共に、そのほかの前記水溶性樹脂を併用してもよく、併用する場合の全水溶性樹脂中に占めるポリビニルアルコール系樹脂の量としては、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましい。
水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキメチルセルロース等のセルロース類、ゼラチン等があるが、好ましくはポリビニルアルコールである。ポリビニルアルコールの中でも、ケン化度が80%以上の部分または完全ケン化したものが好ましい。平均重合度500〜5000のポリビニルアルコールが好ましい。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号に記載されているような、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。
気相法シリカ(x)と水溶性樹脂(y)との質量含有比〔PB比(x/y)〕は、インク受容層の膜構造及び膜強度にも大きな影響を与える。即ち、質量含有比〔PB比〕が大きくなると、空隙率、細孔容積、表面積(単位質量当り)が大きくなるが、密度や強度は低下する傾向にある。本発明に係る少なくともインク受容層は、PB比(x/y)として、該PB比が大き過ぎることに起因する膜強度の低下や乾燥時のひび割れを防止すると共に、該PB比が小さ過ぎることによって空隙が樹脂によって塞がれ易くなり、空隙率が減少することでインク吸収性が低下するのを防止する観点から、1.5〜10が好ましい。水溶性樹脂の添加量は、無機微粒子に対して5〜40重量%の範囲が好ましく、10〜25重量%の範囲がより好ましい。
本発明に係るインク受容層は架橋剤を含有する。すなわち、インク受容層が上記の水溶性樹脂を架橋し得る架橋剤を含むことにより、該架橋剤と水溶性樹脂との架橋反応によって硬化された多孔質層とすることができる。
硬膜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、硫酸ジルコニル、ほう酸及びほう酸塩の如き無機硬膜剤等があり、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。
水分散性カチオン性樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチリル樹脂、ブタジエン樹脂などが挙げられるが、カチオン変性された自己自己乳化性高分子であるウレタン樹脂であることが好ましく、且つ、ガラス転移温度が50℃未満であることが好ましい。
この「カチオン変性された自己乳化性高分子」とは、乳化剤もしくは界面活性剤を用いることなく、或いは用いるとしてもごく少量の添加で、水系分散媒体中に自然に安定した乳化分散物となり得る高分子化合物を意味する。定量的には、上記「カチオン変性された自己乳化性高分子」とは、室温25℃で水系分散媒体に対して0.5質量%以上の濃度で安定して乳化分散性を有する高分子物質を表し、該濃度としては1質量%以上であることが好ましく、特に3質量%以上であることがより好ましい。
上記ジオール化合物の具体例としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、2,2−ジメチルー1,3−プロパンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、3,3−ジメチルー1,2−ブタンジオール、2−エチル−2−メチルー1,3−プロパンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2−メチルー2,4−ペンタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオール、1,8−オクタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ハイドロキノン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール(平均分子量=200,300,400,600,1000,1500,4000)、ポリプロピレングリコール(平均分子量=200,400,1000)、ポリエステルポリオール、4,4'―ジヒドロキシ−ジフェニル−2,2−プロパン、4,4'―ジヒドロキシフェニルスルホン等が挙げられる。
カチオン性基含有ポリウレタンは、例えば、ポリウレタンの合成の際、前記のごときジオールにカチオン性基を導入したものを使用することによって得られる。また4級アンモニウム塩の場合は、三級アミノ基を含有するポリウレタンを四級化剤で四級化してもよい。
−媒染剤−
本発明に係るインク受容層には、好ましくは、画像の経時滲みおよび耐水性をより向上させる目的で以下のような媒染剤が含有される。媒染剤としては、カチオン性ポリマー(カチオン性媒染剤)等の有機媒染剤、及び水溶性金属化合物等の無機媒染剤が好ましい。カチオン性媒染剤としては、カチオン性の官能基として、第1級〜第3級アミノ基、又は第4級アンモニウム塩基を有するポリマー媒染剤が好適に用いられるが、カチオン性の非ポリマー媒染剤も使用することができる。
本発明のインクジェット記録用シートは、必要に応じて、各種の公知の添加剤、例えば、酸、紫外線吸収剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、モノマー、重合開始剤、重合禁止剤、滲み防止剤、防腐剤、粘度安定剤、消泡剤、界面活性剤、帯電防止剤、マット剤、カール防止剤、耐水化剤等を更に含有することができる。
本発明のインクジェット記録用媒体を構成するインク受容層は、例えば、支持体の表面に少なくとも気相法シリカ、水溶性樹脂等を含有するインク受容層形成用の塗布液(塗布液A)を塗布し、(1)該塗布により塗布層を形成すると同時、又は(2)該塗布により形成される塗布層の乾燥途中であって該塗布層が減率乾燥を示す前、のいずれかのタイミングで、pH7.1以上の塩基性溶液(溶液B)を塗設された塗布層に付与した後、該塗布層を架橋硬化させる方法(Wet−on−Wet法〈WOW法〉)により好適に形成することができる。ここで、前記水溶性樹脂を架橋する架橋剤は、上記の塗布液Aおよび溶液Bの少なくとも一方に含有される。以上のように架橋硬化させたインク受容層を設けることで、インク吸収性や膜のひび割れ防止などを向上させることできる。
支持体としては、プラスチック等の透明材料よりなる透明支持体、紙等の不透明材料で構成される不透明支持体のいずれをも使用できる。本発明においては、紙等の基体の両面に熱可塑性樹脂層が設けられてなる樹脂被覆支持体が好適である。
ポリオレフィン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。
LBKP100部からなる木材パルプをダブルディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス300mlまで叩解し、エポキシ化ベヘン酸アミド0.5部、アニオンポリアクリルアミド1.0部、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン0.1部、カチオンポリアクリルアミド0.5部を、いずれもパルプに対する絶乾質量比で添加し、長網抄紙機により秤量し170g/m2の原紙を抄造した。
次のようにして、シリカ微分散液を作製した。
ホモミキサーで2000rpmで攪拌されているイオン交換水553部の中に気相法シリカ 25部(平均一次粒径7nm、BET法による比表面積300m2/g)(以下シリカ)を添加、続いて、ジメチルジアリルアンモニウムクロリド(シャロールDC902P、50%水溶液 第一工業製薬)を処方量の0.33部を添加しさらにシリカを50部添加さらにジメチルジアリルアンモニウムクロリド(シャロールDC902P、50%水溶液 第一工業製薬)を処方量の0.67部添加しシリカを25部添加してその後水溶性多価金属化合物として酢酸ジルコニル(ジルコゾールZA−30 50%水溶液 第一稀元素工業)0.54部を添加溶解し、ホモミキサー(特殊機化工業製;T.K.ホモディスパー)で4000rpm 30℃で120分処理してシリカ予分散液を作製した。 この予分散液をさらに、液液衝突型分散機(アルティマイザー、スギノマシン社製)で、130MPa、1パスで分散して、シリカ濃度が約15重量%のシリカ微分散液を作製した。
<ポリビニルアルコールとジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチセノール20P)とエマルゲン109Pの共溶解品(以下PVA共溶解品という。)の作成>
下記成分を冷却下混合後、90℃に加温して溶解して、PVA共溶解品とした。
イオン交換水 88.6部
エマルゲン109P(花王(株)製) 0.23部
ブチセノール20P(協和発酵ケミカル(株)製) 2.1部
ポリビニルアルコール 7.0部
((株)クラレ製の「PVA235」、鹸化度88.5%、重合度3500)
(1)シリカ微分散液A−1 58.9部
(2)PVA共溶解品(水溶性樹脂)7.61%水溶液 31.2部
(3)ホウ酸(架橋剤) 3.9部
(4)イオン交換水 1.3部
(5)スーパーフレックス650(第一工業製薬(株)製) 2.2部
(6)エタノール 1.2部
(7)ポリ塩化アルミニウム(アルファイン83、大明化学(株)) 1.3部
<媒染剤塗布液Bの組成>
(1)ホウ酸(架橋剤) 0.65部
(2)炭酸アンモニウム(関東化学製試薬1級) 5.0部
(3)炭酸ジルコニルアンモニウム(13%水溶液) 1.27部
(ジルコゾールAC−7,第一稀元素工業製)
(4)イオン交換水 87.08部
(5)エマルゲン109P(10%水溶液)(花王(株)製) 6.0部
上記より得た支持体のオモテ面にコロナ放電処理を行なった後、このオモテ面に上記のインク受容層用塗布液Aをエクストルージョンダイコーターを用いて175ml/m2の塗布量で塗布し(塗布工程)、熱風乾燥機にて80℃(風速3〜8m/sec)で塗布層の固形分濃度が20%になるまで乾燥させた。塗布層は、この期間恒率乾燥を示した。減率乾燥を示す前に上記の媒染剤塗布液Bに3秒浸漬して該塗布層上にその15g/m2を付着させ、更に80℃下で10分間乾燥させた(硬化工程)。これより、乾燥膜厚35μmのインク受容層が設けられた本発明のインクジェット記録用シートを得た。インク受容層表面のpHは4.1であった。
(シリカ微分散液A−2の調製)
実施例1のシリカ微分散液A−1において、イオン交換水553部の代わりに531部に、また、変性アルコールを22部添加した以外は、実施例1のA−1と同様に分散しシリカ微分散液を作製した。
実施例1のインク受容層塗布液A−1の調製において、シリカ微分散液A−1の代わりにシリカ微分散液A−2に変更した以外は、実施例1と同様にしてインク受容層塗布液A−2を調整した。
実施例1のインクジェット記録シートの作製において、インク受容層塗布液A−1の代わりに上記インク受容層塗布液A−2を用いた以外は、実施例1と同様にして本発明のインクジェット記録シートを得た。インク受容層表面のpHは4.0であった。
実施例1におけるシリカ微分散液作製時に、アルティマイザーの代わりに高圧ホモジナイザー(ナノマイザー製、ナノマイザーLA−31)を用いて、処理圧力80MPaでオリフィスに1回通過させることによりシリカ微分散液を作製した以外、実施例1と同様にしてインクジェット受容層塗布液、インクジェット記録シートを作成した。
実施例1におけるシリカ微分散液作成時のアルティマイザーの圧力を70MPaに変えた以外は、実施例1と同様にシリカ微分散液、インク受容層塗布液、及びインクジェット記録シートを作成した。
実施例1におけるシリカ微分散液A−1の調製において、液液衝突型分散機(アルティマイザー、スギノマシン社製)の代わりにサンドグラインダー分散機(ダイノミル、シンマルエンタープライゼス社製)でシリカ分散したシリカ分散液に変更した以外は、実施例1と同様に行い、シリカ微分散液、インク受容層塗布液、及びインクジェット記録シートを作製した。
実施例1におけるシリカ微分散液A−1において、水溶性多価金属化合物としての酢酸ジルコニルを用いない以外は、実施例1と同様に行い、シリカ微分散液、インク受容層塗布液、及びインクジェット記録シートを作製した。
実施例1のシリカ微分散液A−1の代わりに、T.K.ホモディスパーの攪拌分散時間を240分に変更したシリカ予分散液を用いて、インク受容層塗布液、及びインクジェット記録シートを作製した。該シリカ予分散液の粒子径は、下記表1のシリカ微分散液の列に示した。
実施例1のシリカ微分散液A−1の調製において、カチオン樹脂のシャロールDC902Pを除いた以外は、実施例1と同様に行い、シリカ微分散液、インク受容層塗布液、及びインクジェット記録シートを作製した。
実施例1のシリカ微分散液A−1の調製において、アルティマイザー分散の圧力を40MPaで実施以外は、実施例1と同様に行い、シリカ微分散液、インク受容層塗布液、及びインクジェット記録シートを作製した。
○:塗布面が目視光沢が良好である。
△:塗布面目視光沢が、不良と認められる。
×:塗布面目視光沢無し。
得られたシリカ微分散液、インク受容層塗布液をJASCO日本分光(株)製の分光光度計V−570で500nmの吸光度を測定した。吸光度が低いほど塗布液の透明性が高い。
セイコーエプソン(株)製PMG−800カラープリンターを用いて常温常湿条件下で黒ベタ印字を行い、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。
×:転写が著しい。
得られたシリカ微分散液の粒子径(メジアン径)をHORIBALA−920で測定した。
上記で得られた実施例及び比較例の各インクジェット記録用シートについて、インクジェットプリンタPMG800C(セイコーエプソン社製)を用いて、黒ベタの印画を行ない、得られた黒部濃度を反射濃度計(Xrite938、Xrite社製)にて測定した。結果は下記表1に示す。
Claims (18)
- 水溶性有機カチオン化合物、水溶性多価金属化合物、及び無機微粒子を含む分散液を、対向衝突型高圧分散機又はオリフィス通過型高圧分散機を用いて分散することを特徴とする無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記対向衝突型高圧分散機の処理圧力は、50MPa以上であることを特徴とする請求項1に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記オリフィス通過型高圧分散機のオリフィスの入口側と出口側の差圧が、50MPa以上であることを特徴とする請求項1に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記無機微粒子の平均一次粒子が30nm以下で、分散後の二次粒子径が200nm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記無機微粒子が、気相法シリカであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記無機微粒子のBET法による比表面積が200m2/g以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記水溶性多価金属化合物が3価以上の金属化合物であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記3価以上の水溶性金属化合物が水溶性アルミニウム化合物及び/又は水溶性ジルコニウム化合物であることを特徴とする請求項7に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記水溶性有機カチオン化合物が第一級〜三級アミノ基、第四級アンモニウム塩基、又はホスホニウム塩基を有する化合物であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法。
- 前記水溶性多価金属化合物の少なくとも1つが酢酸ジルコニル、炭酸ジルコニルアンモニウム、塩基性ポリ水酸化アルミニウムから選択される1種以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載に無機微粒子分散液の製造方法。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の無機微粒子分散液の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする無機微粒子分散液。
- 請求項11に記載の無機微粒子分散液を用いて塗布液を作製し塗工したインク受容層を有するインクジェット記録用媒体。
- 水溶性樹脂、架橋剤、界面活性剤と請求項11に記載の無機微粒子分散液とを用いて塗布液を作製し塗工したインク受容層を有する請求項12に記載のインクジェット記録用媒体。
- 水溶性樹脂、架橋剤、界面活性剤、沸点150℃以上の水溶性有機溶剤、及び水分散性カチオン性樹脂と、請求項11に記載の前記無機微粒子分散液と、を含む塗布液を塗布してなるインク受容層を有する請求項12又は13に記載のインクジェット記録用媒体。
- 前記水溶性樹脂が、ポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする請求項13又は14に記載のインクジェット記録用媒体。
- 前記水溶性樹脂、界面活性剤、及び沸点が150℃以上の水溶性有機溶剤が水溶液中(水性媒体)に共溶解して用いられたことを特徴とする請求項14又は15に記載のインクジェット記録用媒体。
- 前記架橋剤がほう酸であることを特徴とする請求項13〜16のいずれか一項に記載のインクジェット記録用媒体。
- 前記水分散性カチオン樹脂がウレタン樹脂であることを特徴とする請求項13〜17のいずれか一項に記載のインクジェット記録用媒体。
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