JP2007245598A - インクジェット記録用紙及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 キャスト法によって仕上げされた光沢層を形成するインクジェット記録用紙において、良好な耐水性を有し、インク吸収性を阻害することなく高光沢のインクジェット記録用紙を製造する方法と、該製造方法によって得られる高光沢のインクジェット記録用紙を提供する。
【解決手段】 支持体に、少なくとも一層以上のインク記録層を形成し、その上にキャスト法により光沢層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記光沢層に隣接するインク記録層を平均粒子径5nm位上700nm以下の微細顔料を含有する層として形成し、前記光沢層をアルカリ領域で安定なコロイド粒子とタンパク質系接着剤を主成分とし、さらにアンモニアを含有する塗液を塗布し、直ちに鏡面ドラムに圧接し乾燥することによって形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 支持体に、少なくとも一層以上のインク記録層を形成し、その上にキャスト法により光沢層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記光沢層に隣接するインク記録層を平均粒子径5nm位上700nm以下の微細顔料を含有する層として形成し、前記光沢層をアルカリ領域で安定なコロイド粒子とタンパク質系接着剤を主成分とし、さらにアンモニアを含有する塗液を塗布し、直ちに鏡面ドラムに圧接し乾燥することによって形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は、耐水性に優れ、インク吸収性が高く、かつ特に優れた高光沢を有するインクジェット記録用紙に関する製造方法。
水性インクを微細なノズルから噴出して画像を形成させるインクジェット記録方式は、フルカラー化が容易であること、高速記録が可能であること、少量部数の印刷で他の印刷装置より安価であること等の理由により、端末用プリンター、ファクシミリ、プロッター、あるいは帳票印刷などで広く利用されている。
近年、プリンターの急速な普及と、出力の高精細化・高速化が進み、それに伴って、インクジェット記録用紙には、従来以上のインク吸収速度の向上が求められている。さらに、デジタルカメラで撮影した記録画像に対し、銀塩方式の写真に匹敵する、高い画質の実現が強く求められている。また、印刷画像の品質を写真の品質により近づけるために、印刷画像の色濃度及び表面光沢の向上が望まれている。
インクジェット方式を利用したプリンターやプロッターは、市場からのさらなる画像の品質向上に対する要求のために、高解像度化、色再現範囲の拡大が図られており、これにはインクの吐出量を多くすることで対応している。従って、該インクジェット記録用紙の重要な技術課題は、銀塩写真の高い表面光沢といった外観の性質、かつ吐出量に見合った高インク容量の確保や発色性の良好な塗工層を形成することである。さらに、印刷されたインクジェット記録用紙の保存性の向上、つまりは記録部分に水が接触したときに、インクが脱離しないようにすることが要求される。
一般的に、表面光沢の高い用紙としては、中空のプラスチックピグメントや板状または微細粒子の無機顔料を塗工後、キャレンダー処理によりコート紙表面を加工することで、高い平滑性を得たコート紙や、高い吸収性と優れた成膜性を有する合成樹脂を塗被したタイプのコート紙、あるいは、湿潤状態の塗工層を、鏡面を有する加熱ドラム面に圧着、乾燥することにより、その鏡面を写し取ることによって得られるキャストコート紙が知られている。このキャストコート紙は、スーパーキャレンダー等のコート紙表面を平滑化処理された通常のコート紙よりも、さらに高い表面光沢と平滑性を有し、優れた印刷適性が得られる理由により、印刷物の中でもハイグレードな印刷用紙として利用されることが多い。
キャスト仕上げされたインクジェット記録用紙としては、光沢層に微小な無機粒子を含有させる提案が数多くされている。光沢層の微小な無機粒子としてはコロイド粒子あるいはコロイド粒子の複合体が利用される。(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4等)。高い光沢を得るため、あるいは光沢層表面の塗膜強度を強くするためには、高分子ラテックス、ポリビニルアルコール等の接着剤の存在が不可欠であり、かつ多量に使用しなくてはならない。しかしながら、これら物質は、インクジェットインクのコート紙への吸収を阻害してしまい、その結果、印字面が滲んだり、インクの乾燥性が著しく悪化したりする因子となり得ることから、インク吸収性と光沢を両立させることは、極めて困難であった。
光沢と吸収性を両立させる目的では、粒子径3nm以上100nm以下のコロイダルシリカ、コロイダルシリカの凝集防止剤、接着剤、および離型剤を含有する光沢層を形成すること、好ましくはコロイダルシリカ100部に対してコロイダルシリカの凝集防止剤15〜50部含有することにより、高光沢であり、像鮮明度も高く、ビーディングと呼ばれるインク吸収むらの印刷不良を抑制した光沢インクジェット記録用紙が提案されている(特許文献5)。しかし、コロイダルシリカの凝集防止剤を多量に使用すると、コロイダルシリカの凝集防止剤が光沢層内のコロイダルシリカでできた空隙を塞いだためか、インク吸収性が阻害されてしまうなどの不都合が生じる可能性がある。
接着剤としてはカゼインも用いられている。特許文献6には、光沢層にコロイダルシリカとカゼインを用いてこれを凝固処理するインクジェット記録用紙が開示されているが、インク記録層には、ミクロンオーダーの比較的大きな平均粒子径を有する顔料が使用されており、光沢、画像濃度が低く、またドットの真円性が得られないために画像の均一性が極めて低いものであった。
特許文献7には、基材の片面または両面に形成した塗工層が強光沢を有するキャストコート紙であって、該塗工層は顔料および接着剤を含有し、かつ該塗工層表面に該接着剤と凝固し得る凝固剤含有し、該接着剤はポリビニルアルコールおよびポリビニルアセタールの両方または一方を含有し、前記凝固剤はホウ素化合物、コロイダルシリカおよび樹脂を含有するインクジェット記録用紙が開示されている。
しかし、この方法では、塗工層に凝固剤が含有されているために、塗工とともに凝固がはじまりキャスト工程で光沢を付与する前に不動化して充分な光沢が得られなかったり、コロイダルシリカと接着剤からなる塗工層は緻密になりやすくインク吸収性が不足するなどの不具合があった。
しかし、この方法では、塗工層に凝固剤が含有されているために、塗工とともに凝固がはじまりキャスト工程で光沢を付与する前に不動化して充分な光沢が得られなかったり、コロイダルシリカと接着剤からなる塗工層は緻密になりやすくインク吸収性が不足するなどの不具合があった。
特許文献8には、顔料とカゼインを含む塗工層に凝固剤含有液を塗布して凝固処理し、その後キャスト仕上げを行うインクジェット記録用紙において、塗工層にカチオン性ポリマーを含有させ、アニオン性染料を固定化させることで耐水性の優れるインクジェット記録用紙が提案されている。しかし、カチオン性ポリマー量を含有させると、顔料含有量が減少するために、インク吸収性が低下するという不具合が生じる可能性があった。
以上のことから、現行技術では、良好な耐水性を有し、インク吸収性を阻害することなく高光沢のインクジェット記録用紙を得ることは困難であった。
特開平7−89220号公報
特開平7−101142号公報
特開平7−117334号公報
特開平7−117335号公報
特開2005−022334号公報
特開2002−248850号公報
特開2002−166645号公報
特開2004−249564号公報
以上のことから、現行技術では、良好な耐水性を有し、インク吸収性を阻害することなく高光沢のインクジェット記録用紙を得ることは困難であった。
本発明は、キャスト法によって仕上げされた光沢層を形成するインクジェット記録用紙において、良好な耐水性を有し、インク吸収性を阻害することなく高光沢のインクジェット記録用紙を製造する方法と、該製造方法によって得られる高光沢のインクジェット記録用紙を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の層構成であり、かつ光沢層はアルカリ領域で安定なコロイド粒子とタンパク質を主成分とし、さらにアンモニアを含有する塗液を用いてキャスト法により光沢層を形成することで、良好な耐水性を有し、インク吸収性を阻害することなく高光沢を有するインクジェット記録用紙が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は以下の各発明を包含する。
(1)支持体に、少なくとも一層以上のインク記録層を形成し、その上にキャスト法により光沢層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記光沢層に隣接するインク記録層を平均粒子径5nm以上700nm以下の微細顔料を含有する層として形成し、前記光沢層をアルカリ領域で安定なコロイド粒子とタンパク質系接着剤を主成分とし、さらにアンモニアを含有する塗液を塗布し、直ちに鏡面ドラムに圧接し乾燥することによって形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
(2)前記光沢層を形成する塗液は、コロイド粒子100質量部に対して、タンパク質系接着剤1〜40質量部を含有することを特徴とする(1)記載の光沢インクジェット記録用紙の製造方法。
(3)前記光沢層を形成する塗液は、コロイド粒子としてアルカリ領域で安定なコロイダルシリカを含有し、タンパク質系接着剤として、カゼイン、変性カゼイン、大豆カゼイン、合成カゼイン、ゼラチン及び変性ゼラチンから選ばれる少なくとも1種のタンパク質系接着剤を含有することを特徴とする(1)又は(2)に記載の光沢インクジェット記録用紙の製造方法。
(4)前記光沢層を形成する塗液のpHが10〜13であることを特徴とする(1)〜(3)に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
(5)前記光沢層を形成する塗液は、離型剤として少なくともポリエチレンワックス乳化物を含有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
(6)前記光沢層を形成する塗液に、離型剤として少なくとも一種類以上の脂肪酸を含有せしめることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
(7)前記光沢層を形成する塗液に、高級脂肪酸及びその塩から選ばれる水溶性塩を含有せしめることを特徴とする(1)〜(6)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
(8)前記支持体として、透気性支持体を使用することを特徴とする(1)〜(7)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
(9)前記支持体とインク記録層の間に、顔料と接着剤を主成分として含有する下塗り層を形成することを特徴とする(1)〜(8)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
(10)前記インク記録層として、前記微細顔料とカチオン性化合物と接着剤を少なくとも含有するインク記録層を形成することを特徴とする(1)〜(9)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
(11)前記インク記録層を架橋剤によって架橋処理することを特徴とする(1)〜(10)のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
(12)前記(1)〜(11)のいずれか1項記載の製造方法によって製造されている光沢インクジェット記録用紙。
本発明の方法によれば、塗膜強度を低下させず、インク吸収性を阻害することなく、良好な耐水性を有し、高光沢を有するインクジェット記録用紙を製造することができる。
本発明のインクジェット記録用紙の製造方法は、少なくとも一層以上のインク記録層を形成し、その上にキャスト法により光沢層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記光沢層に隣接するインク記録層を平均粒子径5nm以上700nm以下の微細顔料を含有する層として形成し、前記光沢層をアルカリ領域で安定なコロイド粒子とタンパク質を主成分とし、さらにアンモニアを含有する塗液を塗布し、直ちに鏡面ドラムに圧接することからなる方法である。
「支持体」
本発明のインクジェット記録用紙の製造方法で用いる支持体は、透気性支持体が使用できる。透気性支持体としては、一般の塗工紙に使用される酸性紙、あるいは中性紙等の紙支持体が適宜使用される。また透気性を有する樹脂シート類も用いることができる。
本発明のインクジェット記録用紙の製造方法で用いる支持体は、透気性支持体が使用できる。透気性支持体としては、一般の塗工紙に使用される酸性紙、あるいは中性紙等の紙支持体が適宜使用される。また透気性を有する樹脂シート類も用いることができる。
紙支持体は、木材パルプと必要に応じて含有する顔料を主成分として構成される。木材パルプは、各種化学パルプ、機械パルプ、再生パルプ等を使用することができる。これらのパルプは、紙力、抄紙適性等を調整するために、叩解機により叩解度を調整できる。パルプの叩解度(フリーネス)は特に限定しないが、一般に200〜550ml(CSF:JIS P−8121)程度である。紙送り歯車の傷を軽減するには叩解度を進めるほうが望ましいが、インク中の水分によって起こる用紙のボコツキや画像のにじみは、叩解を進めないほうが良好な結果を得る場合が多い。従ってフリーネスは300〜500ml程度が好ましい。
紙支持体に使用される顔料は、紙支持体に不透明性等を付与したり、インク吸収性を調整する目的で配合される。顔料としては、炭酸カルシウム、焼成カオリン、シリカ、酸化チタン等が使用できる。特に焼成カオリン、シリカ、ゼオライトは、インク中の溶媒を吸収するため、好適に使用される。この場合、配合量は1〜20質量%程度が好ましい。この範囲にすると、平滑度、透気度、紙力のバランスがとれているので、結果として光沢感が優れたインクジェット記録用紙が得られ易くなる。
紙支持体には、助剤としてサイズ剤、定着剤、紙力増強剤、カチオン化剤、歩留り向上剤、染料、蛍光増白剤等を添加することができる。さらに、抄紙機のサイズプレス工程において、デンプン、ポリビニルアルコール類、カチオン樹脂等を塗布・含浸させ、表面強度、サイズ度等を調整できる。サイズ度(100g/m2の紙として)は1〜250秒程度が好ましい。サイズ度が低いと、塗工時に皺が発生する等操業上問題となる場合があり、高いとインク吸収性が低下したり、印字後のカールやコックリングが著しくなる場合がある。より好ましいサイズ度の範囲は4〜230秒、更に好ましくは30〜210秒である。
透気性支持体の種類、形状、寸法などについては特に制限はないが、本発明では記録層又は光沢層を鏡面ドラムによって処理するために、写真調の風合いを付与しながら支持体の透気度を維持する必要がある。このために、支持体の厚さは50〜300μmが好ましく、緊度は0.75〜0.95g/cm2が好ましい。更に、支持体の厚さを200〜250μmにすると、カールとコックリングの改善効果が大きいためになお好ましい。坪量においても、特に限定されないが20〜400g/m2程度が好ましい。
支持体は、その上に形成される記録層、光沢層の形成方法、或いは、使用される用途などに応じて、上記例示の支持体の中から適宜選択使用できる。勿論、蛍光染料、蛍光顔料などにより色目を調節したり、帯電防止層、アンカー層、バリヤー層を付与してもよく、コロナ処理などを施しても構わない。
「下塗り層」
本発明インクジェット記録用紙の製造方法では、支持体とインク記録層の間に、下塗り層を形成してもよい。本発明で言う下塗り層は、インクジェットインク成分中の溶媒を速やかに吸収する層である。インク記録層は、インクジェットインク成分中の着色剤すなわち染料を定着させる層である。インク量が多くなると、着色剤の一部は下塗り層あるいは支持体中に着色される場合もあり得る。支持体上に設けられる下塗り層は、顔料と接着剤を主成分として含有する。
本発明インクジェット記録用紙の製造方法では、支持体とインク記録層の間に、下塗り層を形成してもよい。本発明で言う下塗り層は、インクジェットインク成分中の溶媒を速やかに吸収する層である。インク記録層は、インクジェットインク成分中の着色剤すなわち染料を定着させる層である。インク量が多くなると、着色剤の一部は下塗り層あるいは支持体中に着色される場合もあり得る。支持体上に設けられる下塗り層は、顔料と接着剤を主成分として含有する。
下塗り層中の顔料は、カオリン、クレー、焼成クレー、非晶質シリカ(無定形シリカ)、合成非晶質シリカ、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、アルミナ、コロイダルシリカ、ゼオライト、合成ゼオライト、セピオライト、スメクタイト、合成スメクタイト、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、珪藻土、スチレン系プラスチックピグメント、ハイドロタルサイト、尿素樹脂系プラスチックピグメント、ベンゾグアナミン系プラスチックピグメント等、一般塗工紙製造分野で公知公用の各種顔料を1種もしくはそれ以上、併用することができる。これらの中でも、インク吸収性の高い無定形シリカ、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。
これらの顔料の平均粒子径(凝集顔料の場合は凝集粒子径)は1〜10μm程度が好ましく、より好ましくは2〜10μmである。1μm未満であるとインク吸収速度向上の効果に乏しくなり、10μmを超えて大きいと光沢層を設けた後での平滑性や光沢が不十分となるおそれがある。異なる平均粒子径を併用することも可能である。
これらの顔料の平均粒子径(凝集顔料の場合は凝集粒子径)は1〜10μm程度が好ましく、より好ましくは2〜10μmである。1μm未満であるとインク吸収速度向上の効果に乏しくなり、10μmを超えて大きいと光沢層を設けた後での平滑性や光沢が不十分となるおそれがある。異なる平均粒子径を併用することも可能である。
下塗り層の接着剤としては、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、カチオン性ポリビニルアルコール、シリル変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコールを含むポリビニルアルコール類、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−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス等、一般に塗工紙用として用いられている従来公知の接着剤が単独、あるいは併用して用いられる。
顔料と接着剤の配合割合は、その種類にもよるが、一般に顔料100質量部に対し接着剤10〜100質量部、好ましくは20〜70質量部の範囲で調節される。その他、一般塗工紙の製造において使用される分散剤、増粘剤、消泡剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤が適宜添加される。下塗り層中には、蛍光染料、着色剤を添加することもできる。
上記材料をもって構成される下塗り層用塗工液は、一般に固形分濃度を5〜50質量%程度に調整し、紙支持体上に乾燥質量で1〜20/m2 、好ましくは3〜15g/m2 程度になるように塗工する。塗工量が少ないと、インク吸収性改良効果が充分に得られなかったり、光沢層を設けた際に光沢が十分に出ないおそれがあり、多いと、印字濃度が低下したり、光沢層用塗工層の強度が低下し粉落ちや傷が付き易くなる場合がある。
下塗り層用塗工液は、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、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、リップコーター、グラビアコーター、カーテンコーター、スロットダイコーター、スライドコーター等の各種公知公用の塗工装置により塗工、乾燥される。さらに、必要に応じて下塗り層の乾燥後にスーパーキャレンダー、ブラシ掛け等の平滑化処理を施すこともできる。
「記録層」
記録層は、インクジェットインク成分中の着色剤すなわち染料を定着させる層である。インクジェット記録用インクの着色剤は、通常アニオン性であるために、記録層には、インク中の着色剤成分を定着させる目的で、カチオン性化合物を配合する。本発明のインクジェット記録用紙におけるインク記録層は、カチオン性化合物の他に、顔料と接着剤を少なくとも含有する層である。
記録層は、インクジェットインク成分中の着色剤すなわち染料を定着させる層である。インクジェット記録用インクの着色剤は、通常アニオン性であるために、記録層には、インク中の着色剤成分を定着させる目的で、カチオン性化合物を配合する。本発明のインクジェット記録用紙におけるインク記録層は、カチオン性化合物の他に、顔料と接着剤を少なくとも含有する層である。
記録層は、支持体上に、或いは支持体上に形成された下塗り層上に形成されるが、記録層は、平均粒子径5nm以上700nm以下の微細粒子を含有する。因みに、平均粒子径が5nm未満の場合、十分なインク吸収性が得られずに表面にインクがあふれビーディングが生じる恐れがある。好ましくは10nm以上であり、より好ましくは30nm以上である。一方、700nmを超えると、インク吸収性は得られるが、記録層の透明性が著しく低下するため、印字濃度が低下する。好ましい平均粒子径は、500nm以下であり、より好ましくは350nm以下である。
微細粒子としては、不定形シリカ、コロイダルシリカ、酸化アルミニウム、擬ベーマイトアルミナシリケート、カオリン、クレー、焼成クレー、酸化亜鉛、酸化錫、硫酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、スメクタイト、ゼオライト、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、珪藻土、スチレン系プラスチックピグメント、尿素樹脂系プラスチックピグメント等、一般の塗被紙分野で公知公用の各種顔料を単独で又は2種以上混合して使用する。特に発色性、インク吸収性から、好ましい微細粒子は、不定形シリカ、コロイダルシリカ、酸化アルミニウム、擬ベーマイトである。より好ましい微細粒子は、不定形シリカであり、特に好ましい微細粒子は気相法シリカである。
微細粒子は、平均粒子径700nmを超える場合、たとえば機械的手段で強い力、所謂breaking down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の機械的手法が挙げられる。これらの方法は、単独或いは併用することができ、平均粒子径を5nm〜700nmに調整すると良い。
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、10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)。
記録層には、上記微細顔料を支持体或いは下塗り層に固着するために、接着剤を配合する。接着剤としては、水溶性樹脂(例えばポリビニルアルコール、カチオン性ポリビニルアルコール、シリル変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、カゼイン、大豆タンパク、合成タンパク質類、デンプン、カルボキシメチルセルロースやメチルセルロースなどのセルロース誘導体)、あるいは水分散性樹脂(例えばスチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系共重合体ラテックス、スチレン系共重合体ラテックス、(ポリ)ウレタン系重合体ラテックス等)などのような各種接着剤が、単独にあるいは2種以上混合して使用される。
中でも、ポリビニルアルコールは、成膜性とインク吸収性とのバランスを良好にするために好ましく、2000以上の重合度を有するものがより好ましく、重合度3600〜5000のポリビニルアルコールが特に好ましい。
中でも、ポリビニルアルコールは、成膜性とインク吸収性とのバランスを良好にするために好ましく、2000以上の重合度を有するものがより好ましく、重合度3600〜5000のポリビニルアルコールが特に好ましい。
記録層における微細顔料と接着剤との乾燥固形分質量比率は、顔料100質量部に対し5〜30質量部の範囲であることが好ましい。インク吸収性と塗膜強度のバランスをさらに良くするためには10〜25質量部であることが好ましい。
記録層は、微細な顔料を含有するので、塗工の際にヒビが発生しやすい。このため、架橋剤を用いてヒビ割れを防ぐことができる。架橋剤は、記録層用の塗液に配合してもよく、記録層を形成後、架橋剤を付与してもよく、記録層を塗布する前に、架橋剤を有する塗液を塗布してもよく、紙支持体の塗工層に配合していてもよい。
架橋剤は、公知の材料が適宜使用でき、ポリビニルアルコールを例にすると、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が、なかでもホウ素化合物は塗液の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液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。
架橋剤は、公知の材料が適宜使用でき、ポリビニルアルコールを例にすると、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が、なかでもホウ素化合物は塗液の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液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、ホウ素化合物の種類及びポリビニルアルコールの重合度にもよるが、記録層の全質量に対して2〜10質量%含有されるのが好ましい。2質量%より少ないとポリビニルアルコールとの架橋が弱く、塗液のゲル化も弱くなって塗膜がひび割れやすくなる。また、10質量%より多いと塗膜が硬くなり好ましくない。
なお、ポリビニルアルコールを代表例としたが、本発明はポリビニルアルコールに限定するものではない。
なお、ポリビニルアルコールを代表例としたが、本発明はポリビニルアルコールに限定するものではない。
記録層には、記録画像の耐水性や保存性を高めるために、カチオン性化合物を含有することが好ましい。カチオン性化合物としては、ポリアルキレンアミン化合物(例えばポリエチレンポリアミン、ポリプロピレンポリアミン)、第2級、第3級アミノ基又は第4級アンモニウム基を有するアクリル系樹脂、ポリビニルアミン、ポリビニルアミジン、5員環を形成しているアミジン化合物、ジシアン系カチオン樹脂(例えば、ジシアンジアミド−ホルムアルデヒド重縮合物)、エピクロルヒドリン−ジメチルアミン付加重合体、ジメチルアリルアンモニウムクロライド−SO2共重合体、ジアリルアミン−SO2共重合体、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合体、アリルアミン塩の重合体、ジアルキルアミノエチル(メタ)アクリレートアンモニウム塩重合体、アクリルアミド−ジアリルアミン塩共重合体などのカチオン性高分子;
シラン系、チタネート系、アルミニウム系またはジルコニウム系などのカチオン性カップリング剤;水溶性アルミニウム化合物(例えば、塩化アルミニウムまたはその水和物、硫酸アルミニウムまたはその水和物、アンモニウムミョウバン等の無機塩、無機系の含アルミニウムカチオンポリマーであるポリ水酸化アルミニウム化合物等)、水溶性ジルコニウム化合物(例えば、酢酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩基性炭酸ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、炭酸ジルコニウム・アンモニウム、炭酸ジルコニウム・カリウム、硫酸ジルコニウム、フッ化ジルコニウム化合物等)、水溶性チタン化合物(例えば塩化チタン、硫酸チタン等)、水溶性ランタノイド属化合物(例えば、塩化セリウム、硝酸セリウム、硫酸セリウム、酢酸セリウム、硝酸ランタン等)などの水溶性多価金属塩等、カチオン性物質が例示でき、これらを単独或いは併用できる。
なお、カチオン性高分子は、分子量が5000より低いとインク吸収性を阻害するおそれがあるので、分子量5000以上のものを用いることが好ましい。カップリング剤としてはアンモニウム基を持つシランカップリング剤が好ましい。水溶性多価金属塩としては、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がなどのアルミニウム化合物、酢酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、塩化酸化ジルコニウム八水和物、ヒドロキシ塩化ジルコニウム等のジルコニウム化合物が好ましい。
一般的に、シリカの場合はシラノール基が表面に存在しているため電気的にマイナスを示し、カチオン性化合物と混合することにより凝集する。このため、シリカをカチオン性化合物で処理した複合粒子の形態で用いると、分散性が優れるほか、印字濃度、画像耐水性などにおいても優れ、銀塩写真に匹敵する優れた品質が得られる。
シリカをカチオン性化合物で処理する方法としては、公知の方法が採用できる。例えば、ポリ塩化アルミニウム、ポリ酢酸アルミニウム、およびポリ乳酸アルミニウムなどのポリアルミニウム塩のようなアルミニウムイオン等の多価金属イオンの化合物を反応させて、シリカの表面を被覆する方法、アンモニウム基を持つシランカップリング剤をシリカの表面に付加して変性する方法、シリカとカチオン性高分子を混合し、凝集させることによって得られたカチオン性高分子−シリカの凝集体粒子を、粉砕、分散してカチオン性高分子−シリカ複合粒子を製造する方法などが例示できる。
シリカをカチオン性化合物で処理する方法としては、公知の方法が採用できる。例えば、ポリ塩化アルミニウム、ポリ酢酸アルミニウム、およびポリ乳酸アルミニウムなどのポリアルミニウム塩のようなアルミニウムイオン等の多価金属イオンの化合物を反応させて、シリカの表面を被覆する方法、アンモニウム基を持つシランカップリング剤をシリカの表面に付加して変性する方法、シリカとカチオン性高分子を混合し、凝集させることによって得られたカチオン性高分子−シリカの凝集体粒子を、粉砕、分散してカチオン性高分子−シリカ複合粒子を製造する方法などが例示できる。
前記シリカと前記カチオン性化合物の混合物、もしくは凝集体を分散あるいは粉砕するには、ホモミキサー、圧力式ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、マイクロフルイタイザー、アルティマイザー、ナノマイザー、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、サンドグラインダー、クレアミックス等が用いられる。
平均粒子径が1μmを超える場合は、ホモミキサーなどの弱い機械力で処理すれば十分分散するが、平均粒子径を1μm以下に粉砕するにはより強い機械力を加えることが効果的であり、圧力式分散方法を用いることが好ましい。圧力式分散方法である高圧粉砕機としては、圧力式ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、マイクロフルイタイザー、ナノマイザーが挙げられるが、特に高速流衝突型ホモジナイザーとしてマイクロフルイタイザー、ナノマイザ−が好ましい。
平均粒子径が1μmを超える場合は、ホモミキサーなどの弱い機械力で処理すれば十分分散するが、平均粒子径を1μm以下に粉砕するにはより強い機械力を加えることが効果的であり、圧力式分散方法を用いることが好ましい。圧力式分散方法である高圧粉砕機としては、圧力式ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、マイクロフルイタイザー、ナノマイザーが挙げられるが、特に高速流衝突型ホモジナイザーとしてマイクロフルイタイザー、ナノマイザ−が好ましい。
記録層の乾燥固形分塗工質量には、制限はないが、一般に5〜30g/m2程度であることが好ましく、より好ましくは7〜25g/m2である。塗工量が過少であると、高精細且つ高速のプリンターではインク吸収性が不足するおそれがあり、塗工量が多すぎると塗膜のひび割れの制御が困難になることがある。
記録層は、1層であっても多層であっても構わない。多層の場合、層ごとに配合がことなっていても構わない。
記録層の塗工には、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、ダイコーター、スライドビードコーター等の各種塗工装置を用いることができる。
記録層は、1層であっても多層であっても構わない。多層の場合、層ごとに配合がことなっていても構わない。
記録層の塗工には、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、ダイコーター、スライドビードコーター等の各種塗工装置を用いることができる。
「光沢層」
本発明の光沢層は、インクジェットインクを速やかに通過させると共に、銀塩写真方式の写真印画紙に匹敵する様な光沢を発現する層である。
光沢層に使用するアルカリ領域で安定なコロイド粒子としては、アルカリ性溶液に懸濁分散し安定しているものであり、動的散乱法により測定される平均粒子径が300nm以下の無機粒子あるいは有機粒子である。
コロイド粒子は、平均粒子径が300nm以下であり、5nm以上90nm以下が好ましく、20nm以上70nm以下がさらに好ましい。平均粒子径が小さすぎる場合は、インクの吸収性が低下し、また、逆に平均粒子径が大きすぎる場合は、光沢性および印字濃度が低下する。
本発明の光沢層は、インクジェットインクを速やかに通過させると共に、銀塩写真方式の写真印画紙に匹敵する様な光沢を発現する層である。
光沢層に使用するアルカリ領域で安定なコロイド粒子としては、アルカリ性溶液に懸濁分散し安定しているものであり、動的散乱法により測定される平均粒子径が300nm以下の無機粒子あるいは有機粒子である。
コロイド粒子は、平均粒子径が300nm以下であり、5nm以上90nm以下が好ましく、20nm以上70nm以下がさらに好ましい。平均粒子径が小さすぎる場合は、インクの吸収性が低下し、また、逆に平均粒子径が大きすぎる場合は、光沢性および印字濃度が低下する。
光沢層に使用するアルカリ領域で安定なコロイド粒子としては、光沢層の透明性が高くなり、インク吸収性が高くなることから、コロイダルシリカが好ましい。アニオン性のコロイダルシリカは安定領域が酸性側とアルカリ性側との領域があり、この安定領域の間は極めて安定性が悪い不安定領域となり、コロイダルシリカの凝集等が容易に起こるpH領域である。アルカリ安定型コロイダルシリカとタンパク質を使用すると、安定なpH領域を維持したまま、塗膜を形成することで、コロイド粒子の凝集を防ことが可能となり高光沢が得られる。
本発明の光沢層での接着剤として使用するタンパク質は、例えば、カゼイン、変性カゼイン、大豆カゼイン、合成カゼイン、ゼラチン、変性ゼラチン等を例示することができる。なかでも、カゼイン類にアンモニアを使用してpH調整を行うと、鏡面に圧着させた時、アンモニアが揮発するため、得られた光沢層は水と接触しても溶解せず、耐水性が向上する。
光沢層にはタンパク質と併用して従来公知の接着剤も使用するこが可能であり、例えば、ポリビニルアルコール、シリル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、でんぷん、カルボキシル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、酢酸ビニル系重合体エマルジョン、スチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、アクリル系共重合体エマルジョン、スチレン−アクリル系共重合体エマルジョン、水性アクリル樹脂、水性ポリウレタン樹脂および水性ポリエステル樹脂等を併用できる。
光沢層中の接着剤と顔料との組成比(固形分質量比)は、顔料100質量部に対して、1〜40質量部の範囲であり、5〜25質量部がより好ましい。接着剤の比率が多いと、インク吸収性が低下する傾向にあり、逆に少ないと光沢層の塗膜強度が低くなる。
光沢層には、離型剤を配合する。なかでも吸収性が向上し、光沢が得られることから、ポリエチレンワックス乳化物を含有することが好ましい。接着剤の増量に伴うビィーディングの発生は、インクの吸収が遅くなり、紙の表面に滞留して吸収むらを生じて発生すると考えられる。本発明ではポリエチレンワックス乳化物を配合することにより、この現象は緩和される。理由は推定の域をでないが、ポリエチレンワックス乳化物が存在することで、光沢層を通過するインクの吸収速度が上がるためであると考えられる。
光沢が得られる理由は、塗液にポリエチレンワックス乳化物のような固形ワックスを含有させると鏡面圧着乾燥後、紙表面は親油性が増し、ドラムから離型しやすいためである。
ポリエチレンワックス乳化物の配合量は、0.5〜15質量部の範囲で調節される。配合量が少ないと、光沢値の低下やインク吸収性が劣り、逆に多すぎると、インクを吸収する細孔を塞ぐことになり、インク吸収性が落ちる。
光沢が得られる理由は、塗液にポリエチレンワックス乳化物のような固形ワックスを含有させると鏡面圧着乾燥後、紙表面は親油性が増し、ドラムから離型しやすいためである。
ポリエチレンワックス乳化物の配合量は、0.5〜15質量部の範囲で調節される。配合量が少ないと、光沢値の低下やインク吸収性が劣り、逆に多すぎると、インクを吸収する細孔を塞ぐことになり、インク吸収性が落ちる。
光沢を付与するためには、塗液は鏡面ドラムに十分に圧着することが重要であり、鏡面ドラムの熱で乾燥が終了した後は、鏡面ドラムから剥がされる。この時、塗液は無理なく離型することが重要となり、塗液と鏡面ドラムの接着が強固であると、インクジェット記録用紙が、鏡面ドラムから剥がれる時に、キャスト塗液の極一部が鏡面ドラムに残ってしまい、鏡面転写が不十分となり、光沢は低下する。ポリエチレンワックス乳化物は、離型性にも著しく優れるため、十分な鏡面転写がなされ光沢が上がると考えられる。
ポリエチレンワックス乳化物は、500〜10,000のエチレン低重合体であり、ポリエチレンワックスを乳化し得る乳化剤を配合してもよい。かかる乳化剤としては、炭素数が20以上のα−オレフィンスルホン酸の塩及び/又はアルキル基の炭素数が16以上のジアルキルスルホコハク酸の塩などの外に、多価アルコールの脂肪酸エステル類あるいはポリオキシエチレン脂肪酸エステル類が乳化安定性面から好ましく、必要に応じてその他の乳化剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、アルキルホスフェート、脂肪酸石鹸、C16未満のジアルキルスルホコハク酸塩、パラフィンスルホネート、動植物油硫酸エステル塩等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、糖エステル系、糖アミド系等の非イオン性界面活性剤、イミダゾリン系、ベタイン系等の両性界面活性剤を本発明の効果を損なわない範囲に於いて任意に併用することができる。
ここでいう多価アルコールの脂肪酸エステル類としては、ソルビタン脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル及びそれらのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。これらの脂肪酸部分としては、オレイン酸やステアリン酸が特に好ましい。また、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類としてはオレイン酸やステアリン酸のエチレンオキサイド付加物も挙げられるが、特に、ひまし油あるいは硬化ひまし油のエチレンオキサイド付加物が好ましい。これら多価アルコール脂肪酸エステル或いはポリオキシエチレン脂肪酸エステルは0.1〜15質量%、その他の乳化剤は0.1〜5質量%程度配合される。通常残部は水である。
更に、少なくとも一種以上の脂肪酸を含有することで、吸収性が向上し、光沢感が得られる。理由は推定の域をでないが、一般的に脂肪酸はポリエチレンの安定剤として用いられており、脂肪酸がポリエチレンワックスを安定化することで、ポリエチレンワックスが、凝集することなく微粒子として均一に塗量分散し、光沢層の空隙をより速やかにインクが通過できるようになるためであると考えられる。また、圧着面との離型性もポリエチレンワックスが均一に分散されることで向上し、十分な鏡面転写がなされる、光沢が上がると考えられる。
脂肪酸とは、脂肪酸及びその水溶性塩を含み、少なくとも一種が、本発明の効果を得るために好ましく用いられる。脂肪酸の具体例としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等が挙げられ、またこれらの水溶性塩としては、前記脂肪酸のナトリウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩等が挙げられる。これらの脂肪酸及びその水溶性塩の内、ステアリン酸またはその水溶性塩、オレイン酸またはその水溶性塩が、離型性の点で好ましく、この中でもさらにステアリン酸、オレイン酸、ステアリン酸アンモニウム、およびオレイン酸アンモニウムが特に優れる。
脂肪酸の配合量は、コロイダルシリカ100質量部に対し0.1〜50質量部、好ましくは0.3〜30質量部、より好ましくは0.5〜20質量部の範囲で調節される。ここで配合量が少ないと、離型性改善の効果が得られにくく、多いと逆に光沢が低下したり、インクのハジキや濃度の低下が生じる場合がある。
脂肪酸の配合量は、コロイダルシリカ100質量部に対し0.1〜50質量部、好ましくは0.3〜30質量部、より好ましくは0.5〜20質量部の範囲で調節される。ここで配合量が少ないと、離型性改善の効果が得られにくく、多いと逆に光沢が低下したり、インクのハジキや濃度の低下が生じる場合がある。
本発明において、光沢層はキャスト方式により形成された層である。キャスト方式とは、光沢層用塗工液を塗工後、直ちに平滑性を有する鏡面ドラム(たとえば鏡面仕上げした金属のドラム)に圧接、乾燥し、平滑面を光沢層上に写し取ることにより、平滑で光沢のある光沢層表面を得る方法である。この方法は、塗工液を塗工後、乾燥工程を経ることなく圧接することが好ましく、鏡面ドラムに圧接するプレスロールのニップ部で塗工液を塗工することが好ましい。
尚、鏡面ドラムの表面温度は60〜120℃程度が好ましく、70〜110℃がより好ましく、80〜100℃が最も好ましい。40℃未満であると乾燥に時間がかかり、光沢が低下しやすく、また、アンモニアの揮発が不十分となり耐水性が劣る。120℃を超えて高いとインクジェット記録用紙表面が荒れたり光沢が低下する場合がある。
尚、鏡面ドラムの表面温度は60〜120℃程度が好ましく、70〜110℃がより好ましく、80〜100℃が最も好ましい。40℃未満であると乾燥に時間がかかり、光沢が低下しやすく、また、アンモニアの揮発が不十分となり耐水性が劣る。120℃を超えて高いとインクジェット記録用紙表面が荒れたり光沢が低下する場合がある。
光沢層用塗工液中には、白色度、粘度、流動性等を調節するために、一般の印刷用塗工紙やインクジェット記録用紙に使用されている顔料、消泡剤、着色剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、防腐剤及び分散剤、増粘剤等の各種助剤が適宜添加される。
光沢層の塗工量は、乾燥固形分で0.2〜3.0g/m2程度、好ましくは0.2〜20g/m2、より好ましくは0.5〜1.5g/m2である。ここで、0.2g/m2 未満では、十分な光沢が得られ難く、3g/m2を越えて多いと、印字の際にじみが発生しやすくなったり、印字濃度が不十分となりやすい。光沢層をキャスト仕上げにより設けた後で、さらにスーパーキャレンダー等により平滑化処理を行うこともできる。
光沢層表面のJIS Z 8741に準じる20°光沢度は、インクジェット記録用紙に印画紙の風合いを付与するためには、30%以上とすることが好ましく、40%以上であるとより好ましい。
光沢層の塗工量は、乾燥固形分で0.2〜3.0g/m2程度、好ましくは0.2〜20g/m2、より好ましくは0.5〜1.5g/m2である。ここで、0.2g/m2 未満では、十分な光沢が得られ難く、3g/m2を越えて多いと、印字の際にじみが発生しやすくなったり、印字濃度が不十分となりやすい。光沢層をキャスト仕上げにより設けた後で、さらにスーパーキャレンダー等により平滑化処理を行うこともできる。
光沢層表面のJIS Z 8741に準じる20°光沢度は、インクジェット記録用紙に印画紙の風合いを付与するためには、30%以上とすることが好ましく、40%以上であるとより好ましい。
以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、勿論、本発明はこれらによって限定されるものではない。また、例中の部および%は特に断らない限り、それぞれ質量部および質量%を示す。
[紙支持体の作製]
木材パルプ(LBKP;ろ水度440mlCSF)100部、填料(炭酸カルシウム/タルク=75/25)15部、市販サイズ剤(荒川化学社製、商品名:サイズパインE−50)0.04部、硫酸バンド(北陸化成社製)0.45部、澱粉(王子コーンスターチ社製、商品名:リョウセイKH−1000)1.00部、歩留向上剤88ppmよりなる製紙材料を使用し、長網抄紙機にて坪量170g/m2の紙支持体を製造した。この紙支持体のステキヒトサイズ度は140秒であった。また、厚さは195μmであった。
木材パルプ(LBKP;ろ水度440mlCSF)100部、填料(炭酸カルシウム/タルク=75/25)15部、市販サイズ剤(荒川化学社製、商品名:サイズパインE−50)0.04部、硫酸バンド(北陸化成社製)0.45部、澱粉(王子コーンスターチ社製、商品名:リョウセイKH−1000)1.00部、歩留向上剤88ppmよりなる製紙材料を使用し、長網抄紙機にて坪量170g/m2の紙支持体を製造した。この紙支持体のステキヒトサイズ度は140秒であった。また、厚さは195μmであった。
[カチオン性微細顔料の調製]
平均粒子径1.0μmの気相法シリカ(日本アエロジル社製、商品名:エアロジルA300、平均1次粒子径:約0.008μm)を用い、サンドグラインダーにより分散した後、圧力式ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.08μmになるまでサンドグラインダーと圧力式ホモジナイザーの分散操作を繰り返し、10%の水分散液を調製した。
前記10%水分散液に5員環アミジン構造を有するカチオン性化合物(ハイモ社製、商品名:SC−700、分子量:30万)10部を添加し、サンドグラインダーにより分散した後、圧力式ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.15μmになるまでサンドグラインダーと圧力式ホモジナイザーの分散操作を繰り返し、10%の水分散液を調製した。
平均粒子径1.0μmの気相法シリカ(日本アエロジル社製、商品名:エアロジルA300、平均1次粒子径:約0.008μm)を用い、サンドグラインダーにより分散した後、圧力式ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.08μmになるまでサンドグラインダーと圧力式ホモジナイザーの分散操作を繰り返し、10%の水分散液を調製した。
前記10%水分散液に5員環アミジン構造を有するカチオン性化合物(ハイモ社製、商品名:SC−700、分子量:30万)10部を添加し、サンドグラインダーにより分散した後、圧力式ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.15μmになるまでサンドグラインダーと圧力式ホモジナイザーの分散操作を繰り返し、10%の水分散液を調製した。
実施例1
紙支持体上に、下記下塗り層用塗工液を、乾燥質量で10g/m2になるように、エアーナイフコーターで塗工、乾燥した。次に、エアナイフコーター、乾燥装置を有するキャスト塗工装置を用い、先ず上記の下塗り層上に下記層用塗工液を、乾燥質量で10g/m2になるように、エアーナイフコーターで塗工して、乾燥装置で乾燥した。続いて、下記光沢層用塗工液を加熱された鏡面ドラムとプレスロールのニップ部により塗工されそのまま鏡面ドラムにより乾燥してインクジェット記録用紙を得た。このときの光沢層の塗工量は、固形分質量で1g/m2であった。
紙支持体上に、下記下塗り層用塗工液を、乾燥質量で10g/m2になるように、エアーナイフコーターで塗工、乾燥した。次に、エアナイフコーター、乾燥装置を有するキャスト塗工装置を用い、先ず上記の下塗り層上に下記層用塗工液を、乾燥質量で10g/m2になるように、エアーナイフコーターで塗工して、乾燥装置で乾燥した。続いて、下記光沢層用塗工液を加熱された鏡面ドラムとプレスロールのニップ部により塗工されそのまま鏡面ドラムにより乾燥してインクジェット記録用紙を得た。このときの光沢層の塗工量は、固形分質量で1g/m2であった。
[下塗り層用塗工液]
合成非晶質シリカ(トクヤマ社製、商品名:ファインシールX−30、平均2次粒子径3.2μm)100部、ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:R1130)20部、ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:PVA145)5部、蛍光染料(住友化学社製、商品名:WhitexBPSH)2部。塗液濃度は17.5%に調整した。
合成非晶質シリカ(トクヤマ社製、商品名:ファインシールX−30、平均2次粒子径3.2μm)100部、ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:R1130)20部、ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:PVA145)5部、蛍光染料(住友化学社製、商品名:WhitexBPSH)2部。塗液濃度は17.5%に調整した。
[記録層用塗工液]
次いで、下塗り層上に8%硼砂水溶液を塗布した後、上記カチオン性微細顔料100部、ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:PVA145)18部からなる塗工液を粘度が50〜300cpsになるように調整した。塗液濃度は8%に調整した。
次いで、下塗り層上に8%硼砂水溶液を塗布した後、上記カチオン性微細顔料100部、ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:PVA145)18部からなる塗工液を粘度が50〜300cpsになるように調整した。塗液濃度は8%に調整した。
[光沢層用塗工液]
アルカリ領域で安定なコロイダルシリカ(日産化学社製、商品名:スノーテックス20L、平均粒子径0.45μm、pH10.5)100部、接着剤としてカゼイン10部、離型剤としてオレイン酸アンモニウム(日新化学研究所社製、商品名:DEF−116)5部を水中で混合して水分散液(塗液濃度:5%、pH:11.0)を調製した。カゼインは、Lactic CASEIN(ニュージーランド産の商品名)を35℃の温水に加え分散させた後、アンモニア水をpHが7以上となるように添加し、攪拌を10分間行い溶解したものを使用した。
アルカリ領域で安定なコロイダルシリカ(日産化学社製、商品名:スノーテックス20L、平均粒子径0.45μm、pH10.5)100部、接着剤としてカゼイン10部、離型剤としてオレイン酸アンモニウム(日新化学研究所社製、商品名:DEF−116)5部を水中で混合して水分散液(塗液濃度:5%、pH:11.0)を調製した。カゼインは、Lactic CASEIN(ニュージーランド産の商品名)を35℃の温水に加え分散させた後、アンモニア水をpHが7以上となるように添加し、攪拌を10分間行い溶解したものを使用した。
実施例2
実施例1の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン10部をゼラチン10部〔宮城化学工業(株)製 商品名:P487〕に変更した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例1の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン10部をゼラチン10部〔宮城化学工業(株)製 商品名:P487〕に変更した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
比較例1
実施例1の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン10部をポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:PVA117)10部に変更した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例1の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン10部をポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:PVA117)10部に変更した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
比較例2
実施例1の光沢層用塗工液において、アンモニアを水酸化ナトリウムに変更した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例1の光沢層用塗工液において、アンモニアを水酸化ナトリウムに変更した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例3
実施例1の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン10部をカゼイン20部に変更した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例1の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン10部をカゼイン20部に変更した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
比較例3
実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を作製した。但し、実施例3のカチオン性微細顔料に代えて、湿式シリカ(トクヤマ社製、商品名:ファインシールX−30、平均粒子径3μm)を使用し、5員環アミジン構造を有するカチオン性化合物(ハイモ社製、商品名:SC−700M、分子量3万)をシリカ100質量部に対して10質量部添加した以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を作製した。但し、実施例3のカチオン性微細顔料に代えて、湿式シリカ(トクヤマ社製、商品名:ファインシールX−30、平均粒子径3μm)を使用し、5員環アミジン構造を有するカチオン性化合物(ハイモ社製、商品名:SC−700M、分子量3万)をシリカ100質量部に対して10質量部添加した以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
比較例4
実施例3の光沢層用塗工液において、アルカリ領域で安定なコロイダルシリカ(日産化学社製、商品名:スノーテックス20L、平均粒子径0.45μm、pH10.5)100部を酸性領域で安定なコロイダルシリカ(日産化学社製、商品名:スノーテックスOL、平均粒子径0.45μm、pH3.0)100部に変更し
実施例3の光沢層用塗工液において、アルカリ領域で安定なコロイダルシリカ(日産化学社製、商品名:スノーテックス20L、平均粒子径0.45μm、pH10.5)100部を酸性領域で安定なコロイダルシリカ(日産化学社製、商品名:スノーテックスOL、平均粒子径0.45μm、pH3.0)100部に変更し
実施例4
実施例3の光沢層用塗工液において、離型剤としてオレイン酸アンモニウム 5部を、ポリエチレンワックス乳化物(サンノプコ社製、商品名:ノプコートPEM−17)10部に変更した以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例3の光沢層用塗工液において、離型剤としてオレイン酸アンモニウム 5部を、ポリエチレンワックス乳化物(サンノプコ社製、商品名:ノプコートPEM−17)10部に変更した以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例5
実施例3の光沢層用塗工液において、離型剤としてオレイン酸アンモニウム 5部を、ポリエチレンワックス乳化物と脂肪酸を含む離型剤(日新化学研究所社製、商品名:クリーテックスPN−144)10部に変更した以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例3の光沢層用塗工液において、離型剤としてオレイン酸アンモニウム 5部を、ポリエチレンワックス乳化物と脂肪酸を含む離型剤(日新化学研究所社製、商品名:クリーテックスPN−144)10部に変更した以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例6
実施例3の光沢層用塗工液において、離型剤として更にポリエチレンワックス乳化物(サンノプコ社製、商品名:ノプコートPEM−17)10部を加えた以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例3の光沢層用塗工液において、離型剤として更にポリエチレンワックス乳化物(サンノプコ社製、商品名:ノプコートPEM−17)10部を加えた以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例7
実施例3の光沢層用塗工液において、離型剤として更にポリエチレンワックス乳化物(サンノプコ社製、商品名:ノプコートPEM−17)20部を加えた以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例3の光沢層用塗工液において、離型剤として更にポリエチレンワックス乳化物(サンノプコ社製、商品名:ノプコートPEM−17)20部を加えた以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例8
実施例3の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン20部をカゼイン35部に変更し、離型剤としてオレイン酸アンモニウム(日新化学研究所社製、商品名:DEF−116)5部とポリエチレンワックス乳化物(サンノプコ社製、商品名:ノプコートPEM−17)15部を併用した以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例3の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン20部をカゼイン35部に変更し、離型剤としてオレイン酸アンモニウム(日新化学研究所社製、商品名:DEF−116)5部とポリエチレンワックス乳化物(サンノプコ社製、商品名:ノプコートPEM−17)15部を併用した以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例9
実施例8の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン35部をカゼイン43部に変更した以外は、実施例8と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例8の光沢層用塗工液において、接着剤としてカゼイン35部をカゼイン43部に変更した以外は、実施例8と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
(評価方法)
実施例および比較例で得た光沢インクジェット記録用紙の20°表面光沢度、印字濃度、インクジェット適性、印字耐水性を評価した結果を表1に示した。各評価については、下記の方法で行った。
「20°表面光沢度」
光沢インクジェット記録用紙の表面のJIS Z 8741に準じる20°表面光沢を測定した。
「インクジェット後の印字濃度」
EPSON社製カラーインクジェットプリンター(商品名:PM−G820)を用いて、黒べた印字を行い、黒べた印字部分の印字濃度をマクベス反射濃度計RD−19(Macbeth PROCESS MEASUREMENT社製)で測定。
実施例および比較例で得た光沢インクジェット記録用紙の20°表面光沢度、印字濃度、インクジェット適性、印字耐水性を評価した結果を表1に示した。各評価については、下記の方法で行った。
「20°表面光沢度」
光沢インクジェット記録用紙の表面のJIS Z 8741に準じる20°表面光沢を測定した。
「インクジェット後の印字濃度」
EPSON社製カラーインクジェットプリンター(商品名:PM−G820)を用いて、黒べた印字を行い、黒べた印字部分の印字濃度をマクベス反射濃度計RD−19(Macbeth PROCESS MEASUREMENT社製)で測定。
「インクジェット適性」(インクジェット用インクの吸収性)
EPSON社製カラーインクジェットプリンター(商品名:PM−G820)を用いて、シアンインクとマゼンタインクの2色混合の60%階調濃度〔Adobe(R) photpshop.(R)ver5.0.1使用〕の印字を行い、濃淡ムラを目視にて評価した。
◎:印字のにじみは全く認められず、優れたレベル
○:印字のにじみがわずかに認められるが、良好なレベル
△:印字のにじみがややあり、実用上やや問題となるレベル
×:印字のにじみが著しく、実用上重大な問題となるレベル
EPSON社製カラーインクジェットプリンター(商品名:PM−G820)を用いて、シアンインクとマゼンタインクの2色混合の60%階調濃度〔Adobe(R) photpshop.(R)ver5.0.1使用〕の印字を行い、濃淡ムラを目視にて評価した。
◎:印字のにじみは全く認められず、優れたレベル
○:印字のにじみがわずかに認められるが、良好なレベル
△:印字のにじみがややあり、実用上やや問題となるレベル
×:印字のにじみが著しく、実用上重大な問題となるレベル
「印字耐水性」
印字した高精細カラーディジタル標準画像データ ISO/JIS−SCIDサンプルN3(画像の名称 果物かご:日本規格協会製)の一面を水で濡らし自然乾燥した後、画像のニジミを目視で評価した。
◎:印字のにじみは全く認められず、優れたレベル
○:印字のにじみがわずかに認められるが、良好なレベル
△:印字のにじみがややあり、実用上やや問題となるレベル
×:印字のにじみが著しく、実用上重大な問題となるレベル
印字した高精細カラーディジタル標準画像データ ISO/JIS−SCIDサンプルN3(画像の名称 果物かご:日本規格協会製)の一面を水で濡らし自然乾燥した後、画像のニジミを目視で評価した。
◎:印字のにじみは全く認められず、優れたレベル
○:印字のにじみがわずかに認められるが、良好なレベル
△:印字のにじみがややあり、実用上やや問題となるレベル
×:印字のにじみが著しく、実用上重大な問題となるレベル
各実施例及び比較例で製造されたインクジェット記録用紙についての上記適性評価結果をまとめて表1に示す。
表から分かるように、本発明の方法により得られたインクジェット記録用紙は、塗膜強度を低下させることなく、高い光沢を維持した印字濃度および印字のにじみ等のインクジェット適性に優れた極めて実用性の高いものである。
Claims (7)
- 支持体に、少なくとも一層以上のインク記録層を形成し、その上にキャスト法により光沢層を形成するインクジェット記録用紙の製造方法において、前記光沢層に隣接するインク記録層を平均粒子径5nm以上700nm以下の微細顔料を含有する層として形成し、前記光沢層をアルカリ領域で安定なコロイド粒子とタンパク質系接着剤を主成分とし、さらにアンモニアを含有する塗液を塗布し、直ちに鏡面ドラムに圧接し乾燥することによって形成することを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
- 前記光沢層を形成する塗液は、コロイド粒子100質量部に対して、タンパク質系接着剤1〜40質量部を含有することを特徴とする請求項1記載の光沢インクジェット記録用紙の製造方法。
- 前記光沢層を形成する塗液は、コロイド粒子としてアルカリ領域で安定なコロイダルシリカを含有し、タンパク質系接着剤として、カゼイン、変性カゼイン、大豆カゼイン、合成カゼイン、ゼラチン及び変性ゼラチンから選ばれる少なくとも1種のタンパク質系接着剤を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光沢インクジェット記録用紙の製造方法。
- 前記光沢層を形成する塗液のpHが10〜13であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
- 前記光沢層を形成する塗液は、離型剤として少なくともポリエチレンワックス乳化物を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
- 前記光沢層を形成する塗液に、離型剤として少なくとも一種類以上の脂肪酸を含有せしめることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
- 前記請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法によって製造されている光沢インクジェット記録用紙。
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JP2006073895A JP2007245598A (ja) | 2006-03-17 | 2006-03-17 | インクジェット記録用紙及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2010260334A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-11-18 | Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd | インクジェット記録用光沢紙及びその製造方法 |
JP2012030428A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Oji Paper Co Ltd | インクジェット記録用キャストコート紙及びその製造方法 |
JP2012040788A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Oji Paper Co Ltd | 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 |
-
2006
- 2006-03-17 JP JP2006073895A patent/JP2007245598A/ja active Pending
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