JP2010149339A - インクジェット記録用紙 - Google Patents
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Abstract
【課題】支持体に顔料塗工層を有する塗工紙を用いたインクジェット記録用紙であり、染料インクと顔料インクで記録適正が優れ、コックリングが少なく、光沢感のあるインクジェット記録用紙を安価に提供することにある。
【解決手段】支持体上にインク受容層を有するインクジェット記録用紙において、支持体が、紙基材の片面に白色顔料と結着剤としてラテックスバインダーを含有する顔料塗工層を有し、且つ、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上、25g/m2以下、75°光沢度が40〜80%である塗工紙であり、インク受容層が、比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカと、重合度2000〜4500のポリビニルアルコールと、インク定着剤を含有し、且つ、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥され、更にカレンダー処理された層であることを特徴とするインクジェット記録用紙である。
【選択図】なし
【解決手段】支持体上にインク受容層を有するインクジェット記録用紙において、支持体が、紙基材の片面に白色顔料と結着剤としてラテックスバインダーを含有する顔料塗工層を有し、且つ、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上、25g/m2以下、75°光沢度が40〜80%である塗工紙であり、インク受容層が、比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカと、重合度2000〜4500のポリビニルアルコールと、インク定着剤を含有し、且つ、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥され、更にカレンダー処理された層であることを特徴とするインクジェット記録用紙である。
【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェット記録用紙に関するものである。
水性インクを微細なノズルからインクジェット記録体に向かって噴出し、その記録体表面上に画像を形成するインクジェット記録方式は、記録操作の騒音が少ないこと、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安価であることなどの理由により、端末プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、あるいは帳票印刷等で広く利用されている。
近年、プリンタの急速な普及と、高精細化・高速化とが進み、それに伴って、インクジェット記録体には、従来以上のインク吸収速度の向上が求められ、さらに、デジタルカメラの普及にともない、撮影した記録画像の出力に適した記録体が望まれている。
このような記録体としては、ポリオレフィン被覆層を表面に備えた不透明支持体(所謂RC紙。)に、平均一次粒子径10nm以下のシリカ微粒子と水溶性樹脂からなるインク受容層を形成したインクジェット記録体が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。この記録体は、銀塩写真の支持体として使用されているポリオレフィン被覆紙を用いるもので、記録画像の色濃度や光沢感は銀塩写真レベルに近いものである。しかし、ポリオレフィン樹脂被覆紙は、インクを吸収しないため、インク受容層のみで全インクを保持しなくてはならず、インク受容層の塗工量が増大し、高価なものとなるばかりか、製造の際にひび割れが発生しやすいという問題があった。また、ポリオレフィン樹脂被覆紙は、高価なものであり、インク受容層を乾燥する際に高温に曝すことができないので、生産性も低いという問題もある。
このような記録体としては、ポリオレフィン被覆層を表面に備えた不透明支持体(所謂RC紙。)に、平均一次粒子径10nm以下のシリカ微粒子と水溶性樹脂からなるインク受容層を形成したインクジェット記録体が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。この記録体は、銀塩写真の支持体として使用されているポリオレフィン被覆紙を用いるもので、記録画像の色濃度や光沢感は銀塩写真レベルに近いものである。しかし、ポリオレフィン樹脂被覆紙は、インクを吸収しないため、インク受容層のみで全インクを保持しなくてはならず、インク受容層の塗工量が増大し、高価なものとなるばかりか、製造の際にひび割れが発生しやすいという問題があった。また、ポリオレフィン樹脂被覆紙は、高価なものであり、インク受容層を乾燥する際に高温に曝すことができないので、生産性も低いという問題もある。
吸水性支持体に平均粒子径100nm以下のシリカ微粒子と親水性バインダーと硬膜剤を有するインク受容層を形成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3参照。)。しかし、紙基材に直接インク受容層を形成するため、印字の際に記録用紙が波打つ現象(コックリング)が生じるという問題がある。
また、支持体として、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が20g/m2以上、40g/m2以下、平滑度が100以下の塗工紙を用い、インク受容層を形成したインクジェット記録体が提案されている(例えば、特許文献4参照。)。しかし、この方法では塗工面の光沢感が劣ってしまう。また、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上、30g/m2以下、インク受容層の塗液のゲル化温度を40℃以上にするインクジェット記録体が提案されている(例えば、特許文献5参照。)。しかし、このような物性の塗料では、塗料を40℃以上のゲル化温度以上に保温する必要があり、大幅な装置の改造が必要となる。
一方、記録体の光沢度を高めるために、インク受容層を塗工後、カレンダー処理を行なうことにより、印字されたドット形状が均一になり、表面のうねりを改善するインクジェット記録体が提案されている(例えば、特許文献6、特許文献7参照。)。しかし、このカレンダー条件で処理すると、インク受容層の空隙を潰してしまい、インク吸収性を損なってしまう。
本発明は、支持体に顔料塗工層を有する塗工紙を用いたインクジェット記録用紙であり、染料インクと顔料インクで記録適正が優れ、コックリングが少なく、光沢感のあるインクジェット記録用紙を安価に提供することにある。
本発明者等は、かかる課題を解決するために鋭意研究を行なった結果、原紙基材に直接インク受容層を形成するのでなく、コッブ吸水度の30秒値と光沢度がある特定の範囲にある塗工紙上に、特定のインク定着層を設け、更にカレンダー処理をする事により、達成するできることを見出し、本発明に至ったのである。
本発明は下記態様を含む。
[1]支持体上にインク受容層を有するインクジェット記録用紙において、支持体が、紙基材の片面に白色顔料と結着剤としてラテックスバインダーを含有する顔料塗工層を有し、且つ、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上、25g/m2以下、JIS Z8741で規定する75°光沢度が40〜80%である塗工紙であり、インク受容層が、比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカと、重合度2000〜4500のポリビニルアルコールと、インク定着剤を含有し、且つ、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥され、更にカレンダー処理された層であることを特徴とするインクジェット記録用紙。
[2]顔料塗工層が、炭酸カルシウム及び/又はカオリンを含有する層を有する[1]記載のインクジェット記録用紙。
[3]顔料塗工層が、複数層積層された塗工層である[1]〜[2]記載のインクジェット記録用紙。
[4]複数の顔料塗工層のインク受容層と接触する層が、カオリンを主成分とする塗工層である[3]記載のインクジェット記録用紙。
[5]カオリンを主成分とする塗工層に、ほう素化合物を含有する[4]記載のインクジェット記録用紙。
[6]インク受容層が、塗液濃度13〜16%で塗工された層である[1]〜[5]記載のインクジェット記録用紙。
[7]インク受容層のインク定着剤が、分子量15000以下であるカチオン性化合物である[1]〜[6]記載のインクジェット記録用紙。
[8]カレンダーの金属ロール表面温度が20℃以上100℃以下であることを特徴とする[1]〜[7]記載のインクジェット記録用紙。
[9]カレンダーが金属ロールと弾性ロールの組合せを含み、両ロール間のニップの線圧が10kg/cm以上150kg/cm以下であることを特徴とする[1]〜[8]記載のインクジェット記録用紙。
[1]支持体上にインク受容層を有するインクジェット記録用紙において、支持体が、紙基材の片面に白色顔料と結着剤としてラテックスバインダーを含有する顔料塗工層を有し、且つ、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上、25g/m2以下、JIS Z8741で規定する75°光沢度が40〜80%である塗工紙であり、インク受容層が、比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカと、重合度2000〜4500のポリビニルアルコールと、インク定着剤を含有し、且つ、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥され、更にカレンダー処理された層であることを特徴とするインクジェット記録用紙。
[2]顔料塗工層が、炭酸カルシウム及び/又はカオリンを含有する層を有する[1]記載のインクジェット記録用紙。
[3]顔料塗工層が、複数層積層された塗工層である[1]〜[2]記載のインクジェット記録用紙。
[4]複数の顔料塗工層のインク受容層と接触する層が、カオリンを主成分とする塗工層である[3]記載のインクジェット記録用紙。
[5]カオリンを主成分とする塗工層に、ほう素化合物を含有する[4]記載のインクジェット記録用紙。
[6]インク受容層が、塗液濃度13〜16%で塗工された層である[1]〜[5]記載のインクジェット記録用紙。
[7]インク受容層のインク定着剤が、分子量15000以下であるカチオン性化合物である[1]〜[6]記載のインクジェット記録用紙。
[8]カレンダーの金属ロール表面温度が20℃以上100℃以下であることを特徴とする[1]〜[7]記載のインクジェット記録用紙。
[9]カレンダーが金属ロールと弾性ロールの組合せを含み、両ロール間のニップの線圧が10kg/cm以上150kg/cm以下であることを特徴とする[1]〜[8]記載のインクジェット記録用紙。
本発明によれば、顔料塗工層を有する塗工紙を支持体として用い、染料インクと顔料インクのどちらを用いても高品位な記録が得られ、コックリングが少なく、光沢感のあるインクジェット記録用紙を安価に提供することができる。
「支持体」
従来のポリオレフィン被覆紙を支持体に用いた写真画像用のインクジェット記録体は、インク或いはインクを構成する溶媒が支持体内部に浸透することはなく、コックリングの問題はない。一方、紙基材を支持体に用いたマットタイプのインクジェット記録用紙は、粒子径の大きい(数ミクロン程度)顔料をインク受容層に用いているため、インク受容層のインク吸収量が多く、また、インク或いはインクを構成する溶媒が紙基材に浸透しても、記録速度が速く設定されており、しかも、写真画像といった画質を要求される記録を行わないので、コックリングが少々発生しても大きな問題にならない。
しかし、紙基材に、光沢感を高めるために微細な気相法シリカを含有するインク受容層を形成すると、インク受容層のインク吸収量が少ないため、インク或いはインクを構成する溶媒の多くが紙基材に浸透することになり、コックリングの問題が発生することがわかった。このような記録用紙は、写真画質の画像を出力するには適したインクジェット記録用紙とは言い難いものであった。場合によっては、プリンタ内部でコックリングが発生の為、紙詰まりのトラブルが生じることもあった。
インク受容層のインク吸収量を多くするために、塗工量を増量すると、コックリングの程度は小さくなるものの、高価な記録用紙となってしまい、そればかりかインク受容層のひび割れを抑制することが困難であった。また、ひび割れを有するインクジェット記録用紙は、記録用紙の光沢感が損なわれるばかりか、顔料タイプのインクで記録を行なった場合、印字濃度が著しく低くなってしまう。
本発明は、支持体として、紙基材のインク受容層を形成する面に顔料塗工層を有し、且つ、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上、25g/m2以下、JIS Z8741で規定する75°光沢度が40〜80%である塗工紙を用いる必要がある。
従来のポリオレフィン被覆紙を支持体に用いた写真画像用のインクジェット記録体は、インク或いはインクを構成する溶媒が支持体内部に浸透することはなく、コックリングの問題はない。一方、紙基材を支持体に用いたマットタイプのインクジェット記録用紙は、粒子径の大きい(数ミクロン程度)顔料をインク受容層に用いているため、インク受容層のインク吸収量が多く、また、インク或いはインクを構成する溶媒が紙基材に浸透しても、記録速度が速く設定されており、しかも、写真画像といった画質を要求される記録を行わないので、コックリングが少々発生しても大きな問題にならない。
しかし、紙基材に、光沢感を高めるために微細な気相法シリカを含有するインク受容層を形成すると、インク受容層のインク吸収量が少ないため、インク或いはインクを構成する溶媒の多くが紙基材に浸透することになり、コックリングの問題が発生することがわかった。このような記録用紙は、写真画質の画像を出力するには適したインクジェット記録用紙とは言い難いものであった。場合によっては、プリンタ内部でコックリングが発生の為、紙詰まりのトラブルが生じることもあった。
インク受容層のインク吸収量を多くするために、塗工量を増量すると、コックリングの程度は小さくなるものの、高価な記録用紙となってしまい、そればかりかインク受容層のひび割れを抑制することが困難であった。また、ひび割れを有するインクジェット記録用紙は、記録用紙の光沢感が損なわれるばかりか、顔料タイプのインクで記録を行なった場合、印字濃度が著しく低くなってしまう。
本発明は、支持体として、紙基材のインク受容層を形成する面に顔料塗工層を有し、且つ、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上、25g/m2以下、JIS Z8741で規定する75°光沢度が40〜80%である塗工紙を用いる必要がある。
通常、A4版サイズのインクジェット記録用紙に写真画像をインクジェット記録する場合、記録用紙の先端がインクを受容してから、記録用紙の終端がインクを受容するまでおおよそ30秒程度かかる。
本発明では、コッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上25g/m2以下である顔料塗工層上にインク受容層を形成することにより、印字後に記録用紙が波打つ現象(コックリング)を抑制し、インク受容層表面の光沢感も発現するものである。コッブ吸水度の30秒値が10g/m2未満であると、インク或いはインクを構成する溶媒などが紙基材に浸透し難いので耐コックリング性は優れるものであるが、インク受容層の塗液が塗工紙に浸み込む量が少ないため、乾燥時に乾燥収縮に耐えられずインク受容層の塗工面が割れやすくなる。一方、25g/m2を超えるとインク或いはインクを構成する溶媒が塗工紙の紙基材まで浸透するため、耐コックリング適性が劣る傾向にある。なお、好ましいコッブ吸水度は、12〜24g/m2程度である。
本発明では、コッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上25g/m2以下である顔料塗工層上にインク受容層を形成することにより、印字後に記録用紙が波打つ現象(コックリング)を抑制し、インク受容層表面の光沢感も発現するものである。コッブ吸水度の30秒値が10g/m2未満であると、インク或いはインクを構成する溶媒などが紙基材に浸透し難いので耐コックリング性は優れるものであるが、インク受容層の塗液が塗工紙に浸み込む量が少ないため、乾燥時に乾燥収縮に耐えられずインク受容層の塗工面が割れやすくなる。一方、25g/m2を超えるとインク或いはインクを構成する溶媒が塗工紙の紙基材まで浸透するため、耐コックリング適性が劣る傾向にある。なお、好ましいコッブ吸水度は、12〜24g/m2程度である。
また、本発明では、75°光沢度が40〜80%である顔料塗工層を有する塗工紙上に、特定の材料を含有し、且つカレンダー処理を施したインク受容層を形成することにより、インク受容層表面に光沢感が得られる。因みに、塗工紙の75°光沢度が40%未満の場合、カレンダー処理を行ってもインク受容層表面の75°光沢度が50%を超えず、また、写像性も低くなり、光沢感が低下する。一方、塗工紙の75°光沢度が80%を超える場合、例えばキャスト塗工紙のような塗工紙であるが、製造速度が遅く、製造コストが高くなるばかりか、インク受容層の製造条件によっては乾燥時にひび割れ易くなり、その塗工紙の有する高光沢感をかえって損なうことになる。
このような、コッブ吸水度及び光沢度を有する紙支持体は、紙基材を構成する材料の選択、紙基材の製造方法の選択、顔料塗工層を構成する材料の選択、顔料塗工層を構成する材料の配合比率の調整、顔料塗工層の塗工量の調節、顔料塗工層の製造方法の選択、顔料塗工層のカレンダー処理条件など、適宜調節することにより達成できる。また、上記コッブ吸水度及び光沢度を示す既存の顔料塗工層を有する塗工紙を選択して使用することもできる。以下に、支持体について、より具体的に説明する。
(紙基材)
紙基材は、一般に、木材パルプと必要に応じ含有する填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、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250〜550ml(CSF:JIS P8121)程度である。上記コッブ吸水度にするためには、フリーネスは300〜500ml程度に調整することが好ましい。
紙基材は、一般に、木材パルプと必要に応じ含有する填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、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250〜550ml(CSF:JIS P8121)程度である。上記コッブ吸水度にするためには、フリーネスは300〜500ml程度に調整することが好ましい。
填料は、不透明性等を付与する目的で配合し、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、シリカ、酸化チタン等が適宜使用できる。特に炭酸カルシウムは、白色度が高い基材となり、インクジェット記録用紙の光沢感が高まるので好ましい。紙基材中の填料の含有率(灰分)は1〜30%程度が好ましいが、多すぎるとコッブ吸水度が高くなったり、紙力が弱くなったりする傾向にあるので、好ましい填料の含有率は5〜20%である。なお、焼成カオリンやシリカは、嵩高であり、コッブ吸水度が高くなりやすいため、焼成カオリンは1〜7%程度、シリカは1〜5%程度で含有するとよい。
紙基材には、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、コッブ吸水度等を調整できる。
紙基材を抄造する方法は、通常の抄紙法を適用でき、上記パルプを叩解して填料を配合し、さらに各種添加剤を加えた後、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等で抄紙すればよい。なお、紙支持体のpHは、酸性、中性、アルカリ性のいずれでもよい。
(顔料塗工層)
顔料塗工層を形成する白色顔料としては、公知の顔料が例示できる。例えば、炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、クレー、焼成クレー、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、プラスチックピグメントなどが例示できる。これらは、複数種を併用することもできる。これらの顔料の中でも、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、サチンホワイトが、特に炭酸カルシウムとカオリンは、コックリングを抑制する適正に優れ、白色度の高い顔料塗工層となるので好ましい。また、炭酸カルシウムは、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウムのいずれも使用でき、併用も可能である。なお、インクジェット記録用紙のインク受容層用として好ましい顔料である、無定形シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、ゼオライトなど吸水性に富んだ顔料や微細な顔料を、規定するコッブ吸水度の範囲において、併用してもよい。
顔料塗工層を形成する白色顔料としては、公知の顔料が例示できる。例えば、炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、クレー、焼成クレー、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、プラスチックピグメントなどが例示できる。これらは、複数種を併用することもできる。これらの顔料の中でも、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、サチンホワイトが、特に炭酸カルシウムとカオリンは、コックリングを抑制する適正に優れ、白色度の高い顔料塗工層となるので好ましい。また、炭酸カルシウムは、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウムのいずれも使用でき、併用も可能である。なお、インクジェット記録用紙のインク受容層用として好ましい顔料である、無定形シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、ゼオライトなど吸水性に富んだ顔料や微細な顔料を、規定するコッブ吸水度の範囲において、併用してもよい。
顔料の粒子径は、特に限定しないが0.2μm以上10μm以下、好ましくは0.5μm以上5μm以下である。粒子径が大きいと、顔料塗工層の面が粗く、光沢度が低下してしまう。この場合、記録用紙としての光沢感が得られないばかりか、インク受容層の厚みが均一にならず、記録物にムラが発生する傾向にあり、画質が損なわれてしまうこともある。一方、粒子径が小さいと、コッブ吸水度が大きくなる傾向にある。
顔料塗工層を形成する結着剤としては、塗工紙などで使用できる公知の結着剤が例示できるが、コックリング抑制効果に優れるラテックスバインダーを必須成分とする。ラテックスバインダーとしては、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共重合体ラテックス、アクリル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体など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のような各種バインダーが、単独にあるいは2種以上混合して使用される。このなかで、特にアクリル系重合体ラテックス、(ポリ)ウレタン系重合体エマルションは、更に経時における白紙の保存性が良好であるため好ましく選択される。また、結着剤のガラス転移温度は特に限定はないが、ガラス転移温度の低い結着剤が顔料塗工層のコッブ吸水度に調整し易くなるので好ましく、ガラス転移温度が−25〜+35℃程度のものが好ましく使用できる。
なお、本発明の効果を損なわない範囲で、塗液の粘度を調節する、或いは顔料塗工層の保水性を調節する等の目的で、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などの水溶性樹脂バインダーを併用することができる。
顔料と結着剤の配合割合は、その種類にもよるが、一般に顔料100質量部に対し結着剤3〜50質量部、好ましくは5〜40質量部の範囲で調節される。結着剤の配合割合が、過多であるとコッブ吸水度の値が低くなりすぎ、過少であると、コッブ吸水度の値が高くなりすぎ、本発明で使用する特定の範囲のコッブ吸水度を有する塗工紙が得られ難くなる。
顔料塗工層には、撥水剤、サイズ剤、濡れ剤等を用いてコッブ吸水度を調整することもできる。また、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、蛍光染料、着色剤、紫外線吸収剤等の各種助剤が適宜添加される。
顔料塗工層を形成する方法としては、上記成分を含む塗液を公知の塗工方法により塗布するとよい。例えば、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、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、各種公知の塗工装置により塗工するとよい。更に、抄紙機内に設置された塗工装置で塗工(所謂オンマシンコーティング)により形成しても構わない。
顔料塗工層は複数層積層により形成されていることが好ましい。この場合、それぞれの塗工層の配合成分は異なっていてもよい。紙基材の表面に、一旦顔料塗工層を形成することにより、紙基材の凹凸、地合いムラを隠す平滑な面を形成し、再度顔料塗工層を形成することにより、より光沢度およびコッブ吸水度を本発明の範囲に調節し易くなる。
顔料塗工層を複数層形成する場合、インク受容層と接触する層が、カオリンを主成分とする塗工層である場合、得られるインクジェット記録用紙は、光沢性、インク吸収性が優れるため好ましい。特に、塗工紙として、スーパーカレンダーで処理された市販の塗工紙を用いた場合、インク吸収性が劣る傾向にあるが、カオリンを主成分とする塗工層で表面を覆うと、インク吸収性が改善される。カオリンは粒子が細かく扁平(板状)であるという形質的特徴から、塗工層の面の光沢が高いたく、塗工紙の光沢を大きく損なわず、塗工紙の吸水性を補うことができるためと考えられる。該層には、白色度アップのため蛍光増白剤を含有させることも出来る。なお、カオリンを主成分とする塗工層を形成した後の塗工面は、上記コッブ吸水度と75度光沢の両物性値を満足する必要がある。カオリンを主成分とする塗工層を形成する前の塗工面は両物性を満足する必要はないが、満足していることが好ましい。
顔料塗工層の乾燥固形分塗工量には、制限はないが、一般に2〜30g/m2程度であることが好ましく、より好ましくは4〜25g/m2である。さらに好ましくは10〜22g/m2である。塗工量が過少であると、インクジェット記録の際に、インク或いはインクを構成する溶媒がインク受容層及び該塗工層を透過し、紙基材に到達し、コックリングを発生するおそれがあり、塗工量が過多であるとコックリングの抑制効果が飽和するばかりか、インク受容層のひび割れが生じやすくなる傾向にある。
顔料塗工層は、上記コッブ吸水度及び光沢度を満足する塗工層面を有すると良いが、光沢度については、顔料塗工層をスーパーカレンダーやカレンダーにより平滑化処理を行うことが、好適である。カレンダー処理を施すことにより、顔料塗工層の面が平滑化され、光沢度が向上する。顔料塗工層面の75°光沢度が40%以上80%以下になるよう調節すると、インク受容層を形成した場合、インク受容層表面の面質が優れることになる。光沢度が40%未満であっても、インク受容層の塗工量を増やすことにより表面の面質をカバーすることはできるが、インク受容層のひび割れが生じてしまい易い。
支持体の裏面(顔料塗工層、インク受容層を形成しない面)には、表面側へのカールを矯正するためにコート層やラミネート層を設ける、銀塩写真の風合いを付与するためにポリオレフィン樹脂のラミネート層を設けるなど、裏面層を設けることが好ましい。裏面のコート層は、表面の顔料塗工層と同じ処方であってもよい。裏面のラミネート層は、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂のラミネート層が好ましい。また、裏面には、更に、搬送性向上処理、帯電防止処理、ブロッキング防止処理のために、帯電防止剤やブロッキング防止剤などで処理してもよい。裏面の処理は、インク受容層を形成する前でも後でも可能であるが、インク受容層を形成するよりも前に裏面を処理するほうが、インク受容層に傷が生じ難いので好ましい。
「インク受容層」
通常、光沢度を高くするために強い条件でカレンダー処理を行うと、インク受容層の空隙を潰してしまい、インク吸収性を損なってしまう。しかし、上記塗工紙を用い、且つ、特定の材料を用いて架橋させた層に、カレンダー処理を行うと、インク吸収性と光沢感を両立できるのである。本発明のインク受容層は、顔料として比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカを、結着剤として重合度2000〜4500のポリビニルアルコールを用い、更に、インク定着剤を含有し、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥された層を、カレンダー処理して得た層である。以下に、インク受容層について、より具体的に説明する。
通常、光沢度を高くするために強い条件でカレンダー処理を行うと、インク受容層の空隙を潰してしまい、インク吸収性を損なってしまう。しかし、上記塗工紙を用い、且つ、特定の材料を用いて架橋させた層に、カレンダー処理を行うと、インク吸収性と光沢感を両立できるのである。本発明のインク受容層は、顔料として比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカを、結着剤として重合度2000〜4500のポリビニルアルコールを用い、更に、インク定着剤を含有し、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥された層を、カレンダー処理して得た層である。以下に、インク受容層について、より具体的に説明する。
(気相法シリカ)
比表面積が150m2/gより小さい気相法シリカを使用すると、インク受容層の透明性が下がり、染料タイプのインクジェットプリンターで記録を行なった場合、印字濃度が低下してしまう。比表面積が250m2/gより大きい気相法シリカを使用すると、乾燥時の乾燥収縮が大きく、インク受容層のひび割れが生じやすくなる。ひび割れを生じたインク受容層は、光沢性が低下するだけでなく、顔料タイプのインクジェットプリンターで記録を行なった場合、顔料インクがひび割れ部分に集中して浸透してしまうため、印字濃度が低下してしまう。ひび割れ防ぐためには、乾燥条件を緩やかにする方法が通常採用されるが、生産性が悪く、コストが高くなってしまう。本発明では、比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカを使用する。なお、本発明で規定する比表面積は、BET法で求めた値である。
比表面積が150m2/gより小さい気相法シリカを使用すると、インク受容層の透明性が下がり、染料タイプのインクジェットプリンターで記録を行なった場合、印字濃度が低下してしまう。比表面積が250m2/gより大きい気相法シリカを使用すると、乾燥時の乾燥収縮が大きく、インク受容層のひび割れが生じやすくなる。ひび割れを生じたインク受容層は、光沢性が低下するだけでなく、顔料タイプのインクジェットプリンターで記録を行なった場合、顔料インクがひび割れ部分に集中して浸透してしまうため、印字濃度が低下してしまう。ひび割れ防ぐためには、乾燥条件を緩やかにする方法が通常採用されるが、生産性が悪く、コストが高くなってしまう。本発明では、比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカを使用する。なお、本発明で規定する比表面積は、BET法で求めた値である。
無定形シリカは、通常、製造法によって湿式法シリカと気相法(乾式)シリカとに大別される。前記湿式法では、ケイ酸塩の酸分解により活性シリカを生成し、これを適度に重合させ凝集沈降させて含水シリカを得る方法が主流であり、ゲル法シリカ、沈降法シリカ、コロイダルシリカなどがこれらに属する。一方、気相法は、ハロゲン化珪素の高温気相加水分解による方法(火炎加水分解法)、ケイ砂とコークスとを電気炉中でアークによって加熱還元気化し、これを空気で酸化する方法(アーク法)によって無水シリカを得る方法が主流であり、本発明で使用する気相法シリカとは、該気相法によって得られた無水シリカ微粒子を意味する。
気相法シリカは、湿式法シリカと表面のシラノール基の密度、細孔容積などに相違があり、異なった性質を示す。湿式シリカの場合には、微粒子表面におけるシラノール基の密度が5〜8個/nm2で多く、シリカ微粒子が密に凝集(アグリゲート)し易いために細孔径が100nm以下における細孔容積は低めだが、気相法シリカの場合には、微粒子表面におけるシラノール基の密度が2〜3個/nm2と少ないことから、疎な軟凝集(フロキュレート)となって細孔容積が高くなり、その結果、空隙率が高い三次元構造が形成される。
気相法シリカは、平均1次粒子径3nm〜40nmの微細な粒子であるが、極性媒体(例えば水)に分散した場合、二次粒子の分散体となる。本発明では、シリカの分散体の状態で、気相法シリカの平均粒子径を700nmより小さな粒子径に調節することが好ましい。1μmを超えるような平均粒子径の場合、インク受容層の透明度が低下し、記録用紙の光沢性が低下するばかりか、染料タイプのインクジェットプリンターで記録した際に画像濃度が低下する。700nm以下の粒子径に調節するために、たとえば機械的手段で強い力を施す方法、所謂breaking down法(塊状原料を細分化する方法)により製造す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、ナノマイザー等が挙げられる。粒子径を小さくする為に、分級と粉砕とを繰り返して施すことができる。一方、平均粒子径が30nmより小さいと、塗膜にひび割れが生じやすいため30nm〜700nmであることが好ましい。より好ましくは30nm〜500nmである。ここでいう平均粒子径は、気相法シリカの水分散液を、濃度1%に調整し、25℃の条件で、動的光散乱法により求めた数平均二次粒子径である。
(ポリビニルアルコール)
インク受容層には、バインダーとして、重合度2000〜4500のポリビニルアルコールを使用する。本発明では上記特定の顔料塗工層上にインク受容層を形成するため、重合度2000未満のポリビニルアルコールでは塗液のゲル化が不十分であり、また顔料塗工層との塗液の密着性が悪いため、乾燥時に収縮により塗面が割れてしまうという問題が生じる。一方、重合度が4500を超えると、塗液の粘度が高くなりすぎ、塗工不可能となる。なお、重合度2400〜4500のポリビニルアルコールを使用することが好ましい。インク受容層における気相法シリカ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。
インク受容層には、バインダーとして、重合度2000〜4500のポリビニルアルコールを使用する。本発明では上記特定の顔料塗工層上にインク受容層を形成するため、重合度2000未満のポリビニルアルコールでは塗液のゲル化が不十分であり、また顔料塗工層との塗液の密着性が悪いため、乾燥時に収縮により塗面が割れてしまうという問題が生じる。一方、重合度が4500を超えると、塗液の粘度が高くなりすぎ、塗工不可能となる。なお、重合度2400〜4500のポリビニルアルコールを使用することが好ましい。インク受容層における気相法シリカ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。
上記シリカ分散液にポリビニルアルコールを混合する場合、ポリビニルアルコールを予め水溶液にしておくことが好ましい。ポリビニルアルコール水溶液の濃度は、特に限定しないが、インクジェット記録用紙用のインク受容層用塗液として使用する場合、できるだけ高濃度であることが好ましい。インクジェット記録用紙のインク受容層は、記録の際のインク成分、例えばインク用溶媒を十分に吸収する必要があるので、一般の塗被紙に比べ高塗工量となる。その為、塗液としてはできるだけ濃度を高くしないと、乾燥条件を過酷な条件にする必要が生じ、インク受容層のひび割れが発生をしてしまう。ポリビニルアルコール水溶液の濃度としては、5%以上、好ましくは6〜10%程度に調整するとよい。
(インク定着剤)
インク受容層には、記録画像の耐水性や保存性を高めるために、インク定着剤を含有する。インク定着剤の代表例としては、カチオン性化合物が知られている。
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、等が例示できる。これらは単独或いは併用することができる。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。
分子量の上限は特に限定しないが、400000以下のものが選択使用される。塗液の粘度、或いは後で述べるカチオン化シリカ分散液の粘度の点から、100000以下が好ましく、50000以下がより好ましく、30000以下が特に好ましい。
カチオン性高分子としては、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合体、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共重合体が好ましく、中でも、分子量6000以上、15000以下のジメチルジアリルアンモニウムクロライド単独重合物は高濃度のカチオン化シリカ分散液が得られるため好ましい。カチオン性高分子を使用する量は、シリカ100部に対して5〜8部が望ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、カップリング剤の併用も可能である。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。
インク受容層には、記録画像の耐水性や保存性を高めるために、インク定着剤を含有する。インク定着剤の代表例としては、カチオン性化合物が知られている。
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、等が例示できる。これらは単独或いは併用することができる。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。
分子量の上限は特に限定しないが、400000以下のものが選択使用される。塗液の粘度、或いは後で述べるカチオン化シリカ分散液の粘度の点から、100000以下が好ましく、50000以下がより好ましく、30000以下が特に好ましい。
カチオン性高分子としては、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合体、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共重合体が好ましく、中でも、分子量6000以上、15000以下のジメチルジアリルアンモニウムクロライド単独重合物は高濃度のカチオン化シリカ分散液が得られるため好ましい。カチオン性高分子を使用する量は、シリカ100部に対して5〜8部が望ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、カップリング剤の併用も可能である。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。
(カチオン化シリカ)
一般的に、シリカ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(例えば、インク定着剤)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(以下、カチオン化シリカともいう)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る。
一般的に、シリカ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(例えば、インク定着剤)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(以下、カチオン化シリカともいう)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る。
カチオン化シリカの製造方法としては、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、コンチシステム等が用いられる。
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、ナノマイザーが好ましい。なお、粒子径を整える為に、分級と繰り返し粉砕を行なうこともできる。ここでいう平均粒子径は、水分散液を、濃度1%に調整し、25℃の条件で、動的光散乱法により求めた数平均二次粒子径である。
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、ナノマイザーが好ましい。なお、粒子径を整える為に、分級と繰り返し粉砕を行なうこともできる。ここでいう平均粒子径は、水分散液を、濃度1%に調整し、25℃の条件で、動的光散乱法により求めた数平均二次粒子径である。
カチオン化シリカは、18%以上といった高濃度のシリカ分散液を効率よく製造することができ、ひび割れや塗布ムラがなく高い空隙層を有して高インク吸収性を有するインク受容層を得られる。
(インク受容層の形成)
インク受容層は、上記気相法シリカ、ポリビニルアルコール、インク定着剤を含有する塗液を顔料塗工層上に塗工し、乾燥した後、カレンダー処理が施される。
本発明では、乾燥工程においての毛細管収縮力によるひび割れと、カレンダー処理の際のインク受容層の空隙の減少を防ぐため、塗液を塗工後、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥するものである。ハイドロゲルは、インク受容層用塗液を塗布すると同時に、または、インク受容層用塗液を塗布した塗液層の乾燥途中に、該塗液層が減率乾燥速度を示す前に、塗液を架橋又はゲル化させるとよい。ハイドロゲルを形成することにより、一旦、塗液層がセットされた状態とし、その後乾燥されるので、ひび割れを抑止できるとともに、カレンダー処理を施しても空隙の多いポーラスなインク受容層が得られる。なお、ひび割れが発生すると、インクの吸収が不均一になり、記録濃度が異なったり、場合によっては、塗膜が剥がれたりし、また、空隙が少ないインク受容層は、インク吸収性が劣るものとなる。
インク受容層は、上記気相法シリカ、ポリビニルアルコール、インク定着剤を含有する塗液を顔料塗工層上に塗工し、乾燥した後、カレンダー処理が施される。
本発明では、乾燥工程においての毛細管収縮力によるひび割れと、カレンダー処理の際のインク受容層の空隙の減少を防ぐため、塗液を塗工後、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥するものである。ハイドロゲルは、インク受容層用塗液を塗布すると同時に、または、インク受容層用塗液を塗布した塗液層の乾燥途中に、該塗液層が減率乾燥速度を示す前に、塗液を架橋又はゲル化させるとよい。ハイドロゲルを形成することにより、一旦、塗液層がセットされた状態とし、その後乾燥されるので、ひび割れを抑止できるとともに、カレンダー処理を施しても空隙の多いポーラスなインク受容層が得られる。なお、ひび割れが発生すると、インクの吸収が不均一になり、記録濃度が異なったり、場合によっては、塗膜が剥がれたりし、また、空隙が少ないインク受容層は、インク吸収性が劣るものとなる。
ハイドロゲルを形成する方法としては、塗工の直後に、または、塗工された塗液層の乾燥途中であって、該塗液層が減率乾燥速度を示す前に、電子線照射して塗液層をハイドロゲル化させる方法、塗工の直後に、または、塗工された塗液層の乾燥途中であって、該塗液層が減率乾燥速度を示す前に、ポリビニルアルコールに対して架橋性を有する化合物を用いて塗液をハイドロゲル化させる方法が挙げられる。前者は、電子線照射装置が必要となり、コスト高となるので、架橋性を有する化合物を用いる後者の方法が好ましい。
ポリビニルアルコールに対して架橋性を有する化合物としては、グリオキザールなどのアルデヒド系架橋剤、エチレングリコールジグリシジルエーテルなどのエポキシ系架橋剤、ビスビニルスルホニルメチルエーテルなどのビニル系架橋剤、ホウ酸およびホウ砂などのホウ素含有化合物、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、ホウ素含有化合物は、架橋またはゲル化が早く生じるので好ましい。
ホウ素化合物の中でも、ホウ酸又はその塩が特に好ましい。ホウ酸又はその塩としては、硼素原子を中心原子とする酸素酸及びその塩のことを示し、具体的にはオルトホウ酸、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。
ホウ酸又はその塩の使用量は、塗液のシリカやポリビニルアルコールの濃度、pH等により広範に変り得るが、ポリビニルアルコールに対して概ね1〜60質量%、好ましくは5〜40質量%である。
架橋性を有する化合物は、顔料塗工層中に配合しておく、予めインク受容層を塗工する面に塗布・含浸させておき、インク受容層用塗液を塗布する、または、インク受容層用塗液に配合しておき塗布する、または、インク受容層用塗液を塗布後、オーバーコートする等の方法により製造される。特に、顔料塗工層のインク受容層と接触する層に、カオリンを主成分とする層を形成する場合、該層に架橋性を有する化合物を配合することは、インク受容層の塗液が増粘するなどの問題はなく、且つ速やかにハイドロゲル化されるので好ましい。特に、ホウ砂、ホウ酸を用いる場合、この方法が適している。
インク受容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。インク受容層は、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。
なお、インク受容層は、その最上層に、ガラスビーズ、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナなどのコロイド状物質や、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、三酸化二鉄、酸化アンチモン等の高屈折率微粒子を含有する薄層を、本発明の効果を阻害しない範囲で有していてもよい。
インク受容層は、支持体の少なくとも片面に設けられるが、支持体の両面に設けてもよい。インク受容層の塗工には、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。
(カレンダー処理)
本発明は、紙基材の凹凸やボコツキを無くしたコッブ吸水度と光沢度を規定した塗工紙と、2次粒子径が十分に小さい気相法シリカを用い、且つハイドロゲルを形成した状態で乾燥して得たインク受容層と、カレンダー処理を組み合わせることで、インク吸収性と光沢感を両立したインクジェット記録用紙が得られることとなる。カレンダー処理は、グロスカレンダー、ソフトカレンダー、スーパーカレンダー、などの種々のカレンダーを適宜用いることができる。中でも加熱により表面を平滑化する熱カレンダー処理が光沢発現性に優れるため好ましい。おそらく、熱カレンダーの加温処理で、インク受容層のごく表面の樹脂成分のみを軟化させた状態で、平滑化処理を行なうため、インク受容層の空隙がつぶされること無く、高平滑が得られる。また、この時、ごく表面の樹脂成分がインク吸収性を阻害しない範囲で成膜するため、表面強度にも優れたものとなる。このため、熱カレンダー処理を行うと、所望とする光沢性とインクの吸収性の両方を得ることができる。以下に代表例として熱カレンダーによる処理を説明するが、本発明は熱カレンダーに限定されるものではない。
本発明は、紙基材の凹凸やボコツキを無くしたコッブ吸水度と光沢度を規定した塗工紙と、2次粒子径が十分に小さい気相法シリカを用い、且つハイドロゲルを形成した状態で乾燥して得たインク受容層と、カレンダー処理を組み合わせることで、インク吸収性と光沢感を両立したインクジェット記録用紙が得られることとなる。カレンダー処理は、グロスカレンダー、ソフトカレンダー、スーパーカレンダー、などの種々のカレンダーを適宜用いることができる。中でも加熱により表面を平滑化する熱カレンダー処理が光沢発現性に優れるため好ましい。おそらく、熱カレンダーの加温処理で、インク受容層のごく表面の樹脂成分のみを軟化させた状態で、平滑化処理を行なうため、インク受容層の空隙がつぶされること無く、高平滑が得られる。また、この時、ごく表面の樹脂成分がインク吸収性を阻害しない範囲で成膜するため、表面強度にも優れたものとなる。このため、熱カレンダー処理を行うと、所望とする光沢性とインクの吸収性の両方を得ることができる。以下に代表例として熱カレンダーによる処理を説明するが、本発明は熱カレンダーに限定されるものではない。
上記乾燥されたインク受容層の面を、鏡面(平滑な面)を有する金属等の加熱されたロールに当たる様にして、他のロールとの間に通紙し、圧力をかけてカレンダーがけする。この際、他のロールは通常弾性ロールが用いられるが、金属ロール等でも構わない。通紙は1ニップまたは2ニップ以上の複数ニップでも良い。金属ロールは、鋼鉄等のロール表面にニッケル、クロム等をメッキしたものが通常使用される。表面は鏡面光沢を有するように研磨される。弾性ロールとしては、ウール、コットン、パルプ等の繊維を原材料としてシート状にした後、鉄芯にはめ込み高圧をかけ研磨して作製したロール、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の合成樹脂ロール、アラミド繊維ロール等が挙げられる。
弾性ロールの硬度は一般に70〜100(ショアD)程度である。熱カレンダーの鏡面ロールの表面温度は、20℃〜200℃程度、好ましくは20℃〜150℃、より好ましくは20℃〜100℃である。鏡面ロールの表面温度が低いと、光沢の発現性が低下する。鏡面ロールの表面温度が高いと、塗工層の成膜が進み、表面の多孔性が低下し、インクの吸収速度が低下する傾向にある。また、熱カレンダーの鏡面ロールとゴムロールのニップ間の線圧は、10kg/cm〜200kg/cm、好ましくは、10kg/cm〜150kg/cmである。ニップ間の線圧が低いと、より高い光沢が得られず、逆に線圧が高すぎると、光沢の低下、および塗工層が潰されインクの吸収性が低下する。
カレンダーの処理速度、線圧、ニップ数等の操業条件は使用するカレンダーやインクジェット記録用紙の目標坪量、厚みなどにより、良好な操業を行えるように適宜調整して構わない。
弾性ロールの硬度は一般に70〜100(ショアD)程度である。熱カレンダーの鏡面ロールの表面温度は、20℃〜200℃程度、好ましくは20℃〜150℃、より好ましくは20℃〜100℃である。鏡面ロールの表面温度が低いと、光沢の発現性が低下する。鏡面ロールの表面温度が高いと、塗工層の成膜が進み、表面の多孔性が低下し、インクの吸収速度が低下する傾向にある。また、熱カレンダーの鏡面ロールとゴムロールのニップ間の線圧は、10kg/cm〜200kg/cm、好ましくは、10kg/cm〜150kg/cmである。ニップ間の線圧が低いと、より高い光沢が得られず、逆に線圧が高すぎると、光沢の低下、および塗工層が潰されインクの吸収性が低下する。
カレンダーの処理速度、線圧、ニップ数等の操業条件は使用するカレンダーやインクジェット記録用紙の目標坪量、厚みなどにより、良好な操業を行えるように適宜調整して構わない。
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、勿論これらに限定されるものではない。また、例中の部及び%は特に断らない限り、水を除いた固形分の部及び%であり、それぞれ重量部及び重量%を示す。
[支持体A]
「紙基材の形成」
LBKP 90部(フリーネス440ml/csf)、NBKP 10部(フリーネス510ml/csf)からなるパルプスラリー中に、パルプ固形分に対して填料として軽質炭酸カルシウムを紙灰分で10%となるように添加し、さらに内添サイズ剤としてAKDサイズ剤(商品名:サイズパインK−902、荒川化学工業社製)0.05%および硫酸アルミニウム0.5%をそれぞれ添加して紙料を調成した。このように調成された紙料を用いて、ハイブリッドタイプのツインワイヤー抄紙機で抄紙、乾燥を行って成紙(基紙)を得た。次いで、このようにして得られた基紙の両面に2本ロールサイズプレス装置を介して、6%濃度の酸化澱粉糊液(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)を両面固形分換算で1.4g/m2となるように塗布、乾燥して米坪が117g/m2の紙基材を得た。
「紙基材の形成」
LBKP 90部(フリーネス440ml/csf)、NBKP 10部(フリーネス510ml/csf)からなるパルプスラリー中に、パルプ固形分に対して填料として軽質炭酸カルシウムを紙灰分で10%となるように添加し、さらに内添サイズ剤としてAKDサイズ剤(商品名:サイズパインK−902、荒川化学工業社製)0.05%および硫酸アルミニウム0.5%をそれぞれ添加して紙料を調成した。このように調成された紙料を用いて、ハイブリッドタイプのツインワイヤー抄紙機で抄紙、乾燥を行って成紙(基紙)を得た。次いで、このようにして得られた基紙の両面に2本ロールサイズプレス装置を介して、6%濃度の酸化澱粉糊液(商品名:エースA、王子コーンスターチ社製)を両面固形分換算で1.4g/m2となるように塗布、乾燥して米坪が117g/m2の紙基材を得た。
「第1顔料塗工層用塗液の調製」
顔料として平均粒子径が0.8μmの重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、備北粉化工業社製)100質量%からなる顔料スラリーに、顔料100質量部に対して、モノマー比としてアクリロニトリルを17質量%含有し、平均粒子径が125nmのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T−2629M、ジェイエスアール社製)を8部、酸化澱粉糊液(商品名:エースB、王子コーンスターチ社製)を1部、(いずれも固形分換算)および消泡剤、染料などの助剤を添加し、最終的に固形分濃度が64%の塗液を調製した。
顔料として平均粒子径が0.8μmの重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、備北粉化工業社製)100質量%からなる顔料スラリーに、顔料100質量部に対して、モノマー比としてアクリロニトリルを17質量%含有し、平均粒子径が125nmのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:T−2629M、ジェイエスアール社製)を8部、酸化澱粉糊液(商品名:エースB、王子コーンスターチ社製)を1部、(いずれも固形分換算)および消泡剤、染料などの助剤を添加し、最終的に固形分濃度が64%の塗液を調製した。
「第2顔料塗工層用塗液の調製」
平均粒子径0.8μmの重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、備北粉化工業社製)60質量%および平均粒子径0.3μmの微細カオリン(商品名:ミラグロス、エンゲルハード社製:米国)40質量%からなる顔料をコーレス分散機で水中に分散して顔料スラリーを得た。上記の顔料スラリーに、顔料100質量部に対して、モノマー比としてアクリロニトリルを21質量%含有し、平均粒子径が95nmのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:PA2323、日本エイアンドエル社製)11部、酸化澱粉糊液(商品名:エースB、王子コーンスターチ社製)3部、(いずれも固形分換算)および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的に固形分濃度が64%の塗液を調製した。
平均粒子径0.8μmの重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、備北粉化工業社製)60質量%および平均粒子径0.3μmの微細カオリン(商品名:ミラグロス、エンゲルハード社製:米国)40質量%からなる顔料をコーレス分散機で水中に分散して顔料スラリーを得た。上記の顔料スラリーに、顔料100質量部に対して、モノマー比としてアクリロニトリルを21質量%含有し、平均粒子径が95nmのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:PA2323、日本エイアンドエル社製)11部、酸化澱粉糊液(商品名:エースB、王子コーンスターチ社製)3部、(いずれも固形分換算)および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的に固形分濃度が64%の塗液を調製した。
「顔料塗工層の形成」
前記紙基材の両面に、上記第1顔料塗工層用塗液を、片面当りの乾燥重量が10g/m2となるようにブレードコーターを使用して片面ずつの塗工、乾燥を行って第1顔料塗工層を設けた。次いで、上記第2顔料塗工層用塗液を片面当りの乾燥重量が10g/m2となるようにブレードコーターで片面ずつの塗工、乾燥を行って水分が5.0%の片面あたり2層の顔料塗工層を有する塗工紙を得た。このようにして得られた塗工紙をスーパーカレンダー(10ニップ、線圧250kg/cm、400m/分)に通紙して塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は、23.4g/m2であり、75°光沢度は73%、王研式平滑度は400秒であり、これを支持体Aとした。なお、各物性については、下記の方法で測定した。
前記紙基材の両面に、上記第1顔料塗工層用塗液を、片面当りの乾燥重量が10g/m2となるようにブレードコーターを使用して片面ずつの塗工、乾燥を行って第1顔料塗工層を設けた。次いで、上記第2顔料塗工層用塗液を片面当りの乾燥重量が10g/m2となるようにブレードコーターで片面ずつの塗工、乾燥を行って水分が5.0%の片面あたり2層の顔料塗工層を有する塗工紙を得た。このようにして得られた塗工紙をスーパーカレンダー(10ニップ、線圧250kg/cm、400m/分)に通紙して塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は、23.4g/m2であり、75°光沢度は73%、王研式平滑度は400秒であり、これを支持体Aとした。なお、各物性については、下記の方法で測定した。
「コッブ吸水度」
日本工業規格JIS P8140で規定される紙及び板紙−吸水度試験方法−コッブ法において、1m2当たりに吸収された水の質量を測定した。試験面積は100cm2、接触時間は30秒。
日本工業規格JIS P8140で規定される紙及び板紙−吸水度試験方法−コッブ法において、1m2当たりに吸収された水の質量を測定した。試験面積は100cm2、接触時間は30秒。
「75°光沢度の測定」
JIS Z8741の規定に準じ、塗工紙の光沢度を入射角と受光角が75度の条件で測定した。測定器は、村上色彩研究所社製GLOSS METER MODEL GM−26Dを用いた。
JIS Z8741の規定に準じ、塗工紙の光沢度を入射角と受光角が75度の条件で測定した。測定器は、村上色彩研究所社製GLOSS METER MODEL GM−26Dを用いた。
「王研式平滑度」
J.TAPPI No.5b法で規定する王研式透気度平滑度計にて、平滑度を測定した。
J.TAPPI No.5b法で規定する王研式透気度平滑度計にて、平滑度を測定した。
[支持体B]
下記の第2顔料塗工層用塗液を用いた以外は、支持体Aと同様にして塗工紙を得た。なお、塗工紙のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は、20.6g/m2であり、75°光沢度は75%、王研式平滑度は805秒であり、これを支持体Bとした。
「第2顔料塗工層用塗液の調製」
実施例1の第2顔料塗工層用塗液の調製において、平均粒子径0.8μmの重質炭酸カルシウムを60質量%から45質量%に、平均粒子径0.3μmの微細カオリン(商品名:ミラグロス、エンゲルハード社製:米国)を40質量%から55質量%に変更した以外は実施例1と同様にして第2顔料塗工層用塗液を調製した。
下記の第2顔料塗工層用塗液を用いた以外は、支持体Aと同様にして塗工紙を得た。なお、塗工紙のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は、20.6g/m2であり、75°光沢度は75%、王研式平滑度は805秒であり、これを支持体Bとした。
「第2顔料塗工層用塗液の調製」
実施例1の第2顔料塗工層用塗液の調製において、平均粒子径0.8μmの重質炭酸カルシウムを60質量%から45質量%に、平均粒子径0.3μmの微細カオリン(商品名:ミラグロス、エンゲルハード社製:米国)を40質量%から55質量%に変更した以外は実施例1と同様にして第2顔料塗工層用塗液を調製した。
[支持体C]
支持体Cとして、市販塗工紙(王子製紙社製、商品名:OKトップコート+、157.0g/m2)を用いた。支持体Cのインク受容層を形成する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、21.6g/m2であり、75°光沢度は76%、王研式平滑度は4500秒であった。
支持体Cとして、市販塗工紙(王子製紙社製、商品名:OKトップコート+、157.0g/m2)を用いた。支持体Cのインク受容層を形成する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、21.6g/m2であり、75°光沢度は76%、王研式平滑度は4500秒であった。
[支持体D]
支持体Dとして、市販塗工紙(王子製紙社製、商品名:OKウルトラサテン金藤N、209.0g/m2)を用いた。支持体Dのインク受容層を塗布する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、15.6g/m2であり、75°光沢度は44%、王研式平滑度は2100秒であった。
支持体Dとして、市販塗工紙(王子製紙社製、商品名:OKウルトラサテン金藤N、209.0g/m2)を用いた。支持体Dのインク受容層を塗布する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、15.6g/m2であり、75°光沢度は44%、王研式平滑度は2100秒であった。
[支持体E]
支持体Eとして、米坪が160g/m2のポリオレフィン樹脂被覆紙を用いた。インク受容層を塗布するポリオレフィン樹脂被覆紙面のコッブ吸水度(30秒値)は、0g/m2であり、75°光沢度は81.5%、王研式平滑度は8500秒であった。
支持体Eとして、米坪が160g/m2のポリオレフィン樹脂被覆紙を用いた。インク受容層を塗布するポリオレフィン樹脂被覆紙面のコッブ吸水度(30秒値)は、0g/m2であり、75°光沢度は81.5%、王研式平滑度は8500秒であった。
[支持体F]
支持体Aにおいて、第2顔料塗工層用塗液を下記のように調製した以外は支持体Aと同様にして塗工紙を得た。なお、塗工紙のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は、35.2g/m2であり、75°光沢度は53%、王研式平滑度は80秒であり、これを支持体Fとした。
「第2塗工層用塗液の調製」
平均粒子径0.8μmの重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、備北粉化工業社製)60質量%および平均粒子径0.3μmの微細カオリン(商品名:ミラグロス、エンゲルハード社製:米国)40質量%からなる顔料をコーレス分散機で水中に分散して顔料スラリーを得た。上記の顔料スラリーに、顔料100質量部に対して、バインダーとして重合度500、ケン化度98.5%のポリビニルアルコール(商品名:PVA105、クラレ社製)11部、酸化澱粉糊液(商品名:エースB、王子コーンスターチ社製)3部、(いずれも固形分換算)および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的に固形分濃度が30%の塗液を調製した。
支持体Aにおいて、第2顔料塗工層用塗液を下記のように調製した以外は支持体Aと同様にして塗工紙を得た。なお、塗工紙のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は、35.2g/m2であり、75°光沢度は53%、王研式平滑度は80秒であり、これを支持体Fとした。
「第2塗工層用塗液の調製」
平均粒子径0.8μmの重質炭酸カルシウム(商品名:ハイドロカーブ90、備北粉化工業社製)60質量%および平均粒子径0.3μmの微細カオリン(商品名:ミラグロス、エンゲルハード社製:米国)40質量%からなる顔料をコーレス分散機で水中に分散して顔料スラリーを得た。上記の顔料スラリーに、顔料100質量部に対して、バインダーとして重合度500、ケン化度98.5%のポリビニルアルコール(商品名:PVA105、クラレ社製)11部、酸化澱粉糊液(商品名:エースB、王子コーンスターチ社製)3部、(いずれも固形分換算)および消泡剤、染料などの助剤を添加して、最終的に固形分濃度が30%の塗液を調製した。
[支持体G]
支持体Gとして、市販塗工紙(王子製紙社製、商品名:ニューエイジ、157.0g/m2)を用いた。支持体Gのインク受容層を形成する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、36.0g/m2であり、75°光沢度は17%、王研式平滑度は66秒であった。
支持体Gとして、市販塗工紙(王子製紙社製、商品名:ニューエイジ、157.0g/m2)を用いた。支持体Gのインク受容層を形成する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、36.0g/m2であり、75°光沢度は17%、王研式平滑度は66秒であった。
[支持体H]
焼成カオリン10部を、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP:ろ水度440mlCSF)100部に添加し、カチオン澱粉1.0部、ロジン系サイズ剤0.7部、硫酸バンド2.0部添加し、十分に混合して抄紙原料とし、長網多筒式抄紙機を用いて抄紙し、水分を10%まで乾燥させ、サイズプレスで酸化澱粉の7%水溶液を両面あたり4g/m2塗布、乾燥し、水分5.0%まで乾燥させて坪量160g/m2、の紙支持体(塗工層無し)を得た。
なお、紙支持体のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は46.3g/m2であり、75°光沢度は15%、王研式平滑度は8秒であり、これを支持体Hとした。
焼成カオリン10部を、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP:ろ水度440mlCSF)100部に添加し、カチオン澱粉1.0部、ロジン系サイズ剤0.7部、硫酸バンド2.0部添加し、十分に混合して抄紙原料とし、長網多筒式抄紙機を用いて抄紙し、水分を10%まで乾燥させ、サイズプレスで酸化澱粉の7%水溶液を両面あたり4g/m2塗布、乾燥し、水分5.0%まで乾燥させて坪量160g/m2、の紙支持体(塗工層無し)を得た。
なお、紙支持体のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は46.3g/m2であり、75°光沢度は15%、王研式平滑度は8秒であり、これを支持体Hとした。
[支持体I]
「表面顔料塗工層用塗液の調製」
市販分散剤(東亞合成社製、商品名:アロンT−50)0.2部含有水溶液に、顔料として、白色度90%、粒子径2μm以下の粒子が97%を含有するカオリン(イメリスミネラルズ・ジャパン社製、商品名:Contour Xtreme)100部を添加して分散し、カオリンのスラリーを調製した。平均粒子径が110nmのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:PT1051、日本ゼオン社製、Tg=10℃)を10部、ホウ酸5部、ホウ砂5部および消泡剤、染料などの助剤を添加し、最終的に固形分濃度が40%の下塗り層用塗液を調製した。
「表面顔料塗工層用塗液の調製」
市販分散剤(東亞合成社製、商品名:アロンT−50)0.2部含有水溶液に、顔料として、白色度90%、粒子径2μm以下の粒子が97%を含有するカオリン(イメリスミネラルズ・ジャパン社製、商品名:Contour Xtreme)100部を添加して分散し、カオリンのスラリーを調製した。平均粒子径が110nmのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:PT1051、日本ゼオン社製、Tg=10℃)を10部、ホウ酸5部、ホウ砂5部および消泡剤、染料などの助剤を添加し、最終的に固形分濃度が40%の下塗り層用塗液を調製した。
「表面顔料塗工層の形成」
上記支持体Aの第2顔料塗工層上に、更に上記表面顔料塗工層用塗液を、乾燥重量が3g/m2となるようにバーコーターを使用して塗工、乾燥を行って表面顔料塗工層を設け、塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する塗工紙面のコッブ吸水度(30秒値)は、24.2g/m2であり、75°光沢度は75%、王研式平滑度は350秒であり、これを支持体Iとした。
上記支持体Aの第2顔料塗工層上に、更に上記表面顔料塗工層用塗液を、乾燥重量が3g/m2となるようにバーコーターを使用して塗工、乾燥を行って表面顔料塗工層を設け、塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する塗工紙面のコッブ吸水度(30秒値)は、24.2g/m2であり、75°光沢度は75%、王研式平滑度は350秒であり、これを支持体Iとした。
[支持体J]
支持体Iにおいて、支持体Aを支持体Cに変更した以外は、支持体Iと同様にして塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する塗工紙面のコッブ吸水度(30秒値)は、22.2g/m2であり、75°光沢度は79%、王研式平滑度は4300秒であり、これを支持体Jとした。
支持体Iにおいて、支持体Aを支持体Cに変更した以外は、支持体Iと同様にして塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する塗工紙面のコッブ吸水度(30秒値)は、22.2g/m2であり、75°光沢度は79%、王研式平滑度は4300秒であり、これを支持体Jとした。
[支持体K]
支持体Iにおいて、支持体Aを支持体Gに変更した以外は、支持体Iと同様にして塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は、37.0g/m2であり、75°光沢度は50%、王研式平滑度は200秒であり、これを支持体Kとした。
支持体Iにおいて、支持体Aを支持体Gに変更した以外は、支持体Iと同様にして塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する面のコッブ吸水度(30秒値)は、37.0g/m2であり、75°光沢度は50%、王研式平滑度は200秒であり、これを支持体Kとした。
[支持体L]
「表面顔料塗工層用塗液の調製」
市販分散剤(東亞合成社製、商品名:アロンT−50)0.2部含有水溶液に、顔料として、白色度90%、平均粒子径0.7μm、細孔容積0.2ml/gのカオリン(エンゲルハード社製、商品名:URTLA WHITE90)100部を添加して分散し、カオリンのスラリーを調製した。平均粒子径が110nmのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:PT1051、日本ゼオン社製、Tg=10℃)を50部、ホウ酸5部、ホウ砂5部および消泡剤、染料などの助剤を添加し、最終的に固形分濃度が40%の表面顔料塗工層用塗液を調製した。
「表面顔料塗工層用塗液の調製」
市販分散剤(東亞合成社製、商品名:アロンT−50)0.2部含有水溶液に、顔料として、白色度90%、平均粒子径0.7μm、細孔容積0.2ml/gのカオリン(エンゲルハード社製、商品名:URTLA WHITE90)100部を添加して分散し、カオリンのスラリーを調製した。平均粒子径が110nmのスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:PT1051、日本ゼオン社製、Tg=10℃)を50部、ホウ酸5部、ホウ砂5部および消泡剤、染料などの助剤を添加し、最終的に固形分濃度が40%の表面顔料塗工層用塗液を調製した。
「表面顔料塗工層の形成」
上記支持体Cの顔料塗工層上に、更に上記表面顔料塗工層用塗液を、乾燥重量が5g/m2となるようにバーコーターを使用して塗工、乾燥を行って表面顔料塗工層を設け、塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する塗工紙面のコッブ吸水度(30秒値)は、8.8g/m2であり、75°光沢度は79%、王研式平滑度は6500秒であり、これを支持体Lとした。
上記支持体Cの顔料塗工層上に、更に上記表面顔料塗工層用塗液を、乾燥重量が5g/m2となるようにバーコーターを使用して塗工、乾燥を行って表面顔料塗工層を設け、塗工紙を得た。
この塗工紙のインク受容層を塗布する塗工紙面のコッブ吸水度(30秒値)は、8.8g/m2であり、75°光沢度は79%、王研式平滑度は6500秒であり、これを支持体Lとした。
[支持体M]
支持体Mとして、市販塗工紙(王子製紙社製、商品名:サテン金藤N、157.0g/m2)を用いた。支持体Mのインク受容層を形成する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、18.6g/m2であり、75°光沢度は38%、王研式平滑度は288秒であった。
支持体Mとして、市販塗工紙(王子製紙社製、商品名:サテン金藤N、157.0g/m2)を用いた。支持体Mのインク受容層を形成する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、18.6g/m2であり、75°光沢度は38%、王研式平滑度は288秒であった。
[支持体N]
支持体Nとして、市販キャストコート紙(王子製紙社製、商品名:ミラーコート・プラチナ、157.0g/m2)を用いた。支持体Nのインク受容層を形成する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、10.5g/m2であり、75°光沢度は92.1%、王研式平滑度は9000秒であった。
支持体Nとして、市販キャストコート紙(王子製紙社製、商品名:ミラーコート・プラチナ、157.0g/m2)を用いた。支持体Nのインク受容層を形成する面は、白色顔料とラテックスバインダーを含む顔料塗工層であり、コッブ吸水度(30秒値)は、10.5g/m2であり、75°光沢度は92.1%、王研式平滑度は9000秒であった。
実施例1
「シリカ微粒子分散液の調製」
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A200、比表面積200m2/g)を用い、ホモミキサーにより分散した後、平均二次粒子径が800nmになるまで高速流衝突型ホモジナイザーで粉砕分散し、20質量%のシリカ微粒子分散液を調製した。
「シリカ微粒子分散液の調製」
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A200、比表面積200m2/g)を用い、ホモミキサーにより分散した後、平均二次粒子径が800nmになるまで高速流衝突型ホモジナイザーで粉砕分散し、20質量%のシリカ微粒子分散液を調製した。
「カチオン性化合物−シリカ複合粒子分散液の調製」
上記シリカ微粒子分散液100質量部に対し、インク定着剤としてカチオン性化合物であるジメチルジアリルアンモニウムクロライドホモポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名:シャロールDC902P、分子量:9000)6質量部を添加し、高速流衝突型ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.15μmの20質量%のカチオン性化合物−シリカ複合粒子分散液を調製した。
上記シリカ微粒子分散液100質量部に対し、インク定着剤としてカチオン性化合物であるジメチルジアリルアンモニウムクロライドホモポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名:シャロールDC902P、分子量:9000)6質量部を添加し、高速流衝突型ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.15μmの20質量%のカチオン性化合物−シリカ複合粒子分散液を調製した。
「インク受容層用塗液の調製」
微細顔料として、上記カチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸2質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:15質量%)を調製した。
微細顔料として、上記カチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸2質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:15質量%)を調製した。
「インク受容層の形成」
支持体Aの塗工層面に、上記組成のインク受容層用塗液を塗工すると、該塗液層は直ちにハイドロゲル化をし、該塗液層を乾燥機で乾燥し、次いで、下記に示す条件の金属ロールと樹脂ロールからなるカレンダー装置を用いて、インク定着層が金属ロールに接触するように1ニップでカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を得た。インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
支持体Aの塗工層面に、上記組成のインク受容層用塗液を塗工すると、該塗液層は直ちにハイドロゲル化をし、該塗液層を乾燥機で乾燥し、次いで、下記に示す条件の金属ロールと樹脂ロールからなるカレンダー装置を用いて、インク定着層が金属ロールに接触するように1ニップでカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を得た。インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :60℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :70kg/cm
速度 :200m/min
金属ロールの表面温度 :60℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :70kg/cm
速度 :200m/min
実施例2
実施例1において、支持体Aを支持体B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において、支持体Aを支持体B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において、支持体Aを支持体C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において、支持体Aを支持体C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4
実施例1において、支持体Aを支持体D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において、支持体Aを支持体D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5
カレンダー処理を下記の条件で行った以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :40℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :50kg/cm
速度 :200m/min
カレンダー処理を下記の条件で行った以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :40℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :50kg/cm
速度 :200m/min
実施例6
「インク受容層用塗液の調製」
微細顔料として、上記カチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸1質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:15質量%)を調製した。
「インク受容層用塗液の調製」
微細顔料として、上記カチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸1質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:15質量%)を調製した。
「インク受容層の形成」
支持体Cを用い、まず、8%硼砂水溶液を塗布した後、上記組成のインク受容層用塗液を塗工してハイドロゲル化させ、引き続きこのハイドロゲル化した塗液層を、乾燥機で乾燥し、次いで、下記に示す条件の金属ロールと樹脂ロールからなるカレンダー装置を用いて、インク定着層が金属ロールに接触するように1ニップでカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を作製した。なお、インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :50℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :70kg/cm
速度 :200m/min
支持体Cを用い、まず、8%硼砂水溶液を塗布した後、上記組成のインク受容層用塗液を塗工してハイドロゲル化させ、引き続きこのハイドロゲル化した塗液層を、乾燥機で乾燥し、次いで、下記に示す条件の金属ロールと樹脂ロールからなるカレンダー装置を用いて、インク定着層が金属ロールに接触するように1ニップでカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を作製した。なお、インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :50℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :70kg/cm
速度 :200m/min
実施例7
「カチオン化シリカ微粒子分散液の調製」
液温30℃、816重量部の脱イオン水を密閉式ミキサー(アシザワ・ファインテック株式会社製,マスターミックス)に投入し、回転数2000rpmで攪拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業製、商品名:KBM−603)17.6重量部を投入した。10分間攪拌後、続いて20%に希釈したL−乳酸(昭和化工株式会社製、商品名:90%発酵乳酸)43重量部を投入した。10分間攪拌後、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A200、比表面積200m2/g)200重量部を、少量ずつ80分かけて吸引投入した。回転数も徐々に高くして最終的に4000rpmで攪拌した。シリカ投入後、120分間4000rpmで攪拌させ、シリカの表面を改変させた。pH6.1、粘度30mPa・s、平均二次粒子径0.20μm以下の20質量%シリカ分散液を調製した。
「カチオン化シリカ微粒子分散液の調製」
液温30℃、816重量部の脱イオン水を密閉式ミキサー(アシザワ・ファインテック株式会社製,マスターミックス)に投入し、回転数2000rpmで攪拌しながら、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業製、商品名:KBM−603)17.6重量部を投入した。10分間攪拌後、続いて20%に希釈したL−乳酸(昭和化工株式会社製、商品名:90%発酵乳酸)43重量部を投入した。10分間攪拌後、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A200、比表面積200m2/g)200重量部を、少量ずつ80分かけて吸引投入した。回転数も徐々に高くして最終的に4000rpmで攪拌した。シリカ投入後、120分間4000rpmで攪拌させ、シリカの表面を改変させた。pH6.1、粘度30mPa・s、平均二次粒子径0.20μm以下の20質量%シリカ分散液を調製した。
「インク受容層用塗液の調製」
微細顔料として、上記カチオン化シリカ微粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸2質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:15質量%)を調製した。
微細顔料として、上記カチオン化シリカ微粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸2質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:15質量%)を調製した。
[インク受容層の形成]
支持体Cを用い、上記組成のインク受容層用塗液を塗工し、ハイドロゲル化した塗液層を、乾燥機で乾燥し、次いで、下記に示す条件の金属ロールと樹脂ロールからなるカレンダー装置を用いて、インク定着層が金属ロールに接触するように1ニップでカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を得た。なお、インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
支持体Cを用い、上記組成のインク受容層用塗液を塗工し、ハイドロゲル化した塗液層を、乾燥機で乾燥し、次いで、下記に示す条件の金属ロールと樹脂ロールからなるカレンダー装置を用いて、インク定着層が金属ロールに接触するように1ニップでカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を得た。なお、インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :50℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :50kg/cm
速度 :200m/min
金属ロールの表面温度 :50℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :50kg/cm
速度 :200m/min
比較例1
支持体Eを用い、実施例1と同様にして、インク受容層を形成し、下記の条件でカレンダー処理を行ない、比較例1のインクジェット記録用紙を得た。但し、インク受容層の乾燥塗工量は18g/m2とした。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :50℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :50kg/cm
速度 :200m/min
支持体Eを用い、実施例1と同様にして、インク受容層を形成し、下記の条件でカレンダー処理を行ない、比較例1のインクジェット記録用紙を得た。但し、インク受容層の乾燥塗工量は18g/m2とした。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :50℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :50kg/cm
速度 :200m/min
比較例2
比較例1において、インク受容層の乾燥塗工量を12g/m2に変更した以外、比較例1と同様にインクジェット記録用紙を製造した。
比較例1において、インク受容層の乾燥塗工量を12g/m2に変更した以外、比較例1と同様にインクジェット記録用紙を製造した。
比較例3
「インク受容層用塗液の調製」
実施例1のインク受容層用塗液の調製において、ホウ酸を添加しなかった以外は実施例1と同様にして、インク受容層用塗液を調製した。
「インク受容層用塗液の調製」
実施例1のインク受容層用塗液の調製において、ホウ酸を添加しなかった以外は実施例1と同様にして、インク受容層用塗液を調製した。
「インク受容層の形成」
支持体Cに、上記組成のインク受容層用塗液を塗工し、乾燥機で乾燥し、次いで、実施例1と同じ条件でカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を作製した。なお、インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
支持体Cに、上記組成のインク受容層用塗液を塗工し、乾燥機で乾燥し、次いで、実施例1と同じ条件でカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を作製した。なお、インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
比較例4
実施例1において、支持体Aを支持体F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において、支持体Aを支持体F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5
実施例1において、支持体Aを支持体G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において、支持体Aを支持体G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6
実施例1において、支持体Aを支持体H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において、支持体Aを支持体H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7
「シリカ微粒子分散液の調製」
(a)活性ケイ酸水溶液の調製
SiO2濃度:30質量%、SiO2/Na2Oモル比3.1のケイ酸ソーダ溶液(トクヤマ社製、商品名:三号珪酸ソーダ)に蒸留水を混合し、SiO2濃度:4.0質量%の希ケイ酸ソーダ水溶液を調製した。この水溶液を、水素型陽イオン交換樹脂(三菱化学社製、商品名:ダイヤイオンSK−1BH)が充填されたカラムに通じて活性ケイ酸水溶液を調製した。得られた活性ケイ酸水溶液中のSiO2濃度は4.0質量%、pHは2.9であった。また、Na2O換算濃度は0.1質量%以下であった。
「シリカ微粒子分散液の調製」
(a)活性ケイ酸水溶液の調製
SiO2濃度:30質量%、SiO2/Na2Oモル比3.1のケイ酸ソーダ溶液(トクヤマ社製、商品名:三号珪酸ソーダ)に蒸留水を混合し、SiO2濃度:4.0質量%の希ケイ酸ソーダ水溶液を調製した。この水溶液を、水素型陽イオン交換樹脂(三菱化学社製、商品名:ダイヤイオンSK−1BH)が充填されたカラムに通じて活性ケイ酸水溶液を調製した。得られた活性ケイ酸水溶液中のSiO2濃度は4.0質量%、pHは2.9であった。また、Na2O換算濃度は0.1質量%以下であった。
(b)シード液の調製
還流器、攪拌機、温度計を備えた5リットルのガラス製反応容器中で、500gの蒸留水を100℃に加温した。この熱水を100℃に保ちながら、上記の活性ケイ酸水溶液を1.5g/分の速度で合計450g添加し、シード液を調製した。
還流器、攪拌機、温度計を備えた5リットルのガラス製反応容器中で、500gの蒸留水を100℃に加温した。この熱水を100℃に保ちながら、上記の活性ケイ酸水溶液を1.5g/分の速度で合計450g添加し、シード液を調製した。
(c)シリカ微粒子分散液の調製
上記のガラス製反応容器中で、950gの上記シード液に対しアンモニア0.015モルを添加して安定化し、100℃に加温した。このシード液に対して、上記の活性ケイ酸水溶液合計550gを、1.5g/分の速度で添加した。活性ケイ酸の添加終了後、そのまま溶液を100℃に保って9時間加熱還流を行い、シリカ微粒子分散液を得た。この分散液をエバポレーターにて濃縮し、10質量%のシリカ微粒子分散液を調製した。
このシリカの粒子径は0.1μmであった。
上記のガラス製反応容器中で、950gの上記シード液に対しアンモニア0.015モルを添加して安定化し、100℃に加温した。このシード液に対して、上記の活性ケイ酸水溶液合計550gを、1.5g/分の速度で添加した。活性ケイ酸の添加終了後、そのまま溶液を100℃に保って9時間加熱還流を行い、シリカ微粒子分散液を得た。この分散液をエバポレーターにて濃縮し、10質量%のシリカ微粒子分散液を調製した。
このシリカの粒子径は0.1μmであった。
「カチオン性化合物による処理」
このシリカ微粒子分散液100質量部に対し、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドホモポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名:シャロールDC902P、分子量:9000)6質量部を添加し、高速流衝突型ホモジナイザーで更に分散し、平均二次粒子径が0.15μmの20質量%のカチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液を調製した。この複合粒子のBETによる細孔容積は0.4ml/gであった。
このシリカ微粒子分散液100質量部に対し、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドホモポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名:シャロールDC902P、分子量:9000)6質量部を添加し、高速流衝突型ホモジナイザーで更に分散し、平均二次粒子径が0.15μmの20質量%のカチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液を調製した。この複合粒子のBETによる細孔容積は0.4ml/gであった。
「インク受容層用塗液の調製」
微細顔料として、上記カチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸2質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:15質量%)を調製した。
微細顔料として、上記カチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸2質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:15質量%)を調製した。
[インクジェット記録用紙の製造]
支持体Cを用い、上記組成のインク受容層用塗液を塗工して、インク受容層を形成し、下記の条件でカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を得た。インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
支持体Cを用い、上記組成のインク受容層用塗液を塗工して、インク受容層を形成し、下記の条件でカレンダー処理を行ない、インクジェット記録用紙を得た。インク受容層の乾燥塗工量は12g/m2であった。
[カレンダー条件]
金属ロールの表面温度 :50℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :50kg/cm
速度 :200m/min
金属ロールの表面温度 :50℃
合成樹脂ロールの表面硬度 :Hsd90
線圧 :50kg/cm
速度 :200m/min
比較例8
「シリカ微粒子分散液の調製」
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、比表面積300m2/g)を用い、ホモミキサーにより分散した後、平均粒子径が800nmになるまで高速流衝突型ホモジナイザーで粉砕分散し、12質量%のシリカ微粒子分散液を調製した。
「シリカ微粒子分散液の調製」
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、比表面積300m2/g)を用い、ホモミキサーにより分散した後、平均粒子径が800nmになるまで高速流衝突型ホモジナイザーで粉砕分散し、12質量%のシリカ微粒子分散液を調製した。
「カチオン性化合物による処理」
このシリカ微粒子分散液100質量部に対し、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドホモポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名:シャロールDC902P、分子量:9000)6質量部を添加し、高速流衝突型ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.12μmの12質量%のカチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液を調製した。
このシリカ微粒子分散液100質量部に対し、ジメチルジアリルアンモニウムクロライドホモポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名:シャロールDC902P、分子量:9000)6質量部を添加し、高速流衝突型ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.12μmの12質量%のカチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液を調製した。
「インク受容層用塗液の調製」
微細顔料として、上記カチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸2質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:11質量%)を調製した。
微細顔料として、上記カチオン性高分子−シリカ複合粒子分散液100質量部(固形分)に、ホウ酸2質量部、バインダーとして重合度3500、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部と、分散剤(東亜合成社製、商品名:アロンSD−10)0.05質量部とを水中で混合して水分散液(濃度:11質量%)を調製した。
「インク受容層の形成」
支持体Cに、上記組成のインク受容層用塗液を塗工して塗液層を、乾燥機で乾燥したところ、表面一面ひび割れが生じたインク受容層となった。
支持体Cに、上記組成のインク受容層用塗液を塗工して塗液層を、乾燥機で乾燥したところ、表面一面ひび割れが生じたインク受容層となった。
比較例9
実施例1において、下記のようにカチオン性化合物−シリカ複合粒子分散液を調製した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
「シリカ微粒子分散液の調製」
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A130、比表面積130m2/g)を用い、ホモミキサーにより分散した後、平均粒子径が950nmになるまで高速流衝突型ホモジナイザーで粉砕分散し、20質量%のシリカ微粒子分散液を調製した。
実施例1において、下記のようにカチオン性化合物−シリカ複合粒子分散液を調製した以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
「シリカ微粒子分散液の調製」
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A130、比表面積130m2/g)を用い、ホモミキサーにより分散した後、平均粒子径が950nmになるまで高速流衝突型ホモジナイザーで粉砕分散し、20質量%のシリカ微粒子分散液を調製した。
「カチオン性化合物−シリカ複合粒子分散液の調製」
上記シリカ微粒子分散液100質量部に対し、インク定着剤としてカチオン性化合物であるジメチルジアリルアンモニウムクロライドホモポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名:シャロールDC902P、分子量:9000)6質量部を添加し、高速流衝突型ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.30μmの20質量%のカチオン性化合物−シリカ複合粒子分散液を調製した。
上記シリカ微粒子分散液100質量部に対し、インク定着剤としてカチオン性化合物であるジメチルジアリルアンモニウムクロライドホモポリマー(第一工業製薬(株)製、商品名:シャロールDC902P、分子量:9000)6質量部を添加し、高速流衝突型ホモジナイザーで更に分散し、平均粒子径が0.30μmの20質量%のカチオン性化合物−シリカ複合粒子分散液を調製した。
比較例10
実施例1のインク受容層用塗液の調製において、バインダーとして重合度1700、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部を用いた以外は実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例1のインク受容層用塗液の調製において、バインダーとして重合度1700、ケン化度88.5%のポリビニルアルコール15質量部を用いた以外は実施例1と同様にしてインクジェット記録用紙を得た。
実施例8
実施例1において、支持体Aを支持体I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9
実施例1において、支持体Aを支持体J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において、支持体Aを支持体I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9
実施例1において、支持体Aを支持体J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11
実施例1において、支持体Aを支持体K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において、支持体Aを支持体K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12
実施例1において、支持体Aを支持体L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において、支持体Aを支持体L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13
実施例1において、支持体Aを支持体M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において、支持体Aを支持体M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14
実施例1において、支持体Aを支持体N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において、支持体Aを支持体N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。
[評価]
得られたインクジェット記録用紙のインク吸収性、画像の色濃度(染料インク、顔料インク)、写像性、光沢感、にじみ、耐コックリング適性を下記に示す方法で評価した。尚、評価には染料インクジェットプリンター(EPSON社製、商標:PM−G820、印字モード:EPSON写真用紙 きれいモード)を使用した。評価結果を表1に示す。
得られたインクジェット記録用紙のインク吸収性、画像の色濃度(染料インク、顔料インク)、写像性、光沢感、にじみ、耐コックリング適性を下記に示す方法で評価した。尚、評価には染料インクジェットプリンター(EPSON社製、商標:PM−G820、印字モード:EPSON写真用紙 きれいモード)を使用した。評価結果を表1に示す。
「インク吸収性」
供試された記録用紙にグリーン色インクをベタ印字し、ベタ印字画像中に斑があるかどうかを目視で観察し、下記の4段階に評価した。印字斑は、先に打ち込まれたインクが、完全にインクジェット記録用紙の塗工層に完全に吸収されないうちに次のインクが飛来して表面で重なった場合に生ずる現象であり、インク吸収速度が遅くなると、顕著に表れる。
◎:印字斑は、全く見られない。
○:印字斑は、多少あるが、実用上問題がない。
△:印字斑が多く見られ、実用性が低い。
×:印字斑がひどく、実用性が低い。
供試された記録用紙にグリーン色インクをベタ印字し、ベタ印字画像中に斑があるかどうかを目視で観察し、下記の4段階に評価した。印字斑は、先に打ち込まれたインクが、完全にインクジェット記録用紙の塗工層に完全に吸収されないうちに次のインクが飛来して表面で重なった場合に生ずる現象であり、インク吸収速度が遅くなると、顕著に表れる。
◎:印字斑は、全く見られない。
○:印字斑は、多少あるが、実用上問題がない。
△:印字斑が多く見られ、実用性が低い。
×:印字斑がひどく、実用性が低い。
「記録画像の色濃度」
染料インクの評価として、染料インクジェットプリンター(EPSON社製、商標:PM−G820、印字モード:EPSON写真用紙 きれいモード)を用いた。
顔料インクの評価として、顔料インクジェットプリンター(EPSON社製、商標:PX−G930、印字モード:EPSON写真用紙 標準モード 色補正なし)を用いた。
各色インク、及び重色部をベタ印字し、その色濃度をマクベス反射濃度計(モデル:Macbeth RD−920、マクベス社製)にて測定した。その中で、色濃度の差が現れやすい黒インクの濃度で、評価を行なった。
染料インクの評価として、染料インクジェットプリンター(EPSON社製、商標:PM−G820、印字モード:EPSON写真用紙 きれいモード)を用いた。
顔料インクの評価として、顔料インクジェットプリンター(EPSON社製、商標:PX−G930、印字モード:EPSON写真用紙 標準モード 色補正なし)を用いた。
各色インク、及び重色部をベタ印字し、その色濃度をマクベス反射濃度計(モデル:Macbeth RD−920、マクベス社製)にて測定した。その中で、色濃度の差が現れやすい黒インクの濃度で、評価を行なった。
「写像性」
写像性は表面平滑性の指標である。本発明の写像性は写像性解析装置DIAS(Quality Engineering Associates,Inc.社製)を用いて測定した。
DIAS測定技術の基本概念は表面に鋭利なエッジを投影し、CCDなどの面または線ソリッドステート・センサーを用いてその反射像を捉えることである。このデジタル画像からエッジ拡散係数を求め、エッジ拡散係数から微分関数によってライン拡散関数(LSF)が求められ、写像性の指標となる。LSFの中高点の幅およびその逆数は優れた写像性指標となる。中高点bの幅はぼやけ度として表され、その逆数はシャープ度としてmm−1で表される。シャープ度が高いほど表面写像性(平滑性)が高い。
写像性は表面平滑性の指標である。本発明の写像性は写像性解析装置DIAS(Quality Engineering Associates,Inc.社製)を用いて測定した。
DIAS測定技術の基本概念は表面に鋭利なエッジを投影し、CCDなどの面または線ソリッドステート・センサーを用いてその反射像を捉えることである。このデジタル画像からエッジ拡散係数を求め、エッジ拡散係数から微分関数によってライン拡散関数(LSF)が求められ、写像性の指標となる。LSFの中高点の幅およびその逆数は優れた写像性指標となる。中高点bの幅はぼやけ度として表され、その逆数はシャープ度としてmm−1で表される。シャープ度が高いほど表面写像性(平滑性)が高い。
「光沢感」
供試された記録用紙に、ISO−400の画像(「高精細カラーディジタル標準画像データISO/JIS−SCID」、p13、画像名称:果物かご)を印刷し、画像を、記録用紙表面に対して傾斜している角度から目視し、下記の5段階に評価した。
5:銀塩写真と同レベルの光沢感がある。
4:銀塩写真より若干劣るが、充分な光沢感がある。
3:銀塩写真には光沢感が足りないが、グロスタイプのアート紙(商品名:SA金藤N,王子製紙製)並の光沢感を有する。
2:マットタイプのインクジェット記録用紙より光沢感は高めの感があるが、グロスタイプのアート紙(商品名:SA金藤N,王子製紙製)に至らない光沢感。
1:マットに近い光沢感。
供試された記録用紙に、ISO−400の画像(「高精細カラーディジタル標準画像データISO/JIS−SCID」、p13、画像名称:果物かご)を印刷し、画像を、記録用紙表面に対して傾斜している角度から目視し、下記の5段階に評価した。
5:銀塩写真と同レベルの光沢感がある。
4:銀塩写真より若干劣るが、充分な光沢感がある。
3:銀塩写真には光沢感が足りないが、グロスタイプのアート紙(商品名:SA金藤N,王子製紙製)並の光沢感を有する。
2:マットタイプのインクジェット記録用紙より光沢感は高めの感があるが、グロスタイプのアート紙(商品名:SA金藤N,王子製紙製)に至らない光沢感。
1:マットに近い光沢感。
「印字伸び率(コックリング)」
A4のインクジェット記録用紙に横18cm×縦5cmのグリーンベタ印字を行い、印字2分後の横の長さ(Lcm)を測定し、伸び率を算出した{伸び率=(L−18)×100/L}。伸び率が大きいほどコックリングが悪い傾向であった。0.10%を超えるとコックリングがかなり目立ち、0.05%より小さいとコックリングは良好で、見た目ではRCとの違いが分からないレベルであった。
A4のインクジェット記録用紙に横18cm×縦5cmのグリーンベタ印字を行い、印字2分後の横の長さ(Lcm)を測定し、伸び率を算出した{伸び率=(L−18)×100/L}。伸び率が大きいほどコックリングが悪い傾向であった。0.10%を超えるとコックリングがかなり目立ち、0.05%より小さいとコックリングは良好で、見た目ではRCとの違いが分からないレベルであった。
「画像滲み」
インクジェット記録用紙を35℃、85%の高温高湿条件で24時間調湿後、そのまま条件下でISO−400の画像(「高精細カラーディジタル標準画像データISO/JIS−SCID」、p13、画像名称:果物かご)を印字した。印字直後に同じ記録用紙の裏面と印字された面を重ね、300gの重しを乗せ、そのままの高温高湿条件にて3日間放置後、画像を観察した。
○:画像の滲みがなく良好。
△:画像の滲みが若干見られる。
×:画像の滲みが悪い。
インクジェット記録用紙を35℃、85%の高温高湿条件で24時間調湿後、そのまま条件下でISO−400の画像(「高精細カラーディジタル標準画像データISO/JIS−SCID」、p13、画像名称:果物かご)を印字した。印字直後に同じ記録用紙の裏面と印字された面を重ね、300gの重しを乗せ、そのままの高温高湿条件にて3日間放置後、画像を観察した。
○:画像の滲みがなく良好。
△:画像の滲みが若干見られる。
×:画像の滲みが悪い。
「耐コックリング性」
供試された記録用紙に黒色をベタ印字し、ベタ印字画像中にコックリング(用紙の送り方向に平行な波打ち)があるかどうかを目視で観察し、下記の3段階に評価した。コックリングは、打ち込まれたインク中の水分で用紙が伸びようとすることによって生ずる現象である。
◎:コックリングは全く認められない。
○:コックリングがほとんど認められない。
△:コックリングが認められるが、実用上、問題はない。
×:コックリングがはなはだしく、実用に耐えない。
供試された記録用紙に黒色をベタ印字し、ベタ印字画像中にコックリング(用紙の送り方向に平行な波打ち)があるかどうかを目視で観察し、下記の3段階に評価した。コックリングは、打ち込まれたインク中の水分で用紙が伸びようとすることによって生ずる現象である。
◎:コックリングは全く認められない。
○:コックリングがほとんど認められない。
△:コックリングが認められるが、実用上、問題はない。
×:コックリングがはなはだしく、実用に耐えない。
表1から明らかなように、本発明は、染料インクと顔料インクのどちらを用いても高品位な記録が得られ、コックリングが少なく、光沢感のあるインクジェット記録用紙である。
Claims (7)
- 支持体上にインク受容層を有するインクジェット記録用紙において、支持体が、紙基材の片面に白色顔料と結着剤としてラテックスバインダーを含有する顔料塗工層を有し、且つ、顔料塗工層面のJIS P8140で規定するコッブ吸水度の30秒値が10g/m2以上、25g/m2以下、JIS Z8741で規定する75°光沢度が40〜80%である塗工紙であり、インク受容層が、比表面積が150〜250m2/gの気相法シリカと、重合度2000〜4500のポリビニルアルコールと、インク定着剤を含有し、且つ、ハイドロゲルを形成した状態で乾燥され、更にカレンダー処理された層であることを特徴とするインクジェット記録用紙。
- 顔料塗工層が、炭酸カルシウム及び/又はカオリンを含有する層を有する請求項1記載のインクジェット記録用紙。
- 顔料塗工層が、複数層積層された塗工層である請求項1〜3記載のインクジェット記録用紙。
- 複数の顔料塗工層のインク受容層と接触する層が、カオリンを主成分とする塗工層である請求項3記載のインクジェット記録用紙。
- カオリンを主成分とする塗工層に、ほう素化合物を含有する請求項4記載のインクジェット記録用紙。
- インク受容層が、塗液濃度13〜16%で塗工された層である請求項1〜5記載のインクジェット記録用紙。
- インク受容層のインク定着剤が、分子量15000以下であるカチオン性化合物である請求項1〜6記載のインクジェット記録用紙。
Priority Applications (1)
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JP2008328551A JP2010149339A (ja) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | インクジェット記録用紙 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2015122252A1 (ja) * | 2014-02-12 | 2017-03-30 | 三菱製紙株式会社 | 産業用インクジェット印刷機向け印刷用微塗工紙 |
US10286710B2 (en) | 2013-12-20 | 2019-05-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Media sheet |
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---|---|---|---|---|
JP2005014590A (ja) * | 2003-06-03 | 2005-01-20 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェット記録用紙及びインクジェット記録用紙の製造方法 |
JP2006198780A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | インクジェット記録材料 |
JP2007160758A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Oji Paper Co Ltd | インクジェット記録体 |
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-
2008
- 2008-12-24 JP JP2008328551A patent/JP2010149339A/ja active Pending
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