JP2012236329A - インクジェット記録シート及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るインクジェット記録シートの製造方法は、支持体の表面にインク受理層とインク受理層の最表層の表面に光沢発現層とを有するインクジェット記録シートの製造方法において、インク受理層形成用塗工液が、顔料として合成非晶質シリカを含有し、光沢発現層形成用塗工液が、顔料として無機微粒子を含有し、かつ、バインダーとしてポリビニルアルコールを含有し、無機微粒子とポリビニルアルコールとの質量比が、100/8〜100/25であり、光沢発現層形成工程は、塗工工程と、ゲル化処理工程と、塗工層をキャストドラムに圧着せずに乾燥する乾燥工程と、カレンダー工程とを含む。
【選択図】なし
Description
光沢発現層形成工程は、インク受理層の最表層の表面に、光沢発現層形成用塗工液を塗工し、レベリングして塗工層を形成する塗工工程と、塗工層が未乾燥のうちに、ホウ素化合物を含有するゲル化液をウェットオンウェット塗工して塗工層をゲル化するゲル化処理工程と、ゲル化した塗工層をキャストドラムに圧着せずに乾燥する乾燥工程と、乾燥した塗工層の表面をカレンダー処理するカレンダー工程とを含む。キャスト法によると、塗工層がウェット状態のまま、キャストドラム(加熱された鏡面ロール)に圧着されるため、記録シートの表面がキャストドラムに貼り付いてしまうという問題が生じて、光沢面が均一にできなかったり、キャスト処理の生産工程において難しい調整が必要であったりして、生産効率にも問題がある。
第一実施形態に係るインクジェット記録シートの製造方法では、光沢発現層形成用塗工液は、主たる顔料として無機微粒子を含有し、かつ、主たるバインダーとしてポリビニルアルコールを含有する。無機微粒子とポリビニルアルコールの質量比は、100/8〜100/25であり、より好ましくは100/10〜100/20である。無機微粒子の質量100に対して、ポリビニルアルコールの質量が8より低くなると、インク吸収性は良くなるものの、耐ひび割れ性が劣ったり、表面強度が劣ったりする問題がある。無機微粒子の質量100に対して、ポリビニルアルコールの質量が25より高くなると、耐ひび割れ性が向上し、かつ、表面強度が強くなるが、インク吸収性が劣るという問題がある。
ゲル化処理工程では、塗工工程でレベリングした塗工層が未乾燥のうちに、ゲル化液をウェットオンウェット塗工して塗工層をゲル化する。ここで、ゲル化液は、ゲル化剤の水溶液をいう。ゲル化剤は、光沢発現層のバインダー成分を効果的に凝固することができる点で、ホウ素化合物を含有する。ホウ素化合物としては、例えば、硼酸、硼砂、メタ硼酸ナトリウム又は四硼酸ナトリウムなどの硼酸塩である。1種又は2種以上を適宜選択して使用することができる。中でも、ひび割れを防止する観点から、ゲル化をさせる能力の高い硼砂がより好ましい。
乾燥方式としては、自然乾燥、熱風乾燥、赤外乾燥などが挙げられるが、本実施形態においては、キャストドラムに圧着する方法以外であれば、特に限定されない。
本実施形態に係るインクジェット記録シートは、インク受理層上に光沢発現層を塗工し、乾燥した時点で、既に光沢を有するが、キャストドラムに圧着せずに乾燥してから、更にカレンダー処理を行うことによって、より高い光沢を付与することが可能である。カレンダー処理については、マシンカレンダー、TGカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダーなどのカレンダー装置を用いることができる。本実施形態は、カレンダー処理の方式に限定されない。
本実施形態では、光沢発現層の下に顔料とバインダーとを主体とする1層以上のインク受理層を形成する。インク受理層は、インク受理層形成用塗工液を、支持体の表面に塗工後、乾燥して形成することができる。
〔支持体の作製工程〕
広葉樹さらしクラフトパルプ(L‐BKP)からなるパルプスラリー中の絶乾パルプ100部に対して、炭酸カルシウム(タマパールTP‐121:奥多摩工業社製)5部と、カチオン化でん粉(ケート308:日本NSC社製)0.8部と、中性ロジンサイズ剤(NT‐85:荒川化学社製)0.4部とを配合して紙料を得た。この紙料を抄紙機を用いて、支持体として坪量105g/m2の原紙を抄造した。
インク受理層下層形成用塗工液は、顔料として平均粒子径12μmの合成非晶質シリカ(ミズカシルP‐78D:水澤化学工業社製)100部と、バインダーとしてポリビニルアルコール(PVA‐117:クラレ社製)35部と、架橋剤として硝酸ジルコニウム(ジルコゾールZN:第一稀元素化学工業社製)2部とを配合し、水で固形分15%に調液して得た。
得られたインク受理層下層形成用塗工液を、支持体である原紙の表面に、絶乾塗工量が15g/m2となるようにバー塗工し、乾燥して、インク受理層下層を形成した。
インク受理層形成用塗工液は、顔料として平均粒子径6μmの合成非晶質シリカ(ミズカシルP‐78A:水澤化学工業社製)100部と、バインダーとしてポリビニルアルコール(PVA‐117:クラレ社製)35部と、架橋剤として硝酸ジルコニウム(ジルコゾールZN:第一稀元素化学工業社製)2部とを配合し、水で固形分15%に調液して得た。
得られたインク受理層上層形成用塗工液を、インク受理層下層の表面に、絶乾塗工量が15g/m2となるようにバー塗工し、乾燥して、インク受理層上層を形成した。
バック層形成用塗工液は、顔料として平均粒子径7.7μmのタルク(LMS‐100:イメリス ミネラルズ・ジャパン社製)100部と、バインダーとしてポリビニルアルコール(PVA‐117:クラレ社製)5部と、ラテックス(L‐1537:旭化成工業社製)10部とを配合し、水で固形分35%に調液して得た。
得られたバック層形成用塗工液を、原紙のインク受理層を形成した表面とは反対側の表面に、絶乾塗工量が12g/m2となるようにバー塗工し、乾燥して、バック層を形成した。
光沢発現層形成用塗工液は、顔料として平均一次粒子径17nmでBET比表面積65m2/gの無機微粒子であるヒュームドアルミナ(AEROXIDE Alu65:エボニック・デグサ社製)100部と、バインダーとして鹸化度88.0mol%で重合度3500のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)10部と、界面活性剤としてHLBが13.5のアセチレングリコール(オルフィンE1010:日信化学工業社製)0.5部とを配合し、水で固形分28%に調液して得た。
光沢発現層形成用塗工液を、インク受理層上層の表面に、光沢発現層の絶乾塗工量が15g/m2となるようにバー塗工し、ウェット状態のまま、12秒間放置して、レベリングした。
レベリングした塗工層の表面に、ゲル化液を、絶乾塗工量が0.4g/m2となるように、エアーナイフコータでウェットオンウェット塗工した。ここで、ゲル化液として、硼砂の2%水溶液を用いた。
ゲル化した塗工層を、130℃の熱風で乾燥させた。
スーパーカレンダーを用いて、乾燥した塗工層の表面が、チルドロールに接するように、線圧100kg/cmの条件でカレンダー処理を行って光沢発現層を形成し、インクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)の配合量を20部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のバインダーを、鹸化度88.0mol%で重合度3500のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)5部及びガラス転移点Tg=−25℃でカチオン性のウレタン樹脂(ネオステッカーC‐33:日華化学社製)5部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のバインダーを、鹸化度88.0mol%で重合度3500のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)10部及びガラス転移点Tg=−25℃でカチオン性のウレタン樹脂(ネオステッカーC‐33:日華化学社製)10部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液の界面活性剤を、HLBが9.5のアセチレングリコール界面活性剤(オルフィンPD‐002W:日信化学工業社製)0.5部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例3において、光沢発現層形成用塗工液の界面活性剤を、HLB9.5のアセチレングリコール界面活性剤(オルフィンPD‐002W:日信化学工業社製)0.5部とした以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)の配合量を15部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のバインダーを、鹸化度88.0mol%で重合度3500のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)7.5部及びガラス転移点Tg=−25℃でカチオン性のウレタン樹脂(ネオステッカーC‐33:日華化学社製)7.5部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)の配合量を5部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)の配合量を30部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のバインダーを、鹸化度88.0mol%で重合度3500のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)2.5部及びガラス転移点Tg=−25℃でカチオン性のウレタン樹脂(ネオステッカーC‐33:日華化学社製)2.5部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液のバインダーを、鹸化度88.0mol%で重合度3500のポリビニルアルコール(PVA‐235:クラレ社製)15部及びガラス転移点Tg=−25℃でカチオン性のウレタン樹脂(ネオステッカーC‐33:日華化学社製)15部とした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、ゲル化液を用いないとした以外は、実施例1と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例3において、ゲル化液を用いないとした以外は、実施例3と同様にしてインクジェット記録シートを得た。
実施例1において、光沢発現層形成用塗工液に硼砂1部を更に配合したところ、光沢発現層が増粘(ゲル化)して、塗工することができず、光沢発現層を形成することができなかった。
実施例3において、光沢発現層形成用塗工液に硼砂1部を更に配合したところ、光沢発現層が増粘(ゲル化)して、塗工することができず、光沢発現層を形成することができなかった。
インクジェット記録シートの記録面側の表面について、JIS P 8142:2005「紙及び板紙の75度鏡面光沢度試験方法」による白紙光沢度の方法に従って、入射角75度の鏡面光沢度を、グロスメーター(GM‐26D:村上カラーリサーチラボラトリー社製)で測定した。
ガラス板上で、縦目のA4サイズ(297mm×210mm)サンプルを横方向に記録面側からカッターで3回切り、断裁したサンプルを指でしごき、ガラス板上に粉を落とした。セロテープで粉を集め、粉落ちの量を目視評価した。
◎:粉落ちがほとんどなく、非常に良好である(実用レベル)。
○:粉落ちが少なく、良好である(実用下限レベル)。
△:粉落ちがややあり、少し劣る(実用不適レベル)。
×:粉落ちが多く、非常に劣る(実用不適レベル)。
記録面側の表面を指で擦り、粉落ちを評価した。
◎:塗工面の粉落ちがなく、指にも付着せず非常に良好である(実用レベル)。
○:塗工面の粉落ちが少なく、指にもあまり付着せず良好である(実用下限レベル)。
△:塗工面の粉落ちがややあり、指に少し付着した(実用不適レベル)。
×:塗工面の粉落ちが多くあり、指にも付着した(実用不適レベル)。
記録面について、泡などによる塗工欠陥の有無及び塗工面質の状態を目視で観察した。
◎:塗工面の泡などによる塗工欠陥がなく、塗工面質が均一で非常に良好である(実用レベル)。
○:塗工面の泡などによる塗工欠陥があまりなく、塗工面質が均一である(実用下限レベル)。
△:塗工面の泡などによる塗工欠陥があり、塗工面質がやや不均一である(実用不適レベル)。
×:塗工面の泡などによる塗工欠陥が多くあり、塗工面質が不均一である(実用不適レベル)。
記録面側の表面を、レーザー顕微鏡(VK‐9710:キーエンス社製)を用いて、200倍の倍率で観察した。
◎:ひび割れの発生がなく、非常に均一な表面である(実用レベル)。
○:ひび割れの発生が少なく、均一な表面である(実用下限レベル)。
△:ひび割れが多く発生しており、やや不均一な表面である(実用不適レベル)。
×:ひび割れが非常に多く発生しており、不均一な表面である(実用不適レベル)。
得られた記録シートの静摩擦係数及び動摩擦係数を、ストログラフ(STROGRAPH‐R2:東洋精機社製)を用いて、JIS P 8147:1994「紙及び板紙の摩擦係数試験方法」(水平方法)に従って測定した。なお、試験片の測定面については、記録面と裏面との組合せとし、紙の縦横については、縦と縦との組合せとした。
顔料インクのインクジェットプリンターであるエプソン社製PX‐5500機を用いて、CMYKの各インク並びにRGB(Red‐Green‐Blue)のベタ及びISO標準画像の印字評価パターンを得られたインクジェット記録シートに印字した。印字画像の鮮明性を目視評価した。
◎:印字画像が非常に鮮明でコントラストがはっきりしている(実用レベル)。
○:印字画像が鮮明でコントラストがある(実用下限レベル)。
△:印字画像が鮮明であるが、コントラストがあまりはっきりしなく、やや白ボケ気味である(実用不適レベル)。
×:印字画像が鮮明でなく、白ボケ気味である(実用不適レベル)。
インク吸収性の評価は、「印字画像の鮮明性」の評価と同様に印字し、印字直後から1秒毎にプリントした印字面に上質紙を貼り合せ、インクが上質紙に転写するかを観察した。そして、全く転写しなくなるまでの時間を測定した。測定された秒数を次のように4段階評価した。
◎:全く転写しなくなるまでの時間が、印字直後から2秒未満である(実用レベル)。
○:全く転写しなくなるまでの時間が、2秒以上3秒未満である(実用下限レベル)。
△:全く転写しなくなるまでの時間が、3秒以上5秒未満である(実用不適レベル)。
×:5秒以上でも転写する(実用不適レベル)。
「印字画像の鮮明性」の評価と同様に印字し、印字画像の滲みを目視評価した。
◎:混色印字部の滲みがほとんどなく、非常に明瞭に文字が読み取れる(実用レベル)。
○:混色印字部の滲みが少なく、明瞭に文字が読み取れる(実用下限レベル)。
△:混色印字部の滲みがややあり、少し文字が読み取りにくい(実用不適レベル)。
×:混色印字部の滲みがあり、文字が読み取りにくい(実用不適レベル)。
「印字画像の鮮明性」の評価と同様に印字し、黒ベタ部の印字濃度を、反射濃度計(RD‐918:グレタグマクベス社製)を用いて測定した。
「印字画像の鮮明性」の評価と同様に印字し、印字した用紙の裏面から、インクの裏抜け度合いを目視評価した。
◎:インクの裏抜けがなく、非常に印字画像の耐裏抜け性が良好である(実用レベル)。
○:インクの裏抜けが目立たず、印字画像の耐裏抜け性が良好である(実用下限レベル)。
△:インクの裏抜けが二次色で生ずるなど、印字画像の耐裏抜け性がやや悪い(実用不適レベル)。
×:インクの裏抜けが全般に生じ、印字画像の耐裏抜け性が非常に悪い(実用不適レベル)。
「印字画像の鮮明性」の評価と同様に印字し、印字した用紙の波打ち度合いを目視評価した。
◎:用紙の波打ちがなく、非常にコックリングが良好である(実用レベル)。
○:用紙の波打ちが目立たず、コックリングが良好である(実用下限レベル)。
△:用紙の波打ちが二次色で生ずるなど、コックリングがやや悪い(実用不適レベル)。
×:用紙の波打ちが全般に生じ、コックリングが非常に悪い(実用不適レベル)。
Claims (9)
- 支持体の表面に、顔料とバインダーとを主体とする1層以上のインク受理層を形成するインク受理層形成工程と、該インク受理層の最表層の表面に、顔料とバインダーとを主体とする光沢発現層を形成する光沢発現層形成工程とを有するインクジェット記録シートの製造方法において、
前記インク受理層形成工程で用いるインク受理層形成用塗工液が、主たる顔料として合成非晶質シリカを含有し、
前記光沢発現層形成工程で用いる光沢発現層形成用塗工液が、主たる顔料として無機微粒子を含有し、かつ、主たるバインダーとしてポリビニルアルコールを含有し、
前記無機微粒子と前記ポリビニルアルコールとの質量比が、100/8〜100/25であり、
前記光沢発現層形成工程は、前記インク受理層の最表層の表面に、前記光沢発現層形成用塗工液を塗工し、レベリングして塗工層を形成する塗工工程と、該塗工層が未乾燥のうちに、ホウ素化合物を含有するゲル化液をウェットオンウェット塗工して前記塗工層をゲル化するゲル化処理工程と、前記ゲル化した塗工層をキャストドラムに圧着せずに乾燥する乾燥工程と、前記乾燥した塗工層の表面をカレンダー処理するカレンダー工程とを含むことを特徴とするインクジェット記録シートの製造方法。 - 支持体の表面に、顔料とバインダーとを主体とする1層以上のインク受理層を形成するインク受理層形成工程と、該インク受理層の最表層の表面に、顔料とバインダーとを主体とする光沢発現層を形成する光沢発現層形成工程とを有するインクジェット記録シートの製造方法において、
前記インク受理層形成工程で用いるインク受理層形成用塗工液が、主たる顔料として合成非晶質シリカを含有し、
前記光沢発現層形成工程で用いる光沢発現層形成用塗工液が、主たる顔料として無機微粒子を含有し、かつ、主たるバインダーとしてポリビニルアルコール及びウレタン樹脂を含有し、
前記無機微粒子と前記ポリビニルアルコールとの質量比が、100/4〜100/12であり、かつ、前記無機微粒子と前記ウレタン樹脂との質量比が、100/4〜100/12であり、
前記光沢発現層形成工程は、前記インク受理層の最表層の表面に、前記光沢発現層形成用塗工液を塗工し、レベリングして塗工層を形成する塗工工程と、該塗工層が未乾燥のうちに、ホウ素化合物を含有するゲル化液をウェットオンウェット塗工して前記塗工層をゲル化するゲル化処理工程と、前記ゲル化した塗工層をキャストドラムに圧着せずに乾燥する乾燥工程と、前記乾燥した塗工層の表面をカレンダー処理するカレンダー工程とを含むことを特徴とするインクジェット記録シートの製造方法。 - 前記無機微粒子が、ヒュームドアルミナであることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録シートの製造方法。
- 前記ホウ素化合物が、硼砂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のインクジェット記録シートの製造方法。
- 前記ゲル化液の塗工方法が、バー塗工又はエアーナイフ塗工であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のインクジェット記録シートの製造方法。
- 前記光沢発現層形成用塗工液が、更に界面活性剤を含有し、
前記無機微粒子と前記界面活性剤との質量比が、100/0.01〜100/5.00であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のインクジェット記録シートの製造方法。 - 前記界面活性剤のHLB値が、6〜18であることを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録シートの製造方法。
- 支持体の表面に設けられた顔料とバインダーとを主体とする1層以上のインク受理層と該インク受理層の最表層の表面に設けられた顔料とバインダーとを主体とする光沢発現層とを有するインクジェット記録シートにおいて、
前記インク受理層は、主たる顔料として合成非晶質シリカを含有し、
前記光沢発現層は、主たる顔料として無機微粒子を含有し、かつ、主たるバインダーとしてポリビニルアルコールを含有し、
前記無機微粒子と前記ポリビニルアルコールとの質量比が、100/8〜100/25であり、
前記光沢発現層の表面が、非キャスト処理面であることを特徴とするインクジェット記録シート。 - 支持体の表面に設けられた顔料とバインダーとを主体とする1層以上のインク受理層と該インク受理層の最表層の表面に設けられた顔料とバインダーとを主体とする光沢発現層とを有するインクジェット記録シートにおいて、
前記インク受理層は、主たる顔料として合成非晶質シリカを含有し、
前記光沢発現層は、主たる顔料として無機微粒子を含有し、かつ、主たるバインダーとしてポリビニルアルコール及びウレタン樹脂を含有し、
前記無機微粒子と前記ポリビニルアルコールとの質量比が、100/4〜100/12であり、かつ、前記無機微粒子と前記ウレタン樹脂との質量比が、100/4〜100/12であり、
前記光沢発現層の表面が、非キャスト処理面であることを特徴とするインクジェット記録シート。
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