JP2015120289A - 記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】両面の光沢度が高く、巻き取り工程での巻き取り性が良好で、第1のインク受容層に欠陥がない記録媒体およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】基材の一方の面に第1の樹脂層と多孔質下引き層と第1のインク受容層とをこの順に有し、かつ、基材の他方の面に第2の樹脂層と第2のインク受容層とをこの順に有する記録媒体であって、第1の樹脂層の第1のインク受容層に近い方の面、及び第2の樹脂層の第2のインク受容層に近い方の面の60度鏡面光沢度が65%以上であり、多孔質下引き層の膜厚が3μm以下であることを特徴とする記録媒体。
【選択図】なし

Description

本発明は、記録媒体およびその製造方法に関する。
近年の商業印刷分野では、例えば、好みの写真又は文字を混在させた写真からなるオンデマンド写真集、即ち、フォトブックやフォトアルバムなどの冊子物として製本を行っている。この冊子物において、ページの両面に画像を配置したりする等の用途に対する要求がある。これに伴い、両面印字可能な記録媒体、特に、両面とも高光沢なインクジェット記録媒体が求められるようになってきている。高光沢なインクジェット記録面を得るためには、平滑な基材を用いる事が有効な手段である。
特許文献1には、紙の両面にポリオレフィン樹脂を被覆し、更にこの上に主として親水性ポリマーからなる下引き層と多孔質インク吸収層をこの順に設けたインクジェット記録媒体が開示されている。この多孔質インク吸収層を設けた側のポリオレフィン樹脂被覆層の表面には微粗面加工が施され、また、下引き層表面の75度鏡面光沢度は30%以上80%以下となっている。
特許文献2には、紙の基材の両面上に、ポリオレフィン樹脂被覆層と、親水性ポリマーを含む下引き層と、多孔質インク吸収層とを有するインクジェット記録媒体が開示されている。この多孔質インク吸収層を有するポリオレフィン樹脂被覆層の表面は、ろ波最大うねりおよび中心線平均粗さRaが制御されている。すなわち、JIS B 0610で規定されるろ波最大うねり(低域カットオフ値8mm、広域カットオフ値0.8mm、基準長80mm)が1μm以上3μm以下となっている。また、JIS B 0601で規定される中心線平均粗さRa(基準長2.5mm、カットオフ値0.8mm)が0.1μm以上0.5μm以下となっている。
一方で、記録媒体は通常、生産性向上のために予め長尺のシート形態のものを形成した後、所望の大きさにカットして製品とする。このため、省スペースでの製造を可能とするために、シート形態の記録媒体をロール状に巻き取る工程を含み、該工程の安定化のため、各種方法が提案されている。
特許文献3には、原紙の両面がポリオレフィン樹脂で被覆され、更にこの上に無機粒子と親水性バインダーを含有するインク受容層を設けたインクジェット記録媒体の長尺ウェブをロール状に巻き取る方法が開示されている。この方法では、巻き取り時の巻き取りテンションをT(Kgf/m)、インク受容層の厚みをt(m)とした場合、A=T×t×1000で表される数値Aが0.5以上3以下の範囲で巻き取る。
特開2004−284146号公報 特開2004−284148号公報 特開2005−246962号公報
上記のように、両面が高光沢な記録媒体を得るためには、基材の両面に平滑な層を設けることが有効である。しかしながら、このような層を設けると、巻き取り工程において、記録媒体の表面と裏面が接触する際、表面と裏面の滑り性や、表面と裏面の間に挟まれた空気の抜け具合が低下し、ロール形状が悪くなる場合があった。この結果、シートの変形が起こることがあった。
一方で、基材の表面を粗くすることにより、記録媒体の表面と裏面の滑り性や空気の抜け具合が向上するが、その場合、高い光沢度が得られないという問題があった。また、この場合には、インク受容層の塗工液の塗布時に気泡が発生し、インク受容層の塗布面の欠陥が生じる場合があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、両面の光沢度が高くかつ、巻き取り工程での巻き取り性が良好で第1のインク受容層に欠陥がない記録媒体およびその製造方法の提供を目的とする。
一実施形態は、
基材の一方の面に第1の樹脂層と多孔質下引き層と第1のインク受容層とをこの順に有し、かつ、基材の他方の面に第2の樹脂層と第2のインク受容層とをこの順に有する記録媒体であって、
前記第1の樹脂層の第1のインク受容層に近い方の面、及び前記第2の樹脂層の第2のインク受容層に近い方の面の60度鏡面光沢度が、65%以上であり、
前記多孔質下引き層の膜厚が3μm以下であることを特徴とする記録媒体に関する。
他の実施形態は、
基材の一方の面に60度鏡面光沢度が65%以上の第1の樹脂層を形成し、基材の他方の面に60度鏡面光沢度が65%以上の第2の樹脂層を形成する工程と、
前記第1の樹脂層上に、膜厚が3μm以下の多孔質下引き層を形成する工程と、
前記第1および第2の樹脂層、ならびに多孔質下引き層を設けた基材を、ロール状に巻き取る工程と、
ロール状に巻き取った後の前記基材の多孔質下引き層上に第1のインク受容層を形成し、前記基材の第2の樹脂層上に第2のインク受容層を形成する工程と、
を有する記録媒体の製造方法に関する。
両面の光沢度が高く、巻き取り工程での巻き取り性が良好で、第1のインク受容層に欠陥がない記録媒体およびその製造方法を提供することができる。
以下では、本発明の記録媒体およびその製造方法を、その好ましい実施形態に基づいて説明する。尚、本発明はこれらの記載に限定して解釈されるものではない。
1.記録媒体
本実施形態の記録媒体は、基材の一方の面に、第1の樹脂層と多孔質下引き層と第1のインク受容層とをこの順に有し、かつ、基材の他方の面に第2の樹脂層と第2のインク受容層とをこの順に有する。第1の樹脂層の第1のインク受容層に近い方の面、及び第2の樹脂層の第2のインク受容層に近い方の面の60度鏡面光沢度が、65%以上であり、多孔質下引き層の膜厚は3μm以下となっている。
本実施形態の記録媒体は、60度鏡面光沢度が65%以上の第1および第2の樹脂層を有する。従って、記録媒体両面の光沢度を高くすることができる。
また、少なくとも第1の樹脂層と第1のインク受容層の間に、多孔質下引き層を有することで、微細な凹凸と空隙が形成される。これにより、巻き取り工程において巻き込まれる製造途中の記録媒体の表面と裏面の間の空気の抜けを良くし、また、表面と裏面の間の摩擦係数を下げることができる。この結果、巻き取り時の巻形状を良好に保つことができ、巻き取り性を良好なものとすることができる。
また、多孔質下引き層の膜厚が3μmを超えると、多孔質下引き層上に第1のインク受容層を塗布して形成する際、多孔質下引き層中に含まれる空気と、第1のインク受容層の塗工液の気液交換が起きる。従って、気泡の量が多いと気泡が発生し、第1のインク受容層の塗布面に欠陥が生じる場合がある。そこで、本実施形態では、多孔質下引き層の膜厚を3μm以下とすることにより、第1のインク受容層に欠陥が生じることを防止できる。
なお、本実施形態の記録媒体の用途は特に限定されないが、インクジェット記録方式用のインクジェット記録媒体であることが好ましい。インクジェット記録方式は、インクジェット方式の記録ヘッドによりインクを吐出して、記録媒体に画像を記録する方法である。インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式やインクに熱エネルギーを付与する方式を挙げることができる。本実施形態においては、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法を採用することが好ましい。本実施形態の記録媒体を用いること以外、インクジェット記録方式の工程は公知のものとすることができる。
以下では、記録媒体を構成する各層について詳細に説明する。
<基材>
基材の具体例としては、基紙である。 基紙の種類に特に制限はなく、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、写真用基材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種以上を混合して用いることができる。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、染料等の添加剤を配合することができる。さらに、基紙の表面に、表面サイズ剤、表面紙力剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、染料、アンカー剤等が塗工されていても良い。
また、基材の厚みは50μm以上が好ましい。50μm以上であれば、引っ張りや引き裂きに対する強度が弱くなることを効果的に防ぎ、質感の低下も効果的に防ぐことができる。なお、基材の厚みに上限は特に無いが、好ましくは350μm以下である。350μm以下であれば、記録媒体の取扱いが不便になることを効果的に防ぎ、コストが高くなることも効果的に防ぐことができる。
さらに、基材としては、紙を抄造中または抄造後、カレンダー等にて圧力を付加して圧縮するなどの表面処理をした表面平滑性の良いものが好ましいが、基材の密度は、0.6g/cm以上1.2g/cm以下が好ましい。1.2g/cm以下であれば、クッション性が低下することを効果的に防ぐことができ、その他に、腰が弱くなることを効果的に防ぎ、搬送性に課題が生じることを防ぐことができる。また、0.6g/cm以上であれば、表面平滑性が低くなることを効果的に防ぐことができる。基材のより好ましい密度は、0.7g/cm以上である。
<第1の樹脂層、第2の樹脂層>
第1の樹脂層の第1のインク受容層に近い方の面、及び第2の樹脂層の第2のインク受容層に近い方の面の60度鏡面光沢度は、65%以上である。60度鏡面光沢度を65%以上とすることで、優れた光沢性のある記録媒体とすることができる。これらの面の60度鏡面光沢度は70%以上が好ましく、より好ましくは80%以上である。なお、60度鏡面光沢度は、JIS Z 8741に基づいて測定することができる。
第1の樹脂層、第2の樹脂層の厚さはそれぞれ、好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは8μm以上40μm以下である。基本的には、第1および第2の樹脂層の厚さは、基材の厚さに関係するカール性から適時、決定することができる。第1および第2の樹脂層の厚さがそれぞれ、5μm以上であれば、樹脂面からの水やガス浸透性の増大、折り曲げによるインク受容層のひび割れを優れて防ぐことができる。また、第1および第2の樹脂層の厚さがそれぞれ、50μm以下であれば、耐カール性が低下することを効果的に防ぎ、取り扱いにくくなることを効果的に防ぐことができる。
第1および第2の樹脂層を構成する樹脂は、低密度のポリエチレン(LDPE)および高密度のポリエチレン(HDPE)の少なくとも一方であることが好ましい。また、これ以外にも、他の直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)やポリプロピレン等も使用することができる。
第1および第2の樹脂層はそれぞれ、ルチルまたはアナターゼ型の酸化チタン、蛍光増白剤、群青を含有することが好ましい。これにより、不透明度、白色度および色相を改良することができる。ここで、第1および第2の樹脂層中の酸化チタン含有量は、樹脂層中の樹脂100質量部に対して、3質量部以上20質量部以下が好ましく、4質量部以上13質量部以下がより好ましい。
第1および第2の樹脂層の表面特性(60度鏡面光沢度)は例えば、基材の表面上に樹脂を溶融押し出してコーティングする際に、鏡面や美粗面の各種表面処理を行った冷却ロールに押しつけることで制御することができる。
<多孔質下引き層>
本実施形態の記録媒体は少なくとも、基材の一方の面上の第1の樹脂層と、第1のインク受容層の間に多孔質下引き層を有する。すなわち、多孔質下引き層は、その互いに対向する面のうち、一方の面が第1の樹脂層に接し、他方の面が第1のインク受容層に接する。
基材上に多孔質下引き層を設けることで、微細な凹凸と空隙が形成される。これにより、巻き取り工程において巻き込まれる製造途中の記録媒体の表面と裏面の間の空気の抜けを良くし、また、表面と裏面の間の摩擦係数を下げることができ、巻き取り時の巻形状を良好に保つことができる。この結果、巻き取り性を良好なものとすることができる。また、多孔質下引き層の膜厚は3μm以下となっている。多孔質下引き層の膜厚が3μmを超えると、多孔質下引き層上に第1のインク受容層を塗布して形成する際、多孔質下引き層中に含まれる空気と、第1のインク受容層の塗工液の気液交換が起きる。従って、気泡の量が多いと気泡が発生し、第1のインク受容層の塗布面の欠陥が生じる場合があるため、好ましくない。
多孔質下引き層は多孔質であることで、多孔質下引き層と第1のインク受容層の空隙を含んだ平均屈折率が近くなり、多孔質下引き層上に第1のインク受容層を設けた場合、両者を光学的にほぼ同等とすることができる。その結果、多孔質下引き層表面の凹凸が実質的に見えなくなることで、光沢感を向上させることができる。多孔質下引き層とするために、無機粒子とバインダーを含むことが好ましい。
多孔質下引き層の細孔容積Vs(ml/g)と第1のインク受容層の細孔容積Vc(ml/g)は、下記式(1)を満たすことが好ましい。
0.7Vc<Vs<1.3Vc (1)
上記式(1)を満たすことで、多孔質下引き層と第1のインク受容層の空隙を含んだ平均屈折率が近くなり、より効果的に光学的同一とすることができる。多孔質下引き層の細孔容積は、0.3ml/g以上1.5ml/g以下が好ましい。
多孔質下引き層の平均細孔半径は5nm以上、50nm以下であることが好ましい。5nm以上であると、巻き取り時の空気の抜けに効果が見られ、50nm以下であれば良好な光沢が得られる。なお、多孔質下引き層の平均細孔半径は15nm以上であることがより好ましい。15nm以上であれば、より高い空気の抜けの効果が得られ、より良好な巻き取り性を示す。
多孔質下引き層の平均細孔半径は、第1のインク受容層の平均細孔半径よりも小さいことが好ましい。これにより、記録媒体の光沢度が増し、インク吸収性を良好なものとすることができる。なお、多孔質下引き層と第1のインク受容層の細孔容積および平均細孔半径は、実施例に記載の方法によって測定することができる。
また、上記では、基材の一方の面上の、第1の樹脂層と第1のインク受容層の間に多孔質下引き層を設ける例を説明した。しかし、多孔質下引き層は更に、基材の他方の面上の、第2の樹脂層と第2のインク受容層の間に設けても良い。この場合、基材の他方の面上に設ける多孔質下引き層は、上記のような特性を有することが好ましい。このように第2の樹脂層と第2のインク受容層の間にも多孔質下引き層を設けることによって、記録媒体を製造する際の巻き取り工程での巻き取り性を更に良好にすることができる。
また、多孔質下引き層は下記(A)〜(C)の材料を含有することができる。
(A)無機粒子
多孔質下引き層中に用いる無機粒子としては、後述する第1および第2のインク受容層に用いるものと同様のものを挙げる事ができる。なお、多孔質下引き層に用いる無機粒子は、第1および第2のインク受容層に用いる無機粒子と異なっていても良い。しかし、多孔質下引き層に、第1および第2のインク受容層と同種の無機粒子を用いることが好ましい。これにより、多孔質下引き層上に第1のインク受容層を設けた場合に第1のインク受容層と多孔質下引き層の界面が不明瞭となり、多孔質下引き層表面の散乱が抑えられて良好な光沢感を得やすくなる。
(B)平均二次粒子径が0.5μm以上の粒子
多孔質下引き層は更に、平均二次粒子径が0.5μm以上の粒子を0.1質量%以上10質量%以下、含むことが好ましい。平均二次粒子径が0.5μm以上の粒子としては上記の無機粒子を用いることができ、湿式シリカが好ましい。また、これ以外にも、平均二次粒子径が0.5μm以上の粒子として、有機樹脂粒子等も用いることができる。平均二次粒子径は、0.5μm以上、5μm以下であることが好ましい。0.5μm以上であれば、多孔質下引き層表面の凹凸形成を促進して巻き取り工程における製造途中の記録媒体の表面と裏面の間の空気の抜けを更に良好なものとできる。5μm以下であれば、多孔質下引き層の層厚(3μm以下)との関係で、粒子が多孔質下引き層から剥落せず、多孔質下引き層内に担持される。なお、上記の平均二次粒子径は、コールター原理に基づく細孔内電気抵抗法で測定された球相当粒子直径を表す。平均二次粒子径は例えば、マルチサイザー3(ベックマンコールター社製)を用いて測定することができる。
また、多孔質下引き層中の粒子の含量が0.1質量%以上であることにより、粒子の添加による多孔質下引き層表面の凹凸形成を効果的に促進することができる。粒子の含量が10質量%以下であることにより、多孔質下引き層表面の凹凸を必要以上に形成せず、記録媒体の光沢度が低下することを防止できる。
(C)バインダー
多孔質下引き層に用いるバインダーとしては、後述する第1および第2のインク受容層用のバインダーと同様なものを使用できる。なお、多孔質下引き層用のバインダーは、第1および第2のインク受容層用のバインダーと異なるものであっても良い。しかし、無機粒子に関して上述したのと同様に、多孔質下引き層に、第1および第2のインク受容層と同種のバインダーを用いることが好ましい。これにより、多孔質下引き層上に第1のインク受容層を設けた場合に第1のインク受容層と多孔質下引き層の界面が不明瞭となり、多孔質下引き層表面の散乱が抑えられて良好な光沢感を得やすくなる。
<第1および第2のインク受容層>
第1および第2のインク受容層はそれぞれ、インク吸収性の観点から、空隙を有する多孔質型のインク受容層が好ましい。この場合、第1および第2のインク受容層の細孔容積は、0.3ml/g以上1.5ml/g以下が好ましい。細孔容積が0.3ml/g以上であることによりインク吸収性が向上し、1.5ml/g以下であることにより、インク受容層の機械的強度を高くしてキズ等をつきにくくすることができる。多孔質型のインク受容層の形成材料としては、無機粒子とバインダー等を含むことができる。以下では、第1および第2のインク受容層の材料(D)〜(G)について説明する。
(D)無機粒子
無機粒子としては、アルミナ、アルミナ水和物、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、珪酸アルミニウム、珪藻土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。印字濃度、発色性、及び光沢性の点で、アルミナ、アルミナ水和物、合成非晶質シリカ、特に気相法シリカを好適に用いることができる。
これらの無機粒子は、平均一次粒子径が50nm以下のものが好ましく、平均二次粒子径が500nm以下に微粒子化されたものを用いることが、発色性、光沢性の観点から好ましい。
(E)バインダー
バインダーとしては、無機粒子を結着し、被膜を形成する能力のある材料であって、かつ、本発明の効果を損なわないものが好ましい。バインダーとして例えば、以下のものを挙げることができる。
酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体。
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体。
カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白およびポリビニルアルコール、ならびにその誘導体。
ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、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等の共役重合体ラテックス。
アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルの重合体等の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。
上記の各種バインダーのカルボキシル基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス。
カチオン基を用いて上記の各種バインダーをカチオン化したもの、カチオン性界面活性剤を用いて上記の各種バインダーの表面をカチオン化したもの。
カチオン性ポリビニルアルコール下で上記の各種バインダーを重合し、重合体の表面にポリビニルアルコールを分布させたもの。
カチオン性コロイド粒子の懸濁分散液中で上記の各種バインダーの重合を行い、重合体の表面にカチオン性コロイド粒子を分布させたもの。
メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性合成樹脂等の水性バインダー。
ポリメチルメタクリレート等のアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルの重合体および共重合体樹脂。
ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系バインダー。
これらのバインダーは、単独で、又は複数種を混合して用いることができる。
これらの中でも最も好ましく用いられるバインダーは、ポリビニルアルコールである。ポリビニルアルコールは、例えば、ポリ酢酸ビニルを加水分解することで合成することができる。その中でも、インク吸収性の観点から、ポリビニルアルコールは完全にまたは部分的にケン化された、ポリビニルアルコールまたはカチオン変性ポリビニルアルコールが好ましい。さらに耐水性、発色性の観点から、重量平均重合度2000以上、かつ、けん化度が85モル%以上98モル%以下であるポリビニルアルコールがより好ましい。さらに、重量平均重合度は、2000以上5000以下が特に好ましい。
なお、ポリビニルアルコールのケン化度とは、JIS−K6726(1994)の方法で測定した値である。化学的には、ポリ酢酸ビニルをケン化してポリビニルアルコールを得た際の、ケン化反応によって生じた水酸基のモル数の割合である。ポリビニルアルコールの平均重合度とは、JIS−K6726(1994)に記載の方法で求めた平均重合度のことをいう。
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号公報に記載されているものが好ましい。すなわち、第1〜3級アミノ基または第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が好ましい。
第1および第2のインク受容層を形成する際、ポリビニルアルコールは水溶液の状態で使用することが好ましい。ポリビニルアルコール含有水溶液のポリビニルアルコール乾燥固形分濃度は、3質量%以上20質量%以下が好ましい。この範囲とすることで、第1および第2のインク受容層の塗工液の濃度が過度に低下して乾燥速度が大幅に低下することを効果的に防ぐことができる。また、逆に、塗工液の濃度上昇により塗工液粘度が大幅に上昇して、塗工面の平滑性が損なわれるのを抑制することができる。
バインダーの含有量としては、インク吸収性の観点から、無機粒子の合計含有量100質量部に対して50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましい。また、第1および第2のインク受容層を結着させるために、無機粒子100質量部に対して、5.0質量部以上であることが好ましく、8質量部以上であることがより好ましい。
(F)架橋剤
第1および第2のインク受容層は、バインダーを架橋しうる架橋剤を含み、架橋硬化した状態であることが好ましい。架橋剤を含むことにより、インク吸収時にバインダーが膨潤し細孔が埋まることを防止して、良好なインク吸収性を有することができる。架橋剤としては、ホウ酸、ホウ酸塩、水溶性ジルコニム化合物等を挙げることができる。これらの中でも、ホウ酸およびホウ酸塩が好ましい。これらの架橋剤以外にも、グリオキサール等のアルデヒド類など、各種の架橋剤を用いることができる。
第1および第2のインク受容層中の架橋剤の含有量は、インク受容層に含まれるバインダーの含有量100質量部に対して1.0質量部以上、50質量部以下であることが好ましい。また、5質量部以上、40質量部以下であることがより好ましい。
(G)添加剤
第1および第2のインク受容層中には、必要に応じて各種の添加剤を含有しても良い。例えば、各種カチオン性樹脂等の定着剤、多価金属塩等の凝集剤、界面活性剤、蛍光増白剤、増粘剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、浸透剤、滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レベリング剤、防腐剤、pH調節剤等が挙げられる。
2.記録媒体の製造方法
本実施形態の記録媒体の製造方法では、基材の一方の面に60度鏡面光沢度が65%以上の第1の樹脂層を形成し、基材の他方の面に60度鏡面光沢度が65%以上の第2の樹脂層を形成する。この後、あるいは、第2の樹脂層を形成する前に、第1の樹脂層上に、膜厚が3μm以下の多孔質下引き層を形成する。次に、第1および第2の樹脂層、ならびに多孔質下引き層を設けた基材を、ロール状に巻き取る。次いで、ロール状に巻き取った後の基材の多孔質下引き層上に第1のインク受容層を形成し、基材の第2の樹脂層上に第2のインク受容層を形成する。これにより、記録媒体を製造する。
第1および第2の樹脂層を形成する工程としては、各樹脂層の材料を溶融させて基材の両面上にそれぞれ押し出し塗布する方法を挙げることができる。また、予め形成した第1および第2の樹脂層を、接着層を介して、基材の両面に接着させても良い。第1および第2の樹脂層の表面の60度鏡面光沢度を65%以上に制御する方法は特に限定されないが例えば、基材や第1および第2の樹脂層の表面性状を調節することで制御できる。より具体的には、基材の表面処理を行い平滑化を行うと、その上に形成する第1および第2の樹脂層も基材の表面性状を反映するため、60度鏡面光沢度を高くしやすくなる。また、第1および第2の樹脂層を形成後、所定の粗さを有するローラでこれをプレスすることによって、65%以上の所望の60度鏡面光沢度に制御することができる。本実施形態では、第1および第2の樹脂層の表面の60度鏡面光沢度を65%以上とすることにより、記録媒体両面の光沢度を高くすることができる。
次に、第1の樹脂層上に、膜厚が3μm以下の多孔質下引き層を形成する。膜厚が3μm以下になる限り、多孔質下引き層の形成方法は特に限定されない。例えば、多孔質下引き層の原料を含有する塗工液を形成し、これを第1の樹脂層上に塗布した後、乾燥する方法を挙げることができる。具体的な塗布方法は後述するインク受容層の塗工液の塗布方法と同様の方法を用いることができる。
多孔質下引き層の形成後、第1および第2の樹脂層、ならびに多孔質下引き層を設けた基材を、ロール状に巻き取る。記録媒体の製造時には、生産性向上のために予め長尺のシート形態のものを形成した後、所望の大きさにカットして製品とする。このため、省スペースでの製造を可能とするために、多孔質下引き層の形成後の基材をロール状に巻き取る。この巻き取り工程は、第1および第2のインク受容層の形成前に、基材をロール状に巻き取る工程である。巻き取り工程では、通常巻芯を用い、この巻芯に対して基材をロール状に巻き取る。巻芯の直径は通常、50mm以上300mm以下程度のものを用いる。巻き取り時の張力としては、50N/m以上500N/m以下であり、より好ましくは100N/m以上400N/m以下である。50N/m以上の張力とすることにより巻ずれを防止し、500N/m以下の張力とすることにより巻き締まりによるブロッキングを防止できる。また、巻き取り時の張力は、巻き始めから巻終わりまで一定としても良いが、巻き始め部への圧力集中を回避するために、巻き終わりにかけて徐々に張力を低下させても良い。更に、タッチロールを用いて、押さえながら巻き取っても良い。
本実施形態では巻き取り工程の際、基材上に多孔質下引き層を形成することで、微細な凹凸と空隙が形成される。これにより、巻き取り工程において巻き込まれる基材の表面と裏面の間の空気の抜けを良くし、また、表面と裏面の間の摩擦係数を下げることができ、巻き取り時の巻形状を良好に保つことができる。この結果、巻き取り性を良好なものとすることができる。また、多孔質下引き層の膜厚を3μm以下とすることにより、第1のインク受容層に欠陥が生じることを防止できる。
次いで、多孔質下引き層上に第1のインク受容層を形成し、基材の第2の樹脂層上に第2のインク受容層を形成する。第1および第2のインク受容層の形成方法として、例えば以下の方法を挙げることができる。まず、顔料、バインダー、架橋剤、pH調整剤、各種添加剤、水等を必要に応じて混合した塗工液を、各インク受容層毎に調製する。これらの塗工液を、多孔質下引き層および第2の樹脂層上にそれぞれ、塗布する。塗布方法としては、例えば、各種カーテンコーター、エクストルージョン方式を用いたコーター、スライドホッパー方式を用いたコーター等を用いることができ、オンマシンやオフマシンで塗布する。塗布時に、各塗工液の粘度調製等を目的として、塗工液を加温しても良く、コーターヘッドを加温しても良い。また、塗工後の塗工液の乾燥は、例えば、直線トンネル乾燥機、アーチドライヤー、エアループドライヤー、サインカーブエアフロートドライヤー等の熱風乾燥機を用いて行う。また、赤外線、加熱ドライヤー、マイクロ波等を利用した乾燥機等を用いても良い。
以下、実施例及び比較例により本発明を詳しく説明するが、本発明の内容は実施例に限られるものではない。尚、「部」或いは「%」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
<基材Aの製造>
下記条件にて基材Aを作製した。まず、下記組成の紙料を固形分濃度が3.0%となるように水で調製した。
・パルプ 100部
(濾水度450mlCSF(Canadian Standard Freeness)の、広葉樹晒しクラフトパルプ(LBKP)(80部)、及び濾水度480mlCSFの、針葉樹晒しクラフトパルプ(NBKP)(20部))
・カチオン化澱粉 0.60部
・重質炭酸カルシウム 10部
・軽質炭酸カルシウム 15部
・アルキルケテンダイマー 0.10部
・カチオン性ポリアクリルアミド 0.030部。
次に、この紙料を長網抄紙機で抄造し、3段のウエットプレスを行った後、多筒式ドライヤーで乾燥した。この後、サイズプレス装置で、固形分が1.0g/mとなるように酸化澱粉水溶液を含浸させ、乾燥させた。この後、マシンカレンダー仕上げをして、坪量100g/mの基材Aを製造した。
(アルミナ水和物分散液1の調製)
イオン交換水333部に対して、解膠酸として、メタンスルホン酸1.5部を添加した。このメタンスルホン酸水溶液を、ホモミキサー(商品名:T.K.ホモミクサーMARKII2.5型、特殊機化工業社製)で3000rpmの回転条件で攪拌した。この攪拌を続けながら、メタンスルホン酸水溶液に、アルミナ水和物(DISPERAL HP14、サソール製)100部を少量ずつ添加した。アルミナ水和物の添加終了後もそのまま30分間、水溶液を攪拌し、固形分濃度23%のアルミナ水和物分散液1を調製した。
(アルミナ水和物分散液2の調製)
イオン交換水333部に対して、解膠酸として、メタンスルホン酸2.5部を添加した。このメタンスルホン酸水溶液を、ホモミキサー(商品名:T.K.ホモミクサーMARKII2.5型、特殊機化工業製)で3000rpmの回転条件で攪拌した。この攪拌を続けながら、メタンスルホン酸水溶液に、アルミナ水和物(DISPERAL HP10、サソール製)100部を少量ずつ添加した。アルミナ水和物の添加終了後もそのまま30分間、水溶液を攪拌し、固形分濃度23%のアルミナ水和物分散液2を調製した。
(アルミナ水和物分散液3の調製)
イオン交換水333部に対して、解膠酸として、メタンスルホン酸0.7部を添加した。このメタンスルホン酸水溶液をホモミキサー(商品名:T.K.ホモミクサーMARKII2.5型、特殊機化工業製)で3000rpmの回転条件で攪拌した。この攪拌を続けながら、メタンスルホン酸水溶液に、アルミナ水和物(DISPERAL HP22、サソール製)100部を少量ずつ添加した。アルミナ水和物の添加終了後もそのまま30分間、水溶液を攪拌し、固形分濃度23%のアルミナ水和物分散液3を調製した。
(気相法シリカ分散液の調製)
イオン交換水415部に対して、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドのポリマー(商品名:シャロールDC902P、固形分50%、第一工業製薬製)10部を添加した。この水溶液をホモミキサー(商品名:CREARMIX、Mテクニック製)で10000rpmの回転数で攪拌した。この攪拌を続けながら、水溶液に気相法シリカ(AEROSIL300、EVONIC製)100部を少量ずつ添加した。気相法シリカの添加終了後もそのまま60分間、水溶液を攪拌し、固形分濃度20%の気相法シリカ分散液を調製した。
(湿式シリカ分散液1の調製)
イオン交換水667部に対して、ホモミキサー(商品名:T.K.ホモミクサーMARKII2.5型、特殊機化工業製)で3000rpmの回転条件で攪拌した。この攪拌を続けながら、水溶液に湿式シリカ(ファインシールX−37、平均二次粒子径2.6μm、トクヤマ製)100部を少量ずつ添加した。湿式シリカの添加終了後もそのまま30分間、水溶液を攪拌し、固形分濃度15%の湿式シリカ分散液1を調製した。この湿式シリカが、特許請求の範囲に記載の「平均二次粒子径が0.5μm以上の粒子」に相当する。
(湿式シリカ分散液2の調製)
イオン交換水667部に対して、ホモミキサー(商品名:T.K.ホモミクサーMARKII2.5型、特殊機化工業製)で3000rpmの回転条件で攪拌した。この攪拌を続けながら、水溶液に湿式シリカ(ファインシールT−32、平均二次粒子径1.5μm、トクヤマ製)100部を少量ずつ添加した。湿式シリカの添加終了後もそのまま30分間、水溶液を攪拌し、固形分濃度15%の湿式シリカ分散液2を調製した。この湿式シリカが、特許請求の範囲に記載の「平均二次粒子径が0.5μm以上の粒子」に相当する。
<塗工液の調製>
下記の組成で、各塗工液を調製した。尚、塗工液組成の配合部数は、顔料の総固形分を100部とした値である。
(塗工液1)
・アルミナ水和物分散液1(固形分23%) 441部
・ポリビニルアルコ−ル水溶液(PVA235、クラレ製、重量平均重合度3500、けん化度88モル%、固形分8%)
125部
・オルトホウ酸水溶液(固形分5%) 20部
更に、水を加えて全体の固形分が18%となるように調整した。これに、界面活性剤(サーフィノール465)を0.1%となるように添加し、塗工液1を作成した。
(塗工液2)
・アルミナ水和物分散液1(固形分23%) 441部
・ポリビニルアルコ−ル水溶液(PVA235、クラレ製、重量平均重合度3500、けん化度88モル%、固形分8%)
250部
・オルトホウ酸水溶液(固形分5%) 20部
更に、水を加えて全体の固形分が16%となるように調整した。これに、界面活性剤(サーフィノール465)を0.1%となるように添加し、塗工液2を作成した。
(塗工液3)
・ポリビニルアルコ−ル水溶液(PVA235、クラレ製、重量平均重合度3500、けん化度88モル%、固形分8%)
125部
・オルトホウ酸水溶液(固形分5%) 20部
更に、水を加えて全体の固形分が5%となるように調整した。これに、界面活性剤(サーフィノール465)を0.1%となるように添加し、塗工液3を作成した。
(塗工液4)
・気相法シリカ分散液(固形分20%) 525部
・ポリビニルアルコ−ル水溶液(PVA235、クラレ製、重量平均重合度3500、けん化度88モル%、固形分8%)
188部
・オルトホウ酸水溶液(固形分5%) 60部
更に、水を加えて全体の固形分が14%となるように調整した。これに、界面活性剤(サーフィノール465)を0.1%となるように添加し、塗工液4を作成した。
(塗工液5)
・アルミナ水和物分散液1(固形分23%) 441部
・湿式シリカ分散液1(固形分15%) 6.7部
・ポリビニルアルコ−ル水溶液(PVA235、クラレ製、重量平均重合度3500、けん化度88モル%、固形分8%)
125部
・オルトホウ酸水溶液(固形分5%) 20部
更に、水を加えて全体の固形分が18%となるように調整した。これに、界面活性剤(サーフィノール465)を0.1%となるように添加し、塗工液5を作成した。
(塗工液6)
湿式シリカ分散液1を湿式シリカ分散液2に変更した以外は塗工液5と同様にして塗工液6を作成した。
(塗工液7)
湿式シリカ分散液2の配合量を1.3部とした以外は、塗工液6と同様にして塗工液7を作成した。
(塗工液8)
湿式シリカ分散液2の配合量を66.7部とした以外は、塗工液6と同様にして塗工液8を作成した。
(塗工液9)
アルミナ水和物分散液1をアルミナ水和物分散液2に変更した以外は、塗工液1と同様にして塗工液9を作成した。
(塗工液10)
アルミナ水和物分散液1をアルミナ水和物分散液3に変更した以外は、塗工液1と同様にして塗工液10を作成した。
(塗工液11)
・アルミナ水和物分散液1(固形分23%) 441部
・ポリビニルアルコ−ル水溶液(PVA235、クラレ製、重量平均重合度3500、けん化度88モル%、固形分8%)
625部
・オルトホウ酸水溶液(固形分5%) 100部
更に、水を加えて全体の固形分が13%となるように調整した。これに、界面活性剤(サーフィノール465)を0.1%となるように添加し、塗工液11を作成した。
<実施例1>
基材Aの両面に、低密度ポリエチレン(70部)と、高密度ポリエチレン(20部)と、酸化チタン(10部)とからなるポリエチレン樹脂組成物を320℃で溶融したものを、30μmとなるように押し出し塗布した。次に、これを鏡面状の冷却ドラムに転写することにより、両面に、平滑な第1および第2の樹脂層が形成された基材を形成した。さらに連続して、第1および第2の樹脂層の表面にコロナ放電処理を行った。この後、両面にバーコーターにより2.8g/mとなるように塗工液1を塗布し、熱風ドライヤーで乾燥し、第1および第2の樹脂層上にそれぞれ、膜厚が0.5μmの多孔質下引き層を形成した。次に、速度250m/minで、第1および第2の樹脂層、ならびに多孔質下引き層を形成した基材の巻き取りを行った。なお、多孔質下引き層を形成する前の、第1および第2の樹脂層表面の60度鏡面光沢度は、83%であった。
次に、スライドダイを用いて、両方の多孔質下引き層の上に、194g/mとなるように塗工液1を塗布した後、熱風ドライヤーで乾燥し、膜厚が35μmの第1および第2のインク受容層をそれぞれ、形成した。これにより、インクジェット記録媒体を得た。
<実施例2>
冷却ドラムの表面を実施例1よりもやや粗い表面性を持つ冷却ドラムに変更し、得られた第1および第2の樹脂層表面の60度鏡面光沢度を70%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媒体を形成した。
<実施例3>
冷却ドラムの表面を実施例2よりもやや粗い表面性を持つ冷却ドラムに変更し、得られた第1および第2の樹脂層表面の60度鏡面光沢度を65%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媒体を形成した。
<実施例4>
多孔質下引き層の膜厚を0.1μmとした以外は、実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例5>
多孔質下引き層の膜厚を0.3μmとした以外は、実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例6>
多孔質下引き層の膜厚を2μmとした以外は、実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例7>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液2に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例8>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液4に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例9>
多孔質下引き層を、第1の樹脂層と第1のインク受容層の間にのみ設けた以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例10>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液5に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例11>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液6に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例12>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液7に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例13>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液8に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例14>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液9に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<実施例15>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液10に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<比較例1>
多孔質下引き層を設けなかった以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<比較例2>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液3に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<比較例3>
冷却ドラムの表面を実施例3よりも粗い表面性を持つ冷却ドラムに変更し、得られた第1および第2の樹脂層表面の60度鏡面光沢度を58%とした以外は、実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<比較例4>
多孔質下引き層に用いる塗工液1を塗工液11に変更し、塗工液11の塗布容量を3.9g/mとした以外は実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
<比較例5>
多孔質下引き層の層厚を4μmとした以外は、実施例1と同様にインクジェット記録媒体を形成した。
表1に上記製造方法により製造した各インクジェット記録媒体の評価結果を示す。なお、各評価は以下のように行った。
(1)60度鏡面光沢度
第1および第2の樹脂層表面の60度鏡面光沢度は、JIS Z 8741に基づいて測定した。
(2)多孔質下引き層およびインク受容層の細孔容積、平均細孔半径
平均細孔半径の測定には、(株)島津製作所製 自動比表面積/細孔分布測定装置 TriStar3000を用いた。また、サンプルの前処理には、(株)島津製作所製 バキュプレップ061を用いた。
測定は、以下のようにして行った。実施例及び比較例で用いた多孔質下引き層、インク受容層を形成するための塗工液をそれぞれ、膜厚が35μmとなるようにレジンコート紙上に塗布し、得られたシートを、5.0×10cmのサイズに裁断した。この後、これを平均細孔半径測定用の3/8inchセルに入る大きさに切り分けた。この後、これをセルに投入し、バキュプレップ061を用いて、マニュアルに従い、80℃に加熱しながら20mTorr以下になるまで脱気乾燥を行った。
脱気乾燥を行ったサンプルを、TriStar3000を用いて、窒素吸着脱離法により、マニュアルに従って平均細孔半径の測定を行った。測定後、得られた窒素脱離側のデータを用いて、最終的に細孔容積、平均細孔半径の値を得た。平均細孔半径は、細孔半径と容積の頻度をプロットしたチャートから得られた細孔半径のピーク値を用いた。
なお、事前の調査により、多孔質下引き層の細孔容積および平均細孔半径は、基材の種類、基材の表面性状、基材の膜厚、多孔質下引き層の膜厚の影響を受けないことを確認した。また、インク受容層の細孔容積および平均細孔半径は、基材の種類、基材の表面性状、基材の膜厚、多孔質下引き層の種類、多孔質下引き層の膜厚、多孔質下引き層の表面性状、インク受容層の膜厚の影響を受けないことを確認した。更に、実施例1〜8、10〜15、比較例2〜5では基材の両面上に設ける2つの多孔質下引き層は同じ構成となるため、表1の細孔容積および平均細孔半径では単に「多孔質下引き層」として記載した。同様に、実施例1〜15、比較例2〜5では基材の両面上に設ける2つのインク受容層は同じ構成となるため、表1の細孔容積および平均細孔半径では単に「インク受容層」として記載した。また、比較例1では、多孔質下引き層を形成しないため、表1にはインク受容層の細孔容積および平均細孔半径を記載していない。比較例2および4では、下引き層は多孔質ではないため、細孔容積および平均細孔半径は「0」となっている。
(3)巻き取り性
多孔質下引き層形成後の基材を巻き取ったロールの巻き姿を目視で確認し、以下の基準で判定した。
AA: ロール表面のぼこつきがほとんどなく、ロール端部の乱れも無い。
A:ロール表面のぼこつきがほとんどないが、ロール端面にやや乱れがある。
B:ロール表面にやや変形がみられ、ロール端面にもやや乱れがある。
C:ロール表面に変形が見られ、シートに変形が見られる。
(4)インク受容層の20度鏡面光沢度
インク受容層の表面の20度鏡面光沢度をJIS Z 8741に基づいて測定した。なお、実施例1〜15、比較例1〜5では基材の両面上に設ける2つのインク受容層は同じ構成となるため、何れか一方のインク受容層の20度鏡面光沢度のみを測定した。
(5)インク受容層の欠陥
A4サイズの第1および第2のインク受容層の表面を目視にて観察し、以下の基準にて判定した。なお、実施例1〜15、比較例1〜5では基材の両面上に設ける2つのインク受容層は同じ構成となるため、何れか一方のインク受容層のみを観察した。
A:0.5mm以上の気泡が3個以下、
B:0.5mm以上の気泡が4個以上、10個以下、
C:0.5mm以上の気泡が10個よりも多かった。
(6)多孔質下引き層の膜厚
多孔質下引き層を設けた試料の断面を顕微鏡で観察し、任意の10点の位置の厚みを測定し、平均値を多孔質下引き層の膜厚とした。
Figure 2015120289

Claims (6)

  1. 基材の一方の面に第1の樹脂層と多孔質下引き層と第1のインク受容層とをこの順に有し、かつ、基材の他方の面に第2の樹脂層と第2のインク受容層とをこの順に有する記録媒体であって、
    前記第1の樹脂層の第1のインク受容層に近い方の面、及び前記第2の樹脂層の第2のインク受容層に近い方の面の60度鏡面光沢度が、65%以上であり、
    前記多孔質下引き層の膜厚が3μm以下であることを特徴とする記録媒体。
  2. 前記多孔質下引き層の細孔容積Vs(ml/g)と第1のインク受容層の細孔容積Vc(ml/g)が下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。
    0.7Vc<Vs<1.3Vc (1)
  3. 前記多孔質下引き層は更に、平均二次粒子径が0.5μm以上の粒子を0.1質量%以上10質量%以下、含むことを特徴とする請求項1または2に記載の記録媒体。
  4. 前記多孔質下引き層の平均細孔半径が、15nm以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の記録媒体。
  5. 前記多孔質下引き層の平均細孔半径が、前記第1のインク受容層の平均細孔半径よりも小さいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の記録媒体。
  6. 基材の一方の面に60度鏡面光沢度が65%以上の第1の樹脂層を形成し、基材の他方の面に60度鏡面光沢度が65%以上の第2の樹脂層を形成する工程と、
    前記第1の樹脂層上に、膜厚が3μm以下の多孔質下引き層を形成する工程と、
    前記第1および第2の樹脂層、ならびに多孔質下引き層を設けた基材を、ロール状に巻き取る工程と、
    ロール状に巻き取った後の前記基材の多孔質下引き層上に第1のインク受容層を形成し、前記基材の第2の樹脂層上に第2のインク受容層を形成する工程と、
    を有する記録媒体の製造方法。
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