JP2015131413A - 記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 インク受容層の割れが抑制された記録媒体を提供すること。【解決手段】 基材及びインク受容層を有する記録媒体であって、前記インク受容層が、無機粒子、バインダー、並びに、一般式(1)で表される化合物に由来するユニットと、一般式(2)で表される化合物及び一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来するユニットとを含む化合物Aを含有することを特徴とする記録媒体。【選択図】 なし
Description
本発明は記録媒体に関する。
インクの吸収性及び得られる画像の発色性が高いことから、無機粒子を含有するインク受容層を有する記録媒体が用いられている。この無機粒子を含有するインク受容層を有する記録媒体を作製する方法としては、基材上に、無機粒子を含有するインク受容層用塗工液を塗工し、乾燥する方法が一般的に用いられているが、塗工液の調製の際に粘度が上昇してしまったり、乾燥の際にインク受容層が割れてしまったりする技術課題があった。
従来、上記のような塗工時の技術課題を改善するために、インク受容層の材料を工夫する方法が検討されている(特許文献1)。特許文献1では、無機粒子とインク受容層中に特定の平均分子量及び水酸基価を有するポリグリセリンとを併用することで、インク受容層の割れが改善することが記載されている。
しかしながら、本発明者らの検討によると、特許文献1の記録媒体は、インク受容層の割れの改善は本発明で求めるようなレベルには達していなかった。特に、塗工液を塗工後に90℃以上の熱風を用いて高速乾燥するような場合に、インク受容層の割れが生じてしまった。
したがって、本発明の目的は、インク受容層の割れが抑制された記録媒体を提供することにある。
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかる記録媒体は、基材及びインク受容層を有し、前記インク受容層が、無機粒子、バインダー、並びに、下記一般式(1)で表される化合物に由来するユニットと、下記一般式(2)で表される化合物及び下記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来するユニットとを含む化合物Aを含有することを特徴とする。
(一般式(1)において、R1、R2は、それぞれ独立に、炭素数1乃至10のアルキル基、炭素数5乃至10のシクロアルキル基又は炭素数7乃至10のアラルキル基である。)
(一般式(2)において、R3、R4、R5は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1乃至4のアルキル基である。X1は、酸素原子又はアミノ基である。Yは、炭素数1乃至10のヒドロキシアルキル基又はアミノアルキル基である。)
(一般式(3)において、R3、R4、R5、R6、R7、R8は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1乃至4のアルキル基である。X1、X2は、それぞれ独立に、酸素原子又はアミノ基である。Yは、炭素数1乃至10のヒドロキシアルキレン基又はアミノアルキレン基である。)
本発明によれば、インク受容層の割れが抑制された記録媒体を提供することができる。
以下、好適な実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
本発明者らが検討したところ、インク受容層の割れは、無機粒子の分散安定性が低いことや、無機粒子とバインダーとの相互作用が弱いことによって発生すると考えられる。そこで、本発明者らは、無機粒子の分散安定性を高め、かつ、無機粒子とバインダーの相互作用を高めるために、後述する化合物Aを用いて無機粒子を分散させる方法に至った。
化合物Aは、一般式(1)で表される化合物に由来するユニット(第1のユニット)と、一般式(2)で表される化合物及び一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来するユニット(第2のユニット)とを含む。そして、第1のユニットが無機粒子の分散安定性を高め、更に、ヒドロキシル基を有する第2のユニットがバインダーとの相互作用を高めることができるのである。
[記録媒体]
本発明の記録媒体は、基材と、インク受容層とを有する。本発明においては、インクジェット記録方法に用いるインクジェット用記録媒体であることが好ましい。以下、本発明の記録媒体を構成する各成分について、それぞれ説明する。
本発明の記録媒体は、基材と、インク受容層とを有する。本発明においては、インクジェット記録方法に用いるインクジェット用記録媒体であることが好ましい。以下、本発明の記録媒体を構成する各成分について、それぞれ説明する。
<基材>
基材としては、基紙のみから構成されるものや、基紙と樹脂層を有するもの、即ち、基紙が樹脂で被覆されているものが挙げられる。本発明においては、基紙と樹脂層を有する基材を用いることが好ましい。その場合、樹脂層は、基紙の片面のみに設けられていてもよいが、両面に設けられていることが好ましい。
基材としては、基紙のみから構成されるものや、基紙と樹脂層を有するもの、即ち、基紙が樹脂で被覆されているものが挙げられる。本発明においては、基紙と樹脂層を有する基材を用いることが好ましい。その場合、樹脂層は、基紙の片面のみに設けられていてもよいが、両面に設けられていることが好ましい。
(基紙)
基紙は、木材パルプを主原料とし、必要に応じてポリプロピレンなどの合成パルプや、ナイロンやポリエステルなどの合成繊維を加えて抄紙される。木材パルプとしては広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、広葉樹晒サルファイトパルプ(LBSP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、針葉樹晒サルファイトパルプ(NBSP)、広葉樹溶解パルプ(LDP)、針葉樹溶解パルプ(NDP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)などが挙げられる。これらは、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。木材パルプの中でも短繊維成分の多いLBKP、NBSP、LBSP、NDP、LDPを用いることが好ましい。パルプとしては、不純物の少ない化学パルプ(硫酸塩パルプや亜硫酸塩パルプ)が好ましい。また、漂白処理を行って白色度を向上させたパルプも好ましい。紙基材中には、サイズ剤、白色顔料、紙力増強剤、蛍光増白剤、水分保持剤、分散剤、柔軟化剤などを適宜添加してもよい。
基紙は、木材パルプを主原料とし、必要に応じてポリプロピレンなどの合成パルプや、ナイロンやポリエステルなどの合成繊維を加えて抄紙される。木材パルプとしては広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、広葉樹晒サルファイトパルプ(LBSP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、針葉樹晒サルファイトパルプ(NBSP)、広葉樹溶解パルプ(LDP)、針葉樹溶解パルプ(NDP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)などが挙げられる。これらは、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。木材パルプの中でも短繊維成分の多いLBKP、NBSP、LBSP、NDP、LDPを用いることが好ましい。パルプとしては、不純物の少ない化学パルプ(硫酸塩パルプや亜硫酸塩パルプ)が好ましい。また、漂白処理を行って白色度を向上させたパルプも好ましい。紙基材中には、サイズ剤、白色顔料、紙力増強剤、蛍光増白剤、水分保持剤、分散剤、柔軟化剤などを適宜添加してもよい。
本発明において、基紙の膜厚は、50μm以上130μm以下であることが好ましく、更には、90μm以上120μm以下であることがより好ましい。尚、本発明において、基紙の膜厚は、以下の方法で算出する。まず、記録媒体の断面をマイクロトームで切り出し、その断面を走査型電子顕微鏡で観察する。そして、基紙の任意の100点以上の膜厚を測定し、その平均値を基紙の膜厚とする。尚、本発明におけるその他の層の膜厚も同様の方法で算出するものとする。
本発明において、基紙のJIS P 8118で規定される紙密度は、0.6g/cm3以上1.2g/cm3以下であることが好ましい。更には、0.7g/cm3以上1.2g/cm3以下であることがより好ましい。
(樹脂層)
本発明において、基紙が樹脂で被覆されている場合は、樹脂層は基紙の表面の一部を被覆するように設けられていればよいが、樹脂層の被覆率(樹脂層で被覆された基紙の表面の面積/基紙の表面の全面積)が70%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、更には、100%であること、即ち、基紙の表面の全面が樹脂層で被覆されていることが特に好ましい。
本発明において、基紙が樹脂で被覆されている場合は、樹脂層は基紙の表面の一部を被覆するように設けられていればよいが、樹脂層の被覆率(樹脂層で被覆された基紙の表面の面積/基紙の表面の全面積)が70%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、更には、100%であること、即ち、基紙の表面の全面が樹脂層で被覆されていることが特に好ましい。
また、本発明において、樹脂層の膜厚は、20μm以上60μm以下であることが好ましく、更には、樹脂層の膜厚は、35μm以上50μm以下であることがより好ましい。樹脂層を基紙の両面に設ける場合は、両面の樹脂層の膜厚がそれぞれ上記範囲を満足することが好ましい。
樹脂層に用いられる樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体などが挙げられる。これらの中でも、ポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。本発明において、ポリオレフィン樹脂とは、モノマーとしてオレフィンを用いた重合体を意味する。具体的には、エチレン、プロピレン、イソブチレンなどの単重合体や共重合体が挙げられる。ポリオレフィン樹脂は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、ポリエチレンを用いることが好ましい。ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン(LDPE)や高密度ポリエチレン(HDPE)を用いることが好ましい。
本発明において、樹脂層は、不透明度や白色度や色相を調整するために、白色顔料や蛍光増白剤や群青などを含有してもよい。中でも、不透明度を向上することができるため、白色顔料を含有することが好ましい。白色顔料としては、ルチル型又はアナターゼ型の酸化チタンが挙げられる。本発明において、樹脂層中の白色顔料の含有量は、3g/m2以上30g/m2以下であることが好ましい。尚、樹脂層を基紙の両面に設ける場合は、2つの樹脂層中の白色顔料の合計の含有量が、上記範囲を満足することが好ましい。また、樹脂層中の、白色顔料の含有量は、樹脂の含有量に対して、25質量%以下であることが好ましい。25質量%より大きいと、白色顔料の分散安定性が十分に得られない場合がある。
<インク受容層>
本発明において、インク受容層は無機粒子、バインダー及び化合物Aを含有する。また、本発明において、インク受容層は単層でもよいし、2層以上の複層でもよい。また、インク受容層は、上記基材の片面のみに設けられてもよく、両面に設けられてもよい。インク受容層の膜厚は、15μm以上60μm以下であることが好ましく、更には、30μm以上45μm以下であることがより好ましい。以下、インク受容層に含有することができる材料について、それぞれ説明する。
本発明において、インク受容層は無機粒子、バインダー及び化合物Aを含有する。また、本発明において、インク受容層は単層でもよいし、2層以上の複層でもよい。また、インク受容層は、上記基材の片面のみに設けられてもよく、両面に設けられてもよい。インク受容層の膜厚は、15μm以上60μm以下であることが好ましく、更には、30μm以上45μm以下であることがより好ましい。以下、インク受容層に含有することができる材料について、それぞれ説明する。
(化合物A)
本発明において、インク受容層は、下記一般式(1)で表される化合物に由来するユニットと、下記一般式(2)で表される化合物及び下記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来するユニットとを含む化合物Aを含有する。
本発明において、インク受容層は、下記一般式(1)で表される化合物に由来するユニットと、下記一般式(2)で表される化合物及び下記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来するユニットとを含む化合物Aを含有する。
本発明においては、化合物Aが、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物及び一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物との共重合体であることが好ましい。
以下、一般式(1)〜(3)で表される化合物についてそれぞれ説明する。尚、以下の説明において、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート、メタクリレート」を意味する。
<1>一般式(1)で表される化合物
一般式(1)において、R1、R2は、それぞれ独立に、炭素数1乃至10のアルキル基、炭素数5乃至10のシクロアルキル基又は炭素数7乃至10のアラルキル基である。
一般式(1)で表される化合物はカチオンであるため、カウンターイオンとしてアニオンと共に存在し得る。具体的に、アニオンとしては、ハロゲンイオン、スルホン酸イオン、アルキルスルホン酸イオン、酢酸イオン、アルキルカルボン酸イオンなどが挙げられる。
一般式(1)で表される化合物としては、ジアリルジメチルアンモニウム、ジアリルメチルベンジルアンモニウム、ジアリルジベンジルアンモニウムなどが挙げられる。これらの中でも、アニオンとして塩素イオンをもつ、塩化ジアリルジメチルアンモニウムを用いることが好ましい。
<2>一般式(2)、(3)で表される化合物
一般式(2)において、R3、R4、R5は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1乃至4のアルキル基である。X1は、酸素原子又はアミノ基である。Yは、炭素数1乃至10のヒドロキシアルキル基又はアミノアルキル基である。尚、本発明において、「ヒドロキシアルキル基」には、ジヒドロキシアルキル基などのヒドロキシル基を複数持つ場合も含むものとする。また、Yは、炭素数1乃至10のヒドロキシアルキル基であることが好ましい。
一般式(3)において、R3、R4、R5、R6、R7、R8は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1乃至4のアルキル基である。X1、X2は、それぞれ独立に、酸素原子又はアミノ基である。Yは、炭素数1乃至10のヒドロキシアルキレン基又はアミノアルキレン基である。尚、本発明において、「ヒドロキシアルキレン基」には、ジヒドロキシアルキレン基などのヒドロキシル基を複数持つ場合も含むものとする。
一般式(2)で表される化合物としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3,4−ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;アミノエチル(メタ)アクリレート、アミノプロピル(メタ)アクリレート、アミノブチル(メタ)アクリレートなどのアミノアルキル(メタ)アクリレート;アミノエチル(メタ)アクリルアミドなどのアミノアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。一般式(3)で表される化合物としては、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを用いることが好ましく、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート及び2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
また、化合物Aに占める、一般式(1)で表される化合物に由来するユニットの割合が、一般式(2)で表される化合物及び一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来するユニットの割合に対して、モル比率で1.0倍以上9.0倍以下であることが好ましい。上記範囲内にすることで、上述した無機粒子の分散安定性を高める効果及び無機粒子とバインダーの相互作用を高める効果の両方を高いレベルで得ることができる。
また、バインダーが、ポリビニルアルコールである場合、化合物Aに含まれるヒドロキシル基の含有量が、ポリビニルアルコールに含まれるヒドロキシル基の含有量に対して、1質量%以上10質量%以下であることが好ましい。
本発明において、化合物Aの重量平均分子量は2,000以上30,000以下であることが好ましく、5,000以上20,000以下であることがより好ましい。
本発明においては、化合物Aの重量平均分子量を調整する目的で、連鎖移動剤を用いることが好ましい。本発明において、連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、2−メルカプトエタンスルホン酸、n−ドデシルメルカプタンなどのチオール系連鎖移動剤;四塩化炭素、塩化メチレン、ブロモホルム、ブロモトリクロロエタンなどのハロゲン化物;イソプロパノール、グリセリンなどの第2級アルコール;亜リン酸、次亜リン酸及びその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウムなど)など;重亜硫酸や、メタ重亜硫酸、亜ジチオン酸、亜硫酸などの重亜硫酸を発生し得る化合物及びその塩などが挙げられる。これらの中でも、次亜リン酸またはその塩を用いることが好ましい。
また、化合物Aの合成方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、水系溶媒中に、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物及び一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物と共に、重合開始剤、連鎖移動剤を添加し、加熱することで化合物Aを得ることができる。重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩系ラジカル開始剤や;2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)、2,2’−アゾビス(2−アミジノブタン)、2,2’−アゾビス(2−アミジノペンタン)、2,2’−アゾビス(2−アミジノ−3−メチルブタン)、3,3’−アゾビス(3−アミジノペンタン)、3,3’−アゾビス(3−アミジノヘキサン)、3,3’−アゾビス(3−アミジノ−4−メチルペンタン)、4,4’−アゾビス(4−アミジノヘプタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)・塩酸塩、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]などのアゾ系開始剤が挙げられる。重合開始剤の使用量は、一般式(1)で表される化合物と、一般式(2)で表される化合物及び一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物の全量に対し、0.8質量%以上20.0質量%以下が好ましく、1.0質量%以上10.0質量%以下がより好ましい。また、合成の際に用いる水系溶媒としては、水;塩酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸などの無機酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸などの有機酸;アルコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド;塩化亜鉛、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどが挙げられる。化合物Aを合成する際の加熱温度は、用いる材料に応じて適宜決定すればよいが、50℃以上80℃以下であることが好ましい。
(無機粒子)
本発明において、インク受容層は無機粒子を含有する。無機粒子としては、例えば、気相法シリカ、アルミナ水和物、気相法アルミナ、コロイダルシリカ、二酸化チタン、ゼオライト、カオリン、タルク、ハイドロタルサイト、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウムなどが挙げられる。これらの無機粒子は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。上記無機粒子の中でも、気相法シリカ、アルミナ水和物、気相法アルミナを用いることが好ましく、気相法シリカを用いること、即ち、一般式(1)で表される基を有する気相法シリカを用いることが特に好ましい。
本発明において、インク受容層は無機粒子を含有する。無機粒子としては、例えば、気相法シリカ、アルミナ水和物、気相法アルミナ、コロイダルシリカ、二酸化チタン、ゼオライト、カオリン、タルク、ハイドロタルサイト、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウムなどが挙げられる。これらの無機粒子は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。上記無機粒子の中でも、気相法シリカ、アルミナ水和物、気相法アルミナを用いることが好ましく、気相法シリカを用いること、即ち、一般式(1)で表される基を有する気相法シリカを用いることが特に好ましい。
気相法シリカとしては、アエロジルシリーズ(EVONIK製)、レオロシールQSタイプ(トクヤマ製)などが挙げられる。
本発明において、気相法シリカのBET法による比表面積は50m2/g以上400m2/g以下であることが好ましく、200m2/g以上350m2/g以下であることがより好ましい。
アルミナ水和物は、
一般式(X):Al2O3−n(OH)2n・mH2O
(一般式(X)中、nは0、1、2、又は3であり、mは0以上10以下、好ましくは0以上5以下である。ただし、mとnは同時に0にはならない。)
により表されるものを好適に用いることができる。尚、mH2Oは、多くの場合、結晶格子の形成に関与しない脱離可能な水相を表すものであるため、mは整数でなくてもよい。また、アルミナ水和物を加熱するとmは0となり得る。
一般式(X):Al2O3−n(OH)2n・mH2O
(一般式(X)中、nは0、1、2、又は3であり、mは0以上10以下、好ましくは0以上5以下である。ただし、mとnは同時に0にはならない。)
により表されるものを好適に用いることができる。尚、mH2Oは、多くの場合、結晶格子の形成に関与しない脱離可能な水相を表すものであるため、mは整数でなくてもよい。また、アルミナ水和物を加熱するとmは0となり得る。
本発明においてアルミナ水和物は、公知の方法で製造することができる。具体的には、アルミニウムアルコキシドを加水分解する方法、アルミン酸ナトリウムを加水分解する方法、アルミン酸ナトリウムの水溶液に、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウムの水溶液を加えて中和する方法などが挙げられる。
アルミナ水和物の結晶構造としては、熱処理する温度に応じて、非晶質、ギブサイト型、ベーマイト型が知られている。尚、アルミナ水和物の結晶構造は、X線回折法によって分析することができる。本発明においては、これらの中でも、ベーマイト型のアルミナ水和物又は非晶質のアルミナ水和物が好ましい。具体例としては、特開平7−232473号公報、特開平8−132731号公報、特開平9−66664号公報、特開平9−76628号公報などに記載されたアルミナ水和物や、市販品としてはDisperal HP14、HP18(以上、サソール製)などを挙げることができる。これらのアルミナ水和物は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。
また、本発明において、アルミナ水和物のBET法で求められる比表面積が100m2/g以上200m2/g以下であることが好ましく、125m2/g以上175m2/g以下であることがより好ましい。ここでBET法とは、試料表面に大きさの分かっている分子やイオンを吸着させて、その吸着量から、試料の比表面積を測定する方法である。本発明においては、試料に吸着させる気体として、窒素ガスを用いる。
気相法アルミナとしては、γ−アルミナ、α−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、χ−アルミナなどを挙げることができる。これらの中でも、画像の光学濃度やインク吸収性の観点から、γ−アルミナを用いることが好ましい。気相法アルミナの具体例としては、AEROXIDE;Alu C、Alu130、Alu65(以上、EVONIK製)などを挙げることができる。
本発明において、気相法アルミナのBET法で求められる比表面積が50m2/g以上が好ましく、80m2/g以上がより好ましい。また、150m2/g以下が好ましく、120m2/g以下がより好ましい。
一般式(4)で表される基を有する無機粒子
本発明において、無機粒子が下記一般式(4)で表される基を有する無機粒子であることが好ましい。係る無機粒子を用いることで、得られる画像の耐湿性が向上する。ここでいう「耐湿性」とは、画像を記録した記録媒体を、高湿条件下で保存した際に、画像に滲みが生じてしまう現象を抑制できる性能を意味する。
本発明において、無機粒子が下記一般式(4)で表される基を有する無機粒子であることが好ましい。係る無機粒子を用いることで、得られる画像の耐湿性が向上する。ここでいう「耐湿性」とは、画像を記録した記録媒体を、高湿条件下で保存した際に、画像に滲みが生じてしまう現象を抑制できる性能を意味する。
一般式(4)で表される基は、*において無機粒子の表面と結合する。また、一般式(4)において、Xは炭素数1乃至8のアルコキシ基、アリールオキシ基、アセトキシ基、ハロゲン原子、水素原子、炭素数1乃至8の炭化水素基、又は、−O−*である。尚、「Xが−O−*である」とは、ケイ素原子(Si)が酸素原子(O)を介して無機粒子の表面と結合していることを意味する。このとき、「*」が結合する無機粒子は、同じであっても異なっていてもよいが、無機粒子は上記一般式(4)で表される基と比べて非常に大きいため、一般的には、同じ無機粒子に結合すると考えられる。また、Yは、第1級ヒドロキシル基を有する基である。nは1、2又は3であり、nが1であることが好ましい。
本発明において、一般式(4)で表される基は、下記一般式(5)で表される基であることが好ましい。即ち、インク受容層は下記一般式(5)で表される基を有する無機粒子を含有することが好ましい。
一般式(5)で表される基は、*において無機粒子の表面と結合する。また、一般式(5)において、Zは単結合、アミド基、エーテル基、カルボニル基又はエステル基である。中でも、単結合、アミド基又はエーテル基が好ましい。尚、「Zが単結合である」とは、Yが直接メチレン基(−CH2−)に結合することを意味する。Yは、第1級ヒドロキシル基を有する基である。rは0乃至5の整数である。
本発明において、一般式(4)又は一般式(5)におけるYが、下記一般式(6)で表される構造を有することが好ましい。
一般式(6)において、R1は水素原子又は炭素数1乃至8の炭化水素基である。p+qは1以上の整数である。また、P構造及びQ構造の順番は任意である。即ち、−P−P−P−P−Q−Q−である場合だけでなく、−Q−Q−Q−P−P−P−である場合や、−P−Q−P−Q−P−Q−のように交互になる場合や、−P−P−Q−P−Q−Q−のようにランダムに配列する場合なども上記一般式(6)に含まれる。
本発明において、一般式(4)で表される基を有する無機粒子は、例えば、下記一般式(7)で表される化合物で無機粒子の表面を修飾することで得られる。
一般式(7)において、Xは炭素数1乃至8のアルコキシ基、アリールオキシ基又はアセトキシ基である。Yは、第1級ヒドロキシル基を有する基である。nは1、2又は3である。
無機粒子はその表面にヒドロキシル基を有する。そして、一般式(7)で表される化合物が、無機粒子表面のヒドロキシル基と反応することで、一般式(4)で表される基を有する無機粒子が得られるのである。
本発明において、一般式(7)で表される化合物は、下記化合物H−1〜H−4から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。下記式において、Rは、水素原子又は炭素数1乃至8の炭化水素基である。
本発明において、一般式(4)で表される基を有する無機粒子における、一般式(4)で表される基の含有量が、無機粒子の含有量に対して、1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、2質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。上記比率となるためには、無機粒子を表面修飾する際の一般式(7)で表される化合物の使用量が、無機粒子の含有量に対して、1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、2質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。
本発明において、インク受容層中に占める、一般式(4)で表される基を有する無機粒子の含有量(質量%)は、50質量%以上98質量%以下であることが好ましく、更には、70質量%以上96質量%以下であることがより好ましい。
本発明において、インク受容層を形成する際に塗布する一般式(4)で表される基を有する無機粒子の塗布量(g/m2)は、8g/m2以上45g/m2以下であることが好ましい。上記範囲とすることで、好ましいインク受容層の膜厚となりやすい。
(バインダー)
本発明において、インク受容層はバインダーを含有する。本発明において、バインダーとは、無機粒子を結着し、被膜を形成することができる材料を意味する。
本発明において、インク受容層はバインダーを含有する。本発明において、バインダーとは、無機粒子を結着し、被膜を形成することができる材料を意味する。
本発明においては、インク吸収性の観点から、インク受容層中の、バインダーの含有量が、無機粒子の含有量に対して、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。また、インク受容層の結着性の観点から、上記比率は、5.0質量%以上が好ましく、8.0質量%以上がより好ましい。
バインダーとしては例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉などの澱粉誘導体;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などのセルロース誘導体;カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、及びポリビニルアルコール、並びに、それらの誘導体;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などの共役重合体ラテックス;アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体など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などのビニル系重合体ラテックス;上記の重合体のカルボキシル基など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重合体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重合体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重合体を構成するモノマーを重合し、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重合体を構成するモノマーを重合し、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、尿素樹脂などの熱硬化合成樹脂などの水性バインダー;ポリメチルメタクリレートなどのアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの重合体及び共重合体;ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂などの合成樹脂が挙げられる。これらのバインダーは、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。
上記したバインダーの中でも、ポリビニルアルコールやポリビニルアルコール誘導体を用いることが好ましい。ポリビニルアルコール誘導体としては、カチオン変性ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタールなどが挙げられる。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ような、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又は側鎖中に有するポリビニルアルコールが好ましい。
ポリビニルアルコールは、例えば、ポリ酢酸ビニルをけん化して合成することができる。ポリビニルアルコールのけん化度としては、80mol%以上100mol%以下が好ましく、85mol%以上98mol%以下がより好ましい。尚、けん化度とは、ポリ酢酸ビニルをけん化してポリビニルアルコールを得た際の、けん化反応によって生じた水酸基のモル数の割合であり、本発明においては、JIS−K6726の方法で測定した値を用いるものとする。また、ポリビニルアルコールの平均重合度は、2,000以上が好ましく、2,000以上5,000以下がより好ましい。尚、本発明において平均重合度は、JIS−K6726の方法で求めた粘度平均重合度を用いるものとする。
インク受容層用塗工液を調製する際は、ポリビニルアルコールやポリビニルアルコール誘導体を水溶液として使用することが好ましい。その際、水溶液中のポリビニルアルコール及びポリビニルアルコール誘導体の固形分の含有量は、3質量%以上20質量%以下が好ましい。
(架橋剤)
本発明において、インク受容層は更に架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤としては、例えば、アルデヒド系化合物、メラミン系化合物、イソシアネート系化合物、ジルコニウム系化合物、アミド系化合物、アルミニウム系化合物、ホウ酸、及びホウ酸塩などが挙げられる。これらの架橋剤は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。特にバインダーとしてポリビニルアルコールやポリビニルアルコール誘導体を用いる場合は、上記した架橋剤の中でも、ホウ酸やホウ酸塩を用いることが好ましい。
本発明において、インク受容層は更に架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤としては、例えば、アルデヒド系化合物、メラミン系化合物、イソシアネート系化合物、ジルコニウム系化合物、アミド系化合物、アルミニウム系化合物、ホウ酸、及びホウ酸塩などが挙げられる。これらの架橋剤は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。特にバインダーとしてポリビニルアルコールやポリビニルアルコール誘導体を用いる場合は、上記した架橋剤の中でも、ホウ酸やホウ酸塩を用いることが好ましい。
ホウ酸としては、オルトホウ酸(H3BO3)、メタホウ酸、ジホウ酸などが挙げられる。ホウ酸塩としては、上記ホウ酸の水溶性の塩が好ましい。例えば、ホウ酸のナトリウム塩やカリウム塩などのホウ酸のアルカリ金属塩;ホウ酸のマグネシウム塩やカルシウム塩などのホウ酸のアルカリ土類金属塩;ホウ酸のアンモニウム塩などが挙げられる。これらの中でも、オルトホウ酸を用いることが、塗工液の経時安定性とクラックの発生を抑制する効果の観点から好ましい。
架橋剤の使用量は、製造条件などに応じて適宜調整することができる。本発明においては、インク受容層中の、架橋剤の含有量が、バインダーの含有量に対して、1.0質量%以上50質量%以下が好ましく、5質量%以上40質量%以下がより好ましい。
更に、バインダーがポリビニルアルコールであり、架橋剤がホウ酸及びホウ酸塩から選択される少なくとも1種である場合には、インク受容層中の、ポリビニルアルコールの含有量に対する、ホウ酸及びホウ酸塩の合計の含有量が、5質量%以上30質量%以下であることが好ましい。
(その他の添加剤)
本発明において、インク受容層は、これまで述べてきたもの以外のその他の添加剤を含有してもよい。具体的には、pH調整剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、界面活性剤、離型剤、浸透剤、着色顔料、着色染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、耐水化剤、染料定着剤、硬化剤、耐候材料などが挙げられる。
本発明において、インク受容層は、これまで述べてきたもの以外のその他の添加剤を含有してもよい。具体的には、pH調整剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、界面活性剤、離型剤、浸透剤、着色顔料、着色染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、耐水化剤、染料定着剤、硬化剤、耐候材料などが挙げられる。
[記録媒体の製造方法]
本発明において、記録媒体を製造する方法は、特に限定されないが、インク受容層用の塗工液を調製する工程、及び、インク受容層用塗工液を基材に塗工する工程を有する記録媒体の製造方法が好ましい。以下、記録媒体の製造方法について説明する。
本発明において、記録媒体を製造する方法は、特に限定されないが、インク受容層用の塗工液を調製する工程、及び、インク受容層用塗工液を基材に塗工する工程を有する記録媒体の製造方法が好ましい。以下、記録媒体の製造方法について説明する。
<基材の作製方法>
本発明において、基紙の作製方法としては、一般的に用いられている抄紙方法を適用することができる。抄紙装置としては、例えば長網抄紙機、丸網抄紙機、円胴、ツインワイヤーなどが挙げられる。基紙の表面平滑性を高めるために、抄紙工程中又は抄紙工程後に、熱及び圧力を加えて表面処理してもよい。具体的な表面処理方法としては、マシンカレンダーやスーパーカレンダーといったカレンダー処理が挙げられる。
本発明において、基紙の作製方法としては、一般的に用いられている抄紙方法を適用することができる。抄紙装置としては、例えば長網抄紙機、丸網抄紙機、円胴、ツインワイヤーなどが挙げられる。基紙の表面平滑性を高めるために、抄紙工程中又は抄紙工程後に、熱及び圧力を加えて表面処理してもよい。具体的な表面処理方法としては、マシンカレンダーやスーパーカレンダーといったカレンダー処理が挙げられる。
基紙の上に樹脂層を設ける方法、即ち、基紙を樹脂で被覆する方法としては、溶融押出法、ウェットラミネーション、ドライラミネーションなどが挙げられる。中でも、基紙の片面又は両面に溶融した樹脂を押し出しコーティングする溶融押出法が好ましい。例えば、搬送されてきた基紙と、押出ダイから押し出された樹脂を、ニップローラと冷却ローラーとの間のニップ点において接触させ、ニップで圧着することで樹脂層を基紙上にラミネートする方法(押出コーティング方法ともいう)が広く採用されている。溶融押出法により、樹脂層を設ける際には、基紙と樹脂層の接着がより強固となるように、前処理を施してもよい。前処理としては、硫酸クロム酸混液による酸エッチング処理、ガス炎による火炎処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理、グロー放電処理、アルキルチタネートなどのアンカーコート処理などが挙げられる。中でも、コロナ放電処理が好ましい。また、樹脂層に白色顔料を含有する場合は、樹脂と白色顔料を混合したもので、基紙を被覆すればよい。
<インク受容層の形成方法>
本発明の記録媒体において、基材にインク受容層を形成する方法としては、例えば以下の方法を挙げることができる。まず、インク受容層用塗工液を調製する。そして、基材に上記塗工液を塗工及び乾燥することで、本発明の記録媒体を得ることができる。塗工液の塗工方法としては、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などを用いることができる。尚、塗工時に、塗工液を加温してもよい。また、塗工後の乾燥方法としては、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などの熱風乾燥機を使用する方法や、赤外線、加熱ドライヤー、マイクロ波などを利用した乾燥機を使用する方法などが挙げられる。本発明は、90℃以上の熱風を用いて高速乾燥するような場合でも、インク受容層の割れが抑制されるため好ましい。
本発明の記録媒体において、基材にインク受容層を形成する方法としては、例えば以下の方法を挙げることができる。まず、インク受容層用塗工液を調製する。そして、基材に上記塗工液を塗工及び乾燥することで、本発明の記録媒体を得ることができる。塗工液の塗工方法としては、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などを用いることができる。尚、塗工時に、塗工液を加温してもよい。また、塗工後の乾燥方法としては、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などの熱風乾燥機を使用する方法や、赤外線、加熱ドライヤー、マイクロ波などを利用した乾燥機を使用する方法などが挙げられる。本発明は、90℃以上の熱風を用いて高速乾燥するような場合でも、インク受容層の割れが抑制されるため好ましい。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。尚、以下の実施例の記載において、「部」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
<化合物Aの合成>
(化合物A−1の合成)
温度計、攪拌棒および還流冷却器を備えた四つ口フラスコに、本発明における「一般式(1)で表される化合物」であるジアリルジメチルアンモニウムクロリド(東京化成製)の60質量%水溶液145.5部、本発明における「一般式(2)で表される化合物」である4−ヒドロキシブチルアクリレート(東京化成製)8.65部、「連鎖移動剤」である次亜リン酸ナトリウム0.96部、純水37.8部を添加した。次いで、これを加熱して60℃まで昇温し、「重合開始剤」である過硫酸アンモニウム0.38部を添加した。更に、温度を60℃に保ちながら、10時間加熱し、反応を行った。その後、得られた化合物A−1の水溶液をゲルパーミエーションクロマトグラフィ法により分析したところ、重量平均分子量(Mw)が10,000であった。また、NMR分析より、未反応で残っている反応物は5%未満であることを確認した。
(化合物A−1の合成)
温度計、攪拌棒および還流冷却器を備えた四つ口フラスコに、本発明における「一般式(1)で表される化合物」であるジアリルジメチルアンモニウムクロリド(東京化成製)の60質量%水溶液145.5部、本発明における「一般式(2)で表される化合物」である4−ヒドロキシブチルアクリレート(東京化成製)8.65部、「連鎖移動剤」である次亜リン酸ナトリウム0.96部、純水37.8部を添加した。次いで、これを加熱して60℃まで昇温し、「重合開始剤」である過硫酸アンモニウム0.38部を添加した。更に、温度を60℃に保ちながら、10時間加熱し、反応を行った。その後、得られた化合物A−1の水溶液をゲルパーミエーションクロマトグラフィ法により分析したところ、重量平均分子量(Mw)が10,000であった。また、NMR分析より、未反応で残っている反応物は5%未満であることを確認した。
(化合物A−2〜化合物A−18の合成)
「一般式(1)で表される化合物」、「一般式(2)又は(3)で表される化合物」、「連鎖移動剤」の種類及び添加量、「重合開始剤」の添加量を下記表1のようにした以外は、上記(化合物A−1の合成)と同様にして、化合物A−2〜化合物A−18を合成した。そして、得られた各化合物の重量平均分子量を測定した。また、得られた各化合物をNMR分析した結果、未反応反応物は5%未満であることを確認した。尚、表中の略称は以下の通りである。
DADMAC:ジアリルジメチルアンモニウムクロリド(東京化成製)の60質量%水溶液
QDM:メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(MRCユニテック製)
DMAPAA:ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩(興人製)の75質量%水溶液
St:スチレン(東京化成工業製)
4HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート(東京化成工業製)
2HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート(東京化成工業製)
2HBA:2−ヒドロキシブチルアクリレート(共栄化学製)
HEAA:2−ヒドロキシエチルアクリルアミド(興人製)
EMA:エチルメタクリレート(東京化成工業製)
「一般式(1)で表される化合物」、「一般式(2)又は(3)で表される化合物」、「連鎖移動剤」の種類及び添加量、「重合開始剤」の添加量を下記表1のようにした以外は、上記(化合物A−1の合成)と同様にして、化合物A−2〜化合物A−18を合成した。そして、得られた各化合物の重量平均分子量を測定した。また、得られた各化合物をNMR分析した結果、未反応反応物は5%未満であることを確認した。尚、表中の略称は以下の通りである。
DADMAC:ジアリルジメチルアンモニウムクロリド(東京化成製)の60質量%水溶液
QDM:メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(MRCユニテック製)
DMAPAA:ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル4級塩(興人製)の75質量%水溶液
St:スチレン(東京化成工業製)
4HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート(東京化成工業製)
2HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート(東京化成工業製)
2HBA:2−ヒドロキシブチルアクリレート(共栄化学製)
HEAA:2−ヒドロキシエチルアクリルアミド(興人製)
EMA:エチルメタクリレート(東京化成工業製)
<基材の作製>
カナダ標準濾水度が450mLCSFのLBKP80部、カナダ標準濾水度が480mLCSFのNBKP20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部を混合し、固形分の含有量が3.0質量%となるように水を加えて、紙料を得た。次いで、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。その後、サイズプレス装置で乾燥後の固形分が1.0g/m2となるように酸化澱粉水溶液を含浸、乾燥させ、更に、マシンカレンダー仕上げをして、坪量が170g/m2、ステキヒトサイズ度100秒、透気度50秒、ベック平滑度30秒、ガーレー剛度11.0mNの基紙を作製した。次いで、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部とからなる樹脂組成物を、乾燥塗工量が25g/m2となる様に、基紙の片面に塗工した。尚、この面を基材の表面とする。更に、基紙のもう一方の面に低密度ポリエチレン50部と、高密度ポリエチレン50部とからなる樹脂組成物を塗工することで、基材を得た。
カナダ標準濾水度が450mLCSFのLBKP80部、カナダ標準濾水度が480mLCSFのNBKP20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部を混合し、固形分の含有量が3.0質量%となるように水を加えて、紙料を得た。次いで、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。その後、サイズプレス装置で乾燥後の固形分が1.0g/m2となるように酸化澱粉水溶液を含浸、乾燥させ、更に、マシンカレンダー仕上げをして、坪量が170g/m2、ステキヒトサイズ度100秒、透気度50秒、ベック平滑度30秒、ガーレー剛度11.0mNの基紙を作製した。次いで、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部とからなる樹脂組成物を、乾燥塗工量が25g/m2となる様に、基紙の片面に塗工した。尚、この面を基材の表面とする。更に、基紙のもう一方の面に低密度ポリエチレン50部と、高密度ポリエチレン50部とからなる樹脂組成物を塗工することで、基材を得た。
<記録媒体の作製>
(インク受容層用塗工液1−1の調製)
イオン交換水420部に対して、化合物A−1の50質量%水溶液を添加して水溶液を得た。このとき化合物A−1の使用量は、後で添加する気相法シリカの固形分100部に対して固形分換算で5部となるようにした。この水溶液をホモミキサー T.K.ホモミキサーMARKII2.5型(特殊機化工業製)で3,000rpmの回転条件で攪拌しながら気相法シリカAEROSIL300(比表面積が300m2/g)(EVONIK製)100部を少量ずつ添加した。さらに高圧ホジナイザー ナノマイザー(吉田機械興業製)で2回処理を行い、固形分濃度20質量%の気相法シリカ分散液を調製した。
(インク受容層用塗工液1−1の調製)
イオン交換水420部に対して、化合物A−1の50質量%水溶液を添加して水溶液を得た。このとき化合物A−1の使用量は、後で添加する気相法シリカの固形分100部に対して固形分換算で5部となるようにした。この水溶液をホモミキサー T.K.ホモミキサーMARKII2.5型(特殊機化工業製)で3,000rpmの回転条件で攪拌しながら気相法シリカAEROSIL300(比表面積が300m2/g)(EVONIK製)100部を少量ずつ添加した。さらに高圧ホジナイザー ナノマイザー(吉田機械興業製)で2回処理を行い、固形分濃度20質量%の気相法シリカ分散液を調製した。
一方、バインダーとして、粘度平均重合度:3500、ケン化度:88モル%であるポリビニルアルコール PVA235(クラレ製)をイオン交換水に溶解して、固形分濃度8.0質量%のPVA水溶液を得た。
前記で調製した気相法シリカ分散液に含まれる気相法シリカ固形分100部に対して、ポリビニルアルコールが固形分換算で23部となるように前記ポリビニルアルコール水溶液を混合した。上記混合液中のポリビニルアルコールの固形分100部に対してオルトホウ酸固形分換算で17.4部になるように固形分濃度5質量%のオルトホウ酸水溶液を混合し、さらに界面活性剤 サーフィノール465(日信化学工業製)を塗工液全量に対して0.1部となるように混合し、インク受容層用塗工液1−1を調製した。
(インク受容層用塗工液1−2〜1−25の調製)
無機粒子及び化合物Aの種類を下記表2のようにした以外は、上記(インク受容層用塗工液1−1の調製)と同様にして、インク受容層用塗工液1−2〜1−25を調製した。その結果、インク受容層用塗工液1−20、1−21、1−24、1−25は塗工液が増粘してしまった。尚、表中の「A200」は、気相法シリカAEROSIL200(比表面積が200m2/g)(EVONIK製)である。
無機粒子及び化合物Aの種類を下記表2のようにした以外は、上記(インク受容層用塗工液1−1の調製)と同様にして、インク受容層用塗工液1−2〜1−25を調製した。その結果、インク受容層用塗工液1−20、1−21、1−24、1−25は塗工液が増粘してしまった。尚、表中の「A200」は、気相法シリカAEROSIL200(比表面積が200m2/g)(EVONIK製)である。
(インク受容層用塗工液2−1の調製)
イオン交換水430質量部に対して、シランカップリング剤として上述の化合物H−1と、化合物A−1の50質量%水溶液を添加した。このときシランカップリング剤及び化合物Aの使用量は、後で添加する気相法シリカの固形分100部に対してそれぞれ固形分換算で5部となるようにした。この水溶液をホモミキサー T.K.ホモミキサーMARKII2.5型(特殊機化工業製)で3,000rpmの回転条件で攪拌しながら気相法シリカAEROSIL300(比表面積が300m2/g)(EVONIK製)100部を少量ずつ添加した。さらに高圧ホジナイザー ナノマイザー(吉田機械興業製)で2回処理を行い、固形分濃度20質量%の気相法シリカ分散液を調製した。
イオン交換水430質量部に対して、シランカップリング剤として上述の化合物H−1と、化合物A−1の50質量%水溶液を添加した。このときシランカップリング剤及び化合物Aの使用量は、後で添加する気相法シリカの固形分100部に対してそれぞれ固形分換算で5部となるようにした。この水溶液をホモミキサー T.K.ホモミキサーMARKII2.5型(特殊機化工業製)で3,000rpmの回転条件で攪拌しながら気相法シリカAEROSIL300(比表面積が300m2/g)(EVONIK製)100部を少量ずつ添加した。さらに高圧ホジナイザー ナノマイザー(吉田機械興業製)で2回処理を行い、固形分濃度20質量%の気相法シリカ分散液を調製した。
一方、バインダーとして、粘度平均重合度:3500、ケン化度:88モル%であるポリビニルアルコール PVA235(クラレ製)をイオン交換水に溶解して、固形分濃度8.0質量%のPVA水溶液を得た。
前記で調製した気相法シリカ分散液に含まれる気相法シリカ固形分100部に対して、ポリビニルアルコールが固形分換算で23部となるように前記ポリビニルアルコール水溶液を混合した。上記混合液中のポリビニルアルコールの固形分100部に対してオルトホウ酸固形分換算で17.4部になるように固形分濃度5質量%のオルトホウ酸水溶液を混合し、さらに界面活性剤 サーフィノール465(日信化学工業製)を塗工液全量に対して0.1部となるように混合し、インク受容層用塗工液2−1を調製した。
(インク受容層用塗工液2−2〜2−23の調製)
無機粒子、シランカップリング剤及び化合物Aの種類を下記表3のようにした以外は、上記(インク受容層用塗工液2−1の調製)と同様にして、インク受容層用塗工液2−2〜2−23を調製した。尚、表中の「A200」は、気相法シリカAEROSIL200(比表面積が200m2/g)(EVONIK製)である。
無機粒子、シランカップリング剤及び化合物Aの種類を下記表3のようにした以外は、上記(インク受容層用塗工液2−1の調製)と同様にして、インク受容層用塗工液2−2〜2−23を調製した。尚、表中の「A200」は、気相法シリカAEROSIL200(比表面積が200m2/g)(EVONIK製)である。
(記録媒体の作製)
得られたインク受容層用塗工液1−1〜1−19、1−23及び2−1〜2−23を、上記で作製した基材の表面側に、乾燥膜厚が40μmとなるように、スライドホッパー型塗工装置にて塗工した。続いて130℃の熱風乾燥機にて乾燥させて記録媒体を得た。
得られたインク受容層用塗工液1−1〜1−19、1−23及び2−1〜2−23を、上記で作製した基材の表面側に、乾燥膜厚が40μmとなるように、スライドホッパー型塗工装置にて塗工した。続いて130℃の熱風乾燥機にて乾燥させて記録媒体を得た。
[評価]
(インク受容層の割れの評価)
上記で得られた各記録媒体を目視で観察し、インク受容層の割れの評価を行った。評価基準は以下の通りである。評価結果を表4及び5に示す。
A:インク受容層に割れが生じていなかった
B:インク受容層に割れが生じているが気にならないレベルであった
C:インク受容層に大きな割れが生じていた。
(インク受容層の割れの評価)
上記で得られた各記録媒体を目視で観察し、インク受容層の割れの評価を行った。評価基準は以下の通りである。評価結果を表4及び5に示す。
A:インク受容層に割れが生じていなかった
B:インク受容層に割れが生じているが気にならないレベルであった
C:インク受容層に大きな割れが生じていた。
(得られる画像の発色性の評価)
上記で得られた各記録媒体に対して、インクカートリッジBCI−321(キヤノン製)を装着したインクジェット記録装置PIXUS MP990(キヤノン製)を用いて、「光沢プロ プラチナグレード 色補正なし」モードにて、2.5cm×2.5cmのブラックのベタ画像(記録デューティが100%の画像)を記録した。記録条件は、温度:23℃、相対湿度:50%とした。得られた画像の光学濃度を光学反射濃度計530分光濃度計(X−Rite製)を用いて測定した。得られた光学濃度の値から画像の発色性を評価した。尚、光学濃度の値が大きい程、画像の発色性が高い。評価基準は以下の通りである。評価結果を表4及び5に示す。
A:光学濃度が2.20以上であった
B:光学濃度が2.00以上2.20未満であった
C:光学濃度が2.00未満であった
上記で得られた各記録媒体に対して、インクカートリッジBCI−321(キヤノン製)を装着したインクジェット記録装置PIXUS MP990(キヤノン製)を用いて、「光沢プロ プラチナグレード 色補正なし」モードにて、2.5cm×2.5cmのブラックのベタ画像(記録デューティが100%の画像)を記録した。記録条件は、温度:23℃、相対湿度:50%とした。得られた画像の光学濃度を光学反射濃度計530分光濃度計(X−Rite製)を用いて測定した。得られた光学濃度の値から画像の発色性を評価した。尚、光学濃度の値が大きい程、画像の発色性が高い。評価基準は以下の通りである。評価結果を表4及び5に示す。
A:光学濃度が2.20以上であった
B:光学濃度が2.00以上2.20未満であった
C:光学濃度が2.00未満であった
(記録媒体のインク吸収性)
上記で得られた記録媒体1−1〜1−19及び1−23に対して、インクカートリッジBCI−321(キヤノン製)を装着したインクジェット記録装置PIXUS MP990(キヤノン製)を用いて、「光沢プロ プラチナグレード 色補正なし」モードにて、2.5cm×2.5cmのグリーンのベタ画像(記録デューティが100%の画像)を記録した。記録条件は、温度:30℃、相対湿度:80%とした。得られた画像におけるビーディング現象の発生の有無を目視及びルーペを用いて確認することで、インク吸収性を評価した。尚、ビーディング現象とは、記録媒体に吸収される前のインク滴同士が合体する現象で、インク吸収性と相関が高いことが知られている。つまり、ビーディング現象が発生しなければインク吸収性が高いと判断することができる。評価結果を表4に示す。
A:ルーペを用いても、ビーディング現象が観察されなかった
B:ルーペを用いるとビーディング現象が観察されたものの、目視ではビーディング現象が観察されなかった
C:目視でもビーディング現象が観察された。
上記で得られた記録媒体1−1〜1−19及び1−23に対して、インクカートリッジBCI−321(キヤノン製)を装着したインクジェット記録装置PIXUS MP990(キヤノン製)を用いて、「光沢プロ プラチナグレード 色補正なし」モードにて、2.5cm×2.5cmのグリーンのベタ画像(記録デューティが100%の画像)を記録した。記録条件は、温度:30℃、相対湿度:80%とした。得られた画像におけるビーディング現象の発生の有無を目視及びルーペを用いて確認することで、インク吸収性を評価した。尚、ビーディング現象とは、記録媒体に吸収される前のインク滴同士が合体する現象で、インク吸収性と相関が高いことが知られている。つまり、ビーディング現象が発生しなければインク吸収性が高いと判断することができる。評価結果を表4に示す。
A:ルーペを用いても、ビーディング現象が観察されなかった
B:ルーペを用いるとビーディング現象が観察されたものの、目視ではビーディング現象が観察されなかった
C:目視でもビーディング現象が観察された。
(得られる画像の耐湿性)
上記で得られた記録媒体2−1〜2−23に対して、上記インクジェット記録装置を用いて、「光沢プロ プラチナグレード 色補正なし」モードにて、48ポイントと10ポイントの文字“E”を白抜き(インクを付与しない)にした、シアンとイエローの2次色(ブルー)のベタ画像を記録した(それぞれ、「48ポイント白抜き文字」、「10ポイント白抜き文字」という)。このとき、シアンの記録デューティを150%、マゼンタの記録デューティを150%とした。得られた画像を、温度:30℃、相対湿度:80%の高湿条件で1週間保存し、画像の白抜き部分を目視で観察することで、画像の耐湿性を評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を表5に示す。
A:48ポイント白抜き文字部と10ポイント白抜き文字部共に、色の滲み出しは観察されなかった
B:48ポイント白抜き文字部への色の滲み出しが僅かに見られたが、10ポイント白抜き文字部への色の滲み出しは観察されなかった
C:48ポイント白抜き文字部と10ポイント白抜き文字部共に、滲み出しが僅かに見られたが、気にならないレベルであった
D:48ポイント白抜き文字部と10ポイント白抜き文字部共に、色の滲み出しが顕著に見られ、元の文字が認識できないレベルであった。
上記で得られた記録媒体2−1〜2−23に対して、上記インクジェット記録装置を用いて、「光沢プロ プラチナグレード 色補正なし」モードにて、48ポイントと10ポイントの文字“E”を白抜き(インクを付与しない)にした、シアンとイエローの2次色(ブルー)のベタ画像を記録した(それぞれ、「48ポイント白抜き文字」、「10ポイント白抜き文字」という)。このとき、シアンの記録デューティを150%、マゼンタの記録デューティを150%とした。得られた画像を、温度:30℃、相対湿度:80%の高湿条件で1週間保存し、画像の白抜き部分を目視で観察することで、画像の耐湿性を評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を表5に示す。
A:48ポイント白抜き文字部と10ポイント白抜き文字部共に、色の滲み出しは観察されなかった
B:48ポイント白抜き文字部への色の滲み出しが僅かに見られたが、10ポイント白抜き文字部への色の滲み出しは観察されなかった
C:48ポイント白抜き文字部と10ポイント白抜き文字部共に、滲み出しが僅かに見られたが、気にならないレベルであった
D:48ポイント白抜き文字部と10ポイント白抜き文字部共に、色の滲み出しが顕著に見られ、元の文字が認識できないレベルであった。
Claims (7)
- 基材及びインク受容層を有する記録媒体であって、
前記インク受容層が、無機粒子、バインダー、並びに、下記一般式(1)で表される化合物に由来するユニットと、下記一般式(2)で表される化合物及び下記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来するユニットとを含む化合物Aを含有することを特徴とする記録媒体。
(一般式(1)において、R1、R2は、それぞれ独立に、炭素数1乃至10のアルキル基、炭素数5乃至10のシクロアルキル基又は炭素数7乃至10のアラルキル基である。)
(一般式(2)において、R3、R4、R5は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1乃至4のアルキル基である。X1は、酸素原子又はアミノ基である。Yは、炭素数1乃至10のヒドロキシアルキル基又はアミノアルキル基である。)
(一般式(3)において、R3、R4、R5、R6、R7、R8は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1乃至4のアルキル基である。X1、X2は、それぞれ独立に、酸素原子又はアミノ基である。Yは、炭素数1乃至10のヒドロキシアルキレン基又はアミノアルキレン基である。) - 前記化合物Aが、前記一般式(1)で表される化合物と、前記一般式(2)で表される化合物及び前記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物との共重合体である請求項1に記載の記録媒体。
- 前記化合物Aに占める、前記一般式(1)で表される化合物に由来するユニットの割合が、前記一般式(2)で表される化合物及び前記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物に由来するユニットの割合に対して、モル比率で1.0倍以上9.0倍以下である請求項1又は2に記載の記録媒体。
- 前記バインダーが、ポリビニルアルコールである請求項1乃至3の何れか1項に記載の記録媒体。
- 前記化合物Aに含まれるヒドロキシル基の含有量が、前記ポリビニルアルコールに含まれるヒドロキシル基の含有量に対して、1質量%以上10質量%以下である請求項4に記載の記録媒体。
- 前記一般式(1)で表される化合物が、塩化ジアリルジメチルアンモニウムであり、
前記一般式(2)で表される化合物及び前記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物が、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートである請求項1乃至5の何れか1項に記載の記録媒体。 - 前記無機粒子が、下記一般式(4)で表される基を有する無機粒子である請求項1乃至6の何れか1項に記載の記録媒体。
(一般式(4)で表される基は、*において無機粒子の表面と結合する。上記式において、Xは炭素数1乃至8のアルコキシ基、アリールオキシ基、アセトキシ基、ハロゲン原子、水素原子、炭素数1乃至8の炭化水素基、又は、−O−*である。Yは、第1級ヒドロキシル基を有する基である。nは1、2又は3である。)
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KR20040030142A (ko) * | 2001-08-17 | 2004-04-08 | 애버리 데니슨 코포레이션 | 탑코트 조성물, 이로부터 유도된 탑코트를 포함하는 부재,및 이의 제조방법 |
US6821584B2 (en) * | 2002-05-28 | 2004-11-23 | Konica Corporation | Ink-jet recording medium |
EP1419893A1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-05-19 | Agfa-Gevaert | Improved ink jet recording material |
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