JP2015139995A

JP2015139995A - 油性インク用インクジェット記録用媒体

Info

Publication number: JP2015139995A
Application number: JP2014015886A
Authority: JP
Inventors: 目黒　章久; Akihisa Meguro; 章久目黒; 喜仁岡田; Yoshihito Okada; 恭兵江口; Kyohei Eguchi
Original assignee: Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd
Current assignee: Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2015-08-03

Abstract

【課題】
高速インクジェットプリンターによる印字適性に優れる油性インク用インクジェット記録用媒体を提供すること。
【解決手段】
本発明は、支持体の少なくとも一方の面にインク受理層を設けた油性インク用インクジェット記録用媒体であって、前記インク受理層が（Ａ）複数個の球状コロイダルシリカが連結した非球状コロイダルシリカと、（Ｂ）塩化ビニル系樹脂を含有することを特徴とする油性インク用インクジェット記録用媒体に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、油性インク用インクジェット記録用媒体に関する。更に詳しくは、油性インクを用いてインクジェットプリンターで印字した際にも、インクがにじまず、定着も良好で、印字濃度が高く、かつ鮮明な画像を形成することができ、特に高速インクジェットプリンターによる印字適性に優れる油性インク用インクジェット記録用媒体に関する。

インクジェット用インクは、染料や顔料が溶媒としての水に含まれる水性インクと、実質的に溶媒としての水を含まない油性インクとに大別される。油性インクは、水性インクと異なり、印字後に用紙がカールしにくい等の利点から、特に高速インクジェットプリンター用のインクとして近年普及している。ところが、油性インクで印字を行うとインクがにじみ、また定着性も悪いという問題がある。

この問題を解決する方法として、例えば、支持体上にアクリル酸エステル共重合樹脂を主体とする油性インク受理層を設けたインクジェット記録用シートが提案されている（特許文献１）。さらに、インク受理層にロジン誘導体を含有させたインクジェット記録用塗工紙が提案されている（特許文献２）。

しかし、インクジェットプリンターの印字速度がより高速化した昨今、従来の記録用シートではそのインク吸収性と定着性等が不十分になりつつある。例えば、前記特許文献１のインクジェット記録用シートは、比較的印字速度の遅いプロッター等による大判広告・ポスター等の印刷には適するものの、印字速度が２０ｍ／分以上であるような、より高速のインクジェットプリンターで印刷すると、インク吸収性と定着が不十分で、印字直後に画線部を擦ると擦れ落ちてしまい、またにじみも多く発生するという問題があった。さらに、前記特許文献２のインクジェット記録用塗工紙においても、より高速のインクジェットプリンターで印刷すると、インク吸収性と定着が不十分であるという問題があった。

特開２００３−０７２２２５号公報特開２００５−２２５１５９号公報

本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、油性インクを用いて高速インクジェットプリンターで印字した際にも、インクが速く吸収され、定着性に優れて擦れ落ちが発生せず、印字濃度が高く、鮮明な画像を得られる媒体を提供することにある。特に近年、印字速度が２０ｍ／分以上となるより高速のプリンターが登場してきているため、これらのプリンターに対応する媒体を提供する。

本発明の油性インク用インクジェット記録用媒体は、支持体の少なくとも一方の面にインク受理層を設けた油性インク用インクジェット記録用媒体であって、前記インク受理層が（Ａ）複数個の球状コロイダルシリカが連結した非球状コロイダルシリカと、（Ｂ）塩化ビニル系樹脂とを含有することを特徴とする。

また、本発明の油性インク用インクジェット記録用媒体は、前記インク受理層における（Ａ）複数個の球状コロイダルシリカが連結した非球状コロイダルシリカと（Ｂ）塩化ビニル系樹脂との配合比率が固形分質量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝１００／１０〜１００／５００であってもよい。

また、本発明の油性インク用インクジェット記録用媒体は、前記非球状コロイダルシリカが複数個の球状コロイダルシリカがパールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカであってもよい。

本発明では、特に油性インクを用いたインクジェット記録が高速で行われる場合に、上記インクが速く吸収され、定着性に優れて擦れ落ちが発生せず、印字濃度が高く、鮮明な画像を得られる媒体を提供することが可能である。

次に、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。

本発明の油性インク用インクジェット記録用媒体は、支持体の少なくとも一方の面にインク受理層を設けた油性インク用インクジェット記録用媒体であって、前記インク受理層が（Ａ）複数個の球状コロイダルシリカが連結した非球状コロイダルシリカと、（Ｂ）塩化ビニル系樹脂とを含有することが必要である。前記インク受理層が、複数個の球状コロイダルシリカが連結した非球状コロイダルシリカを含有しない場合は画線部のにじみが悪化し、定着性が悪化してインクの擦れ落ちが発生する。また、インク受理層表面の光沢度を高くしようとすると、塗工層が緻密になり、油性インクの定着性がより悪化する傾向にあるが、非球状コロイダルシリカを含有させることで、インク受理層表面の光沢度が高くなってもインクの定着性に優れる。また、前記インク受理層が、塩化ビニル系樹脂を含有しない場合はインクの定着性が悪化してインクの擦れ落ちが発生する。

また、本発明の油性インク用インクジェット記録用媒体は、前記インク受理層における、（Ａ）複数個の球状コロイダルシリカが連結した非球状コロイダルシリカと（Ｂ）塩化ビニル系樹脂との配合比率が固形分質量比で、例えば、（Ａ）／（Ｂ）＝１００／４〜１００／７００、さらに、（Ａ）／（Ｂ）＝１００／１０〜１００／５００であることが好ましい。塩化ビニル系樹脂の配合比率が上記範囲より小さくなると、高速印刷においてインク定着性が悪化する傾向にある。塩化ビニル系樹脂の配合比率が上記範囲より大きくなるとインクジェットによる高速印刷において画線部のにじみが発生しやすい傾向にある。

また、本実施形態で使用する非球状コロイダルシリカとしては、球状コロイダルシリカが複数個連結した非球状コロイダルシリカ又は球状コロイダルシリカが複数個パールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカを単独で使用することができ、これらを併用して使用することもできる。本実施形態で使用する非球状コロイダルシリカの１次粒子の平均粒子径は５〜５０ｎｍが好ましい。より好ましくは８〜４０ｎｍである。１次粒子の平均粒子径が５ｎｍ未満ではインク受理層が脆くなり、表面強度に劣るおそれがある。また、１次粒子の平均粒子径が５０ｎｍを超える場合は、インク受理層とする塗工液の成膜性が高くなりすぎ、その結果インク受理層に適度なひび割れが発生しにくく、油性インク吸収性に劣るおそれがある。また、本実施形態で使用する非球状コロイダルシリカの２次粒子の平均粒子径は３０〜４００ｎｍが好ましい。例えば、非球状コロイダルシリカの２次粒子の平均粒子径は４０〜３５０ｎｍとすることができる。より好ましくは５０〜３００ｎｍである。２次粒子の平均粒子径が４０ｎｍ未満ではインク受理層とする塗工液の成膜性が高くなりすぎてインク受理層に適度なひび割れが発生しにくく、インク吸収性に劣る恐れがある。また、２次粒子の平均粒子径が４００ｎｍを超える場合は、インク受理層が脆くなり、表面強度に劣るおそれがある。また、本実施形態に用いる非球状コロイダルシリカは、前記平均粒子径の範囲内であればいかなる製法のものでも使用してかまわない。なお、非球状コロイダルシリカの平均粒子径（粒子径とも示す）とは、数平均粒子径であり、主として動的光散乱法（計算方式はキュムラント法）で求めることが可能であり、また、高倍率観察が可能なフィールドエミッション型の電子顕微鏡で直接観察して求めることも可能である。

また、本発明においては、前記非球状コロイダルシリカが複数個の球状コロイダルシリカがパールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカであることが好ましい。より油性インクの定着性に優れる。また、イオン性がアニオン性の非球状コロイダルシリカであることが好ましい。インク受理層の成膜性を適切なものとすることができ油性インクの定着性に優れるからである。

本発明において、インク受理層に配合される塩化ビニル系樹脂は、塩化ビニルモノマーと、必要によりコモノマーとの混合物に乳化剤と重合開始剤を加えて重合して得られる重合体である。コモノマーとしては、エチレン性不飽和モノマーが使用され、例えば、スチレン、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル、アクリロニトリル、酢酸ビニル、モノアルケニルアリール化合物等を挙げることができる。

前記塩化ビニル系樹脂は、ガラス転移温度が３０〜１００℃である塩化ビニル系樹脂であることが好ましい。更に好ましくは４０〜９０℃である。ガラス転移温度がこの範囲の塩化ビニル系樹脂を用いることで油性インクの定着性が更に向上する。前記ガラス転移温度が３０℃未満ではインク受理層とする塗工液の成膜性が高すぎて、油性インク定着性に劣る傾向にあり、１００℃を超える場合はインク受理層が脆くなり、表面強度に劣る傾向にある。ガラス転移温度は、示差走査熱量計装置等を用いて測定することができる。また、各モノマー成分の重量分率と、各成分の単独重合体のガラス転移温度から、計算によって求めることも可能である。更に前記塩化ビニル系樹脂の平均粒子径が０．００５〜１．０μｍであることが好ましい。更に好ましくは、０．０１〜０．５μｍである。０．００５μｍ未満ではインク受理層とする塗工液の成膜性が高すぎて、油性インキ定着性に劣る傾向があり、１．０μｍを超える場合は光沢度が劣る傾向にある。

また、本発明の油性インク用インクジェット記録用媒体は、特に高速印刷おいて使用されることが好ましい。ここでいう高速印刷とは、印刷速度が２０ｍ／分以上であり、好ましくは３０ｍ／分以上の印刷である。さらに、本発明の油性インク用インクジェット記録用媒体は、ライン印字において使用されることが好ましい。ライン印字とは、インクジェット記録装置において、ページ幅を覆うヘッド（ラインヘッド）を複数固定して、その下に記録媒体を送って一気に印字する方式のことである。すなわち、現行のパーソナル用インクジェットプリンターのようにヘッドを走査する必要がない高速プリンターによる印刷のことである。ラインヘッドを有するインクジェット記録装置としては、ライン印字できるものであれば、ピエゾ方式、静電方式、サーマル方式などいずれの方式のものであってもよい。また、本発明でいう油性インクとは、非水系の溶媒を含む全てのインクのことである。また、本発明においては、油性インクが顔料インクである場合に特に著しく効果を発する。

また更に、前記インク受理層には、各種白色顔料、各種バインダー、分散剤、増粘剤、防腐剤、消泡剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲において適宜選定して添加することもできる。

本実施形態のインク受理層を形成する塗工液の塗工方法としては、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、コンマコーター、ブレードコーター、同時多層塗工機などの公知の塗工機があるが、いずれのものを用いてもよい。塗工量は、支持体の片面当たり固形分換算で１〜３０ｇ／ｍ^２、好ましくは２〜２５ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。塗工量が３０ｇ／ｍ^２を超えると生産性が劣り、塗工量が１ｇ／ｍ^２未満の場合にはインク吸収性が悪化する。また、乾燥工程で使用する乾燥装置も、公知の装置を使用することが可能である。また、インク受理層表面に光沢付与を行う場合、公知のカレンダ装置を用いてカレンダ処理を実施することが好ましい。

また、本発明においては、公知のキャストコート法によって、前記インク受理層表面に光沢付与することが可能である。キャストコート法には、ウェット法、凝固法、リウェット法が知られており、本実施形態においては特に限定されない。また、キャストドラム温度、圧着するときの圧力、及びライン速度を調整することによって、光沢度の高いインク受理層を形成できる。これらの諸条件については、使用する設備、塗料に応じて最適条件を求めることで適正化する必要がある。

本発明の油性インク用インクジェット記録用媒体は、前記インク受理層の下に１層以上のアンダー層を設けることも、本発明の効果を損ねない範囲において可能である。例えば、前記アンダー層は、白色顔料や結着剤成分を主成分とする。

本発明で使用する支持体としては、紙、各種フィルム、合成紙、不織布等、本発明の効果を損ねない範囲であれば、いかなるシート状の物も使用することが可能である。前記インク受理層表面に光沢付与を施すために、キャストコート法を使用する場合は透気性のある紙を支持体として用いることが好ましい。

次に、実施例を挙げて本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また、実施例において示す「部」及び「％」は特に明示しない限り固形質量部および固形質量％を示す。

（実施例１）
顔料として球状コロイダルシリカが複数個パールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカ（スノーテックスＰＳ−Ｍ、アニオン性、１次粒子径１８〜２５ｎｍ、２次粒子径８０〜１５０ｎｍ：日産化学工業社製）１００質量部、結着剤として塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）５０質量部を水中に添加し、十分に攪拌して固形分濃度が２０％のインク受理層用塗工液を得た。このインク受理層用塗工液を上質紙（支持体）の一方の面にエアーナイフコーターで絶乾塗工量１０ｇ／ｍ^２となるように塗工し、乾燥後にカレンダ処理を施して油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例２）
実施例１において、塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）の添加量を５０質量部から２００質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例３）
実施例１において、塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）の添加量を５０質量部から５００質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例４）
実施例１において、塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）の添加量を５０質量部から６００質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例５）
実施例１において、塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）の添加量を５０質量部から１０質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例６）
実施例１において、塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）の添加量を５０質量部から５質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例７）
実施例１において、球状コロイダルシリカが複数個パールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカ（スノーテックスＰＳ−Ｍ、アニオン性、１次粒子径１８〜２５ｎｍ、２次粒子径８０〜１５０ｎｍ：日産化学工業社製）１００質量部を、球状コロイダルシリカが複数個パールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカ（スノーテックスＰＳ−Ｓ、アニオン性、１次粒子径１０〜１５ｎｍ、２次粒子径８０〜１２０ｎｍ：日産化学工業社製）１００質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例８）
実施例１において、球状コロイダルシリカが複数個パールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカ（スノーテックスＰＳ−Ｍ、アニオン性、１次粒子径１８〜２５ｎｍ、２次粒子径８０〜１５０ｎｍ：日産化学工業社製）１００質量部を、複数個の球状コロイダルシリカがランダムに連結した非球状コロイダルシリカ（ＰＬ−１、アニオン性、１次粒子径１５ｎｍ、２次粒子径４０ｎｍ：扶桑化学工業社製）１００質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例９）
実施例１と同様にして油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。次いで、得られた媒体のインク受理層表面に温水を塗布したのち、塗工層表面が湿潤状態にあるうちに表面温度１０５℃のキャストドラムに圧着して光沢付与し、油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例１０）
実施例１において、支持体を上質紙からポリエチレンフィルムに変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（実施例１１）
実施例１において、塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）５０質量部を、塩化ビニル系樹脂（ＳＥ１３２０、ガラス転移温度３０℃、平均粒子径０．２μｍ：住化ケムテックス社製）５０質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（比較例１）
実施例１において、塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）５０質量部を、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−１１７、クラレ社製）５０質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（比較例２）
実施例１において、塩化ビニル系樹脂（ビニブラン７０１、ガラス転移温度７３℃、平均粒子径０．０３μｍ：日信化学工業社製）５０質量部を、カゼイン５０質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

（比較例３）
実施例１において、球状コロイダルシリカが複数個パールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカ（スノーテックスＰＳ−Ｍ、アニオン性、１次粒子径１８〜２５ｎｍ、２次粒子径８０〜１５０ｎｍ：日産化学工業社製）１００質量部を、単分散の球状コロイダルシリカ（シリカドール４０、アニオン性、粒子径１５〜２０ｎｍ：日本化学工業社製）１００質量部に変更した以外は、実施例１に記載したとおりの条件で油性インク用インクジェット記録用媒体を作製した。

得られた油性インク用インクジェット記録用媒体について、次の試験を実施し、結果を表１に示した。

（１）７５度鏡面光沢度
得られた各媒体について、ＪＩＳＰ８１４２に従い、白紙部の７５度鏡面光沢度（％）を測定した。一般的には、光沢度のより高い媒体が好まれる。４０％以上が好ましい。

（２）インク吸収性
得られた各油性インク用インクジェット記録用媒体に、油性インク専用高速インクジェットプリンター（ＯＲＨＰＩＳＸ９０５０、理想科学工業社製）を使用して、フルカラーにてベタ及び文字をライン印字した。ベタ部の各色の境界及び文字のにじみの程度を目視によって評価した。なお、印字速度は約３２ｍ／分（Ａ４横送り、１５０枚／分、片面印字）であった。
◎：境界がくっきりしてにじみが全く無く、文字が鮮明であり、実用できる。
○：境界のにじみが目立たず、文字が鮮明であり、実用できる。
△：境界のにじみが目立ち、文字が不鮮明で実用上問題がある。
×：境界のにじみがひどく、文字が判別できなくなり実用上不可。

（３）インク定着性
得られた各油性インク用インクジェット記録用媒体に、油性インク専用高速インクジェットプリンター（ＯＲＨＰＩＳＸ９０５０、理想科学工業社製）を使用して、フルカラーにてベタをライン印字した。印字直後にベタ部を指で擦って、インクの擦れ落ち具合を目視で評価した。なお、印字速度は約３２ｍ／分（Ａ４横送り、１５０枚／分、片面印字）であった。
◎：擦れ落ちが全く無く、実用できる。
○：擦れ落ちが僅かにあるが、実用できる。
△：擦れ落ちが目立ち、実用上問題がある。
×：擦れ落ちが著しく目立ち、実用上問題がある。

表１から明らかなように、実施例１〜１１は、良好な光沢を有しつつ、比較例１〜３に比べてインク吸収性及びインク定着性に優れていた。

比較例１と２は、インク受理層に塩化ビニル系樹脂を含まないためにインク吸収性とインク定着性に劣った。比較例３はインク受理層に非球状コロイダルシリカを含まないためにインク吸収性とインク定着性に劣った。

Claims

支持体の少なくとも一方の面にインク受理層を設けた油性インク用インクジェット記録用媒体であって、前記インク受理層が（Ａ）複数個の球状コロイダルシリカが連結した非球状コロイダルシリカと、（Ｂ）塩化ビニル系樹脂を含有することを特徴とする油性インク用インクジェット記録用媒体。
前記インク受理層における（Ａ）複数個の球状コロイダルシリカが連結した非球状コロイダルシリカと（Ｂ）塩化ビニル系樹脂との配合比率が固形分質量比で、（Ａ）／（Ｂ）＝１００／１０〜１００／５００であることを特徴とする請求項１に記載の油性インク用インクジェット記録用媒体。
前記非球状コロイダルシリカが複数個の球状コロイダルシリカがパールネックレス状に連結した非球状コロイダルシリカであることを特徴とする請求項１又は２に記載の油性インク用インクジェット記録用媒体。