JP2018047697A - インクジェット用記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、基材と、該基材上に、少なくとも1層以上のインク受容層を有するインクジェット用記録媒体であって、最表面層である第1のインク受容層は、平均粒子径3.0μm以上のアニオン性無機粒子、バインダー、カチオン性ポリマー、及び多価金属塩を含み、該第1のインク受容層における、該アニオン性無機粒子に対する該多価金属塩の含有量が、5質量%以上、40質量%以下であり、該第1のインク受容層における、該多価金属塩の該カチオン性ポリマーに対する含有比率(多価金属塩の含有量/カチオン性ポリマーの含有量)が、1.0以上8.0以下であり、該記録媒体の表面の算術平均粗さRaが、1.0μm以上であることを特徴とするインクジェット用記録媒体。
【選択図】 なし
Description
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。
基材としては、紙基材などの基材のみから構成される透気性基材や、基材と樹脂層を有するもの、即ち、基材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、基材のみから構成される透気性基材を用いること、即ち、基材が紙基材や、コットン基材のみであることが顔料インクを印字した際のインクの浸透性の観点から好ましい。透気性であると顔料インクの溶剤成分が浸透しやすく、本発明のインク受容層と組み合わせた際に高い発色性が得られる。
本発明において、インク受容層は、基材上に、少なくとも1層以上のインク受容層を有する。例えば、インク受容層は、記録媒体の最表面層である第1のインク受容層と、第1のインク受容層の下側に隣接する第2のインク受容層を有していてもよい。また、インク受容層全体の厚さは、顔料インクを付与した後のインク受容層の強度の点から、40μm以下であることが好ましく、36μm以下であることがより好ましく、30μm以下であることがさらに好ましい。また、インク受容層全体の厚さは、顔料インクの発色性と耐ブリード性の観点から12μm以上であることが好ましく、15μm以上であることがより好ましく、18μm以上であることがさらに好ましい。
本発明において、第1のインク受容層及び第2のインク受容層はそれぞれ、平均粒子径が3.0μm以上であるアニオン性無機粒子を含有する。
本発明において、バインダーとは、アニオン性無機粒子を結着し、インク受容層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、第1のインク受容層及び第2のインク受容層はそれぞれバインダーを含有する。
第1のインク受容層、第2のインク受容層においては、カチオン性ポリマーを含有する。カチオン性ポリマーの主な機能はアニオン性無機粒子を液中に分散させる機能と、インク受容層の強度を高める機能を有する。
本発明において、第1のインク受容層が、顔料インクの耐ブリード性の点から、多価金属塩を含有する。また、多価金属塩の中でも、水溶性の多価金属塩であることが好ましい。
一般式(3):Aln(OH)mCl(3n−m)(式中、mは0<m<3nである)例えば、[Al6(OH)15]3+、[Al8(OH)20]4+、[Al13(OH)34]5+、[Al21(OH)60]3+が挙げられる。
本発明において、第1のインク受容層及び第2のインク受容層のインク受容層は、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。
本発明においては、基材のインク受容層が設けられる面とは反対側の面に、ハンドリング性、搬送適性、多数枚積載での連続印字時の耐搬送擦過性を向上する目的でバックコート層を設けてもよい。バックコート層は、白色顔料やバインダなどを含有することが好ましい。バックコート層の厚さは、乾燥塗工量が、0.2g/m2以上2g/m2以下となるようにすることが好ましい。
本発明の記録媒体は、顔料インクを具備するプロ向けのインクジェットプリンターで好適に用いられるインクジェット記録媒体に関する発明である。
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。
本発明において、基材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。基材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、エアナイフ、バー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。
<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0.20部、カチオン性ポリアクリルアミド0.05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、紙基材を作製した。得られた紙基材の物性は、坪量:320g/m2、コッブサイズ度15秒(Cobb60)、透気度50秒、ベック平滑度30秒、ガーレー剛度11.0mN、厚さが230μm、紙密度0.95であった。ウエットプレス工程のプレス方法の変更によって、基材のRaが異なる4種の基材を作製した。JISB0601−2001における算術平均粗さRa(カットオフ値0.8mm)を測定したところ、それぞれ1.0μm、3.0μm、5.0μm、7.0μmであった。
(第1のインク受容層用塗工液)
純水中に、固形分換算で、湿式シリカSYLOID C809(GRACE CHEMICAL社製、平均粒子径9.0μm)100部、カチオン性ポリマーであるポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(BASF製、CatioFastBP、重量平均分子量80000)5部を添加した。その後、水を加え、ミキサーで30分間撹拌し、分散液を調製した。分散液の平均粒子径をレーザー回折式粒子径分布測定装置(株式会社島津製作所SALD−2300)で測定したところ、9.0μmであった。この分散液にバインダーとして、PVA235(クラレ株式会社製、重合度3500、ケン化度88モル%)を、固形分換算で、湿式シリカ100部に対して25部になるように加えた。このバインダーが添加された分散液を、ミキサーで30分間撹拌した。更に、多価金属塩として、ポリ塩化アルミニウム(SylojetA200E、GraceChemical製)1部を加え、さらにミキサーで30分間撹拌し、記録媒体1の第1のインク受容層に用いる塗工液(第1のインク受容層用塗工液)を調製した。
上述の第1のインク受容層用塗工液を、上記で作製したRa3.0μmの基材の表面側にエアナイフで塗工した。このとき、第1のインク受容層の厚さが30μmとなるように塗工条件を調整した。続いて100℃で乾燥し、記録媒体1を得た。インク受容層の最表面のJIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRa(カットオフ値0.8mm)は、3.0μmであった。
表1〜2に示す通りの配合及び物性で、記録媒体1と同様の方法により、記録媒体2〜9を作製した。
(第1のインク受容層用塗工液)
純水中に、固形分換算で、湿式シリカSYLOID C809(GRACE CHEMICAL社製、平均粒子径9.0μm)100部、カチオン性ポリマーであるポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(BASF製、CatioFastBP、重量平均分子量80000)5部を添加した。その後、水を加え、ミキサーで30分間撹拌し、分散液を調製した。分散液の平均粒子径をレーザー回折式粒子径分布測定装置(株式会社島津製作所SALD−2300)で測定したところ、9.0μmであった。この分散液にバインダーとして、PVA117(クラレ株式会社製、重合度1700、ケン化度98モル%)を、固形分換算で、湿式シリカ100部に対して40部になるように加えた。さらに、この分散液にバインダーとして、R−1130(クラレ株式会社製、シラノール変性、ケン化度98モル%)を、固形分換算で、湿式シリカ100部に対して40部になるように加えた。これら2種類のバインダーが添加された分散液を、ミキサーで30分間撹拌した。更に、多価金属塩として、ポリ塩化アルミニウム(SylojetA200E、GraceChemical製)5部を加え、さらにミキサーで30分間撹拌し、記録媒体10の第1のインク受容層に用いる塗工液(第1のインク受容層用塗工液)を調製した。
純水中に、固形分換算で、湿式シリカSYLOID C809(GRACE CHEMICAL社製、平均粒子径9.0μm)100部、カチオン性ポリマーであるポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(BASF製、CatioFastBP、重量平均分子量80000)5部を添加した。その後、水を加え、ミキサーで30分間撹拌し、分散液を調製した。分散液の平均粒子径をレーザー回折式粒子径分布測定装置(株式会社島津製作所SALD−2300)で測定したところ、9.0μmであった。この分散液にバインダーとして、PVA235(クラレ株式会社製、重合度3500、ケン化度88モル%)を、固形分換算で、湿式シリカ100部に対して25部になるように加えた。そして、このバインダーが添加された分散液を、ミキサーで30分間撹拌し、記録媒体10の第2のインク受容層に用いる塗工液(第2のインク受容層用塗工液)を調製した。
上述の第2のインク受容層用塗工液を、上記で作製したRa1.0μmの基材の表面側にエアナイフで塗工し、さらに、第2のインク受容層用塗工液が付与された面に、第1のインク受容層用塗工液を塗工する、という逐次塗工を行った。このとき、第2のインク受容層の厚さL2が15μm、該第2のインク受容層の直上の第1のインク受容層の厚さL1が15μmとなるように塗工条件を調整した。続いて100℃で乾燥し、記録媒体10を得た。インク受容層の最表面のJIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRa(カットオフ値0.8mm)は、1.0μmであった。
表3〜11に示す通りの配合及び物性で、記録媒体10と同様の方法により、記録媒体11〜55を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体10と同様の方法により、記録媒体56を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体56と同様の方法により、記録媒体57を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体56と同様の方法により、記録媒体58を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体1と同様の方法により、記録媒体59を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体10と同様の方法により、記録媒体60を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体10と同様の方法により、記録媒体61を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体10と同様の方法により、記録媒体62を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体10と同様の方法により、記録媒体63を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体10と同様の方法により、記録媒体64を作製した。
表13及び14に示す通りの配合で、記録媒体10と同様の方法により、記録媒体65を作製した。
上記記録媒体1〜65を用いて、以下の評価を行った。
以下に、発色性、耐ブリード性、インク受容層の強度に関する評価方法を示す。下記の各評価において、記録媒体に画像を記録する際は、インクジェット記録装置はImagePROGRAF Pro−1000(キヤノン製)を用い、ファインアート高濃度、色補正無しの印字モードで印刷を実施した。また、上記インクジェット記録装置は顔料インクによって画像を記録する装置である。
上記記録媒体1〜65のそれぞれに対して、ブラックのベタ印字を温度:24℃、相対湿度:50%の環境で行った。これらの画像濃度を光学反射濃度計(商品名:530分光濃度計、X−Rite製)を用いてそれぞれ測定した。得られた画像濃度から、得られる画像の発色性の評価を行った。評価基準が以下の通りである。
AA:1.70以上であった。
A:1.65以上1.70未満であった。
B:1.60以上1.65未満であった。
C:1.50以上1.60未満であった。
D:1.50未満であった。
上記記録媒体1〜65のそれぞれに対して、温度:30℃、相対湿度:80%の環境で、ブリード評価用パターンの画像を形成した。ブリード評価用パターンは、ブラックのベタの領域内に、Cyan、Magenta、Yellow、Red、Green、Blueの5本の各細線(幅10μm)が存在する画像である。このブリード評価用パターンの画像が形成された記録媒体を用い、下記の評価基準に基づいて各記録媒体の耐ブリード性について評価した。
AA:全くブリードしていない。
A:5色のうち、1色だけわずかにブリードしている。
B:5色のうち、2色だけわずかにブリードしている。
C:5色のうち、3〜4色がブリードしている。
D:5色のうち、5色全色がブリードしている。
上記記録媒体1〜65のそれぞれに対して、ブラックのベタ印字を温度:24℃、相対湿度:50%の環境で行った。1日放置後、摩擦摩耗解析装置(協和界面化学株式会社、自動摩擦摩耗解析装置、TRIBOSTER TS501)を用い、先端に直径0.25mmΦのアタッチメントを取り付け、インク受容層の強度を測定した。
AA:200g荷重でも、インク受容層が全く削れない。
A:200g荷重で、部分的にインク受容層が削れるが、150g荷重では全く削れない。
B:150g荷重で、部分的にインク受容層が削れるが、125g荷重では全く削れない。
C:125g荷重で、部分的にインク受容層が削れるが、100g荷重では全く削れない。
D:100g荷重でもインク受容層が削れてしまう。
Claims (6)
- 基材と、該基材上に、少なくとも1層以上のインク受容層を有するインクジェット用記録媒体であって、
最表面層である第1のインク受容層は、平均粒子径3.0μm以上のアニオン性無機粒子、バインダー、カチオン性ポリマー、及び多価金属塩を含み、
該第1のインク受容層における、該アニオン性無機粒子に対する該多価金属塩の含有量が5質量%以上、40質量%以下であり、
該第1のインク受容層における、該多価金属塩の該カチオン性ポリマーに対する含有比率(多価金属塩の含有量/カチオン性ポリマーの含有量)が、1.0以上8.0以下であり、
該記録媒体の表面の算術平均粗さRaが、1.0μm以上であることを特徴とするインクジェット用記録媒体。 - 該インク受容層は、最表面層である第1のインク受容層と、該第1のインク受容層の下側に隣接する第2のインク受容層とを有し、
該第2のインク受容層が、平均粒子径3.0μm以上のアニオン性無機粒子、バインダー、及びカチオン性ポリマーを含み、
該第2のインク受容層は、該第1のインク受容層中に含まれる多価金属塩の含有量よりも少ない含有量の多価金属塩を含むか、または、多価金属塩を含まず、
該第2のインク受容層における、該アニオン性無機粒子に対する該バインダーの含有量は、該第1のインク受容層における、該アニオン性無機粒子に対する該バインダーの含有量よりも少ない請求項1に記載のインクジェット用記録媒体。 - 該第1のインク受容層中に含まれる多価金属塩が、ポリ塩化アルミニウムである請求項1または2に記載のインクジェット用記録媒体。
- 該第2のインク受容層が多価金属塩を含み、かつ、該第2のインク受容層中に含まれる多価金属塩が、ポリ塩化アルミニウムである請求項1乃至3のいずれか一項に記載のインクジェット用記録媒体。
- 該第1のインク受容層における、該アニオン性無機粒子に対する該バインダーの含有量が50質量%以上、100質量%以下であり、第2のインク受容層における、該アニオン性無機粒子に対する該バインダーの含有量が15質量%以上、40質量%以下である、請求項2乃至4のいずれか一項に記載のインクジェット用記録媒体。
- 該第1のインク受容層における、該多価金属塩の該カチオン性ポリマーに対する含有比率が、1.5以上4.0以下である請求項1乃至5のいずれか一項に記載のインクジェット用記録媒体。
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