JP3074136B2 - インクジェット記録用キャストコート紙 - Google Patents

インクジェット記録用キャストコート紙

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は水性インクを用いる
インクジェット記録用紙に関し、特に、良好な記録適性
を有すると共に記録部の光沢度の低下が無く、高い画像
品質の記録が得られるインクジェット記録用キャストコ
ート紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にインクジェット記録方法は、種々
の方法でインクの小滴を吐き出させて記録用紙上に画像
を形成させるものであり、ドットインパクトタイプの記
録方法に比べて騒音が小さく、また、フルカラー化も容
易である上、高速記録も可能であるという特徴を有して
いる。
【０００３】このようなインクジェット記録用紙には、
通常、インクの乾燥速度が大きい、インクの弾きや
滲み、並びに溢れが無い、記録濃度が高い、インク
吸収によって波打ちが発生しない等の特性が求められ
る。これらの特性を兼ね備えたインクジェット記録用紙
をキャスト法で得ることは既に提案されている（例え
ば、特開昭６２−９５２５８号公報、同６２−２６４３
９１号公報、及び特開平２−２７４５８７号公報等）。
【０００４】一方、近年のインクジェットプリンターの
発達は目覚しく、かなり精彩な記録画像が得られるよう
になってきたために、記録媒体に対してもより高品位の
商品が求められるようになってきた。そこで、記録面に
強光沢を有する記録用紙を選択すると、銀塩写真、また
は高品位印刷物の様な高級感の有る高品位記録画像が得
られることが知られている。
【０００５】しかしながら、インクジェットプリンター
の低価格化が進むにつれ、ランニングコストの低減に対
するニーズも生じている。従って、市販されている強光
沢を有する記録媒体のように、その基材としてプラスチ
ックフィルムや貼合紙等の高価な原材料を用いたもの
は、前記ニーズを満足させることができない。
【０００６】これに対し、キャストコート紙は、安価な
紙を基材とする上、工程も比較的単純なために、基材に
フィルム等を用いた前記市販品と比べてコスト面で有利
であり、また強光沢を有した記録面が得られることか
ら、高級感の有る高品位記録画像を安価に得ることがで
きるインクジェット記録用紙である。上記のキャストコ
ート紙は、合成シリカを主成分とする顔料、及び水性の
結着剤からなる塗工層が湿潤状態にある内に、該塗工層
を鏡面仕上げの金属面に圧着し、乾燥と同時に塗工層表
面に鏡面を写し取ることによって製造された高光沢コー
ト紙である。
【０００７】一般に、キャストコート紙は水性結着剤と
してカゼインを含有し、比表面積の大きい顔料を利用し
たり、空隙量を調節することにより、インクの弾きや滲
み、ドットの形状及び記録面の光沢等が改善されている
（特開平６−７２０１７号公報等）。しかしながら、こ
れらの場合には、水性インクと接触したキャストコート
紙の光沢部分が膨潤するので、インクジェット記録した
場合、画像部分の光沢度が非画像部分と比較して低くな
るという欠点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
欠点を解決すべく鋭意検討した結果、キャストコート紙
の塗工液に用いる水性結着剤として、一定割合のカゼイ
ンと水性ウレタン樹脂の混合物を用いることにより、水
性インクを用いた記録時における水分による膨潤を抑え
ることができ、これによって画像部分の光沢度の低下が
防止されることを見い出し本発明に至った。従って、本
発明の目的は、画像部分の光沢が損なわれず、高級感と
高記録品位を兼ね備えた、安価なインクジェット記録用
キャストコート紙を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するために手段】本発明の上記の目的は、
基紙の少なくとも一方の面に、顔料及び水性結着剤を含
む塗工液を塗布し、塗工層が湿潤状態にあるうちに、該
塗工層を加熱された鏡面仕上げの金属面に圧着してなる
インクジェット記録用キャストコート紙において、顔料
中にＢＥＴ比表面積が２００〜６００ｍ2 ／ｇの合成シ
リカが４０重量％以上含有されると共に、水性結着剤と
して、水性ウレタン樹脂とカゼインが重量比で０．１〜
２０となるように含有されていることを特徴とするイン
クジェット記録用キャストコート紙によって達成され
た。
【００１０】本発明においては、水性結着剤中の水性ウ
レタン樹脂とカゼインの重量比（水性ウレタン樹脂／カ
ゼイン）が０．１〜２０であることを必要とする。上記
水性ウレタン樹脂とカゼインとの比（水性ウレタン樹脂
／カゼイン）が大きくなるに応じて、キャストコート紙
の光沢面は水に対して膨潤しにくくなり、記録部分の光
沢度が損なわれにくくなる。
【００１１】一方、水性ウレタン樹脂はカゼインと比較
してインク吸収性に劣るため、その比が大きくなるに連
れて、製品のインク吸収性が悪化し、インクの弾きや溢
れ、滲みが生じる。更に、インクジェット記録方式にお
けるドットが真円に近い形状で得られなくなり、精彩な
画像が得られにくくなる。従って水性ウレタン樹脂とカ
ゼインの前記比は２０以下である必要がある。
【００１２】逆に、上記の比が小さい場合には、インク
吸収性に余裕が出てくる反面、キャストコート紙の光沢
面が水分に対して膨潤し易くなり、記録部分の光沢が低
下し易くなるため、水性ウレタン樹脂／カゼイン比は
０．１以上でなくてはならない。特に、インクジェット
記録に対するインク吸収性、ドット形状等の記録適性を
保ちながら、記録部分の光沢度低下を抑制するために
は、ウレタン樹脂とカゼインとの比が０．５〜１０であ
ることが好ましい。
【００１３】本発明における水性ウレタン樹脂は、ジオ
ール又はトリオールに代表されるポリオールとポリイソ
シアネートを反応させることによって得られる。上記ポ
リオールの具体例としては、例えば、ネオペンチルグリ
コール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサジオ
ールなどの通常のグリコールの他に、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレ
ングリコールに代表されるポリエーテルグリコール、更
にポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポ
キシポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げ
られる。また、Ｎ−メチルジエタールアミン等の三級ア
ミンを有するジオールや、ジメチロールプロピオニック
アシッドのようなカルボキシル基を有するジオール等も
挙げられる。従って、本発明で言う水性ウレタン樹脂に
は、通常の水性ウレタン樹脂以外にも、エポキシ樹脂や
アクリル樹脂等によって変成してあるものも含まれる。
【００１４】一方、水性ウレタン樹脂に使用されるイソ
シアネートは、トルエンジイソシアネート、４，４’−
ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジ
イソシアネート、４，４’−シクロヘキシルイソシアネ
ート、メチルシクロヘキサン−２，４（２，６）−ジイ
ソシアネート、１，３−シクロヘキサン、イソホロンジ
イソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシア
ネート、ダイマー酸ジイソシアネート等が挙げられる。
【００１５】本発明の塗工液における水性結着剤の配合
量は、原則として顔料の結着が充分で、かつ、インクジ
ェット記録した場合にインクの吸収性が阻害されない範
囲であれば特に限定されず、顔料中のシリカの比表面積
及び顔料組成、並びに水性結着剤の組成等に応じて適宜
決定すれば良いが、特に、顔料１００重量部に対して、
１０〜１００重量部配合することが好ましい。
【００１６】また、塗工層には、目標とする記録用紙の
記録適性や光沢度を損なわない範囲で、カゼイン及び水
性ウレタン樹脂と共に、通常使用する他の結着剤を併用
することもできる。併用し得る結着剤としては、例え
ば、酸化デンプン、エステル化デンプン等のデンプン
類、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、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、大豆蛋白、スチ
レン−アクリル樹脂、スチレン−ブタジエンラテック
ス、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、
尿素樹脂、アルキッド樹脂及びこれらの誘導体等が挙げ
られる。
【００１７】本発明において使用する合成シリカは、化
学便覧の応用化学編（昭和６１年１０月１５日丸善株式
会社発行、日本化学会編）２５６〜２５８頁に記載され
たシリカゲル、ホワイトカーボン、及び無水シリカを指
す。合成シリカの比表面積は、品質、操業性、及び生産
性の全てを満たす上から、ＢＥＴ比表面積が２００〜６
００ｍ2 ／ｇであることが必要であり、特に２５０〜４
５０ｍ2 ／ｇであることが好ましい。
【００１８】合成シリカの比表面積が小さい場合には、
キャストコート層の吸水容量が低下するので、キャスト
コート紙を記録媒体として用いた際に、インクの弾き、
溢れ、又は滲み等が生じ、インクジェット記録適性が損
なわれる。逆に比表面積が大き過ぎる場合には、操業時
の塗工液の粘度が高まって塗工適性が損なわれるばかり
か、乾燥時に、鏡面仕上げの金属面にコーティングして
ある、紙匹を剥離するための剥離促進物質を吸着し、そ
れを鏡面仕上げの金属から取り去る傾向が強まるので、
連続操業性が低下して生産性が損なわれる。
【００１９】また、合成シリカの全顔料に対する割合が
低い場合には、キャストコート層のインク吸収性が不足
し、前述のようにインクジェット記録適性が損なわれる
ので、合成シリカの全顔料に対する割合は４０重量％以
上であることが必要であり、特に６０重量％以上である
ことが好ましい。尚、合成シリカと併用できる顔料とし
ては、例えばカオリン、タルク、炭酸カルシウム、二酸
化チタン、クレー、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、ア
ルミナ等が挙げられる。
【００２０】本発明における上記の顔料及び水性結着剤
を含有する塗工液は、通常水性塗工液として調製され、
この塗工液には必要に応じて、更に顔料分散剤、保水
剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、着色剤、耐水化剤、湿潤
剤、可塑剤、蛍光染料、紫外線吸収剤、剥離剤、離型
剤、カチオン性高分子電解質等の公知の添加剤を適宜添
加してもよい。塗工液の塗工方法としては、ブレードコ
ーター、エアナイフコーター、ロールコーター、コンマ
コーター、ブラッシュコーター、スクイズコーター、カ
ーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター等の
公知の塗工機を用いた方法の中から適宜選択することが
できる。
【００２１】本発明におけるキャスト法は、直接法、再
湿潤法、凝固法のいずれの方法を用いることもできる。
湿潤状態の塗工層を、加熱された鏡面仕上げの金属面に
圧着するに際し、前記塗工層を凝固させてゲル化した状
態とする凝固法を選択する場合には、凝固剤を含有する
凝固液を塗工層に塗布して該塗工層を凝固させる。
【００２２】この場合に使用する凝固剤としては、例え
ば蟻酸、酢酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、塩酸、硫酸、
炭酸等の、カルシウム、亜鉛、バリウム、鉛、カリウ
ム、ナトリウム、アンモニウム、マグネシウム、カドミ
ウム、アルミニウム等との各種の塩、ほう砂、及びほう
酸等の中から適宜選択して用いることができる。この場
合、２種以上の凝固剤を併用しても良い。本発明で用い
る加熱された鏡面仕上げの金属面とは、１００℃程度に
加熱された鏡面加工された円筒外面を有するドラムであ
る。
【００２３】塗工層の塗工量は、インクジェット記録し
た時の記録濃度及びインク吸収性を両立させるという観
点から、１０〜３０ｍ2 ／ｇであることが好ましい。塗
工量が３０ｍ2 ／ｇより大きくなると、インク吸収容量
が増してインクの吸収性が高くなり、インクの弾き、溢
れ、滲みが生じにくくなる一方、塗工層、及び原紙に浸
透したインクが塗工層によって隠蔽されるので、記録濃
度が低下する傾向にある。逆に塗工量が１０ｍ2 ／ｇよ
り小さくなると、記録濃度及びインク吸収性が、それぞ
れ塗工量の多い場合とは逆となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録用キ
ャストコート紙は、塗工層を基紙の一方の面にのみ設け
ることができる他、両面に塗工層を設けて、両面インク
ジェット記録可能とすることもできる。また、インク吸
収性が良いにもかかわらず記録濃度が高い上、記録表面
の光沢度も高いので、特にフルカラーのインクジェット
記録用紙として好適である。
【００２５】
【発明の効果】本発明においては、塗工層のバインダー
としてカゼインと水性ウレタン樹脂を併用することによ
り、画像濃度及びインク吸収性を良好に保ったまま、非
画像部のみらなず、画像部の光沢度をも良好に維持する
ことができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
又、特に断らない限り、以下に記載する「％」は「重量
％」を意味する。
【００２７】実施例１．顔料として合成シリカ（ミズカ
シルＰ−８７ ＢＥＴ比表面積３２０ｍ2 ／ｇ：水沢化
学株式会社製の商品名）１００部、結着剤としてスチレ
ン−ブタジエンラテックス（ＪＳＲ−０６１７：日本合
成ゴム株式会社製商品名）１０部、カゼイン（ニュージ
ーランド産）３０部、及び水性ウレタン樹脂（バリアス
ターＸＵＤ−２１２０：三井東圧化学株式会社製の商品
名）３０部を使用と共に、剥離剤としてステアリン酸カ
ルシウム（ノプコートＳＹＣ：サンノプコ株式会社製商
品名）５部を配合した、濃度３０％の水性塗工液を調製
した。
【００２８】次に、コンマコーターを用い、目標塗工量
１８ｍ2 ／ｇで原紙に塗工した後、下記の凝固液で凝固
処理し、塗工層が湿潤状態にあるうちに、１００℃に加
熱された鏡面仕上げの金属面に圧着し、乾燥してインク
ジェット記録用キャスト紙を製造した。 凝固液の調製：凝固剤として蟻酸カルシウム５重量％、
耐水化剤としてカチオン性高分子電解質（ダイナフィッ
クスＹＫ−５０：大和化学株式会社製の商品名）１重量
％を含有する凝固液を調製した。
【００２９】実施例２．実施例１で使用した合成シリカ
の量を１５０部とした他は、実施例１と全く同様にして
インクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３０】実施例３．実施例１で使用したカゼインを
４０部、及び水性ウレタン樹脂を２０部とした他は、実
施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャスト
コート紙を製造した。
【００３１】実施例４．実施例１で使用したカゼインを
４５部、及び水性ウレタン樹脂を１５部とした他は、実
施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャスト
コート紙を製造した。
【００３２】実施例５．実施例１で使用したカゼインを
５０部、及び水性ウレタン樹脂を１０部とした他は、実
施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャスト
コート紙を製造した。
【００３３】実施例６．実施例１で使用したカゼインを
１５部、及び水性ウレタン樹脂を４５部とした他は、実
施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャスト
コート紙を製造した。
【００３４】実施例７．実施例１で使用したカゼインを
６部、及び水性ウタタン樹脂を５４部とした他は、実施
例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコ
ート紙を製造した。
【００３５】実施例８．実施例１で使用したカゼインを
５部、及び水性ウレタン樹脂を５５部とした他は、実施
例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコ
ート紙を製造した。
【００３６】実施例９．実施例１で使用したカゼインを
３部、及び水性ウレタン樹脂を５７部とした他は、実施
例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコ
ート紙を製造した。
【００３７】実施例１０．顔料として、実施例１で使用
した合成シリカを４０部、及び柱状炭酸カルシウム（タ
マパール＃１２３：奥多摩工業株式会社製の商品名）６
０部を用いた他は、実施例１と全く同様にしてインクジ
ェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００３８】実施例１１．顔料として合成シリカ（サイ
ロイド８００ ＢＥＴ比表面積６００ｍ2 ／ｇ：富士デ
ヴィソン化学株式会社製の商品名）を１００部用いた他
は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記録用キ
ャストコート紙を製造した。
【００３９】実施例１２．目標塗工量を１１ｍ2 ／ｇと
した他は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記
録用キャスト紙を製造した。
【００４０】実施例１３．目標塗工量を２９ｍ2 ／ｇと
した他は、実施例１と全く同様にしてインクジェット記
録用キャスト紙を製造した。
【００４１】比較例１．顔料として合成シリカ（ミズカ
シルＰ−８７ ＢＥＴ比表面積３６０ｍ2 ／ｇ：水沢化
学株式会社製の商品名）１００部を使用すると共に、結
着剤として水性ウレタン樹脂を使用せず、カゼインの使
用量を６０部とした他は、実施例１と全く同様にしてイ
ンクジェット記録用キャストコート紙を製造した。
【００４２】比較例２．顔料として合成シリカ（ミズカ
シルＰ−８７ ＢＥＴ比表面積３６０ｍ2 ／ｇ：水沢化
学株式会社製の商品名）１００部を使用すると共に、結
着剤としてスチレン−ブタジエンラテックス１５部及び
水性ウレタン樹脂６０部を使用した他は、実施例１と全
く同様にしてインクジェット記録用キャストコート紙を
製造した。
【００４３】比較例３．実施例１で使用したカゼインを
５７部、及び水性ウレタン樹脂を３部とした他は、実施
例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコ
ート紙を製造した。
【００４４】比較例４．実施例１で使用したカゼインを
２部、及び水性ウレタン樹脂を５８部とした他は、実施
例１と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコ
ート紙を製造した。
【００４５】比較例５．顔料として合成シリカ（ミズカ
シルＰ−８７ ＢＥＴ比表面積１８０ｍ2 ／ｇ：水沢化
学株式会社製の商品名）１００部を使用すると共に、実
施例１で使用したカゼインを２部とした他は、実施例１
と全く同様にしてインクジェット記録用キャストコート
紙を製造した。
【００４６】比較例６．顔料として、実施例１で使用し
た合成シリカを３５部、及び柱状炭酸カルシウム（タマ
パール＃１２３：奥多摩工業株式会社製の商品名）６５
部を用いた他は、実施例１と全く同様にしてインクジェ
ット記録用キャストコート紙を製造した。
【００４７】前述した実施例及び比較例で製造されたキ
ャストコート紙に対して、下記の試験方法、及び評価基
準で測定した結果は表１に示した通りである。
【表１】
【００４８】・インクジェット記録方法に対する記録適
性 １．インクジェット記録方法に対する記録適性を、特に
インクジェット記録用キャストコート紙のインク吸収に
注目して、フルカラーインクジェット記録方法で黒ベタ
を記録し、インクの弾き、溢れ、及び、滲みのそれぞれ
を次の基準に従って目視評価した。 記録後、欠点が認められない ◎ 記録後、欠点が若干認められるが記録品位 の下限は維持されている ○ 記録後、欠点が明らかに認められる。 ×
【００４９】２．精彩な画像を得るための指標として、
ドットの形状を、画像処理装置を用いて円形度係数とし
てもとめ、以下の評価基準に従って評価した。 円形度係数が０．７５以上 ○ 円形度係数が０．５０以上０．７５未満 △ 円形度係数が０．５０未満 ×
【００５０】３．記録品位を、画像部の光沢度変化に注
目して評価した。記録前後の記録面の７５°光沢度を、
ＪＩＳ Ｐ−８１２９ ２−２に示される方法で測定
し、求められた光沢度変化を以下の評価に従って評価し
た。 記録後の光沢度が、 記録前より３ポイント以上上昇 ◎ 記録後の光沢度が記録前と変化しないか、 ３ポイント未満上昇 ○ 記録後の光沢度が記録前より ３ポイント未満下降 × 記録後の光沢度が記録前より ３ポイント以上下降 ××
フロントページの続き (72)発明者 寺政 俊一 東京都新宿区上落合１丁目30番６号 日 本製紙株式会社 商品開発研究所 内 (72)発明者 黒山 良弘 東京都新宿区上落合１丁目30番６号 日 本製紙株式会社 商品開発研究所 内 (56)参考文献 特開 平７−25136（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−167386（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−187932（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−246392（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41M 5/00 D21H 19/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基紙の少なくとも一方の面に、顔料及び
    水性結着剤を含む塗工液を塗布し、塗工層が湿潤状態に
    あるうちに、該塗工層を加熱された鏡面仕上げの金属面
    に圧着してなるインクジェット記録用キャストコート紙
    において、顔料中にＢＥＴ比表面積が２００〜６００ｍ
    2 ／ｇの合成シリカが４０重量％以上含有されると共
    に、水性結着剤として、水性ウレタン樹脂とカゼインが
    重量比で０．１〜２０となるように含有されていること
    を特徴とするインクジェット記録用キャストコート紙。
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