JP3704803B2

JP3704803B2 - Cast coated paper for inkjet recording

Info

Publication number: JP3704803B2
Application number: JP12030896A
Authority: JP
Inventors: 晋一浅野; 正博森江; 雅美久保田; 俊一郎向吉
Original assignee: Oji Holdings Corp; Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd; Oji Holdings Corp
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2016-05-15
Also published as: JPH09300811A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録用キャスト塗被紙に関し、特に優れた白紙表面光沢を有し、優れたインクジェット記録（印字）適性を備え、インクジェットプリンター記録の際の搬送性に優れたキャスト塗被紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェットプリンタによる記録が、騒音が少なく、高速記録が可能であり、かつ、多色化が容易なために多方面で利用されている。
インクジェット記録用紙としては、インク吸収性に富むように工夫された上質紙や、表面に多孔性顔料を塗工した塗被紙等が適用されている。ところで、これらの用紙はすべて表面光沢の低い、所謂マット調のインクジェット記録用紙が主体である。
しかしながら、最近、インクジェット記録の高速化、記録画像の高精細化、フルカラー化といった用途の拡大に伴い、表面光沢の高い、優れた外観を持つインクジェット記録用紙が要望されている。
【０００３】
一般に、表面光沢の高い用紙としては、表面に板状顔料を塗被し、さらに、必要に応じてキャレンダー処理を施した高光沢を有する塗被紙、あるいは湿潤塗被層を鏡面を有する加熱ドラム面に圧着、乾燥することにより、その鏡面を写し取ることによって得られる、所謂キャスト塗被紙等が知られている。
【０００４】
このキャスト塗被紙はスーパーキャレンダー仕上げされた通常の塗工紙に比較して高い表面光沢とより優れた表面平滑性を有し、優れた印刷効果が得られることから、高級印刷物等の用途に専ら利用されているが、インクジェット記録用紙に利用した場合、種々の難点を抱えている。
即ち、一般にキャスト塗被紙は、その塗被層を構成する顔料組成物中の接着剤等の成膜性物質がキャストコーターの鏡面ドラム表面を写し取ることにより高い光沢を得ているが、インクジェット記録用紙として使用した場合、これらの成膜性物質がインクの吸収を妨げるという問題がある。
【０００５】
以上の如く、キャスト塗被紙の表面光沢とインクジェット記録（印字）適性の両方を同時に満足させることが極めて困難であるのが現状である。
上記問題を解決する方法として、顔料および接着剤を主成分とする下塗り塗被層を設けた原紙上に、エチレン性不飽和結合を有するモノマーを重合させてなる４０℃以上のガラス転移点を有する共重合体組成物を主成分とする塗被液を塗被してキャスト用塗被層を形成せしめ、該キャスト用塗被層が湿潤状態にある間に加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げることにより、優れた光沢とインク吸収性を兼ね備えるインクジェット記録用キャスト塗被紙が得られることを本発明者等は見出し、特開平7-89220 号として提案した。
【０００６】
しかしながら、上記方法において、新たな問題点として、表面のべたつきが生じやすく、また滑りが悪い為に、インクジェットプリンターで印字する際、搬送しなかったり、搬送ロールに貼り付いたり（ブロッキング現象）、複数枚を連続して記録させる時に重送が生じたりする問題があることが明らかになった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、キャスト塗被紙の高表面平滑性および高光沢を維持し、従来のキャスト塗被紙では得ることのできなかった優れたインクジェット記録（印字）適性を備え、更にプリンター搬送性に優れたキャスト塗被紙を提供するものである。
【０００８】
〔１〕顔料および接着剤を含有する下塗り塗被層を設けた支持体に、エチレン性不飽和結合を有するモノマーをコロイダルシリカの存在下で重合させてなる重合体樹脂とコロイダルシリカとの複合体と、該重合体樹脂の固形分１００重量部に対して１重量部〜２０重量部のポリテトラフルオロエチレン微粒子と、増粘・分散剤としてアルキルビニルエーテル・マレイン酸誘導体共重合体を含有する塗被液を塗被してキャスト用塗被層を形成し、加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げてなる、キャスト用塗被層がポリテトラフルオロエチレン微粒子を含有するインクジェット記録用キャスト塗被紙。
〔２〕前記エチレン性不飽和結合を有するモノマーを重合させてなる重合体樹脂のガラス転移点が４０℃以上である〔１〕記載のインクジェット記録用キャスト塗被紙。
【０００９】
〔３〕顔料および接着剤を含有する下塗り塗被層を設けた原紙上に、エチレン性不飽和結合を有するモノマーをコロイダルシリカの存在下に重合させてなる重合体樹脂とコロイダルシリカとの複合体と、該重合体樹脂の固形分１００重量部に対して１重量部〜２０重量部のポリテトラフルオロエチレン微粒子と、増粘・分散剤としてアルキルビニルエーテル・マレイン酸誘導体共重合体を含有する塗被液を塗被してキャスト用塗被層を形成せしめ、該キャスト用塗被層が湿潤状態にある間に、加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥して仕上げてなるインクジェット記録用キャスト塗被紙であり、キャスト用塗被層がポリテトラフルオロエチレン微粒子を含有することを特徴とするインクジェット記録用キャスト塗被紙。
【００１０】
【発明の実施の形態】
エチレン性不飽和結合を有するモノマーを重合させてなる重合体樹脂としては、メチルアクリレート、エチルアクリレートブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート等のアルキル基炭素数が１〜１８個のアクリル酸エステル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等のアルキル基炭素数が１〜１８個のメタクリル酸エステル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、エチレン、ブタジエン等のエチレン性モノマーを重合して得られる重合体が例示できる。
【００１１】
キャスト用塗被組成物は重合体樹脂を含有するが、エチレン性不飽和結合を有するモノマー（以下エチレン性モノマーともいう）を重合させてなる重合体樹脂を主成分とする塗被組成物が好ましい。
【００１２】
なお、重合体は、必要に応じて２種類以上のエチレン性モノマーを併用した共重合体であっても良いし、さらに、これら重合体あるいは共重合体の置換誘導体でも良い。因みに、置換誘導体としては、例えばカルボキシル基化したもの、またはそれをアルカリ反応性にしたもの等が例示される。また、上記のエチレン性モノマーをコロイダルシリカの存在下で重合させ、Ｓｉ−Ｏ−Ｒ（Ｒ：重合体成分）結合によって複合体とした形で使用することも可能である。
【００１３】
上記のエチレン性モノマーを重合してなる重合体樹脂は、そのガラス転移点が４０℃以上のものが好ましく、より好ましくは５０〜１００℃の範囲である。キャスト仕上げを行う際、塗被液内の樹脂分を十分成膜させると特に優れた表面光沢が得られる。しかし、このような方法では、キャスト塗被紙表面の多孔性が減少し、結果として、インクジェット記録時のインクの吸収を低下させる場合がある。
【００１４】
本発明の好ましい態様では、このインクの吸収を低下させないために、ガラス転移点が高い重合体樹脂を使用し、かつ重合体樹脂が完全に成膜を起こさない状態でキャスト仕上げを行なわしめると、キャスト塗被紙表面の多孔性の減少が軽微であり、インクの吸収は低下せず、しかも優れた光沢面を有するキャスト塗被面を得ることができる。一方、重合体樹脂のガラス転移点が４０℃未満であると、キャストドラム表面の熱によって、樹脂分の成膜化が進み易く、キャスト塗被紙表面の多孔性が減少し、表面の光沢値は高いがインクの吸収性が低下する恐れがある。
【００１５】
本発明の最も重要な要素であるポリテトラフルオロエチレン微粒子を配合することについてのべる。
本発明者等は、キャスト塗被紙表面のブロッキングを抑え、滑り性を向上させるため、各種滑剤の配合を検討した。まず、脂肪族炭化水素系滑剤、高級脂肪族系アルコール系滑剤、高級脂肪酸系滑剤、脂肪酸アマイド系滑剤、金属石鹸系滑剤、脂肪酸エステル系滑剤等を検討したが、これらはブロッキング防止や滑り性の効果の点で不十分であり、配合量を増加させることによりある程度の効果は得られるものの、表面光沢の低下やインク吸収性の低下及び記録濃度の低下を招き、バランスのとれた品質のものは得られなかった。また、各種無機顔料やポリオレフィン系やポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン等の有機微粒子も検討したが、これらについても上記と同様の問題が付随することが判った。
【００１６】
そこで、更に検討を進めた結果、ポリテトラフルオロエチレン微粒子の配合が極めて効果的であることを見出した。即ち、ポリテトラフルオロエチレン微粒子は配合量が少なくても優れた表面ブロッキング防止性と滑り性を付与できるためインク吸収性や光沢の低下が少なく、ポリテトラフルオロエチレン微粒子自体の透明性が高いためか、記録濃度の低下も少ないものであることが判った。
【００１７】
ここで、ポリテトラフルオロエチレンとは、ポリ四フッ化エチレンとも呼ばれるポリマーであり、本発明においてはこのポリマーを微粒子の形態で用いる。このポリテトラフルオロエチレン微粒子の粒子径は、その配合量やキャスト用塗被層の塗被量にもよるが、平均粒子径は１〜２０μｍ程度が好ましい。ここで、粒子径が小さいと、ブロッキング防止や滑り性向上の効果が十分には得られにくく、逆に大きいと、光沢の低下や記録品質（インク吸収性、画質、記録濃度）の低下を招くおそれがある。
【００１８】
本発明のポリテトラフルオロエチレン微粒子の配合量も特に限定しないが、キャスト用塗被液中に主な成分として含有される前述の重合体樹脂固形分１００重量部に対し、１〜２０重量部の範囲で添加することが好ましい。少ないと搬送性改善の効果が不十分な場合もあり、多く配合すると、光沢やインク吸収性及び記録濃度が低下する場合もある。尚、印刷用キャスト塗被紙の製造方法として、離型性を向上させる目的でフッ素界面活性剤をキャスト用塗被組成物中に添加または、キャストドラム表面に噴霧しキャストドラムとの離型性を向上させ、結果として、キャストの白紙光沢を向上させたもの( 特開平3-213595号) も知られているが、フッ素界面活性剤をポリテトラフルオロエチレンの代りに用いてもインクの吸収性が悪く、印字品位に劣る。また搬送性の改良効果は得られなかった。
【００１９】
ポリテトラフルオロエチレン微粒子は、水に分散しにくく、また比重が大きく（２．１〜２．２）分散後の沈降も懸念されるため、キャスト用塗被組成物中に適当な分散剤や増粘剤を併用するのが望ましい。分散及び増粘作用を併せ持つ材料としては、アルキルビニルエーテル・マレイン酸誘導体共重合体が好適なものである。即ち、アルキルビニルエーテル・マレイン酸誘導体共重合体の配合は、ポリテトラフルオロエチレン微粒子の分散及び安定化に優れるのみならず、前述のエチレン性不飽和結合を有するモノマーを重合させてなる重合体樹脂との相溶性が良く、キャストドラムからの離型性を悪化させない、さらにキャスト用塗被組成物の粘度を適正化しキャスト加工時に安定した操業を可能にするという利点もある。ここで、アルキルビニルエーテル・マレイン酸誘導体共重合体は、〔ＣＨ（ＯＲ）ＣＨ₂ ＣＨ（ＣＯＯＸ）ＣＨ（ＣＯＯＹ）〕ｎで表されるものであり、Ｒは炭素数４〜８の飽和又は不飽和アルキル基であり、Ｘ及びＹはそれぞれアルカリ金属、アンモニウムイオン、有機アンモニウムイオン又はアルキル基（炭素数２〜４）を例示できる。繰り返し単位数ｎは３〜６０が好ましい。
【００２０】
また、キャスト用塗被組成物中には白色度、粘度、流動性等を調節するために、一般の印刷用塗被紙やインクジェット用紙に使用されている顔料（コロイダルシリカ、シリカ、アルミナ等）、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤及び上記した以外の分散剤・増粘剤等の各種助剤が適宜添加される。上記のキャスト用塗被層は支持体に設けられるが、本発明の好ましい態様では下塗り層を設けた後に設けられる。
【００２１】
下塗り塗被層の主成分である顔料と接着剤について述べる。即ち、顔料としては、例えばカオリン、クレー、焼成クレー、無定形シリカ、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、アルミナ、コロイダルシリカ、ゼオライト、セピオライト、スメクタイト、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、珪藻土、スチレン系プラスチックピグメント、尿素樹脂系プラスチックピグメント、ベンゾグアナミン系プラスチックピグメント等、一般塗被紙製造分野で公知公用の各種顔料が使用できる。
【００２２】
なお、上記の顔料の中でも、塗被層の構造をポーラスでインク吸収性の優れたものにする意味で、無定形シリカや酸化アルミニウム、スメクタイト等の顔料が特に好ましく使用される。
次に、接着剤としては、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類、澱粉や酸化澱粉等の各種澱粉類、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースやメチルセルロース等のセルロース誘導体、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の共役ジエン系重合体ラテックス、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、等一般に塗被紙用として用いられている従来公知の接着剤が単独、あるいは併用して用いられる。なお接着剤の配合量も限定しないが顔料に対し、５〜５０重量％、より好ましくは１０〜３０重量％の範囲で調節される。
【００２３】
なお、下塗り塗被層にはポリエチレンポリアミンやポリプロピレンポリアミンなどのポリアルキレンポリアミン類、またはその誘導体、第３級アミノ基や第４級アンモニウム基を有するアクリル樹脂、ジアクリルアミン等のカチオン性の樹脂を添加することができる。これにより印字画像耐水性を向上させることができる。添加量は特に限定しないが顔料１００重量部に対し、１〜３０重量部、より好ましくは５〜２０重量部の範囲で使用される。
【００２４】
その他、一般塗被紙の製造において使用される分散剤、増粘剤、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤が適宜添加される。而して、上記材料をもって構成される下塗り塗被層用組成物は、一般に固形分濃度を１〜６５重量％程度に調整し、米坪が約２０〜４００ｇ／ｍ²程度の原紙上に乾燥重量で２〜５０ｇ／ｍ²、より好ましくは５〜２０ｇ／ｍ²程度になるようにブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、ブラシコーター、チャンプレックスコーター、バーコーター、グラビアコーター等の各種公知公用の塗被装置により塗被、乾燥される。さらに、必要に応じて下塗り塗被層の乾燥後にスーパーキャレンダー、ブラシ掛け等の平滑化処理を施すこともできる。
なお、ベースとなる原紙としては、特に限定されるものではなく、一般の塗被紙に使用される酸性紙、中性紙あるいは合成紙（特に透気性を有するもの）等が適宜使用される。
【００２５】
かくして得られた下塗り塗被層を有する支持体に、前述した特定の重合体樹脂を含むキャスト用塗被組成物を、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、ブラシコーター、チャンプレックスコーター、バーコーター、グラビアコーター等の各種公知の塗被装置により塗被する。キャスト法にはウェットキャスト法、リウェットキャスト法、ゲル化キャスト法等があり、ウェットキャスト法は特に好ましい。キャスト用塗被層が湿潤状態にある間に、加熱された鏡面ドラムに圧接、乾燥してキャスト仕上げを行うことになる。この場合のキャスト用塗被組成物の塗被量は、乾燥固形分で０．２〜３０ｇ／ｍ² 、好ましくは、１〜１０ｇ／ｍ² である。ここで、塗工層が少ないと光沢が十分に出ない場合があり、多すぎてもインク乾燥性が劣ったり、記録濃度が低下する恐れもある。
【００２６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、勿論これらに限定されるものではない。また、例中の部および％は特に断らない限り、それぞれ重量部および重量％を示す。
【００２７】
実施例１
顔料として酸化アルミナ９０部、軽質炭酸カルシウム１０部、接着剤として、ポリビニルアルコール２０部、カチオン性樹脂としてジシアンジアミド系樹脂（商品名：ネオフィックスＦＹ／日華化学工業（株）製）１０部、分散剤として、ポリ燐酸ソーダ０．５部を添加し、固形分濃度１８％の下塗り塗被層用塗被液を調成した。この下塗り塗被層用塗被液を、米坪１００ｇ／ｍ² の原紙に乾燥重量で１０ｇ／ｍ² になるように、エアーナイフコーターで塗被、乾燥して下塗り原紙を得た。一方、キャスト用塗被組成物として、ガラス転移点８０℃のスチレン−２−メチルヘキシルアクリレート共重合体とコロイダルシリカの複合体（モビニール８０５０；ヘキスト合成（株）製、コロイダルシリカ６０部と共重合体４０部）１００部、ポリテトラフルオロエチレン微粒子（Ｆｌｕｏ−ＨＴ；MICRO POWDERS INC.製、平均粒子径４．０ミクロン）５部、増粘・分散剤としてアルキルビニルエーテル・マレイン酸誘導体共重合体（ビスマルＹＫ−１；東邦化学工業（株））５部、離型剤としてレシチン３部よりなる固形分濃度が２５％のキャスト用塗被組成物を調製した。
【００２８】
このキャスト用塗被組成物を上記の下塗り原紙上にロールコーターを用いて塗被した後、ただちに表面温度が８５℃の鏡面ドラムに圧接し、乾燥後、離型させ、インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。このときの塗被量は固形分重量で、６ｇ／ｍ²であった。
【００２９】
実施例２
実施例１において平均粒子径の異なるポリテトラフルオロエチレン微粒子（Ｆｌｕｏ３００；MICRO POWDERS INC.製、平均粒子径６．０ミクロン）を用いる以外は実施例１と同じ方法で、インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
【００３０】
実施例３
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン微粒子（Ｆｌｕｏ−ＨＴ；MICRO POWDERS INC.製）の添加部数を５部から０．５部とする以外は実施例１と同じ方法で、インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
【００３１】
実施例４
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン微粒子（Ｆｌｕｏ−ＨＴ；MICRO POWDERS INC.製）の添加部数を５部から２部とする以外は実施例１と同じ方法で、インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
実施例５
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン微粒子（Ｆｌｕｏ−ＨＴ；MICRO POWDERS INC.製）の添加部数を５部から１５部とする以外は実施例１と同じ方法で、インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
【００３２】
参考例１
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン微粒子（Ｆｌｕｏ−ＨＴ：ＭＩＣＲＯＰＯＷＤＥＲＳＩＮＣ．製）の添加部数を５部から２５部にする以外は実施例１と同じ方法で、インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
参考例２
キャスト塗被液としてガラス転移点３５℃のスチレン−２−メチルヘキシルアクリレート共重合体４０部、コロイダルシリカ６０部、離型剤としてポリテトラフルオロエチレン微粒子（Ｆｌｕｏ−ＨＴ：ＭＩＣＲＯＰＯＷＤＥＲＳＩＮＣ．製、平均粒径４μｍ）５部よりなる固形分濃度が３５％のキャスト用塗被液を調製した。この塗被液を実施例１で得た下塗り原紙上にロールコーターを用いて塗被した後、ただちに表面温度が６０℃の鏡面ドラムに圧接し、乾燥後、離型させ、インクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。このときの塗被量は固形分重量で、５ｇ／ｍ²であった。
【００３３】
比較例１
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン微粒子を無添加とした以外は実施例１と同じ方法でインクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
比較例２
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン微粒子の代わりにポリオレフィン系微粒子（商品名：ケミパールＷ−４００／三井石油化学（株）製）を５部添加した以外は実施例１と同じ方法でインクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
【００３４】
比較例３
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン微粒子の代わりにステアリン酸亜鉛（商品名：ハイドリンＺ−７−３０／中京油脂（株）製）を５部添加した以外は実施例１と同じ方法でインクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
比較例４
実施例１においてポリテトラフルオロエチレン微粒子の代わりにポリエチレンワックス（商品名：ポリロン３９３／中京油脂（株）製）を５部添加した以外は実施例１と同じ方法でインクジェット記録用キャスト塗被紙を得た。
このようにして得られたキャスト塗被紙の白紙光沢、インクジェット記録適性、および搬送性の結果を表１に纏めて示した。
なお、上記の評価については下記の如き方法で評価を行った。
【００３５】
〔白紙光沢〕
ＪＩＳ−Ｐ８１４２に準じて測定した。
〔インクジェット記録適性〕
（インクジェット記録用インクの吸収性）
キヤノン（株）製のカラーインクジェットプリンターＢＪＣ−６００Ｊ（インクジェット記録用装置）にて印字を行ない、インキの乾燥性を目視で評価した。
○：印字直後に指で触れてもまったく汚れない。
△：印字直後に指で触れると僅かに汚れるが、実用上問題はない。
×：インクの乾燥不良により、印字中にインクが流れて実用に耐えない。
【００３６】
（インクジェット記録用インクの記録後の印字濃度）
キヤノン（株）製のカラーインクジェットプリンターＢＪＣ−６００Ｊにて黒ベタ印字を行ない、その部分のインクの濃度を目視で評価した。
○：発色濃度が良好である。
△：発色濃度がやや薄いが実用上問題のないレベルである。
×：発色濃度が薄く実用に耐えない。
【００３７】
（搬送性：搬送ロールとのブロッキング）キヤノン（株）製のカラーインクジェットプリンターＢＪＣ−３５Ｖにて印字を行い、搬送ロールとのブロッキングを印字後の紙面を目視で観察し、評価した。
○：紙面上にブロッキングによるはがれや捲れが無い。
×：紙面上にブロッキングによるはがれや捲れ認めれれる。
（搬送性：連続給紙適性）キヤノン（株）製のカラーインクジェットプリンターＢＪＣ−６００ＪのオートシートフィーダーでＡ４サイズで５０枚の連続印字を行い、紙づまりと、２枚以上の紙が同時に給紙される重送の発生した回数をカウントした。
〔キャスト用塗被組成物安定性〕
○：安定した塗工ができる。
×：ゲル化し、塗工不能。
【００３８】
〔印字画像耐水性〕
キヤノン（株）製のカラーインクジェットプリンターＢＪＣ−６００Ｊにて印字を行ない、印字部分に水滴をたらし、インクのにじみ、流れを目視で評価した。
○：印字部分のインクのにじみ、流れがなく、耐水性良好。
△：印字部分に若干のにじみが認められるが実用上問題ないレベルである。
×：印字部分のインクが流れだし、耐水性不良。
【００３９】
【表１】

【００４０】
【発明の効果】
本発明のインクジェット記録体は、白紙光沢、インクの吸収性、印字濃度、ブロッキング、連続給紙性に優れ、重送や紙詰まりがなく、塗被組成物の安定性に優れ、画像の耐水性に優れていた。本発明は、キャスト塗被紙が本来有する高表面平滑性および高光沢を維持し、従来のキャスト塗被紙では得ることのできなかった優れたインクジェット記録（印字）適性を備え、更にプリンター搬送性に優れたキャスト塗被紙である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cast coated paper for inkjet recording, and particularly to a cast coated paper having excellent white paper surface gloss, excellent inkjet recording (printing) suitability, and excellent transportability during inkjet printer recording. .
[0002]
[Prior art]
In recent years, recording by an ink-jet printer has been used in many fields because of low noise, high-speed recording, and easy multi-coloring.
As the ink jet recording paper, high-quality paper devised so as to be rich in ink absorbability, coated paper coated with a porous pigment on the surface, and the like are applied. By the way, all of these sheets are mainly so-called matte ink jet recording sheets having a low surface gloss.
However, recently, with the expansion of applications such as high-speed ink-jet recording, high-definition recording images, and full color, ink-jet recording paper having a high surface gloss and an excellent appearance has been demanded.
[0003]
In general, paper with high surface gloss is coated with a plate-like pigment on the surface, and then coated with high gloss with a calender treatment if necessary, or heated with a mirror coating on a wet coating layer. A so-called cast coated paper or the like is known which is obtained by copying the mirror surface by pressing and drying on the drum surface.
[0004]
This cast coated paper has high surface gloss and superior surface smoothness compared to normal coated paper with a super calender finish, and has excellent printing effects. However, when used for inkjet recording paper, it has various difficulties.
In other words, cast coated paper generally obtains high gloss by film-forming substances such as adhesive in the pigment composition constituting the coating layer being copied from the mirror drum surface of the cast coater. When used as paper, there is a problem that these film-forming substances prevent ink absorption.
[0005]
As described above, it is extremely difficult to satisfy both the surface gloss of cast coated paper and ink jet recording (printing) suitability at the same time.
As a method for solving the above problems, a glass transition point of 40 ° C. or higher obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated bond on a base paper provided with an undercoat layer mainly composed of a pigment and an adhesive. A coating solution containing the copolymer composition as a main component is applied to form a coating layer for casting, and while the casting coating layer is in a wet state, it is pressed against a heated mirror drum and dried. The present inventors have found that a cast coated paper for ink jet recording having both excellent gloss and ink absorptivity can be obtained, and proposed as JP-A-7-89220.
[0006]
However, in the above method, as a new problem, stickiness of the surface is likely to occur, and since slipping is poor, when printing with an inkjet printer, it is not transported or stuck to a transport roll (blocking phenomenon). It has become clear that there is a problem that double feeding occurs when recording sheets continuously.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention maintains the high surface smoothness and high gloss of cast-coated paper, has excellent ink jet recording (printing) aptitudes that could not be obtained with conventional cast-coated paper, and has excellent printer transportability A cast coated paper is provided.
[0008]
[1] A composite of a polymer resin and colloidal silica obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated bond in the presence of colloidal silica on a support provided with an undercoat coating layer containing a pigment and an adhesive And 1 to 20 parts by weight of polytetrafluoroethylene fine particles with respect to 100 parts by weight of the solid content of the polymer resin, and a coating containing an alkyl vinyl ether / maleic acid derivative copolymer as a thickener / dispersant A cast coating layer is formed by coating a liquid, forming a coating layer for casting, press-contacting to a heated mirror drum, and drying to finish. The coating layer for casting contains polytetrafluoroethylene fine particles. paper.
[2] before disappeared ethylenic inkjet recording cast coated paper having a glass transition point of the polymer resin obtained by polymerizing a monomer is 40 ° C. or higher [1] having an unsaturated bond.
[0009]
[3] A composite of a polymer resin and colloidal silica obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated bond in the presence of colloidal silica on a base paper provided with an undercoat coating layer containing a pigment and an adhesive And 1 to 20 parts by weight of polytetrafluoroethylene fine particles with respect to 100 parts by weight of the solid content of the polymer resin, and a coating containing an alkyl vinyl ether / maleic acid derivative copolymer as a thickener / dispersant A cast coated paper for ink jet recording, which is formed by coating a liquid to form a cast coating layer, and pressing and drying the heated mirror drum while the cast coating layer is wet. A cast coated paper for ink-jet recording, wherein the cast coating layer contains polytetrafluoroethylene fine particles.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Polymer resins obtained by polymerizing monomers having an ethylenically unsaturated bond include alkyl group carbon numbers such as methyl acrylate, ethyl acrylate butyl acrylate, 2- ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, glycidyl acrylate, etc. 1-18 methacrylic acid ester, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, methacrylic acid ester having 1-18 alkyl groups such as glycidyl methacrylate, styrene, α-methyl Styrene, vinyl toluene, acrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, acrylamide, N-methylolacrylamide, ethyl Emissions, ethylenic monomers polymerized to obtain a polymer of butadiene and the like.
[0011]
The coating composition for casting contains a polymer resin, but a coating composition mainly composed of a polymer resin obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated bond (hereinafter also referred to as an ethylenic monomer) is preferable. .
[0012]
The polymer may be a copolymer in which two or more kinds of ethylenic monomers are used in combination as necessary, or may be a substituted derivative of these polymers or copolymers. Incidentally, examples of the substituted derivative include, for example, a carboxylated one, or an alkali-reactive one. Further, the above ethylenic monomer may be polymerized in the presence of colloidal silica and used in the form of a composite by Si—O—R (R: polymer component) bond.
[0013]
The polymer resin obtained by polymerizing the above ethylenic monomer preferably has a glass transition point of 40 ° C. or higher, and more preferably in the range of 50 to 100 ° C. When performing the cast finish, a particularly excellent surface gloss can be obtained by sufficiently forming the resin content in the coating solution. However, in such a method, the porosity of the cast coated paper surface is reduced, and as a result, the ink absorption during ink jet recording may be lowered.
[0014]
In a preferred embodiment of the present invention, in order not to reduce the absorption of the ink, a polymer resin having a high glass transition point is used, and when the cast finish is performed in a state where the polymer resin does not completely form a film, The decrease in the porosity of the cast coated paper surface is slight, the ink absorption does not decrease, and a cast coated surface having an excellent glossy surface can be obtained. On the other hand, if the glass transition point of the polymer resin is less than 40 ° C., the heat of the cast drum surface facilitates film formation of the resin component, the porosity of the cast coated paper surface decreases, and the gloss value of the surface Is high, but the ink absorbability may be lowered.
[0015]
The blending of polytetrafluoroethylene fine particles, which is the most important element of the present invention, will be described.
The present inventors examined the blending of various lubricants in order to suppress blocking of the cast coated paper surface and improve slipperiness. First, we examined aliphatic hydrocarbon lubricants, higher aliphatic alcohol lubricants, higher fatty acid lubricants, fatty acid amide lubricants, metal soap lubricants, fatty acid ester lubricants, etc. Although it is insufficient in terms of effect, and a certain level of effect can be obtained by increasing the blending amount, it causes a decrease in surface gloss, a decrease in ink absorbency, and a decrease in recording density. It was not obtained. In addition, various inorganic pigments and polyolefin fine particles, and organic fine particles such as polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polystyrene, etc. were examined, and it was found that the same problems as those described above also accompany these.
[0016]
As a result of further investigations, it was found that blending of polytetrafluoroethylene fine particles was extremely effective. That is, because the polytetrafluoroethylene fine particles can give excellent surface blocking prevention and slipperiness even with a small amount, the ink absorbability and gloss are not lowered, and the polytetrafluoroethylene fine particles themselves are highly transparent. It was also found that the decrease in recording density was small.
[0017]
Here, polytetrafluoroethylene is a polymer also called polytetrafluoroethylene, and in the present invention, this polymer is used in the form of fine particles. Although the particle diameter of the polytetrafluoroethylene fine particles depends on the blending amount and the coating amount of the coating layer for casting, the average particle size is preferably about 1 to 20 μm. Here, if the particle size is small, it is difficult to sufficiently obtain the effect of preventing blocking and improving the slipperiness. On the other hand, if the particle size is large, the gloss and the recording quality (ink absorbability, image quality, recording density) are decreased. There is a fear.
[0018]
The blending amount of the polytetrafluoroethylene fine particles of the present invention is not particularly limited, but is 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer resin solid content contained as a main component in the coating liquid for casting. It is preferable to add in a range. If the amount is too small, the effect of improving the transportability may be insufficient. If the amount is too large, the gloss, ink absorbability, and recording density may decrease. As a method for producing cast coated paper for printing, a fluorosurfactant is added to the coating composition for casting for the purpose of improving releasability, or releasability from the cast drum by spraying on the cast drum surface. As a result, it is also known that the gloss of cast white paper is improved (Japanese Patent Laid-Open No. 3-213595). However, even if a fluorosurfactant is used instead of polytetrafluoroethylene, the ink absorbency The print quality is inferior. Moreover, the improvement effect of transportability was not acquired.
[0019]
The polytetrafluoroethylene fine particles are difficult to disperse in water and have a large specific gravity (2.1 to 2.2), and there is a concern about sedimentation after dispersion. It is desirable to use a sticking agent together. As a material having both dispersion and thickening action, an alkyl vinyl ether / maleic acid derivative copolymer is suitable. That is, the compounding of the alkyl vinyl ether / maleic acid derivative copolymer is not only excellent in dispersion and stabilization of the polytetrafluoroethylene fine particles, but also a polymer resin obtained by polymerizing the monomer having the ethylenically unsaturated bond described above. There is also an advantage that the compatibility of the coating composition is good, the releasability from the cast drum is not deteriorated, and the viscosity of the coating composition for casting is optimized to enable stable operation during casting. Here, the alkyl vinyl ether / maleic acid derivative copolymer is represented by [CH (OR) CH ₂ CH (COOX) CH (COOY)] n, and R is a saturated or unsaturated group having 4 to 8 carbon atoms. It is a saturated alkyl group, X and Y can illustrate an alkali metal, an ammonium ion, an organic ammonium ion, or an alkyl group (C2-C4), respectively. The number of repeating units n is preferably 3 to 60.
[0020]
In addition, pigments (colloidal silica, silica, alumina, etc.) used for general printing coated paper and inkjet paper in order to adjust whiteness, viscosity, fluidity, etc. in the coating composition for casting. Various auxiliary agents such as an antifoaming agent, a coloring agent, an antistatic agent, an antiseptic and a dispersant / thickener other than those described above are appropriately added. Additional casting coating layer is provided on the support, but in a preferred embodiment of the present invention is provided after providing the undercoat layer.
[0021]
The pigment and adhesive which are the main components of the undercoat coating layer will be described. That is, examples of the pigment include kaolin, clay, calcined clay, amorphous silica, zinc oxide, aluminum oxide, aluminum hydroxide, calcium carbonate, satin white, aluminum silicate, alumina, colloidal silica, zeolite, sepiolite, smectite, magnesium silicate. Various publicly known pigments in the general coated paper manufacturing field such as magnesium carbonate, magnesium oxide, diatomaceous earth, styrene plastic pigment, urea resin plastic pigment, and benzoguanamine plastic pigment can be used.
[0022]
Among the above pigments, pigments such as amorphous silica, aluminum oxide, and smectite are particularly preferably used in order to make the structure of the coating layer porous and excellent in ink absorbability.
Next, examples of the adhesive include proteins such as casein, soybean protein, and synthetic protein, various starches such as starch and oxidized starch, cellulose derivatives such as polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, and methylcellulose, styrene-butadiene copolymer, methyl Conventionally known adhesives generally used for coated paper, such as conjugated diene polymer latex of methacrylate-butadiene copolymer, acrylic polymer latex, vinyl polymer latex such as ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. The agent is used alone or in combination. The blending amount of the adhesive is not limited, but is adjusted in the range of 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 30% by weight with respect to the pigment.
[0023]
For the undercoat layer, polyalkylene polyamines such as polyethylene polyamine and polypropylene polyamine, or derivatives thereof, acrylic resins having tertiary amino groups and quaternary ammonium groups, and cationic resins such as diacrylamine are used. Can be added. Thereby, the printed image water resistance can be improved. The addition amount is not particularly limited, but it is used in the range of 1 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment.
[0024]
In addition, various auxiliary agents such as dispersants, thickeners, antifoaming agents, colorants, antistatic agents, preservatives and the like used in the production of general coated papers are appropriately added. Thus, the composition for an undercoat layer composed of the above materials is generally dried on a base paper having a solid content of about 1 to 65% by weight and a rice basis weight of about 20 to 400 g / m ^2. Various known and publicly used blade coaters, air knife coaters, roll coaters, brush coaters, champlex coaters, bar coaters, gravure coaters and the like so that the weight is ² to 50 g / m ² , more preferably about 5 to ²⁰ g / m ^2. The coating device is coated and dried. Furthermore, if necessary, after the undercoat coating layer is dried, a smoothing process such as super calendering or brushing can be performed.
The base paper used as a base is not particularly limited, and acid paper, neutral paper, synthetic paper (particularly air-permeable paper) used for general coated paper, and the like are appropriately used.
[0025]
The support having the undercoat coating layer thus obtained is coated with a coating composition for casting containing the above-mentioned specific polymer resin by using a blade coater, an air knife coater, a roll coater, a brush coater, a Champlex coater, or a bar coater. Coating is performed by various known coating apparatuses such as a gravure coater. The casting method includes a wet casting method, a rewet casting method, a gelation casting method, and the like, and the wet casting method is particularly preferable. While the cast coating layer is in a wet state, the cast finish is performed by pressing and drying the heated mirror drum. Laydown of casting coated composition in this case, 0.2 to 30 g / m ² on a dry solids, preferably from 1 to 10 g / m ^2. Here, if the coating layer is small, gloss may not be sufficiently obtained, and if it is too much, the ink drying property may be inferior or the recording density may be lowered.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Moreover, unless otherwise indicated, the part and% in an example show a weight part and weight%, respectively.
[0027]
Example 1
90 parts of alumina oxide as pigment, 10 parts of light calcium carbonate, 20 parts of polyvinyl alcohol as adhesive, 10 parts of dicyandiamide resin (trade name: Neofix FY / manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.) as a cationic resin, dispersed As an agent, 0.5 part of sodium polyphosphate was added to prepare a coating solution for an undercoat coating layer having a solid content concentration of 18%. This undercoat coating layer coating solution was applied to a base paper having a basis weight of 100 g / m ² and dried with an air knife coater so that the dry weight was 10 g / m ² to obtain an undercoat base paper. On the other hand, as a coating composition for casting , a composite of styrene- 2- methylhexyl acrylate copolymer having a glass transition point of 80 ° C. and colloidal silica (Movinyl 8050; manufactured by Hoechst Synthetic Co., Ltd., co-polymerized with 60 parts of colloidal silica) 40 parts) 100 parts, 5 parts of polytetrafluoroethylene fine particles (Fluo-HT; manufactured by MICRO POWDERS INC., Average particle size 4.0 microns), alkyl vinyl ether / maleic acid derivative copolymer as a thickener / dispersant ( A coating composition for casting having a solid content concentration of 25% comprising 5 parts of Bismal YK-1; Toho Chemical Industry Co., Ltd. and 3 parts of lecithin as a release agent was prepared.
[0028]
After this coating composition for casting is coated on the above-mentioned base base paper using a roll coater, it is immediately pressed against a mirror drum having a surface temperature of 85 ° C., dried, and released from the mold. I got paper. The coating amount at this time was 6 g / m ² in terms of solid content.
[0029]
Example 2
Cast coated paper for inkjet recording in the same manner as in Example 1 except that polytetrafluoroethylene fine particles (Fluo300; manufactured by MICRO POWDERS INC., Average particle diameter of 6.0 microns) having different average particle diameters are used in Example 1. Got.
[0030]
Example 3
Cast coated paper for inkjet recording in the same manner as in Example 1 except that the number of added polytetrafluoroethylene fine particles (Fluo-HT; manufactured by MICRO POWDERS INC.) In Example 1 is changed from 5 parts to 0.5 parts. Got.
[0031]
Example 4
A cast coated paper for inkjet recording is obtained in the same manner as in Example 1 except that the number of added polytetrafluoroethylene fine particles (Fluo-HT; manufactured by MICRO POWDERS INC.) In Example 1 is changed from 5 to 2 parts. It was.
Example 5
A cast coated paper for inkjet recording was obtained in the same manner as in Example 1 except that the number of added polytetrafluoroethylene fine particles (Fluo-HT; manufactured by MICRO POWDERS INC.) In Example 1 was changed from 5 to 15 parts. It was.
[0032]
Reference example 1
A cast coated paper for inkjet recording was obtained in the same manner as in Example 1 except that the number of added parts of polytetrafluoroethylene fine particles (Fluo-HT: manufactured by MICROPOWDERS INC.) In Example 1 was changed from 5 parts to 25 parts. .
Reference example 2
40 parts of styrene-2-methylhexyl acrylate copolymer having a glass transition point of 35 ° C. as cast coating liquid, 60 parts of colloidal silica, polytetrafluoroethylene fine particles (Fluo-HT: manufactured by MICRO POWDERS INC., Average) A casting coating solution having a solid content concentration of 35% comprising 5 parts of a particle size of 4 μm was prepared. After coating this coating solution on the base base paper obtained in Example 1 using a roll coater, it was immediately pressed against a mirror drum having a surface temperature of 60 ° C., dried and released, and cast coating for inkjet recording. A paper was obtained. The coating amount at this time was 5 g / m ² in terms of solid content weight.
[0033]
Comparative Example 1
A cast coated paper for inkjet recording was obtained in the same manner as in Example 1 except that no polytetrafluoroethylene fine particles were added in Example 1.
Comparative Example 2
Casting for inkjet recording was carried out in the same manner as in Example 1, except that 5 parts of polyolefin-based fine particles (trade name: Chemipearl W-400 / Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) were added instead of polytetrafluoroethylene fine particles in Example 1. Coated paper was obtained.
[0034]
Comparative Example 3
For inkjet recording in the same manner as in Example 1, except that 5 parts of zinc stearate (trade name: Hydrin Z-7-30 / manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd.) was added instead of polytetrafluoroethylene fine particles in Example 1. A cast coated paper was obtained.
Comparative Example 4
A cast coated paper for inkjet recording was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 parts of polyethylene wax (trade name: Polylon 393 / manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd.) was added in place of the polytetrafluoroethylene fine particles in Example 1. Obtained.
The results of blank gloss, ink jet recording suitability, and transportability of the cast coated paper thus obtained are summarized in Table 1.
In addition, about said evaluation, it evaluated by the following methods.
[0035]
[Blank gloss]
It measured according to JIS-P8142.
[Inkjet recording suitability]
(Absorptivity of ink for inkjet recording)
Printing was performed with a color inkjet printer BJC-600J (inkjet recording apparatus) manufactured by Canon Inc., and the ink drying property was visually evaluated.
○: Even if it is touched with a finger immediately after printing, it is not stained at all.
Δ: Slightly soiled when touched with a finger immediately after printing, but there is no practical problem.
X: Due to poor drying of the ink, the ink flows during printing and cannot be practically used.
[0036]
(Print density after recording of ink for inkjet recording)
Black solid printing was performed with a color ink jet printer BJC-600J manufactured by Canon Inc., and the ink density at that portion was visually evaluated.
○: Color density is good.
(Triangle | delta): The color density is a little thin, but it is a level which is satisfactory practically.
X: The color density is thin and cannot be practically used.
[0037]
(Transportability: Blocking with transport roll) Printing was performed with a color ink jet printer BJC-35V manufactured by Canon Inc., and blocking with the transport roll was visually observed and evaluated on the paper surface after printing.
○: No peeling or dripping due to blocking on the paper.
X: Peeling or dripping due to blocking is recognized on the paper surface.
(Conveyance: suitable for continuous feeding) A4 size A4 size automatic sheet feeder of Canon's color inkjet printer BJC-600J performs continuous printing. Paper jams and two or more sheets are fed simultaneously. Counted the number of double feeds that occurred.
[Coating composition stability for casting]
○: Stable coating is possible.
X: Gelled and cannot be applied.
[0038]
(Water resistance for printed images)
Printing was performed with a color ink jet printer BJC-600J manufactured by Canon Inc., water droplets were dripped onto the printed portion, and ink bleeding and flow were visually evaluated.
○: There is no bleeding or flow of ink in the printed part, and water resistance is good.
Δ: Slight bleeding is observed in the printed portion, but it is a level that does not cause any practical problem.
X: The ink in the printed part started to flow and the water resistance was poor.
[0039]
[Table 1]

[0040]
【The invention's effect】
The ink jet recording material of the present invention is excellent in white paper gloss, ink absorbability, print density, blocking, continuous paper feedability, no multi-feed or paper jam, excellent coating composition stability, and water resistance of images. It was excellent. The present invention maintains the high surface smoothness and high gloss inherent in cast coated papers, has excellent ink jet recording (printing) aptitudes that cannot be obtained with conventional cast coated papers, and printer transportability Excellent cast coated paper.

Claims

A composite of a polymer resin and colloidal silica obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated bond in the presence of colloidal silica on a support provided with an undercoat coating layer containing a pigment and an adhesive ; A coating solution containing 1 to 20 parts by weight of polytetrafluoroethylene fine particles and 100% by weight of the solid content of the polymer resin and an alkyl vinyl ether / maleic acid derivative copolymer as a thickener / dispersant is applied. A cast coated paper for ink jet recording, wherein the cast coated layer contains polytetrafluoroethylene fine particles, wherein the cast coated layer is formed by pressing, drying and finishing on a heated mirror drum.

The support is a support provided with an undercoat coating layer containing a pigment and an adhesive, and a glass transition point of a polymer resin obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated bond is 40 ° C or higher. Item 2. A cast coated paper for inkjet recording according to item 1.