JP3728062B2 - Inkjet recording sheet - Google Patents
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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方式を利用したプリンターやプロッターに適用されるインクジェット記録シート及びその製造方法に関するものであり、特に、市販のキャスト紙に匹敵した光沢を有するインクジェット記録シート及び該記録シートの品質を安定的に供給するための製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、インクの微小液滴を種々の作動原理により飛翔させて紙等の記録シートに付着させ、画像・文字等の記録を行なうものである。該記録方式は、高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大きい、現像及び定着が不要等の特徴があり、漢字を含め各種図形及びカラー画像等の記録装置として、種々の用途において急速に普及している。更に、多色インクジェット方式により形成される画像は、解像度及び色再現範囲の拡大により、製版方式による多色印刷やカラー写真方式による印画に比較して遜色のない記録を得ることが可能であり、作成部数が少なくて済む用途では写真技術によるよりも安価であることからフルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。
【０００３】
さらに、インクジェット方式を利用したプリンターやプロッターは、市場からの更なる画像の品質向上に対する要求のために、高解像度化、色再現範囲の拡大が図られており、インクの吐出量を多くして対応を行っている。従って、該吐出量に見合ったインク受理容量の増大が該記録シートの重要な技術課題となっており、高いインク受理容量の確保や発色性の良好な塗層の塗設が不可欠となっている。加えて、光沢、剛直、色相等の外観も銀塩写真や印刷用紙に類似することが要望され、従来からある上質紙や塗工紙のインクジェット記録シートではこれらの要望には応えられなくなっている。
【０００４】
特に、従来の技術では光沢を付与すると、インクジェット記録シートに要求される重要な特性であるインク吸収性が欠如してしまう問題が付随して生じる。該吸収を確保するには、空隙量の大きな塗層を設ける必要があり、該塗層の塗被組成物には、顔料として２次粒子或いは３次粒子として存在する粒子径の大きな多孔性顔料を適用してきたが、塗層表面は該粒子の影響を受けて粗い状態となるため、光沢の低い、所謂マット調のものしか出来なかった。
【０００５】
光沢を付与する処理は、スーパーカレンダー、グロスカレンダー等のカレンダー装置を用い、圧力や温度をかけたロール間に通紙することで塗層表面を平滑化する方法が一般的である。しかしながら、インクジェット記録シートに光沢を付与する目的で、高線圧下でカレンダー処理を行うと、光沢は向上するが、塗層の空隙が減少し、インクの吸収が遅くなり、又、吸収容量の不足からインクのあふれが発生してしまう問題がある。このことから、カレンダー処理は、許容されるインク吸収容量の範囲内で条件を選択せざるを得ず、インクの吸収と光沢を得るには、現状の技術での対応は難しいのが現状である。
【０００６】
このような現状に対し、光沢を付与する試みとして、フィルム或いは樹脂をラミネートした基材の上に、ＣＭＣやゼラチン等の極めて小さな空隙を有する塗層を設ける方法があり、飛翔するインクが少量の記録装置には有効であるが、インク量の多い記録装置や各インクが混ざり合いインク量が多くなる混色部では、インクの滲み出しや溢れが生じて充分なインク吸収性を確保することが難しい。
【０００７】
このことから、相反する特性であるインク吸収性と光沢を両立させるために、塗層に強光沢を付与することが可能なキャストコーティング法と称される方法で、インクジェット記録シートを製造することが提案されている。例えば、特開昭63-265680号公報には、凝集粒子として存在するシリカと接着剤を主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法、特開平2-274587号公報には、合成シリカとコロイダルシリカを主とする顔料及び接着剤からなる塗被組成物を塗布後、カチオン性高分子電解質で処理し、キャストコーティングする方法、特開平5-59694号公報には、炭酸カルシウム複合シリカを主成分とする塗被組成物をキャストコーティングする方法が開示されている。
【０００８】
これらの方法でも、近年のインク吐出量の多いインクジェットプリンターやプロッターには、相反する特性であるインク吸収性と光沢を両立させることが難しく、インク吸収性を重視した設計を行うと強光沢が得難くなるし、光沢を重視するとインク吸収性の確保が難しくなり、一方の特性の低下を容認する必要がある。即ち、従来の技術では、相反する特性であるインク吸収性と光沢を両立することが難しいのが現状である。
【０００９】
又、色再現性を拡大するには、インクジェット記録シートに発色性の高い塗層を塗設する必要がある。該塗層には、光の散乱を抑制し透明性を持たせること、表面にインクを多く分布させることが必要となる。この要求に対して、特開昭60-232990号公報、同60-245588号公報、特開平2-276670号公報、同3-215082号公報、同4-67986号公報、同5-16517号公報、同6-199034号公報、同7-82694号公報等に記載されているようにカチオン性コロイド粒子であるアルミナゾルを支持体上に塗布してインクジェット記録シートを得る方法が開示されている。
【００１０】
これらの方法は光沢やインク吸収容量を確保するために塗工量を多くする必要がある。又、塗工量増による光沢の向上は、表面が必然的に密になるため吸収速度が遅くなり、インクジェット方式により記録される際には、インク吐出量を制限する必要があった。その対策のため、特開平6-48016号公報ではインクを吸収するためアルミナゾルと多孔質シリカを混在させる方法が開示されているが、該シリカの混合比率に比例して光沢が低下し、光沢とインク吸収性の相反する関係を回避することは困難である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の課題を解決するための本発明は、光沢と色再現範囲を有し、特に印刷用キャスト紙に匹敵した光沢、高いインク吸収性及び印字部の発色が高いインクジェット記録シートを提供すること及び該記録シートの品質を安定的に供給するための製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、以上の様な問題点を解決するため鋭意研究の結果、以下の発明に至った。
【００１３】
支持体上にインク受理層が塗設されたインクジェット記録シートであって、該層がキャストコーティング法により塗設されたインクジェット記録シートにおいて、該層がカチオン性コロイド粒子としてアルミナゾル、及びカチオン性ラテックスとしてガラス転移温度が２６℃以上１０２℃以下で、カチオン性界面活性剤にてラテックス表面をカチオン化したアクリル系重合体ラテックスを必須成分とする塗被組成物からなり、該ラテックスのガラス転移温度より高く且つ５０℃以上１３５℃以下の温度でキャストコーティングさせてなることを特徴とするインクジェット記録シートの発明である。
【００１４】
さらに、該ラテックスのガラス転移温度が６０℃以上であると、キャストコーティング時の可塑化による光沢の向上が大きいので好ましい。
【００１５】
さらに、キャストコーティングされる塗層に隣接してインク受理層を設けることにより、キャストコーティング時の鏡面ロールとの密着性が向上するため光沢の向上が得られ、隣接する塗層が多孔質顔料を主体成分とする塗被組成物からなるものであるとインク吸収性が高まるので好ましい。
【００１６】
さらに、該カチオン性コロイド粒子が２次或いは数次の凝集体となる多孔質構造を有する粒子であると、該粒子自身にインク吸収性を付与することができるので、インク吸収性が高まるので好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、詳細に説明する。
【００１９】
本発明は、市販のキャストコート紙に匹敵した光沢を有するインクジェット記録シート及び該記録シートの品質を安定的に効率よく供給する製造方法を提供するものであり、特にインク吸収性と発色性の高いインクジェット記録シート及びその製造方法を提供することである。
【００２０】
発明者らは、キャストコーティング法を用いて特定の塗被組成物を支持体上に塗設することにより、上述した光沢とインク吸収性の相反する特性を回避しすること、さらには特定のキャストコーティング法を用いることにより安定した品質の得られる製造方法を見い出し、本発明の完成に至った。
【００２１】
本発明に係るキャストコーティング法とは、一般に印刷用キャストコート紙と同じ製造方法であり、直接法、凝固法、再湿潤法（リウエット法）、プレキャスト法が挙げられる。特に本発明で云うインクジェット記録シートに係るキャストコーティング法とは、インク受理層を構成する塗被組成物を支持体上に塗設し、塗設面が湿潤状態にある間に、塗設面を加熱した鏡面ロールに接触、圧着、乾燥させ剥離し、塗設面に鏡面ロール表面のレプリカを形成させる方法であり、直接法又は再湿潤法を指す。直接法は、該層を塗設後、未乾燥の状態（湿潤状態）で加熱された鏡面ロールに圧接し乾燥する方法であり、再湿潤法は、該層を塗設し乾燥後、水を主体とする液にて該層を再湿潤させ、加熱された鏡面に圧接し乾燥する方法である。該法に係る該鏡面ロールの表面粗度、直径、圧接時の圧力（線圧）、塗工速度は、市販のキャストコート紙の製造条件と同様に適宜選択することが可能である。
【００２２】
本発明に係るカチオン性コロイド粒子とは、水中に懸濁分散してコロイド状をなしているものであり、該粒子表面が正に帯電した粒子を指し、ベーマイト、擬ベーマイト等のアルミナゾルが挙げられる。
【００２３】
該粒子表面が正に帯電していることにより、インクジェット記録方式に使用されるインクの染料成分である水溶性直接染料や水溶性酸性染料中のスルホン酸基、カルボキシル基、アミノ基等を捕獲するため、該粒子を含む塗被組成物を記録シートの表面に塗設することにより、発色性を高めることができる。
【００２４】
又、該粒子は自己会合性を有するため光沢を付与するためには可塑性の欠如があり、該粒子を含む塗被組成物が乾燥するとキャストコーティング時における鏡面ロールと該組成物との密着が阻害され、光沢の向上が少なくなる。このことから、可塑化する成分の混在が不可欠であり、特にカチオン性コロイド粒子に対しては、可塑化成分としてカチオン性ラテックスが必要である。該ラテックスがアニオン性の場合は、該顔料との混和性が欠如し、該粒子と該ラテックス間で凝集が生じ、塗被組成物がゲル化したり、肥大化した凝集物により、キャストコーティング処理を行ってもマット調の表面となるばかりでなく、不透明性（光散乱）が増大して、発色性が大きく低下することになる。
【００２５】
可塑化を付与するために、水溶性ポリマーの適用が考えられるが、ラテックスが塗層の中で点在するのに対して、該ポリマーは比較的大きな面積で分布するため可塑化は図れても、該ポリマーが障害となって、インクの吸収速度を低下させるため、インク吸収性の低下が生じることになる。
【００２６】
本発明に係るカチオン性ラテックスとは、カチオン化修飾されたラテックスを指し、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又は共重合体、アクリル酸及びメタクリル酸の重合体又は共重合体等の、カチオン性界面活性剤にてラテックス表面をカチオン化したアクリル系重合体ラテックスが挙げられる。
【００２７】
キャストコーティングされるインク受理層（以下に、最表層と略す）の塗被組成物に配合されるラテックスの配合量は、カチオン性コロイド粒子１００重量部に対して、２〜７０重量部、好ましくは、３〜３０重量部であり、２重量部未満では、塗層強度が不足し、キャストコーティング時に鏡面ロール側に塗層が転移してしまう問題が生じる場合がある。又、７０重量部を超えるとインクの吸収性が低下する。該表層の塗工量としては、該粒子や該ラテックスの種類及び量、インクジェット記録装置の種類により異なるが、２g/m2以上、好ましくは４〜２５g/m2の範囲である。
【００２８】
該最表層は、カチオン性コロイド粒子及びカチオン性ラテックスを主体成分とする塗被組成物からなり、キャストコーティング時の温度を特定化することにより、発明の目的とするインクジェット記録シートが得られる。該塗被組成物には、後記の顔料も混合できるが、不透明性の発現による発色性の低下が生じるため、その量は求める発色性やインクジェット記録装置の種類によって適宜調整する必要がある。
【００２９】
又、該塗被組成物には、可塑剤としての意味からカチオン性ラテックスを用いるが、該ラテックスは接着剤としての機能も有しており、接着効果をさらに補完するために後記の接着剤のうち、カチオン性或いはノニオン性の接着剤も使用できる。但し、例えば硬膜性の高い澱粉類は可塑化を阻害するため、その量は求める光沢により適宜調整する必要がある。
【００３０】
本発明に係るキャストコーティング時の表面温度とは、塗層がキャストコーティングされる際の鏡面ロールの表面温度を指す。該ロールの表面粗度、直径、圧接時の圧力（線圧）、塗工速度は、市販のキャストコート紙の製造条件と同様に適宜選択することが可能であるが、該表面温度のみ留意する必要があり、該ラテックスのガラス転移温度よりも高くしなければならない。
【００３１】
該表面温度が低いと光沢の向上が望めないこと、インクジェット記録においては、インクが面方向に拡散して、ドットの肥大が生じて、高い解像度を有する画像が得られなくなる。光沢は、該ラテックスの可塑性に依存し、該表面温度がガラス転移温度より低いと可塑性が促進されず低くなる。一方、インクの拡散は、該ラテックスによる塗層の可塑化が欠如することにより、表面の平滑性のみならず塗層密度も減少するため、インクが塗層の間隙に沿って拡がるためと考えられる。特に該ラテックスの可塑化により、塗層の間隙に沿ったインクの拡散を抑制することにより、カチオン性コロイド粒子がインクを捕獲できることになるため、最表面に該粒子を配置することにより、インクは最表層に分布することになるから高い発色性が得られることになる。
【００３２】
しかし、インクの拡散を過度に抑制するとインク吸収速度の低下が現れることがあり、インクの種類によってはインク吸収性の低下となる場合があるので、光沢の向上とインク吸収性の低下を回避するためには、該ラテックスのガラス転移温度が６０℃以上とすることが好ましい。
【００３３】
又、該ラテックスの粒子径は発色性に影響しており、平均粒子径が３００ｎｍ以下、好ましくは２００nm以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下であると不透明性の発現による発色性の低下が少ない。
【００３４】
本発明に係る最表層及び最表層に隣接して塗設されるインク受理層には以下の顔料或いは粒子を１種以上用いることができる。例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。上記の中でもインク受理層中に主体成分として含有する顔料としては、多孔性無機顔料が好ましく、多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等が挙げられ、特に、細孔容積の大きい多孔性合成非晶質シリカが好ましい。
【００３５】
又、カール適性を付与するために、支持体を挟んだインク受理層の反対面にバックコート層を塗設する場合には、顔料として、平板状顔料や加水ハロイサイトが好ましい。又、インクジェット記録シートに要求される鮮鋭性や色彩性により異なるが、インク受理層に、２級アミン、３級アミン、４級アンモニウム塩からなるカチオン性染料定着剤を併用すると鮮鋭性、色彩性が向上し、本発明の目的を更に満足させる。
【００３６】
最表層及び最表層に隣接するインク受理層に配合される接着剤には、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体；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等のセルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコール又はその誘導体；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等の共役ジエン系共重合体ラテックス；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又は共重合体等のアクリル系重合体等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等のビニル系重合体ラテックス；或はこれら各種重合体のカルボキシ基等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；メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂等の水性接着剤；ポリメチルメタクリレート等のアクリル酸エステル；メタクリル酸エステルの重合体又は共重合体樹脂；ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系接着剤等を挙げることができる。
【００３７】
該インク受理層中の接着剤の配合量は、顔料１００重量部に対して、５〜７０重量部、好ましくは、１０〜５０重量部であり、５重量部未満では、該インク受理層中の塗層強度が不足するし、７０重量部を超えるとインクの吸収性が低下する。又、該インク受理層の塗工量としては、該インク受理層に適用する顔料や水溶性接着剤の種類及び量、インクジェット記録装置の種類により異なるが、２g/m2以上、好ましくは４〜２０g/m2の範囲である。さらに、本発明のインクジェット記録シートにおいては、該インク受理層と支持体の間に、更に１層以上の塗層を設けても構わない。
【００３８】
さらにインクの吸収性や発色性を高めるには、カチオン性コロイド粒子が２次或いは３次以上の凝集粒子として塗層中に存在することにより、該粒子により形成される空隙中にインクを滞留させ、捕獲することが可能となるので、多孔質構造を有するカチオン性コロイド粒子が好ましい。
【００３９】
又、該最表層や該最表層に隣接するインク受理層には、その他の添加剤として、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤、染料定着剤等を適宜配合することもできる。
【００４０】
本発明で使用される支持体としては、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ、ＤＩＰ等の古紙パルプ、等の木材パルプ、ケナフ、バカス、コットン等の非木材パルプ、と従来公知の顔料を主成分として、バインダー及びサイズ剤や定着剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を１種以上用いて混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種装置で製造された原紙、更に原紙に、澱粉、ポリビニルアルコール等でのサイズプレスやアンカーコート層を設けた原紙や、それらの上にコート層を設けたアート紙、コート紙、キャストコート紙等の塗工紙も含まれる。この様な原紙及び塗工紙に、そのまま本発明に係る塗層を設けても良いし、平坦化をコントロールする目的で、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用しても良い。また、該支持体の坪量としては、通常４０〜３００g/m2であるが、特に制限されるものではない。
【００４１】
本発明に係る塗被組成物を塗工又は含浸する方法は、各種ブレードコータ、ロールコータ、エアーナイフコータ、バーコータ、ロッドブレードコータ、カーテンコータ、ショートドウェルコータ、サイズプレス等の各種装置をオンマシン或いはオフマシンで用いることができる。
【００４２】
本発明に係るインクジェット記録シートは、インクジェット記録シートとしての使用に留まらず、記録時に液状であるインクを使用するどのような記録シートとして用いてもかまわない。例えば、熱溶融性物質、染顔料等を主成分とする熱溶融性インクを樹脂フィルム、高密度紙、合成紙等の薄い支持体上に塗布したインクシートを、その裏面より加熱し、インクを溶融させて転写する熱転写記録用受像シート、熱溶融性インクを加熱溶融して微小液滴化、飛翔記録するインクジェット記録シート、油溶性染料を溶媒に溶解したインクを用いたインクジェト記録シート、光重合型モノマー及び無色又は有色の染顔料を内包したマイクロカプセルを用いた感光感圧型ドナーシートに対応する受像シート等が挙げられる。
【００４３】
これらの記録シートの共通点は、記録時にインクが液体状態である点である。液状インクは、硬化、固化又は定着までに、記録シートのインク受理層の深さ方向又は水平方向に対して浸透又は広がっていく。上述した各種記録シートはそれぞれの方式に応じた吸収性を必要とするもので、本発明のインクジェット記録シートを上述した各種の記録シートとして利用しても何ら構わない。
更に、複写機・プリンター等に広く使用されている電子写真記録方式のトナーを加熱定着する記録シートとして、本発明におけるインクジェット記録シートを使用しても構わないし、粘着剤層を設けて、ラベル用途に使用することも可能である。
【００５４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。又、実施例において示す部及び％は、特に明示しない限り重量部及び重量％を示す。
【００５５】
＜支持体の作製＞
支持体となる原紙は以下の通り作製した。
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｆｓ）９０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｆｓ）１０部から成る木材パルプ１００部に対して、軽質炭酸カルシウム５部、市販のアルキルケテンダイマー０．１部、市販のカチオン性アクリルアミド０．０５部、市販のカチオン化澱粉１．０部を調成後、長網抄紙機を用いて坪量１２５g/ｍ2を抄造した後、オンマシンのインクラインドサイズプレス装置で酸化澱粉（ＭＳ３８００：日本食品加工社製）を付着させ、坪量１２７ｇ/ｍ2の支持体を得た。
【００５６】
＜カチオン性コロイド粒子の作製＞
（カチオン性コロイド粒子Ａ）
動的光散乱法により測定される平均粒子径が５０ｎｍのアルミナゾルをカチオン性コロイド粒子Ａ（以下、コロイド粒子Ａと略す）とした。
（カチオン性コロイド粒子Ｂ）
動的光散乱法により測定される平均粒子径が１０ｎｍのアルミナゾルに苛性ソーダを添加し、アルミナゾルを凝集させ、凝集粒子の平均粒子径を１００ｎｍに調整し得たものをカチオン性コロイド粒子Ｂ（以下、コロイド粒子Ｂと略す）とした。
【００５７】
＜カチオン性ラテックスの作製＞
ガラス転移温度の異なるカチオン性ラテックスＡ〜Ｃを以下の通りに作製した。
メチルメタアクリレート、ブチルアクリレートの比率を変量し、カチオン性界面活性剤を用いて、これらのモノマーを共重合してラテックスＡ〜Ｃを得た。
カチオン性ラテックスＡ（以下、ラテックスＡと略す）は、ガラス転移温度が２６℃である。
カチオン性ラテックスＢ（以下、ラテックスＢと略す）は、ガラス転移温度が６１℃である。
カチオン性ラテックスＣ（以下、ラテックスＣと略す）は、ガラス転移温度が１０２℃である。
尚、ガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ−７１２１に基づき、ＤＴＡ曲線より求めた。
【００５８】
実施例１
支持体上に塗被組成物をキャストコーティング法により塗設した。該組成物は、コロイド粒子Ａを１００部、ラテックスＡを２０部、市販のカチオン性ポリビニルアルコールを３部、増粘剤として市販のカチオン性ポリマーを５部、離型剤として市販のノニオン性オレイン酸乳化物１部を調合して得た。該組成物の固形分濃度は１２％である。該組成物をダイコータで絶乾塗工量２０g/m2となるように支持体上に塗工し、表面温度が５０℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度５ｍ／分で圧接し乾燥して、実施例１のインクジェット記録シートを得た。
【００５９】
実施例２
塗被組成物は実施例１と同様に得た。該組成物をダイコータで絶乾塗工量２０g/m2となるように支持体上に塗工し、表面温度が１３５℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度３０ｍ／分で圧接し乾燥して、実施例２のインクジェット記録シートを得た。
【００６０】
実施例３
支持体上に塗被組成物をキャストコーティング法により塗設した。該組成物は、コロイド粒子Ａを１００部、ラテックスＢを２０部、実施例１と同じポリビニリアルコールを３部、増粘剤として実施例１と同じカチオン性ポリマーを５部、離型剤として実施例１と同じノニオン性オレイン酸乳化物１部を調合して得た。該組成物の固形分濃度は１２％である。該組成物をダイコータで絶乾塗工量２０g/m2となるように支持体上に塗工し、表面温度が６５℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度１０ｍ／分で圧接し乾燥して、実施例３のインクジェット記録シートを得た。
【００６１】
実施例４
鏡面ロールの表面温度を８０℃、塗工速度を１５ｍ／分とした以外の条件は実施例３と同じにして実施例４のインクジェット記録シートを得た。
【００６２】
実施例５
鏡面ロールの表面温度を１２５℃、塗工速度を２０ｍ／分とした以外の条件は実施例３と同じにして実施例５のインクジェット記録シートを得た。
【００６３】
実施例６
鏡面ロールの表面温度を１３５℃、塗工速度を３０ｍ／分とした以外の条件は実施例３と同じにして実施例６のインクジェット記録シートを得た。
【００６４】
実施例７
支持体上に塗被組成物をキャストコーティング法により塗設した。該組成物は、コロイド粒子Ａを１００部、ラテックスＣを２０部、実施例１と同じポリビニリアルコールを５部、増粘剤として実施例１と同じカチオン性ポリマーを３部、離型剤として実施例１と同じノニオン性オレイン酸乳化物１部を調合して得た。該組成物の固形分濃度は１２％である。該組成物をダイコータで絶乾塗工量２０g/m2となるように支持体上に塗工し、表面温度が１２５℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度２０ｍ／分で圧接し乾燥して、実施例７のインクジェット記録シートを得た。
【００６５】
実施例８
鏡面ロールの表面温度を１３５℃、塗工速度を３０ｍ／分とした以外の条件は実施例７と同じにして実施例８のインクジェット記録シートを得た。
【００６６】
実施例９
支持体上に多孔質顔料を主成分とする塗被組成物Ａを塗設して塗層Ａを得た後、該層上にさらに塗被組成物Ｂをキャストコーティング法により塗設した。塗被組成物Ａは、多孔質顔料として市販の非晶質シリカ（ミズカシルＰ７８Ｄ：水沢化学社製）を１００部、接着剤として市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）４０部を調合して得た。該組成物の固形分濃度は１７％である。該組成物をエアーナイフコータで絶乾塗工量１０g/m2となるように支持体上に塗工し乾燥して塗層Ａを得た。
【００６７】
次いで該層Ａ上に塗被組成物Ｂをキャストコーティング法により塗設した。該組成物は実施例５と同じように得た。該組成物をエアーナイフコータで絶乾塗工量５g/m2となるように塗層Ａ上に塗工し、表面温度が１２５℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度２０ｍ／分で圧接し乾燥して、実施例９のインクジェット記録シートを得た。
【００６８】
実施例１０
支持体上に塗被組成物をキャストコーティング法により塗設した。該組成物は、コロイド粒子Ｂを１００部、ラテックスＢを２０部、実施例１と同じポリビニリアルコールを３部、増粘剤として実施例１と同じカチオン性ポリマーを５部、離型剤として実施例１と同じノニオン性オレイン酸乳化物１部を調合して得た。該組成物の固形分濃度は１２％である。該組成物をダイコータで絶乾塗工量２０g/m2となるように支持体上に塗工し、表面温度が１２５℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度２０ｍ／分で圧接し乾燥して、実施例１０のインクジェット記録シートを得た。
【００６９】
実施例１１
塗被組成物は実施例３と同様に得た。塗工速度を５ｍ／分、鏡面ロールの表面温度を６５℃とし、他のキャストコーティング条件は実施例３と同じとして実施例１１のインクジェット記録シートを得た。
【００７０】
実施例１２
塗被組成物は実施例３と同様に得た。塗工速度を５０ｍ／分とした以外のキャストコーティング条件は実施例６と同じとして実施例１２のインクジェット記録シートを得た。
【００７１】
比較例１
塗被組成物は、アニオン性コロイド粒子（スノーテックスＹＬ：日産化学工業社製）を１００部、ラテックスＡを２０部、実施例１と同じポリビニリアルコールを３部、増粘剤として実施例１と同じカチオン性ポリマーを５部、離型剤として実施例１と同じノニオン性オレイン酸乳化物１部を調合したが、該コロイド粒子と他の素材の添加した際に凝集が生じて、塗工可能な液とならなかった。
【００７２】
比較例２
該組成物は、カチオン性コロイド粒子Ａを１００部、アニオン性ラテックス（モビニール８０３０：ヘキスト合成社製）を２０部、実施例１と同じポリビニリアルコールを３部、増粘剤として実施例１と同じカチオン性ポリマーを５部、離型剤として実施例１と同じノニオン性オレイン酸乳化物１部を調合したが、該ラテックスと他の素材の添加の際に凝集が生じて、塗工可能な液とならなかった。
【００７３】
比較例３
塗被組成物は実施例３と同様に得た。該組成物をダイコータで絶乾塗工量２０g/m2となるように支持体に塗工し、表面温度が５０℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度５ｍ／分で圧接乾燥して、比較例３のインクジェット記録シートを得た。
【００７４】
比較例４
塗被組成物は実施例７と同様に得た。該組成物をダイコータで絶乾塗工量２０g/m2となるように支持体に塗工し、表面温度が８０℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度１５ｍ／分で圧接乾燥して、比較例４のインクジェット記録シートを得た。
【００７５】
比較例５
支持体上に塗被組成物をキャストコーティング法により塗設した。該組成物は、比較例１と同じアニオン性コロイド粒子を１００部、比較例２と同じラテックスを２０部、離型剤として実施例１と同じノニオン性オレイン酸乳化物１部を調合して得た。該組成物の固形分濃度は３０％である。該組成物をダイコータで絶乾塗工量２０g/m2となるように支持体上に塗工し、表面温度が８０℃に保たれた鏡面ロールに塗工速度１５ｍ／分で圧接し乾燥して、比較例５のインクジェット記録シートを得た。
【００７６】
実施例１〜１３及び比較例１〜５に関する品質評価を表１に示す。
尚、表１に示す評価は以下の方法により行った。
【００７７】
＜発色性＞
市販のインクジェットプリンター（Ｐｉｃｔｙ３００；フォトインクカートリッジ搭載：日本電気社製）を用いて、ブラックインクのベタ印字を行い、ベタ部の光学反射濃度をマクベス濃度計（ＲＤ−９１９）で測定した。
【００７８】
＜吸収性＞
上記のインクジェットプリンターを用いて、シアンインクとマゼンタインクからなる混色ベタパターン中に白線（非印字部）の格子パターンを作成し、格子へのインクの滲み出しを以下の基準で目視判定した。評価Ｄは実用上問題となるレベルである。
Ａ：格子がクリアーである。
Ｂ：格子が狭くなっているが、クリアーである。
Ｃ：格子が狭くなり、僅かにインクの滲み出しが観られる。
Ｄ：インクの滲み出しにより、格子が一部で欠如している。
【００７９】
＜白紙光沢＞
キャストコーティングされ得られた面の７５度鏡面光沢度を光沢度計（ディジタル光沢計 ＧＭ−２６０Ｄ型：村上色彩技術研究所社製）で測定した。光沢感は白紙光沢度として、７０％以上あることが好ましい。
【００８０】
＜面質＞
キャストコーティングされ得られた面の状態を、以下の基準で目視評価した。実用上、面質の悪化が問題となるのは評価Ｄである。
Ａ：均一な鏡面である。
Ｂ：小さなうねりが観られるが均一な鏡面である。
Ｃ：微細な光沢変動があり、真珠調の光沢感である。
Ｄ：表面に光沢の低い部分が点在している。
【００８１】
【表１】
実施例１〜８及び比較例１〜５から、塗被組成物をカチオン性コロイド粒子及びカチオン性ラテックスを主成分とし、該ラテックスのガラス転移温度より高い鏡面ロールに圧接するキャストコーティング法によりなるインクジェット記録シートは、発色性、インク吸収性、白紙光沢及び面質が良好であることが判る。又、実施例９及び１０より、最表層に隣接して多孔質顔料を主成分とするインク受理層を塗設すること及びカチオン性コロイド粒子が多孔質顔料であるとインク吸収性の向上が確認できる。
【００８３】
さらに、インクジェット記録シートの製造方法としては、実施例４、５、７、９、１０が示すように、該ガラス転移温度よりも高く、８０〜１２５℃の鏡面ロール表面に圧接することにより、面質の良好なインクジェット記録シートを効率よく製造できることが判る。
【００８４】
【発明の効果】
実施例から明らかなように、本発明は、カチオン性コロイド粒子及びカチオン性ラテックスを必須成分とする塗被組成物を提供し、特定の条件でキャストコーティング処理することにより、発色性、インク吸収性に優れ、高い光沢や面質を有するインクジェット記録シートを提供できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording sheet applied to a printer or plotter using an ink jet recording method, and a method for producing the same, and in particular, an ink jet recording sheet having gloss comparable to commercially available cast paper and the quality of the recording sheet. The present invention relates to a manufacturing method for stably supplying the gas.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording method records images, characters, and the like by causing ink droplets to fly on various recording principles and adhere to a recording sheet such as paper. The recording system has features such as high speed, low noise, easy multi-coloring, large flexibility in recording patterns, no need for development and fixing, and various recording devices such as various figures and color images including kanji. It is rapidly spreading in applications. Furthermore, the image formed by the multicolor ink jet method can obtain a recording that is inferior to the printing by the multicolor printing by the plate making method or the printing by the color photographic method by expanding the resolution and the color reproduction range. Applications that require a small number of copies are being used more widely in the field of full-color image recording because they are less expensive than with photographic technology.
[0003]
In addition, printers and plotters that use the inkjet method are designed to increase resolution and expand the color reproduction range in order to further improve image quality from the market. We are dealing with it. Therefore, an increase in the ink receiving capacity commensurate with the ejection amount is an important technical issue for the recording sheet, and it is indispensable to ensure a high ink receiving capacity and to apply a coating layer with good color development. . In addition, the appearance of gloss, rigidity, hue, etc., is required to be similar to silver salt photographs and printing paper, and conventional high-quality paper and coated paper inkjet recording sheets cannot meet these demands. .
[0004]
In particular, when gloss is imparted in the conventional technique, there is an accompanying problem that ink absorbability, which is an important characteristic required for an ink jet recording sheet, is lacking. In order to ensure the absorption, it is necessary to provide a coating layer with a large void amount, and the coating composition of the coating layer has a porous particle having a large particle diameter present as secondary particles or tertiary particles as a pigment. However, since the surface of the coating layer was rough due to the influence of the particles, only a so-called matte tone having a low gloss was obtained.
[0005]
In general, the gloss treatment is performed by using a calendar device such as a super calendar or a gloss calendar and smoothing the surface of the coating layer by passing paper between rolls to which pressure or temperature is applied. However, when calendering is performed under high linear pressure for the purpose of imparting gloss to the ink jet recording sheet, the gloss is improved, but the voids in the coating layer are reduced, ink absorption is slow, and the absorption capacity is insufficient. There is a problem that ink overflow occurs. For this reason, in the calendar process, conditions must be selected within the range of the allowable ink absorption capacity, and in order to obtain ink absorption and gloss, it is difficult to cope with the current technology. .
[0006]
As an attempt to impart gloss to such a current situation, there is a method of providing a coating layer having extremely small voids such as CMC or gelatin on a substrate laminated with a film or resin, and a small amount of ink is flying. Although effective for a recording apparatus, it is difficult to ensure sufficient ink absorption due to ink bleeding or overflow in a recording apparatus with a large amount of ink or in a mixed color portion where each ink is mixed and the amount of ink increases. .
[0007]
For this reason, in order to achieve both ink absorbability and gloss, which are contradictory properties, an inkjet recording sheet can be produced by a method called a cast coating method that can impart strong gloss to the coating layer. Proposed. For example, JP-A-63-265680 discloses a method of cast coating a coating composition mainly composed of silica and an adhesive present as aggregated particles, and JP-A-2-74587 discloses synthetic silica and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-59694 discloses a method in which a coating composition comprising a pigment mainly composed of colloidal silica and an adhesive is applied, followed by treatment with a cationic polymer electrolyte and cast coating. A method of cast coating a coating composition as a component is disclosed.
[0008]
Even with these methods, it is difficult for ink jet printers and plotters with a large amount of ink discharge in recent years to achieve both ink absorbency and gloss, which are contradictory properties, and strong gloss can be obtained when designing with emphasis on ink absorbency. If emphasis is placed on gloss, it is difficult to ensure ink absorbability, and it is necessary to accept a decrease in one of the characteristics. In other words, with the conventional technology, it is difficult to achieve both ink absorbency and gloss, which are contradictory properties.
[0009]
Further, in order to increase the color reproducibility, it is necessary to coat a coating layer with high color development on the ink jet recording sheet. The coating layer is required to have light transparency by suppressing light scattering and to distribute a large amount of ink on the surface. In response to this requirement, JP-A-60-232990, JP-A-60-245588, JP-A-2-276670, JP-A-3-215082, JP-A-4-67986, JP-A-5-16517 JP-A-6-199034 and JP-A-7-82694 disclose a method for obtaining an ink jet recording sheet by applying alumina sol, which is a cationic colloidal particle, onto a support.
[0010]
In these methods, it is necessary to increase the coating amount in order to secure gloss and ink absorption capacity. Further, the improvement in gloss due to the increase in coating amount slows the absorption speed because the surface is inevitably dense, and it is necessary to limit the ink discharge amount when recording by the ink jet method. As a countermeasure, JP-A-6-48016 discloses a method of mixing alumina sol and porous silica in order to absorb ink, but the gloss decreases in proportion to the mixing ratio of the silica. It is difficult to avoid the conflicting relationship of ink absorption.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention for solving the above-mentioned problems provides an inkjet recording sheet having gloss and color reproduction range, and in particular, having gloss comparable to cast paper for printing, high ink absorbency, and high color development in the print section, and An object of the present invention is to provide a manufacturing method for stably supplying the quality of the recording sheet.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the following invention.
[0013]
An ink jet recording sheet in which an ink receiving layer is coated on a support, the ink jet recording sheet having the layer coated by a cast coating method, wherein the layer is a cationic colloidal particle As alumina sol, And cationic latex Acrylic polymer latex having a glass transition temperature of 26 ° C. or higher and 102 ° C. or lower, and the latex surface being cationized with a cationic surfactant An ink jet recording sheet invention comprising: a coating composition comprising an essential component and cast-coated at a temperature higher than the glass transition temperature of the latex and not lower than 50 ° C and not higher than 135 ° C.
[0014]
Furthermore, it is preferable that the glass transition temperature of the latex is 60 ° C. or higher because gloss is greatly improved by plasticization during cast coating.
[0015]
Furthermore, by providing an ink receiving layer adjacent to the coating layer to be cast-coated, the adhesion with the mirror surface roll at the time of cast coating is improved, so that an improvement in gloss is obtained. It is preferable that the coating composition is a main component because the ink absorbability is increased.
[0016]
Furthermore, it is preferable that the cationic colloidal particles are particles having a porous structure that becomes secondary or several-order aggregates because the ink absorptivity can be imparted to the particles themselves, so that the ink absorptivity is increased. .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0019]
The present invention provides an inkjet recording sheet having gloss comparable to commercially available cast-coated paper and a production method for stably and efficiently supplying the quality of the recording sheet, and particularly has high ink absorbability and color developability. An inkjet recording sheet and a method for manufacturing the same are provided.
[0020]
The inventors can avoid the above-mentioned conflicting properties of gloss and ink absorption by coating a specific coating composition on a support using a cast coating method, and further By using the coating method, a manufacturing method capable of obtaining stable quality was found, and the present invention was completed.
[0021]
The cast coating method according to the present invention is generally the same production method as cast printing coated paper, and includes a direct method, a coagulation method, a rewetting method (rewetting method), and a precast method. In particular, the cast coating method relating to the ink jet recording sheet referred to in the present invention means that a coating composition constituting an ink receiving layer is coated on a support and the coated surface is formed while the coated surface is in a wet state. It is a method in which a heated mirror surface roll is contacted, pressure-bonded, dried and peeled off to form a replica of the surface of the mirror surface roll on the coated surface, and refers to a direct method or a rewet method. The direct method is a method in which the layer is applied and then pressed against a heated mirror roll in an undried state (wet state) and dried. The rewet method is a method in which the layer is applied and dried, and then water is added. In this method, the layer is rewet with a main liquid, pressed against a heated mirror surface, and dried. The surface roughness, diameter, pressure at the time of pressure contact (linear pressure), and coating speed of the mirror roll according to the method can be appropriately selected in the same manner as the production conditions for commercially available cast coated paper.
[0022]
The cationic colloidal particles according to the present invention are particles that are suspended and dispersed in water to form a colloidal shape, and the surface of the particles is positively charged, such as boehmite and pseudoboehmite. Le Can be mentioned.
[0023]
When the particle surface is positively charged, sulfonic acid groups, carboxyl groups, amino groups, etc. in water-soluble direct dyes and water-soluble acid dyes, which are dye components of inks used in ink jet recording systems, are captured. Therefore, the color developability can be improved by coating the coating composition containing the particles on the surface of the recording sheet.
[0024]
In addition, since the particles have self-association properties, there is a lack of plasticity in order to impart gloss, and when the coating composition containing the particles is dried, adhesion between the mirror roll and the composition during cast coating is inhibited. And less gloss improvement. For this reason, mixing of components to be plasticized is indispensable, and in particular for cationic colloidal particles, a cationic latex is required as a plasticizing component. When the latex is anionic, it lacks miscibility with the pigment, and agglomeration occurs between the particles and the latex, and the coating composition is gelled or agglomerated aggregates to cause cast coating treatment. Even if it goes, not only will it become a matte surface, but the opacity (light scattering) will increase, and the color development will be greatly reduced.
[0025]
In order to impart plasticization, application of a water-soluble polymer is conceivable. However, while the latex is scattered in the coating layer, the polymer is distributed over a relatively large area. The polymer becomes an obstacle and reduces the ink absorption rate, resulting in a decrease in ink absorbability.
[0026]
What is a cationic latex according to the present invention? , Mosquito Refers to thiolated modified latex, Acrylic polymer latex whose surface is cationized with a cationic surfactant, such as a polymer or copolymer of acrylic ester and methacrylic ester, or a polymer or copolymer of acrylic acid and methacrylic acid Is mentioned.
[0027]
The amount of latex blended in the coating composition of the ink receiving layer (hereinafter abbreviated as the outermost layer) to be cast coated is 2 to 70 parts by weight, preferably 100 parts by weight of cationic colloidal particles. If it is 3 to 30 parts by weight and less than 2 parts by weight, the coating layer strength may be insufficient, and the coating layer may transfer to the mirror roll side during cast coating. On the other hand, if it exceeds 70 parts by weight, the ink absorbability is lowered. The coating amount of the surface layer varies depending on the type and amount of the particles and the latex, and the type of the ink jet recording apparatus, but 2 g / m 2 Or more, preferably 4 to 25 g / m 2 Range.
[0028]
The outermost layer is composed of a coating composition mainly composed of cationic colloidal particles and cationic latex, and an ink jet recording sheet as an object of the invention can be obtained by specifying the temperature at the time of cast coating. The coating composition can be mixed with pigments described later, but the color developability is reduced due to the development of opacity, and the amount needs to be appropriately adjusted depending on the color developability desired and the type of ink jet recording apparatus.
[0029]
In addition, a cationic latex is used for the coating composition from the viewpoint of a plasticizer, and the latex also has a function as an adhesive. In order to further complement the adhesive effect, the adhesive described below is used. Of these, cationic or nonionic adhesives can also be used. However, for example, starches with high hardening properties inhibit plasticization, and the amount thereof needs to be adjusted as appropriate depending on the gloss to be obtained.
[0030]
The surface temperature at the time of cast coating according to the present invention refers to the surface temperature of the mirror roll when the coating layer is cast coated. The surface roughness, diameter, pressure during pressure contact (linear pressure), and coating speed of the roll can be appropriately selected in the same manner as the production conditions for commercially available cast-coated paper, but only the surface temperature is noted. And must be higher than the glass transition temperature of the latex.
[0031]
When the surface temperature is low, no improvement in gloss can be expected, and in ink jet recording, the ink diffuses in the surface direction, resulting in dot enlargement and an image with high resolution cannot be obtained. The gloss depends on the plasticity of the latex, and when the surface temperature is lower than the glass transition temperature, the plasticity is not promoted and becomes low. On the other hand, the diffusion of the ink is thought to be due to the lack of plasticization of the coating layer by the latex, thereby reducing not only the surface smoothness but also the coating layer density, so that the ink spreads along the gap between the coating layers. . In particular, the cationic colloidal particles can capture the ink by suppressing the diffusion of the ink along the gap of the coating layer by plasticizing the latex. Therefore, by arranging the particles on the outermost surface, the ink Since it is distributed in the outermost layer, high color developability can be obtained.
[0032]
However, if the ink diffusion is excessively suppressed, the ink absorption speed may decrease, and depending on the type of ink, the ink absorption may decrease. Therefore, the improvement in gloss and the decrease in ink absorption are avoided. For this purpose, the glass transition temperature of the latex is preferably 60 ° C. or higher.
[0033]
Further, the particle size of the latex has an effect on the color developability. When the average particle size is 300 nm or less, preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less, the color developability is less lowered due to the development of opacity.
[0034]
One or more of the following pigments or particles can be used in the outermost layer according to the present invention and the ink receiving layer coated adjacent to the outermost layer. For example, light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc carbonate, satin white, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, magnesium silicate , Synthetic amorphous silica, colloidal silica, alumina, colloidal alumina, pseudoboehmite, aluminum hydroxide, lithopone, zeolite, hydrous halloysite, magnesium hydroxide, white inorganic pigments, styrene plastic pigment, acrylic plastic pigment, polyethylene, Examples thereof include organic pigments such as microcapsules, urea resins, and melamine resins. Among the above, the pigment contained as a main component in the ink receiving layer is preferably a porous inorganic pigment, and examples thereof include porous synthetic amorphous silica, porous magnesium carbonate, and porous alumina. A large porous synthetic amorphous silica is preferred.
[0035]
In order to impart curl aptitude, when a back coat layer is applied on the opposite surface of the ink receiving layer sandwiching the support, a flat pigment or a hydrohalite is preferable as the pigment. Also, depending on the sharpness and color required for the ink jet recording sheet, the use of a cationic dye fixing agent composed of a secondary amine, tertiary amine, or quaternary ammonium salt in the ink-receiving layer together with sharpness and color. To further satisfy the object of the present invention.
[0036]
Adhesives blended in the outermost layer and the ink receiving layer adjacent to the outermost layer include starch derivatives such as oxidized starch, etherified starch, and phosphate esterified starch; cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose and hydroxyethylcellulose; casein and gelatin , Soy protein, polyvinyl alcohol or derivatives thereof; polyvinyl pyrrolidone, maleic anhydride resin, styrene-butadiene copolymer, conjugated diene copolymer latex such as methyl methacrylate-butadiene copolymer; acrylic ester and methacrylate ester Acrylic polymer latex such as an acrylic polymer such as a polymer or copolymer; Vinyl polymer latex such as ethylene vinyl acetate copolymer; or a functional group-containing single amount of these various polymers Functional group modified polymer latex Water-based adhesives such as thermosetting synthetic resins such as melamine resins and urea resins; Acrylic acid esters such as polymethyl methacrylate; Polymer or copolymer resins of methacrylic acid esters; Polyurethane resins, unsaturated polyester resins, vinyl chloride -Synthetic resin adhesives such as vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, and alkyd resin.
[0037]
The compounding amount of the adhesive in the ink receiving layer is 5 to 70 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment. If the coating layer strength is insufficient, and the amount exceeds 70 parts by weight, the ink absorbability is lowered. The coating amount of the ink receiving layer varies depending on the type and amount of the pigment and water-soluble adhesive applied to the ink receiving layer, and the type of ink jet recording apparatus. 2 Or more, preferably 4 to 20 g / m 2 Range. Furthermore, in the ink jet recording sheet of the present invention, one or more coating layers may be further provided between the ink receiving layer and the support.
[0038]
In order to further improve the ink absorbency and color developability, the cationic colloidal particles are present in the coating layer as secondary or tertiary or higher aggregated particles, so that the ink is retained in the voids formed by the particles. Cationic colloidal particles having a porous structure are preferred because they can be captured.
[0039]
In addition, the outermost layer and the ink receiving layer adjacent to the outermost layer include, as other additives, pigment dispersants, thickeners, fluidity improvers, antifoaming agents, antifoaming agents, mold release agents, foaming agents. Agent, penetrating agent, coloring dye, coloring pigment, fluorescent whitening agent, ultraviolet absorber, antioxidant, preservative, antibacterial agent, water resistance agent, wet paper strength enhancer, dry paper strength enhancer, dye fixing agent Etc. can also be mix | blended suitably.
[0040]
Examples of the support used in the present invention include chemical pulps such as LBKP and NBKP, mechanical pulps such as GP, PGW, RMP, TMP, CTMP, CMP and CGP, wood pulp such as waste paper pulp such as DIP, kenaf, Mainly composed of non-wood pulp such as bacus and cotton and a conventionally known pigment, and using one or more kinds of various additives such as a binder, a sizing agent, a fixing agent, a yield improving agent, a cationizing agent, and a paper strength enhancing agent. Mixed, base paper manufactured with various devices such as long paper machine, circular paper machine, twin wire paper machine, and further base paper with size press and anchor coat layer with starch, polyvinyl alcohol etc. on the base paper, Also included are coated papers such as art paper, coated paper, and cast coated paper provided with a coating layer thereon. Such base paper and coated paper may be provided with the coating layer according to the present invention as they are, or a calendar device such as a machine calendar, a TG calendar, a soft calendar may be used for the purpose of controlling flattening. . The basis weight of the support is usually 40 to 300 g / m. 2 However, it is not particularly limited.
[0041]
Various methods such as various blade coaters, roll coaters, air knife coaters, bar coaters, rod blade coaters, curtain coaters, short dwell coaters, size presses, etc. are on-machine. Alternatively, it can be used off-machine.
[0042]
The ink jet recording sheet according to the present invention is not limited to use as an ink jet recording sheet, and may be used as any recording sheet that uses liquid ink during recording. For example, an ink sheet in which a heat-meltable ink mainly composed of a heat-meltable substance or a dye / pigment is coated on a thin support such as a resin film, high-density paper, or synthetic paper is heated from the back surface to remove the ink. Image transfer sheet for thermal transfer recording that is melted and transferred, ink-jet recording sheet that heat-melts heat-meltable ink to form fine droplets, flight recording, ink-jet recording sheet that uses oil-soluble dye dissolved in solvent, photopolymerization And an image receiving sheet corresponding to a photosensitive and pressure sensitive donor sheet using microcapsules encapsulating a type monomer and a colorless or colored dye or pigment.
[0043]
The common point of these recording sheets is that the ink is in a liquid state at the time of recording. The liquid ink permeates or spreads in the depth direction or the horizontal direction of the ink receiving layer of the recording sheet until it is cured, solidified, or fixed. The various recording sheets described above require absorbency according to the respective methods, and the ink jet recording sheet of the present invention may be used as the various recording sheets described above.
Further, as a recording sheet for heat-fixing toner of an electrophotographic recording system widely used in copying machines, printers, etc., the ink jet recording sheet in the present invention may be used, and an adhesive layer is provided for label use. It can also be used.
[0054]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. Moreover, the part and% shown in an Example show a weight part and weight% unless otherwise indicated.
[0055]
<Production of support>
A base paper as a support was prepared as follows.
For 100 parts of wood pulp consisting of 90 parts of LBKP (freeness 400 mlcfs) and 10 parts NBKP (freeze 450 mlcfs), 5 parts of light calcium carbonate, 0.1 part of commercially available alkyl ketene dimer, commercially available cationic acrylamide After preparing 0.05 part and 1.0 part of commercially available cationized starch, the basis weight is 125 g / m using a long net paper machine. 2 After the paper was made, oxidized starch (MS3800: manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd.) was attached using an on-machine incline size press machine, and the basis weight was 127 g / m 2 A support was obtained.
[0056]
<Preparation of cationic colloidal particles>
(Cationic colloidal particles A)
An alumina sol having an average particle diameter of 50 nm measured by a dynamic light scattering method was used as a cationic colloid particle A (hereinafter abbreviated as colloid particle A).
(Cationic colloidal particles B)
Cationic colloidal particles B (hereinafter referred to as “particles”) obtained by adding caustic soda to alumina sol having an average particle diameter measured by the dynamic light scattering method of 10 nm, aggregating the alumina sol, and adjusting the average particle diameter of the aggregated particles to 100 nm. Abbreviated as colloidal particle B).
[0057]
<Preparation of cationic latex>
Cationic latexes A to C having different glass transition temperatures were prepared as follows.
The ratios of methyl methacrylate and butyl acrylate were varied, and these monomers were copolymerized using a cationic surfactant to obtain latexes A to C.
Cationic latex A (hereinafter abbreviated as latex A) has a glass transition temperature of 26 ° C.
Cationic latex B (hereinafter abbreviated as latex B) has a glass transition temperature of 61 ° C.
Cationic latex C (hereinafter abbreviated as latex C) has a glass transition temperature of 102 ° C.
The glass transition temperature was determined from a DTA curve based on JIS K-7121.
[0058]
Example 1
The coating composition was coated on the support by the cast coating method. The composition comprises 100 parts of colloidal particles A, 20 parts of latex A, 3 parts of commercially available cationic polyvinyl alcohol, 5 parts of a commercially available cationic polymer as a thickener, and a commercially available nonionic olein as a release agent. It was obtained by preparing 1 part of an acid emulsion. The solids concentration of the composition is 12%. The composition is completely dry coated with a die coater at 20 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Example 1 was obtained by coating on a support such that the surface temperature was kept at 50 ° C. and pressing and drying at a coating speed of 5 m / min.
[0059]
Example 2
The coating composition was obtained in the same manner as in Example 1. The composition is completely dry coated with a die coater at 20 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Example 2 was obtained by coating on a support so that the surface temperature was 135 ° C. and press-contacting at a coating speed of 30 m / min and drying.
[0060]
Example 3
The coating composition was coated on the support by the cast coating method. The composition comprises 100 parts of colloidal particles A, 20 parts of latex B, 3 parts of the same polyvinyl alcohol as in Example 1, 5 parts of the same cationic polymer as in Example 1 as a thickener, and a release agent. As 1 part of the same nonionic oleic acid emulsion as in Example 1. The solids concentration of the composition is 12%. The composition is completely dry coated with a die coater at 20 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Example 3 was obtained by coating on a support so that the surface temperature was 65 ° C. and press-contacting at a coating speed of 10 m / min and drying.
[0061]
Example 4
An ink jet recording sheet of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the surface temperature of the mirror surface roll was 80 ° C. and the coating speed was 15 m / min.
[0062]
Example 5
An ink jet recording sheet of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the surface temperature of the mirror roll was 125 ° C. and the coating speed was 20 m / min.
[0063]
Example 6
An ink jet recording sheet of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the surface temperature of the mirror roll was 135 ° C. and the coating speed was 30 m / min.
[0064]
Example 7
The coating composition was coated on the support by the cast coating method. The composition comprises 100 parts of colloidal particles A, 20 parts of latex C, 5 parts of the same polyvinyl alcohol as in Example 1, 3 parts of the same cationic polymer as in Example 1 as a thickener, and a release agent. As 1 part of the same nonionic oleic acid emulsion as in Example 1. The solids concentration of the composition is 12%. The composition is completely dry coated with a die coater at 20 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Example 7 was obtained by coating on a support so that the surface temperature was 125 ° C. and press-contacting at a coating speed of 20 m / min and drying.
[0065]
Example 8
The ink jet recording sheet of Example 8 was obtained in the same manner as in Example 7 except that the surface temperature of the mirror roll was 135 ° C. and the coating speed was 30 m / min.
[0066]
Example 9
A coating composition A mainly composed of a porous pigment was coated on the support to obtain a coating layer A, and then a coating composition B was further coated on the layer by a cast coating method. Coating composition A was prepared by preparing 100 parts of commercially available amorphous silica (Mizukasil P78D: manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.) as a porous pigment and 40 parts of commercially available polyvinyl alcohol (PVA117: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as an adhesive. Obtained. The solids concentration of the composition is 17%. The composition is absolutely dry coated with an air knife coater at 10 g / m. 2 The coating layer A was obtained by coating on a support and drying.
[0067]
Subsequently, the coating composition B was coated on the layer A by a cast coating method. The composition was obtained as in Example 5. The composition is completely dry coated with an air knife coater at 5 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Example 9 was obtained by coating the coating layer A so that the surface temperature was 125 mm, press-contacting at a coating speed of 20 m / min and drying.
[0068]
Example 10
The coating composition was coated on the support by the cast coating method. The composition comprises 100 parts of colloidal particles B, 20 parts of latex B, 3 parts of the same polyvinyl alcohol as in Example 1, 5 parts of the same cationic polymer as in Example 1 as a thickener, and a release agent. As 1 part of the same nonionic oleic acid emulsion as in Example 1. The solids concentration of the composition is 12%. The composition is completely dry coated with a die coater at 20 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Example 10 was obtained by coating on a support so that the surface temperature was 125 ° C. and press-contacting at a coating speed of 20 m / min and drying.
[0069]
Example 11
The coating composition was obtained in the same manner as in Example 3. The coating speed was 5 m / min, the surface temperature of the mirror roll was 65 ° C., and the other cast coating conditions were the same as in Example 3. Thus, an ink jet recording sheet of Example 11 was obtained.
[0070]
Example 12
The coating composition was obtained in the same manner as in Example 3. The ink jet recording sheet of Example 12 was obtained under the same cast coating conditions as in Example 6 except that the coating speed was 50 m / min.
[0071]
Comparative Example 1
Example of coating composition: 100 parts of anionic colloidal particles (Snowtex YL: manufactured by Nissan Chemical Industries), 20 parts of latex A, 3 parts of the same polyvinyl alcohol as in Example 1, and thickener. 5 parts of the same cationic polymer as 1 and 1 part of the same nonionic oleic acid emulsion as in Example 1 were prepared as a release agent. However, when the colloidal particles and other materials were added, agglomeration occurred and the coating was applied. It did not become a workable liquid.
[0072]
Comparative Example 2
This composition contains 100 parts of cationic colloidal particles A, 20 parts of anionic latex (Movinyl 8030: manufactured by Hoechst Synthesis Co., Ltd.), 3 parts of the same polyvinyl alcohol as in Example 1, and Example 1 as a thickener. 5 parts of the same cationic polymer and 1 part of the same nonionic oleic acid emulsion as in Example 1 were prepared as a release agent, but agglomeration occurred when the latex and other materials were added, and coating was possible. It was not a good solution.
[0073]
Comparative Example 3
The coating composition was obtained in the same manner as in Example 3. The composition is completely dry coated with a die coater at 20 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Comparative Example 3 was obtained by coating on a support so that the surface temperature was 50 ° C. and drying on a mirror surface roll at a coating speed of 5 m / min.
[0074]
Comparative Example 4
The coating composition was obtained in the same manner as in Example 7. The composition is completely dry coated with a die coater at 20 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Comparative Example 4 was obtained by coating on a support so that the surface temperature was 80 ° C. and drying on a mirror surface roll at a coating speed of 15 m / min.
[0075]
Comparative Example 5
The coating composition was coated on the support by the cast coating method. The composition is obtained by preparing 100 parts of the same anionic colloidal particles as in Comparative Example 1, 20 parts of the same latex as Comparative Example 2, and 1 part of the same nonionic oleic acid emulsion as in Example 1 as a release agent. It was. The solid content concentration of the composition is 30%. The composition is completely dry coated with a die coater at 20 g / m. 2 The ink jet recording sheet of Comparative Example 5 was obtained by coating on a support so that the surface temperature was kept at 80 ° C. and pressing and drying at a coating speed of 15 m / min.
[0076]
Table 1 shows the quality evaluation regarding Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 5.
The evaluation shown in Table 1 was performed by the following method.
[0077]
<Color development>
Using a commercially available ink jet printer (Picty 300; mounted with a photo ink cartridge: manufactured by NEC Corporation), solid printing of black ink was performed, and the optical reflection density of the solid part was measured with a Macbeth densitometer (RD-919).
[0078]
<Absorptivity>
Using the ink jet printer described above, a white line (non-printing portion) lattice pattern was created in a mixed color solid pattern composed of cyan ink and magenta ink, and the bleeding of the ink into the lattice was visually determined according to the following criteria. Evaluation D is a level that causes a practical problem.
A: The lattice is clear.
B: The lattice is narrow but clear.
C: The lattice becomes narrow, and a slight oozing of ink is observed.
D: Lattice is partially missing due to ink bleeding.
[0079]
<White paper gloss>
The 75-degree specular gloss of the surface obtained by the cast coating was measured with a gloss meter (digital gloss meter GM-260D type: manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.). The glossiness is preferably 70% or more as the glossiness of the white paper.
[0080]
<Surface quality>
The state of the surface obtained by cast coating was visually evaluated according to the following criteria. It is evaluation D that deterioration of surface quality becomes a problem in practical use.
A: A uniform mirror surface.
B: Small undulation is observed, but the mirror surface is uniform.
C: There is a slight gloss fluctuation and a pearly gloss.
D: Low gloss portions are scattered on the surface.
[0081]
[Table 1]
From Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5, the coating composition is composed of cationic colloidal particles and cationic latex as main components, and is an ink jet formed by a cast coating method in which the coating composition is pressed against a mirror roll having a glass transition temperature higher than the latex. It can be seen that the recording sheet has good color developability, ink absorbability, white paper gloss and surface quality. Further, from Examples 9 and 10, it was confirmed that an ink receiving layer mainly composed of a porous pigment was coated adjacent to the outermost layer, and that the ink absorbability was improved when the cationic colloidal particles were porous pigments. it can.
[0083]
Furthermore, as a method for producing an ink jet recording sheet, as shown in Examples 4, 5, 7, 9, and 10, the surface is higher than the glass transition temperature and pressed against the surface of a mirror surface roll at 80 to 125 ° C. It can be seen that a good quality ink jet recording sheet can be produced efficiently.
[0084]
【The invention's effect】
As is apparent from the examples, the present invention provides a coating composition containing cationic colloidal particles and cationic latex as essential components, and is color-forming and ink-absorbing by cast coating treatment under specific conditions. Inkjet recording sheet with excellent gloss and surface quality The Can be provided.
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