JP3920010B2 - インクジェット記録法用記録材料 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録法用の記録材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子媒体の全体的な発展に関連して、カラー印刷物を製造するための技術の重要性が、大いに増加してきた。この技術の目標は、カラー印刷物の画像品質を、銀塩系写真のレベルに適応させることである。
重要な技術の一つは、近年、ますます向上した画像品質を提供しているインクジェット記録法である。前記インクジェット法では、個々のインク液滴を、繰り返し記載されてきた種々の技術によって、記録材料上に送る。この技術において用いられる記録材料には、高度な要求が存在する。前記要求としては、例えば、得られる画像の高い解像度及び高い色密度、色にじみのないこと、短いインク乾燥時間、光安定性、及び寸法安定性を挙げることができる。商業的用途に関する更に重要な要求は、表面の光沢である。これは、アート印刷物を製造する場合のみならず、写真に類似する印象を必要とする画像を製造する場合にも特に重要である。
【0003】
EP0650850A2によって、ポリオレフィン被覆ベース紙及び受容層を含む記録材料が知られている。前記材料によると、高解像度、色密度、及び高光沢を有し、それらの全体的な印象が従来の写真画像に匹敵する画像を生成することができる。前記受容材料の不利な点は、乾燥特性が悪いことである。
【0004】
JP10−119424には、疎水性担体及び多孔性ケイ酸含有層2層を含み、下側層のケイ酸よりも上側層のケイ酸の方がより小さい粒子を有している高光沢記録材料が示唆されている。この記録材料の不利な点は、乾燥時間が長いことである。
【0005】
キャストコーティング法において、非常に平滑な加熱されたシリンダー表面に対して受容層をプレスすることによって記録材料に高光沢表面を提供する、光沢のある記録材料を記載した若干の他の文献が存在する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、色密度が高く、斑点(モトル)の少ない画像を生成することができ、そして良好な拭い堅牢度を有する、インクジェット記録法用の高光沢記録材料を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、支持材料とポリマー層少なくとも1層とを含む記録材料によって達成することができる。前記ポリマー層は、前記支持体上に直接配置させることができ、そして押出しにより適用することができる。前記ポリマー層は、ポリエーテル基含有熱可塑性コポリマーを含む。
本発明による記録材料は、高い光沢を特徴とし、これは、カレンダー又は冷却ローラーで処理することによって更に増加することができる。本発明による記録材料は、優秀な色密度及び優秀なモトル価を提供する一方で、高い拭い堅牢度を示す。本発明による記録材料は、公知のインクジェット記録材料のポリオレフィン層に比較して、向上したインク吸収能力を有する。
【0008】
また、前記ポリマー層は、ポリエーテル基含有コポリマーと別のポリマーとの混合物であることもできる。本発明で使用する前記コポリマーとの混合物中における前記の別のポリマーの割合は、約1〜50重量%、好ましくは40重量%以下(混合物の質量を基準とする)であることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の特定の態様では、前記ポリマー層が、ポリエーテルアミドブロックコポリマーを含み、ここで、各繰返しコポリマーセグメント中にポリエーテル基2〜20個を有するブロックポリマーにより、良好な結果が得られる。
本発明に適するポリエーテルアミドブロックコポリマーは、例えば、一般式:
【化1】
(式中、PAは、ポリアミドセグメントであり、そしてPEは、ポリエーテルセグメントである)で表されるポリエーテルアミドブロックコポリマーである。前記の個々のセグメントは、カルボキシル基によって相互に結合することができる。ポリエーテルセグメントは、官能性エーテル基を、2〜30個、好ましくは5〜20個有することができる。
【0010】
本発明のより好ましい態様では、前記ポリエーテル基含有コポリマーが、ポリエーテルエステルコポリマーである。
本発明で使用するコポリマーとの混合物中における別のポリマーとしては、熱可塑性ポリマー、例えば、ポリオレフィン、エチレンコポリマー、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、及び/又は押出されたポリビニルアルコールホモポリマー又はポリビニルアルコールコポリマーが適している。
【0011】
更なる添加剤、例えば白色顔料、カラー顔料、充填剤(特に、吸収性の充填剤及び顔料、例えば酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、及び/又はケイ酸)、並びに色定着剤、分散剤、軟化剤、及び蛍光増白剤を、前記ポリマー層中に含むことができる。白色顔料として二酸化チタンを用いることができる。別の充填剤及び顔料としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、酸化亜鉛、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ウルトラマリン、コバルトブルー、及びカーボンブラック、又は前記材料の混合物を挙げることができる。前記充填剤及び/又は顔料は、1〜40重量%、特に5〜20重量%の量で使用する。前記の量は、前記ポリマー層の質量を基準とする。
【0012】
前記押出ポリマー層の塗布量は、5〜50g/m2、好ましくは10〜30g/m2であることができる。前記ポリマー層は、当業者に公知の押出方法によって形成される単独層の形態、又は同時押出法による多重層の形態で、支持材料の前面上に適用されることができる。しかしながら、前記ポリマー層を、支持材料の裏面に適用することもできる。
【0013】
押出機の領域温度は、160〜340℃、特に180〜320℃に調節することが好ましい。
特に、1インチ押出機を用いて、使用する樹脂と別の添加物とをウォームギアの回転速度70〜150rpmで混合し、そして得られた混合物を押出すと、とりわけ有利であることが分かった。別の押出機を用いる場合には、押出される素材の粘度が、回転速度が70rpmより速く、温度が160〜320℃の1インチウォームギア押出機における素材の粘度に相当するように、ウォームギアの回転速度を適当に調節することが好ましい。
可能な限り高い光沢度を得るには、押出工程において高光沢冷却ローラーを用いると有利である。
【0014】
原則として、支持材料としては、任意の原紙を用いることができる。好ましくは、表面サイジング、カレンダー処理若しくはカレンダー未処理、又は高サイジング原紙生成物を用いる。前記の紙を、酸性又は中性にサイジングすることができる。前記原紙は、高い寸法安定性を有することになり、そしてインク中に含まれる液体を、カールを形成せずに吸収することができることが好ましい。針葉樹セルロース(zellstoffe)とユーカリセルロースとのセルロース混合物の寸法安定性の高い紙生成物が、特に好適である。これに関する文献としては、DE19602793B1に、インクジェット記録材料として原紙が記載されているので参照されたい。前記原紙は、製紙業界で通常用いられる更なる添加剤、及び染料、蛍光増白剤、又は消泡剤のような添加剤を有することができる。また、老廃セルロース及び再生紙を使用することもできる。しかしながら、片面又は両面にポリオレフィン(特に、ポリエチレン)を被覆した紙も、支持材料として用いることができる。
【0015】
本発明の別の態様では、前記記録材料が追加の層を有することができる。この追加の層は、インク吸収層の機能を有することができる。この層は、水性分散液又は水溶液として適用することができる。前記の追加の層は、単独層又は多重層の形態で適用することができる。また、親水性又は水溶性結合剤、染料定着剤、染料、蛍光増白剤、硬化剤、並びに無機及び/又は有機顔料を含有することもできる。
【0016】
結合剤として、ポリマー、例えば、ポリビニルアルコール及びその変性体、デンプン及びデンプン誘導体、ゼラチン、カゼイン、セルロース誘導体、スチレン/ブタジエンラテックス、ビニルコポリマー、ポリビニルピロリドン、及びアクリル酸エステルを用いることができる。
【0017】
記録材料の光沢を悪化させないために、インク吸収層中に用いる前記顔料が、粒度0.01〜1.0μm、特に0.02〜0.5μmの微細分割無機顔料であることができる。しかしながら、粒度0.1〜0.3μmの顔料が特に好ましい。前記顔料は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、又は硫酸塩(例えば、ケイ酸、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、及びケイ酸マグネシウム)からなる群から選択することができる。特に非常に好ましい顔料は、平均粒度0.3μm未満のケイ酸及び酸化アルミニウムである。しかしながら、平均粒度0.3μm未満のケイ酸と酸化アルミニウムとの混合物も使用することができる。
顔料の結合剤に対する量の比率は、20:1〜1:5であることができる。前記層の塗布量は、0.5〜40g/m2、好ましくは1〜30g/m2であることができる。
【0018】
前記インク吸収層を適用するには、任意の所望の一般的に知られている適用方法及び投与方法、例えば、ローラー適用、グラビア被覆、ニップ法及びエアーブラシ処理、又はロールコーター投与法を用いることができる。特に好ましい適用は、カスケード被覆装置又はスロットキャスティング装置による適用である。
カール挙動、帯電防止挙動、及びプリンター内での輸送能力を調整するために、裏面に、別々の機能層を提供することができる。好ましい裏面層が、DE4308274A1及びDE4428941A1に記載されているので、それらを参照されたい。
以下の実施例によって、本発明を更に説明する。
【0019】
【実施例】
【原紙A】
長網抄紙機を用いて、坪量(gsm重量)83g/m2で、厚さ87μmの紙(原紙A)を製造した。セルロースは、ショッパー/リーグラー(Schopper/Riegler)による自由度(freeness value)が、29であった。使用したセルロースは、松硫酸塩セルロース(約42重量%)とユーカリセルロース(約54重量%)とを含んでいた。更に、顔料としてクレー(4重量%)を加えた。サイジング剤としてアルキルケテンダイマー(0.1重量%)、デンプン(0.05重量%)、及び湿潤紙力増強剤としてポリアミド/ポリアミンエピクロロヒドリン樹脂(0.5重量%)を加えた。表面サイジングに、7.0重量%ポリビニルアルコール溶液を用いた。シェフィールド(Sheffield)によるその紙の粗さは、98であった。
【0020】
【原紙B】
ヤンキー抄紙機を用いて、坪量(gsm重量)130g/m2で、厚さ138μmの紙を製造した。セルロースは、ショッパー/リーグラーによる自由度が、27であった。使用したセルロースは、松硫酸塩セルロース(約24.5重量%)とユーカリセルロース(約67重量%)とを含んでいた。顔料としてクレー(8.5重量%)を加えた。サイジング剤として、アルキルケテンダイマー(0.55重量%)及び湿潤紙力増強剤としてポリアミド/ポリアミンエピクロロヒドリン樹脂(0.6重量%)を加えた。表面サイジングに、1.97重量%デンプン溶液を用いた。シェフィールドによるその紙の粗さは、120であった。
セルロース及び顔料に関して提供した重量データは、パルプに対するそれらの材料の添加量を意味し、前記サイジング剤及び湿潤紙力増強剤に関して提供した重量データは、乾燥繊維含有量を意味する。
【0021】
【実施例1】
原紙Aの前面を、1“−押出機によって、ポリエーテルアミドブロックポリマー〔PEBAX(商標)MV6100SL01〕で被覆した。これに関連して、前記押出機中の温度分布を、190〜280℃に調整した。層の粘着性を向上させるために、ウォームギアの回転速度を70rpmより上に調整した。続いて、得られた積層物を高光沢冷却シリンダーを横切るように案内した。押出されたポリマー層の塗布量は、20g/m2であった。
原紙Aの裏面を、透明ポリエチレン〔LDPE(d=0.923g/cm3,MFI=4.4,65%)とHDPE(密度d=0.963g/cm3,MFI=8,35%)との混合物〕で被覆した。
【0022】
【実施例2】
原紙Aを、実施例1と同じ条件下で、ポリエーテルアミドブロックポリマー〔PEBAX(商標)MV6100SL01〕98重量%と50%TiO2マスターバッチ(鋭錐石TiO250重量%,ステアリン酸亜鉛1.5重量%,LDPE48.5重量%)2重量%との混合物で押出被覆した。塗布量は、23g/m2であった。その裏面を、実施例1に記載のとおりに透明ポリエチレンで被覆した。
【0023】
【実施例3】
原紙Aを、実施例1と同じ条件下で、ポリエーテルアミドブロックポリマー〔PEBAX(商標)MV6100SL01〕90重量%と50%TiO2マスターバッチ(実施例2に記載のとおり)10重量%との混合物で押出被覆した。塗布量は、23g/m2であった。その裏面を、実施例1に記載のとおりに透明ポリエチレンで被覆した。
【0024】
【実施例4】
原紙Bの前面を、実施例1と同じ条件下で、ポリエーテルアミドブロックポリマー〔PEBAX(商標)MV3000〕で押出被覆した。塗布量は、20g/m2であった。その裏面を、実施例1に記載のとおりに透明ポリエチレンで被覆した。
【0025】
【実施例5】
原紙Bを、実施例1と同じ条件下で、ポリエーテルアミドブロックポリマー〔PEBAX(商標)MV3000〕98重量%と50%TiO2マスターバッチ(実施例2に記載のとおり)2重量%との混合物で押出被覆した。塗布量は、23g/m2であった。その裏面を、実施例1に記載のとおりに透明ポリエチレンで被覆した。
【0026】
【実施例6】
原紙Bを、実施例1と同じ条件下で、ポリエーテルアミドブロックポリマー〔PEBAX(商標)MV3000〕90重量%と50%TiO2マスターバッチ(実施例2に記載のとおり)10重量%との混合物で押出被覆した。塗布量は、23g/m2であった。その裏面を、実施例1に記載のとおりに透明ポリエチレンで被覆した。
【0027】
【実施例7】
実施例1に記載の被覆紙の前面に、水性分散液のインク吸収層を適用した。前記インク吸収層の組成は、以下の通りである。
ポリビニルアルコール 6.5重量%
鹸化価:98%
粘度:62.72cP(4%水溶液,20℃)
酸化アルミニウム 93.0重量%
平均粒度:130〜140nm
比表面積:50〜60m2/g
ホウ酸 0.5重量%
(前記の重量データは、乾燥層を基準とする)
【0028】
【実施例8】
実施例4により被覆した紙の前面に、実施例7に記載のとおりに、水性分散液のインク吸収層を適用した。
【0029】
【比較例1】
比較例として、ポリエチレンで両面を被覆したベーシック紙を使用した。この目的のために、原紙Aの前面を、TiO2含有量10重量%の低密度ポリエチレン(LDPE)で押出被覆し、そして裏面を、透明LDPEで被覆した。前面の適用は、19g/m2であり、そして裏面の適用は、22g/m2であった。
【0030】
【比較例2】
比較例1により製造したポリエチレン被覆紙の被覆された前面上に、実施例7に従ってインク吸収層を適用した。
【0031】
【実施例及び比較例により製造した記録紙生成物の試験】
前記記録紙生成物に、インクジェットプリンター「HP890」で1440dpi(dots per inch)で印刷した。得られた試験印刷画像を、色密度、にじみ(ブリード)、拭い堅牢度、及びモトルに関して試験した。
【0032】
【光沢】
光沢は、印刷されていない材料上で、実験室反射計量器RL3(Dr.Lange社)を用いて、DIN67530に従って、測定角度60゜で決定した。
【0033】
【色密度】
色密度は、X−Riteデンシトメータータイプ428を用いて、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックについて測定した。
【0034】
【にじみ】
隣接している着色領域の端部におけるインクのにじみを肉眼で試験し、そして1〜5(非常に良好〜非常に劣悪)に評価した。
【0035】
【拭い堅牢度】
白色布で印刷画像を拭うことによって、拭い堅牢度を試験した。各色毎にこの試験方法を実施し、そして評価した。拭い堅牢度が非常に良好な(布上に色の跡が検出されない)場合に1と評価し、そして拭い堅牢度が劣悪な(布上にかなりの色の跡が検出される)場合に5と評価する。
【0036】
【モトル】
着色領域の曇り及びモトルを、肉眼で試験し、そして1〜5(非常に良好〜非常に劣悪)に評価した。
試験結果を表1にまとめる。
【0037】
【表1】
【0038】
表から明らかなように、本発明による押出可能なコポリマーを用いることによって、高光沢インクジェット記録紙生成物を製造することができる。これは、全体的に、また、色密度、拭い堅牢度、にじみ、及びモトルに関して、良好な結果を提供する。
Claims (5)
- 支持材料とポリマー層とを含むインクジェット印刷法用記録材料であって、前記支持体上にポリマー層少なくとも1層を配置し、前記ポリマー層が押出し層であり、そして前記ポリマー層がポリエーテルアミドブロックコポリマーを含む、前記記録材料。
- 前記ポリマー層が、ポリエーテルアミドブロックコポリマーと熱可塑性ポリマーとの混合物を含む、請求項1に記載の記録材料。
- 前記熱可塑性ポリマーが、ポリオレフィンである、請求項2に記載の記録材料。
- 前記熱可塑性ポリマーの量が、1〜50重量%(ポリマー混合物を基準とする)である、請求項2又は3に記載の記録材料。
- 前記ポリマー層上に、インク吸収層を配置する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の記録材料。
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