JP4041664B2 - Inkjet recording sheet manufacturing method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性インク、油性インク等の液状インクや、常温では固体であり、溶融液状化させて印画に供する固体状インク等を用いたインクジェット記録に適した被記録材であるインクジェット記録用シートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録方法は、多種の記録材に記録可能なこと、ハード(装置)が比較的安価であること、コンパクトであること、静粛性に優れること等の点から、オフィスや、いわゆるホームユースとして広く用いられてきている。
最近では、インクジェットプリンタ(ハード)の発展に伴い高解像度化が図られ、より高画質な画像出力が要求される状況にある。
【0003】
インクジェット記録用の記録シートとして要求される特性としては、一般に、(1)インク吸収速度が大きいこと、(2)インクドットの滲みのないこと、(3)粒状性が良好なこと、(4)色濃度(発色性)が高いこと、(5)彩度が高いこと(くすみのないこと)、(6)印画部の耐光性、耐水性が良好なこと、(7)未印画部の白色度が高いこと、(8)記録シートの保存性が良好なこと(長期保存で黄変着色のないこと)等のインク受容性能のほか、(9)変形しにくく、寸法安定性が良好であること(カールが十分小さいこと)、(10)ハード走行性が良好であること、更に、(11)いわゆる写真ライクな高画質記録物を得る目的で用いられるフォト光沢紙の用途としては、光沢性、表面平滑性、銀塩写真に類似した印画紙状の風合いがあること、等が挙げられ、これらの全てを満足することが要求される。
しかし、基本性能として色材受容層にひび割れが生じないことが重要であり、前記諸特性を満足する記録シートであっても、ひび割れの発生により品質が損なわれ商品価値の低下を招く。また、乾燥時に乾燥ムラを生ずると、光沢性等の外観を損なうことにもなる。
【0004】
近年、特にインクジェット用の記録シートの需要が増大する傾向にあり、前記諸特性を満足しながら基本性能をも備える記録シートを、生産効率良く低コストに製造し得る技術が種々検討、提案されている。
インクジェット記録用シートにおいて、支持体上に形成される色材受容層は、無機微粒子及び水溶性樹脂から形成されて高い空隙率を有するように形成されるので、一般に用いられる無機微粒子の粒径は小さく、その含有量も多い。したがって、特開平11−115308号公報や特開2001−10207号公報等に示されているように、このような色材受容層を形成するための材料を含有する塗布液を塗布した場合、塗膜を乾燥させる間にひび割れが発生することが知られている。
また、色材受容層のひび割れは、製造上、特に塗布後の乾燥時間を短縮するために比較的高温で乾燥した場合に発生し易いことが判っている。また、乾燥が均一に行われない場合には、乾燥ムラ(光沢ムラ)も生ずる。
【0005】
例えば、特開2001−10207号公報では、塗布された塗膜の含水率が200〜30%の乾燥途中に、塗膜の膜面温度を30℃以下として乾燥させる方法、塗膜の含水率が1000〜500%の乾燥途中に、膜面温度を20℃以下とし且つ膜面風速を30m/sec以下として乾燥させる方法、及び塗膜の含水率が1000〜500%の乾燥途中に、膜面温度を20℃以下とし且つ乾燥装置にスリットノズルを用いる方法、等が開示されている。しかし、これらはいずれも低温風で長時間かけて乾燥させる方法であり、確かに良好な面状は得られるものの、生産速度が低く生産性の向上が難しく、生産性を上げようとすると大規模な乾燥ゾーンが必要となり、生産コストが上昇してしまう問題がある。
【0006】
これに対し、特開平11−115308号公報では、塗布乾燥時にひび割れを発生し難くする方法として、無機微粒子及び水溶性樹脂を含む塗布液を支持体上に塗布し、該塗布と同時に、又は塗布された塗膜が減率乾燥速度を示すようになる前に、前記水溶性樹脂を架橋させ得る架橋剤を含む溶液を付与して硬化させる方法が提案されている。
前記方法では、従来からの無機微粒子及び水溶性樹脂と架橋剤とを混合して塗布する方法よりも乾燥温度は上げられるものの、製造上、塗工紙の乾燥機として一般的に用いられる、正圧型のフロータードライヤーや片面スリットノズル型のドライヤーを使用すると、ひび割れや光沢ムラなどが生じやすく、生産効率の向上の点では不十分であるという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、既述のインクジェット記録用シートに要求される諸特性を有しながら、ひび割れや光沢ムラがない等の基本性能をも満足するインクジェット記録用シートを、高速に生産効率良く製造することのできる技術は、未だ確立されていないのが現状である。
したがって、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、インク受容性能等のインクジェット記録用シートに要求される諸特性を有し、色材受容層のひび割れや光沢ムラ等の発生を招来することなく生産性(生産効率)の向上が図れ、低コスト化の可能なインクジェット記録用シートの製造方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、架橋剤と媒染剤を含む溶液が塗布される前の塗膜が流動状態にある乾燥過程では、乾燥風を低速かつ高温で供給して乾燥を行うと、ひび割れや光沢ムラ等の発生を起こすことなく、乾燥効率を高め得ることに基づくものである。
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
【0009】
<1> 支持体上に、無機顔料微粒子及び水溶性樹脂を含む塗布液を塗布、乾燥してなる色材受容層を有するインクジェット記録用シートの製造方法において、塗布後の含水率1000〜500%の塗膜に対して、乾燥を前後半に二分し、乾燥前半の乾燥風の膜面風速を10m/sec以下とし、乾燥後半の乾燥風の膜面風速を前記乾燥前半の乾燥風の膜面風速より大きくすると共に、乾燥風温度を30℃を超える温度とし、かつ膜面温度を20℃を超える温度として乾燥を行うことを特徴とするインクジェット記録用シートの製造方法である。
<2> 膜面から20mm以上の距離にノズル先端が位置するスリットノズルを備えるドライヤー、及び負圧型ノズルを備えるフロータードライヤーの少なくとも一方が用いられる前記<1>に記載のインクジェット記録用シートの製造方法である。
【0010】
<3> 支持体上に無機顔料微粒子と水溶性樹脂とを含む塗布液を塗布し、塗布後の乾燥途中であって、減率乾燥速度を示すようになる前の含水率1000〜200%の塗膜に前記水溶性樹脂を架橋させうる架橋剤と媒染剤とを含む溶液を付与する前記<1>又は<2>に記載のインクジェット記録用シートの製造方法である。
<4> 支持体上に無機顔料微粒子と水溶性樹脂とを含む塗布液を塗布し、塗布後の乾燥途中であって、減率乾燥速度を示すようになる前の含水率1000〜200%の塗膜に前記水溶性樹脂を架橋させうる架橋剤と媒染剤とを含む溶液を付与した後、該溶液が付与された前記塗膜を、膜面温度を25〜50℃として乾燥する前記<1>〜<3>のいずれかに記載のインクジェット記録用シートの製造方法である。
<5> 前記乾燥前半の乾燥風温度が30℃以上であって、前記乾燥後半の乾燥風温度が前記乾燥前半の乾燥風温度より低いことを特徴とする前記<1>〜<4>のいずれかに記載のインクジェット記録用シートの製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェット記録用シートの製造方法においては、塗布後の含水率1000〜500%の塗膜の乾燥を、該乾燥を前後半に二分して、乾燥前半の乾燥風の膜面風速を10m/sec以下とし、乾燥後半の乾燥風の膜面風速を前記乾燥前半の乾燥風の膜面風速より大きくすると共に、乾燥風温度を30℃を超える温度とし、かつ膜面温度を20℃を超える温度として行う。
以下、本発明のインクジェット記録用シートの製造方法について詳述する。
【0012】
[インクジェット記録用シートの製造方法]
本発明のインクジェット記録用シートの製造方法は、支持体上に、無機顔料微粒子及び水溶性樹脂を含む塗布液を塗布、乾燥することにより色材受容層を形成し、必要に応じて他の層が形成される。
−色材受容層の形成−
本発明に係る色材受容層は、支持体上に、無機顔料微粒子及び水溶性樹脂を含む塗布液(以下、「色材受容層塗布液」ということがある。)を塗布し、塗布後の乾燥過程において、含水率1000〜500%の状態にある塗膜の乾燥を、該乾燥を前後半に二分して、乾燥前半の乾燥風の膜面風速を10m/sec以下とし、乾燥後半の乾燥風の膜面風速を前記乾燥前半の乾燥風の膜面風速より大きくすると共に、乾燥風温度を30℃を超える温度とし、かつ膜面温度を20℃を超える温度として行う。
【0013】
ここでの含水率とは、色材受容層塗布液が塗布された塗膜中の固形分(質量)に対する水分(質量)の比率(%)をいい、例えば、固形分塗布量20g/m2の時にこれに含まれる水分量が200g/m2とすると、この場合の含水率を1000%とする。
また、前記膜面とは、色材受容層塗布液が塗布されてなる塗膜の表面をいい、前記膜面風速とは、塗膜が形成された支持体(ウェブ)の位置で測定される風速をいう。
【0014】
色材受容層塗布液の塗布後、乾燥が開始されると、支持体上の塗膜は徐々に乾燥され、塗膜の含水率は1000〜500%に達するが、この範囲では塗膜はまだ乾燥初期の流動状態の段階にあり、この状態では、塗膜表面に供給する乾燥風の速度(膜面風速)を10m/sec以下に下げると共に、30℃を超える高温風で乾燥を行う。即ち、少なくとも含水率500%以上の塗膜の乾燥は、上記条件下で行われる。
尚、塗膜含水率が1000%に達するまでの乾燥は、特に制限なく行うことができる。
【0015】
前記膜面風速は10m/secを超えると、塗膜表面が内部よりも早く乾燥され却って乾燥効率を悪化させ、塗膜のひび割れや光沢ムラを生ずるため好ましくない。前記膜面風速(10m/sec以下)の中でも、乾燥効率を確保する点で、2〜5m/secが特に好ましい。また、この時行う乾燥(恒率乾燥)は前後半に二分して行ってもよく、この場合、前半の膜面風速としては、1〜3m/secが、後半の膜面風速としては、3〜5m/secが好ましい。前後半いずれの膜面風速も10m/sec以下である態様が好ましいが、前半の膜面温度のみが10m/sec以下である態様であってもよい。
上記のように、膜面風速を下げる手段としては、後述するように、塗膜膜面とノズル先端との距離を20mm以上に広げたスリットノズルを用いる方法が好ましい。
【0016】
また、前記乾燥風温度が30℃未満の低温乾燥であると、乾燥時間がかかりすぎ生産性に劣る。前記乾燥風温度(30℃以上)の中でも、35〜150℃が好ましく、40〜125℃がより好ましい。
更に、この時行う乾燥(恒率乾燥)は前後半に二分して行うことも望ましく、該前半ではできるだけ高温で乾燥させ、後半は低温で乾燥させるのがより好ましい。このとき、前半の乾燥風温度としては、70〜125℃がより好ましく、後半の乾燥風温度としては、40〜90℃がより好ましい。また、この場合、前後半いずれにおいても乾燥風温度30℃以上とすることが好ましいが、前半のみの乾燥風温度を30℃以上とする態様であってもよい。
【0017】
前記膜面風速及び乾燥風温度を上記範囲として乾燥する場合、更に塗膜の膜面温度が20℃を超える温度となるように行う。該膜面温度が20℃以下である、いわゆる低温乾燥では、乾燥に長時間を要し十分な生産性を得ることができない。また、膜面温度の上限としては、50℃以下であることが望ましい。膜面温度が50℃を超えると、塗膜にひび割れや乾燥ムラ(光沢ムラ;以下、「光沢ムラ」ともいう。)を生ずることがある。上記範囲の中でも、30〜40℃が特に好ましい。
また、上記のように乾燥を前後半に二分して行う場合、前半の膜面温度としては、30〜40℃が好ましく、後半の膜面温度としては、20〜35℃が好ましい。この場合、前後半いずれの膜面温度も20℃を超える態様が好ましいが、前半の膜面温度のみが20℃を超える態様であってもよい。
【0018】
上記のように塗布後の含水率1000〜500%の塗膜に対して行う乾燥は、スリットノズルを備えるドライヤー(図1参照)、及び負圧型ノズルを備えるフロータードライヤー(図2参照)の少なくとも一方を用いて好適に行うことができる。
【0019】
前記スリットノズルを備えるドライヤーとしては、ノズル先端がスリット形状に形成されたドライヤーから適宜選択でき、スリットノズルを、図1に示すように、ノズル1の先端部と塗膜の膜面2との距離Aが20mm以上となる位置に配置して用いることができる。ノズル1は、少なくとも支持体の塗膜が形成されている側に設けられ(片面スリットノズル)、更にこれとは逆側に設けてもよい(両面スリットノズル)。
前記距離Aとしては、乾燥速度を高める観点からは近い方が望ましいが、本発明においては、該距離Aを上記範囲とすることにより、好適に乾燥風の膜面風速を10m/sec以下とすることができる。中でも、膜面とノズル先端との距離Aは30〜50mmが特に好ましい。スリットノズルから供給される乾燥風の向きとしては特に制限はなく、好ましくは塗膜の膜面の法線方向と略平行とする。
また、スリットノズルに代えて、多孔板ノズルを用いた態様も好適である。
【0020】
スリットノズル1は複数配列されることが好ましく、この場合のスリットの間隔B(図1参照)としては、200mm以下が好ましく、50〜200mmが特に好ましい。前記間隔が200mmを超えると、塗膜の長尺方向の熱伝達率の分布を均一にできず、乾燥ムラを十分に防止することができないことがある。
尚、スリットノズル若しくは多孔板ノズルを備えるドライヤーを用いる場合、図1に示すように、塗膜2が設けられた支持体がロール3等により支持されていることが好ましい。
【0021】
ドライヤーの配設位置や、支持体の塗膜が設けられていない側の表面状態によっては、塗膜が形成された支持体(ウェブ)を無接触でハンドリングさせたい場合があり、この場合には、負圧型ノズルを備えるフロータードライヤーが好適である。
前記負圧型ノズルを備えるフロータードライヤーは、例えば図2のように構成されたものであってもよく、塗膜が形成された支持体(ウェブ)4にその搬送方向と平行に張力を付与しつつ、ノズル5a〜5cからウェブ4に沿うように乾燥風を供給することができる。即ち、乾燥風が供給される正圧区域に対し、ノズルとウェブの間に弱い負圧区域が形成され、ウェブをキャリア面から一定の距離に安定させて非接触にて乾燥させることができる。このように構成されたものは、高速の乾燥風が局部的に供給されることがなく、塗膜表面が内部に比し急速に乾燥されることがないため、塗膜の長尺方向の熱伝達率分布が生じ難く、乾燥ムラやひび割れを生ずることなく良好に乾燥を行うことができる。
前記負圧型ノズルを備えるフロータードライヤーとしては、特に制限はなく公知のものから適宜選択して用いることができる。
【0022】
一方、フロータードライヤーのうち、図3−(a)〜(b)に示すような正圧型ノズル6を備えるドライヤーでは、一般にウェブ4に対しその法線方向と略平行に、強い噴流を膜面から5〜15mmの近接した位置からあてるため、これにより熱伝達率の不均な分布、即ち乾燥速度の分布を塗膜の長尺方向に生じて乾燥ムラやひび割れが起こしやすく、乾燥を良好に行うことができないことがある。
【0023】
塗布後の含水率1000〜500%の塗膜に対して行う乾燥は、前後半に二分して行ってもよく、例えば、乾燥前半はスリットノズルや多孔板ノズルを用い、乾燥後半は負圧型ノズルを用いる等、前後半で乾燥形態を変更して行ってもよい。
【0024】
本発明においては、前記色材受容層は、下記態様により最も好適に形成することができる。
即ち、架橋剤と媒染剤とを含む溶液を付与する過程で媒染剤と架橋剤が導入される、WET ON WET法(WOW法)による態様、即ち、支持体上に無機顔料微粒子と水溶性樹脂とを含む塗布液(色材受容層塗布液)を塗布し、塗布後の乾燥途中であって、減率乾燥速度を示すようになる前の含水率1000〜200%の塗膜に、前記水溶性樹脂を架橋させうる架橋剤と媒染剤とを含む溶液(以下、「架橋剤溶液」ということがある。)を付与し、該架橋剤溶液が付与された塗膜を架橋硬化させて得られる態様である。
ここで、前記含水率1000〜200%の塗膜は、塗膜の減率乾燥速度を示さない恒率乾燥途中における、架橋剤溶液が付与される前の塗膜を指し、このうち、含水率が1000〜500%に調整された塗膜に対して、膜面風速を10m/sec以下とし、乾燥風温度を30℃を超える温度とし、膜面温度を20℃を超える温度として乾燥を行うことが好ましい。
【0025】
上記のように、本発明においては、架橋剤と共に媒染剤を同時塗布することにより、色材受容層の耐水性を向上させることができる。即ち、媒染剤を直接色材受容層塗布液に添加しようとすると、該媒染剤はカチオン性であるので、シリカ等の、表面にアニオン電荷を持つ無機顔料微粒子との共存下では凝集を生ずるおそれがあるが、媒染剤を含む溶液と色材受容層塗布液とをそれぞれを独立に調製し、個々に塗布する方法を採用すれば、無機顔料微粒子の凝集を考慮する必要がなく、媒染剤の選択範囲を拡張することができる。
【0026】
前記色材受容層塗布液は、例えば以下のようにして調製できる。
即ち、BET法による比表面積が200m2/g以上の気相法シリカの微粒子を水中に添加して(例えば、10〜20質量%)、高速回転湿式コロイドミル(例えば、クレアミックス(エム・テクニック(株)製))を用いて、例えば10000rpm(好ましくは5000〜20000rpm)の高速回転の条件で20分間(好ましくは10〜30分間)分散させた後、ポリビニルアルコール水溶液(例えば、シリカの1/3程度の質量のPVAとなるように)を加え、更に上記と同じ回転条件で分散を行うことにより調製することができる。得られた塗布液は均一ゾルであり、これを下記塗布方法で支持体上に塗布形成することにより、三次元網目構造を有する多孔質性の色材受容層を形成することができる。
前記色材受容層塗布液には、必要に応じて、界面活性剤、pH調整剤、帯電防止剤等を添加することもできる。
【0027】
色材受容層塗布液の塗布は、例えば、エクストルージョンダイコータ、エアードクターコータ、ブレッドコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、スクイズコータ、リバースロールコータ、バーコータ等の公知の塗布方法により行うことができる。
【0028】
色材受容層塗布液を塗布した後、該塗膜に架橋剤溶液が付与されるが、該架橋剤溶液は、塗布後の乾燥途中であって、減率乾燥速度を示すようになる前の含水率1000〜200%の塗膜に付与されることが好適である。即ち、色材受容層塗布液の塗布後、この塗膜が恒率乾燥速度を示す間に架橋剤及び媒染剤を導入することで好適に製造される。このとき、塗膜の含水率が上記範囲より多いと、光沢ムラが発生したり、ユズ肌状の面状となることがあり、上記範囲より少ないと、塗膜に割れが生ずることがある。この含水率域(1000〜200%)の中でも、500〜300%における場合がより好ましい。
【0029】
ここで、「塗膜が減率乾燥速度を示すようになる前」とは、通常、色材受容層塗布液の塗布直後から数分間を指し、この間においては、塗布された塗膜中の溶剤の含有量が時間に比例して減少する現象である恒率乾燥速度を示す。該恒率乾燥速度を示す時間については、化学工学便覧(p.707〜712、丸善(株)発行、昭和55年10月25日)に記載されている。
【0030】
その塗膜は、上記のように減率乾燥速度を示すようになるまで乾燥されるが、このときの乾燥は、膜面風速を10m/sec以下とし、乾燥風温度を30℃を超える温度とし、膜面温度を20℃を超える温度として乾燥を行う。詳細は、既述の通りである。
【0031】
前記塗膜が減率乾燥速度を示すようになる前に付与する方法としては、▲1▼架橋剤溶液を塗膜上に更に塗布する方法、▲2▼スプレー等の方法により噴霧する方法、▲3▼架橋剤溶液中に、該塗膜が形成された支持体を浸漬する方法、等が挙げられる。
上記方法▲1▼において、架橋剤溶液を塗布する塗布方法としては、例えば、カーテンフローコータ、エクストルージョンダイコータ、エアードクターコーター、ブレッドコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、スクイズコータ、リバースロールコータ、バーコータ等の公知の塗布方法を利用することができる。しかし、エクストリュージョンダイコータ、カーテンフローコータ、バーコータ等のように、既に形成されている塗膜にコータが直接接触しない方法を利用することが好ましい。
色材受容層上に付与する架橋剤溶液の量としては、架橋剤換算で0.01〜10g/m2が一般的であり、0.05〜5g/m2が好ましい。
【0032】
本発明においては、前記架橋剤溶液を付与した後は、該溶液が付与された前記塗膜を、その膜面温度を25〜50℃として乾燥することが好ましい。中でも、30〜40℃が特に好ましい。
架橋剤溶液付与後の乾燥時の膜面温度が、25℃未満であると、必要以上に生産効率が低下することがあり、50℃を超えると、塗膜にひび割れを生ずることがある。尚、塗膜が乾燥した後においては、その表面温度が50℃を超えていてもよい。
【0033】
このとき、乾燥に用いる乾燥機としては、スリットノズルドライヤーやフロータドライヤー等から適宜選択して用いることができ、前記フロータドライヤの場合、正圧型ノズル、負圧型ノズルのいずれであってもよい。具体的には、既述の通りである。
但し、スリットノズルを用いる場合には、塗膜の長尺方向の熱伝達率の分布をできるだけ均一にして乾燥ムラを防ぐ観点から、スリット間隔は200mm以下とするのが好ましく、50〜200mmがより好ましい。
【0034】
また、架橋剤溶液付与後の乾燥は、上記のように膜面温度を25〜50℃の範囲で行うが、同時に乾燥風の膜面風速を10m/sec以上とし、乾燥風温度を40℃を超える温度とすることが好ましい。
前記膜面風速が10m/sec未満であると、乾燥完了までに長時間を要することがあり、中でも、10〜20m/secが好ましい。
前記乾燥風温度が40℃以下であると、乾燥不良となることがあり、中でも、60〜120℃が好ましい。
【0035】
また、塗膜が乾燥した後、更に40〜180℃の温度のもとで加熱し、乾燥、硬化させてもよい。中でも、40〜150℃で1〜20分間加熱することが好ましい。例えば、前記架橋剤溶液中の架橋剤として硼砂や硼酸を使用する場合には、60〜100℃での加熱を5〜20分間行うことが好ましい。
【0036】
支持体上に色材受容層を形成した後、該色材受容層は、例えば、スーパーカレンダ、グロスカレンダ等を用い、加熱加圧下にロールニップ間を通してカレンダー処理を施すことにより、表面平滑性、光沢度、透明性及び塗膜強度を向上させることが可能である。しかしながら、該カレンダー処理は、空隙率を低下させる要因となることがあるため(即ち、インク吸収性が低下することがあるため)、空隙率の低下が少ない条件を設定して行う必要がある。
【0037】
カレンダー処理を行う場合のロール温度としては、30〜150℃が好ましく、40〜100℃がより好ましい。
また、カレンダー処理時のロール間の線圧としては、50〜400kg/cmが好ましく、100〜200kg/cmがより好ましい。
【0038】
前記色材受容層の層厚としては、インクジェット記録の場合では、液滴を全て吸収するだけの吸収容量をもつ必要があるため、層中の空隙率との関連で決定する必要がある。例えば、インク量が8nL/mm2で、空隙率が60%の場合であれば、層厚が約15μm以上の膜が必要となる。
この点を考慮すると、インクジェット記録の場合には、色材受容層の層厚としては、10〜50μmが好ましい。
【0039】
また、色材受容層の細孔径は、メジアン径で0.005〜0.030μmが好ましく、0.01〜0.025μmがより好ましい。
前記空隙率及び細孔メジアン径は、水銀ポロシメーター(ボアサイザー9320−PC2、(株)島津製作所製)を用いて測定することができる。
【0040】
また、色材受容層は、透明性に優れていることが好ましいが、その目安としては、色材受容層を透明フイルム支持体上に形成したときのヘイズ値が、30%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましい。
前記ヘイズ値は、ヘイズメーター(HGM−2DP、スガ試験機(株)製)を用いて測定することができる。
【0041】
上記のようにして色材受容層塗布液が塗布された塗膜(好ましくはWOW法による塗膜)が乾燥されるので、ひび割れや乾燥ムラ等の発生のない、表面均一で強固な三次元網目構造を有する色材受容層を形成することができ、生産性(生産効率)の向上、及び生産コストの低廉化をも達成することができる。しかも、形成された色材受容層は、インク吸収性、色濃度、耐水性、保存性等の既述の諸特性を備え、滲みがなく鮮鋭で高画質の画像を形成することができる。
【0042】
−支持体−
前記支持体としては、プラスチック等の透明材料よりなる透明支持体、紙等の不透明材料よりなる不透明支持体のいずれをも使用できる。色材受容層の透明性を生かす上では、透明支持体又は高光沢性の不透明支持体を用いることが好ましい。
【0043】
前記透明支持体に使用可能な材料としては、透明性で、OHPやバックライトディスプレイで使用される時の輻射熱に耐え得る性質を有する材料が好ましい。該材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル類;ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミド等を挙げることができる。中でも、ポリエステル類が好ましく、ポリエチレンテレフタレートは特に好ましい。
前記透明支持体の厚みとしては、特に制限はないが、取り扱い性の点で、50〜200μmが好ましい。
【0044】
高光沢性の不透明支持体としては、色材受容層の設けられる側の表面が40%以上の光沢度を有するものが好ましい。上記光沢度は、JIS P−8142(紙及び板紙の75度鏡面光沢度試験方法)に記載の方法に従って求められる値である。具体的には、下記支持体が挙げられる。
【0045】
例えば、アート紙、コート紙、キャストコート紙、銀塩写真用支持体等に使用されるバライタ紙等の高光沢性の紙支持体;ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル類、ニトロセルロース,セルロースアセテート,セルロースアセテートブチレート等のセルロースエステル類、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミド等のプラスチックフィルムに白色顔料等を含有させて不透明にした(表面カレンダー処理が施されていてもよい。)高光沢性のフィルム;或いは、前記各種紙支持体、前記透明支持体若しくは白色顔料等を含有する高光沢性のフィルムの表面に、白色顔料を含有若しくは含有しないポリオレフィンの被覆層が設けられた支持体が挙げられる。
更に、白色顔料含有発泡ポリエステルフィルム(例えば、ポリオレフィン微粒子を含有させ、延伸により空隙を形成した発泡PET)も好適に挙げることができる。
【0046】
前記不透明支持体の厚みについても特に制限はないが、取り扱い性の点で、50〜300μmが好ましい。
【0047】
また、前記支持体には、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理等を施したものを使用してもよい。
【0048】
次に、前記紙支持体に用いられる原紙について詳述する。
前記原紙としては、木材パルプを主原料とし、必要に応じて木材パルプに加えてポリプロピレンなどの合成パルプ、あるいはナイロンやポリエステルなどの合成繊維を用いて抄紙される。前記木材パルプとしては、LBKP、LBSP、NBKP、NBSP、LDP、NDP、LUKP、NUKPのいずれも用いることができるが、短繊維分の多いLBKP、NBSP、LBSP、NDP、LDPをより多く用いることが好ましい。
但し、LBSP及び/又はLDPの比率としては、10質量%以上、70質量%以下が好ましい。
【0049】
前記パルプは、不純物の少ない化学パルプ(硫酸塩パルプや亜硫酸パルプ)が好ましく用いられ、漂白処理を行って白色度を向上させたパルプも有用である。
【0050】
原紙中には、高級脂肪酸、アルキルケテンダイマー等のサイズ剤、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタンなどの白色顔料、スターチ、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の紙力増強剤、蛍光増白剤、ポリエチレングリコール類等の水分保持剤、分散剤、4級アンモニウム等の柔軟化剤などを適宜添加することができる。
【0051】
抄紙に使用するパルプの濾水度としては、CSFの規定で200〜500mlが好ましく、また、叩解後の繊維長が、JIS P−8207に規定される24メッシュ残分質量%と42メッシュ算分の質量%との和が30〜70%が好ましい。なお、4メッシュ残分の質量%は20質量%以下であることが好ましい。
【0052】
原紙の坪量としては、30〜250gが好ましく、特に50〜200gが好ましい。原紙の厚さとしては、40〜250μmが好ましい。原紙は、抄紙段階又は抄紙後にカレンダー処理して高平滑性を与えることもできる。原紙密度は0.7〜1.2g/m2(JIS P−8118)が一般的である。
更に、原紙剛度としては、JIS P−8143に規定される条件で20〜200gが好ましい。
【0053】
原紙表面には表面サイズ剤を塗布してもよく、表面サイズ剤としては、前記原紙中添加できるサイズと同様のサイズ剤を使用できる。
原紙のpHは、JIS P−8113で規定された熱水抽出法により測定された場合、5〜9であることが好ましい。
【0054】
原紙表面及び裏面を被覆するポリエチレンは、主として低密度のポリエチレン(LDPE)及び/又は高密度のポリエチレン(HDPE)であるが、他のLLDPEやポリプロピレン等も一部使用することができる。
【0055】
特に、色材受容層を形成する側のポリエチレン層は、写真用印画紙で広く行われているように、ルチル又はアナターゼ型の酸化チタンをポリエチレン中に添加し、不透明度及び白色度を改良したものが好ましい。ここで、酸化チタン含有量としては、ポリエチレンに対して、概ね3〜20質量%が好ましく、4〜13質量%がより好ましい。
【0056】
ポリエチレン被覆紙は、光沢紙として用いることも、また、ポリエチレンを原紙表面上に溶融押し出してコーティングする際に、いわゆる型付け処理を行って通常の写真印画紙で得られるようなマット面や絹目面を形成したものも使用できる。
【0057】
[構成成分]
次に、色材受容層塗布液及び架橋剤溶液を構成する各成分について詳述する。
−無機顔料微粒子−
本発明に係る色材受容層塗布液は、無機顔料微粒子を含有してなり、該塗布液を支持体上に塗布することにより、無機顔料微粒子を含んで多孔質構造化されてなる色材受容層を形成することができる。
【0058】
前記無機顔料微粒子としては、例えば、シリカ微粒子、コロイダルシリカ、二酸化チタン、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、ゼオライト、カオリナイト、ハロイサイト、雲母、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、ベーマイト、擬ベーマイト等を挙げることができる。
【0059】
前記シリカ微粒子は、比表面積が特に大きいので、インクの吸収性、保持の効率が高く、屈折率が低いので、適切な粒子径まで分散を行えば受容層に透明性を付与でき、高い色濃度と良好な発色性が得られる点で好ましい。色材受容層が透明であることは、OHP等透明性が必要とされる用途のみならず、フォト光沢紙等の記録用シートに適用する場合でも、高い色濃度と良好な発色性光沢を得る点で重要である。
【0060】
前記シリカ微粒子は、その製造法により湿式法粒子と乾式法粒子とに大別される。
前記湿式法では、ケイ酸塩の酸分解により活性シリカを生成し、これを適度に重合させ凝集沈降させて含水シリカを得る方法が主流である。一方、乾式法(気相法)は、ハロゲン化珪素の高温気相加水分解による方法(火炎加水分解法)、ケイ砂とコークスとを電気炉中でアークにより加熱還元気化し、これを空気で酸化する方法(アーク法)により無水シリカを得る方法が主流である。
これらの方法で得られる含水シリカ及び無水シリカは、表面のシラノール基の密度、空孔の有無等に相違があり、それぞれ異なった性質を示すが、無水シリカ(無水珪酸)の場合には、特に空隙率が高い三次元構造を形成しやすく特に好ましい。この理由は明らかではないが、含水シリカの場合には、微粒子表面におけるシラノール基の密度が5〜8個/nm2で多く、シリカ微粒子が密に凝集(アグリゲート)し易く、一方、無水シリカの場合には、微粒子表面におけるシラノール基の密度が2〜3個/nm2であり少ないことから疎な軟凝集(フロキュレート)となり、その結果、空隙率が高い構造になるものと推定される。
従って、本発明においては、前記気相法により得られるシリカ微粒子(微粒子表面におけるシラノール基の密度が2〜3個/nm2であるシリカ)を用いることが好ましい。
【0061】
したがって、前記シリカ微粒子を用いると、その表面のシラノール基による水素結合により粒子同士が付着しやすいため、特に平均一次粒子径が30nm以下の場合に空隙率の大きい多孔質構造を形成することができ、インク吸収特性を効果的に向上させることができる。
【0062】
更に、多孔質化が容易でインク吸収性に優れた色材受容層を形成し得る点から、BET法による比表面積が200m2/g以上の気相法シリカ(以下、単に「気相法シリカ」ということがある。)が好ましい。
前記BET法とは、「日本アエロジル(株)技術資料No.10」の2,2項等に記載の、一次粒子の平均径を測定するための方法をいう。本発明における気相法シリカとしては、BET法を用いて算出した比表面積が200m2/g以上のものが好ましく、220m2/g以上のものがより好ましく、更には300m2/g以上のものが特に好ましい。
尚、前記無機顔料微粒子の平均一次粒子径としては、30nm以下が好ましく、10nm以下が好ましく、3〜10nmがより好ましい。
【0063】
透明性の観点から、シリカ微粒子に組合わせる樹脂の種類が重要となり、無水シリカを用いる場合には、前記水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール(PVA)が好ましく、中でも、鹸化度70〜99%のPVAがより好ましく、鹸化度70〜90%のPVAが最も好ましい。
【0064】
前記PVAは、その構造単位に水酸基を有するが、この水酸基とシリカ微粒子表面のシラノール基が水素結合を形成して、シリカ微粒子の二次粒子を鎖単位とする三次元網目構造を形成しやすくする。該三次元網目構造の形成により、空隙率の高い多孔質構造の色材受容層を形成しうると考えられる。
このようにして得た多孔質の色材受容層は、インクジェット記録において、毛細管現象によって急速にインクを吸収し、インク滲みのない真円性の良好なドットを形成することができる。
【0065】
無機顔料微粒子(好ましくはシリカ微粒子;i)と水溶性樹脂(p)との含有比〔PB比(i:p)、水溶性樹脂1質量部に対する無機顔料微粒子の質量〕は、色材受容層の膜構造にも大きな影響を与える。即ち、PB比が大きくなると、空隙率、細孔容積、表面積(単位質量当り)が大きくなる。
具体的には、前記PB比(i:p)としては、1.5:1〜10:1が好ましい。前記PB比が10:1を超える、即ち、PB比が大きくなりすぎると、膜強度が低下し、乾燥時にひび割れを生じやすくなることがあり、1.5:1未満、即ちPB比が小さすぎると、空隙が樹脂により塞がれ易くなる結果、空隙率が減少してインク吸収性が低下することがある。
【0066】
インクジェットプリンタの搬送系を通過する場合、記録用シートに応力が加わることがあるので、色材受容層には十分な膜強度を有していることが必要である。更にシート状に裁断加工する場合、色材受容層の割れ、剥がれ等を防止する上でも色材受容層には十分な膜強度を有していることが必要である。
この場合、前記PB比としては5:1以下が好ましく、インクジェットプリンタで高速インク吸収性をも確保する観点からは、2:1以上であることが好ましい。
例えば、平均一次粒子径が30nm以下の無水シリカ微粒子と水溶性樹脂とをPB比2:1〜5:1で水溶液中に完全に分散した塗布液を支持体上に塗布し、該塗膜を乾燥した場合、シリカ微粒子の二次粒子を鎖単位とする三次元網目構造が形成され、平均細孔径が30nm以下、空隙率が50%以上、細孔比容積0.5ml/g以上、比表面積が100m2/g以上の、透光性の多孔質膜を容易に形成することができる。
【0067】
−水溶性樹脂−
前記水溶性樹脂としては、例えば、親水性構造単位としてヒドロキシル基を有する樹脂である、ポリビニルアルコール(PVA)、カチオン変性ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、セルロース系樹脂〔メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等〕、キチン類、キトサン類、デンプン;エーテル結合を有する樹脂であるポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルエーテル(PVE);アミド基又はアミド結合を有する樹脂であるポリアクリルアミド(PAAM)、ポリビニルピロリドン(PVP)等が挙げられる。
また、解離性基としてカルボキシル基を有する、ポリアクリル酸塩、マレイン酸樹脂、アルギン酸塩、ゼラチン類を挙げることができる。
上記の中でも、特にポリビニルアルコール類が好ましい。
【0068】
前記水溶性樹脂の重合度としては、1800以上が好ましく、中でも、2000〜4000がより好ましい。
前記重合度が、1800未満であると、色材受容層塗布液の粘度が低くなりすぎて多孔質化し難くなり、十分なインク吸収性が得られなくなることがある。
【0069】
前記水溶性樹脂の含有量としては、色材受容層の全固形分質量に対して、9〜40質量%が好ましく、16〜33質量%がより好ましい。
前記含有量が、9質量%未満であると、膜強度が低下し、乾燥時にひび割れを生じやすくなることがあり、40質量%を超えると、空隙が樹脂により塞がれ易くなる結果、空隙率が減少してインク吸収性が低下することがある。
【0070】
色材受容層を主として構成する、前記無機顔料微粒子と水溶性樹脂とは、それぞれ単一素材でもよいし、複数の素材の混合系であってもよい。
【0071】
−架橋剤−
本発明のインクジェット記録用シートの色材受容層は、無機顔料微粒子及び水溶性樹脂を含む塗膜(多孔質層)に、更に架橋剤、及び好ましくは媒染剤を含む溶液(架橋剤溶液)が付与され、該架橋剤により前記水溶性樹脂が架橋反応により硬化されてなることが好ましい。
【0072】
前記架橋剤溶液の付与は、上記多孔質性の色材受容層を形成する塗布液(色材受容層塗布液)を塗布して形成された塗膜が減率乾燥速度を示すようになる前に行われる。この操作により、塗膜が乾燥する間に発生するひび割れの発生を効果的に防止することができる。即ち、上記塗布液が塗布されたと同時に、あるいは塗膜が減率乾燥速度を示すようになる前に架橋剤溶液が塗膜内に浸透し、塗膜内の水溶性樹脂と速やかに反応し、水溶性樹脂をゲル化(硬化)させることにより、塗膜の膜強度を即時に大幅に向上させる。
【0073】
前記水溶性樹脂を架橋しうる架橋剤としては、色材受容層に用いられる水溶性樹脂との関係で好適な物を適宜選択すればよいが、中でも、架橋反応が迅速である点から、硼素化合物が好ましく、例えば、硼砂、硼酸、硼酸塩(例えば、オルト硼酸塩、InBO3、ScBO3、YBO3、LaBO3、Mg3(BO3)2 、Co3(BO3)2、二硼酸塩(例えば、Mg225、Co225)、メタ硼酸塩(例えば、LiBO2、Ca(BO2)2、NaBO2、KBO2)、四硼酸塩(例えば、Na247・10H2O)、五硼酸塩(例えば、KB58・4H2O、Ca2611・7H2O、CsB55)、グリオキザール、メラミン・ホルムアルデヒド(例えば、メチロールメラミン、アルキル化メチロールメラミン)、メチロール尿素、レゾール樹脂、ポリイソシアネート、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
中でも、速やかに架橋反応を起こす点で、硼砂、硼酸、硼酸塩が好ましく、硼酸塩がより好ましく、水溶性樹脂としてポリビニルアルコールと組合わせて使用することが特に好ましい。
【0074】
前記水溶性樹脂としてゼラチンを用いる場合には、ゼラチンの硬膜剤として知られている、下記化合物を架橋剤として用いることができる。例えば、ホルムアルデヒド、グリオキザール、グルタールアルデヒド等のアルデヒド系化合物;ジアセチル、シクロペンタンジオン等のケトン系化合物;ビス(2−クロロエチル尿素)−2−ヒドロキシ−4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジクロロ−6−S−トリアジン・ナトリウム塩等の活性ハロゲン化合物;ジビニルスルホン酸、1,3−ビニルスルホニル−2−プロパノール、N,N’−エチレンビス(ビニルスルホニルアセタミド)、1,3,5−トリアクリロイル−ヘキサヒドロ−S−トリアジン等の活性ビニル化合物;ジメチロ−ル尿素、メチロールジメチルヒダントイン等のN−メチロール化合物;
【0075】
1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート系化合物;米国特許明細書第3017280号、同第2983611号に記載のアジリジン系化合物;米国特許明細書第3100704号に記載のカルボキシイミド系化合物;グリセロールトリグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物;1,6−ヘキサメチレン−N,N’−ビスエチレン尿素等のエチレンイミノ系化合物;ムコクロル酸、ムコフェノキシクロル酸等のハロゲン化カルボキシアルデヒド系化合物;2,3−ジヒドロキシジオキサン等のジオキサン系化合物;クロム明ばん、カリ明ばん、硫酸ジルコニウム、酢酸クロム等である。
尚、前記架橋剤は、一種単独でも、2種以上を組合わせてもよい。
【0076】
前記架橋剤溶液は、架橋剤を水及び/又は有機溶剤に溶解して調製される。
架橋剤溶液中の架橋剤の濃度としては、架橋剤溶液の質量に対して、0.05〜10質量%が好ましく、0.1〜7質量%が特に好ましい。
架橋剤溶液を構成する溶媒としては、一般に水が使用され、該水と混和性の有機溶媒を含む水系混合溶媒であってもよい。
前記有機溶剤としては、架橋剤が溶解するものであれば任意に使用することができ、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、グリセリン等のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル;トルエン等の芳香族溶剤;テトラヒドロフラン等のエーテル、及びジクロロメタン等のハロゲン化炭素系溶剤等を挙げることができる。
【0077】
−媒染剤−
本発明においては、形成画像のインク滲みの防止、耐水性、耐経時ニジミの更なる向上を図る観点で、色材受容層に媒染剤が含有される。
前記媒染剤はカチオン性のポリマー(カチオン性媒染剤)であり、色材受容層中に存在させることにより、アニオン性染料を色材として有する液状インクとの間で相互作用し色材を安定化し、解像度、耐水性、経時ニジミを向上させることができる。
【0078】
しかし、これを直接色材受容層を形成するための塗布液に添加すると、シリカ等の、アニオン電荷を有する無機顔料微粒子との間で凝集を生ずる懸念を生ずる場合があるが、独立の別の溶液として調製し塗布する方法を利用すれば、無機顔料微粒子の凝集を懸念する必要はない。よって、本発明においては、架橋剤溶液に含有して用いることが好ましい。
【0079】
前記カチオン性媒染剤としては、カチオン性基として、第1級〜第3級アミノ基、又は第4級アンモニウム塩基を有するポリマー媒染剤が好適に用いられるが、カチオン性の非ポリマー媒染剤も使用することができる。
前記ポリマー媒染剤としては、第1級〜第3級アミノ基及びその塩、又は第4級アンモニウム塩基を有する単量体(媒染モノマー)の単独重合体や、該媒染モノマーと他のモノマー(以下、「非媒染ポリマー」という。)との共重合体又は縮重合体として得られるものが好ましい。また、これらのポリマー媒染剤は、水溶性ポリマー、又は水分散性のラテックス粒子のいずれの形態でも使用できる。
【0080】
前記単量体(媒染モノマー)としては、例えば、トリメチル−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、トリメチル−m−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチル−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、トリエチル−m−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−エチル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−n−プロピル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−n−オクチル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−ベンジル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−ベンジル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−(4−メチル)ベンジル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−フェニル−N−p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド、
【0081】
トリメチル−p−ビニルベンジルアンモニウムブロマイド、トリメチル−m−ビニルベンジルアンモニウムブロマイド、トリメチル−p−ビニルベンジルアンモニウムスルホネート、トリメチル−m−ビニルベンジルアンモニウムスルホネート、トリメチル−p−ビニルベンジルアンモニウムアセテート、トリメチル−m−ビニルベンジルアンモニウムアセテート、N,N,N−トリエチル−N−2−(4−ビニルフェニル)エチルアンモニウムクロライド、N,N,N−トリエチル−N−2−(3−ビニルフェニル)エチルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−2−(4−ビニルフェニル)エチルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−メチル−N−2−(4−ビニルフェニル)エチルアンモニウムアセテート、
【0082】
N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドのメチルクロライド、エチルクロライド、メチルブロマイド、エチルブロマイド、メチルアイオダイド若しくはエチルアイオダイドによる4級化物、又はそれらのアニオンを置換したスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、酢酸塩若しくはアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。
【0083】
具体的には、例えば、トリメチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、トリエチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−2−(アクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、トリエチル−2−(アクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−3−(メタクリロイルオキシ)プロピルアンモニウムクロライド、トリエチル−3−(メタクリロイルオキシ)プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−2−(メタクリロイルアミノ)エチルアンモニウムクロライド、トリエチル−2−(メタクリロイルアミノ)エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−2−(アクリロイルアミノ)エチルアンモニウムクロライド、トリエチル−2−(アクリロイルアミノ)エチルアンモニウムクロライド、トリメチル−3−(メタクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、トリエチル−3−(メタクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、トリエチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、
【0084】
N,N−ジメチル−N−エチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、N,N−ジエチル−N−メチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチル−N−エチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムクロライド、トリメチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムブロマイド、トリメチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムブロマイド、トリメチル−2−(メタクリロイルオキシ)エチルアンモニウムスルホネート、トリメチル−3−(アクリロイルアミノ)プロピルアンモニウムアセテート等を挙げることができる。
その他、共重合可能なモノマーとして、N―ビニルイミダゾール、N―ビニル−2−メチルイミダゾール等も挙げられる。
【0085】
前記非媒染ポリマーとは、第1級〜第3級アミノ基及びその塩、又は第4級アンモニウム塩基等の塩基性あるいはカチオン性部分を含まず、インクジェットインク中の染料と相互作用を示さない、あるいは相互作用が実質的に小さいモノマーをいう。
前記非媒染モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸アリールエステル;(メタ)アクリル酸ベンジル等のアラルキルエステル;スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類;酢酸アリル等のアリルエステル類;塩化ビニリデン、塩化ビニル等のハロゲン含有単量体;(メタ)アクリロニトリル等のシアン化ビニル;エチレン、プロピレン等のオレフィン類、等が挙げられる。
【0086】
前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル部位の炭素数が1〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。中でも、メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、ヒドロキシエチルメタアクリレートが好ましい。
前記非媒染モノマーも、一種単独で、又は二種以上組合せて使用できる。
【0087】
更に、ポリマー媒染剤として、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリメタクリロイルオキシエチル−β−ヒドロキシエチルジメチルアンモニウムクロライド、ポリエチレニミン、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアミド−ポリアミン樹脂、カチオン化でんぷん、ジシアンジアミドホルマリン縮合物、ジメチル−2−ヒドロキシプロピルアンモニウム塩重合物、ポリアミジン、ポリビニルアミン等も好ましいものとして挙げることができる。
【0088】
前記ポリマー媒染剤の分子量としては、1000〜200000が好ましく、3000〜40000がより好ましい。
前記分子量が、1000未満であると、耐水性が不十分となる傾向にあり、200000を超えると、粘度が高くなりすぎてハンドリング適正が低下することがある。
【0089】
前記カチオン性の非ポリマー媒染剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化マグネシウム等の水溶性金属塩が好ましい。
【0090】
上記の中でも、インク保持性に優れ、経時ニジミがなく高解像度の画像を形成し、長期間保持することができる観点から、分子量3000〜40000のポリアリルアミンが特に好ましい。
【0091】
−他の成分−
色材受容層は、必要に応じて下記成分を含んでいてもよい。
色材の劣化を抑制する目的で、各種の紫外線吸収剤、酸化防止剤、一重項酸素クエンチャー等を含んでいてもよい。
前記紫外線吸収剤としては、桂皮酸誘導体、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾリルフェノール誘導体等が挙げられる。例えば、α−シアノ−フェニル桂皮酸ブチル、o−ベンゾトリアゾールフェノール、o−ベンゾトリアゾール−p−クロロフェノール、o−ベンゾトリアゾール−2,4−ジ−t−ブチルフェノール、o−ベンゾトリアゾール−2,4−ジ−t−オクチルフェノール等が挙げられる。ヒンダートフェノール化合物も紫外線吸収剤として使用でき、具体的には少なくとも2位又は6位のうち1ヵ所以上が分岐アルキル基で置換されたフェノール誘導体が好ましい。
【0092】
また、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキザリックアシッドアニリド系紫外線吸収剤等も使用できる。例えば、特開昭47−10537号、同58−111942号、同58−212844号、同59−19945号、同59−46646号、同59−109055号、同63−53544号、特公昭36−10466号、同42−26187号、同48−30492号、同48−31255号、同48−41572号、同48−54965号、同50−10726号、米国特許第2,719,086号、同3,707,375号、同3,754,919号、同4,220,711号等に記載されている。
【0093】
蛍光増白剤も紫外線吸収剤として使用でき、例えば、クマリン系蛍光増白剤等が挙げられる。具体的には、特公昭45−4699号、同54−5324号等に記載されている。
【0094】
前記酸化防止剤としては、ヨーロッパ公開特許第223739号公報、同309401号公報、同309402号公報、同310551号公報、同第310552号公報、同第459416号公報、ドイツ公開特許第3435443号公報、特開昭54−48535号公報、同60−107384号公報、同60−107383号公報、同60−125470号公報、同60−125471号公報、同60−125472号公報、同60−287485号公報、同60−287486号公報、同60−287487号公報、同60−287488号公報、同61−160287号公報、同61−185483号公報、同61−211079号公報、同62−146678号公報、同62−146680号公報、同62−146679号公報、同62−282885号公報、同62−262047号公報、同63−051174号公報、同63−89877号公報、同63−88380号公報、同66−88381号公報、同63−113536号公報、
【0095】
同63−163351号公報、同63−203372号公報、同63−224989号公報、同63−251282号公報、同63−267594号公報、同63−182484号公報、特開平1−239282号公報、特開平2−262654号公報、同2−71262号公報、同3−121449号公報、同4−291685号公報、同4−291684号公報、同5−61166号公報、同5−119449号公報、同5−188687号公報、同5−188686号公報、同5−110490号公報、同5−1108437号公報、同5−170361号公報、特公昭48−43295号公報、同48−33212号公報、米国特許第4814262号、同第4980275号公報等に記載のものが挙げられる。
【0096】
具体的には、6−エトキシ−1−フェニル−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、6−エトキシ−1−オクチル−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、6−エトキシ−1−フェニル−2,2,4−トリメチル−1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、6−エトキシ−1−オクチル−2,2,4−トリメチル−1,2,3,4,−テトラヒドロキノリン、シクロヘキサン酸ニッケル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサン、2−メチル−4−メトキシ−ジフェニルアミン、1−メチル−2−フェニルインドール等が挙げられる。
【0097】
前記耐光性向上剤は、単独でも2種以上を併用してもよい。この耐光性向上剤は、水溶性化、分散、エマルジョン化してもよく、マイクロカプセル中に含ませることもできる。
前記耐光性向上剤の添加量としては、色材受容層塗布液の0.01〜10質量%が好ましい。
【0098】
また、無機顔料微粒子の分散性を高める目的で、各種無機塩類、pH調整剤として酸やアルカリ等を含んでいてもよい。
更に、塗布適性や表面品質を高める目的で各種の界面活性剤を、表面の摩擦帯電や剥離帯電を抑制する目的で、イオン導電性を持つ界面活性剤や電子導電性を持つ金属酸化物微粒子を、表面の摩擦特性を低減する目的で各種のマット剤を含んでいてもよい。
【0099】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、実施例中の「部」及び「%」は、全て「質量部」及び「質量%」を表す。
【0100】
−支持体の作製−
LBKP100部からなる木材パルプをダブルディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス300mlまで叩解し、エポキシ化ベヘン酸アミド0.5部、アニオンポリアクリルアミド1.0部、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン0.1部、カチオンポリアクリルアミド0.5部を、いずれもパルプに対する絶乾重量比で添加し、長網抄紙機により秤量し170g/m2の原紙を抄造した。
【0101】
上記原紙の表面サイズを調整するため、ポリビニルアルコール4%水溶液に蛍光増白剤(Whitex BB,住友化学工業(株)製)を0.04%添加し、これを絶乾重量換算で0.5g/m2となるように上記原紙に含浸させ、乾燥した後、さらにキャレンダー処理を施して密度1.05に調整された基紙を得た。
【0102】
得られた基紙のワイヤー面(裏面)側にコロナ放電処理を行った後、溶融押出機を用いて高密度ポリエチレンを厚さ19μmとなるようにコーティングし、マット面からなる樹脂層を形成した(以下、樹脂層面を「裏面」と称する。)。この裏面側の樹脂層にさらにコロナ放電処理を施し、その後、帯電防止剤として、酸化アルミニウム(アルミナゾル100、日産化学工業(株)製)と二酸化ケイ素(スノーテックスO、日産化学工業(株)製)とを1:2の比(質量比)で水に分散した分散液を、乾燥重量が0.2g/m2となるように塗布した。
【0103】
更に、樹脂層の設けられていない側のフェルト面(表面)側にコロナ放電処理を施した後、アナターゼ型二酸化チタン10%、微量の群青、及び蛍光増白剤0.01%(対ポリエチレン)を含有する、MFR(メルトフローレート)3.8の低密度ポリエチレンを、溶融押出機を用いて、厚み29μmとなるように溶融押し出しし、高光沢な熱可塑性樹脂層を基紙の表面側に形成し(以下、この高光沢面を「オモテ面」と称する。)、支持体とした。
【0104】
(実施例1)
−色材受容層塗布液の調製−
下記組成中の(1)気相法シリカ微粒子、(2)イオン交換水を混合し、高速回転式コロイドミル(クレアミックス、エム・テクニック(株)製)を用いて、回転数10000rpmで20分間分散させた後、下記(3)ポリオキシエチレンラウリルエーテル、(4)アンモニア水、(5)ポリビニルアルコール9%水溶液、及び(6)ジエチレングリコールモノブチルエーテルを加え、更に上記と同条件で分散して、色材受容層塗布液Aを調製した。
尚、シリカ微粒子と水溶性樹脂との質量比(PB比/(1):(5))は、3.5:1であり、色材受容層用塗布液AのpHは9.5(アルカリ性)であった。
【0105】
〔色材受容層塗布液Aの組成〕
(1)気相法シリカ微粒子(無機顔料微粒子) … 9.9部
(平均一次粒子径7nm;アエロジル300、日本アエロジル(株)製)
(2)イオン交換水 …72.6部
(3)ポリオキシエチレンラウリルエーテル(界面活性剤) … 7.2部
(エマルゲン109P(10%)、花王(株)製、HLB値13.6)
(4)17g/lアンモニア水溶液(pH調整剤) … 5.3部
(5)ポリビニルアルコール9%水溶液(水溶性樹脂) …31.4部
(PVA−420、(株)クラレ製、鹸化度81.8%、重合度2000)
(6)ジエチレングリコールモノブチルエーテル … 0.6部
【0106】
−インクジェット記録用シートの作製−
前記支持体のオモテ面にコロナ放電処理を行った後、上記より得た色材受容層塗布液A(固形分濃度10%)を、該オモテ面にスライドビード塗布法で塗布量が200ml/m2となるように塗布した(塗布工程)。その後、塗布後の支持体を、図1に示すように、支持体の塗布された側(即ち膜面2側)に、ノズル間隔(図1中の間隔B)200mm、ノズル先端と膜面2との距離A50mm(前半)/10mm(後半)として複数のスリットノズル1を配列し、該支持体の塗膜を有しない側にローラ3が適宜配設された乾燥ゾーンに下記表1中の乾燥条件A(前/後半各30秒)に設定して通し、塗布形成された塗膜の含水率が500%になるように乾燥させた。この期間、塗膜は恒率乾燥速度を示した(恒率乾燥工程)。
その後、下記組成の架橋剤溶液Aを、ナイフコーターを用いて塗布量20g/m2となるように前記塗膜の表面に塗工し、更に80℃の熱風で40秒間乾燥させた(乾燥工程)。
以上より、乾燥膜厚20μmの色材受容層が設けられた、本発明のインクジェット記録用シート(1)を得た。
【0107】
〔架橋剤溶液Aの組成〕
・硼酸(6%;架橋剤) …25部
・PAS−F5000(20%)水溶液 … 7.15部
(媒染剤;日東紡(株)製)
・イオン交換水 …68.98部
・塩化アンモニウム(表面pH調整剤) … 0.2部
・アンモニア水溶液(25%;pH調整剤) … 1.67部
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル(界面活性剤) … 2部
(エマルゲン109P(10%)、花王(株)製、HLB値13.6)
【0108】
(実施例2〜
実施例1において、塗布工程後、架橋剤溶液Aの塗布前の乾燥における乾燥条件Aを、それぞれ表1中の乾燥条件B〜Fに代えたこと以外、実施例1と同様にして、本発明のインクジェット記録用シート()〜()を得た。尚、実施例3〜では、スリットノズルを備える乾燥ゾーンに代えて、図2と同様に構成された負圧型ノズルフロータを備える乾燥ゾーンとした。
【0109】
(比較例1〜6)
実施例1において、塗布工程後、架橋剤溶液Aの塗布前の乾燥における乾燥条件Aを、それぞれ表1中の乾燥条件G〜Lに代えたこと以外、実施例1と同様にして、比較のインクジェット記録用シート(7)〜(12)を得た。尚、比較例3〜6では、スリットノズルを備える乾燥ゾーンに代えて、図2と同様に構成された負圧型ノズルフロータを備える乾燥ゾーンとした。
【0110】
(評価)
上記より得た本発明のインクジェット記録用シート(1)及び(3)〜(5)、及び比較のインクジェット記録用シート(7)〜(12)のそれぞれについて、下記評価を行った。評価結果は下記表1に示す。
−1.ひび割れ−
各インクジェット記録用シートの色材受容層の面状を目視で観察し、その表面でのひび割れの有無、及びその大きさを下記基準に従い評価した。
〔基準〕
AA: ひび割れは全く認められず、良好であった。
BB: 長さ1〜2mm程度のひび割れが認められた。
CC: 長さ3mm以上のひび割れが顕著に認められた。
【0111】
−▲2▼光沢性(乾燥ムラ)−
各インクジェット記録用シートの色材受容層の面状を目視で観察し、その表面での光沢ムラの有無を下記基準に従い評価した。
〔基準〕
○: 光沢ムラは全く認められず、良好であった。
△: 色材受容層の端部に僅かに光沢ムラが認められた。
×: 光沢ムラが顕著に認められた。
【0112】
【表1】

Figure 0004041664
【0113】
上記表1の結果から、含水率500%の塗膜に対する乾燥を、乾燥風の膜面風速、乾燥風温度及び膜面温度を本発明に規定する条件で行った実施例1〜6では、高速生産が行え、しかも得られたインクジェット記録用シート(1)及び(3)〜(5)は色材受容層のひび割れや光沢ムラ等の発生を伴うこともなかった。即ち、生産性の向上が図れ、安価で品質の良好なインクジェット記録用シートを製造することができた。また、負圧型ノズルを用いた場合(実施例3〜)が乾燥ムラの点でより良好であった。
一方、本発明に規定する乾燥条件とせずに得たインクジェット記録用シート(7)〜(12)では、ひび割れ及び光沢ムラを生じてしまい、生産性の向上を達成することはできなかった。
【0114】
(参考例1〜6)
−色材受容層用塗布液Bの調製−
下記組成中の下記(1)〜(3)を混合し、高速回転式コロイドミル(クレアミックス、エム・テクニック(株)製)を用いて、回転数10000rpmで20分間分散させた後、下記(4)〜(8)を含む溶液を加え、更に回転数10000rpmで20分間再分散して、色材受容層塗布液Bを調製した。
シリカ微粒子と水溶性樹脂との質量比(PB比/(1):(4))は、4.5:1であり、色材受容層塗布液BのpHは3.5(酸性)であった。
【0115】
〔色材受容層塗布液Bの組成〕
(1)気相法シリカ微粒子(無機顔料微粒子) …10.0部
(平均一次粒子径7nm;レオロシールQS30、(株)トクヤマ製)
(2)イオン交換水 …51.7部
(3)PAS−M−1(分散剤;日東紡(株)製) … 0.83部
(4)ポリビニルアルコール8%水溶液(水溶性樹脂) …27.8部
(PVA124、(株)クラレ製、鹸化度98.5%、重合度2400)
(5)ジエチレングリコールモノブチルエーテル … 0.72部
(6)ポリオキシエチレンラウリルエーテル(界面活性剤) … 1.2部
(エマルゲン109P(10%)、花王(株)製、HLB値13.6)
(7)イオン交換水 …30.74部
(8)ホウ酸 … 0.09部
【0116】
−インクジェット記録用シートの作製−
上記作製した支持体のオモテ面にコロナ放電処理を行った後、上記より得た色材受容層塗布液B(固形分濃度10%)を、該オモテ面にスライドビード塗布法で塗布量が200ml/m2となるように塗布し(塗布工程)、塗布された塗膜の含水率が500%になるまで熱風乾燥機にて60℃(風速3〜8m/sec)の熱風で乾燥させた。この期間、塗膜は恒率乾燥速度を示した(恒率乾燥工程)。
その後、下記組成の架橋剤溶液Bを、ナイフコーターを用いて塗布量20g/m2となるように前記塗膜の表面に塗工し、下記表2に示す乾燥条件にしたがって、更に40〜140℃の熱風で40秒間乾燥させた(乾燥工程)。
以上より、乾燥膜厚20μmの色材受容層が設けられたインクジェット記録用シート(a)〜(f)を得た。
【0117】
〔架橋剤溶液Bの組成〕
・硼酸(6%;架橋剤) …25部
・PAA−10C(10%)水溶液 …20部
(媒染剤;日東紡(株)製)
・イオン交換水 …52.8部
・塩化アンモニウム(表面pH調整剤) … 0.2部
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル(界面活性剤) … 2部
(エマルゲン109P(10%)、花王(株)製、HLB値13.6)
【0118】
上記より得たインクジェット記録用シート(a)〜(f)の各々について、前記実施例と同様の評価を行った。評価結果は下記表2に示す。
【0119】
【表2】
Figure 0004041664
【0120】
上記表2の結果から、架橋剤溶液付与後、塗膜の膜面温度を30〜45℃として乾燥を行って得たインクジェット記録用シート(b)〜(e)では、ひび割れ及び乾燥ムラの発生がなく良好な面状が得られた。一方、膜面温度45℃を超える場合(参考例1)では膜面にひび割れが生じ、25℃未満の場合(参考例6)では乾燥を完了し得なかった。
【0121】
【発明の効果】
本発明によれば、インク受容性能等のインクジェット記録用シートに要求される諸特性を有し、色材受容層のひび割れや光沢ムラ等の発生を招来することなく生産性(生産効率)の向上が図れ、低コスト化の可能なインクジェット記録用シートの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 スリットノズルを備えるドライヤーの構成例を示す概略図である。
【図2】 負圧型ノズルを備えるフロータードライヤーの構成例を示す概略図である。
【図3】 (a)は正圧型ノズルをウェブの両側に配置したフロータードライヤーの構成例を、(b)は正圧型ノズルをウェブの片側に配置したフロータードライヤーの構成例を示す図である。
【符号の説明】
1…スリットノズル
2…支持体上の塗膜面
3…ローラ
4…塗膜が設けられた支持体(ウェブ)
5a,5b,5c…ノズル
6…正圧型ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording sheet which is a recording material suitable for ink jet recording using a liquid ink such as a water-based ink or an oil-based ink, or a solid ink which is solid at room temperature and is melt-liquefied and used for printing. It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Inkjet recording methods are widely used in offices and so-called home use because they can be recorded on various types of recording materials, the hardware (device) is relatively inexpensive, compact, and quiet. It has been used.
Recently, with the development of inkjet printers (hardware), higher resolution has been achieved, and there is a situation where higher-quality image output is required.
[0003]
The characteristics required for a recording sheet for ink jet recording are generally (1) high ink absorption speed, (2) no ink dot bleeding, (3) good graininess, (4) High color density (color developability), (5) High chroma (no dullness), (6) Light resistance and water resistance of the printed area, (7) Whiteness of the unprinted area (9) In addition to ink receiving performance such as (8) good storage stability of the recording sheet (long-term storage and no yellowing coloration), (9) good deformation resistance and good dimensional stability (Curl must be sufficiently small), (10) Good hard runability, and (11) Photo glossy paper used for the purpose of obtaining so-called photographic-like high-quality recorded matter includes glossiness, Surface smoothness, photographic paper-like texture similar to silver halide photography It is necessary to satisfy all of these requirements.
However, as a basic performance, it is important that the colorant-receiving layer does not crack, and even a recording sheet that satisfies the above-mentioned characteristics deteriorates quality due to the occurrence of cracks, leading to a reduction in commercial value. Further, when drying unevenness occurs during drying, appearance such as glossiness is also impaired.
[0004]
In recent years, there has been a tendency for the demand for recording sheets for ink jets to increase, and various techniques have been studied and proposed for producing recording sheets that satisfy the above-mentioned characteristics and have basic performance with high production efficiency and low cost. Yes.
In the ink jet recording sheet, the colorant receiving layer formed on the support is formed from inorganic fine particles and a water-soluble resin so as to have a high porosity. Small and high content. Therefore, as shown in JP-A-11-115308, JP-A-2001-10207, etc., when a coating liquid containing a material for forming such a colorant receiving layer is applied, It is known that cracks occur during the drying of the membrane.
In addition, it has been found that cracks in the colorant-receiving layer are likely to occur when it is dried at a relatively high temperature in order to shorten the drying time after application, in particular. Moreover, when drying is not performed uniformly, drying unevenness (gloss unevenness) also occurs.
[0005]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-10207, a method of drying the coating film with a film surface temperature of 30 ° C. or lower during the drying process in which the moisture content of the applied coating is 200 to 30%, the moisture content of the coating is During drying at 1000 to 500%, the film surface temperature is 20 ° C. or less and the film surface wind speed is 30 m / sec or less, and the film surface temperature is 1000 to 500% during drying. And a method of using a slit nozzle in a drying apparatus is disclosed. However, these are all methods of drying with low-temperature air over a long period of time, and although a good surface shape can be obtained, it is difficult to improve productivity because the production speed is low and it is difficult to increase productivity. A problem arises in that the production cost increases.
[0006]
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-115308, as a method for making it difficult for cracks to occur during coating and drying, a coating solution containing inorganic fine particles and a water-soluble resin is coated on a support, and simultaneously with the coating or coating. There has been proposed a method of applying and curing a solution containing a cross-linking agent capable of cross-linking the water-soluble resin before the applied coating film exhibits a reduced rate of drying.
In the above method, although the drying temperature is higher than that of the conventional method of mixing and applying inorganic fine particles and water-soluble resin and a crosslinking agent, it is generally used as a dryer for coated paper in production. When a pressure type floater dryer or a single-side slit nozzle type dryer is used, there is a problem that cracks and uneven gloss are likely to occur, which is insufficient in terms of improving production efficiency.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, an inkjet recording sheet that has various properties required for the above-described inkjet recording sheet but also satisfies basic performance such as no cracks and uneven glossiness is manufactured at high speed and with high production efficiency. The technology that can be used has not been established yet.
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, has various properties required for an ink jet recording sheet such as ink receiving performance, and causes the occurrence of cracks in the colorant receiving layer and uneven gloss. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an inkjet recording sheet that can improve productivity (production efficiency) and reduce costs, and to achieve the object.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the drying process in which the coating film before the solution containing the crosslinking agent and the mordant is applied is in a fluid state, when drying is performed by supplying a drying air at a low speed and a high temperature, cracks, gloss unevenness, etc. are generated. This is based on the fact that the drying efficiency can be improved without causing odor.
Means for solving the above-mentioned problems are as follows. That is,
[0009]
  <1> In a method for producing an ink jet recording sheet having a colorant receiving layer formed by applying and drying a coating liquid containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin on a support, the water content after coating is 1000 to 500%. For the coating film ofThe drying is divided into the first half, the film surface wind speed of the drying air in the first half of drying is 10 m / sec or less, and the film surface wind speed of the drying air in the second half of drying is made larger than the film surface wind speed of the drying air in the first half of drying.And a drying air temperature is set to a temperature exceeding 30 ° C., and drying is performed at a film surface temperature exceeding 20 ° C.
  <2> The method for producing an inkjet recording sheet according to <1>, wherein at least one of a dryer including a slit nozzle having a nozzle tip located at a distance of 20 mm or more from the film surface and a floater dryer including a negative pressure type nozzle is used. It is.
[0010]
  <3> A coating liquid containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin is applied onto the support, and the water content is 1000 to 200% during the drying after the application and before the reduced rate drying rate is exhibited. The method for producing an inkjet recording sheet according to <1> or <2>, wherein a solution containing a crosslinking agent capable of crosslinking the water-soluble resin and a mordant is applied to the coating film.
  <4> A coating liquid containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin is applied on a support, and the water content is 1000 to 200% during the drying after the application and before the reduced rate of drying is exhibited. <1>, after applying a solution containing a crosslinking agent capable of crosslinking the water-soluble resin and a mordant to the coating film, and drying the coating film to which the solution has been applied at a film surface temperature of 25 to 50 ° C. It is a manufacturing method of the sheet | seat for inkjet recording in any one of <3>.
  <5> The drying air temperature in the first half of the drying is 30 ° C. or higher, and the drying air temperature in the second half of the drying is lower than the drying air temperature in the first half of the drying. A method for producing an ink jet recording sheet according to claim 1.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  In the method for producing an inkjet recording sheet of the present invention, the coating film having a moisture content of 1000 to 500% after coating is dried.The drying is divided into the first half and the film surface speed of the drying air in the first half of the drying is 10 m / sec or less, and the film surface speed of the drying air in the second half of the drying is made larger than the film surface speed of the drying air in the first half of the drying.The drying air temperature is set to a temperature exceeding 30 ° C., and the film surface temperature is set to a temperature exceeding 20 ° C.
  Hereafter, the manufacturing method of the sheet | seat for inkjet recording of this invention is explained in full detail.
[0012]
[Method for producing inkjet recording sheet]
  In the method for producing an inkjet recording sheet of the present invention, a colorant receiving layer is formed on a support by applying and drying a coating liquid containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin, and other layers as necessary. Is formed.
-Formation of colorant receiving layer-
  The color material receiving layer according to the present invention is applied on a support by applying a coating liquid containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin (hereinafter sometimes referred to as “color material receiving layer coating liquid”). In the drying process, drying of the coating film in a state of water content of 1000 to 500%,The drying is divided into the first half and the film surface speed of the drying air in the first half of the drying is 10 m / sec or less, and the film surface speed of the drying air in the second half of the drying is made larger than the film surface speed of the drying air in the first half of the drying.The drying air temperature is set to a temperature exceeding 30 ° C., and the film surface temperature is set to a temperature exceeding 20 ° C.
[0013]
The moisture content here refers to the ratio (%) of moisture (mass) to the solid content (mass) in the coating film to which the colorant-receiving layer coating solution is applied. For example, the solid content coating amount is 20 g / m.2The amount of water contained in this is 200 g / m2Then, the water content in this case is set to 1000%.
The film surface refers to the surface of the coating film on which the colorant-receiving layer coating solution is applied, and the film surface wind speed is measured at the position of the support (web) on which the coating film is formed. The wind speed.
[0014]
When drying is started after application of the colorant-receiving layer coating solution, the coating film on the support is gradually dried, and the moisture content of the coating film reaches 1000 to 500%. In the stage of the fluid state at the initial stage of drying, in this state, the speed of the drying air supplied to the coating film surface (film surface air speed) is reduced to 10 m / sec or less, and drying is performed with high-temperature air exceeding 30 ° C. That is, the coating film having a water content of 500% or more is dried under the above conditions.
In addition, the drying until the coating film water content reaches 1000% can be performed without any particular limitation.
[0015]
When the film surface wind speed exceeds 10 m / sec, the surface of the coating film is dried faster than the inside, thereby deteriorating the drying efficiency and causing cracks in the coating film and uneven gloss, which is not preferable. Among the film surface wind speeds (10 m / sec or less), 2 to 5 m / sec is particularly preferable in terms of ensuring drying efficiency. Further, the drying performed at this time (constant rate drying) may be performed in half in the first and second half. In this case, the film surface wind speed in the first half is 1 to 3 m / sec, and the film surface wind speed in the second half is 3 m / sec. -5 m / sec is preferable. An embodiment in which the film surface wind speed in either the first or second half is 10 m / sec or less is preferable, but an embodiment in which only the film surface temperature in the first half is 10 m / sec or less may be used.
As described above, as a means for lowering the film surface wind speed, a method using a slit nozzle in which the distance between the coating film surface and the nozzle tip is increased to 20 mm or more is preferable as described later.
[0016]
Further, when the drying air temperature is low-temperature drying of less than 30 ° C., it takes too much drying time and is inferior in productivity. Among the drying air temperatures (30 ° C. or higher), 35 to 150 ° C. is preferable, and 40 to 125 ° C. is more preferable.
Furthermore, it is desirable that the drying performed at this time (constant rate drying) is performed in half in the first and second half, and it is more preferable that the first half is dried as high as possible and the second half is dried at low temperature. At this time, the drying air temperature in the first half is more preferably 70 to 125 ° C, and the drying air temperature in the second half is more preferably 40 to 90 ° C. In this case, the drying air temperature is preferably 30 ° C. or higher in both the first and second half, but the embodiment may be such that the drying air temperature only in the first half is 30 ° C. or higher.
[0017]
When drying with the film surface wind speed and drying air temperature within the above ranges, the film surface temperature of the coating film is further set to a temperature exceeding 20 ° C. In so-called low-temperature drying in which the film surface temperature is 20 ° C. or less, drying takes a long time and sufficient productivity cannot be obtained. Moreover, as an upper limit of film surface temperature, it is desirable that it is 50 degrees C or less. When the film surface temperature exceeds 50 ° C., cracks and drying unevenness (gloss unevenness; hereinafter, also referred to as “gloss unevenness”) may occur in the coating film. Among the above ranges, 30 to 40 ° C. is particularly preferable.
Moreover, when drying is carried out in half in the first half as described above, the film surface temperature in the first half is preferably 30 to 40 ° C., and the film surface temperature in the second half is preferably 20 to 35 ° C. In this case, an aspect in which the film surface temperature in both the first and second half exceeds 20 ° C. is preferable, but an aspect in which only the film surface temperature in the first half exceeds 20 ° C. may be employed.
[0018]
As described above, the drying performed on the coated film having a moisture content of 1000 to 500% is at least one of a dryer having a slit nozzle (see FIG. 1) and a floater dryer having a negative pressure type nozzle (see FIG. 2). It can carry out suitably using.
[0019]
The dryer provided with the slit nozzle can be appropriately selected from dryers having a nozzle tip formed in a slit shape, and the slit nozzle is a distance between the tip of the nozzle 1 and the film surface 2 of the coating film as shown in FIG. It can be used by being disposed at a position where A is 20 mm or more. The nozzle 1 may be provided at least on the side where the coating film of the support is formed (single-sided slit nozzle), and may be provided on the opposite side (double-sided slit nozzle).
The distance A is preferably closer from the viewpoint of increasing the drying speed. However, in the present invention, by setting the distance A within the above range, the film surface wind speed of the drying air is preferably 10 m / sec or less. be able to. Among these, the distance A between the film surface and the nozzle tip is particularly preferably 30 to 50 mm. The direction of the drying air supplied from the slit nozzle is not particularly limited, and is preferably substantially parallel to the normal direction of the film surface of the coating film.
An embodiment using a perforated plate nozzle instead of the slit nozzle is also suitable.
[0020]
A plurality of slit nozzles 1 are preferably arranged. In this case, the slit interval B (see FIG. 1) is preferably 200 mm or less, and particularly preferably 50 to 200 mm. If the distance exceeds 200 mm, the distribution of the heat transfer coefficient in the longitudinal direction of the coating film may not be uniform, and drying unevenness may not be sufficiently prevented.
In addition, when using the dryer provided with a slit nozzle or a perforated plate nozzle, as shown in FIG. 1, it is preferable that the support body in which the coating film 2 was provided is supported by the roll 3 grade | etc.,.
[0021]
Depending on the location of the dryer and the surface state of the support where the coating film is not provided, it may be desired to handle the support (web) on which the coating film is formed without contact. A floater dryer equipped with a negative pressure type nozzle is suitable.
The floater dryer provided with the negative pressure type nozzle may be configured as shown in FIG. 2, for example, while applying tension to the support (web) 4 on which the coating film is formed in parallel with the conveying direction. The drying air can be supplied along the web 4 from the nozzles 5a to 5c. That is, a weak negative pressure area is formed between the nozzle and the web with respect to the positive pressure area to which the drying air is supplied, and the web can be stabilized at a certain distance from the carrier surface and dried without contact. In this configuration, high-speed drying air is not locally supplied, and the coating surface is not dried more rapidly than the inside, so that the heat in the longitudinal direction of the coating It is difficult for the transmission rate distribution to occur, and the drying can be performed satisfactorily without causing uneven drying and cracking.
There is no restriction | limiting in particular as a floater dryer provided with the said negative pressure type nozzle, It can select from a well-known thing suitably and can be used.
[0022]
On the other hand, in a dryer having a positive pressure type nozzle 6 as shown in FIGS. 3A to 3B among the floater dryers, a strong jet is generally generated from the membrane surface substantially parallel to the normal direction of the web 4. Since the contact is from 5 to 15 mm close, this causes an uneven distribution of heat transfer coefficient, that is, a distribution of the drying speed in the longitudinal direction of the coating film, which tends to cause drying unevenness and cracks, and performs drying well. There are times when you can't.
[0023]
Drying performed on the coating film having a moisture content of 1000 to 500% after coating may be performed by dividing it into the first and second half. For example, a slit nozzle or a perforated plate nozzle is used in the first half of drying, and a negative pressure type nozzle is used in the second half of drying. For example, the drying form may be changed in the first and second half.
[0024]
In the present invention, the colorant receiving layer can be most suitably formed according to the following embodiment.
That is, a mode according to the WET ON WET method (WOW method) in which a mordant and a cross-linking agent are introduced in the process of applying a solution containing a cross-linking agent and a mordant, that is, inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin on a support. The water-soluble resin is applied to a coating film having a water content of 1000 to 200% in the course of drying after coating, and before the coating liquid (coloring material receiving layer coating liquid) is dried, and before the reduced rate drying rate is exhibited. It is an embodiment obtained by applying a solution containing a crosslinking agent capable of crosslinking the resin and a mordant (hereinafter sometimes referred to as a “crosslinking agent solution”) and crosslinking and curing the coating film provided with the crosslinking agent solution. .
Here, the coating film having a water content of 1000 to 200% refers to a coating film before being provided with a crosslinking agent solution in the course of constant rate drying, which does not show a decreasing rate drying rate of the coating film. Is performed at a film surface wind speed of 10 m / sec or less, a drying air temperature exceeding 30 ° C., and a film surface temperature exceeding 20 ° C. Is preferred.
[0025]
As described above, in the present invention, the water resistance of the colorant receiving layer can be improved by simultaneously applying the mordant together with the crosslinking agent. That is, when the mordant is added directly to the colorant-receiving layer coating solution, the mordant is cationic, and thus may cause aggregation in the presence of inorganic pigment fine particles having an anionic charge on the surface, such as silica. However, if a solution containing a mordant and a colorant-receptive layer coating solution are prepared independently and applied individually, there is no need to consider agglomeration of inorganic pigment fine particles, and the range of mordant selection is expanded. can do.
[0026]
The colorant receiving layer coating solution can be prepared, for example, as follows.
That is, the specific surface area by the BET method is 200 m.2/ G or more fine particles of gas phase method silica are added to water (for example, 10 to 20% by mass), and using a high-speed rotating wet colloid mill (for example, Claremix (M Technique Co., Ltd.)), For example, after being dispersed for 20 minutes (preferably 10 to 30 minutes) under high-speed rotation conditions of 10,000 rpm (preferably 5000 to 20000 rpm), an aqueous polyvinyl alcohol solution (for example, PVA having a mass of about 1/3 of silica) ) And further dispersing under the same rotation conditions as described above. The obtained coating liquid is a uniform sol, and a porous colorant receiving layer having a three-dimensional network structure can be formed by coating and forming this on a support by the following coating method.
If necessary, a surfactant, a pH adjuster, an antistatic agent and the like can be added to the colorant-receiving layer coating solution.
[0027]
The colorant receiving layer coating solution can be applied by a known coating method such as an extrusion die coater, an air doctor coater, a bread coater, a rod coater, a knife coater, a squeeze coater, a reverse roll coater, or a bar coater.
[0028]
After the colorant-receiving layer coating solution is applied, a cross-linking agent solution is applied to the coating film. The cross-linking agent solution is in the middle of drying after the application, and before the reduced rate drying rate is exhibited. It is suitable to be applied to a coating film having a water content of 1000 to 200%. That is, after the colorant-receiving layer coating solution is applied, it is preferably produced by introducing a crosslinking agent and a mordant while the coating film exhibits a constant rate of drying. At this time, if the moisture content of the coating film is greater than the above range, gloss unevenness may occur or the surface may have a crusty skin shape. If the moisture content is less than the above range, cracks may occur in the coating film. Among these water content ranges (1000 to 200%), the case of 500 to 300% is more preferable.
[0029]
Here, “before the coating film shows a decreasing rate of drying” usually means several minutes immediately after the application of the colorant-receiving layer coating solution, and during this time, the solvent in the coated coating film The constant rate drying rate which is a phenomenon in which the content of is decreased in proportion to time. About the time which shows this constant rate drying rate, it describes in chemical engineering manual (p.707-712, Maruzen Co., Ltd. issue, October 25, 1980).
[0030]
The coating film is dried until it shows a reduced rate of drying as described above. At this time, the film surface wind speed is set to 10 m / sec or less, and the drying air temperature is set to a temperature exceeding 30 ° C. Then, the film surface temperature is set to a temperature exceeding 20 ° C. for drying. Details are as described above.
[0031]
As a method of giving before the coating film shows a decreasing rate of drying, (1) a method of further applying a crosslinking agent solution onto the coating film, (2) a method of spraying by a spraying method, 3) A method of immersing the support on which the coating film is formed in the crosslinking agent solution.
In the above method (1), as a coating method for applying the crosslinking agent solution, for example, curtain flow coater, extrusion die coater, air doctor coater, bread coater, rod coater, knife coater, squeeze coater, reverse roll coater, bar coater, etc. A known coating method can be used. However, it is preferable to use a method in which the coater does not come into direct contact with the already formed coating film, such as an extrusion die coater, curtain flow coater, bar coater or the like.
The amount of the crosslinking agent solution applied on the colorant receiving layer is 0.01 to 10 g / m in terms of crosslinking agent.2Is generally 0.05 to 5 g / m2Is preferred.
[0032]
In this invention, after providing the said crosslinking agent solution, it is preferable to dry the said coating film to which this solution was provided with the film surface temperature of 25-50 degreeC. Especially, 30-40 degreeC is especially preferable.
If the film surface temperature at the time of drying after application of the crosslinking agent solution is less than 25 ° C., the production efficiency may be lowered more than necessary, and if it exceeds 50 ° C., the coating film may be cracked. In addition, after a coating film dries, the surface temperature may exceed 50 degreeC.
[0033]
At this time, the dryer used for drying can be appropriately selected from a slit nozzle dryer, a floater dryer, and the like. In the case of the floater dryer, either a positive pressure type nozzle or a negative pressure type nozzle may be used. Specifically, it is as described above.
However, when a slit nozzle is used, the slit interval is preferably 200 mm or less, more preferably 50 to 200 mm, from the viewpoint of making the distribution of the heat transfer coefficient in the longitudinal direction of the coating film as uniform as possible and preventing uneven drying. preferable.
[0034]
The drying after the application of the crosslinking agent solution is performed in the range of the film surface temperature in the range of 25 to 50 ° C. as described above. At the same time, the film surface air speed of the drying air is set to 10 m / sec or more, and the drying air temperature is set to 40 ° C. It is preferable to set the temperature to exceed.
When the film surface wind speed is less than 10 m / sec, it may take a long time to complete drying, and among them, 10 to 20 m / sec is preferable.
When the drying air temperature is 40 ° C. or lower, drying may be poor, and among them, 60 to 120 ° C. is preferable.
[0035]
Further, after the coating film is dried, it may be further heated at a temperature of 40 to 180 ° C. to be dried and cured. Especially, it is preferable to heat at 40-150 degreeC for 1 to 20 minutes. For example, when borax or boric acid is used as the cross-linking agent in the cross-linking agent solution, heating at 60 to 100 ° C. is preferably performed for 5 to 20 minutes.
[0036]
After the colorant receiving layer is formed on the support, the colorant receiving layer is made of, for example, a super calender, a gloss calendar, etc., and subjected to a calendering process between the roll nips under heat and pressure, so that surface smoothness, gloss It is possible to improve the degree, transparency and coating strength. However, the calendar process may cause a decrease in the porosity (that is, the ink absorptivity may be decreased), so it is necessary to set the conditions under which the decrease in the porosity is small.
[0037]
As roll temperature in the case of performing a calendar process, 30-150 degreeC is preferable and 40-100 degreeC is more preferable.
Moreover, as a linear pressure between rolls at the time of a calendar process, 50-400 kg / cm is preferable and 100-200 kg / cm is more preferable.
[0038]
The layer thickness of the colorant receiving layer needs to be determined in relation to the void ratio in the layer because it needs to have an absorption capacity sufficient to absorb all droplets in the case of inkjet recording. For example, the ink amount is 8 nL / mm2In the case where the porosity is 60%, a film having a layer thickness of about 15 μm or more is required.
Considering this point, in the case of inkjet recording, the thickness of the colorant receiving layer is preferably 10 to 50 μm.
[0039]
The pore diameter of the colorant receiving layer is preferably 0.005 to 0.030 μm, more preferably 0.01 to 0.025 μm in terms of median diameter.
The porosity and pore median diameter can be measured using a mercury porosimeter (bore sizer 9320-PC2, manufactured by Shimadzu Corporation).
[0040]
The color material receiving layer is preferably excellent in transparency. As a guide, the haze value when the color material receiving layer is formed on a transparent film support is 30% or less. Preferably, it is 20% or less.
The haze value can be measured using a haze meter (HGM-2DP, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
[0041]
Since the coating film (preferably a coating film by the WOW method) to which the colorant-receiving layer coating solution has been applied as described above is dried, the surface is uniform and has a strong three-dimensional network without occurrence of cracks or uneven drying. A colorant receiving layer having a structure can be formed, and productivity (production efficiency) can be improved and production cost can be reduced. In addition, the formed colorant receiving layer has the above-described various properties such as ink absorptivity, color density, water resistance, and storage stability, and can form sharp and high-quality images without bleeding.
[0042]
-Support-
As the support, either a transparent support made of a transparent material such as plastic or an opaque support made of an opaque material such as paper can be used. In order to make use of the transparency of the colorant receiving layer, it is preferable to use a transparent support or a highly glossy opaque support.
[0043]
The material that can be used for the transparent support is preferably a material that is transparent and can withstand radiant heat when used in an OHP or a backlight display. Examples of the material include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET); polysulfone, polyphenylene oxide, polyimide, polycarbonate, polyamide and the like. Of these, polyesters are preferable, and polyethylene terephthalate is particularly preferable.
Although there is no restriction | limiting in particular as thickness of the said transparent support body, 50-200 micrometers is preferable at the point of handleability.
[0044]
As the highly glossy opaque support, one having a glossiness of 40% or more on the surface on which the colorant receiving layer is provided is preferable. The glossiness is a value determined according to the method described in JIS P-8142 (75-degree specular gloss test method for paper and paperboard). Specifically, the following supports are mentioned.
[0045]
For example, high gloss paper support such as art paper, coated paper, cast coated paper, baryta paper used for silver salt photographic support, etc .; polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), nitrocellulose, cellulose acetate , Cellulose esters such as cellulose acetate butyrate, and plastic films such as polysulfone, polyphenylene oxide, polyimide, polycarbonate, and polyamide are made opaque by adding a white pigment or the like (surface calendering may be applied). Glossy film; or a support in which a polyolefin coating layer containing or not containing a white pigment is provided on the surface of a highly glossy film containing the various paper supports, the transparent support or the white pigment. Is mentioned.
Furthermore, a white pigment-containing foamed polyester film (for example, foamed PET containing polyolefin fine particles and forming voids by stretching) can also be suitably exemplified.
[0046]
Although there is no restriction | limiting in particular also about the thickness of the said opaque support body, 50-300 micrometers is preferable at the point of handleability.
[0047]
The support may be subjected to corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment or the like.
[0048]
Next, the base paper used for the paper support will be described in detail.
As the base paper, wood pulp is used as a main raw material, and paper is made using synthetic pulp such as polypropylene or synthetic fibers such as nylon or polyester in addition to wood pulp as necessary. As the wood pulp, any of LBKP, LBSP, NBKP, NBSP, LDP, NDP, LUKP, and NUKP can be used, but it is preferable to use more LBKP, NBSP, LBSP, NDP, and LDP with a large amount of short fibers. preferable.
However, the ratio of LBSP and / or LDP is preferably 10% by mass or more and 70% by mass or less.
[0049]
The pulp is preferably a chemical pulp (sulfate pulp or sulfite pulp) with few impurities, and a pulp having a whiteness improved by bleaching is also useful.
[0050]
In the base paper, sizing agents such as higher fatty acids and alkyl ketene dimers, white pigments such as calcium carbonate, talc and titanium oxide, paper strength enhancing agents such as starch, polyacrylamide and polyvinyl alcohol, fluorescent whitening agents, polyethylene glycols A water retaining agent such as a dispersant, a softening agent such as a quaternary ammonium, and the like can be appropriately added.
[0051]
The freeness of the pulp used for papermaking is preferably 200 to 500 ml as defined by CSF, and the fiber length after beating is a 24 mesh residual mass% defined by JIS P-8207 and a 42 mesh fraction. 30 to 70% of the sum with the mass% of is preferable. In addition, it is preferable that the mass% of 4 mesh remainder is 20 mass% or less.
[0052]
The basis weight of the base paper is preferably 30 to 250 g, and particularly preferably 50 to 200 g. The thickness of the base paper is preferably 40 to 250 μm. The base paper can be given a high smoothness by calendering at the paper making stage or after paper making. Base paper density is 0.7-1.2g / m2(JIS P-8118) is common.
Furthermore, the base paper stiffness is preferably 20 to 200 g under the conditions specified in JIS P-8143.
[0053]
A surface sizing agent may be applied to the surface of the base paper. As the surface sizing agent, a sizing agent similar to the size that can be added to the base paper can be used.
The pH of the base paper is preferably 5 to 9 when measured by a hot water extraction method defined in JIS P-8113.
[0054]
The polyethylene covering the front and back surfaces of the base paper is mainly low-density polyethylene (LDPE) and / or high-density polyethylene (HDPE), but some other LLDPE, polypropylene, etc. can also be used.
[0055]
In particular, the polyethylene layer on the side on which the colorant-receiving layer is formed has improved opacity and whiteness by adding rutile or anatase type titanium oxide into polyethylene, as is widely done in photographic paper. Those are preferred. Here, as a titanium oxide content, about 3-20 mass% is preferable with respect to polyethylene, and 4-13 mass% is more preferable.
[0056]
Polyethylene-coated paper can be used as glossy paper, or matte or silky surface that can be obtained with ordinary photographic printing paper by applying a so-called molding process when polyethylene is melt-extruded and coated on the base paper surface. Can also be used.
[0057]
[Structural component]
Next, each component which comprises a color material receiving layer coating liquid and a crosslinking agent solution is explained in full detail.
-Inorganic pigment fine particles-
The color material receiving layer coating liquid according to the present invention contains inorganic pigment fine particles, and the color material receiving layer is formed into a porous structure containing inorganic pigment fine particles by coating the coating liquid on a support. A layer can be formed.
[0058]
Examples of the inorganic pigment fine particles include silica fine particles, colloidal silica, titanium dioxide, barium sulfate, calcium silicate, zeolite, kaolinite, halloysite, mica, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium sulfate, boehmite, pseudoboehmite and the like. Can be mentioned.
[0059]
Since the silica fine particles have a particularly large specific surface area, the ink absorbency and retention efficiency are high, and the refractive index is low. Therefore, if the dispersion is made to an appropriate particle size, transparency can be imparted to the receiving layer and high color density can be obtained. And good color developability is preferred. The transparent colorant-receiving layer provides high color density and good color development gloss not only for applications that require transparency, such as OHP, but also when used for recording sheets such as photo glossy paper. Important in terms.
[0060]
The silica fine particles are roughly classified into wet method particles and dry method particles according to the production method.
In the wet method, a method is mainly used in which active silica is produced by acid decomposition of silicate, and this is appropriately polymerized and coagulated and precipitated to obtain hydrous silica. On the other hand, the dry method (gas phase method) is a method using high-temperature gas phase hydrolysis of silicon halide (flame hydrolysis method), and silica sand and coke are heated and reduced by an arc in an electric furnace by means of an arc. The method of obtaining anhydrous silica by the oxidation method (arc method) is the mainstream.
The hydrous silica and anhydrous silica obtained by these methods are different in the density of silanol groups on the surface, the presence or absence of vacancies, etc., and show different properties, respectively, especially in the case of anhydrous silica (anhydrous silicic acid). It is particularly preferable because a three-dimensional structure having a high porosity is easily formed. The reason for this is not clear, but in the case of hydrous silica, the density of silanol groups on the surface of the fine particles is 5 to 8 / nm.2In the case of anhydrous silica, the density of silanol groups on the surface of the fine particles is 2 to 3 / nm.2Therefore, it is presumed that the structure becomes sparsely soft agglomerated (flocculated), and as a result, has a structure with a high porosity.
Therefore, in the present invention, silica fine particles obtained by the gas phase method (the density of silanol groups on the surface of the fine particles is 2 to 3 / nm).2It is preferable to use (silica).
[0061]
Therefore, when the silica fine particles are used, the particles are likely to adhere to each other due to hydrogen bonding due to silanol groups on the surface thereof, so that a porous structure having a large porosity can be formed particularly when the average primary particle diameter is 30 nm or less. Ink absorption characteristics can be effectively improved.
[0062]
Furthermore, the specific surface area according to the BET method is 200 m from the point that it is easy to make a porous material and can form a colorant receiving layer excellent in ink absorbability.2/ G or more of vapor phase silica (hereinafter sometimes simply referred to as “vapor phase silica”) is preferred.
The BET method refers to a method for measuring the average diameter of primary particles described in items 2 and 2 of “Technical Document No. 10 of Nippon Aerosil Co., Ltd.”. As the vapor phase silica in the present invention, the specific surface area calculated using the BET method is 200 m.2/ G or more is preferable, 220 m2/ G or more is more preferable, and further 300 m2/ G or more is particularly preferable.
In addition, as an average primary particle diameter of the said inorganic pigment fine particle, 30 nm or less is preferable, 10 nm or less is preferable and 3-10 nm is more preferable.
[0063]
From the viewpoint of transparency, the type of resin to be combined with the silica fine particles is important. When anhydrous silica is used, the water-soluble resin is preferably polyvinyl alcohol (PVA), and particularly, a saponification degree of 70 to 99%. PVA is more preferable, and PVA having a saponification degree of 70 to 90% is most preferable.
[0064]
The PVA has a hydroxyl group in its structural unit, and this hydroxyl group and a silanol group on the surface of the silica fine particle form a hydrogen bond, thereby making it easy to form a three-dimensional network structure in which the secondary particle of the silica fine particle is a chain unit. . By forming the three-dimensional network structure, it is considered that a color material receiving layer having a porous structure with a high porosity can be formed.
The porous colorant-receiving layer thus obtained can rapidly absorb ink by capillary action in ink jet recording and form dots with good roundness without ink bleeding.
[0065]
The content ratio of the inorganic pigment fine particles (preferably silica fine particles; i) to the water-soluble resin (p) [PB ratio (i: p), the mass of the inorganic pigment fine particles relative to 1 part by mass of the water-soluble resin] The film structure is greatly affected. That is, as the PB ratio increases, the porosity, pore volume, and surface area (per unit mass) increase.
Specifically, the PB ratio (i: p) is preferably 1.5: 1 to 10: 1. When the PB ratio exceeds 10: 1, that is, when the PB ratio is too large, the film strength may be reduced, and cracking may occur during drying. The ratio is less than 1.5: 1, that is, the PB ratio is too small. As a result, the voids are likely to be blocked by the resin, and as a result, the void ratio may decrease and the ink absorbability may decrease.
[0066]
Since stress may be applied to the recording sheet when passing through the conveyance system of the ink jet printer, the colorant receiving layer needs to have sufficient film strength. Further, when cutting into a sheet shape, it is necessary that the color material receiving layer has sufficient film strength in order to prevent the color material receiving layer from being cracked or peeled off.
In this case, the PB ratio is preferably 5: 1 or less, and preferably 2: 1 or more from the viewpoint of securing high-speed ink absorbability with an inkjet printer.
For example, a coating liquid in which anhydrous silica fine particles having an average primary particle size of 30 nm or less and a water-soluble resin are completely dispersed in an aqueous solution at a PB ratio of 2: 1 to 5: 1 is applied onto a support, When dried, a three-dimensional network structure is formed with the secondary particles of silica fine particles as chain units, the average pore diameter is 30 nm or less, the porosity is 50% or more, the pore specific volume is 0.5 ml / g or more, the specific surface area Is 100m2A translucent porous film of at least / g can be easily formed.
[0067]
-Water-soluble resin-
Examples of the water-soluble resin include a resin having a hydroxyl group as a hydrophilic structural unit, such as polyvinyl alcohol (PVA), cation-modified polyvinyl alcohol, anion-modified polyvinyl alcohol, silanol-modified polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, and cellulose resin [ Methyl cellulose (MC), ethyl cellulose (EC), hydroxyethyl cellulose (HEC), carboxymethyl cellulose (CMC), etc.], chitins, chitosans, starch; polyethylene oxide (PEO) and polypropylene oxide (PPO) which are resins having an ether bond , Polyethylene glycol (PEG), polyvinyl ether (PVE); polyacrylamide (PAAM) which is a resin having an amide group or an amide bond, poly Nirupiroridon (PVP) and the like.
In addition, polyacrylates, maleic resins, alginates, and gelatins having a carboxyl group as a dissociable group can be exemplified.
Among the above, polyvinyl alcohols are particularly preferable.
[0068]
The polymerization degree of the water-soluble resin is preferably 1800 or more, and more preferably 2000 to 4000.
When the degree of polymerization is less than 1800, the viscosity of the colorant-receiving layer coating solution becomes too low and it becomes difficult to make it porous.
[0069]
As content of the said water-soluble resin, 9-40 mass% is preferable with respect to the total solid content mass of a color material receiving layer, and 16-33 mass% is more preferable.
When the content is less than 9% by mass, the film strength is lowered, and cracking is likely to occur during drying. When the content exceeds 40% by mass, the voids are easily blocked by the resin. May decrease and the ink absorbency may decrease.
[0070]
The inorganic pigment fine particles and the water-soluble resin, which mainly constitute the color material receiving layer, may be a single material or a mixed system of a plurality of materials.
[0071]
-Crosslinking agent-
In the colorant receiving layer of the ink jet recording sheet of the present invention, a coating solution (porous layer) containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin is further provided with a solution containing a crosslinking agent and preferably a mordant (crosslinking agent solution). The water-soluble resin is preferably cured by a crosslinking reaction with the crosslinking agent.
[0072]
The application of the crosslinking agent solution is performed before the coating film formed by applying the coating liquid for forming the porous color material receiving layer (color material receiving layer coating liquid) exhibits a reduced rate of drying. To be done. By this operation, it is possible to effectively prevent the generation of cracks that occur during the drying of the coating film. That is, the cross-linking agent solution penetrates into the coating film at the same time as the coating solution is applied or before the coating film shows a reduced rate of drying, and reacts quickly with the water-soluble resin in the coating film, By gelling (curing) the water-soluble resin, the film strength of the coating film is immediately and greatly improved.
[0073]
As the cross-linking agent capable of cross-linking the water-soluble resin, a suitable material may be selected as appropriate in relation to the water-soluble resin used in the colorant receiving layer. Among these, boron is used because of its rapid cross-linking reaction. Compounds are preferred, such as borax, boric acid, borates (eg orthoborate, InBOThree, ScBOThree, YBOThree, LaBOThree, MgThree(BOThree)2  , CoThree(BOThree)2Diborate (eg Mg2B2OFive, Co2B2OFive), Metaborates (eg LiBO)2, Ca (BO2)2, NaBO2, KBO2), Tetraborate (eg, Na2BFourO7・ 10H2O), pentaborate (for example, KB)FiveO8・ 4H2O, Ca2B6O11・ 7H2O, CsBFiveOFive), Glyoxal, melamine / formaldehyde (for example, methylolmelamine, alkylated methylolmelamine), methylolurea, resol resin, polyisocyanate, epoxy resin and the like.
Among these, borax, boric acid and borates are preferable, borates are more preferable, and a water-soluble resin is particularly preferably used in combination with polyvinyl alcohol in that a rapid crosslinking reaction is caused.
[0074]
When gelatin is used as the water-soluble resin, the following compounds known as gelatin hardeners can be used as a crosslinking agent. For example, aldehyde compounds such as formaldehyde, glyoxal and glutaraldehyde; ketone compounds such as diacetyl and cyclopentanedione; bis (2-chloroethylurea) -2-hydroxy-4,6-dichloro-1,3,5- Active halogen compounds such as triazine and 2,4-dichloro-6-S-triazine sodium salt; divinylsulfonic acid, 1,3-vinylsulfonyl-2-propanol, N, N′-ethylenebis (vinylsulfonylacetamide) ), Active vinyl compounds such as 1,3,5-triacryloyl-hexahydro-S-triazine; N-methylol compounds such as dimethylolurea and methyloldimethylhydantoin;
[0075]
Isocyanate compounds such as 1,6-hexamethylene diisocyanate; aziridine compounds described in US Pat. Nos. 3,017,280 and 2,983611; carboximide compounds described in US Pat. No. 3,100,704; glycerol triglycidyl Epoxy compounds such as ether; Ethyleneimino compounds such as 1,6-hexamethylene-N, N′-bisethyleneurea; Halogenated carboxaldehyde compounds such as mucochloric acid and mucophenoxycyclolic acid; 2,3-dihydroxy Dioxane compounds such as dioxane; chromium alum, potash alum, zirconium sulfate, chromium acetate and the like.
In addition, the said crosslinking agent may be single 1 type, or may combine 2 or more types.
[0076]
The crosslinking agent solution is prepared by dissolving the crosslinking agent in water and / or an organic solvent.
As a density | concentration of the crosslinking agent in a crosslinking agent solution, 0.05-10 mass% is preferable with respect to the mass of a crosslinking agent solution, and 0.1-7 mass% is especially preferable.
As a solvent constituting the crosslinking agent solution, water is generally used, and an aqueous mixed solvent containing an organic solvent miscible with water may be used.
The organic solvent can be arbitrarily used as long as it can dissolve the cross-linking agent. For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and glycerin; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; methyl acetate, ethyl acetate, and the like An aromatic solvent such as toluene; an ether such as tetrahydrofuran; and a halogenated carbon-based solvent such as dichloromethane.
[0077]
-Mordant-
In the present invention, a mordant is contained in the colorant receiving layer from the viewpoint of preventing ink bleeding of the formed image, further improving water resistance and aging resistance.
The mordant is a cationic polymer (cationic mordant), and when present in the colorant receiving layer, it interacts with the liquid ink having an anionic dye as a colorant to stabilize the colorant. Water resistance and aging blur can be improved.
[0078]
However, if this is added directly to the coating solution for forming the colorant-receiving layer, there is a possibility of causing agglomeration with inorganic pigment fine particles having an anionic charge such as silica. If a method of preparing and applying as a solution is used, there is no need to worry about aggregation of inorganic pigment fine particles. Therefore, in the present invention, it is preferable to use it in a crosslinking agent solution.
[0079]
As the cationic mordant, a polymer mordant having a primary to tertiary amino group or a quaternary ammonium base as a cationic group is preferably used, but a cationic non-polymer mordant may also be used. it can.
Examples of the polymer mordant include a homopolymer of a monomer having a primary to tertiary amino group and a salt thereof, or a quaternary ammonium base (mordant monomer), and the mordant monomer and other monomers (hereinafter, What is obtained as a copolymer or condensation polymer with "non-mordant polymer") is preferred. These polymer mordants can be used in any form of a water-soluble polymer or water-dispersible latex particles.
[0080]
Examples of the monomer (mordanting monomer) include trimethyl-p-vinylbenzylammonium chloride, trimethyl-m-vinylbenzylammonium chloride, triethyl-p-vinylbenzylammonium chloride, triethyl-m-vinylbenzylammonium chloride, N , N-dimethyl-N-ethyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-diethyl-N-methyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-Nn-propyl-N -P-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-Nn-octyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-N-benzyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-die Ru-N-benzyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-N- (4-methyl) benzyl-Np-vinylbenzylammonium chloride, N, N-dimethyl-N-phenyl-N -P-vinylbenzylammonium chloride,
[0081]
Trimethyl-p-vinylbenzylammonium bromide, trimethyl-m-vinylbenzylammonium bromide, trimethyl-p-vinylbenzylammonium sulfonate, trimethyl-m-vinylbenzylammonium sulfonate, trimethyl-p-vinylbenzylammonium acetate, trimethyl-m-vinyl Benzylammonium acetate, N, N, N-triethyl-N-2- (4-vinylphenyl) ethylammonium chloride, N, N, N-triethyl-N-2- (3-vinylphenyl) ethylammonium chloride, N, N-diethyl-N-methyl-N-2- (4-vinylphenyl) ethylammonium chloride, N, N-diethyl-N-methyl-N-2- (4-vinylphenyl) ethylammonium chloride Tate,
[0082]
N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N- Methyl chloride, ethyl chloride, methyl bromide of dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide , Quaternized products of ethyl bromide, methyl iodide or ethyl iodide, or sulfonates, alkyl sulfonates, acetates or alkyl carboxylates substituted with their anions.
[0083]
Specifically, for example, trimethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium chloride, triethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium chloride, trimethyl-2- (acryloyloxy) ethylammonium chloride, triethyl-2- (acryloyloxy) ) Ethylammonium chloride, trimethyl-3- (methacryloyloxy) propylammonium chloride, triethyl-3- (methacryloyloxy) propylammonium chloride, trimethyl-2- (methacryloylamino) ethylammonium chloride, triethyl-2- (methacryloylamino) ethyl Ammonium chloride, trimethyl-2- (acryloylamino) ethylammonium chloride, triethyl-2- ( Acryloylamino) ethylammonium chloride, trimethyl-3- (methacryloylamino) propylammonium chloride, triethyl-3- (methacryloylamino) propylammonium chloride, trimethyl-3- (acryloylamino) propylammonium chloride, triethyl-3- (acryloyl) Amino) propylammonium chloride,
[0084]
N, N-dimethyl-N-ethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium chloride, N, N-diethyl-N-methyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium chloride, N, N-dimethyl-N-ethyl- 3- (acryloylamino) propylammonium chloride, trimethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium bromide, trimethyl-3- (acryloylamino) propylammonium bromide, trimethyl-2- (methacryloyloxy) ethylammonium sulfonate, trimethyl-3- And (acryloylamino) propylammonium acetate.
In addition, examples of copolymerizable monomers include N-vinylimidazole and N-vinyl-2-methylimidazole.
[0085]
The non-mordant polymer does not contain a basic or cationic moiety such as a primary to tertiary amino group and a salt thereof, or a quaternary ammonium base, and does not show an interaction with a dye in an inkjet ink. Or the monomer which interaction is substantially small is said.
Examples of the non-mordant monomer include (meth) acrylic acid alkyl ester; (meth) acrylic acid cycloalkyl ester such as cyclohexyl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid aryl ester such as phenyl (meth) acrylate; Aralkyl esters such as (meth) benzyl acrylate; Aromatic vinyls such as styrene, vinyl toluene and α-methylstyrene; Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl versatic acid; Allyl esters such as allyl acetate Halogen-containing monomers such as vinylidene chloride and vinyl chloride; vinyl cyanide such as (meth) acrylonitrile; olefins such as ethylene and propylene; and the like.
[0086]
The (meth) acrylic acid alkyl ester is preferably a (meth) acrylic acid alkyl ester having 1 to 18 carbon atoms in the alkyl moiety, such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) Propyl acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, Examples include 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and the like. Of these, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and hydroxyethyl methacrylate are preferable.
The non-mordant monomers can also be used singly or in combination of two or more.
[0087]
Further, as a polymer mordant, polydiallyldimethylammonium chloride, polymethacryloyloxyethyl-β-hydroxyethyldimethylammonium chloride, polyethyleneimine, polyallylamine, polyallylamine hydrochloride, polyamide-polyamine resin, cationized starch, dicyandiamide formalin condensate Dimethyl-2-hydroxypropylammonium salt polymer, polyamidine, polyvinylamine and the like can also be mentioned as preferable examples.
[0088]
The molecular weight of the polymer mordant is preferably 1000 to 200000, more preferably 3000 to 40000.
When the molecular weight is less than 1000, the water resistance tends to be insufficient, and when it exceeds 200,000, the viscosity becomes too high and handling suitability may be lowered.
[0089]
As the cationic non-polymer mordant, for example, water-soluble metal salts such as aluminum sulfate, aluminum chloride, polyaluminum chloride, and magnesium chloride are preferable.
[0090]
Among these, polyallylamine having a molecular weight of 3000 to 40000 is particularly preferable from the viewpoints of excellent ink retention, high-resolution images without aging blur, and long-term retention.
[0091]
-Other ingredients-
The color material receiving layer may contain the following components as needed.
Various ultraviolet absorbers, antioxidants, singlet oxygen quenchers and the like may be included for the purpose of suppressing deterioration of the color material.
Examples of the ultraviolet absorber include cinnamic acid derivatives, benzophenone derivatives, benzotriazolylphenol derivatives, and the like. For example, α-cyano-phenyl cinnamate butyl, o-benzotriazole phenol, o-benzotriazole-p-chlorophenol, o-benzotriazole-2,4-di-t-butylphenol, o-benzotriazole-2,4 -Di-t-octylphenol etc. are mentioned. A hindered phenol compound can also be used as an ultraviolet absorber, and specifically, a phenol derivative in which at least one of 2-position or 6-position is substituted with a branched alkyl group is preferable.
[0092]
Moreover, a benzotriazole type ultraviolet absorber, a salicylic acid type ultraviolet absorber, a cyanoacrylate type ultraviolet absorber, an oxalic acid anilide type ultraviolet absorber, etc. can be used. For example, JP-A 47-10537, 58-111942, 58-21284, 59-19945, 59-46646, 59-109055, 63-53544, and JP-B 36-36. 10466, 42-26187, 48-30492, 48-31255, 48-41572, 48-54965, 50-10726, U.S. Pat.No. 2,719,086, 3,707,375, 3,754,919, 4,220,711 and the like.
[0093]
A fluorescent brightening agent can also be used as an ultraviolet absorber, and examples thereof include a coumarin fluorescent brightening agent. Specific examples are described in JP-B Nos. 45-4699 and 54-5324.
[0094]
Examples of the antioxidant include European Patent Publication No. 223739, Publication No. 309401, Publication No. 309402, Publication No. 310551, Publication No. 310552, Publication No. 4594416, Publication of German Patent No. 3435443, JP-A-54-48535, JP-A-60-107384, JP-A-60-107383, JP-A-60-125470, JP-A-60-125471, JP-A-60-125472, JP-A-60-287485. 60-287486, 60-287487, 60-287488, 61-160287, 61-185483, 61-2111079, 62-146678, 62-146680, 62-146679, 62-282885, JP same 62-262047, JP-same 63-051174, JP-same 63-89877, JP-same 63-88380, JP-same 66-88381, JP-same 63-113536, JP-
[0095]
JP-A-63-163351, JP-A-63-203372, JP-A-63-224989, JP-A-63-251282, JP-A-63-267594, JP-A-63-182484, JP-A-1-239282, JP-A-2-262654, JP-A-2-71262, JP-A-3-121449, JP-A-4-29185, JP-A-4-291684, JP-A-5-61166, JP-A-5-119449, 5-188687, 5-188686, 5-110490, 5-110437, 5-170361, JP 48-43295, 48-33212, Examples thereof include those described in U.S. Pat. Nos. 4,814,262 and 4,980,275.
[0096]
Specifically, 6-ethoxy-1-phenyl-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, 6-ethoxy-1-octyl-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline 6-ethoxy-1-phenyl-2,2,4-trimethyl-1,2,3,4-tetrahydroquinoline, 6-ethoxy-1-octyl-2,2,4-trimethyl-1,2,3 4, -tetrahydroquinoline, nickel cyclohexane acid, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -2-ethylhexane, 2-methyl-4-methoxy-diphenylamine, Examples include 1-methyl-2-phenylindole.
[0097]
The light resistance improvers may be used alone or in combination of two or more. This light resistance improver may be water-solubilized, dispersed, emulsified, or included in microcapsules.
The addition amount of the light fastness improver is preferably 0.01 to 10% by mass of the colorant receiving layer coating solution.
[0098]
In addition, for the purpose of improving the dispersibility of the inorganic pigment fine particles, various inorganic salts, pH adjusting agents, and the like may contain acids and alkalis.
In addition, various surfactants are used for the purpose of improving coating suitability and surface quality, and surfactants having ionic conductivity and metal oxide fine particles having electronic conductivity are used for the purpose of suppressing surface frictional charge and peeling charge. Various matting agents may be included for the purpose of reducing the frictional properties of the surface.
[0099]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples. In the examples, “parts” and “%” all represent “parts by mass” and “% by mass”.
[0100]
-Production of support-
Wood pulp composed of 100 parts of LBKP is beaten to 300 ml Canadian freeness with a double disc refiner, 0.5 parts of epoxidized behenamide, 1.0 part of anionic polyacrylamide, 0.1 part of polyamide polyamine epichlorohydrin, 0.5 part of cationic polyacrylamide All parts were added at an absolute dry weight ratio to the pulp, and weighed by a long paper machine to be 170 g / m.2Paper was made.
[0101]
In order to adjust the surface size of the base paper, 0.04% of a fluorescent whitening agent (Whitetex BB, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) is added to a 4% aqueous solution of polyvinyl alcohol, and this is 0.5 g in terms of absolute dry weight. / M2The base paper was impregnated so as to become, dried, and then subjected to calendar treatment to obtain a base paper adjusted to a density of 1.05.
[0102]
After the corona discharge treatment was performed on the wire surface (back surface) side of the obtained base paper, high-density polyethylene was coated to a thickness of 19 μm using a melt extruder to form a resin layer composed of a mat surface. (Hereinafter, the resin layer surface is referred to as “back surface”). The resin layer on the back side is further subjected to corona discharge treatment, and then, as an antistatic agent, aluminum oxide (alumina sol 100, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and silicon dioxide (Snowtex O, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) ) And water in a 1: 2 ratio (mass ratio) with a dry weight of 0.2 g / m2It applied so that it might become.
[0103]
Furthermore, after the corona discharge treatment is applied to the felt surface (surface) side where the resin layer is not provided, anatase-type titanium dioxide 10%, a trace amount of ultramarine blue, and a fluorescent whitening agent 0.01% (vs. polyethylene) Low-density polyethylene containing MFR (melt flow rate) 3.8 is melt-extruded to a thickness of 29 μm using a melt extruder, and a high-gloss thermoplastic resin layer is formed on the surface side of the base paper. (Hereinafter, this highly glossy surface is referred to as a “front side”), which is used as a support.
[0104]
Example 1
-Preparation of coating solution for colorant receiving layer-
(1) Gas phase method silica fine particles and (2) ion-exchanged water in the following composition are mixed, and using a high-speed rotating colloid mill (CLEAMIX, manufactured by M Technique Co., Ltd.) for 20 minutes at a rotational speed of 10,000 rpm. After the dispersion, the following (3) polyoxyethylene lauryl ether, (4) aqueous ammonia, (5) 9% polyvinyl alcohol aqueous solution, and (6) diethylene glycol monobutyl ether were added, and further dispersed under the same conditions as above. A colorant receiving layer coating solution A was prepared.
The mass ratio of the silica fine particles to the water-soluble resin (PB ratio / (1) :( 5)) is 3.5: 1, and the pH of the colorant-receiving layer coating solution A is 9.5 (alkaline )Met.
[0105]
[Composition of Color Material Receiving Layer Coating Liquid A]
(1) Vapor phase silica fine particles (inorganic pigment fine particles) 9.9 parts
(Average primary particle diameter: 7 nm; Aerosil 300, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
(2) Ion exchange water: 72.6 parts
(3) Polyoxyethylene lauryl ether (surfactant) 7.2 parts
(Emulgen 109P (10%), manufactured by Kao Corporation, HLB value 13.6)
(4) 17 g / l ammonia aqueous solution (pH adjusting agent) 5.3 parts
(5) Polyvinyl alcohol 9% aqueous solution (water-soluble resin) 31.4 parts
(PVA-420, manufactured by Kuraray Co., Ltd., saponification degree 81.8%, polymerization degree 2000)
(6) Diethylene glycol monobutyl ether: 0.6 parts
[0106]
-Preparation of inkjet recording sheet-
After the corona discharge treatment is applied to the front surface of the support, the coating material A (solid content concentration 10%) obtained above is applied to the front surface by a slide bead coating method at a coating amount of 200 ml / m.2It applied so that it might become (application process). Thereafter, as shown in FIG. 1, the support after the application is provided with a nozzle interval (interval B in FIG. 1) of 200 mm on the side where the support is applied (that is, the membrane surface 2 side), the nozzle tip and the membrane surface 2 A plurality of slit nozzles 1 are arranged at a distance A of 50 mm (first half) / 10 mm (second half), and the drying in Table 1 below is performed in a drying zone in which rollers 3 are appropriately disposed on the side of the support that does not have a coating film. The condition A (front / second half 30 seconds each) was passed through and dried so that the moisture content of the coated film formed was 500%. During this period, the coating film showed a constant rate of drying (constant rate drying step).
Thereafter, a crosslinking agent solution A having the following composition was applied at a coating amount of 20 g / m using a knife coater.2It was applied to the surface of the coating film so as to be, and further dried with hot air at 80 ° C. for 40 seconds (drying step).
From the above, an inkjet recording sheet (1) of the present invention provided with a colorant receiving layer having a dry film thickness of 20 μm was obtained.
[0107]
[Composition of cross-linking agent solution A]
・ Boric acid (6%; crosslinking agent): 25 parts
PAS-F5000 (20%) aqueous solution 7.15 parts
(Mordant; Nittobo Co., Ltd.)
・ Ion exchange water: 68.98 parts
・ Ammonium chloride (surface pH adjuster): 0.2 parts
Aqueous ammonia solution (25%; pH adjuster) ... 1.67 parts
・ Polyoxyethylene lauryl ether (surfactant) 2 parts
(Emulgen 109P (10%), manufactured by Kao Corporation, HLB value 13.6)
[0108]
(Example 24)
  In Example 1, the present invention was carried out in the same manner as in Example 1 except that the drying conditions A in the drying before the application of the crosslinking agent solution A were changed to the drying conditions B to F in Table 1, respectively. Inkjet recording sheet (3) ~ (5) In addition, Example 35Then, it replaced with the drying zone provided with a slit nozzle, and set it as the drying zone provided with the negative pressure type nozzle floater comprised similarly to FIG.
[0109]
(Comparative Examples 1-6)
In Example 1, after the coating step, the drying condition A in the drying before the application of the crosslinking agent solution A was changed to the drying conditions G to L in Table 1, respectively. Inkjet recording sheets (7) to (12) were obtained. In Comparative Examples 3 to 6, a drying zone including a negative pressure type nozzle floater configured in the same manner as in FIG. 2 was used instead of the drying zone including the slit nozzle.
[0110]
(Evaluation)
  Inkjet recording sheet of the present invention obtained from the above (1)And (3) to (5)The following evaluation was performed for each of the inkjet recording sheets (7) to (12). The evaluation results are shown in Table 1 below.
-1. Cracks
  The surface state of the colorant receiving layer of each ink jet recording sheet was visually observed, and the presence or absence of cracks on the surface and the size thereof were evaluated according to the following criteria.
    [Standard]
    AA: No cracks were observed and it was good.
    BB: Cracks of about 1 to 2 mm in length were observed.
    CC: Cracks having a length of 3 mm or more were remarkably observed.
[0111]
-▲ 2 ▼ Glossiness (dry unevenness)-
The surface state of the colorant receiving layer of each ink jet recording sheet was visually observed, and the presence or absence of gloss unevenness on the surface was evaluated according to the following criteria.
[Standard]
○: Gloss unevenness was not recognized at all and was good.
Δ: Slight uneven gloss was observed at the edge of the colorant receiving layer.
X: Gloss unevenness was remarkably recognized.
[0112]
[Table 1]
Figure 0004041664
[0113]
  From the results of Table 1 above, in Examples 1 to 6, in which the coating film having a moisture content of 500% was dried under the conditions that the film surface wind speed, the drying air temperature, and the film surface temperature of the drying air were defined in the present invention, Inkjet recording sheet that can be produced and is obtained (1)And (3) to (5)In addition, the colorant receiving layer was not accompanied by cracks or uneven glossiness. That is, productivity could be improved, and an inexpensive and good quality inkjet recording sheet could be manufactured. Further, when a negative pressure type nozzle is used (Examples 3 to 3)5) Was better in terms of drying unevenness.
  On the other hand, in the ink jet recording sheets (7) to (12) obtained without using the drying conditions defined in the present invention, cracks and gloss unevenness occurred, and improvement in productivity could not be achieved.
[0114]
(Reference Examples 1-6)
-Preparation of coating material B for colorant receiving layer-
The following (1) to (3) in the following composition were mixed and dispersed at a rotational speed of 10,000 rpm for 20 minutes using a high-speed rotating colloid mill (CLEAMIX, manufactured by M Technique Co., Ltd.), then the following ( A solution containing 4) to (8) was added, and further redispersed for 20 minutes at a rotational speed of 10000 rpm to prepare a colorant receiving layer coating solution B.
The mass ratio of the silica fine particles to the water-soluble resin (PB ratio / (1) :( 4)) was 4.5: 1, and the pH of the colorant-receiving layer coating solution B was 3.5 (acidic). It was.
[0115]
[Composition of Color Material Receiving Layer Coating Liquid B]
(1) Gas phase method silica fine particles (inorganic pigment fine particles) 10.0 parts
(Average primary particle size: 7 nm; Leorosil QS30, manufactured by Tokuyama Corporation)
(2) Ion exchange water: 51.7 parts
(3) PAS-M-1 (dispersing agent; manufactured by Nittobo Co., Ltd.) 0.83 parts
(4) Polyvinyl alcohol 8% aqueous solution (water-soluble resin) 27.8 parts
(PVA124, manufactured by Kuraray Co., Ltd., saponification degree 98.5%, polymerization degree 2400)
(5) Diethylene glycol monobutyl ether: 0.72 parts
(6) Polyoxyethylene lauryl ether (surfactant) 1.2 parts
(Emulgen 109P (10%), manufactured by Kao Corporation, HLB value 13.6)
(7) Ion exchange water: 30.74 parts
(8) Boric acid: 0.09 part
[0116]
-Preparation of inkjet recording sheet-
After the corona discharge treatment is performed on the front surface of the prepared support, the colorant receiving layer coating solution B (solid content 10%) obtained above is applied to the front surface by a slide bead coating method with a coating amount of 200 ml. / M2Then, the coating film was dried with hot air at 60 ° C. (wind speed 3 to 8 m / sec) with a hot air dryer until the moisture content of the coated film was 500%. During this period, the coating film showed a constant rate of drying (constant rate drying step).
Thereafter, a crosslinking agent solution B having the following composition was applied at a coating amount of 20 g / m using a knife coater.2Then, the coating was applied to the surface of the coating film and further dried with hot air at 40 to 140 ° C. for 40 seconds according to the drying conditions shown in Table 2 below (drying step).
From the above, inkjet recording sheets (a) to (f) provided with a colorant receiving layer having a dry film thickness of 20 μm were obtained.
[0117]
[Composition of cross-linking agent solution B]
・ Boric acid (6%; crosslinking agent): 25 parts
PAA-10C (10%) aqueous solution: 20 parts
(Mordant; Nittobo Co., Ltd.)
・ Ion-exchanged water: 52.8 parts
・ Ammonium chloride (surface pH adjuster): 0.2 parts
・ Polyoxyethylene lauryl ether (surfactant) 2 parts
(Emulgen 109P (10%), manufactured by Kao Corporation, HLB value 13.6)
[0118]
Each of the inkjet recording sheets (a) to (f) obtained as described above was evaluated in the same manner as in the above example. The evaluation results are shown in Table 2 below.
[0119]
[Table 2]
Figure 0004041664
[0120]
From the results of Table 2 above, the ink jet recording sheets (b) to (e) obtained by drying with the film surface temperature of the coating film of 30 to 45 ° C. after the application of the cross-linking agent solution generated cracks and drying unevenness. A good surface shape was obtained. On the other hand, when the film surface temperature exceeded 45 ° C. (Reference Example 1), cracks occurred on the film surface, and when it was less than 25 ° C. (Reference Example 6), drying could not be completed.
[0121]
【The invention's effect】
According to the present invention, the ink receiving performance and other characteristics required for an ink jet recording sheet are provided, and the productivity (production efficiency) is improved without causing the colorant receiving layer to crack or gloss unevenness. Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing an ink jet recording sheet capable of reducing the cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a dryer including a slit nozzle.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a floater dryer including a negative pressure type nozzle.
3A is a diagram showing a configuration example of a floater dryer in which positive pressure type nozzles are arranged on both sides of a web, and FIG. 3B is a diagram showing a configuration example of a floater dryer in which positive pressure type nozzles are arranged on one side of a web.
[Explanation of symbols]
1 ... Slit nozzle
2 ... Coating surface on support
3 ... Laura
4 ... Support with web (web)
5a, 5b, 5c ... Nozzle
6 ... Positive pressure type nozzle

Claims (5)

支持体上に、無機顔料微粒子及び水溶性樹脂を含む塗布液を塗布、乾燥してなる色材受容層を有するインクジェット記録用シートの製造方法において、
塗布後の含水率1000〜500%の塗膜に対して、乾燥を前後半に二分し、乾燥前半の乾燥風の膜面風速を10m/sec以下とし、乾燥後半の乾燥風の膜面風速を前記乾燥前半の乾燥風の膜面風速より大きくすると共に、乾燥風温度を30℃を超える温度とし、かつ膜面温度を20℃を超える温度として乾燥を行うことを特徴とするインクジェット記録用シートの製造方法。
In the method for producing an inkjet recording sheet having a colorant receiving layer formed by applying and drying a coating liquid containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin on a support,
The coating film having a water content of 1000 to 500% after coating is divided into two parts in the first half of the drying, the film surface speed of the drying air in the first half of the drying is 10 m / sec or less, and the film surface wind speed of the drying air in the second half of the drying is An ink jet recording sheet characterized in that drying is performed at a temperature higher than the film surface wind speed of the drying air in the first half of the drying , at a drying air temperature exceeding 30 ° C., and at a film surface temperature exceeding 20 ° C. Production method.
膜面から20mm以上の距離にノズル先端が位置するスリットノズルを備えるドライヤー、及び負圧型ノズルを備えるフロータードライヤーの少なくとも一方が用いられる請求項1に記載のインクジェット記録用シートの製造方法。  The method for producing an inkjet recording sheet according to claim 1, wherein at least one of a dryer having a slit nozzle having a nozzle tip located at a distance of 20 mm or more from the film surface and a floater dryer having a negative pressure type nozzle is used. 支持体上に無機顔料微粒子と水溶性樹脂とを含む塗布液を塗布し、塗布後の乾燥途中であって、減率乾燥速度を示すようになる前の含水率1000〜200%の塗膜に前記水溶性樹脂を架橋させうる架橋剤と媒染剤とを含む溶液を付与する請求項1又は2に記載のインクジェット記録用シートの製造方法。  A coating liquid containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin is coated on a support, and is in the middle of drying after coating, and a coating film having a water content of 1000 to 200% before the reduced drying rate is exhibited. The manufacturing method of the sheet | seat for inkjet recording of Claim 1 or 2 which provides the solution containing the crosslinking agent which can bridge | crosslink the said water-soluble resin, and a mordant. 支持体上に無機顔料微粒子と水溶性樹脂とを含む塗布液を塗布し、塗布後の乾燥途中であって、減率乾燥速度を示すようになる前の含水率1000〜200%の塗膜に前記水溶性樹脂を架橋させうる架橋剤と媒染剤とを含む溶液を付与した後、該溶液が付与された前記塗膜を、膜面温度を25〜50℃として乾燥する請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録用シートの製造方法。  A coating liquid containing inorganic pigment fine particles and a water-soluble resin is coated on a support, and is in the middle of drying after coating, and a coating film having a water content of 1000 to 200% before becoming a reduced rate drying rate. The solution according to any one of claims 1 to 3, wherein after applying a solution containing a crosslinking agent capable of crosslinking the water-soluble resin and a mordant, the coating film provided with the solution is dried at a film surface temperature of 25 to 50 ° C. A method for producing an ink jet recording sheet according to claim 1. 前記乾燥前半の乾燥風温度が30℃以上であって、前記乾燥後半の乾燥風温度が前記乾燥前半の乾燥風温度より低いことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のインクジェット記録用シートの製造方法。5. The inkjet recording according to claim 1, wherein the drying air temperature in the first half of the drying is 30 ° C. or more, and the drying air temperature in the second half of the drying is lower than the drying air temperature in the first half of the drying. Sheet manufacturing method.
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