JP4068311B2

JP4068311B2 - Ink jet recording sheet and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4068311B2
Application number: JP2001094990A
Authority: JP
Inventors: 裕二高上
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP2002293008A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性インクを用いて記録を行うインクジェット記録シート及びその製造方法に関するものであり、特にキャスト処理により光沢発現層を有するインクジェット記録シートにおいて、高光沢度を有する一方で、良好なインク吸収性及び印字濃度の高いインクジェット記録シート及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、インクの微小液滴を種々の作動原理により飛翔させ紙等の記録シートに付着させて、画像・文字等の記録を行うものである。該記録方式は、高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が大きい、現像及び定着が不要等の特徴があり、漢字を含め各種図形及びカラー画像等の記録装置として、種々の用途において急速に普及している。更に、多色インクジェットによる多色印刷やカラー写真方式による印画に比較して遜色のない記録を得ることが可能であり、作製部数が少なくて済む用途では写真技術によるよりも安価であることからフルカラー画像記録分野にまで広く応用されつつある。
【０００３】
更に、インクジェット方式を利用したプリンターは、市場からのさらなる画像の品質向上に対する要求のために、高解像度化、色再現範囲の拡大が図られている。これに伴い、記録媒体であるインクジェット記録シートには、優れた画像品質を発現するための高いインク受理容量の確保や発色性の良好な塗層の塗設が不可欠となっている。加えて、光沢、剛直、色相等の外観も銀塩写真や印刷用紙に類似することが要望されてきている。
【０００４】
従来、光沢を付与する処理として、スーパーカレンダー、グロスカレンダー等のカレンダー装置を用い、圧力や温度をかけたロール間に通紙することで塗層表面を平滑化することが一般に知られている。しかしながら、インクジェット記録シートに光沢を付与する目的で、高線圧下でカレンダー処理を行うと、光沢は向上するものの塗層空隙が減少し、インクの吸収が遅くなり、又、吸収容量の不足からインクのあふれが発生してしまうという問題が生じるため、カレンダー処理で高光沢を得ることは難しい。
【０００５】
インクの吸収性を低くすることなく塗層に強光沢を付与する手法として、例えば、特開昭６３−２６５６８０号公報、特開平２−２７４５８７号公報、同５−５９６９４号公報のように、キャスト処理によりインクジェット記録シートを製造する方法が開示されている。この処理方法によると、キャストドラムの鏡面形状がインクジェット記録シートに転写されるために、表面の平滑性が非常に高くなり、強光沢が得られる。又、キャストドラムに押しつける際の線圧は、カレンダー装置を用いる場合と比較して低いために、良好なインク吸収性が得られることになる。
【０００６】
ところで、昨今のインクジェットプリンタの画像印字技術の向上によりさらなる高光沢及び印字濃度の高濃度化を望む声が市場の要望として大きい。しかしながら、キャスト処理でなお光沢を強くすることは線圧を上昇せざるを得ず、当然インク吸収性が落ちることとなりひいては印字濃度も低下する。
【０００７】
また、キャスト処理ではキャストドラムの表面形状が素直にインクジェット記録シートの表面に反映されるので、摩耗や傷によりキャストドラムの表面が荒れた場合に結果として光沢度及び印字濃度が低下する場合があった。それに伴いインクジェット記録シート製造上の歩留まりも低下すると共に、その都度キャストドラムの研磨あるいは交換を行うことで経済的不利益が生じていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の課題を解決するための本発明は、キャスト処理されたインクジェット記録シートの有する高い光沢性を維持しながら高い印字濃度が得られるインクジェット記録シート及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の発明を見出した。
【００１０】
第１の発明は、支持体上の片面に、少なくとも１層のインク受理層と、キャスト処理によって塗設される光沢発現層が順次積層されたインクジェット記録シートにおいて、該光沢発現層上に一次粒径が５０ｎｍ以下の気相法シリカ、アルミナ、アルミナ水和物のうちいずれかである無機微粒子からなる１μｍ以下のオーバーコート層を有することを特徴とするインクジェット記録シートである。
【００１３】
第２の発明は、支持体上の片面に、少なくとも１層のインク受理層を設け、次いでキャスト処理により光沢発現層を塗設された後に、一次粒径が５０ｎｍ以下の気相法シリカ、アルミナ、アルミナ水和物のうちいずれかである無機微粒子からなる液を塗工して１μｍ以下のオーバーコート層を設けることを特徴とするインクジェット記録シートの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１７】
本発明に於けるインクジェット記録シートは、支持体上の片面に、少なくとも１層のインク受理層と、キャスト処理によって塗設される光沢発現層が順次積層されたインクジェット記録シートにおいて、該光沢発現層上に無機微粒子からなる１μｍ以下のオーバーコート層を有するインクジェット記録シートである。
【００１８】
一般にキャスト処理された光沢発現層の表面形状は、例えば特開平８−２５８００号公報にあるように長さが２０〜５０μｍ、幅が５〜１０μｍ程度の亀裂を１ｍｍ²に１０００個以上有するものなど、少なからず亀裂を有しており、これによりインク吸収性、ドットの真円性等画質向上に寄与している。しかし、逆にインクの色材が亀裂中から記録シート中深く浸透することや亀裂部分での光の散乱等から印字濃度の低下を招く原因となっていると推測される。さらにキャストドラムの傷も如実に表面に反映されるため同様に光散乱で印字濃度を低下させていた。本発明では無機微粒子を主体とするオーバーコート層をキャスト処理された光沢発現層上に設けることで、亀裂部分やキャストドラム傷反映部分を無機微粒子により充填されることでインク吸収性を阻害することなく不要な光散乱を抑制し、印字濃度の向上が得られるものである。
【００１９】
本発明のオーバーコート層に用いられる無機微粒子としては、例えば合成シリカ（コロイダルシリカ、湿式法非晶質シリカ、気相法非晶質シリカ）、アルミナ（気相法アルミナ、γ−アルミナ）或いはアルミナ水和物（アルミナゾル、コロイダルアルミナ、カチオン性アルミニウム酸化物又はその水和物、擬ベーマイト等）等の、超微粒の一次粒子或いはこれらが凝集した粒子径０．０１μｍ〜２０μｍの二次粒子が塗工層を形成したとき一次粒子間あるいは二次粒子間の空隙が多数形成されて多孔性となるものが挙げられる。また一次粒子の粒径が２００ｎｍ以下であれば光透過性及びインク浸透性も良好であり好ましく、特に５０ｎｍ以下であればより好ましい。これらの無機微粒子は１種以上混合して用いることもできる。
【００２０】
本発明に於けるオーバーコート層としてより好ましくは、無機微粒子として一次粒子の平均粒径が５０ｎｍ以下の気相法によるシリカ（以下気相法シリカと記載）を用いたもので、特に好ましくは一次粒子の平均粒径が２５ｎｍ以下のものである。
【００２１】
気相法シリカは、一次粒子の平均粒径は５０ｎｍ以下であることで、一次粒子が網目構造または鎖状につながりあって二次的に凝集した状態となった時の空隙、すなわち最表層表面の細孔の大きさも５０〜５００ｎｍ程度となる。従って、層を成したときの透明性及びインク浸透性に優れ、高光沢及び印字濃度の向上が良好に図れるものである。
【００２２】
本発明に用いられる気相法シリカは、湿式法に対して乾式法とも呼ばれ、一般的には火炎加水分解法によって作られる。具体的には四塩化ケイ素を水素及び酸素と共に燃焼して作る方法が一般的に知られているが、四塩化ケイ素の代わりにメチルトリクロロシランやトリクロロシラン等のシラン類も、単独または四塩化ケイ素と混合した状態で使用することができる。気相法シリカは日本アエロジル株式会社からアエロジル、トクヤマ株式会社からＱＳタイプとしてとして市販されており入手することができる。
【００２６】
またオーバーコート層は、光沢発現層をキャスト処理により塗設した後に、例えば無機微粒子を固形分で１％を水等の分散媒中に分散させた塗工液を既知の塗布方法で塗布して設けるが、必ずしも光沢発現層上に均一に層を形成しておらずとも、光沢発現層表面の亀裂やくぼみを埋め平滑化ができておれば良い。従ってその厚みとしてはインク吸収性や発色性の観点からも１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下が好ましい。またオーバーコート層を塗設した後にカレンダー処理や再度キャスト処理など、亀裂やくぼみ部分への充填を促進させる手段を行っても良い。
【００２７】
本発明に係るキャスト処理による塗設とは、キャストコーティング法と呼ばれ、一般に印刷用キャストコート紙と同じ製造方法であり、直接法、凝固法、再湿潤法（リウェット法）等に細分されている。直接法は、光沢発現層を塗設後、未乾燥の状態（湿潤状態）で加熱された鏡面ロールに圧接し乾燥する方法である。凝固法は、光沢発現層を塗設後、未乾燥の状態の該層を凝固液により凝固させた後、加熱された鏡面ロールに圧接し乾燥する方法である。又、再湿潤法は、光沢発現層を塗設し乾燥後、水を主体とする湿潤液にて該層を再湿潤させ、加熱された鏡面に圧接し乾燥する方法である。該法に係る該鏡面ロールの表面粗度、直径、圧接時の圧力（線圧）、塗工速度は、市販の印刷用キャストコート紙の製造条件と同様に適宜選択することができる。
【００２８】
本発明に係るインク受理層には、以下の顔料或いは粒子を１種以上用いることができる。例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナ水和物、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロサイト、水酸化マグネシウム等の無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。上記の中でもインク受理層に主体成分として含有する顔料としては、多孔性無機顔料が好ましく、多孔性合成非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等が挙げられ、特に細孔容積の大きい多孔性合成非晶質シリカが好ましい。
【００２９】
本発明に係る光沢発現層には、以下の顔料或いは粒子を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナ水和物、水酸化アルミニウム等の無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料等が挙げられる。中でも、コロイダルシリカ、合成非晶質シリカ、アルミナ水和物等一次粒子径が極めて小さい超微粒の無機顔料が好ましい。特にアルミナ水和物を顔料の主体成分として用いると、発色性が高まりより好ましい。アルミナ水和物は、光沢発現層の顔料１００重量部中１００〜３０重量部用いることが望ましい。
【００３０】
本発明に係るインク受理層とキャスト処理によって塗設される光沢発現層に配合されるバインダーには、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコール又はその誘導体；ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル系重合体ラテックス；エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス；或いはこれら各種重合体のカルボキシ基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス；或いはこれら各種重合体にカチオン基を用いてカチオン化したもの、カチオン性界面活性剤にて重合体表面をカチオン化したもの、カチオン性ポリビニルアルコール下で重合し重合体表面に該ポリビニルアルコールを分布させたもの、カチオン性コロイド粒子の懸濁分散液中で重合を行い、重合体表面に該粒子が分布しているもの等；メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化合成樹脂等の水性バインダー；ポリメチルメタクリレート等のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体樹脂；ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系バインダー等を挙げることができる。
【００３１】
該インク受理層と該光沢発現層中のバインダーの配合量は、顔料１００重量部に対して、５〜７０重量部、好ましくは、１０〜５０重量部である。５重量部未満では、該インク受理層及び該光沢発現層の塗層強度が不足するし、７０重量部を超えるとインクの吸収性が低下するため好ましくない。該インク受理層及び該光沢発現層の塗工量としては、適用する顔料やバインダーの種類及び量、インクジェット記録装置の種類により異なるが、各々２ｇ／ｍ²以上、好ましくは、４〜２０ｇ／ｍ²の範囲である。
【００３２】
又、該インク受理層や該光沢発現層には、その他の添加剤として、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、染料定着剤等を適宜配合することもできる。
【００３３】
本発明で使用される支持体としては、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ、ＤＩＰ等の古紙パルプ、等の木材パルプ、ケナフ、バガス、コットン等の非木材パルプ、と従来公知の顔料を主成分として、バインダー及びサイズ剤や定着剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を１種以上用いて混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種装置で製造された原紙、更に原紙に、澱粉、ポリビニルアルコール等でのサイズプレスやアンカーコート層を設けた原紙や、それらの上にコート層を設けたアート紙、コート紙、キャストコート紙等の塗工紙も含まれる。この様な原紙及び塗工紙に、そのまま本発明に係る塗層を設けても良いし、平坦化をコントロールする目的で、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用しても良い。又、該支持体の坪量としては、通常４０〜３００ｇ／ｍ²であるが、特に制限されるものではない。
【００３４】
本発明に係る該インク受理層、該光沢発現層は、各種ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ロッドブレードコーター、カーテンコーター、ショートドウェルコーター、サイズプレス等の各種装置を用い、オンマシン或いはオフマシンで塗設される。
【００３５】
該インク受理層を塗設、乾燥した後、該光沢発現層を塗設する前に、平坦化をコントロールする目的で、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用しても良い。
【００３６】
本発明に係るインクジェット記録シートは、インクジェット記録シートとしての使用に留まらず、記録時に液状であるインクを使用するどのような記録シートとして用いてもかまわない。例えば、熱溶融性物質、染料、顔料等を主成分とする熱溶融性インクを樹脂フィルム、高密度紙、合成紙等の薄い支持体上に塗布したインクシートを、その裏面より加熱し、インクを溶融させて転写する熱転写記録用受像シート；熱溶融性インクを加熱溶融して微小液滴化、飛翔記録するインクジェット記録シート；油溶性染料を溶媒に溶解したインクを用いたインクジェット記録シート；光重合型モノマー及び無色又は有色の染料、顔料を内包したマイクロカプセルを用いた感光感圧型ドナーシートに対応する受像シート等が挙げられる。
【００３７】
これらの記録シートの共通点は、記録時にインクが液体状態である点である。液状インクは、硬化、固化又は定着までに、記録シートのインク受理層の深さ方向又は水平方向に対して浸透し広がっていく。上述した各種記録シートはそれぞれの方式に応じた吸収性を必要とするもので、本発明のインクジェット記録シートを上述した各種の記録シートとして利用しても何らかまわない。
【００３８】
【実施例】
以下本発明を実施例により詳説するが、本発明はその趣旨を逸脱しない限り、下記実施例に限定されるものではない。
【００３９】
実施例
＜支持体の作製＞
支持体となる原紙は、以下の通り作製した。ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ）９０部とＮＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌｃｓｆ）１０部からなる木材パルプ１００部に対して、軽質炭酸カルシウム５部、市販のアルキルケテンダイマー０．１部、市販のカチオン性ポリアクリルアミド０．０５部、市販のカチオン化澱粉１．０部を調成後、長網抄紙機を用いて坪量１２５ｇ／ｍ²に抄造した後、オンマシンのインクラインドサイズプレス装置で酸化澱粉（ＭＳ３８００：日本食品加工社製）を付着させ、坪量１２７ｇ／ｍ²の支持体を得た。
【００４０】
＜インク受理層の塗設＞
該支持体上に多孔質顔料を主成分とする塗被組成物を塗設してインク受理層を得た。塗被組成物は、多孔質顔料として市販の合成非晶質シリカ（ミズカシルＰ７８Ｄ：水沢化学社製）を１００部、バインダーとして市販のポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７：クラレ社製）４０部を調合して得た。該塗被組成物の固形分濃度は１７％であった。該塗被組成物をエアーナイフコーターで絶乾重量１０ｇ／ｍ²となるように支持体上に塗工し乾燥してインク受理層を得た。
【００４１】
＜光沢発現層の塗設＞
上記支持体上に塗設されたインク受理層上に塗被組成物をキャストコーティング法により塗設し光沢発現層を得た。該塗被組成物は、顔料として市販のコロイダルシリカ（スノーテックスＡＫ：日産化学社製）を１００部、バインダーとして市販のシラノール変性ポリビニルアルコール（Ｒ−１１１５：クラレ社製）を２０部、離型剤として市販のノニオン性オレイン酸乳化物１部を調合して得た。該塗被組成物の固形分濃度は１４％であった。該塗被組成物をエアーナイフコーターで絶乾塗工量が５ｇ／ｍ²となるように該インク受理層上に塗工し、表面温度が１００℃に保たれた鏡面ロールに１０秒圧接し乾燥した。
【００４２】
上記の如く光沢発現層を塗設された後に、以下の無機微粒子を固形分濃度１％とした塗布液を用いて、それぞれ光沢発現層上にオーバーコートしインクジェット記録シートＡ〜Ｃを得た。
【００４３】
インクジェット記録シートＡ〜Ｃにおいて、無機微粒子にそれぞれ平均一次粒径４０ｎｍの擬ベーマイト、平均一次粒径１３ｎｍのγ−アルミナ（日本アエロジル社製、アエロジル酸化アルミニウムＣ）、平均一次粒径７ｎｍの気相法シリカをそれぞれ用いた。
【００４４】
上記のようにして作製したインクジェット記録シート及びオーバーコートしなかったインクジェット記録シートについて、光沢性及び印字濃度を次のように評価した。
【００４５】
光沢性は斜光で目視観察（４段階評価）し、印字濃度は市販のインクジェットプリンタ（セイコーエプソン（株）社製ＰＭ−８００Ｃ）を用いて黒ベタ画像を印字し、その反射濃度をＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ（ＴＭ）で測定した。結果を〔表１〕に示す。
【００４６】
【表１】

【００４７】
オーバーコート無しのインクジェット記録シートと比べ、インクジェット記録シートＡ〜Ｃでは、いずれも印字濃度が向上し、Ｂ、Ｃではさらに光沢性も明らかに良くなった。また画像部のにじみや色むら等の不都合は観察されなかった。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェット記録シート及びその製造方法によれば、キャスト処理により付与された光沢性を損なうことく、さらに高印字濃度で発色性に優れたインクジェット記録シートが得られる等秀逸なる効果がある。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording sheet for recording using water-based ink and a method for producing the same, and in particular, an ink jet recording sheet having a gloss-expressing layer by casting treatment has high glossiness and good ink absorption. The present invention relates to an ink jet recording sheet having high properties and printing density and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
The ink jet recording system records images, characters, and the like by flying fine ink droplets according to various operating principles and attaching them to a recording sheet such as paper. The recording system has features such as high speed, low noise, easy multi-coloring, large flexibility in recording patterns, no need for development and fixing, and various recording devices such as various figures and color images including kanji. It is rapidly spreading in applications. Furthermore, it is possible to obtain records that are comparable to multi-color printing using multi-color ink jets and printing using a color photographic system. Widely applied to the field of image recording.
[0003]
Furthermore, printers using an ink jet method have been improved in resolution and expanded in the color reproduction range in order to further improve image quality from the market. Accordingly, it is indispensable for the ink jet recording sheet, which is a recording medium, to secure a high ink receiving capacity and to provide a coating layer with good color developability for exhibiting excellent image quality. In addition, it has been demanded that appearances such as gloss, rigidity, hue, and the like are similar to those of silver salt photographs and printing paper.
[0004]
Conventionally, as a process for imparting gloss, it is generally known to use a calender device such as a super calender or a gloss calender to smooth the coating layer surface by passing paper between rolls to which pressure or temperature is applied. However, when calendering is performed under high linear pressure for the purpose of imparting gloss to the ink jet recording sheet, the gloss is improved, but the coating layer voids are reduced, the absorption of ink is slowed, and the ink is insufficient due to insufficient absorption capacity. It is difficult to obtain a high gloss by calendar processing.
[0005]
As a technique for imparting strong gloss to the coating layer without reducing the ink absorbability, for example, as disclosed in JP-A-63-265680, JP-A-2-274487, and JP-A-5-59694, cast A method of manufacturing an inkjet recording sheet by processing is disclosed. According to this processing method, since the mirror surface shape of the cast drum is transferred to the ink jet recording sheet, the surface smoothness becomes very high and high gloss is obtained. In addition, since the linear pressure when pressed against the cast drum is lower than that in the case of using a calendar device, good ink absorbability can be obtained.
[0006]
By the way, there is a great demand in the market for further improvement in image printing technology of ink jet printers and desire for higher gloss and higher printing density. However, if the gloss is still increased by the casting process, the linear pressure is inevitably increased, and naturally the ink absorptivity is lowered and the print density is also lowered.
[0007]
Also, since the surface shape of the cast drum is reflected in the surface of the inkjet recording sheet in the casting process, the glossiness and print density may decrease as a result when the surface of the cast drum becomes rough due to wear or scratches. It was. Along with this, the yield in manufacturing the ink jet recording sheet is reduced, and an economic disadvantage is caused by polishing or replacing the cast drum each time.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention for solving the above-described problems is to provide an ink jet recording sheet which can obtain a high printing density while maintaining high gloss of the cast ink jet recording sheet and a method for producing the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found the following invention.
[0010]
In a first aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording sheet in which at least one ink receiving layer and a gloss developing layer coated by a casting process are sequentially laminated on one side of a support. An ink jet recording sheet having an overcoat layer of 1 μm or less made of inorganic fine particles of any one of gas phase method silica, alumina, and alumina hydrate having a diameter of 50 nm or less.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, at least one ink-receiving layer is provided on one side of a support, and then a gloss-developing layer is applied by a casting process, and then a gas phase method silica or alumina having a primary particle size of 50 nm or less. A method for producing an ink jet recording sheet, characterized in that an overcoat layer having a thickness of 1 μm or less is provided by applying a liquid comprising inorganic fine particles of any one of alumina hydrates.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
[0017]
The ink jet recording sheet according to the present invention is an ink jet recording sheet in which at least one ink receiving layer and a gloss developing layer coated by casting are sequentially laminated on one side of a support. An ink jet recording sheet having an overcoat layer of 1 μm or less made of inorganic fine particles.
[0018]
In general, the surface shape of the gloss-developing layer that has been cast has, for example, one having at least 1000 cracks in 1 mm ² having a length of about 20 to 50 μm and a width of about 5 to 10 μm as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-25800. There are not a few cracks, and this contributes to improving image quality such as ink absorbency and dot roundness. However, conversely, it is presumed that the color density of the ink penetrates deeply into the recording sheet from the crack, and the printing density is lowered due to light scattering at the crack. Furthermore, since scratches on the cast drum are reflected on the surface, the print density is similarly reduced by light scattering. In the present invention, by providing an overcoat layer mainly composed of inorganic fine particles on the cast-treated gloss developing layer, the ink absorption is inhibited by filling cracks and cast drum scratches reflecting portions with inorganic fine particles. Therefore, unnecessary light scattering can be suppressed and the print density can be improved.
[0019]
Examples of the inorganic fine particles used in the overcoat layer of the present invention include synthetic silica (colloidal silica, wet method amorphous silica, gas phase method amorphous silica), alumina (gas phase method alumina, γ-alumina) or alumina. Coated with primary particles of ultrafine particles such as hydrates (alumina sol, colloidal alumina, cationic aluminum oxide or hydrates thereof, pseudoboehmite, etc.) or secondary particles having a particle diameter of 0.01 μm to 20 μm aggregated with these. Examples of the porous layer include a porous structure in which a large number of voids are formed between primary particles or secondary particles when the working layer is formed. Moreover, if the particle size of the primary particles is 200 nm or less, the light transmittance and the ink permeability are good, and it is particularly preferable if the particle size is 50 nm or less. These inorganic fine particles Ru can be used in a mixture of one or more.
[0020]
The overcoat layer in the present invention is more preferably a silica using a vapor phase method (hereinafter referred to as a vapor phase method silica) having an average primary particle size of 50 nm or less as inorganic fine particles, and particularly preferably a primary layer. The average particle size of the particles is 25 nm or less.
[0021]
Vapor phase silica has an average primary particle size of 50 nm or less, so that the primary particles are connected to a network structure or chain and are in a secondary aggregated state, that is, the surface of the outermost layer. The size of the pores is about 50 to 500 nm. Accordingly, the transparency and ink permeability when the layers are formed are excellent, and high gloss and print density can be improved satisfactorily.
[0022]
Vapor phase silica used in the present invention is also called a dry method as opposed to a wet method, and is generally made by a flame hydrolysis method. Specifically, a method of making silicon tetrachloride by burning with hydrogen and oxygen is generally known, but silanes such as methyltrichlorosilane and trichlorosilane can be used alone or silicon tetrachloride instead of silicon tetrachloride. Can be used in a mixed state. Vapor phase silica is commercially available as Aerosil from Nippon Aerosil Co., Ltd. and as QS type from Tokuyama Co., Ltd., and can be obtained.
[0026]
In addition, the overcoat layer is formed by coating the glossy expression layer by a casting process, and then applying a coating liquid in which, for example, inorganic fine particles are dispersed in a dispersion medium such as water with a solid content by a known coating method. Although it is not necessary to form a uniform layer on the gloss developing layer, it is only necessary to fill and smooth the cracks and dents on the surface of the gloss developing layer. Accordingly, the thickness is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, from the viewpoint of ink absorbability and color developability. Further, after the overcoat layer is applied, means for promoting filling of cracks and indentations, such as calendering and recasting, may be performed.
[0027]
Coating by the cast treatment according to the present invention is called a cast coating method, and is generally the same production method as a cast coated paper for printing, and is subdivided into a direct method, a solidification method, a rewetting method (rewetting method), and the like. Yes. The direct method is a method in which after applying a glossy layer, it is pressed against a heated mirror surface roll in an undried state (wet state) and dried. The coagulation method is a method in which after the glossy layer is applied, the undried layer is coagulated with a coagulating liquid, and then pressed against a heated mirror roll and dried. The rewet method is a method in which a glossy layer is applied and dried, and then the layer is rewet with a wetting liquid mainly composed of water, and pressed against a heated mirror surface and dried. The surface roughness, diameter, pressure during pressure contact (linear pressure), and coating speed of the mirror roll according to the method can be appropriately selected in the same manner as the production conditions for commercially available cast coated paper for printing.
[0028]
In the ink receiving layer according to the present invention, one or more of the following pigments or particles can be used. For example, light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, zinc sulfide, zinc carbonate, satin white, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, magnesium silicate , Synthetic amorphous silica, colloidal silica, alumina, alumina hydrate, aluminum hydroxide, lithopone, zeolite, hydrohalosite, inorganic pigments such as magnesium hydroxide, styrene plastic pigment, acrylic plastic pigment, polyethylene, micro Examples thereof include organic pigments such as capsules, urea resins, and melamine resins. Among the above, the pigment contained as a main component in the ink receiving layer is preferably a porous inorganic pigment, and examples thereof include porous synthetic amorphous silica, porous magnesium carbonate, and porous alumina. Particularly, the pore volume is large. Porous synthetic amorphous silica is preferred.
[0029]
The glossy layer according to the present invention can be used by appropriately combining the following pigments or particles. For example, light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, magnesium silicate, synthetic amorphous silica, colloidal silica, alumina, alumina hydrate, aluminum hydroxide, etc. Examples thereof include organic pigments such as pigments, styrene plastic pigments, acrylic plastic pigments, polyethylene, microcapsules, urea resins, and melamine resins. Among these, ultrafine inorganic pigments having a very small primary particle diameter such as colloidal silica, synthetic amorphous silica, and alumina hydrate are preferable. In particular, it is more preferable to use alumina hydrate as a main component of the pigment because color development is enhanced. The alumina hydrate is desirably used in an amount of 100 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the pigment in the glossy layer.
[0030]
Examples of the binder incorporated in the ink receiving layer according to the present invention and the glossy layer coated by the cast treatment include starch derivatives such as oxidized starch, etherified starch, and phosphate esterified starch; carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and the like Cellulose derivatives; casein, gelatin, soybean protein, polyvinyl alcohol or derivatives thereof; conjugated diene copolymer latex such as polyvinyl pyrrolidone, maleic anhydride resin, styrene-butadiene copolymer, methyl methacrylate-butadiene copolymer; acrylic acid Acrylic polymer latexes such as polymers and copolymers of esters and methacrylates; Vinyl polymer latexes such as ethylene-vinyl acetate copolymers; or functional group-containing single amounts of these various polymers Functional groups by the body Polymeric latexes; or those obtained by cationizing these various polymers with a cationic group, those obtained by cationizing a polymer surface with a cationic surfactant, polymerized under cationic polyvinyl alcohol, and Polyvinyl alcohol distributed, polymerized in a suspension dispersion of cationic colloidal particles, the particles distributed on the surface of the polymer, etc .; thermosetting synthetic resins such as melamine resin, urea resin, etc. Aqueous binder; Polymer or copolymer resin of acrylic acid ester or methacrylic acid ester such as polymethyl methacrylate; Synthetic resin binder such as polyurethane resin, unsaturated polyester resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, alkyd resin, etc. Etc.
[0031]
The blending amount of the binder in the ink receiving layer and the gloss developing layer is 5 to 70 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment. If the amount is less than 5 parts by weight, the coating strength of the ink receiving layer and the glossy layer is insufficient, and if it exceeds 70 parts by weight, the ink absorbability decreases, which is not preferable. The coating amount of the ink receiving layer and the glossy layer varies depending on the type and amount of the pigment and binder to be applied and the type of the ink jet recording apparatus, but each is 2 g / m ² or more, preferably 4 to ²⁰ g / m. The range is ² .
[0032]
In addition, the ink receiving layer and the glossy layer include, as other additives, pigment dispersants, thickeners, fluidity improvers, antifoaming agents, antifoaming agents, mold release agents, foaming agents, and penetrating agents. , Coloring dyes, coloring pigments, fluorescent brighteners, ultraviolet absorbers, antioxidants, preservatives, antibacterial agents, water resistance agents, dye fixing agents, and the like can be appropriately blended.
[0033]
Examples of the support used in the present invention include chemical pulps such as LBKP and NBKP, mechanical pulps such as GP, PGW, RMP, TMP, CTMP, CMP, and CGP, wood pulp such as waste paper pulp such as DIP, kenaf, Mainly composed of non-wood pulp such as bagasse and cotton, and a conventionally known pigment, and using one or more various additives such as a binder, a sizing agent, a fixing agent, a yield improving agent, a cationizing agent, and a paper strength enhancing agent. Mixed, base paper manufactured with various devices such as long paper machine, circular paper machine, twin wire paper machine, and further base paper with size press and anchor coat layer with starch, polyvinyl alcohol etc. on the base paper, Also included are coated papers such as art paper, coated paper, and cast coated paper provided with a coating layer thereon. Such base paper and coated paper may be provided with the coating layer according to the present invention as they are, or a calendar device such as a machine calendar, a TG calendar, a soft calendar may be used for the purpose of controlling flattening. . The basis weight of the support is usually 40 to 300 g / m ² , but is not particularly limited.
[0034]
The ink receiving layer and the gloss developing layer according to the present invention are turned on using various apparatuses such as various blade coaters, roll coaters, air knife coaters, bar coaters, rod blade coaters, curtain coaters, short dwell coaters, and size presses. It is applied on the machine or off machine.
[0035]
A calender device such as a machine calendar, a TG calender, or a soft calender may be used for the purpose of controlling flattening after coating and drying the ink receiving layer and before coating the glossy layer.
[0036]
The ink jet recording sheet according to the present invention is not limited to use as an ink jet recording sheet, and may be used as any recording sheet that uses liquid ink during recording. For example, an ink sheet in which a heat-meltable ink mainly composed of a heat-meltable substance, a dye, or a pigment is coated on a thin support such as a resin film, high-density paper, or synthetic paper is heated from the back surface thereof, An image-receiving sheet for thermal transfer recording that melts and transfers the ink; an ink-jet recording sheet that heat-melts the heat-meltable ink to form fine droplets and performs flight recording; an ink-jet recording sheet that uses an ink in which an oil-soluble dye is dissolved in a solvent; Examples thereof include an image receiving sheet corresponding to a photosensitive and pressure sensitive donor sheet using microcapsules encapsulating a polymerizable monomer, a colorless or colored dye, and a pigment.
[0037]
The common point of these recording sheets is that the ink is in a liquid state at the time of recording. The liquid ink penetrates and spreads in the depth direction or the horizontal direction of the ink receiving layer of the recording sheet until it is cured, solidified, or fixed. The various recording sheets described above require absorbency according to the respective methods, and the ink jet recording sheet of the present invention may be used as the various recording sheets described above.
[0038]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to the following Example, unless it deviates from the meaning.
[0039]
Example <Production of Support>
The base paper used as the support was prepared as follows. 100 parts of wood pulp consisting of 90 parts of LBKP (freeness 400 mlcsf) and 10 parts NBKP (freeze 450 mlcsf), 5 parts of light calcium carbonate, 0.1 parts of commercially available alkyl ketene dimer, commercially available cationic poly After preparing 0.05 part of acrylamide and 1.0 part of commercially available cationized starch, it was made into a basis weight of 125 g / m ² using a long net paper machine, and then oxidized starch ( MS3800 (manufactured by Nippon Food Processing Co., Ltd.) was attached to obtain a support having a basis weight of 127 g / m ² .
[0040]
<Coating of ink receiving layer>
A coating composition containing a porous pigment as a main component was coated on the support to obtain an ink receiving layer. The coating composition is obtained by preparing 100 parts of commercially available synthetic amorphous silica (Mizukasil P78D: manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.) as a porous pigment and 40 parts of commercially available polyvinyl alcohol (PVA117: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a binder. It was. The solid content concentration of the coating composition was 17%. The coating composition was coated on a support with an air knife coater so as to have an absolutely dry weight of 10 g / m ² and dried to obtain an ink receiving layer.
[0041]
<Glossy layer coating>
A coating composition was coated on the ink receiving layer coated on the support by a cast coating method to obtain a glossy layer. The coating composition comprises 100 parts of commercially available colloidal silica (Snowtex AK: manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) as a pigment, and 20 parts of commercially available silanol-modified polyvinyl alcohol (R-1115: manufactured by Kuraray Co., Ltd.) as a binder. As a preparation, 1 part of a commercially available nonionic oleic acid emulsion was prepared. The solid content concentration of the coating composition was 14%. The coating composition was coated on the ink receiving layer with an air knife coater so that the dry coating amount was 5 g / m ^2, and was pressed against a mirror roll maintained at a surface temperature of 100 ° C. for 10 seconds. Dried.
[0042]
After the glossy layer was applied as described above, the following inorganic fine particles were overcoated on the glossy layer using a coating solution having a solid content concentration of 1% to obtain inkjet recording sheets A to C.
[0043]
In the inkjet recording sheets A to C, the inorganic fine particles are each pseudoboehmite having an average primary particle size of 40 nm, γ-alumina having an average primary particle size of 13 nm (Aerosil Aluminum Oxide C, manufactured by Nippon Aerosil Co.), and a gas phase having an average primary particle size of 7 nm. Each method silica was used.
[0044]
The glossiness and print density of the inkjet recording sheet produced as described above and the inkjet recording sheet that was not overcoated were evaluated as follows.
[0045]
The glossiness is visually observed by oblique light (4-level evaluation), and the printing density is a solid black image printed using a commercially available inkjet printer (PM-800C manufactured by Seiko Epson Corporation), and the reflection density is made by GretagMacbeth. Measured with SpectroEye (TM). The results are shown in [Table 1].
[0046]
[Table 1]

[0047]
Compared to the ink-jet recording sheet without overcoat, the ink-jet recording sheets A to C all improved the print density, and the colors B and C clearly improved the gloss. Also, inconveniences such as blurring and color unevenness in the image area were not observed.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the ink jet recording sheet and the manufacturing method thereof of the present invention, an ink jet recording sheet having a high printing density and excellent color developability can be obtained without impairing the gloss imparted by the casting process. There is an excellent effect.

Claims

In an ink jet recording sheet in which at least one ink receiving layer and a gloss developing layer coated by casting are sequentially laminated on one side of a support, a primary particle size of 50 nm or less is formed on the gloss developing layer. An ink jet recording sheet comprising an overcoat layer of 1 μm or less composed of inorganic fine particles which are any one of phase method silica, alumina, and alumina hydrate.

After providing at least one ink-receiving layer on one side of the support, and then coating the gloss-developing layer by casting, the vapor phase method silica, alumina, alumina hydrate having a primary particle size of 50 nm or less A method for producing an ink jet recording sheet, wherein a liquid comprising any one of inorganic fine particles is applied and an overcoat layer having a thickness of 1 μm or less is provided.