JP4094152B2 - インクジェット記録紙の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトグレード用のインクジェット記録紙の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ、ワードプロセッサー、パーソナルコンピューター等のプリンターには、液体のインクを特殊構造のノズルからジェット状に噴射し、その飛跡を制御して用紙に付着させて印字するインクジェットプリンターが広く利用されている。また、これに使用する用紙としては、インクジェット用インクの定着性や吸収性、印字濃度、ドット形状の真円性、ドット周辺のシャープ性、光沢度、白色度、耐水性及び吸脱湿による寸法安定性等の諸特性を保持させたインクジェット記録紙が用いられている。
【０００３】
しかし、前記インクジェット記録紙にあって、特にフォトグレード用としては、その記録面の特性として、高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れたインクジェット用インクの定着性や吸収性等を保持したインクジェット記録紙が要求されている。
【０００４】
このようなより高度な特性を付与する方法としては、通常に用いられているアート紙やキャストコート紙のような高光沢印刷用紙の表面に、表面処理剤としてＰＶＡ、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン、ポリビニルアセタール等のような水系の樹脂やエマルジョンを直接に塗被する方法や、ポリエステルフィルムの表面に前記水系の樹脂やエマルジョンを直接に塗被し、該塗被面が半乾燥の湿潤状態の時に、上質紙等を重ね合わせてそのまま乾燥し、乾燥後ポリエステルフィルムを剥がして、上質紙等の表面に前記水系の樹脂やエマルジョンの皮膜を形成すると同時に、ポリエステルフィルムの表面光沢と平滑性とを写し取るフィルム転写法や、キャストコート紙のキャストコート層の塗被組成物を改良して、キャストコート紙そのものに特性を付与する方法等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記水系の樹脂やエマルジョンを直接に塗被する方法では、樹脂を選択することによって、ある程度までの光沢度や平滑性は得られるが、インクジェットインクの吸収性が遅くなってインクジェットインクのブロッキングを起こしたり、インクジェットインクの重ね部分やインクジェットインク同士の境界面でインクジェットインクの滲みが生じたり、インクジェットインクの吸収不良によるプリンター内で走行中に擦れが起こったりして満足なものが得られていない。
【０００６】
また、前記フィルム転写法では、ポリエステルフィルムの表面の状態を写し取るもので、これもある程度までの光沢度や平滑性は得られるが、フィルム自体がもつ光沢度や平滑性に左右されて、転写された表面に部分的なムラやボコ付き感を生じ易く、写真のような光沢平滑感を得ることは難しい。
【０００７】
更に、前記キャストコート層の塗被組成物の改良としては、顔料の選択、接着剤の選択、各種の添加剤の選択等に対して種々検討されているが、未だ十分な品質のものが得られていない。
【０００８】
そこで発明者らは、特にキャストコート塗被組成物の内、顔料に対する再検討を行うと同時に、キャストコート紙の層形成方法について再検討を試みたものである。
【０００９】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、インクジェット記録紙の記録面に高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れた印字耐水性および優れたインクジェットインクの定着性・吸収性等を保持したインクジェット記録紙の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、基紙の一方の面に、顔料としてシリカ及び／又は軽質炭酸カルシウムを、添加剤としてカチオン化剤を含有するインクジェット下塗り塗料をドライ換算で５〜２０ｇ／ｍ2 塗被し乾燥して下塗り層を形成し、該インクジェット下塗り層の上に、キャスト塗工機による方法を除く、ブレードコーター、エアーナイフコーター、リバースコーター、バーコーター、グラビアコーター又はダイコーターで、顔料としてγ−アルミナを使用し、添加剤としてカチオン性のエマルジョンを含有するインクジェットコート塗料をドライ換算で４〜１５ｇ／ｍ2 塗被し乾燥してインクジェットコート塗料層を形成し、次いで平滑化処理を行った後、該インクジェットコート塗料層の上にキャスト塗工機によりリウェット法で、顔料としてアニオン性のコロイダルシリカを、添加剤として離型剤を使用したインクジェットキャスト光沢塗料（即ちリウェット塗料）をドライ換算で０．１〜５ｇ／ｍ2 塗被し乾燥してインクジェットキャスト光沢層を形成することによって、最表面のＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度が６０〜８０％のインクジェット記録紙を得ることを要旨とするものである。
【００１１】
本発明によれば、インクジェット下塗り層の上に、インクジェットコート塗料層を形成し、その表面を平滑化処理した後、キャスト塗工機でリウェット法によってインクジェットキャスト光沢塗料を塗被したこと、及び、インクジェットコート塗料層とインクジェットキャスト光沢塗料層が相互に作用しあうことによって、その最表面が、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度で６０〜８０％の高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れた印字耐水性及び優れたインクジェットインクの定着性・吸収性等の特性を保持したインクジェット記録紙となる。
【００１２】
即ち、インクジェットコート塗料層を形成後、平滑化処理することなく、リウェット法によりインクジェットキャスト光沢塗料を塗被してインクジェットキャスト光沢層を形成したのでは、前記のような特性を保持したインクジェット記録紙は得られない。
【００１３】
また、インクジェットコート塗料層あるいはインクジェットキャスト光沢塗料層のいずれか一層でキャスト層を形成しても、当然のことながら、前記のような特性を保持したインクジェット記録紙は得られない。
【００１４】
なお、インクジェット下塗り層は、基紙の表面の粗さを覆って平滑にし、この上に形成するインクジェットコート塗料層を平滑にすることによって、最表面であるインクジェットキャスト光沢層の平滑性を向上させる。
【００１５】
また、インクジェット下塗り層は添加剤としてカチオン化剤を含有することによってインクジェットインクの発色濃度を向上させる。更に、インクジェット下塗り層の形成によって、通気性のばらつきが小さくなり、キャスト塗工機でインクジェットキャスト光沢層を形成する時のキャスト作業性を向上させる。
【００１６】
次に、インクジェットコート塗料層は、インクジェットインクを確実に吸収して、擦れやブロッキングやベタツキ等を起こすことなく、この上に形成するインクジェットキャスト光沢層の特性の発揮をより効果的なものとすることができる。
【００１７】
更に、インクジェットコート塗料層はカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンを含有するため、該インクジェットコート塗料層の上に塗被する、インクジェットキャスト光沢塗料中のアニオン性のコロイダルシリカとの電気的な結合により、強固な接着を得ることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、インクジェット下塗り層の上にインクジェットコート塗料層を形成した後、キャスト塗工機でのインクジェットキャスト光沢塗料の塗被に先だって、その表面を平滑化処理したことにより、得られるインクジェット記録紙の最表面に高い平滑感を付与することができる。
【００１９】
更に、前記平滑化処理に加えて、インクジェットキャスト光沢塗料をインクジェットコート塗料層の上に塗被した時、該インクジェットキャスト光沢塗料が、既に形成されているインクジェットコート塗料層を湿潤し膨潤させるとともに、インクジェットキャスト光沢塗料の顔料に使用した微細粒子のコロイダルシリカが、インクジェットコート塗料層の微細な亀裂および凹凸に入り込んで、より平滑なインクジェットキャスト光沢層を形成することと、インクジェットキャスト光沢塗料自体がもつ特性とが絡み合って高い光沢度や写真に近い光沢平滑感が得られるものと推定される。
【００２０】
また、インクジェットキャスト光沢塗料に使用したコロイダルシリカがアニオン性であるため、前述したとおり、下層のインクジェットコート塗料層に含有されているカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンとの電気的な結合により、インクジェットキャスト光沢塗料に接着剤を使用することなく強固な接着を得ることができる。
【００２１】
なお、本発明によれば、前もって形成されたインクジェットコート塗料層の上に、リウェット法によりインクジェットキャスト光沢層を形成したため、該インクジェットキャスト光沢層形成時の塗被速度がアップし、キャスト面の面形成がし易く、安定した作業性が得られると共に、品質面において前記のような諸特性を保持したインクジェット記録紙を容易に安価に製造することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のインクジェット記録紙の製造方法の実施の形態を説明する。図１は本発明の製造方法により製造されるインクジェット記録紙の縦断側面図である。
【００２３】
本発明の製造方法により製造されたインクジェット記録紙は、図１に示すように、基紙１の一方の面に形成したインクジェット下塗り層２を介して、インクジェットコート塗料層３及びインクジェットキャスト光沢層４を順次積層して構成した４層体構造であって、その最表面のＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度を６０〜８０％としたものである。
【００２４】
基紙１は、上質紙、中質紙、アート・コート紙用の原紙、キャストコート紙用の原紙及び微塗工紙等の内から適宜に選択して使用される。基紙１の坪量としては、通常３０〜２５０ｇ／ｍ2 程度のものが使用される。
【００２５】
インクジェット下塗り層２は、基紙１の一方の面にインクジェット下塗り塗料をドライ換算で５〜２０ｇ／ｍ2 程度、塗被し乾燥することによって形成される。このインクジェット下塗り塗料の組成は、顔料、接着剤及びカチオン化剤を主成分とし、これに分散剤、粘性調整剤及び架橋剤等が必要に応じて適宜に添加使用される。
【００２６】
インクジェット下塗り層２を形成する目的は、基紙１の表面の粗さを覆って平滑にし、この上に形成するインクジェットコート塗料層３を平滑にすることによって、最表面であるインクジェットキャスト光沢層４の平滑性を向上させること、インクジェットインクの印字発色濃度を向上させること、更に、通気性のばらつきを小さくして、キャスト塗工機でインクジェットキャスト光沢層４を形成する時のキャスト作業性を向上させること等である。
【００２７】
インクジェット下塗り層２の顔料としては、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ水和物、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、サチンホワイト及び有機顔料等を単独又は併用して使用できるが、品質、価格等を勘案すると、中でもシリカ、軽質炭酸カルシウムが好ましく使用される。
【００２８】
インクジェット下塗り層２の接着剤としては、ＰＶＡ、ポリビニルピロリドン、ＣＭＣ、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ゼラチン、澱粉及びアルギン酸ナトリウム等の水溶性樹脂、更に、酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、アクリル共重合体、マレイン酸共重合体等の合成樹脂のエマルジョンが使用される。これらは適宜に選択し単独又は併用して適量を用いる。
【００２９】
インクジェット下塗り層２に添加するカチオン化剤としては、次のようなものが使用される。即ち、
第１級、第２級または第３級アミン等の塩・・・例えばラウリルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩等。
第４級アンモニウム塩型化合物・例えばラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルアンモニウムクロライド等。
カチオン性高分子化合物・・・・例えばポリアリルアミン塩酸塩、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリジエチルアミノエチルアクリレート等。
カチオン性基を有するモノマー単独又は他の物質との共重合体・・・・・・・例えばジエチルアミノスチレン。
この他に、ポリアルキレンポリアミン類、第２級アミン、第３級アミンや第４級アンモニウム基を有するアクリル樹脂、ジシアンジアミド系樹脂等を使用することができる。その使用量は選択する顔料によっても変わってくるが、通常は顔料に対して４〜２０％程度に添加される。
【００３０】
次にインクジェットコート塗料層３は、前記インクジェット下塗り層２の上に、インクジェットコート塗料をドライ換算で４〜１５ｇ／ｍ2程度、塗被乾燥して形成する。このインクジェットコート塗料の組成は顔料、接着剤、カチオン性エマルジョンを主成分とし、これに離型剤、分散剤、粘性調整剤および架橋剤等が必要に応じて適宜に添加使用される。
【００３１】
インクジェットコート塗料層３を形成する目的は、インクジェットインクの優れた吸収性を保持させることと、この上に形成するインクジェットキャスト光沢層４によって高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れたインクジェットインクの定着性等をより効果的に発揮させることとによるものである。因みにインクジェットコート塗料層３を形成しないで、インクジェット下塗り層２を形成した後、平滑化処理して、直接インクジェットキャスト光沢塗料を塗被したのでは、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度は３５％程度乃至それ以下の光沢度しか得られず、当初の目的を達成することができない。
【００３２】
更に、インクジェットコート塗料層３はカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンを含有しているので、該インクジェットコート塗料層３の上に形成する、インクジェットキャスト光沢層４に使用されるアニオン性のコロイダルシリカとの電気的な結合により強固な接着を得ることができる。
【００３３】
インクジェットコート塗料層３の顔料としては、アルミナ水和物、微粒子のシリカ等が用いられ、特にキャスト面の形成には、使用するキャスト塗料濃度を高濃度とした方が作業面および品質面から有利であることから、カチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナが好ましく用いられる。
【００３４】
インクジェットコート塗料層３の接着剤としては、前記インクジェット下塗り層２の形成に用いるインクジェット下塗り塗料の接着剤と同様なものが使用できる。これらの接着剤は適宜に選択し単独又は併用して適量を用いる。
【００３５】
インクジェットコート塗料層３のカチオン性のエマルジョンとしては、カチオン化された酢酸ビニル系エマルジョン、ウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン等のカチオン変性の合成樹脂エマルジョンが好適である。
【００３６】
インクジェットコート塗料層３形成後の平滑化処理としては、通常に用いられるスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー、サーモプラニッシャー等を用いて、ロールのニップ間を通し塗被層の表面を平滑にすることによって達成される。
【００３７】
次にインクジェットキャスト光沢層４は、前記インクジェットコート塗料層３を形成後、平滑化処理した後、インクジェットキャスト光沢塗料をドライ換算で０．１〜５ｇ／ｍ2 塗被乾燥して形成する。このインクジェットキャスト光沢塗料の組成は顔料及び離型剤を主成分とし、これに分散剤、粘性調整剤および架橋剤等が必要に応じて適宜に添加使用される。
【００３８】
インクジェットキャスト光沢層４を形成する目的は、その最表面にＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度で６０〜８０％の高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れたインクジェットインクの定着性等を保持させることである。更に、インクジェットキャスト光沢層４はアニオン性のコロイダルシリカを使用しているため、下層のインクジェットコート塗料層３に含有されるカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンとの電気的な結合により、インクジェットキャスト光沢塗料に接着剤を使用することなく強固な接着を得ることができる。
【００３９】
インクジェットキャスト光沢層４の顔料としては、微粒子のシリカ、５００ｎｍ以下のコロイダルシリカ等が使用され、中でも５００ｎｍ以下のアニオン性のコロイダルシリカが好ましく使用される。
【００４０】
インクジェットキャスト光沢層４の離型剤としては、塗被面がクロムメッキしたキャストドラムからスムーズに剥がれるようにする目的で添加するものであって、脂肪酸、脂肪酸塩、各種ワックスエマルジョン等が適宜に選択され、単独又は併用して使用される。しかし、これらの離型剤は多量に用いるとインクジェットインクの吸収性の低下を引き起こすので、塗被面の剥がれる状態とインクジェットインクの吸収性の低下の状態とを総合的に見て両者のバランスを採った適量を用いる。
【００４１】
次に本発明のインクジェット記録紙の製造方法について説明する。
先ず、第１工程として、ロール状の基紙１の一方の面に、塗工機、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、リバースコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーター等によって、前記組成のインクジェット下塗り塗料組成物をドライ換算で５〜２０ｇ／ｍ2 になるように塗被し乾燥してインクジェット下塗り層２を形成しロール状に巻き取る。ここでインクジェット下塗り塗料の塗被は、１度塗被としても２度以上の塗被としても良く、多層に分けて塗被することはより平滑となるので好ましい。
【００４２】
次いで第２工程として、ロール状に巻き取られたインクジェット下塗り層２の上に、前記インクジェットコート塗料をドライ換算で４〜１５ｇ／ｍ2になるように塗被し乾燥させてインクジェットコート塗料層３を形成しロール状に巻き取る。なお、インクジェットコート塗料の塗被には、第１工程と同様にブレードコーター、エアーナイフコーター、リバースコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーター等の塗工機が使用される。
【００４３】
次いで第３工程として、ロール状に巻き取られたインクジェットコート塗料層３は、通常に用いられるスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー、サーモプラニッシャー等を用いて、ロールのニップ間を通すことにより塗被層の表面を平滑にする。
【００４４】
更に、第４工程として、キャスト塗工機でリウェット法によって、前記インクジェットキャスト光沢塗料、即ち、リウェット塗料をドライ換算で０．１〜５ｇ／ｍ2 になるように塗被し、既に形成されているインクジェットコート塗料層３を湿潤し膨潤させ、膨潤した状態で、クロムメッキしたキャストドラムに圧着させ、乾燥させると同時に鏡面を転写させて、インクジェットキャスト光沢層４を形成しロール状に巻き取ることにより、本発明の製造方法によるインクジェット記録紙が得られる。
【００４５】
次にキャスト紙を製造するキャスト法を説明すると、一般にウェット法、ゲル化法及びリウェット法の３つの方法が知られている。
【００４６】
即ち、ウェット法は、直接法とも呼ばれているもので、基紙にキャスト塗料を塗被し、湿潤状態のままでキャストドラムに圧着させ、乾燥と同時にキャストドラムの鏡面を写し取る方法である。
【００４７】
ゲル化法は、凝固法とも呼ばれているもので、基紙にキャスト塗料を塗被し、湿潤状態の塗被層を酸や塩類の水溶液によって処理し、塗被層をゲル化させた状態でキャストドラムに圧着させ、乾燥と同時にキャストドラムの鏡面を写し取る方法である。
【００４８】
リウェット法は、基紙にキャスト塗料を塗被し乾燥した後、スーパーキャレンダー等によって表面を平滑化した後、塗被層を再びリン酸塩等の水溶液によって湿潤し膨潤させ、膨潤した状態でキャストドラムに圧着させ、乾燥と同時にキャストドラムの鏡面を写し取る方法である。
【００４９】
これらの方法は広く認知されているものであり、それぞれの方法によって得られたキャスト紙の品質面には微妙な違いが保持されたものとなる。
本発明では、それぞれの方法によって試験した結果、インクジェットキャスト光沢層４の形成にリウェット法を適用することにより、該インクジェットキャスト光沢層４形成時の塗被速度がアップし、キャスト面の面形成がし易く、安定した作業性が得られると共に、得られる品質が最適にフォトグレード用インクジェット記録紙に適応できること等の理由から採用したものである。
【００５０】
【実施例】
次に、実施例および比較例によって本発明を詳細に説明するが、これは本発明の効果を具体的に説明するためのものであって、これによって本発明が限定されるものではない。
【００５１】
＜実施例１＞
基紙１として１１３ｇ／ｍ2 のコート紙用の原紙を用い、第１工程として、塗工機にエアーナイフコーターを使用して、下記インクジェット下塗り塗料組成物をドライ換算で１５ｇ／ｍ2 になるように塗被乾燥し、インクジェット下塗り層２を形成しロール状に巻き取った。
上記配合により塗料濃度２０％のインクジェット下塗り塗料を作成した。
【００５２】
次いで、第２工程として、前記インクジェット下塗り層２の上に、エアーナイフコーターにより、下記インクジェットコート塗料組成物をドライ換算で１３ｇ／ｍ2 となるように塗被乾燥し、インクジェットコート塗料層３を形成しロール状に巻き取った。
<インクジェットコート塗料組成物> （表示はドライ重量部）
ＡＫＰ−Ｇ０１５（γ−アルミナ、住友化学社製） １００重量部酢酸（市販の試薬品） 有姿で４重量部ＰＶＡ２１０（ＰＶＡ、クラレ社製） １２重量部ウルトラゾール SIX11 （カチオン性アクリルエマルジョン、ガンツ化成社製） ８重量部セロゾール５２４（離型剤、カルナバワックス、中京油脂社製） １重量部上記配合により塗料濃度３０％のインクジェットコート塗料を作成した。
【００５３】
次いで、第３工程として、ロール状に巻き取られたインクジェットコート塗料層３を、スーパーキャレンダーにより線圧１５０ｋｇ／ｃｍの条件で平滑化処理して、再びロール状に巻き取った。
【００５４】
更に、第４工程として、平滑化処理を施した前記インクジェットコート塗料層３の上に、リウェット法のキャスト塗工機のバーコーターにより、下記インクジェットキャスト光沢塗料組成物をドライ換算で０．１ｇ／ｍ2 となるように塗被し、既に形成されたインクジェットコート塗料層３を湿潤し膨潤させ、膨潤状態のままでクロムメッキしたキャストドラムに圧着させ、乾燥させると同時にキャストドラムの鏡面を転写させてインクジェットキャスト光沢層４を形成して巻き取り、これを所定の寸法に裁断して、本発明の製造方法による坪量が１４１．１ｇ／ｍ2 の実施例１のインクジェット記録紙を得た。
<インクジェット光沢塗料組成物> （表示はドライ重量部）
スノーテックスＯ（コロイダルシリカ、日産化学工業社製） ２０重量部オレイン酸アンモニウム（離型剤、市販品） ５重量部上記配合により塗料濃度３％のインクジェットキャスト光沢塗料を作成した。
【００５５】
<実施例２>実施例１の第１工程で得られたインクジェット下塗り層２の上に、第２工程として、エアーナイフコーターにより、下記インクジェットコート塗料組成物をドライ換算で１５ｇ／ｍ2 となるように塗被し乾燥させてインクジェットコート塗料層３を形成しロール状に巻き取った。
<インクジェットコート塗料組成物> （表示はドライ重量部）
ＡＫＰ−Ｇ０１５（γ−アルミナ、住友化学社製） １００重量部酢酸（市販の試薬品） 有姿で４重量部ＰＶＡ２１０（ＰＶＡ、クラレ社製） １２重量部ポリトロンX3601.01 （カチオン変性アクリルラテックス、旭化成工業社製） ８重量部セロゾール５２４（離型剤、カルナバワックス、中京油脂社製） １重量部上記配合により塗料濃度３０％のインクジェットコート塗料を作成した。
【００５６】
次いで、第３工程として、実施例１と同様に、ロール状に巻き取られたインクジェットコート塗料層３を、スーパーキャレンダーにより線圧１５０ｋｇ／ｃｍの条件で平滑化処理して、再びロール状に巻き取った。
【００５７】
更に、平滑化処理をしたインクジェットコート塗料層３の上に、第４工程として、リウェット法のキャスト塗工機のバーコーターにより、下記インクジェットキャスト光沢塗料組成物をドライ換算で５ｇ／ｍ2 となるように塗被し、既に形成されたインクジェットコート塗料層３を湿潤し膨潤させ、膨潤状態のままでクロムメッキしたキャストドラムに圧着させ、乾燥させると同時にキャストドラムの鏡面を転写させてインクジェットキャスト光沢層４を形成して巻き取りこれを所定の寸法に裁断して、本発明の製造方法による坪量が１４８ｇ／ｍ2の実施例２のインクジェット記録紙を得た。
<インクジェット光沢塗料組成物> （表示はドライ重量部）
カタロイドＳＩ３０（コロイダルシリカ、触媒化成工業社製） ３０重量部オレイン酸アンモニウム（離型剤、市販品） ６重量部上記配合により塗料濃度１５％のインクジェットキャスト光沢塗料を作成した。
【００５８】
<比較例１>実施例１の第２工程で得られたインクジェットコート塗料層３を、第３工程の平滑化処理を行わずに、第４工程のインクジェットキャスト光沢塗料組成物を塗被しインクジェットキャスト光沢層を形成したことの他は、実施例１と同様にして比較例１のインクジェット記録紙とした。（坪量１４１．１ｇ／ｍ2）
【００５９】
<比較例２>実施例１の第３工程で得られた平滑化処理を施したインクジェットコート塗料層３の上に、リウェット法のキャスト塗工機のバーコーターを使用し、通常の印刷用キャストコート紙製造に使用されるリウェット液を用いて塗被量をドライ換算で０．１ｇ／ｍ2 としたことの他は、実施例１と同様にして比較例２のインクジェット記録紙とした。（坪量１４１．１ｇ／ｍ2 ）
<リウェット液組成物> （表示はドライ重量部）
ヘキサメタリン酸ソーダ（市販の試薬品） １０重量部ポリエチレンエマルジョン（離型剤、市販品） １０重量部上記配合により濃度１％のリウェット液を作成した。
【００６０】
実施例１〜２及び比較例１〜２で得たインクジェット記録紙を試験試料として、その各々に対して、次に示す各測定項目を対応して示した測定方法によって測定しその結果を表１にまとめた。
【００６１】
＜試験項目および試験方法＞
１．光沢度
最表面のＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度の鏡面光沢度を測定する。単位は％で表示する。
【００６２】
２．印字濃度
最表面にエプソン社製のプリンターＰＭ−７００Ｃを使用して、指定インクのブラックを使用し、印字モードとして専用光沢フィルムで標準テストチャートを印字し、印字２４時間後マクベス濃度計ＲＤ９１５によって指定印字部分（ブラック）の濃度を測定する。
【００６３】
３．印字耐水性
最表面にエプソン社製のプリンターＰＭ−７００Ｃを使用して、指定インクを使用し、印字モードとして専用光沢フィルムで標準テストチャートを印字し、印字２４時間後、指定箇所に水滴を３滴滴下し、１０秒後ティシュペーパーで軽く３回擦って、ティシュペーパーへのインクの溶出の有無を視覚で観察する。
（判定基準）
◎・・・非常に優れる。 ○・・・優れる。 △・・・普通。
×・・・劣る。 ××・・・非常に劣る。
【００６４】
４．記録紙耐水性
最表面に水滴を１滴滴下し１０秒後に指先で軽く１０回擦って塗料の溶出の有無を視覚で観察する。
（判定基準）
◎・・・非常に優れる。 ○・・・優れる。 △・・・普通。
×・・・劣る。 ××・・・非常に劣る。
【００６５】
５．インクの吸収性
最表面に前記エプソン社製のプリンターＰＭ−７００Ｃを使用して、指定インクを使用し、印字モードとして専用光沢フィルムで印字し、印字面の擦れ、重色部分のインクの滲みの有無を視覚で観察する。
（判定基準）
◎・・・非常に優れる。 ○・・・優れる。 △・・・普通。
×・・・劣る。 ××・・・非常に劣る。
【００６６】
６．光沢平滑感
最表面の光沢平滑感を視覚により次の５段階により判定する。
（判定基準）
◎・・・非常に優れる。 ○・・・優れる。 △・・・普通。
×・・・劣る。 ××・・・非常に劣る。
【００６７】
＜試験の結果＞
【表１】
【００６８】
上記試験の結果から読み取れるように、本発明の製造方法によるインクジェット記録紙である実施例１〜２の品質は、比較例１〜２の品質に比べていずれの項目においても極めて優れたものであることが判る。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のインクジェット記録紙の製造方法により得られるインクジェット記録紙は、基紙の一方の面に形成したインクジェット下塗り層の上に、インクジェットコート塗料層を形成し、その表面を平滑化処理した後、キャスト塗工機でリウェット法によってインクジェットキャスト光沢塗料を塗被したこと、及び、インクジェットコート塗料層とインクジェットキャスト光沢塗料層が相互に作用しあうことによって、その最表面が、高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れた印字耐水性を有するものであり、また、優れたインクジェットインクの定着性・吸収性等の特性を保持できるものである。
【００７０】
また、インクジェット下塗り層は、基紙の表面の粗さを覆って平滑にし、この上に形成するインクジェットコート塗料層を平滑にすることによって、最表面のインクジェットキャスト光沢層の平滑性を向上させることができる。また、カチオン化剤を含有することによってインクジェットインクの発色濃度を向上させ、インクジェット下塗り層の形成によって、通気性のばらつきが小さくなり、キャスト塗工機でインクジェットキャスト光沢層を形成する時のキャスト作業性を向上させる。
【００７１】
次に、インクジェットコート塗料層は、インクジェットインクを確実に吸収して、擦れやブロッキングやベタツキ等を起こすことなく、この上に形成するインクジェットキャスト光沢層の特性の発揮をより効果的なものとする。
【００７２】
更に、インクジェットコート塗料層はカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンを含有することによって、該インクジェットキャストコート塗料層の上に塗被する、インクジェットキャスト光沢塗料中のアニオン性のコロイダルシリカとの電気的な結合により強固な接着が得られる。
【００７３】
また、インクジェット下塗り層の上にインクジェットコート塗料層を形成した後、キャスト塗工機でのインクジェットキャスト光沢塗料の塗被に先だって、その表面を平滑化処理したことにより、得られるインクジェット記録紙の最表面に高い平滑感を付与することができる。
【００７４】
更に、前記平滑化処理に加えて、インクジェットキャスト光沢塗料をインクジェットコート塗料層の上に塗被した時、即ち、リウェット塗料として使用した時に、該インクジェットキャスト光沢塗料が、既に形成されているインクジェットコート塗料層を湿潤し膨潤させるとともに、インクジェットキャスト光沢塗料の顔料に使用した微細粒子のコロイダルシリカが、インクジェットコート塗料層の微細な亀裂および凹凸に入り込んで、より平滑なインクジェットキャスト光沢層を形成することと、インクジェットキャスト光沢塗料自体がもつ特性とが絡み合って高い光沢度や写真に近い光沢平滑感が得られると推定される。
【００７５】
更に、インクジェットキャスト光沢塗料に使用したコロイダルシリカがアニオン性であるため、前述したとおり、下層のインクジェットコート塗料層に含有されるカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンとの電気的な結合により、インクジェットキャスト光沢塗料に接着剤を使用することなく強固な接着を得ることができる。
【００７６】
また、前もって形成したインクジェットコート塗料層の上に、リウェット法によりインクジェットキャスト光沢層を形成したため、該インクジェットキャスト光沢層形成時の塗被速度がアップし、キャスト面の面形成がし易く、安定した作業性が得られると共に、品質面において前記のような諸特性を保持したインクジェット記録紙を容易に安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によるインクジェット記録紙の縦断側面図である。
【符号の説明】
１…基紙
２…インクジェット下塗り層
３…インクジェットコート塗料層
４…インクジェットキャスト光沢層
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトグレード用のインクジェット記録紙の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ、ワードプロセッサー、パーソナルコンピューター等のプリンターには、液体のインクを特殊構造のノズルからジェット状に噴射し、その飛跡を制御して用紙に付着させて印字するインクジェットプリンターが広く利用されている。また、これに使用する用紙としては、インクジェット用インクの定着性や吸収性、印字濃度、ドット形状の真円性、ドット周辺のシャープ性、光沢度、白色度、耐水性及び吸脱湿による寸法安定性等の諸特性を保持させたインクジェット記録紙が用いられている。
【０００３】
しかし、前記インクジェット記録紙にあって、特にフォトグレード用としては、その記録面の特性として、高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れたインクジェット用インクの定着性や吸収性等を保持したインクジェット記録紙が要求されている。
【０００４】
このようなより高度な特性を付与する方法としては、通常に用いられているアート紙やキャストコート紙のような高光沢印刷用紙の表面に、表面処理剤としてＰＶＡ、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン、ポリビニルアセタール等のような水系の樹脂やエマルジョンを直接に塗被する方法や、ポリエステルフィルムの表面に前記水系の樹脂やエマルジョンを直接に塗被し、該塗被面が半乾燥の湿潤状態の時に、上質紙等を重ね合わせてそのまま乾燥し、乾燥後ポリエステルフィルムを剥がして、上質紙等の表面に前記水系の樹脂やエマルジョンの皮膜を形成すると同時に、ポリエステルフィルムの表面光沢と平滑性とを写し取るフィルム転写法や、キャストコート紙のキャストコート層の塗被組成物を改良して、キャストコート紙そのものに特性を付与する方法等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記水系の樹脂やエマルジョンを直接に塗被する方法では、樹脂を選択することによって、ある程度までの光沢度や平滑性は得られるが、インクジェットインクの吸収性が遅くなってインクジェットインクのブロッキングを起こしたり、インクジェットインクの重ね部分やインクジェットインク同士の境界面でインクジェットインクの滲みが生じたり、インクジェットインクの吸収不良によるプリンター内で走行中に擦れが起こったりして満足なものが得られていない。
【０００６】
また、前記フィルム転写法では、ポリエステルフィルムの表面の状態を写し取るもので、これもある程度までの光沢度や平滑性は得られるが、フィルム自体がもつ光沢度や平滑性に左右されて、転写された表面に部分的なムラやボコ付き感を生じ易く、写真のような光沢平滑感を得ることは難しい。
【０００７】
更に、前記キャストコート層の塗被組成物の改良としては、顔料の選択、接着剤の選択、各種の添加剤の選択等に対して種々検討されているが、未だ十分な品質のものが得られていない。
【０００８】
そこで発明者らは、特にキャストコート塗被組成物の内、顔料に対する再検討を行うと同時に、キャストコート紙の層形成方法について再検討を試みたものである。
【０００９】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、インクジェット記録紙の記録面に高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れた印字耐水性および優れたインクジェットインクの定着性・吸収性等を保持したインクジェット記録紙の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、基紙の一方の面に、顔料としてシリカ及び／又は軽質炭酸カルシウムを、添加剤としてカチオン化剤を含有するインクジェット下塗り塗料をドライ換算で５〜２０ｇ／ｍ2 塗被し乾燥して下塗り層を形成し、該インクジェット下塗り層の上に、キャスト塗工機による方法を除く、ブレードコーター、エアーナイフコーター、リバースコーター、バーコーター、グラビアコーター又はダイコーターで、顔料としてγ−アルミナを使用し、添加剤としてカチオン性のエマルジョンを含有するインクジェットコート塗料をドライ換算で４〜１５ｇ／ｍ2 塗被し乾燥してインクジェットコート塗料層を形成し、次いで平滑化処理を行った後、該インクジェットコート塗料層の上にキャスト塗工機によりリウェット法で、顔料としてアニオン性のコロイダルシリカを、添加剤として離型剤を使用したインクジェットキャスト光沢塗料（即ちリウェット塗料）をドライ換算で０．１〜５ｇ／ｍ2 塗被し乾燥してインクジェットキャスト光沢層を形成することによって、最表面のＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度が６０〜８０％のインクジェット記録紙を得ることを要旨とするものである。
【００１１】
本発明によれば、インクジェット下塗り層の上に、インクジェットコート塗料層を形成し、その表面を平滑化処理した後、キャスト塗工機でリウェット法によってインクジェットキャスト光沢塗料を塗被したこと、及び、インクジェットコート塗料層とインクジェットキャスト光沢塗料層が相互に作用しあうことによって、その最表面が、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度で６０〜８０％の高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れた印字耐水性及び優れたインクジェットインクの定着性・吸収性等の特性を保持したインクジェット記録紙となる。
【００１２】
即ち、インクジェットコート塗料層を形成後、平滑化処理することなく、リウェット法によりインクジェットキャスト光沢塗料を塗被してインクジェットキャスト光沢層を形成したのでは、前記のような特性を保持したインクジェット記録紙は得られない。
【００１３】
また、インクジェットコート塗料層あるいはインクジェットキャスト光沢塗料層のいずれか一層でキャスト層を形成しても、当然のことながら、前記のような特性を保持したインクジェット記録紙は得られない。
【００１４】
なお、インクジェット下塗り層は、基紙の表面の粗さを覆って平滑にし、この上に形成するインクジェットコート塗料層を平滑にすることによって、最表面であるインクジェットキャスト光沢層の平滑性を向上させる。
【００１５】
また、インクジェット下塗り層は添加剤としてカチオン化剤を含有することによってインクジェットインクの発色濃度を向上させる。更に、インクジェット下塗り層の形成によって、通気性のばらつきが小さくなり、キャスト塗工機でインクジェットキャスト光沢層を形成する時のキャスト作業性を向上させる。
【００１６】
次に、インクジェットコート塗料層は、インクジェットインクを確実に吸収して、擦れやブロッキングやベタツキ等を起こすことなく、この上に形成するインクジェットキャスト光沢層の特性の発揮をより効果的なものとすることができる。
【００１７】
更に、インクジェットコート塗料層はカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンを含有するため、該インクジェットコート塗料層の上に塗被する、インクジェットキャスト光沢塗料中のアニオン性のコロイダルシリカとの電気的な結合により、強固な接着を得ることができる。
【００１８】
また、本発明によれば、インクジェット下塗り層の上にインクジェットコート塗料層を形成した後、キャスト塗工機でのインクジェットキャスト光沢塗料の塗被に先だって、その表面を平滑化処理したことにより、得られるインクジェット記録紙の最表面に高い平滑感を付与することができる。
【００１９】
更に、前記平滑化処理に加えて、インクジェットキャスト光沢塗料をインクジェットコート塗料層の上に塗被した時、該インクジェットキャスト光沢塗料が、既に形成されているインクジェットコート塗料層を湿潤し膨潤させるとともに、インクジェットキャスト光沢塗料の顔料に使用した微細粒子のコロイダルシリカが、インクジェットコート塗料層の微細な亀裂および凹凸に入り込んで、より平滑なインクジェットキャスト光沢層を形成することと、インクジェットキャスト光沢塗料自体がもつ特性とが絡み合って高い光沢度や写真に近い光沢平滑感が得られるものと推定される。
【００２０】
また、インクジェットキャスト光沢塗料に使用したコロイダルシリカがアニオン性であるため、前述したとおり、下層のインクジェットコート塗料層に含有されているカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンとの電気的な結合により、インクジェットキャスト光沢塗料に接着剤を使用することなく強固な接着を得ることができる。
【００２１】
なお、本発明によれば、前もって形成されたインクジェットコート塗料層の上に、リウェット法によりインクジェットキャスト光沢層を形成したため、該インクジェットキャスト光沢層形成時の塗被速度がアップし、キャスト面の面形成がし易く、安定した作業性が得られると共に、品質面において前記のような諸特性を保持したインクジェット記録紙を容易に安価に製造することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のインクジェット記録紙の製造方法の実施の形態を説明する。図１は本発明の製造方法により製造されるインクジェット記録紙の縦断側面図である。
【００２３】
本発明の製造方法により製造されたインクジェット記録紙は、図１に示すように、基紙１の一方の面に形成したインクジェット下塗り層２を介して、インクジェットコート塗料層３及びインクジェットキャスト光沢層４を順次積層して構成した４層体構造であって、その最表面のＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度を６０〜８０％としたものである。
【００２４】
基紙１は、上質紙、中質紙、アート・コート紙用の原紙、キャストコート紙用の原紙及び微塗工紙等の内から適宜に選択して使用される。基紙１の坪量としては、通常３０〜２５０ｇ／ｍ2 程度のものが使用される。
【００２５】
インクジェット下塗り層２は、基紙１の一方の面にインクジェット下塗り塗料をドライ換算で５〜２０ｇ／ｍ2 程度、塗被し乾燥することによって形成される。このインクジェット下塗り塗料の組成は、顔料、接着剤及びカチオン化剤を主成分とし、これに分散剤、粘性調整剤及び架橋剤等が必要に応じて適宜に添加使用される。
【００２６】
インクジェット下塗り層２を形成する目的は、基紙１の表面の粗さを覆って平滑にし、この上に形成するインクジェットコート塗料層３を平滑にすることによって、最表面であるインクジェットキャスト光沢層４の平滑性を向上させること、インクジェットインクの印字発色濃度を向上させること、更に、通気性のばらつきを小さくして、キャスト塗工機でインクジェットキャスト光沢層４を形成する時のキャスト作業性を向上させること等である。
【００２７】
インクジェット下塗り層２の顔料としては、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ水和物、カオリン、炭酸カルシウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、サチンホワイト及び有機顔料等を単独又は併用して使用できるが、品質、価格等を勘案すると、中でもシリカ、軽質炭酸カルシウムが好ましく使用される。
【００２８】
インクジェット下塗り層２の接着剤としては、ＰＶＡ、ポリビニルピロリドン、ＣＭＣ、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ゼラチン、澱粉及びアルギン酸ナトリウム等の水溶性樹脂、更に、酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、アクリル共重合体、マレイン酸共重合体等の合成樹脂のエマルジョンが使用される。これらは適宜に選択し単独又は併用して適量を用いる。
【００２９】
インクジェット下塗り層２に添加するカチオン化剤としては、次のようなものが使用される。即ち、
第１級、第２級または第３級アミン等の塩・・・例えばラウリルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩等。
第４級アンモニウム塩型化合物・例えばラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルアンモニウムクロライド等。
カチオン性高分子化合物・・・・例えばポリアリルアミン塩酸塩、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリジエチルアミノエチルアクリレート等。
カチオン性基を有するモノマー単独又は他の物質との共重合体・・・・・・・例えばジエチルアミノスチレン。
この他に、ポリアルキレンポリアミン類、第２級アミン、第３級アミンや第４級アンモニウム基を有するアクリル樹脂、ジシアンジアミド系樹脂等を使用することができる。その使用量は選択する顔料によっても変わってくるが、通常は顔料に対して４〜２０％程度に添加される。
【００３０】
次にインクジェットコート塗料層３は、前記インクジェット下塗り層２の上に、インクジェットコート塗料をドライ換算で４〜１５ｇ／ｍ2程度、塗被乾燥して形成する。このインクジェットコート塗料の組成は顔料、接着剤、カチオン性エマルジョンを主成分とし、これに離型剤、分散剤、粘性調整剤および架橋剤等が必要に応じて適宜に添加使用される。
【００３１】
インクジェットコート塗料層３を形成する目的は、インクジェットインクの優れた吸収性を保持させることと、この上に形成するインクジェットキャスト光沢層４によって高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れたインクジェットインクの定着性等をより効果的に発揮させることとによるものである。因みにインクジェットコート塗料層３を形成しないで、インクジェット下塗り層２を形成した後、平滑化処理して、直接インクジェットキャスト光沢塗料を塗被したのでは、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度は３５％程度乃至それ以下の光沢度しか得られず、当初の目的を達成することができない。
【００３２】
更に、インクジェットコート塗料層３はカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンを含有しているので、該インクジェットコート塗料層３の上に形成する、インクジェットキャスト光沢層４に使用されるアニオン性のコロイダルシリカとの電気的な結合により強固な接着を得ることができる。
【００３３】
インクジェットコート塗料層３の顔料としては、アルミナ水和物、微粒子のシリカ等が用いられ、特にキャスト面の形成には、使用するキャスト塗料濃度を高濃度とした方が作業面および品質面から有利であることから、カチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナが好ましく用いられる。
【００３４】
インクジェットコート塗料層３の接着剤としては、前記インクジェット下塗り層２の形成に用いるインクジェット下塗り塗料の接着剤と同様なものが使用できる。これらの接着剤は適宜に選択し単独又は併用して適量を用いる。
【００３５】
インクジェットコート塗料層３のカチオン性のエマルジョンとしては、カチオン化された酢酸ビニル系エマルジョン、ウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン等のカチオン変性の合成樹脂エマルジョンが好適である。
【００３６】
インクジェットコート塗料層３形成後の平滑化処理としては、通常に用いられるスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー、サーモプラニッシャー等を用いて、ロールのニップ間を通し塗被層の表面を平滑にすることによって達成される。
【００３７】
次にインクジェットキャスト光沢層４は、前記インクジェットコート塗料層３を形成後、平滑化処理した後、インクジェットキャスト光沢塗料をドライ換算で０．１〜５ｇ／ｍ2 塗被乾燥して形成する。このインクジェットキャスト光沢塗料の組成は顔料及び離型剤を主成分とし、これに分散剤、粘性調整剤および架橋剤等が必要に応じて適宜に添加使用される。
【００３８】
インクジェットキャスト光沢層４を形成する目的は、その最表面にＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度で６０〜８０％の高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れたインクジェットインクの定着性等を保持させることである。更に、インクジェットキャスト光沢層４はアニオン性のコロイダルシリカを使用しているため、下層のインクジェットコート塗料層３に含有されるカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンとの電気的な結合により、インクジェットキャスト光沢塗料に接着剤を使用することなく強固な接着を得ることができる。
【００３９】
インクジェットキャスト光沢層４の顔料としては、微粒子のシリカ、５００ｎｍ以下のコロイダルシリカ等が使用され、中でも５００ｎｍ以下のアニオン性のコロイダルシリカが好ましく使用される。
【００４０】
インクジェットキャスト光沢層４の離型剤としては、塗被面がクロムメッキしたキャストドラムからスムーズに剥がれるようにする目的で添加するものであって、脂肪酸、脂肪酸塩、各種ワックスエマルジョン等が適宜に選択され、単独又は併用して使用される。しかし、これらの離型剤は多量に用いるとインクジェットインクの吸収性の低下を引き起こすので、塗被面の剥がれる状態とインクジェットインクの吸収性の低下の状態とを総合的に見て両者のバランスを採った適量を用いる。
【００４１】
次に本発明のインクジェット記録紙の製造方法について説明する。
先ず、第１工程として、ロール状の基紙１の一方の面に、塗工機、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、リバースコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーター等によって、前記組成のインクジェット下塗り塗料組成物をドライ換算で５〜２０ｇ／ｍ2 になるように塗被し乾燥してインクジェット下塗り層２を形成しロール状に巻き取る。ここでインクジェット下塗り塗料の塗被は、１度塗被としても２度以上の塗被としても良く、多層に分けて塗被することはより平滑となるので好ましい。
【００４２】
次いで第２工程として、ロール状に巻き取られたインクジェット下塗り層２の上に、前記インクジェットコート塗料をドライ換算で４〜１５ｇ／ｍ2になるように塗被し乾燥させてインクジェットコート塗料層３を形成しロール状に巻き取る。なお、インクジェットコート塗料の塗被には、第１工程と同様にブレードコーター、エアーナイフコーター、リバースコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーター等の塗工機が使用される。
【００４３】
次いで第３工程として、ロール状に巻き取られたインクジェットコート塗料層３は、通常に用いられるスーパーキャレンダー、グロスキャレンダー、サーモプラニッシャー等を用いて、ロールのニップ間を通すことにより塗被層の表面を平滑にする。
【００４４】
更に、第４工程として、キャスト塗工機でリウェット法によって、前記インクジェットキャスト光沢塗料、即ち、リウェット塗料をドライ換算で０．１〜５ｇ／ｍ2 になるように塗被し、既に形成されているインクジェットコート塗料層３を湿潤し膨潤させ、膨潤した状態で、クロムメッキしたキャストドラムに圧着させ、乾燥させると同時に鏡面を転写させて、インクジェットキャスト光沢層４を形成しロール状に巻き取ることにより、本発明の製造方法によるインクジェット記録紙が得られる。
【００４５】
次にキャスト紙を製造するキャスト法を説明すると、一般にウェット法、ゲル化法及びリウェット法の３つの方法が知られている。
【００４６】
即ち、ウェット法は、直接法とも呼ばれているもので、基紙にキャスト塗料を塗被し、湿潤状態のままでキャストドラムに圧着させ、乾燥と同時にキャストドラムの鏡面を写し取る方法である。
【００４７】
ゲル化法は、凝固法とも呼ばれているもので、基紙にキャスト塗料を塗被し、湿潤状態の塗被層を酸や塩類の水溶液によって処理し、塗被層をゲル化させた状態でキャストドラムに圧着させ、乾燥と同時にキャストドラムの鏡面を写し取る方法である。
【００４８】
リウェット法は、基紙にキャスト塗料を塗被し乾燥した後、スーパーキャレンダー等によって表面を平滑化した後、塗被層を再びリン酸塩等の水溶液によって湿潤し膨潤させ、膨潤した状態でキャストドラムに圧着させ、乾燥と同時にキャストドラムの鏡面を写し取る方法である。
【００４９】
これらの方法は広く認知されているものであり、それぞれの方法によって得られたキャスト紙の品質面には微妙な違いが保持されたものとなる。
本発明では、それぞれの方法によって試験した結果、インクジェットキャスト光沢層４の形成にリウェット法を適用することにより、該インクジェットキャスト光沢層４形成時の塗被速度がアップし、キャスト面の面形成がし易く、安定した作業性が得られると共に、得られる品質が最適にフォトグレード用インクジェット記録紙に適応できること等の理由から採用したものである。
【００５０】
【実施例】
次に、実施例および比較例によって本発明を詳細に説明するが、これは本発明の効果を具体的に説明するためのものであって、これによって本発明が限定されるものではない。
【００５１】
＜実施例１＞
基紙１として１１３ｇ／ｍ2 のコート紙用の原紙を用い、第１工程として、塗工機にエアーナイフコーターを使用して、下記インクジェット下塗り塗料組成物をドライ換算で１５ｇ／ｍ2 になるように塗被乾燥し、インクジェット下塗り層２を形成しロール状に巻き取った。
上記配合により塗料濃度２０％のインクジェット下塗り塗料を作成した。
【００５２】
次いで、第２工程として、前記インクジェット下塗り層２の上に、エアーナイフコーターにより、下記インクジェットコート塗料組成物をドライ換算で１３ｇ／ｍ2 となるように塗被乾燥し、インクジェットコート塗料層３を形成しロール状に巻き取った。
<インクジェットコート塗料組成物> （表示はドライ重量部）
ＡＫＰ−Ｇ０１５（γ−アルミナ、住友化学社製） １００重量部酢酸（市販の試薬品） 有姿で４重量部ＰＶＡ２１０（ＰＶＡ、クラレ社製） １２重量部ウルトラゾール SIX11 （カチオン性アクリルエマルジョン、ガンツ化成社製） ８重量部セロゾール５２４（離型剤、カルナバワックス、中京油脂社製） １重量部上記配合により塗料濃度３０％のインクジェットコート塗料を作成した。
【００５３】
次いで、第３工程として、ロール状に巻き取られたインクジェットコート塗料層３を、スーパーキャレンダーにより線圧１５０ｋｇ／ｃｍの条件で平滑化処理して、再びロール状に巻き取った。
【００５４】
更に、第４工程として、平滑化処理を施した前記インクジェットコート塗料層３の上に、リウェット法のキャスト塗工機のバーコーターにより、下記インクジェットキャスト光沢塗料組成物をドライ換算で０．１ｇ／ｍ2 となるように塗被し、既に形成されたインクジェットコート塗料層３を湿潤し膨潤させ、膨潤状態のままでクロムメッキしたキャストドラムに圧着させ、乾燥させると同時にキャストドラムの鏡面を転写させてインクジェットキャスト光沢層４を形成して巻き取り、これを所定の寸法に裁断して、本発明の製造方法による坪量が１４１．１ｇ／ｍ2 の実施例１のインクジェット記録紙を得た。
<インクジェット光沢塗料組成物> （表示はドライ重量部）
スノーテックスＯ（コロイダルシリカ、日産化学工業社製） ２０重量部オレイン酸アンモニウム（離型剤、市販品） ５重量部上記配合により塗料濃度３％のインクジェットキャスト光沢塗料を作成した。
【００５５】
<実施例２>実施例１の第１工程で得られたインクジェット下塗り層２の上に、第２工程として、エアーナイフコーターにより、下記インクジェットコート塗料組成物をドライ換算で１５ｇ／ｍ2 となるように塗被し乾燥させてインクジェットコート塗料層３を形成しロール状に巻き取った。
<インクジェットコート塗料組成物> （表示はドライ重量部）
ＡＫＰ−Ｇ０１５（γ−アルミナ、住友化学社製） １００重量部酢酸（市販の試薬品） 有姿で４重量部ＰＶＡ２１０（ＰＶＡ、クラレ社製） １２重量部ポリトロンX3601.01 （カチオン変性アクリルラテックス、旭化成工業社製） ８重量部セロゾール５２４（離型剤、カルナバワックス、中京油脂社製） １重量部上記配合により塗料濃度３０％のインクジェットコート塗料を作成した。
【００５６】
次いで、第３工程として、実施例１と同様に、ロール状に巻き取られたインクジェットコート塗料層３を、スーパーキャレンダーにより線圧１５０ｋｇ／ｃｍの条件で平滑化処理して、再びロール状に巻き取った。
【００５７】
更に、平滑化処理をしたインクジェットコート塗料層３の上に、第４工程として、リウェット法のキャスト塗工機のバーコーターにより、下記インクジェットキャスト光沢塗料組成物をドライ換算で５ｇ／ｍ2 となるように塗被し、既に形成されたインクジェットコート塗料層３を湿潤し膨潤させ、膨潤状態のままでクロムメッキしたキャストドラムに圧着させ、乾燥させると同時にキャストドラムの鏡面を転写させてインクジェットキャスト光沢層４を形成して巻き取りこれを所定の寸法に裁断して、本発明の製造方法による坪量が１４８ｇ／ｍ2の実施例２のインクジェット記録紙を得た。
<インクジェット光沢塗料組成物> （表示はドライ重量部）
カタロイドＳＩ３０（コロイダルシリカ、触媒化成工業社製） ３０重量部オレイン酸アンモニウム（離型剤、市販品） ６重量部上記配合により塗料濃度１５％のインクジェットキャスト光沢塗料を作成した。
【００５８】
<比較例１>実施例１の第２工程で得られたインクジェットコート塗料層３を、第３工程の平滑化処理を行わずに、第４工程のインクジェットキャスト光沢塗料組成物を塗被しインクジェットキャスト光沢層を形成したことの他は、実施例１と同様にして比較例１のインクジェット記録紙とした。（坪量１４１．１ｇ／ｍ2）
【００５９】
<比較例２>実施例１の第３工程で得られた平滑化処理を施したインクジェットコート塗料層３の上に、リウェット法のキャスト塗工機のバーコーターを使用し、通常の印刷用キャストコート紙製造に使用されるリウェット液を用いて塗被量をドライ換算で０．１ｇ／ｍ2 としたことの他は、実施例１と同様にして比較例２のインクジェット記録紙とした。（坪量１４１．１ｇ／ｍ2 ）
<リウェット液組成物> （表示はドライ重量部）
ヘキサメタリン酸ソーダ（市販の試薬品） １０重量部ポリエチレンエマルジョン（離型剤、市販品） １０重量部上記配合により濃度１％のリウェット液を作成した。
【００６０】
実施例１〜２及び比較例１〜２で得たインクジェット記録紙を試験試料として、その各々に対して、次に示す各測定項目を対応して示した測定方法によって測定しその結果を表１にまとめた。
【００６１】
＜試験項目および試験方法＞
１．光沢度
最表面のＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度の鏡面光沢度を測定する。単位は％で表示する。
【００６２】
２．印字濃度
最表面にエプソン社製のプリンターＰＭ−７００Ｃを使用して、指定インクのブラックを使用し、印字モードとして専用光沢フィルムで標準テストチャートを印字し、印字２４時間後マクベス濃度計ＲＤ９１５によって指定印字部分（ブラック）の濃度を測定する。
【００６３】
３．印字耐水性
最表面にエプソン社製のプリンターＰＭ−７００Ｃを使用して、指定インクを使用し、印字モードとして専用光沢フィルムで標準テストチャートを印字し、印字２４時間後、指定箇所に水滴を３滴滴下し、１０秒後ティシュペーパーで軽く３回擦って、ティシュペーパーへのインクの溶出の有無を視覚で観察する。
（判定基準）
◎・・・非常に優れる。 ○・・・優れる。 △・・・普通。
×・・・劣る。 ××・・・非常に劣る。
【００６４】
４．記録紙耐水性
最表面に水滴を１滴滴下し１０秒後に指先で軽く１０回擦って塗料の溶出の有無を視覚で観察する。
（判定基準）
◎・・・非常に優れる。 ○・・・優れる。 △・・・普通。
×・・・劣る。 ××・・・非常に劣る。
【００６５】
５．インクの吸収性
最表面に前記エプソン社製のプリンターＰＭ−７００Ｃを使用して、指定インクを使用し、印字モードとして専用光沢フィルムで印字し、印字面の擦れ、重色部分のインクの滲みの有無を視覚で観察する。
（判定基準）
◎・・・非常に優れる。 ○・・・優れる。 △・・・普通。
×・・・劣る。 ××・・・非常に劣る。
【００６６】
６．光沢平滑感
最表面の光沢平滑感を視覚により次の５段階により判定する。
（判定基準）
◎・・・非常に優れる。 ○・・・優れる。 △・・・普通。
×・・・劣る。 ××・・・非常に劣る。
【００６７】
＜試験の結果＞
【表１】
【００６８】
上記試験の結果から読み取れるように、本発明の製造方法によるインクジェット記録紙である実施例１〜２の品質は、比較例１〜２の品質に比べていずれの項目においても極めて優れたものであることが判る。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のインクジェット記録紙の製造方法により得られるインクジェット記録紙は、基紙の一方の面に形成したインクジェット下塗り層の上に、インクジェットコート塗料層を形成し、その表面を平滑化処理した後、キャスト塗工機でリウェット法によってインクジェットキャスト光沢塗料を塗被したこと、及び、インクジェットコート塗料層とインクジェットキャスト光沢塗料層が相互に作用しあうことによって、その最表面が、高い光沢度、写真に近い光沢平滑感、高い印字濃度、優れた印字耐水性を有するものであり、また、優れたインクジェットインクの定着性・吸収性等の特性を保持できるものである。
【００７０】
また、インクジェット下塗り層は、基紙の表面の粗さを覆って平滑にし、この上に形成するインクジェットコート塗料層を平滑にすることによって、最表面のインクジェットキャスト光沢層の平滑性を向上させることができる。また、カチオン化剤を含有することによってインクジェットインクの発色濃度を向上させ、インクジェット下塗り層の形成によって、通気性のばらつきが小さくなり、キャスト塗工機でインクジェットキャスト光沢層を形成する時のキャスト作業性を向上させる。
【００７１】
次に、インクジェットコート塗料層は、インクジェットインクを確実に吸収して、擦れやブロッキングやベタツキ等を起こすことなく、この上に形成するインクジェットキャスト光沢層の特性の発揮をより効果的なものとする。
【００７２】
更に、インクジェットコート塗料層はカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンを含有することによって、該インクジェットキャストコート塗料層の上に塗被する、インクジェットキャスト光沢塗料中のアニオン性のコロイダルシリカとの電気的な結合により強固な接着が得られる。
【００７３】
また、インクジェット下塗り層の上にインクジェットコート塗料層を形成した後、キャスト塗工機でのインクジェットキャスト光沢塗料の塗被に先だって、その表面を平滑化処理したことにより、得られるインクジェット記録紙の最表面に高い平滑感を付与することができる。
【００７４】
更に、前記平滑化処理に加えて、インクジェットキャスト光沢塗料をインクジェットコート塗料層の上に塗被した時、即ち、リウェット塗料として使用した時に、該インクジェットキャスト光沢塗料が、既に形成されているインクジェットコート塗料層を湿潤し膨潤させるとともに、インクジェットキャスト光沢塗料の顔料に使用した微細粒子のコロイダルシリカが、インクジェットコート塗料層の微細な亀裂および凹凸に入り込んで、より平滑なインクジェットキャスト光沢層を形成することと、インクジェットキャスト光沢塗料自体がもつ特性とが絡み合って高い光沢度や写真に近い光沢平滑感が得られると推定される。
【００７５】
更に、インクジェットキャスト光沢塗料に使用したコロイダルシリカがアニオン性であるため、前述したとおり、下層のインクジェットコート塗料層に含有されるカチオン性のアルミナ水和物であるγ−アルミナ及びカチオン性のエマルジョンとの電気的な結合により、インクジェットキャスト光沢塗料に接着剤を使用することなく強固な接着を得ることができる。
【００７６】
また、前もって形成したインクジェットコート塗料層の上に、リウェット法によりインクジェットキャスト光沢層を形成したため、該インクジェットキャスト光沢層形成時の塗被速度がアップし、キャスト面の面形成がし易く、安定した作業性が得られると共に、品質面において前記のような諸特性を保持したインクジェット記録紙を容易に安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によるインクジェット記録紙の縦断側面図である。
【符号の説明】
１…基紙
２…インクジェット下塗り層
３…インクジェットコート塗料層
４…インクジェットキャスト光沢層
Claims (1)
- 基紙の一方の面に、顔料としてシリカ及び／又は軽質炭酸カルシウムを、添加剤としてカチオン化剤を含有するインクジェット下塗り塗料をドライ換算で５〜２０ｇ／ｍ2 塗被し乾燥して下塗り層を形成し、該インクジェット下塗り層の上に、キャスト塗工機による方法を除く、ブレードコーター、エアーナイフコーター、リバースコーター、バーコーター、グラビアコーター又はダイコーターで、顔料としてカチオン性のγ−アルミナを、添加剤としてカチオン性のエマルジョンを含有するインクジェットコート塗料をドライ換算で４〜１５ｇ／ｍ2 塗被し乾燥してインクジェットコート塗料層を形成し、次いで平滑化処理を行った後、該インクジェットコート塗料層の上にキャスト塗工機によりリウェット法で、顔料としてアニオン性のコロイダルシリカを、添加剤として離型剤を使用したインクジェットキャスト光沢塗料（即ちリウェット塗料）をドライ換算で０．１〜５ｇ／ｍ2 塗被し乾燥してインクジェットキャスト光沢層を形成し、最表面のＪＩＳ−Ｚ−８７４１による６０度鏡面光沢度を６０〜８０％としたことを特徴とするインクジェット記録紙の製造方法。
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