JP4214498B2

JP4214498B2 - インクジェット記録シート

Info

Publication number: JP4214498B2
Application number: JP22068399A
Authority: JP
Inventors: 好彦太田; 一樹渡辺; 浩桑野
Original assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Current assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP2001039025A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録シートに関するものであり、詳しくは、インクの吸収性、定着性等が良好であり、かつ塗工層の表面強度が良好なインクジェット記録シートに関するものである。更には、インクジェット用の水性、低粘性のインクと共にプリントゴッコ（登録商標）等の高粘性のインクにも定着性とベタ部均一性が良好なインクジェット記録シートを提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、騒音が少なく、現像や定着等のプロセスが不要であり、なおかつ容易にフルカラー印刷できることから、各種プリンター等に利用され、近年急速に普及してきている。それゆえ、インクジェット記録媒体の需要も増加傾向にある。
【０００３】
最近では、水性インクを使用したインクジェット方式のプリンターの高解像度化に伴って、支持体である被記録用シートに対しても忠実なドットの再現性、鮮明な発色等が要求されるようになり、支持体上にインク受容層を設けたコート紙が一般的に使用されるようになってきている。
【０００４】
また、インクジェット記録媒体は、インクジェット記録ばかりでなく、オフセット印刷、プリントゴッコ（登録商標）等、多方面で汎用的に使用される場合が増えてきており、それに伴った多機能性も要求され始めている。
【０００５】
一般的に、インクジェットで使用される低粘性のインクは、インク受容層の吸収性が低いとインク滲みが起こり、さらに混色部であると、その現象が助長される。それゆえ、インクジェット記録媒体に求められる基本的特性としては高いインク吸収性が挙げられる。
【０００６】
しかしながら、従来のインクジェット記録媒体においては、インクジェットの印字品質は良好でも、プリントゴッコ（登録商標）等の高粘性のインクに対してはインクセット性が高いためにインクのレベリングが起こりにくいことと、また、プリントゴッコ（登録商標）のように紙表面にメッシュをあて、その上からインクを押し出す印刷方式では、記録媒体表面のインク受理性が乏しいと、インクの転移がうまく行われず、結果として印刷部の白抜けが問題となる。また、インクが転移した後も、通常のインクジェット用紙であると、インクセット性が高いために印刷面のベタ部が不均一となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のとおり、インクジェット記録媒体においては、インクジェット用インクのような低粘性のインクの吸収性が良好で、印字が高精細で写真調画質が忠実に得られる特性が求められる。
【０００８】
かつ、プリントゴッコ（登録商標）のような高粘性のインクを用いた印刷方式に対する適性を持つことも要求される。
【０００９】
従って、本発明が解決しようとする課題は、インクジェットプリンターに対するインクジェット用インクのような低粘性のインクの吸収性が良好で、印字が高精細で写真調画質が忠実に得られる特性と、プリントゴッコ（登録商標）のような高粘性のインクを用いた印刷方式に対する印字面あるいは印刷面の白抜けがなく、かつベタ部均一性の良好であるという特性を併せ持つインクジェット記録シートを提供することである。
【００１０】
即ち、上記課題を解決することを目的に、鋭意研究の結果、オーバーコート層を設けることで紙面強度を向上させ、なおかつ、インクジェット用の低粘性、水性のインクと共にプリントゴッコ（登録商標）等の高粘性、油性のインクにも親和性のあるインクジェット記録シートを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を解決することを目的としてなされたもので、その構成は、支持体上の少なくとも片面に、シリカを主成分とするインク受容層と、該インク受容層の上に水性高分子を主成分とするオーバーコート層を設けたインクジェット記録シートにおいて、前記水性高分子がウレタン系樹脂であり、該オーバーコート層中の水性高分子中にエチレン系ワックスが含有されており、そのエチレン系ワックスの固形分重量が水性高分子の固形分重量１００部に対して、０．０５〜０．５部であり、かつ、該オーバーコート層中の水性高分子中にフッ素系界面活性剤が含有されており、そのフッ素系界面活性剤の固形分重量が水性高分子の固形分重量１００部に対して、１〜３部であり、かつ、該オーバーコート層の塗工量が０．５〜１．５ｇ／ｍ^２であり、かつ、該オーバーコート層が顔料を含まないものである。
【００１７】
以下本発明について詳述する。本発明のインクジェット記録シートは以下のようにして得られる。
支持体としては一般の上質紙、板紙、及びフィルム等が用いられる。
【００１８】
次に前記支持体にインク受容層を設けるわけであるが、接着成分の量はインクの吸収性を損なわないように、シリカの固形分重量１００部に対し、５０部以下が望ましい。使用するシリカは、印字濃度やインク吸収性が良好で、また塗工層強度が高いものが望ましい。
【００１９】
本発明のインク受容層は、通常公知の白色顔料を含有し、また、アルカリ、酸、水溶性高分子バインダー、その他添加剤を含有してもよい。
【００２０】
白色顔料としては、例えば、非晶質シリカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、珪酸カルシウム、カオリン、タルク、クレー、ゼオライト、マイカ、二酸化チタン、酸化マグネシウム、珪酸マグネシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、サチンホワイト、酸化亜鉛、擬ベーマイト、ハイドロキシアパタイト、層間化合物等の白色無機顔料、スチレン、エチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ナイロン等が挙げられる。
【００２１】
以上のような白色顔料の中でも、特に好ましいものは、非晶質シリカや酸化アルミニウムといった多孔性白色無機顔料である。また、それらの製造法、例えば、水熱合成法、共沈法、凍結乾燥法、ゾル−ゲル法、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＭＢＥ法等の製造法については、限定されない。また、上記の中でも、インク受容層に含有させるものでより好ましいものは、多孔性無機顔料であり、多孔性合成非晶質シリカや多孔性酸化アルミウム等が挙げられ、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。
【００２２】
本発明のインク受容層中に用いられるバインダーとしては、次のものが用いられる。ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、酸化澱粉、カゼイン、ゼラチン、テルペン、ポリウレタン、メラミン樹脂、尿素樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、メチルメタアクリレート−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル共重合体、キトサン等が例示され、１種類以上で使用される。以上のうち、本発明にては、水溶性高分子バインダーの使用が好ましい。
【００２３】
本発明のインク受容層中には、１種類以上のカチオン性インク定着剤を用いることができる。このものの例としては、１〜３級アミン又は、４級アンモニウム塩のモノマー、オリゴマー、ポリマーが挙げられる。
【００２４】
当該インク受容層中には、添加剤として、印刷適性向上剤、カチオン性インク定着剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、紫外線吸収材、酸化防止剤等を製造条件、要求性能に応じて適宜使用することもできる。
【００２５】
本発明のインク受容層の塗工液を得るには、シリカ分散時に分散剤等により均一にシリカを分散させた後、各種助剤を添加する。また、シリカ分散液やインク受容層の塗工液にアルカリを添加し、流動性調整を行なってもよい。
【００２６】
また、本発明のインク受容層の形成法においては、上記塗工液を例えば、バーコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、リップコーター等の塗工方式で支持体上に塗布される。塗工後、必要に応じて、表面の平滑化処理のために、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の処理を行なってもよい。
【００２７】
当該インク受容層の好適な厚さは、１０〜５０μｍの範囲であり、より好ましくは１０〜３０μｍである。１０μｍ未満の場合は、インクの吸収ムラによるベタ部の均一性が悪化する。なお、当該インク受容層が５０μｍを超える場合であっても本発明の目的とする効果が著しく損なわれることはない。
【００２８】
次にインク受容層上にオーバーコート層を設けるが、当該オーバーコート層の構成内容は、ウレタン系樹脂と所定量のエチレン系ワックスとフッ素系界面活性剤である。
【００２９】
上記オーバーコート層に添加するエチレン系ワックスは、特に、プリントゴッコ（登録商標）適性を向上させる。また、インクジェットのベタ部印字面の均一性を良化させる。その添加量は、上記樹脂の固形分重量１００部に対して、０．０５〜０．５０部が望ましい。また、このものの添加により、インクジェットの印字特性を損なうことはない。
【００３０】
上記オーバーコート層に添加するフッ素系界面活性剤は、特に、インクジェットのベタ部印字面の均一性を良化させる。その添加量は、上記樹脂の固形分重量１００部に対して、１〜３部が望ましい。また、このものの添加により、プリントゴッコ（登録商標）の印刷特性を損なうことはない。
【００３１】
上記オーバーコート層に金属塩、好ましくはカルシウム塩、より好ましくはギ酸カルシウムの添加ができる。この添加により、インクジェットのインクに関しての耐水性とインク定着性を向上させることができる。ここで、ギ酸カルシウムの添加量は、上記樹脂の固形分重量１００部に対して、１０〜５０部が望ましい。また、このものの添加により、プリントゴッコ（登録商標）の印刷特性を損なうことはない。
【００３２】
また、当該オーバーコート層には、その他の添加剤としてカチオン性インク定着剤、増粘剤、浸透剤、消泡剤、抑泡剤を製造条件、要求性能に応じて適宜使用することもできる。
【００３３】
当該オーバーコート層の好適な塗工量は、０．５〜１．５ｇ／ｍ^２の範囲である。０．５ｇ／ｍ^２未満の場合は、当該インクジェット記録シートの表面強度が弱くなり、かつ、印刷面のベタ部が不均一となる。逆に、１．５ｇ／ｍ^２を超える場合であると、インク吸収性が劣り、境界滲み等が悪化する。
【００３４】
本発明によるオーバーコート層は、バーコーター、エアーナイフコーター、リップコーター等の塗工方式で、インク受容層上に塗布される。塗工後、熱風乾燥、赤外線乾燥、常温乾燥、凍結乾燥等、乾燥方式を選ぶ必要はない。また、乾燥後必要に応じて、表面の平滑化処理のため、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等の処理を行なっても良い。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を挙げて説明する。以下の例において示す部、および、％はそれぞれ、特に明示しない限り、重量部および重量％を示す。しかし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
実施例１
坪量１９０ｇ／ｍ^２の原紙を使用し、この原紙の片面に次の配合による２０％濃度のインク受容層塗工液を固形分で１０ｇ／ｍ^２となるようにエアーナイフコーターによる塗工を行なった。このものをエアードライヤーで熱風乾燥した。次いで、インク受容層塗工面に、オーバーコート層塗工液を固形分塗工量で１．０ｇ／ｍ^２となるようにエアーナイフコーターによる塗工を行い、同様にエアードライヤーで熱風乾燥し、インクジェット記録用紙を製造した。
【００３７】
インク受容層の詳細
上記インクジェット記録用紙におけるインク受容層の構成は以下のものである。
塗工液固形分濃度：２０．０ｗｔ％
合成非晶質シリカ（商品名：ミズカシルＰ７８Ａ、水沢化学社製）１００部
ポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ−１１７、クラレ社製）１０部
エチレン酢酸ビニル（商品名：ＡＤ−６、昭和高分子社製）４０部
カチオン樹脂（商品名：パラフィックスＥＨ、大原パラジウム社製）１０部
【００３８】
オーバーコート層の概略
上記インクジェット記録用紙におけるオーバーコート層の構成は以下のものである。
塗工液固形分濃度：２．５ｗｔ％
ポリウレタン系樹脂（商品名：ＩＪ−５０、大日本インキ社製）１００部
エチレン系ワックス０．０５部
（商品名：ハイテックＥ−２０００、東邦化学社製）
フッ素系界面活性剤１部
（商品名：メガファックＦ−１５０ＢＲ、大日本インキ社製）
【００３９】
実施例２
オーバーコート層の構成：
エチレン系ワックス０．１部
（商品名：ハイテックＥ−２０００、東邦化学社製）
フッ素系界面活性剤１部
（商品名：メガファックＦ−１５０ＢＲ、大日本インキ社製）
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４０】
実施例３
オーバーコート層の構成：
エチレン系ワックス０．５部
（商品名：ハイテックＥ−２０００、東邦化学社製）
フッ素系界面活性剤１部
（商品名：メガファックＦ−１５０ＢＲ、大日本インキ社製）
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４１】
実施例４
オーバーコート層の構成：
エチレン系ワックス０．５部
（商品名：ハイテックＥ−２０００、東邦化学社製）
フッ素系界面活性剤３部
（商品名：メガファックＦ−１５０ＢＲ、大日本インキ社製）
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４２】
実施例５
オーバーコート層の固形分塗工量：０．５ｇ／ｍ^２
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４３】
比較例７
オーバーコート層の固形分塗工量：２．０ｇ／ｍ^２
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４４】
比較例１
オーバーコート層の構成：
エチレン系ワックス０部
（商品名：ハイテックＥ−２０００、東邦化学社製）
フッ素系界面活性剤０部
（商品名：メガファックＦ−１５０ＢＲ、大日本インキ社製）
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４５】
比較例２
エチレン系ワックス１部
（商品名：ハイテックＥ−２０００、東邦化学社製）
フッ素系界面活性剤０部
（商品名：メガファックＦ−１５０ＢＲ、大日本インキ社製）
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４６】
比較例３
エチレン系ワックス０部
（商品名：ハイテックＥ−２０００、東邦化学社製）
フッ素系界面活性剤５部
（商品名：メガファックＦ−１５０ＢＲ、大日本インキ社製）
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４７】
比較例４
オーバーコート層無し。
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４８】
比較例５
オーバーコート層の固形分塗工量：０．３ｇ／ｍ^２
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００４９】
比較例６
オーバーコート層の固形分塗工量：２．５ｇ／ｍ^２
その他の条件は実施例１に準ずる。
【００５０】
評価１：各インクジェット記録用紙について、キャノン(株)製のインクジェットプリンター（ＢＪＣ−４３０Ｊ）によって、フォトインクを使用し、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ベタ部印刷、並びに写真画像の印刷を行ない、以下の要領で評価を行なった。
乾燥性：印字直後の印字面の表面状態を目視観察した。
インク滲み：混色部やベタ部の重なりのインクの滲み具合を目視観察した。
ベタ部均一性：ベタ部の濃度ムラを目視観察した。
【００５１】
評価２：各インクジェット記録用紙について、理想科学工業(株)製のプリントゴッコ（登録商標）（ＰＧ−１１）によって、ＲＩＳＯＨｉＭｅｓｈＩＮＫ（Ｂｌａｃｋ）のインクを使用し、ベタ部印刷、並びにイラスト部の印刷を行ない、以下の要領で評価を行なった。
ベタ部均一性：ベタ部の濃度ムラを目視観察した。
細線の再現性：イラスト部と文字部の画線部を目視観察した。
【００５２】
評価３：学振式摩擦堅牢度試験により、インクジェット塗工面の強度を評価した。
【００５３】
評価４：ＲＩ印刷機により、ドライ条件下におけるインクのタックによる塗工層の剥離を評価した。
【００５４】

【００５５】
【発明の効果】
本発明は、水溶性染料及び低粘性の水系顔料インクと高粘性の油溶性インクのいずれにおいても、印字または印刷適性に優れたインクジェット記録用紙が得られる。その特徴としては、良好なインクジェット適性を保持しながら、プリントゴッコ（登録商標）印刷適性が良好なインクジェット記録用紙である。特に、忠実なドット再現性を保持しながら、塗工表面層の強度が高く、インクジェットプリンター及びプリントゴッコ（登録商標）印刷機でのベタ刷り部位における均一性に優れたインクジェット記録用紙である。

Claims

支持体上の少なくとも片面に、シリカを主成分とするインク受容層と、該インク受容層の上に水性高分子を主成分とするオーバーコート層を設けたインクジェット記録シートにおいて、前記水性高分子がウレタン系樹脂であり、該オーバーコート層中の水性高分子中にエチレン系ワックスが含有されており、そのエチレン系ワックスの固形分重量が水性高分子の固形分重量１００部に対して、０．０５〜０．５部であり、かつ、該オーバーコート層中の水性高分子中にフッ素系界面活性剤が含有されており、そのフッ素系界面活性剤の固形分重量が水性高分子の固形分重量１００部に対して、１〜３部であり、かつ、該オーバーコート層の塗工量が０．５〜１．５ｇ／ｍ^２であり、かつ、該オーバーコート層が顔料を含まないことを特徴とするインクジェット記録シート。