JP4519868B2 - インクジェット記録用媒体 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、
(1)基材の少なくとも片面に1層以上のインク受容層を設け、更にその上に顔料成分としてエチレン性不飽和単量体を重合した平均粒子径が5〜50nm、ガラス転移温度が80℃以上の異形粒子からなるポリマー分散物と接着剤を含有する塗工液を塗工してなる光沢層を有することを特徴とするインクジェット記録用媒体。
(2)前記エチレン性不飽和単量体を重合したポリマー分散物が(メタ)アクリレート系ポリマー、スチレン−(メタ)アクリレート系ポリマー、ポリスチレン系ポリマーの分散物の少なくとも1種である前記(1)に記載のインクジェット記録用媒体。
(3)前記ポリマー分散物がエチレン性不飽和単量体の乳化重合により得られたものである前記(1)または(2)に記載のインクジェット記録用媒体。
(5)前記異形粒子が、粒子表面に一つ以上の突起を持つ形状である前記(1)〜(4)のいずれかに記載のインクジェット記録用媒体。
を提供するものである。
本発明における平均粒子径とは、電子顕微鏡観察により以下のようにして測定したものである。
得られたポリマー分散物をイオン交換水で5質量%に希釈し、5μlを金属メッシュの上に置き、乾燥させる。その後1μlのイオン交換水を通過させ、乾燥する。この作業(サンプルの洗浄)を10回行う。その後、真空乾燥機に一昼夜入れ、これをサンプルとする。
サンプルの微粒子50個を透過型電子顕微鏡により手作業で各粒子の最大径を測定する。これらの各微粒子の最大径の平均値を本発明では平均粒子径という。
ガラス転移温度とは、示差走査熱量測定(JIS K7121)により測定することができる。このJISにおける中間点ガラス転移温度を採用する。
本発明の光沢層の顔料成分は、ポリマー分散物を必須成分とするものである。ポリマー分散物とは、エチレン性不飽和単量体などを重合してなる平均粒子径が5〜50nm、ガラス転移温度が80℃以上からなる分散物であることを特徴とするものである。
乳化重合においては、重合開始剤を使用するのが好ましく、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素、アゾ系化合物等が使用される。また、これらと還元剤の併用によるレドックス系開始剤を使用することもできる。
乳化重合法としては、一括して仕込み重合する方法、各成分を連続供給しながら重合する方法などが適用できる。重合は通常30〜85℃の温度で攪拌下に行われる。
乳化重合により得られるポリマーの平均粒子径は乳化剤の量を増減させることによって制御することができる。水性樹脂エマルジョンの製造方法として、一般的である乳化剤を用いた乳化重合では、生成する水性樹脂エマルジョンの粒子の粒子径は、乳化剤量の増加とともに減少することがよく知られている。平均粒子径が5〜50nmの微粒子水性樹脂エマルジョンを得るには多量の乳化剤が必要であり、その中でも5nmの方に近づくに従って一層多量の乳化剤が必要になる。その量は乳化剤の可溶化力によっても異なるので一概に規定することは難しく、ある程度試行錯誤を要する。
乳化重合によって得られた水性樹脂エマルジョンはそのままインクジェット記録用媒体に使用することが出来る。
本発明におけるポリマー分散物の粒子形状は真球でも構わないが、異形形状、特に粒子表面に一つ以上の突起がある粒子を使用することで、よりインクの吸収性を増大させることができる。表面に突起がある粒子は、真球の粒子と比較して、粒子間空隙が増大するため、インクの吸収性が増大する。
本発明におけるポリマー分散物は、粒子形状が真球であるものと、表面に一つ以上のある突起がある粒子をそれぞれ単独使用することができる。また、両者を混合して使用することもできる。
更に、光沢層には、添加剤として、離型剤、分散剤、増粘剤、防腐剤、消泡剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、耐水化剤、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を適宜選定して添加することができる。
また、一般的に印刷用キャストコート紙の製造で行われている、直接法、凝固法、リウエット法、プレキャスト法などのキャストコーティング法も好ましく用いることができる。キャストコーティング法とは支持体上の塗層を湿潤状態におき、加熱した鏡面ロールに該層を圧接して、該ロールの鏡面を該層に転写して光沢を得る方法であり、該層は該ロールと接している間に乾燥される。
なお、実施例、比較例で得られたインクジェット光沢紙の物性試験及び評価は以下の通りに行った。
目視の光沢感
光沢感を目視により評価した。
○:光沢感が極めて優れる。
△;光沢感が劣る。
×;光沢感がない。
市販のインクジェットプリンター(セイコーエプソン(株)製、PM−G730)を用いて、イエローインク、マゼンダインク、シアンインク、ブラックインクを縦方向にベタ印刷し、プリンターから排出された直後に、上部にPPC用紙を押しつけて、インクがPPC用紙へ転写される度合いを目視で評価した。
◎:インクの転写が全くなく、インク吸収性に極めて優れる。
○:インクの転写がなく、インク吸収性に優れる。
△:インクの転写がわずかにあるが、インク吸収性が実用レベルである。
×:インクの転写が多く、インク吸収性が実用レベル以下である。
紙表面の表面強度をセロテープ(登録商標、ニチバン(株)製)剥離試験により、評価した。
◎:剥離が全くなく良好である。
○:剥離がほとんどなく良好である。
△:剥離がやや認められる。
×:剥離がひどく認められる。
イオン交換水655部とカチオン性界面活性剤コータミン86W(花王(株)製、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド)35部を反応容器に仕込み、80℃に昇温し、メチルメタクリレート6部及び2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩1部を添加して、更に同温度で1時間保持した。その後、メチルメタクリレート227部、それとは別に2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩0.5部をイオン交換水30部で溶解したものを各々5時間で反応容器に滴下して、その後、更に同温度で1時間保持して重合を完結させた。その結果、ポリマー分散物が得られ、不揮発分30%、電子顕微鏡観察により平均粒子径16nmであり、示差走査熱量測定によりガラス転移温度105℃であった。
ポリマー分散物の作製
イオン交換水690部とカチオン性界面活性剤コータミン86W45部を反応容器に仕込み、80℃に昇温し、メチルメタクリレート6部及び2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩1部を添加して、更に同温度で1時間保持した。その後、メチルメタクリレート249部及びエチレングリコールジメタクリレート11部、それとは別に2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩0.5部をイオン交換水30部で溶解したものを各々5時間で反応容器に滴下して、その後、更に同温度で1時間保持して重合を完結させた。その結果、不揮発分28%ポリマー分散物が得られ、電子顕微鏡観察による平均粒子径16nmであった。そのポリマー分散物にスチレンを45部添加して、1時間膨潤させた後、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩0.2部を添加し、更に同温度で1時間保持して重合を完結させた。その結果、電子顕微鏡観察により表面に突起が有るポリマー分散物が得られ、不揮発分30%、電子顕微鏡観察により平均粒子径33nmであり、示差走査熱量測定によりガラス転移温度110℃であった。図1に得られた電子顕微鏡写真を示す。表面に一つ以上の突起がある粒子が得られたことがわかる。
イオン交換水690部とアニオン性界面活性剤ラテムルWX(花王(株)製、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム塩)75部を反応容器に仕込み、80℃に昇温し、メチルメタクリレート6部及び過硫酸カリウム1部を添加して、更に同温度で1時間保持した。その後、メチルメタクリレート219部、それとは別に過硫酸カリウム0.5部をイオン交換水30部で溶解したものを各々5時間で反応容器に滴下して、その後、更に同温度で1時間保持して重合を完結させた。その結果、ポリマー分散物が得られ、不揮発分30%、電子顕微鏡観察により平均粒子径17nmであり、示差走査熱量測定によりガラス転移温度105℃であった。
イオン交換水690部とラテムルWX70部を反応容器に仕込み、80℃に昇温し、メチルメタクリレート6部及び過硫酸カリウム1部を添加して、更に同温度で1時間保持した。その後、メチルメタクリレート193部及びエチレングリコールジメタクリレート11部、それとは別に過硫酸カリウム0.5部をイオン交換水30部で溶解したものを各々5時間で反応容器に滴下して、その後、更に同温度で1時間保持して重合を完結させた。その結果、不揮発分28%ポリマー分散物が得られ、電子顕微鏡観察による平均粒子径17nmであった。そのポリマー分散物にスチレンを42部添加して、1時間膨潤させた後、過硫酸カリウム0.2部を添加し、更に同温度で1時間保持して重合を完結させた。その結果、電子顕微鏡観察により表面に突起があるポリマー分散物が得られ、不揮発分30%、電子顕微鏡観察により平均粒子径32nmであり、示差走査熱量測定によりガラス転移温度110℃であった。
この例は参考例として示す。
カチオン性界面活性剤使用ポリマー分散物の作製で得られたポリマー分散物の固形分100質量部に対して、接着剤としてポリビニルアルコール(日本酢ビポバール(株)製JF−17L)10質量部を添加し、固形分濃度15%の光沢塗工液を調製した。
合成シリカ(水沢化学工業製ミズカシル P−78A)の固形分100質量部に対して、接着剤としてポリビニルアルコール(日本酢ビポバール(株)製JF−17L)50質量部、インク定着剤としてカチオン樹脂(昭和高分子(株)製ポリフィックス 700)20質量部を添加し、固形分濃度15%のインク受容層塗工液を調製した。
記録シートの作製
秤量105g/m2の普通紙にバーコーターを用いて絶乾状態で5g/m2の塗工量になるようにインク受容層塗工液を塗工し、100℃、30秒間乾燥させ、インク受容層を設けた。その上に、バーコーターを用いて絶乾状態で20g/m2の塗工量になるように、ポリマー分散物と接着剤を混合した光沢塗工液を塗工し、表面温度が70℃に保たれた鏡面ロールに線圧15kg/cm圧接しながら通紙させた。その結果、インクジェット記録シートが得られた。
実施例1において、カチオン性界面活性剤使用ポリマー分散物をカチオン性界面活性剤使用異形ポリマー分散物とする以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録用光沢媒体を得た。
この例は参考例として示す。
実施例1において、カチオン性界面活性剤使用ポリマー分散物をアニオン性界面活性剤使用ポリマー分散物とする以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録用光沢媒体を得た。
実施例1において、カチオン性界面活性剤使用ポリマー分散物をアニオン性界面活性剤使用異形ポリマー分散物とする以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録用光沢媒体を得た。
実施例1において、カチオン性界面活性剤使用ポリマー分散物をコロイダルシリカ(日産化学工業(株)製、スノーテックス40 平均粒子径15nm)とする以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録用媒体を得た。
実施例1において、カチオン性界面活性剤使用ポリマー分散物をコロイダルシリカ(日産化学工業(株)製、スノーテックス40 平均粒子径15nm)とし、接着剤を5質量部とする以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録用媒体を得た。
実施例1において、カチオン性界面活性剤使用ポリマー分散物をガラス転移温度100℃平均粒子径1μmポリマー分散物(昭和高分子(株)製、ポリゾールL−101)とする以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録用媒体を得た。
実施例1において、カチオン性界面活性剤使用ポリマー分散物をガラス転移温度60℃平均粒子径30nmポリマー分散物とする以外は実施例1と同じ方法でインクジェット記録用媒体を得た。
Claims (6)
- 基材の少なくとも片面に1層以上のインク受容層を設け、更にその上に顔料成分としてエチレン性不飽和単量体を重合した平均粒子径が5〜50nm、ガラス転移温度が80℃以上の異形粒子からなるポリマー分散物と接着剤を含有する塗工液を塗工してなる光沢層を有することを特徴とするインクジェット記録用媒体。
- 前記エチレン性不飽和単量体を重合したポリマー分散物が(メタ)アクリレート系ポリマー、スチレン−(メタ)アクリレート系ポリマー、ポリスチレン系ポリマーの分散物の少なくとも1種である請求項1に記載のインクジェット記録用媒体。
- 前記ポリマー分散物がエチレン性不飽和単量体の乳化重合により得られたものである請求項1または2に記載のインクジェット記録用媒体。
- 前記平均粒子径が5〜30nmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録用媒体。
- 前記異形粒子が、粒子表面に一つ以上の突起を持つ形状である請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェット記録用媒体。
- 前記光沢層がポリマー分散物100質量部に対して、接着剤が5〜50質量部であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェット記録用媒体。
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