JP5153203B2 - インクジェット記録媒体及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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1.基材と、前記基材の少なくとも一方の面上に設けられた2層以上からなる多孔質インク受容層と、を有する水系顔料インク用のインクジェット記録媒体であって、
前記多孔質インク受容層の最表層は、コロイダルシリカを含有し、かつ、その厚みが1μm以下であり、
前記多孔質インク受容層の最表層の直下の層は、HLB値が7以下の擦過性改良剤を含有する層であって、前記HLB値が7以下の擦過性改良剤を溶解させた塗工液を塗工することで得られることを特徴とするインクジェット記録媒体。
3.前記多孔質インク受容層の最表層の直下の層の、前記擦過性改良剤の含有量が0.1質量%以上、15質量%以下であり、かつ、ポア体積の割合が、30%以上であることを特徴とする上記1又は2に記載のインクジェット記録媒体。
4.前記シリコーンオイルの重量平均分子量が、3000以上、30000以下であることを特徴とする上記2又は3に記載のインクジェット記録媒体。
6.前記擦過性改良剤の比重が、1.1以下であることを特徴とする上記1から5の何れか1項に記載のインクジェット記録媒体。
8.インクジェット記録方法により、上記1から7の何れか1項に記載のインクジェット記録媒体の多孔質インク受容層側に水系顔料インクを付与して、画像を形成することを特徴とするインクジェット記録方法。
1.第一のインクジェット記録媒体
本発明の第一のインクジェット記録媒体は、基材と、基材の少なくとも一方の面上に設けられた1層以上からなる多孔質インク受容層と、を有する水系顔料インク用の記録媒体である。そして、多孔質インク受容層の最表層(最も表面にある層)は擦過性改良剤を含有している。この擦過性改良剤は水系顔料インクを印画後の最表層の表面を摩擦係数の低い状態とすることが可能であり、かつHLB値が7以下となっている。なお、HLB値は、下記式(1)で表されるグリフィンの式により求めるものである。
HLB=(親水基の分子量/擦過性改良剤全体の分子量)×20
――――――――――――(1)。
また、本発明の第二のインクジェット記録媒体は、基材と、基材の少なくとも一方の面上に設けられた2層以上からなる多孔質インク受容層と、を有する水系顔料インク用の記録媒体である。そして、多孔質インク受容層の最表層は、コロイダルシリカを含有し、かつ、その厚みが1μm以下となっている。また、多孔質インク受容層の最表層の直下の層(最表層に接してその下部に存在する層)のみが、擦過性改良剤を含有している。この擦過性改良剤は水系顔料インクを印画後の最表層の表面を摩擦係数の低い状態とすることが可能であり、かつHLB値が7以下となっている。ここで、HLB値は、下記式(1)で表されるグリフィンの式により求めるものである。
HLB=(親水基の分子量/擦過性改良剤全体の分子量)×20
――――――――――――(1)。
次に、図1及び2に示した、本発明の第一及び第二のインクジェット記録媒体の各層の材料構成について説明する。
多孔質インク受容層を設けるべき基材としては特に限定されるものではなく、主に紙又はプラスチックシートが使用され、透明であっても不透明であっても良い。紙としては例えば、上質紙、印画紙原紙、画用紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙、バライタ紙、クラフト紙、含浸紙、合成紙、ユポ紙、レジンコート紙等が挙げられ、適宜、用途に応じて使用することができる。また、プラスチックシートとしては例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル等が挙げられ、適宜、用途に応じて使用することができる。
・擦過性改良剤(C)
多孔質インク受容層(B)中に添加される擦過性改良剤(C)としては、HLB値が7以下で、水系顔料インクを印画後の多孔質インク受容層の最表層の表面を摩擦係数の低い状態とできるものであれば良い。
(i)擦過性改良剤を含有する層中の擦過性改良剤の含有割合が0.1質量%以上、15質量%以下である。
(ii)擦過性改良剤を含有する層中のポア体積の割合が、30%以上である。
多孔質インク受容層(B)中に使用できる無機微粒子としては、湿式法シリカ、気相法シリカ、コロイダルシリカを挙げることができる。また、気相法非晶質シリカ等のシリカ類、アルミナゾル、アルミナシリカ複合ゾル、気相法アルミナ等のアルミナ類を挙げることができる。光沢・半光沢な表面風合いを持ち、水系顔料インクに対して高い発色性が得られるインクジェット記録媒体とするため、無機微粒子の平均2次粒子径は400nm以下が好ましく、350nm以下がより好ましい。無機微粒子の平均2次粒子径がこれらの範囲内にあることによって、高光沢な表面のインクジェット記録媒体とすることができる。また、水系顔料インクを印画した際に、色剤成分を多孔質インク受容層の表面に留まらせて、十分な発色性を有する画像とすることができる。
また、無機微粒子は、1種類又は複数種を混合して使用できる。
多孔質インク受容層(B)を構成する材料としては、他にバインダーとして水溶性樹脂を使用できる。水溶性のバインダーとしては例えば、ポリビニルアルコール及びその変性物、ポリビニルアセタール、ポリアクリロニトリル、酢酸ビニル、酸化デンプン、エーテル化デンプンを挙げることができる。また、カゼイン、ゼラチン、カルボキシルセルロース、SBラテックス、NBラテックス、アクリルラテックス、エチレン酢酸ビニル系ラテックス、ポリウレタン、不飽和ポリエステル樹脂等が使用できる。
また、バインダー材料は、1種類又は複数種を混合して使用できる。
pH調整剤、耐水化剤、顔料分散剤、増粘剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、蛍光染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、防腐剤、インク定着剤、カチオン性樹脂、浸透剤。
多孔質インク受容層(B)上に設けられる多孔質インク受容層(E)は、コロイダルシリカを含有し、かつ、その厚みが1μm以下となっている。このコロイダルシリカ(D)は、1種類又は複数種を混合して使用できる。
多孔質インク受容層(E)中にはバインダーとして、多孔質インク受容層(B)を構成するバインダー材料と同様の材料を使用することができる。上記多孔質インク受容層(E)は、塗工液を多孔質インク受容層(B)の表面に塗工し、乾燥させることにより得ることができる。
エアーナイフコーティング法、グラビアコーティング法、ブレードコーティング法、バーコーティング法、ロールコーティング法、ロッドバーコーティング法、スロットダイコーティング法等、カーテンコーティング法等。
以下に、本発明のインクジェット記録媒体に対して、インクジェット記録方法により記録を行う際に使用する水系顔料インクに関して説明する。
本発明の水系顔料インクは水及び顔料を含有し、これ以外にも必要に応じて水溶性有機溶剤及びその他の成分を含有する。例えば、水系顔料インク中には必要に応じて、粘度調整剤、pH調整剤、防腐剤、界面活性剤、酸化防止剤等が含まれる。上記各種成分の他にアニオン性の界面活性剤、又はアニオン性の高分子物質などアニオン性化合物を含有するのが好ましい。また、両性界面活性剤をその等電点以上のpHに調整して含有しても良い。この際に使用されるアニオン性界面活性剤の例としては、カルボン酸塩型、硫酸エステル型、スルホン酸塩型、燐酸エステル型など一般に使用されているものを使用することができる。また、アニオン性高分子の例としては、アルカリ可溶型の樹脂、具体的には、ポリアクリル酸ソーダ、又は高分子の一部にアクリル酸を共重合したもの等を挙げることができるが、これらに限定されるわけではない。
・一次粒子径が15μm以上、40μm以下、
・BET法による比表面積が50m2/g以上、300m2/g以下、
・DBP吸油量が40ml/100g以上、150ml/100g以下、
・揮発分が0.5質量%以上、10質量%以下、
・pH値が2以上、9以下。
・No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、No.2200B(以上、三菱化成社製)、
・RAVEN1255(以上、コロンビア社製)、
・REGAL400R、REGAL330R、REGAL660R、MOGUL L(以上、キャボット社製)、
・ColorBlack FWl、COLOR Black FW18、Color Black S170、Color Black S150、Printex 35、Printex U(以上、デグッサ社製)。
・C.I.Pigment Yellow 1、C.I.Pigment Yellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.Pigment Yellow 83。
・C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.Pigment Red 48(Mn)、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.PigmentRed 112、C.I.Pigment Red 122。
・C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.PigmentBlue 3、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、C.I.Vat Blue 4、C.I.Vat Blue 6。
また、水系顔料インクに使用する顔料は上記のものに限定されるわけではなく、以上の他、本発明のために新たに製造された顔料も勿論、使用することが可能である。
本発明のインクジェット記録方法は、多孔質インク受容層側に水系顔料インクを付与して、画像を形成するものである。この具体的な方法としては、インクを微細孔(ノズル)より効果的に離脱させて、インクジェット記録媒体にインクを付与し得る方法であればいかなる方法でもよい。これらの中でも特に、特開昭54−59936号公報に記載された方法を有効に使用することができる。この方法では、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるものである。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
・塗工液の作製
アルミナ粉末(Sasol社製;DISPERAL HP14(商品名);比表面積 150m2/g)をイオン交換水に攪拌しながら混合し、固形分20wt%のアルミナ粗分散液を得た。さらに、このアルミナ粗分散液をホモジナイザーにより分散処理を行い、アルミナ分散液を得た。このアルミナ分散液100質量部と、ポリビニルアルコール(日本酢ビ・ポバール株式会社;JM−26(商品名))の10wt%水溶液の20質量部とを混合攪拌した。その後、イオン交換水で希釈して固形分15wt%の塗工液1を得た。
基材としてレジンコート紙を用い、その上に、乾燥層厚30μmとなるように、上記塗工液1を塗工・乾燥させた。更にその上に、乾燥重量2g/m2となるように、上記塗工液2を塗工・乾燥させることにより、基材と1層の多孔質インク受容層からなるインクジェット記録媒体を得た。
コロイダルシリカ分散液(日産化学工業社製;スノーテックス20(商品名))100質量部と、ポリビニルアルコール(日本酢ビ・ポバール株式会社;JM−26(商品名))の10wt%水溶液20質量部とを混合攪拌した。その後、この混合液をイオン交換水で希釈して固形分15wt%の塗工液4を得た。この塗工液4を、参考例1で作製したインクジェット記録媒体の表層に、乾燥層厚0.2μmとなるように塗工・乾燥させて、基材と2層の多孔質インク受容層からなるインクジェット記録媒体を得た。
参考例1の塗工液2の代わりに、擦過性改良剤としてジメチルシリコーンオイル(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社;SH200(商品名))を固形分10wt%となるようメチルエチルケトンに溶解した塗工液5を使用した。これ以外は、参考例1と同様にして、基材と1層の多孔質インク受容層からなるインクジェット記録媒体を得た。
塗工液2を乾燥重量10g/m2となるように塗工・乾燥させた以外は、参考例1と同様にして、基材と1層の多孔質インク受容層からなるインクジェット記録媒体を得た。
塗工液2を乾燥重量0.01g/m2となるように塗工・乾燥させた以外は、参考例1と同様にして、基材と1層の多孔質インク受容層からなるインクジェット記録媒体を得た。
(比較例1)
擦過性改良剤を含む塗工液2を使用せず、塗工液1のみを乾燥層厚30μmとなるように塗工・乾燥した以外は、参考例1と同様にして、基材と1層の多孔質インク受容層からなるインクジェット記録媒体を得た。
(比較例2)
参考例1の塗工液2において、擦過性改良剤の代わりにポリエーテル変性シリコーンオイル(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社;HLB13;SH3771(商品名))を固形分10wt%となるようエタノールに溶解させた。そして、この塗工液を塗工液6として使用した。これ以外は、参考例1と同様にして、基材と1層の多孔質インク受容層からなるインクジェット記録媒体を得た。
塗工液4を乾燥層厚5μmとなるように塗工・乾燥させた以外は、参考例2と同様にして、基材と2層の多孔質インク受容層からなるインクジェット記録媒体を得た。
プリンターとしてキヤノン株式会社製 imagePROGRAF 5000(商品名)を用いた。そして、上記のようにして得られた各インクジェット記録媒体に、顔料シアンインク(PFI−101 C)100%打込み量(1200×2400dpi)のベタ画像を印画し、下記の評価を行った。
上記顔料シアンインクを印画後、24時間、室内で放置し、十分乾燥させたインクジェット記録媒体の印画面の動摩擦係数μを、以下の条件で測定した。
装置:SURFACE PROPERTY TESTER(株式会社新東科学製HEIDON:TYPE14DR(商品名))
条件:インクジェット記録媒体の表面に、固定した4mmφのアクリル球を50gの加重をかけて押し付け、120mm/minのスピードで擦り動摩擦係数μを測定する。
◎:動摩擦係数μが0.2未満
○:動摩擦係数μが0.2以上、0.4未満
×:動摩擦係数μが0.4以上。
上記顔料シアンインクを印画後、24時間、室内で放置し、十分乾燥させたインクジェット記録媒体の印画面の擦過性評価を、以下の条件で測定した。
装置:SURFACE PROPERTY TESTER(株式会社新東科学製HEIDON:TYPE14DR(商品名))
条件:インクジェット記録媒体の印画面に、固定した4mmφのアクリル球を加重をかけて押し付け、40mm/secのスピードで擦った。
○:500g未満の加重によって印画画像が削れて白い基材が見える。
△:500g以上、1000g未満の加重によって印画画像が削れて白い基材が見える。
×:1000g以上の過重をかけて白い基材が見えるか、又は見えない。
上記の各インクジェット記録媒体に対して、JIS Z 8741に従い、micro−TR1−gloss(BYK Gardner製;HEIDON:TYPE14DR(商品名))を用いて、表面の20度光沢度を測定した。
なお、測定した光沢度の評価は、以下のようにして行った。
○:光沢度15以上
×:光沢度15未満。
上記顔料シアンインクを印画後、24時間、室内で放置し、十分乾燥させた後、目視にて、印画表面のビーディングレベルを以下の基準により評価した。
○:ビーディングがほとんどみられない。
△:ビーディングが僅かにみられる。
×:ビーディングがはっきりみられる。
上記すべての評価結果を下記表1に示す。
(B):親水性の低い擦過性改良剤を含有する多孔質インク受容層
(C):親水性の低い擦過性改良剤
(D):コロイダルシリカ
(E):コロイダルシリカを含有する多孔質インク受容層
1 基材
2 多孔質インク受容層
3 擦過性改良剤
4 水系顔料インク
5 水系顔料インク層
6 水系顔料インクの溶剤成分
7 多孔質インク受容層
Claims (8)
- 基材と、前記基材の少なくとも一方の面上に設けられた2層以上からなる多孔質インク受容層と、を有する水系顔料インク用のインクジェット記録媒体であって、
前記多孔質インク受容層の最表層は、コロイダルシリカを含有し、かつ、その厚みが1μm以下であり、
前記多孔質インク受容層の最表層の直下の層は、HLB値が7以下の擦過性改良剤を含有する層であって、前記HLB値が7以下の擦過性改良剤を溶解させた塗工液を塗工することで得られることを特徴とするインクジェット記録媒体。 - 前記多孔質インク受容層の最表層の直下の層の前記擦過性改良剤が、シリコーンオイルであることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記多孔質インク受容層の最表層の直下の層の、前記擦過性改良剤の含有量が0.1質量%以上、15質量%以下であり、かつ、ポア体積の割合が、30%以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記シリコーンオイルの重量平均分子量が、3000以上、30000以下であることを特徴とする請求項2又は3に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記シリコーンオイルが、ポリエーテル変性シリコーンオイルであることを特徴とする請求項2から4の何れか1項に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記擦過性改良剤の比重が、1.1以下であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記多孔質インク受容層の最表層が、HLB値が7以下の擦過性改良剤を含有しないことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載のインクジェット記録媒体。
- インクジェット記録方法により、請求項1から7の何れか1項に記載のインクジェット記録媒体の多孔質インク受容層側に水系顔料インクを付与して、画像を形成することを特徴とするインクジェット記録方法。
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