JP6259960B1 - 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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- C09D11/322—Pigment inks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
Abstract
Description
一方で、オフセットコート紙のような低吸液性のコート紙を用いた商業印刷向けの記録媒体への高速印刷が求められている。この低吸収性記録媒体上にインクジェット記録方法で印刷を行った場合、液体成分の吸収が遅いため、乾燥に時間がかかり印字初期の定着性が劣ることが知られている。また紙内に顔料が浸透する普通紙、非コート紙とは異なり、コート紙等の低吸収性記録媒体は顔料粒子が紙上に残り、直接外力を受けるために乾燥後の定着性も劣ることが知られている。
例えば、特許文献1には、高いインク吸液性能を有するインクジェット専用紙を用いると共に、吐出性に優れる低揮発性の水溶性有機溶剤を多く含んだ顔料インクを用いた記録方法が開示されている。
特許文献2〜5には、屈折率1.5以上のアルミナ水和物以外の無機顔料を少なくとも30重量%以上含有する特定のインク吸液層(=塗工層)を有する記録媒体に対し、吐出性に優れる低揮発性の水溶性有機溶剤を多く含んだ顔料インクを用いた記録方法が開示されている。
特許文献6には、普通紙への印刷において高画質が得られる記録方法が示されている。
特許文献7には、下塗り剤となる受理溶液を記録媒体の印刷面に付着させ、該受理溶液付着部にインクジェットインクを付着させて印刷することで、記録媒体に影響されることなく鮮明な画質等が得ることができる記録方法が示されている。
特許文献6に記載の技術はインク受容層を持たない普通紙を用いるため、インク乾燥性は高いものの発色性や光沢性が低く、またオフセットコート紙印刷の風合いが得られない。また、インクの顔料の分散剤として使用する水溶性高分子分散剤は、水や水溶性有機溶剤との相互作用が高く、水や水溶性有機溶剤を抱き込みやすいため、インク受容層を有する記録媒体への印刷に適用した場合には、インクの乾燥性が劣り、定着性に問題がある。
特許文献7に記載の技術は、印刷前の記録媒体に予め、下塗り剤を塗布して乾燥するなどの前処理(表面処理)が必要であり、作業性に劣る。
前記カオリンがレーザー光散乱法により測定した体積50%平均粒子径(D50)が0.1μm以上1.5μm以下であることを特徴とすることが好ましい。
前記無機顔料全量に対し前記カオリンが20質量%以上40質量%以下であることが好ましい。
前記共重合体ラテックスが、アクリロニトリルスチレンブタジエン系共重合体を含むことが好ましい。
前記インク受容層表面のJIS Z8741による光入射角60度の白紙光沢度が25%以上50%以下であることが好ましい。
前記インクジェット記録媒体のJ.TAPPI No.5−2:2000による透気度が5000秒以上11000秒以下であることが好ましい。
特に、インクジェット記録を周波数20kHz以上のワンパス印刷(印刷速度50m/分以上に相当)で行う場合にインク乾燥負荷が高くなるため、本願発明のインクジェット記録方法が一層有効に適用される。
又、上記水溶性有機溶剤Aは、インク受容層中の澱粉及び共重合ラテックスで結着されている炭酸カルシウムとの相互作用が高く、インク受容層中に速やかに吸収されるのでインク乾燥性が向上する。又、上記水溶性有機溶剤Aは、速やかにインク受容層中に吸収されるため、インクジェット記録媒体の表面に付着したインクジェットインク中の顔料濃度が高くなり、顔料粒子との相互作用が高くなるので、定着性、印刷濃度、光沢性が向上すると考えられる。そして、インク受容層の光沢を高くする点では、カオリンや有機顔料を多くしてエンジニアード炭酸カルシウムを少なくする方が良いが、カオリンや有機顔料を多くすると画質とインク乾燥性が低下することを考慮して、それぞれの配合量を規定した。
前記インク受容層の単位面積あたりの前記エンジニアード炭酸カルシウムの含有量:X(g/m2)と、前記インクジェット記録媒体に前記インクジェットインクでドット印刷したときの該ドット面積当たりの前記水溶性有機溶剤Aの量:Y(g/m2)との比率Y/Xが、下記式を満たすことが好ましい。
12×10−15≦Y/X≦11×10−14
前記インクジェットインクが、さらに非イオン性界面活性剤を0.6質量%以上3.0質量%以下含有することが好ましい。
前記カオリンがレーザー光散乱法により測定した体積50%平均粒子径(D50)が0.1μm以上1.5μm以下であることを特徴とすることが好ましい。
前記無機顔料全量に対し前記カオリンが20質量%以上40質量%以下であることが好ましい。
前記共重合体ラテックスが、アクリロニトリルスチレンブタジエン系共重合体を含むことが好ましい。
本発明のインクジェット記録媒体は、基材の少なくとも片方の面に、無機顔料並びに澱粉及び共重合体ラテックスを含有するインク受容層を有し、無機顔料がエンジニアード炭酸カルシウム及びカオリンを含み、かつ前記無機顔料全量に対しエンジニアード炭酸カルシウムが50質量%以上80質量%未満であり、カオリンが10質量%以上50質量%未満であり、更に、無機顔料100質量部に対し、ガラス転移点(Tg)が20℃以上である有機顔料を1質量部以上10質量部以下含有する。
なお、インク受容層中が基材の両面に形成されている場合は、それぞれ各面のインク受容層につき、無機顔料と有機顔料の各含有量は上記範囲に規定する。
インク受容層に含有する無機顔料としては、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、焼成カオリン、クレー、珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、酸化アルミニウム(アルミナ)、水酸化アルミニウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、珪酸マグネシウム、タルク、ゼオライト等の公知の顔料が例示可能である。又、要求品質に応じてこれらを併用することも可能である。
一般に、炭酸カルシウムは粗粒を粉砕して粒径を小さくしているが、粉砕方法によっては微粒分が多くなり粒度分布がブロードとなる。微粒分の多い炭酸カルシウムをインク受容層に使用すると、その微粒分がインク受容層の空隙に嵌まり込み充填化が進むため、インク受容層が高密度化してインクの乾燥性が低下することがある。
本発明では、上記無機顔料全量に対しエンジニアード炭酸カルシウムの含有量を50質量%以上80質量%未満とする。このようにすると、インク受容層用塗工液中のバインダーが基材に浸透する現象(マイグレーション)が起こりにくく、インク受容層の塗工ムラが小さくなるため、顔料インクによるインクジェット印字の際のインクの乾燥性に優れ、かつ高い発色性や高い定着性が得られるようになる。
さらに、エンジニアード炭酸カルシウムの含有量を50質量%以上とすることにより、シリカ、酸化アルミニウム(アルミナ)などの空隙の多い嵩高な顔料を主に使用したインクジェット記録媒体と比較して、カオリン、クレーなどの顔料を主体に使用したオフセット印刷用記録媒体に近い特性、即ちオフセット印刷タイプの風合いと高い光沢を有するインクジェット記録媒体が容易に得られる。また、エンジニアード炭酸カルシウムの含有量を50質量%以上とすると、無機顔料のスラリーの高濃度化、ひいてはインク受容層用塗工液の高濃度化が容易となり、塗工液を乾燥させる際の負荷が小さく、インクジェット記録媒体を高速で製造可能となる。
好ましくは、上記無機顔料全量に対しエンジニアード炭酸カルシウムが65質量%以上80質量%未満である。
レーザー光散乱法(レーザー回折法)による粒度分布の測定は、光の散乱現象を利用したものであり、ミー(Mie)理論とフラウンホーファー近似式により求められる。但し、粒度測定機によって散乱光から粒度分布を算定する方法が異なるため、本発明においては、レーザー法粒度測定機(マルバーン社製マスターサイザーS型、光源は赤色光が633nm(He−Neレーザー)、青色光が466nm(LED))によって測定した値を使用する。
また、粒度分布の測定方法は、純水中に炭酸カルシウムを含む試料スラリーを滴下混合して均一分散体としたものをサンプルに用いる。
X線透過式沈降法粒度分布測定法による粒度分布の測定は、液相沈降法を採用し、ストークスの法則に基づいて粒子径を測定する。また、沈降中の懸濁液にX線を照射し、そのX線透過量からランベルト・ベールの法則に従い粒度分布を測定する。
本発明においては、X線透過式沈降法粒度分布測定装置(マイクロメリティックス社製セディグラフ5100)によって測定した値を使用する。
本発明では、上記無機顔料全量に対し、カオリンの含有量を10質量%以上50質量%未満とする。このようにすると、画質とインク乾燥性を確保しつつ、インク受容層の光沢を高くすることができる。カオリンの含有量を10質量%未満とすると、インク受容層の光沢を高くすることが困難となる。カオリンの含有量を50質量%以上とすると、インク受容層の光沢は高くなるが、インクの乾燥性が低下する。好ましくは、上記無機顔料全量に対しカオリンが20質量%以上40質量%以下である。
カオリンの粒子径は特に限定されないが、通常、レーザー光散乱法(レーザー回折法)により測定した体積50%平均粒子径(D50)がインク乾燥性とインク受容層の光沢の観点より0.1μm以上1.5μm以下であるものを使用するとよい。特にD50が0.2〜1.5μmであると、インク乾燥性を確保しつつインク受容層の光沢を高くすることが容易であるため好ましい。特に好ましくはD50が0.3〜0.8μmである。
本発明では、インク受容層中に、上記無機顔料100質量部に対し、ガラス転移点(Tg)が20℃以上である有機顔料を1質量部以上10質量部以下含有する。有機顔料はインク受容層の光沢を高くする効果があるが、上記無機顔料全量に対し有機顔料の含有量が10質量%を超えると、有機顔料がインク受容層の空隙に嵌まり込んで充填されるため、インクの乾燥性と定着性が低下する。
また、有機顔料のTgが20℃未満であると、インク受容層用塗工液を塗工、乾燥してインク受容層用を形成する際に、有機顔料が軟化、溶融してインク受容層の空隙を充填しやすくなるため、インクの乾燥性と定着性が劣る。有機顔料のTgの上限は特に限定されないが、製造上の上限は140℃程度である。
有機顔料の具体例としては、日本ゼオン社製、製品名:LX407BP9(ポリスチレン系有機顔料の周囲をスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスで被覆、Tg:60℃)、製品名:LX407BP6(Tg:75℃)、製品名:MH8101(Tg:105℃)等が挙げられる。
なお、後述するように、インク受容層が澱粉及び共重合体ラテックス以外の各種バインダーを含んでもよいが、有機顔料と同じ化合物をバインダーには用いないものとする。又、インク受容層の断面を走査電子顕微鏡等で観察したとき、有機顔料はインク受容層のマトリクス中に粒状に分散して存在するので、バインダーと組成が違うことを判別することができる。
インク受容層はバインダーを含有し、インク受容層に含有するバインダーは、澱粉及び共重合体ラテックスを含む。
本発明で用いられる澱粉は、一般的な塗工紙に使用される公知の澱粉が使用可能であり特に制限されないが、酵素変性澱粉、熱化学変性澱粉、酸化澱粉、エステル化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉等のエーテル化澱粉、カチオン化澱粉など、各種の澱粉類が例示可能である。これらの澱粉は、単独又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明では、特に顔料インクによるインクジェット記録の際のインクの乾燥性と定着性を良好とするため、澱粉の配合量は上記無機顔料100質量部に対して0.5質量部以上であり、0.5質量部以上5.0質量部以下であることが好ましく、1.0質量部以上5.0質量部以下であることがより好ましく、1.0質量部以上3.0質量部以下であることが更に好ましい。
澱粉の配合量が0.5質量部未満であると、インク受容層用塗工液の保水性が不足し、塗工液中のバインダーが基材に浸透する現象(マイグレーション)が起こりやすくなる。そのため、インク受容層の塗工ムラが大きくなり、インク受容層の塗工が少ない部分においてインクジェット記録の際にインクの定着不良が発生する。また、澱粉の配合量が5.0質量部を超えるとインク受容層用塗工液の保水性の向上効果が飽和する傾向がある。
本発明で用いられる共重合体ラテックスとしては、アクリロニトリルブタジエン系共重合体、スチレンブタジエン系共重合体、メチルメタクリレートブタジエン系共重合体など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共重合体などのアクリル系共重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体などのビニル系共重合体ラテックス等が挙げられる。これらの中でも、顔料インクによるインクジェット記録の際のインクの乾燥性が良好であり、且つ十分にインクが拡がる観点から、共役ジエン系共重合体ラテックスが好ましく、アクリロニトリルブタジエン系共重合体、スチレンブタジエン系共重合体がより好ましく、アクリロニトリルブタジエン系共重合体が特に好ましい。
上記共重合体ラテックスとしては、例えば、上記(A)成分が1,3−ブタジエン、上記(B)成分が芳香族ビニル化合物(例えばスチレン)、アルキル(メタ)アクリレート(例えばメチルメタアクリレート)、又はシアン化ビニル化合物(例えばアクリロニトリル)である、アクリロニトリルスチレンブタジエン系共重合体(NSBR)が挙げられる。本発明における共重合体ラテックスは、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により、単量体混合物を共重合させることによって製造される。
(A)脂肪族共役ジエン系単量体としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、クロロプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等が例示可能である。好ましくは1,3−ブタジエン、イソプレンであり、より好ましくは1,3−ブタジエンである。これらの脂肪族共役ジエン系単量体は、単独又は2種以上を混合して使用することができる。
(B)共重合可能な他のビニル系単量体としては、芳香族ビニル化合物、アルキル(メタ)アクリレート、シアン化ビニル化合物、酢酸ビニル、アクリルアミド系化合物、N−メチロールアクリルアミド、エチレン系不飽和カルボン酸単量体等が例示可能である。
また、本発明のアルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−シアノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が例示可能である。好ましくはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートであり、より好ましくはメチル(メタ)アクリレートである。
また、シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が例示可能である。より好ましくはアクリロニトリルである。
また、アクリルアミド系化合物としては、アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が例示可能である。
また、エチレン系不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸類、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸類、マレイン酸メチル,イタコン酸メチル,β−メタクリルオキシエチルアシッドヘキサハイドロフタレート等のハーフエステル類等が例示可能である。好ましくはアクリル酸、メタクリル酸である。
上記(B)成分である共重合可能な他のビニル系単量体は、単独又は2種以上を混合して使用することができる。2種以上を混合する場合は、混合するそれらの中に、少なくともエチレン系不飽和カルボン酸単量体を使用することが好ましい。
共重合体ラテックスの配合量が3.0質量部未満であると、インクジェット記録の際にインクが十分に拡がらないため、インクが過剰な部分において定着不良が発生する。また、共重合体ラテックスの配合量が9.0質量部を超える場合、インクの拡がりが過剰になると共に、インク受容層中の空隙が不足してインクの乾燥性が劣る。
インク受容層は、必要に応じて、上記した澱粉及び共重合体ラテックス以外の各種バインダーを含有してもよい。
澱粉及び共重合体ラテックス以外のバインダーとしては、一般的な塗工紙に使用される公知のバインダーが使用可能であり特に制限されないが、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、アセトアセチル化ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、アマイド変性ポリビニルアルコール、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、ブチラール変性ポリビニルアルコール、オレフィン変性ポリビニルアルコール、ニトリル変性ポリビニルアルコール、ピロリドン変性ポリビニルアルコール、シリコーン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、末端アルキル変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アセチルセルロースなどのセルロースエーテル及びその誘導体、ポリアクリルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミドなどのポリアクリルアミド類、ポリエステルポリウレタン系樹脂、ポリエーテルポリウレタン系樹脂、ポリウレタン系アイオノマー樹脂などのウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸エステル、カゼイン、ゼラチン、アラビヤゴム、ポリビニルブチラール、ポリスチロース、シリコーン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、クマロン樹脂などを例示することができる。これらは併用してもよい。
インク受容層には、その他必要に応じて、顔料分散剤、増粘剤、保水剤、滑剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、サイズ剤、印刷適性向上剤(印適剤)、発泡剤、着色染料、着色顔料、蛍光染料、防腐剤、耐水化剤、界面活性剤、pH調整剤、耐電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の助剤を適宜添加することができる。
インクジェット記録媒体の基材としては、シート状のものであれば、公知であるものを全て使用する事ができるが、価格や入手が安易である事から、木材パルプを主成分とする紙を用いる事が好ましい。木材パルプとしては、化学パルプ(針葉樹の晒または未晒クラフトパルプ、広葉樹の晒または未晒クラフトパルプ等)、機械パルプ(グラウンドパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミカルサーモメカニカルパルプ等)、脱墨パルプ等のパルプを単独または任意の割合で混合して使用することができる。
基材に填料を含有させると、基材の不透明度と平滑性が向上するため好ましい。填料としては、水和珪酸、ホワイトカーボン、タルク、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、合成樹脂填料等の公知の填料が例示可能である。又、要求品質に応じてこれらを併用することも可能である。
本発明では、基材に填料として炭酸カルシウムを含有させると、オフセット印刷タイプの風合いが得られやすいため好ましい。
基材を抄紙する際のpHは、酸性、中性、アルカリ性のいずれでも良く、基材の坪量は特に制限されない。また、基材には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて硫酸バンド、サイズ剤、紙力増強剤、歩留まり向上剤、着色剤、染料、消泡剤、pH調整剤等の助剤を含有しても良い。
基材には、紙力増強やサイズ性付与などを目的とし、澱粉、ポリビニルアルコール、サイズ剤などを含有するサイズ液を含浸または塗工しても良い。また、サイズ液には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて蛍光染料、導電剤、保水剤、耐水化剤、pH調整剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、界面活性剤等の助剤を含有しても良い。サイズ液の含浸または塗工の方法については特に制限されないが、ポンド式サイズプレスに代表される含浸法、または、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーターに代表される塗工法が例示可能である。
インク受容層は、基材の片面のみに設けても基材の両面に設けて良い。また、インク受容層は1層であっても2層以上であっても良いが、本発明においては1層であっても十分な性能が得られるため、操業性の向上やコストの低減の点からインク受容層は1層であることが好ましい。
さらに、インク受容層の平滑性を向上させるために、インク受容層と基材の間に、上記顔料とバインダーを主体とする、オフセット印刷用媒体におけるプレコート層(下塗り層)を設けても良い。本発明において、上記プレコート層(下塗り層)を設ける場合、インクジェット記録媒体の最表層はインク受容層であることが必須である。
インク受容層の塗工量は、所望の品質に応じて適宜選択可能であり、特に制限を設けないが、発色性の観点から、片面あたり固形分で0.5g/m2以上が好ましく、更にオフセット印刷タイプの風合いの発現の観点から、片面あたり6.0g/m2以上がより好ましく、更に白紙光沢度の観点から、片面あたり10.0g/m2以上であることが更に好ましい。そして、オフセット印刷タイプの風合いの発現及びインク受容層の表面強度を向上させて定着性を改善する観点から、片面あたり固形分で30.0g/m2以下が好ましく、更に発色性を向上させる観点から、片面あたり25.0g/m2以下がより好ましく、更にインクの乾燥性を向上させる観点から、20.0g/m2以下であることが更に好ましい。
基材上にインク受容層を塗工する方法は特に限定されるものではなく、周知慣用技術に従って塗工することができる。また、塗工装置としては、一般的な塗工装置であるブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ゲートロールコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、フレキソグラビアコーター、スプレーコーター、サイズプレス等の各種装置を、オンマシンまたはオフマシンで適宜使用することができる。
インク受容層表面の、JIS-Z8741による光入射角60度の白紙光沢度は特に制限されず、用途に応じて適宜設定することが可能である。特に、オフセット印刷用グロス調塗工紙の風合いを持たせるためには、白紙光沢度が25%以上50%以下であることが好ましい。
白紙光沢度が25%未満となると、グロス調塗工紙の風合いよりも、マット調塗工紙に近い風合となる。また、白紙光沢度が50%を超えることは実用上難しい。
なお、インク受容層に含有させる顔料として粒子径が小さいものを使用すること、あるいは、後述のカレンダー処理装置を使用してインクジェット記録媒体に表面処理を施すことにより、特にインク受容層表面を密な構成として白紙光沢度を向上させ、グロス調塗工紙の風合いを得ることは可能である。しかし、これらの手法では、白紙光沢度が向上する反面、インクの乾燥性と定着性が低下してしまい、これらを両立することは困難である。一方、本願発明の構成であれば、インク受容層中に適度な空隙を形成しつつ白紙光沢度を向上させてグロス調塗工紙の風合いを得ることが可能となるため、これらを両立することができる。
インクジェット記録媒体の、J.TAPPI No.5−2:2000による透気度は特に制限されないが、透気度が5000秒以上11000秒以下であると、インク受容層中に適度な空隙を有するためインクジェット印字の際にインクが適度に拡がり、未印字部(筋抜け)や滲みの発生による画質の低下が抑制されると共にインクの乾燥性が良好になるため好ましい。
インクジェット記録媒体の透気度が5000秒未満であると、インク受容層の表面で面方向にインクが十分に拡がらず、未印字部(筋抜け)が発生して画質が低下する場合がある。一方、インクジェット記録媒体の透気度が11000秒を超えると、インク受容層の表面でのインクの拡がりが過剰になり、滲みが生じて画質が低下すると共に、インクの乾燥性が低下する場合がある。
より好ましくは透気度が6000秒以上10000秒以下であり、さらに好ましくは6500秒以上9500秒以下である。
Y/Xが上記範囲内であると、水溶性有機溶剤Aが、エンジニアード炭酸カルシウムに速やかに吸収されることでインクの乾燥性がより一層向上する。
なお、インク受容層中が基材の両面に形成されている場合は、それぞれ各面のインク受容層につき、Y/Xを規定する。
本発明のインクジェット記録方法は、上記のインクジェット記録媒体に、後述するインクジェットインクで印刷を行う。特にインク乾燥負荷が高い周波数20kHz以上のワンパス印刷を行う場合に、本発明がより一層有効に適用される。ワンパス印刷とは、所定の印刷領域を1回のヘッドスキャンで印刷する方式である。ワンパス印刷は高速印刷が可能であり、ワンパス印刷の際のインクジェットヘッドの駆動周波数は、印刷物の生産性向上の観点から、20kHz以上(印刷速度50m/分相当以上)が好ましく、30kHz以上(印刷速度75m/分相当以上)がより好ましい。また、得られる印刷画像の精度の観点から、2000kHz以下が好ましく、500kHz以下がより好ましい。
なお、本発明においては、記録媒体に処理液を塗布する等の何らの前処理も行わず、記録媒体に直接印刷を行う。
インクジェット(記録)ヘッドのタイプには、コンティニュアス方式とドロップオンデマンド方式があり、またドロップオンデマンド方式の中にはピエゾ方式とサーマル方式があるが、以下のインクジェットインクが使用できるインクジェットヘッドであれば特に限定されるものではない。インク組成の自由度の観点よりピエゾ型ヘッドが好ましい。
インク乾燥性を向上させる観点から、インクジェットヘッドから吐出させるインク滴のサイズは、30pl以下が好ましく、より好ましくは18pl以下であり、12pl以下が更に好ましい。また、吐出性向上の観点から、0.0001pl以上が好ましい。
本発明で用いられるインクジェットインクは、自己分散顔料、及び顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子から選ばれる1種以上の顔料と、沸点が230℃以下の水溶性有機溶剤Aを10質量%以上46質量%以下と、沸点が280℃以上の水溶性有機溶剤Bを0質量%以上5質量%以下と、水を44質量%以上70質量%以下と、を含有する水系顔料インクである。なお、「質量部」及び「質量%」は特記しない限り、固形分での値である。
本発明で用いられる顔料の形態は、自己分散顔料及び顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子から選ばれる1種以上の顔料である。インクジェット記録媒体への定着強度を向上させる観点から、顔料の形態は、顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子(以下、「顔料含有ポリマー粒子」ともいう)であることが好ましい。また、インクジェットインクが以下の水溶性有機溶剤を含むため、インクの吐出安定性の向上及びインクの乾燥時の粘度の上昇抑制の観点から、インク中に顔料を分散するための水溶性分散剤(水溶性ポリマー)を含まないことが好ましい。
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物等が挙げられ、特に黒色インクにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラキノン顔料、キノフタロン顔料等が挙げられる。
色相は特に限定されず、イエロー、マゼンタ、シアン、赤色、青色、オレンジ、グリーン等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
本発明において用いることができる自己分散型顔料とは、親水性官能基(カルボキシ基やスルホン酸基等のアニオン性親水基、又は第4級アンモニウム基等のカチオン性親水基)の1種以上を直接、又は炭素数1〜12のアルカンジイル基等の他の原子団を介して顔料の表面に結合することで、界面活性剤や樹脂を用いることなく水系媒体に分散可能である顔料を意味する。顔料を自己分散型顔料とするには、例えば、親水性官能基の必要量を、常法により顔料表面に化学結合させればよい。
自己分散型顔料の市販品としては、キャボットジャパン株式会社製のCAB−O−JET 200、同300、同352K、同250A、同260M、同270Y、同450A、同465M、同470Y、同480Vやオリヱント化学工業株式会社製のBONJET CW−1、同CW−2等、東海カーボン株式会社製のAqua−Black 162等、SENSIENT INDUSTRIAL COLORS社製のSENSIJET BLACK SDP100、SDP1000、SDP2000等が挙げられる。自己分散型顔料は、水に分散された顔料水分散体として用いることが好ましい。
上記顔料含有ポリマー粒子は、顔料表面に水不溶性ポリマーが付着した粒子であり、水不溶性ポリマーによって顔料を水、及びインク中で安定に分散させることができる。まず、水不溶性ポリマーについて説明する。
(水不溶性ポリマー)
水不溶性ポリマー(以下の(a−1)〜(a−3)成分に相当する)とは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに溶解させたときに、その溶解量が10g以下であるポリマーをいい、その溶解量は好ましくは5g以下、より好ましくは1g以下である。アニオン性ポリマーの場合、溶解量は、ポリマーのアニオン性基を水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
用いられるポリマーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、ビニル系ポリマー等が挙げられるが、水系インクの保存安定性を向上させる観点から、ビニル単量体(ビニル化合物、ビニリデン化合物、ビニレン化合物)の付加重合により得られるビニル系ポリマーが好ましい。
(a−1)イオン性モノマーは、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、水不溶性ポリマーのモノマー成分として用いられることが好ましい。イオン性モノマーとしては、アニオン性モノマー及びカチオン性モノマーが挙げられ、アニオン性モノマーが好ましい。
アニオン性モノマーとしては、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、リン酸モノマー等が挙げられる。
カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2−メタクリロイルオキシメチルコハク酸等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、カルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
(a−2)疎水性モノマーは、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、水不溶性ポリマーのモノマー成分として用いられることが好ましい。疎水性モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー、マクロモノマー等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1〜22、好ましくは炭素数6〜18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを示す。
スチレン系モノマーとしてはスチレン、2−メチルスチレン、及びジビニルベンゼンが好ましく、スチレンがより好ましい。
また、芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましく、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
マクロモノマーの数平均分子量は1,000以上10,000以下が好ましい。なお、数平均分子量は、溶媒として1mmol/Lのドデシルジメチルアミンを含有するクロロホルムを用いたゲル浸透クロマトグラフィー法により、標準物質としてポリスチレンを用いて測定される。
マクロモノマーとしては、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、芳香族基含有モノマー系マクロモノマー及びシリコーン系マクロモノマーが好ましく、芳香族基含有モノマー系マクロモノマーがより好ましい。
芳香族基含有モノマー系マクロモノマーを構成する芳香族基含有モノマーとしては、上記芳香族基含有モノマーが挙げられ、スチレン及びベンジル(メタ)アクリレートが好ましく、スチレンがより好ましい。
スチレン系マクロモノマーの具体例としては、東亞合成株式会社製のAS−6(S)、AN−6(S)、HS−6(S)等が挙げられる。
シリコーン系マクロモノマーとしては、片末端に重合性官能基を有するオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
(a−2)疎水性モノマーは、上記のモノマー2種類以上を使用してもよく、スチレン系モノマー、芳香族基含有(メタ)アクリレート、マクロモノマーを併用してもよく、特にマクロモノマーは他の疎水性モノマーとの併用が好ましい。
水不溶性ポリマーには、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、更に、(a−3)ノニオン性モノマー(以下「(a−3)成分」ともいう)をモノマー成分として用いることが好ましい。ノニオン性モノマーとは水や水溶性有機溶剤との親和性が高いモノマーであり、例えば水酸基やポリアルキレングリコールを含むモノマーである。
(a−3)成分としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2〜30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(n=2〜30)等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(n=1〜30)(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(n=1〜30、その中のエチレングリコール:n=1〜29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記(a−1)〜(a−3)成分は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
ビニル系ポリマー製造時における、上記(a−1)〜(a−3)成分のモノマー混合物中における含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)又は水不溶性ポリマー中における(a−1)〜(a−3)成分に由来する構成単位の含有量は、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点から、次のとおりである。
(a−1)成分の含有量は、3質量%以上40質量%以下が好ましく、5質量%以上30質量%以下がより好ましく、7質量%以上20質量%以下が更に好ましい。
(a−2)成分の含有量は、5質量%以上86質量%以下が好ましく、10質量%以上80質量%以下がより好ましく、20質量%以上60質量%以下が更に好ましい。
(a−3)成分の含有量は、5質量%以上60質量%以下が好ましく、10質量%以上55質量%以下がより好ましく、15質量%以上40質量%以下が更に好ましい。
また、〔(a−1)成分/(a−2)成分〕の質量比は、好ましくは0.01〜1、より好ましくは0.05〜0.60、更に好ましくは0.10〜0.30である。
又、インクが乾燥した場合、最初に水が揮発する場合が多く、分散媒(水、水溶性有機溶剤A,B)の中で水(分散媒の中で誘電率が高く、分散体の電荷反発を最も高める分散媒)が減ると、分散体の電荷反発性が著しく低下し、インク安定性が低下し、吐出性が劣化する。そこで、イオン性モノマーに加えて、ノニオンモノマーの併用(立体反発基の導入)を行うことで、水が揮発し分散媒の誘電率が低下し、電荷反発基が働きにくい条件下でもノニオン基(立体反発基)によって顔料含有ポリマー粒子の安定性が高い状態を維持できる。
上記水不溶性ポリマーは、モノマー混合物を公知の重合法により共重合させることによって製造される。重合法としては溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒に制限はないが、炭素数1〜3の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等の極性有機溶媒が好ましく、具体的にはメタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトンが挙げられ、水不溶性ポリマーに対する溶媒の溶解性の観点から、メチルエチルケトンが好ましい。
重合の際には、重合開始剤や重合連鎖移動剤を用いることができるが、重合開始剤としては、アゾ化合物が好ましく、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)がより好ましい。重合連鎖移動剤としては、メルカプタン類が好ましく、2−メルカプトエタノールがより好ましい。
重合反応の終了後、反応溶液から再沈澱、溶媒留去等の公知の方法により、生成したポリマーを単離することができる。また、得られたポリマーは、再沈澱、膜分離、クロマトグラフ法、抽出法等により、未反応のモノマー等を除去することができる。
水不溶性ポリマーは、顔料含有ポリマー粒子の水分散体の生産性を向上させる観点から、重合反応に用いた溶剤を除去せずに、含有する有機溶媒を後述する工程1に用いる有機溶媒として用いるために、そのままポリマー溶液として用いることが好ましい。
本発明で用いられる水不溶性ポリマーの重量平均分子量は、顔料含有ポリマー粒子のインク中における分散安定性を向上させる観点、及びインクの記録媒体への定着強度を向上させる観点から、5,000以上500,000以下が好ましく、10,000以上300,000以下がより好ましく、20,000以上200,000以下が更に好ましい。
なお、重量平均分子量の測定は後述する実施例に記載の方法により行うことができる。
顔料含有ポリマー粒子は、水分散体として下記の工程I及び工程IIを有する方法により、効率的に製造することができる。
なお、工程I及びIIを有する製法で顔料含有ポリマー粒子を製造する際、顔料とポリマーは化学結合していないが不可逆吸着の状態であり、インク中で顔料とポリマーは常に吸着、つまり顔料を含有したポリマー粒子として存在する。一方、後述するようにインク成分として「水不溶性ポリマー粒子」を用いてもよいが、顔料含有ポリマー粒子は顔料を含有したポリマー粒子(顔料とポリマーは不可逆吸着)であるのに対し、水不溶性ポリマー粒子は顔料を含んでいないポリマー粒子である点が相違する。
工程II:工程Iで得られた分散体から上記有機溶媒を除去して、顔料含有ポリマー粒子の水分散体(以下、「顔料水分散体」ともいう)を得る工程
また、任意の工程であるが、更に工程IIIを行ってもよい。
工程III:工程IIで得られた水分散体と架橋剤を混合し、架橋処理して水分散体を得る工程
工程Iでは、まず、水不溶性ポリマーを有機溶媒に溶解させ、次に顔料、水、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を、得られた有機溶媒溶液に加えて混合し、水中油型の分散体を得る方法が好ましい。水不溶性ポリマーの有機溶媒溶液に加える順序に制限はないが、水、中和剤、顔料の順に加えることが好ましい。
水不溶性ポリマーを溶解させる有機溶媒に制限はないが、工程IIにおける有機溶媒除去の容易さの観点から、炭素数1〜3の脂肪族アルコール、ケトン類、エーテル類、エステル類等が好ましく、ケトン類がより好ましく、メチルエチルケトンが更に好ましい。水不溶性ポリマーを溶液重合法で合成した場合には、重合で用いた溶媒をそのまま用いてもよい。なお、工程IIにて脱有機溶剤処理を行うので、上記有機溶媒は最終的な顔料含有ポリマー粒子には含まれない。
水不溶性ポリマーのアニオン性基の中和度は、顔料含有ポリマー粒子のインク中及び顔料水分散体における分散安定性を向上させる観点から、アニオン性基1モルに対して0.3モル以上3.0モル以下が好ましく、0.4モル以上2.0モル以下がより好ましく、0.5モル以上1.5モル以下が更に好ましい。
ここで中和度とは、中和剤のモル当量を水不溶性ポリマーのアニオン性基のモル量で除したものである。
上記顔料混合物中の顔料の含有量は、顔料含有ポリマー粒子のインクジェットインク中及び顔料水分散体中における分散安定性を向上させる観点、顔料水分散体の生産性を向上させる観点から、10質量%以上30質量%以下が好ましく、12質量%以上27質量%以下がより好ましく、14質量%以上25質量%以下が更に好ましい。
上記顔料混合物中の水不溶性ポリマーの含有量は、顔料水分散体の分散安定性及びインクジェットインクの保存安定性、吐出性を向上させる観点から、2.0質量%以上15質量%以下が好ましく、4.0質量%以上12質量%以下がより好ましく、5.0質量%以上10質量%以下が更に好ましい。
上記顔料混合物中の有機溶媒の含有量は、顔料への濡れ性及び水不溶性ポリマーの顔料への吸着性を向上させる観点から、10質量%以上35質量%以下が好ましく、12質量%以上30質量%以下がより好ましく、15質量%以上25質量%以下が更に好ましい。
上記顔料混合物中の水の含有量は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点及び顔料水分散体の生産性を向上させる観点から、40質量%以上75質量%以下が好ましく、42質量%以上70質量%以下がより好ましく、50質量%以上65質量%以下が更に好ましい。
工程Iの予備分散における温度は、好ましくは0℃以上であり、また、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、更に好ましくは20℃以下であり、分散時間は0.5時間以上30時間以下が好ましく、1時間以上20時間以下がより好ましく、1時間以上10時間以下が更に好ましい。
顔料混合物を予備分散させる際には、アンカー翼、ディスパー翼等の一般に用いられている混合撹拌装置を用いることができるが、中でも高速撹拌混合装置が好ましい。
高圧ホモジナイザーを用いて本分散を行う場合、処理圧力やパス回数の制御により、顔料を所望の粒径になるように制御することができる。
処理圧力は、生産性及び経済性の観点から、60MPa以上200MPa以下が好ましく、100MPa以上180MPa以下がより好ましく、130MPa以上180MPa以下が更に好ましい。
また、パス回数は、3回以上30回以下が好ましく、5回以上25回以下がより好ましい。
工程IIでは、得られた分散体から、公知の方法で有機溶媒を除去することで、顔料含有ポリマー粒子の水分散体を得ることができる。得られた顔料含有ポリマー粒子を含む水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよい。残留有機溶媒の量は好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下である。
また必要に応じて、有機溶媒を留去する前に分散体を加熱撹拌処理することもできる。
得られた顔料含有ポリマー粒子の水分散体は、顔料を含有する固体の水不溶性ポリマー粒子が水を主媒体とする媒体中に分散しているものである。ここで、水不溶性ポリマー粒子の形態は特に制限はなく、少なくとも顔料と水不溶性ポリマーにより粒子が形成されていればよい。例えば、該水不溶性ポリマーに顔料が内包された粒子形態、該水不溶性ポリマー中に顔料が均一に分散された粒子形態、該水不溶性ポリマー粒子表面に顔料が露出された粒子形態等が含まれ、これらの混合物も含まれる。
工程IIIは、任意の工程であるが、工程IIで得られた水分散体と架橋剤を混合し、架橋処理して水分散体を得る工程である。
ここで、架橋剤は、水不溶性ポリマーがアニオン性基を有するアニオン性水不溶性ポリマーである場合において、該アニオン性基と反応する官能基を有する化合物が好ましく、該官能基を分子中に2以上、好ましくは2〜6有する化合物がより好ましい。
架橋剤の好適例としては、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物、分子中に2以上のオキサゾリン基を有する化合物、分子中に2以上のイソシアネート基を有する化合物が挙げられ、これらの中では、分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物が好ましく、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルがより好ましい。
なお、顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、後述する実施例に記載の方法により測定される。
また、インクジェットインク中の顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、顔料水分散体中の平均粒径と同じであり、好ましい平均粒径の態様は、顔料水分散体中の平均粒径の好ましい態様と同じである。
インクジェットインク中の顔料の含有量は、1.0質量%以上15質量%以下が好ましく、2.0質量%以上12質量%以下がより好ましく、2.5質量%以上10質量%以下が更に好ましい。なお、上記範囲の下限未満であるとインクジェットインクの発色性が低下し、上限を超えるとインクジェットインクの保存安定性及び吐出性が低下する場合がある。
〔沸点が230℃以下の水溶性有機溶剤A〕
本発明に用いられる水溶性有機溶剤Aは、沸点が230℃以下であれば特に制限はなく、常温で液体であっても固体であっても構わず、自由に用いることができる。水溶性有機溶剤Aの沸点は、インクの吐出性の観点から、100℃を超えることが好ましい。ここで、沸点とは標準沸点(1気圧下での沸点)を表す。
水溶性有機溶剤A(沸点)としては、プロピレングリコール(188℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(189℃)、1,2ブタンジオール(194℃)、エチレングリコール(198℃)、エチレングリコールモノエチルエーテル(202℃)、3−メチル―1,3ブタンジオール(203℃)、1、2ペンタンジオール(210℃)、2−メチル―1,3プロパンジオール(214℃)、1,2ヘキサンジオール(224℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(230℃)、1,3プロパンジオール(230℃)、ジプロピレングリコール(230℃)等が挙げられる。これらを2つ以上併用してもよい。水溶性有機溶剤Aには、インクの乾燥性の観点から、プロピレングリコールを含有することが好ましい。
本発明では、吐出性を向上させる観点から、沸点が230℃より高い水溶性有機溶剤を使用することができる。沸点が230℃より高い水溶性有機溶剤の沸点は、インクの乾燥性の観点から、300℃以下が好ましい。本発明に用いられる沸点が230℃より高い水溶性有機溶剤(カッコ内は沸点)は、ジプロピレングリコール(232℃)、ジエチレングリコール(244℃)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(271℃)、トリエチレングリコール(288℃)、グリセリン(288℃)などが挙げられる。これらを2つ以上併用してもよい。
インクジェットインク中、沸点が230℃より高い水溶性有機溶剤の含有量は、インクジェットインクの乾燥性を向上させる観点から、好ましくは35質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。沸点が230℃より高い水溶性有機溶剤がインクジェットインク中に含まれなくてもよい。特に、沸点が280℃以上の水溶性有機溶剤Bは5.0質量%以下である必要があり、好ましくは3.0質量%以下であり、水溶性有機溶剤Bがインクジェットインク中に含まれなくてもよい。
低吸水性の記録媒体に印字した際のドット径の広がり、乾燥性、発色性、定着性を向上させる観点、及びインクの吐出性を向上させる観点から、インクジェットインク中の水の含有量は、44質量%以上70質量%以下が必要であり、45質量%以上70質量%以下が好ましく、45質量%以上65質量%以下がより好ましく、50質量%以上65質量%以下が更に好ましい
インクジェットインクが界面活性剤を含んでもよく、特にノニオン系界面活性剤が好ましい。ノニオン性界面活性剤としては、アルコール系、アセチレングリコール系、フッ素系、シリコ―ン系界面活性剤があり、これらを2つ以上併用しても構わない。
以下に界面活性剤を例示する。
炭素数8〜30のアルカン、アルケン又はアルキンのジオールとしては、互いに隣接する炭素原子に各々水酸基を有するものが好ましい。吐出性向上の観点から、総炭素数は、8〜22が好ましく、10〜22がより好ましく、10〜18が更に好ましい。
さらにインクジェットインクには、顔料を含有しない水不溶性ポリマー粒子、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等の各種添加剤を添加することができる。
ここで、「顔料を含有しない水不溶性ポリマー粒子」は、上述の顔料含有ポリマー粒子を除くポリマー粒子であり、定着性を向上させることを目的として添加する。
水不溶性ポリマー粒子の成分としては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂等が挙げられる。これらの中では、紙面上での乾燥性を早め、低吸水性の記録媒体に印字した印字物の耐擦過性を向上させる観点から、アクリル系樹脂が好ましい。
また、水不溶性ポリマー粒子は、水系インクの生産性を向上させる観点から、水不溶性ポリマー粒子を含む分散液として用いることが好ましい。水不溶性ポリマー粒子は、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
水不溶性ポリマー粒子の形態としては、水中に分散した分散体が挙げられる。水不溶性ポリマー粒子の分散体は、インクジェットノズルから吐出されたインク液滴を記録媒体に定着させ、定着性を向上させる。
なお、上記分散体は、水不溶性ポリマー粒子(100%の固体)を分散媒(主成分は水)へ分散させた分散体であり、分散体の形態で取り扱うことで上述のようにインクの生産性を向上させることができる。
N,N−ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、水不溶性ポリマーの分子量をゲル浸透クロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPA装置(HLA−8120GPA)、東ソー株式会社製カラム(TSK−GEL、α−M×2本)、流速:1mL/min〕により測定した。なお、標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンを用いた。
30mLの軟膏容器にデシケーター中で恒量化した硫酸ナトリウム10.0gを量り取り、そこへ顔料含有ポリマー粒子の水分散体約1.0gを添加して、混合させた後、正確に秤量し、105℃で2時間維持して、揮発分を除去し、更にデシケーター内で更に15分間放置し、質量を測定した。揮発分除去後の顔料含有ポリマー粒子の質量を固形分として、添加したサンプル(水分散体=顔料含有ポリマー粒子+分散媒)の質量で除して固形分濃度とした。
レーザー粒子解析システム(大塚電子株式会社製、型番:ELS−8000、キュムラント解析)を用いて測定した。測定する顔料含有ポリマー粒子の濃度が、約5×10−3質量%になるよう水で希釈した分散液を用いた。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。
pH電極「6337−10D」(株式会社堀場製作所製)を使用した卓上型pH計「F−71」(株式会社堀場製作所製)を用いて、25℃におけるインクのpHを測定した。
製造例I(水不溶性ポリマー(a−1)溶液の製造)
2つの滴下ロート1及び2を備えた反応容器内に、表1の「初期仕込みモノマー溶液」に示す種類のモノマー、溶媒、重合開始剤(2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業株式会社製、商品名:V−65B)、重合連鎖移動剤(2−メルカプトエタノール)(キシダ化学株式会社製)を入れて混合し、窒素ガス置換を行い、初期仕込みモノマー溶液を得た。
次に、表1の「滴下モノマー溶液1」に示すモノマー、溶媒、重合開始剤、重合連鎖移動剤を混合して、滴下モノマー溶液1を得、滴下ロート1内に入れて、窒素ガス置換を行った。また、表1の「滴下モノマー溶液2」に示すモノマー、溶媒、重合開始剤、重合連鎖移動剤を混合して、滴下モノマー溶液2を得、滴下ロート2内に入れて、窒素ガス置換を行った。
又、各表中のメタクリル酸、スチレンは和光純薬工業株式会社製の試薬を用い、ラウリルメタクリレートは東京化成工業株式会社製の試薬を用いた。
次いで上記の重合開始剤(V−65B)1.1部をメチルエチルケトン47.3部(和光純薬工業株式会社製)に溶解した重合開始剤溶液を調製し、該混合溶液に加え、77℃で0.5時間攪拌することで熟成を行った。上記重合開始剤溶液の調製、添加及び熟成を更に12回行った。次いで反応容器内の反応溶液を80℃に1時間維持し、固形分濃度は36.0%になるようにメチルエチルケトン8456部を加えて水不溶性ポリマーa−1溶液を得た。水不溶性ポリマーa−1の重量平均分子量は82,000であった。
なお、表1〜表3のモノマー仕込比は、スチレン系マクロマーの場合は固形分50%の値であり、その他のモノマーは固形分100%の値である。又、表1〜表3のモノマー溶液の仕込み量は、溶液での値である。
上記製造例Iの表1記載の「初期仕込みモノマー溶液」において、ブレンマーPP1000をNKエステルTM−40Gに置き換えた以外は、製造例I記載の製造方法に従って、表2に示すようにして、水不溶性ポリマー(a−2)溶液(ポリマー固形分濃度36%)を得た。水不溶性ポリマー(a−2)の重量平均分子量は67,000であった。
表3記載の初期仕込みモノマー溶液、滴下モノマー溶液1、滴下モノマー溶液2を用いて製造例I記載の製造方法に従って、水不溶性ポリマー(a−3)溶液(ポリマー固形分濃度36%)を得た。水不溶性ポリマー(a−3)の重量平均分子量は53,000であった。
製造例Iで得られた水不溶性ポリマー(a−1)溶液(固形分濃度36.0%)178.7部を、メチルエチルケトン(MEK)45部と混合し、水不溶性ポリマー(a−1)のMEK溶液を得た。ディスパー翼を有する容積が2Lのベッセルに該水不溶性ポリマー(a−1)のMEK溶液を投入し、1400rpmの条件で撹拌しながら、イオン交換水511.4部、5N水酸化ナトリウム水溶液22.3部(和光純薬工業株式会社製)、及び25%アンモニア水溶液1.7部(和光純薬工業株式会社製)を添加して、水酸化ナトリウムによる中和度が78.8モル%、アンモニアによる中和度が21.2モル%となるように調整し、0℃の水浴で冷却しながら、1400rpmで15分間撹拌した。
次いでカーボンブラック(キャボットジャパン株式会社製、商品名:モナーク880)214部を加え、6400rpmで1時間撹拌した。得られた顔料混合物をマイクロフルイダイザー「M−7115」(Microfluidics社製)を用いて150MPaの圧力で9パス分散処理し、分散処理物(固形分濃度は25.0%)を得た。
得られた濃縮物を500mlアングルローターに投入し、高速冷却遠心機(himaa AR22G、日立工機株式会社製、設定温度20℃)を用いて7000rpmで20分間遠心分離した後、液層部分を1.2μmのフィルター(MAP−010XS、株式会社ロキテクノ社製)で濾過した。
上記で得られたろ液300部(顔料57.7部、水不溶性ポリマーa−1 17.3部)にプロキセルLV(S)(ロンザジャパン株式会社製、防黴剤、有効分20%)0.68部を添加し、更に固形分濃度が22.0%になるようにイオン交換水40.23部を添加し、室温で1時間攪拌して顔料含有ポリマー粒子Aの水分散体(顔料水分散体;平均粒径105nm、pH9.0)を得た。
顔料含有ポリマー粒子Aの水分散体を「水分散体A」と称する。
水分散体A 100部に、エポキシ架橋剤(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ナガセケムテックス株式会社製、商品名:デナコールEX321L、エポキシ当量129)を0.27部添加(ポリマー中メタクリル酸に含有する架橋反応点となるカルボン酸に対し25mol%相当)し、更に固形分濃度が22.0%になるようにイオン交換水0.95部を添加した。70℃で5時間攪拌し、室温に冷却後、顔料含有ポリマー粒子Bの水分散体(顔料水分散体;平均粒径106nm、pH9.9)を得た。
顔料含有ポリマー粒子Bの水分散体を「水分散体B」と称する。
上記水不溶性ポリマー(a−1)を製造例II記載の不溶性ポリマー(a−2)に置き換えた以外は、製造例IV記載の製造方法に従って、顔料含有ポリマー粒子Cの水分散体(顔料水分散体;平均粒径95nm、pH9.0)を得た。
顔料含有ポリマー粒子Cの水分散体を「水分散体C」と称する。
水不溶性ポリマー(a−1)を製造例II記載の不溶性ポリマー(a−3)に置き換えた以外は、製造例IV記載の製造方法に従って、顔料含有ポリマー粒子Dの水分散体(顔料水分散体;平均粒径115nm、pH9.0)を得た。
顔料含有ポリマー粒子Dの水分散体を「水分散体D」と称する。
カーボンブラックをアゾ顔料(ピグメントイエロー74、山陽色素株式会社製、商品名:ファストエロー7414)に置き換えた以外は、製造例IV記載の製造方法に従って、顔料含有ポリマー粒子Fの水分散体(顔料水分散体;平均粒径120nm、pH8.5)を得た。
顔料含有ポリマー粒子Fの水分散体を「水分散体F」と称する。
カーボンブラックをキナクリドン顔料(ピグメントレッド122、DIC株式会社製、商品名:FASTGEN SUPER MAGENTA RGT)に置き換えた以外は、製造例IV記載の製造方法に従って、顔料含有ポリマー粒子Gの水分散体(顔料水分散体;平均粒径125nm、pH8.9)を得た。
顔料含有ポリマー粒子Gの水分散体を「水分散体G」と称する。
カーボンブラックを銅フタロシアニン顔料(ピグメントブルー15:3、DIC株式会社製、商品名:FASTGEN BLUE TGR−SD)に置き換えた以外は、製造例IV記載の製造方法に従って、顔料含有ポリマー粒子Hの水分散体(顔料水分散体;平均粒径100nm、pH9.0)を得た。
顔料含有ポリマー粒子Hの水分散体を「水分散体H」と称する。
製造例XI(水溶性ポリマーで分散された顔料Iの水分散体の製造)
不溶性ポリマー(a−1)の代わりに、水溶性ポリマーとしてスチレン―アクリル酸共重合体(商品名:ジョンクリル68(BASFジャパン株式会社製)を用いたこと以外は、製造例IV記載の製造方法に従って、水溶性ポリマーで分散された顔料Iの水分散体(顔料水分散体;平均粒径95nm、pH9.1)を得た。
顔料Iの水分散体を「水分散体I」と称する。
製造例1(インク1の製造)
製造例IV記載の水分散体A 41.3部(インク中の顔料濃度7%に相当、固形分濃度22%)にプロピレングリコール35部(和光純薬工業株式会社製)、サーフィノール104PG50 0.3部(日信化学工業社製、固形分濃度50%、プロピレングリコール50%を含有)、エマルゲン120 0.6部(花王株式会社製)、グリセリン5.0部(花王株式会社製)、そして、インク100部になるように水を加え、室温下で30分撹拌した。その後、1.2μmのフィルター(MAP−010XS)で濾過し、インク1を得た。
製造例2(インク2の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール25部、ジエチレングリコール(和工純薬工業株式会社製)5部、グリセリン5.0部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク2を得た。
製造例3(インク3の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール35部、ジエチレングリコール10部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク3を得た。
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール35部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク4を得た。
製造例5(インク5の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール35部、ジエチレングリコール5.0部、界面活性剤をサーフィノール104PG50 1.0部、エマルゲン120 1.0部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク5を得た。
製造例6(インク6の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール25部、界面活性剤をサーフィノール104PG50 1.5部、エマルゲン120 1.5部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク6を得た。
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール25部に置き換え、そして水不溶性ポリマー粒子Neocryl A1127 4.5部(インク中の水不溶性ポリマー粒子2%に相当、DSM NeoResins社製、固形分44質量%、平均粒径65nm、pH7.7)を加えた以外は製造例5記載の製造方法に従って、インク7を得た。
水分散体Aを製造例V記載の水分散体B 41.9部(インク中の顔料濃度7%に相当)に置き換えた以外は製造例7記載の製造方法に従って、インク8を得た。
製造例9(インク9の製造)
水分散体Aを製造例VI記載の水分散体Cに置き換えた以外は製造例7記載の製造方法に従って、インク9を得た。
製造例10(インク10の製造)
水分散体Aを製造例VII記載の水分散体Dに置き換えた以外は製造例7記載の製造方法に従って、インク10を得た。
水分散体A41.3部を、SENSIENT INDUSTRIAL COLORS社製の自己分散型顔料(商品名SENSIJET BLACK SDP100、分散体E、固形分濃度15%)の46.7部に置き換えた以外は製造例7記載の製造方法に従って、インク11を得た。
製造例12(インク12の製造)
水溶性有機溶剤を1,2ブタンジオール(東京化成工業株式会社製)35部に置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク12を得た。
製造例13(インク13の製造)
水溶性有機溶剤を3−メチル1,3ブタンジオール(東京化成工業株式会社製)35部に置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク13を得た。
水溶性有機溶剤を1,2ペンタンジオール(東京化成工業株式会社製)35部に置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク14を得た。
製造例15(インク15の製造)
水溶性有機溶剤を1,2ヘキサンジオール(東京化成工業株式会社製)35部に置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク15を得た。
製造例16(インク16の製造)
水溶性有機溶剤をジエチレングリコールモノブチルエーテル(東京化成工業株式会社製)35部に置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク16を得た。
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール40部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク17を得た。
製造例18(インク18の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール43部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク18を得た。
製造例19(インク19の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール45部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク19を得た。
水分散体Aを製造例VIII記載の水分散体Fに置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク20を得た。
製造例21(インク21の製造)
水分散体Aを製造例IX記載の水分散体Gに置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク21を得た。
製造例22(インク22の製造)
水分散体Aを製造例X記載の水分散体Hに置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク22を得た。
水溶性有機溶剤をジエチレングリコール40部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク23を得た。
製造例24(インク24の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール20部、グリセリン10部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク24を得た。
製造例25(インク25の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール10部、ジエチレングリコール5部に置き換えた以外は製造例5記載の製造方法に従って、インク25を得た。
水溶性有機溶剤をグリセリン30部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク26を得た。
製造例27(インク27の製造)
水分散体Aを製造例XI記載の水分散体I、水溶性有機溶剤をプロピレングリコール30部に置き換えた以外は製造例4記載の製造方法に従って、インク27を得た。
製造例28(インク28の製造)
水溶性有機溶剤をプロピレングリコール48部に置き換えた以外は製造例1記載の製造方法に従って、インク28を得た。
以下のインクジェット記録媒体A〜Sの作製において、「部」及び「%」は特記しない限り、固形分での「質量部」及び「質量%」である。また、塗工量は片面あたりの固形分である。
(基材)
パルプ原料としてCSF390mlの広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)87部とCSF480mlの針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)13部を使用し、パルプ100部に対して、紙力増強剤(カチオン化澱粉)0.5部、硫酸アルミニウム0.55部、炭酸カルシウム13部を配合した紙料を長網抄造機で抄造して、坪量80g/m2の基材を得た。
下記配合物を、表5に示す割合(質量部)で攪拌分散してインク受容層用塗工液とした。
エンジニアード重質炭酸カルシウム
(ファイマテック社製、製品名:FMT−OP、D50:0.7μm、
X線透過式沈降法粒度分布測定法でのD75/D25:2.6) 75.0部
カオリン
(Thiele社製、製品名:カオファイン、D50:0.3μm) 25.0部
有機顔料
(日本ゼオン社製、製品名:LX407BP9、Tg:60℃) 6.0部
澱粉(ペンフォード社製、製品名:PG295) 1.0部
共重合体ラテックス(JSR社製のNSBR、製品名:NP−150) 6.0部
水 32.0部
カオリンのD50値を表5に示す。D50の測定は、上述のようにレーザー法粒度測定機(マルバーン社製マスターサイザーS型、光源は赤色光が633nm(He−Neレーザー)、青色光が466nm(LED))によって測定した。
これらのインクジェット記録媒体につき、J.TAPPI No.5−2:2000による透気度を測定した。
表4、表5にそれぞれ示すインクジェットインクとインクジェット記録媒体を用いてインクジェット記録を行い、以下の方法により印刷物を作成し、評価した。
温度23±1℃、相対湿度50±5%の環境で、インクジェットヘッド「KJ4B-QA06NTB-STDV」又は「KJ4B-YH06WST-STDV」(共に京セラ株式会社製)を装備したワンパス印刷の印刷評価装置(株式会社トライテック製)に表4に示すインクジェットインクを充填した。
ヘッド電圧26V、ヘッド温度32℃、解像度600dpi、吐出前フラッシング回数200発、負圧−4.0kPaを設定した。なお、周波数(KJ4B-QA06NTB-STDVにて20、30kHzは、KJ4B-YH06WST-STDVにて40kHzで使用)、及びインク吐出時の液滴サイズは表6、表7に記載の条件とした。
インクジェット記録媒体の長手方向と搬送方向が同じになるよう、インクジェット記録媒体を上記印刷評価装置の搬送台に減圧下で固定した。
印刷命令を上記印刷評価装置に転送し、インクジェットインクをインクジェット記録媒体のインク受容層上に、打ち込み量100%のベタ画像(600x600dpi)、及び10%の画像(ドット径測定用)を印刷し、印刷物を作成した。
まず、以下のようにして、Y(g/m2)を求めた。ハンディ型画像評価システムPIAS(登録商標)-II(QEA社製、高解像度光学モジュールを使用)を用いて、印刷物(打ち込み量10%の画像)上のインクドットが1視野あたり10点以上含まれるようにして画像を取得し、当該画像内の各ドットの平均粒径を算出した。この作業を5視野測定し、各視野での平均粒径を平均して平均ドット径として採用した。
平均ドット径(μm)=√(4A/π);A=ドットの面積(μm2)
さらに、平均ドット径を有する真円の面積を算出し、ドット面積とみなした。次に、インクジェットインクの比重を1.05とみなし、インクジェットインク中の水溶性有機溶剤Aの含有量と、液滴サイズから、インク中の水溶性有機溶剤Aの比率(%)×液滴サイズ(pl:ピコリットル=x10−15m3)×インク比重1.05(g/cm3)により、1つのドット中の水溶性有機溶剤Aの含有量(g)を算出した。そして、Y(g/m2)を求めた。
一方、表5から、インクジェット記録媒体のインク受容層(印刷された面)の単位面積あたりの炭酸カルシウムの含有量X(g/m2)を求め、Y/Xを算出した。
上記印刷物(ベタ画像)のそれぞれ印字5秒後、10秒後に、普通紙(商品名:ゼロックス4200)を巻きつけた450gのおもりをベタ画像上に5秒間乗せ、おもりに巻きつけた紙の色が付着した面(ベタ画像との接面)の印刷濃度を測定した。印刷濃度は、光学濃度計「SpeatroEye」(グレタグマクベス社製)を用いて、測定モード(ANSI、Pap、Pol)にて、紙の接面の10点の位置で測定し、その平均値を求めた。値が小さいほど、乾燥性が良好なことを示している。
以下の基準で評価した。評価が○、△であれば実用上問題はない。
(評価基準)
○:印刷濃度 0.1以下(印刷面はほぼ乾燥している)
△:印刷濃度 0.1超〜0.15(印刷面の一部にて乾燥が不十分である)
×:印刷濃度 0.15超(印刷面の乾燥が不十分である)
上記印刷物(ベタ画像)の印字5分後に、普通紙(商品名:ゼロックス4200)を巻きつけた450gのおもりをベタ画像上に乗せ、20回往復摺動させた。おもりに巻きつけた紙の色が付着した面(ベタ画像との接面)の印刷濃度を測定した。測定は、評価2と同様に行い、紙の接面の5点の位置で測定し、その平均値を求めた。値が小さいほど、定着性が良好なことを示している。
以下の基準で評価した。評価が○、△であれば実用上問題はない。
(評価基準)
○:印刷濃度 0.2以下(印刷面はがれがほとんどない)
△:印刷濃度 0.2超〜0.4(印刷面はがれが少し生じる)
×:印刷濃度 0.4超(印刷面はがれが大きく生じる)
上記印刷物(ベタ画像)を温度23±1℃、相対湿度50±5%の環境で1日放置後、光学濃度計SpeatroEye(グレタグマクベス社製)を用いてベタ画像上の任意の10箇所の印刷濃度を測定し、平均値を求めた。数値が大きいほど発色性が高いことを示している。
数値が1.70以上であれば良好である。
上記印刷物(ベタ画像)及び未印刷のインク受容層表面(白紙)をそれぞれ温度23±1℃、相対湿度50±5%の環境で1日放置後、JIS-Z8741による60°光沢度を光沢計(日本電色工業株式会社製、商品名:HANDY GLOSSMETER、品番:PG−1)で5回測定し、平均値を求めた。数値が大きいほど光沢性が高い。
オフセット印刷用グロス調塗工紙においては、未印刷部の60°光沢度(白紙光沢度)は25%以上であれば良好であり、印刷部の60°光沢度も25%以上であれば良好である。
上記印刷物(ベタ画像)を温度23±1℃、相対湿度50±5%の環境で1日放置後、ベタ画像を印刷した印刷面であるインク受容層表面と、白紙の非印刷面であるインク受容層表面との両方の面感を目視にて下記の基準で評価した。
評価が○、△であれば実用上問題はない。
(評価基準)
○:グロス調オフセット印刷タイプの風合いが得られている。
△:グロス調オフセット印刷タイプに近い風合いが得られている。
×:グロス調オフセット印刷タイプの風合いとは大きく異なる。
それぞれ各実施例の組合せのインクジェットインク及びインクジェット記録媒体を用い、上記印刷評価装置にて印刷後、ノズル面を保護することなく30分間放置し、その後、全てのノズル(2656ノズル)から吐出したかどうかを判別できるパターンを、両面上質普通紙<再生紙>(セイコーエプソン株式会社製、型番KA4250NPDR)上に印刷した際のノズルのノズル欠け(正常に吐出していない閉塞したノズル)数をカウントし、以下の評価基準により吐出性を評価した。ノズル欠け数が少ないほど吐出性が良好である。
評価が○、△であれば実用上問題はない。
(評価基準)
○:ノズル欠けなし
△:ノズル欠け1〜5
×:ノズル欠け6以上
水溶性有機溶剤Bの含有量が5質量%を超えたインクジェットインク24を用いた比較例2の場合、インクの乾燥性が低下した。
一方、該炭酸カルシウムの含有量が80質量%以上の比較例12、及び該炭酸カルシウムの含有量が80質量%以上、且つカオリンの含有量が10質量%未満の比較例13の場合、良好な印刷濃度を得ることができなかった。
インク受容層用塗工液中に共重合体ラテックスを配合しなかった比較例15の場合、インクジェット記録の際にインクが十分に拡がらず、インクが過剰な部分においてインクの定着性が劣った。
インク受容層中の無機顔料100質量部に対し、有機顔料の含有量が1質量部未満の比較例17は、光沢度が25%未満に低下し、グロス調オフセット印刷タイプの風合いも劣った。
一方、無機顔料100質量部に対し、有機顔料の含有量が10質量部を超える比較例18の場合、有機顔料がインク受容層の空隙に嵌まり込んで充填されるため、インク乾燥性と定着性が低下した。また、有機顔料のTgが20℃未満の比較例19の場合、インク受容層用塗工液を塗工、乾燥してインク受容層用を形成する際に、有機顔料が軟化、溶融してインク受容層の空隙を充填しやすくなるため、インク乾燥性と定着性が低下した。
Claims (15)
- 基材の少なくとも片方の面に、無機顔料並びに澱粉及び共重合体ラテックスを含有するインク受容層を設けたインクジェット記録媒体であって、
前記無機顔料はエンジニアード炭酸カルシウム及びカオリンを含み、かつ前記無機顔料全量に対し前記エンジニアード炭酸カルシウムが50質量%以上80質量%未満であり、前記カオリンが10質量%以上50質量%未満であり、
前記エンジニアード炭酸カルシウムは、X線透過式沈降法粒度分布測定法により測定した累積75重量%の粒子径(D75(μm))及び累積25重量%の粒子径(D25(μm))の比(D75/D25)が3.0以下であり、
更に前記インク受容層中に、前記無機顔料100質量部に対し、ガラス転移点(Tg)が20℃以上である有機顔料を1質量部以上10質量部以下含有することを特徴とするインクジェット記録媒体。 - 前記エンジニアード炭酸カルシウムは、レーザー光散乱法により測定した体積50%平均粒子径(D50)が0.2μm以上2.0μm以下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。
- 前記カオリンがレーザー光散乱法により測定した体積50%平均粒子径(D50)が0.1μm以上1.5μm以下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。
- 前記無機顔料全量に対し前記カオリンが20質量%以上40質量%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記共重合体ラテックスが、アクリロニトリルスチレンブタジエン系共重合体を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記インク受容層表面のJIS Z8741による光入射角60度の白紙光沢度が25%以上50%以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のインクジェット記録媒体。
- 前記インクジェット記録媒体のJ.TAPPI No.5−2:2000による透気度が5000秒以上11000秒以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一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媒体に、水系顔料インクであるインクジェットインクで印刷を行うインクジェット記録方法であって、
前記インクジェット記録媒体が、基材の少なくとも片方の面に、無機顔料並びに澱粉及び共重合体ラテックスを含有するインク受容層を有し、
該インク受容層中の前記無機顔料はエンジニアード炭酸カルシウム及びカオリンを含み、かつ前記無機顔料全量に対し前記エンジニアード炭酸カルシウムが50質量%以上80質量%未満であり、前記カオリンが10質量%以上50質量%未満であり、
前記エンジニアード炭酸カルシウムは、X線透過式沈降法粒度分布測定法により測定した累積75重量%の粒子径(D75(μm))及び累積25重量%の粒子径(D25(μm))の比(D75/D25)が3.0以下であり、
更に前記インク受容層中に、前記無機顔料100質量部に対し、ガラス転移点(Tg)が20℃以上である有機顔料を1質量部以上10質量部以下含有し、
前記インクジェットインクが、自己分散顔料及び顔料を含有する水不溶性ポリマー粒子から選ばれる1種以上の顔料と、沸点が230℃以下の水溶性有機溶剤Aを10質量%以上46質量%以下と、沸点が280℃以上の水溶性有機溶剤Bを0質量%以上5.0質量%以下と、水を44質量%以上70質量%以下と、を含有する、インクジェット記録方法。 - 前記印刷として、周波数20kHz以上のワンパス印刷を行う請求項8記載のインクジェット記録方法。
- 前記インク受容層の単位面積あたりの前記エンジニアード炭酸カルシウムの含有量:X(g/m2)と、
前記インクジェット記録媒体に前記インクジェットインクでドット印刷したときの該ドット面積当たりの前記水溶性有機溶剤Aの量:Y(g/m2)との比率Y/Xが、
下記式を満たす請求項8又は9に記載のインクジェット記録方法。
12×10 −15 ≦Y/X≦11×10 −14 - 前記インクジェットインクが、さらに非イオン性界面活性剤を0.6質量%以上3.0質量%以下含有する、請求項8〜10のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インクジェットインクの前記顔料が、水不溶性ポリマー粒子を含有する、請求項8〜11のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記エンジニアード炭酸カルシウムは、レーザー光散乱法により測定した体積50%平均粒子径(D50)が0.2μm以上2.0μm以下である、請求項8〜12のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記カオリンは、レーザー光散乱法により測定した体積50%平均粒子径(D50)が0.1μm以上1.5μm以下である、請求項8〜13のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記共重合体ラテックスが、アクリロニトリルスチレンブタジエン系共重合体を含む、請求項8〜14のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
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