JP7028180B2 - 記録媒体および画像形成方法 - Google Patents
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Description
[1]少なくとも樹脂微粒子を含有する記録層を非吸水性基材上に形成した記録媒体であって、乾燥後の該記録層の膜厚が0.3μm以上、3.0μm以下であって、該記録層中に更にグリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステルのうち何れかを少なくとも含有することを特徴とする記録媒体。
[2]前記記録層中に更に顔料を凝集させる化合物を含有することを特徴とする[1]に記載の記録媒体。
[3]前記顔料を凝集させる化合物が水溶性であることを特徴とする[2]に記載の記録媒体。
[4]前記顔料を凝集させる化合物が多価金属塩または有機酸であることを特徴とする[2]または[3]に記載の記録媒体。
[5]前記グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステルの合計した含有量が0.01g/m2以上0.5g/m2以下であることを特徴とする[1]~[4]のいずれかに記載の記録媒体。
[6]前記非吸水性基材がプラスチックフィルムであることを特徴とする[1]~[5]のいずれかに記載の記録媒体。
[7]非吸水性基材に、少なくとも樹脂微粒子および色材が付着している領域(A)と、樹脂微粒子が付着しているが色材を実質的に含有しない領域(B)とを含み、少なくとも該領域(B)には、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステルのうち少なくとも何れかが付着している、記録物。
[8]前記グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステルの合計した含有量が0.01g/m2以上0.5g/m2以下であることを特徴とする[7]に記載の記録物。
[9]前記非吸水性基材がプラスチックフィルムである、[7]または[8]に記載の記録物。
[10][1]~[6]のいずれかに記載の記録媒体に、色材を少なくとも含有するインクを用いてインクジェット記録することを特徴とする画像形成方法。
[11]前記インクが樹脂微粒子を実質的に含有しないことを特徴とする[10]に記載の画像形成方法。
[12]前記非吸水性基材がプラスチックフィルムであることを特徴とする[10]または[11]に記載の画像形成方法。
グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはソルビタン脂肪酸エステルは、樹脂または後述する顔料凝集剤がインクジェット法で付与されたインクに含まれる顔料の近傍へ移行するのを促進し、記録層と顔料の界面強度を高める効果が得られるものと推定される。また、特に記録層に顔料凝集剤を含む場合、記録層の柔軟性が低下して記録層が脆くなる傾向にあるが、前記の化合物が可塑剤的に機能し記録層を柔軟化するものと考えられる。
1.記録媒体の形成
(1)処理液の調製
ポリプロピレン樹脂微粒子(固形分濃度24.8質量%、日本製紙社製の「スーパークロンE-415」)17.3質量部、ポリウレタン構造を有するカチオン性樹脂微粒子(固形分濃度30.0質量%、第一工業製薬社製の「スーパーフレックス620」)33.4質量部、ソルビタン脂肪酸エステル(花王株式会社製の「レオドールTW-L120」(「レオドール」は同社の登録商標))0.86質量部、イオン交換水(残部:全量が100質量部となる量)を、撹拌しながら順次添加した後、5.0μmのフィルターによりろ過して処理液を得た。なお、ろ過前後で、実質的な組成変化はなかった。
処理液を非吸水基材である二軸延伸ポリプロピレンフィルム(略称OPPフィルム)(フラムラ化学社製の「太閤ポリプロピレンフィルムFO#50-FOS」)上に、ワイヤーバーを用い湿潤膜厚7μmの条件にて塗布した。
フィルム基材上に塗布された処理液を、65℃の熱風で乾燥させてプレコート層を形成し、記録媒体とした。
(1)インクの調製
高分子分散剤としてスチレン-アクリル酸共重合体(BASF社製の「ジョンクリル678」、分子量8500、酸価215、)4.5質量%、25%アンモニア水溶液1.25質量%、顔料(DIC社製の「GNKA-SD」;ピグメントブルー15:3)15質量%、残部としてイオン交換水を加えた混合液をプレミックスした後、0.5mmのジルコニアビーズを体積率で50%充填したサンドグラインダーを用いて分散し、顔料の含有量が15質量%のシアン顔料分散体(単に顔料分散体ともいう)を得た。この顔料分散体に含まれる顔料粒子の、動的光散乱法によって測定した平均粒子径は、122nmであった。
ここでは、インクジェットインク付与工程としてシングルパス印字を用いて試験した。
コニカミノルタ社製の独立駆動インクジェットヘッド(360dpi、吐出量14pL)2つをノズルが互い違いになるように並設して、720dpi×720dpiの画像をシングルパス方式で印刷できるヘッドモジュールを作成した。
上記のインクジェット法による印刷後に、記録媒体をホットプレート上に載置し、80℃、15分間乾燥した。
試験1において処理液に用いたソルビタン脂肪酸エステルを、他のソルビタン脂肪酸エステルとして花王株式会社製の「エマゾール O-10V」(「エマゾール」は同社の登録商標)の10%エタノール溶液に変更し、添加量を8.6質量部とした以外は同様にして試験2を行った。
試験1において処理液に用いたソルビタン脂肪酸エステルを、グリセリン脂肪酸エステル(花王株式会社製の「エキセルO-95R」(「エキセル」は同社の登録商標))の10%エタノール溶液に変更し、添加量を8.6質量部とした以外は同様にして試験3を行った。
試験1において処理液に用いたソルビタン脂肪酸エステルを、ポリグリセリン脂肪酸エステル(理研ビタミン株式会社製の「ポエムJ-0081HV」(「ポエム」は同社の登録商標))に変更した以外は同様にして試験4を行った。
試験1において処理液に用いたソルビタン脂肪酸エステルを用いないこと以外は同様にして試験5を行った。
試験1において処理液に、顔料を凝集させる化合物として酢酸カルシウム一水和物を4.3質量部加え、イオン交換水の量を調整して全量を100質量部とした以外は同様にして試験6を行った。
試験6において処理液に用いた酢酸カルシウム一水和物を塩化マグネシウムに変更した以外は同様にして試験7を行った。
試験6において処理液に用いた酢酸カルシウム一水和物をマロン酸に変更した以外は同様にして試験8を行った。
試験6および8において、各々処理液に用いたソルビタン脂肪酸エステルを除いた以外同様にして試験9および10を行った。
試験6において処理液に用いたソルビタン脂肪酸エステルの添加量を0.14質量部に変更した以外同様にして試験11を、同様にソルビタン脂肪酸エステルの添加量を2.87質量部に変更した以外は同様にして試験12を、更に同様にしてソルビタン脂肪酸エステルの添加量を7.17質量%に変更した以外は同様にして試験13を行った。
試験11、12および13において処理液に使用したソルビタン脂肪酸エステルを、各々ポリグリセリン脂肪酸エステル(理研ビタミン株式会社製の「ポエムJ-0081HV」)に変更した以外は同様にして試験14、15および16を行った。
試験6の処理液塗布工程で用いたワイヤーバーを変更し、湿潤膜厚を19μmとした以外は同様にして試験17を行った。
試験6の処理液調製において、ポリプロピレン樹脂微粒子の添加量を7.9質量部、ポリウレタン構造を有するカチオン性樹脂微粒子の添加量を15.2質量部に変更した以外は同様にして試験18を行った。
試験6の処理液調製において、ポリプロピレン樹脂微粒子の添加量を4.7質量部、ポリウレタン構造を有するカチオン性樹脂微粒子の添加量を9.1質量部、ソルビタン脂肪酸エステルの添加量を0.29質量部に変更した以外は同様にして試験19を行った。
試験17、18および19において処理液に使用したソルビタン脂肪酸エステルを各々除いた以外は同様にして試験20、21および22を行った。
試験6において処理液に用いたポリプロピレン樹脂微粒子とポリウレタン構造を有するカチオン性樹脂微粒子を用いない以外は同様にして試験23を行った。
(1)滲み耐性
各試験において搬送速度60m/min、30m/minおよび5m/minの各条件でインクジェット記録した画像の抜き文字部分を観察し、下記の評価基準で滲み耐性を評価した。
◎:いずれの搬送速度においても滲みが無く、抜き文字の線が何れの部分においても消えていない。
〇:搬送速度60m/minで滲みがあり、抜き文字の一部又は全部が消えているが、搬送速度30m/minおよび5m/minでは滲みが無く、抜き文字の線が何れの部分においても消えていない。
△:搬送速度60m/minおよび30m/minで滲みがあり、抜き文字の一部又は全部が消えているが、搬送速度5m/minでは滲みが無く、抜き文字の線が何れの部分においても消えていない。
×:いずれの搬送速度においても滲みがあり、抜き文字の線の一部又は全部が消えている。
各試験においてインクジェット記録したベタ画像部分の均一性について以下の評価基準で評価した。なお、搬送速度については上記の滲み耐性の評価において最も良好な速度で記録したベタ部を評価した。
〇:濃度斑や白抜けが見られず良好
△:部分的に濃度斑が見られるが白抜けは見られず実用上問題ないレベル
×:濃度斑と白抜けが見られ実用上問題あり
23℃、55%RHの環境下で、各試験において作成した記録媒体を処理液塗布面が外側になるようにコア外径2インチおよび3インチの紙管に巻き付けた後、処理層を観察して折れ割れの発生を確認した。
〇:コア外径2インチおよび3インチの紙管のいずれにおいても亀裂の発生無し。
△:コア外径2インチの紙管において割れが発生するが、3インチの紙管では亀裂の発生無し。
×:コア外径2インチおよび3インチの紙管のいずれにおいても亀裂が発生。
各試験においてインクジェット記録した記録物を25℃80%RHの条件で3日間保存した後、記録面の割れについて目視および顕微鏡観察にて評価した。
〇:目視および顕微鏡観察にてひび割れが観察されず良好。
△:目視でひび割れは確認できないが、顕微鏡観察で部分的に微小なひび割れが見られる。
×:目視で認識できるひび割れが見られる。
各試験によってインクジェット記録された画像部分にセロファンテープを圧着させ、テープの端を45°の角度で一気に引き剥がしたあとの状態を観察し、下記評価基準で密着性を評価した。
○:ベタ画像が剥がれず、試験前と変わらない。
△:テープ側にわずかな色移りがあるが、ベタ画像は均一に見える。
×:ベタ画像の一部が剥がれてしまい、まだらになっている。
表1より、樹脂微粒子と、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルまたはソルビタン脂肪酸エステルのいずれか(表1ではエステル化合物と略記)を含む処理液を用いた本発明の記録媒体は、屈曲に対する折り割れが良好であり、更にインクジェット記録後の高湿保存に対するひび割れ耐性も良好であることがわかる。特に、顔料凝集剤を更に含有する処理液を用いた試験6、7、8、11~19において、より高速のインクジェット記録において滲みを抑制できることがわかる。
Claims (9)
- 少なくとも樹脂微粒子を含有する記録層を非吸水性基材上に形成した記録媒体であって、乾燥後の該記録層の膜厚が0.3μm以上、3.0μm以下であって、該記録層中に更にグリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステルのうち何れかを少なくとも含有することを特徴とする記録媒体。
- 前記記録層中に更に顔料を凝集させる化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。
- 前記顔料を凝集させる化合物が水溶性であることを特徴とする請求項2に記載の記録媒体。
- 前記顔料を凝集させる化合物が多価金属塩または有機酸であることを特徴とする請求項2または3に記載の記録媒体。
- 前記グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびソルビタン脂肪酸エステルの含有量が0.01g/m2以上0.5g/m2以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の記録媒体。
- 前記非吸水性基材がプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の記録媒体。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の記録媒体に、色材を少なくとも含有するインクを用いてインクジェット記録することを特徴とする画像形成方法。
- 前記インクが樹脂微粒子を実質的に含有しないことを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法。
- 前記非吸水性基材がプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成方法。
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