JPH11246218A

JPH11246218A - アルミナゾル、アルミナゾルの製造方法および記録シート

Info

Publication number: JPH11246218A
Application number: JP10052430A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Tanuma; 敏弘田沼
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】塗布乾燥したときに吸収性に優れた多孔質層を
形成することができ、かつ基材への塗工性が良好なアル
ミナゾルを得る。【解決手段】アルミナ水和物のスラリーを酸で解膠しア
ルミナゾルを製造する方法において、濃縮時に固形分濃
度を変えることにより、ゾルの平均粒子径を３００〜７
００ｎｍの範囲に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミナゾル、ア
ルミナゾルの製造方法および記録シートに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミニウムイソプロポキシドを
加水分解し、得られた殿に酸を添加して解膠することに
よりアルミナゾルを製造する方法が知られている（B.E.
Yoldas, Amer. Ceram. Soc. Bull. 54, 289(1975) な
ど）。同様に、アルミン酸ナトリウムの水溶液に、酸を
加えてアルミナ水和物の沈殿を得て、これを酸などの解
膠剤を添加して、例えばオートクレーブ中で加熱して解
膠する方法も知られている。また、特開平６−６４９１
９号公報には、ゾル粒子として平均凝集粒子径が２５０
ｎｍ以下のアルミナゾルが記載されている。

【０００３】このアルミナゾルをバインダーとともに基
材上に塗布し、乾燥させることにより、基材上に吸収性
が良好な多孔質層を形成することができる。例えば、フ
ィルム上にこのような多孔質層を形成することにより、
インクジェットプリンタによる記録に適した記録媒体が
得られることが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タに用いる記録媒体では、高いインクの吸収性が必要と
される。インクジェットプリンタによっては中間色を正
確に再現するために、特に大量のインクを用いる形式の
ものがあり、このようなプリンタに対応するためには、
記録媒体も極めて高いインク吸収性を有することが要求
される。本発明は、基材に塗布した場合に高い吸収性を
有する多孔質層を形成することができ、しかも、保存
性、塗工製にも優れたアルミナゾルを得ることを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、アルミナ水和
物の凝集粒子を分散相として含むゾルであって、平均凝
集粒子径が３００〜７００ｎｍの範囲であるアルミナゾ
ルを提供する。

【０００６】本発明のアルミナゾルは、ゾル中に分散層
として含まれアルミナ水和物が凝集粒子であって、しか
もその平均凝集粒子径が従来のアルミナゾルに比較し
て、大きいことを特徴とする。平均凝集粒子径は、例え
ばレーザー光の散乱などを利用して測定することができ
る。

【０００７】本発明のアルミナゾルは、上記の構成を有
するため、このアルミナゾルを基材などに塗布した場
合、吸収性の良好な多孔質層を形成することができる。
従来のアルミナゾルでは、平均凝集粒子径は、通常２７
０ｎｍ程度であり、それより大きいものは知られていな
かった。

【０００８】本発明において、アルミナゾルの平均凝集
粒子径が３００ｎｍに満たない場合は、インクジェット
プリンタ用の記録シートに用いる場合、吸収性の高い塗
工層は得られない。逆に、アルミナゾルの平均粒子径が
７００ｎｍを超える場合は、アルミナゾルが不安定にな
りやすく、塗工液の固形分濃度を高くできないので不適
当である。特開平６−６４９１９号公報に記載されるよ
うに、平均凝集粒子径が大きくなるほど塗工層の透明性
は低くなる傾向があるが、塗工層の透明性より吸収性の
方が優先する用途の場合は、本発明のアルミナゾルが好
適である。

【０００９】本発明はまた、アルミナ水和物粒子を含む
分散液に酸を添加し、解膠した後、濃縮してゾルを製造
する方法において、濃縮後の固形分濃度が１０〜２０重
量％になった時点で解膠操作をやめて、アルミナ水和物
の凝集粒子を分散相として含むゾルであって、平均凝集
粒子径が３００〜７００ｎｍの範囲であるアルミナゾル
を製造する方法を提供する。

【００１０】本発明者は、アルミナゾルの平均粒子径
が、解膠剤の種類や量には依存せず、ゾルの固形分濃度
に大きく依存するということを見いだし、本発明をなし
たものである。

【００１１】解膠の際の温度は８０℃以上が好ましい。
温度が８０℃未満の場合には、解膠に長時間を要した
り、解膠が不十分になるおそれがあるので好ましくな
い。解膠時間は、酸の使用量が多いほど短くなる傾向に
あるが、通常１０〜７２時間程度が適当である。なお、
解膠は均質なゾルを得るために撹拌下で行うのが好まし
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】アルミナ水和物の合成法として
は、アルミニウムアルコキシドの加水分解による方法、
またはアルミニウムの無機塩から合成する方法のいずれ
も採用することができる。

【００１３】本発明において、アルミナ水和物としては
具体的には、結晶性のベーマイト（組成式Ａｌ₂ Ｏ₃ ・
ｎＨ₂ Ｏ、ｎ＝１〜１．５）または水酸化アルミニウム
（組成式Ａｌ₂ Ｏ₃ ・ｎＨ₂ Ｏ、ｎ＝３〜５）あるいは
無定形のアルミナ水和物が挙げられる。特に、アルミナ
水和物がベーマイトである場合にはゾルから溶媒を乾燥
して得られるゲル体が吸収性が良好であると同時に透明
性が良好であるので、記録シートのインク吸収層などの
用途に好適に使用できる。

【００１４】本発明のアルミナゾルは、好ましくはバイ
ンダーと混合して塗工液とし、基材に塗布して多孔質層
形成することにより、インクジェットプリンタに適した
記録シートを製造することができる。基材としては、
紙、合成紙、高分子フィルム、不織布などが使用でき
る。

【００１５】バインダーとしては、でんぷんまたはその
変性物、ポリビニルアルコールまたはその変性物、スチ
レンブタジエンゴムラテックス、アクリル樹脂ラテック
ス、アクリロニトリルブタジエンゴムラテックス、ポリ
ビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース等の有
機物を用いることができる。バインダーの使用量は、ア
ルミナゾルの固形分の２〜５０重量％、特には３〜２５
重量％を採用することが好ましい。バインダーの使用量
が２重量％未満の場合は多孔質層の強度が不十分になる
おそれがあり、逆に５０重量％を超える場合には多孔質
層の吸収性が不十分になるおそれがあるのでそれぞれ好
ましくない。

【００１６】

【実施例】例１容量２０００ｃｍ³ のガラス製反応器（セパラブル平底
バッフル付きフラスコ、撹拌翼、温度計、凝縮器付き）
に、イオン交換水８１０ｇとイソプロパノール６７６ｇ
を仕込み、マントルヒーターにより液温を７５℃に加熱
した。撹拌しながらアルミニウムイソプロポキシド３０
６ｇを添加し、撹拌５００ｒｐｍ、液温７５〜８０で２
０時間加水分解した。次いで、イオン交換水４００ｇを
添加しながら溶媒として用いたイソプロパノールおよび
加水分解で生成したイソプロパノールを留去した。イソ
プロパノールがほぼ全量留去されたときに、液温は９５
℃になった。

【００１７】次いで、２０％のアミド硫酸水溶液７．６
ｇを添加して１５時間９５℃に保持して、解膠を行っ
た。さらにこの液を濃縮していき固形分濃度が１０重量
％になったところで濃縮をやめ、乳白色のゾルを得た。

【００１８】このゾルのｐＨは２５℃で４．５であり、
これらのゾルの１４０℃乾燥物は粉末Ｘ線回折によると
ベーマイト結晶からなり結晶粒子の（０１０）面に垂直
な方向の結晶の厚さは８１Åであった。このゾルは安定
で長期間の保存が可能であった。平均凝集粒子径をレー
ザー散乱法により測定した結果を表１に示す。

【００１９】このゾル１００ｇに、ポリビニルアルコー
ル（クラレ社製、１２４Ｈ）の１０重量％水溶液を固形
分基準で１０重量％添加して塗工液を調製した。この塗
工液を厚さ２００μｍのレジンコート紙上に、乾燥後の
膜厚が２０μｍになるようにバーコーターで塗布し乾燥
した結果、塗膜にはクラックは発生せず、インク吸収性
の大きな記録シートが得られた。

【００２０】この記録シートに、フォトインクジェット
プリンタ（キヤノン社製、商品名ＢＪＣ４３０Ｊ）を用
いて、シアンとイエローの２つのインクの混色によるグ
リーンのテストパターンの印刷を行った。このプリンタ
での最大のインク吐出量を１００％とし、８５％、７０
％、５５％、４０％で印刷した。ムラなく印刷できた最
大のインク量を肉眼で判断することにより、インク吸収
性を評価した。その結果を表１に示す。このプリンタ
は、従来のインクジェットプリンタに比較すると、同じ
色濃度の印刷をするために必要なインク量が多いという
特徴がある。上記のインク量で４０％でムラなく印字で
きる記録シートであれば、従来のインクジェットプリン
タには対応できる。

【００２１】例２〜５解膠後のゾルについて、それぞれ表１に示した濃度まで
濃縮したこと以外は例１と同様にしてアルミナゾルを得
た。いずれもゾルもｐＨは２５℃で４．５であり、これ
らのゾルの１４０℃乾燥物は粉末Ｘ線回折によるとベー
マイト結晶からなり結晶粒子の（０１０）面に垂直な方
向の結晶の厚さは８１Åであった。同様に、これらのゾ
ルは安定で長期間の保存が可能で、塗工性も良好であっ
た。

【００２２】ゾルの平均凝集粒子径をレーザー散乱法に
より測定した結果、および、例１と同様にして作製した
記録シートについて行ったインク吸収性評価の結果を表
１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】例６（参考例）例５のアルミナゾルについて、超音波ホモジナイザーを
用いて超音波処理を施して、平均凝集粒子径２００ｎｍ
のアルミナゾルを得た。このアルミナゾルを用い、例１
と同様にして記録シートを作製した。この記録シートに
ついて、同様にインク吸収性を評価したところ、ムラな
く印刷できたインク量は７０％であった。さらに、例１
〜４のアルミナゾルについても、さらに超音波処理を施
し、その処理時間を変えることで粒径を１５０〜３００
ｎｍの間になるように制御できた。

【００２５】

【発明の効果】本発明のアルミナゾルを基材上に塗布し
乾燥させた場合には、特に吸収性が良好な多孔質ゲル層
を形成することができる。本発明のアルミナゾルは、保
存性、塗工安定性に優れ、乾燥時にクラックが発生する
ことがなく容易に厚塗りができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミナ水和物の凝集粒子を分散相として
含むゾルであって、平均凝集粒子径が３００〜７００ｎ
ｍの範囲であるアルミナゾル。
【請求項２】アルミナ水和物が、ベーマイトである請求
項１記載のアルミナゾル。
【請求項３】アルミナ水和物粒子を含む分散液に酸を添
加し、解膠した後、濃縮してゾルを製造する方法におい
て、濃縮後の固形分濃度が１０〜２０重量％になった時
点で解膠操作をやめて、アルミナ水和物の凝集粒子を分
散相として含むゾルであって、平均凝集粒子径が３００
〜７００ｎｍの範囲であるアルミナゾルを製造する方
法。
【請求項４】アルミナ水和物が、ベーマイトである請求
項３記載のアルミナゾルの製造方法。
【請求項５】基材上に、請求項１または２記載のアルミ
ナゾルとバインダーとを混合た塗工液を、塗布して形成
した多孔質層を有する記録シート。