JP2008246756A - Inkjet recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクをインクジェット法により付与して画像記録するのに好適なインクジェット記録媒体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an ink jet recording medium suitable for recording an image by applying ink by an ink jet method and a method for producing the same.
近年の情報技術産業の急速な発展に伴ない、種々の情報処理システムが開発されると共に、各々の情報処理システムに適した記録方法及び記録装置も実用化されている。これらの中でも、インクジェット記録方法は、多種の被記録材料に記録可能なこと、ハード(装置)が比較的安価でコンパクトであること、静粛性に優れること等の利点から広く利用されるようになっている。そして、インクジェット記録方法を利用した記録では、いわゆる写真ライクな高画質記録物を得ることも可能になってきている。 With the rapid development of the information technology industry in recent years, various information processing systems have been developed, and recording methods and recording apparatuses suitable for each information processing system have been put into practical use. Among these, the ink jet recording method is widely used because it can record on various recording materials, the hardware (device) is relatively inexpensive and compact, and has excellent quietness. ing. In the recording using the ink jet recording method, it has become possible to obtain a so-called photographic-like high quality recorded matter.
インクジェット記録用の記録材料は一般に、(1)速乾性があること(インクの吸収速度が大きいこと)、(2)ドット径が適正で均一であること(滲みのないこと)、(3)粒状性が良好であること、(4)ドットの真円性が高いこと、(5)色濃度が高いこと、(6)彩度が高いこと(くすみのないこと)、(7)画像部の耐水性や耐光性、耐オゾン性が良好なこと、(8)白色度が高いこと、(9)保存安定性が高いこと(長期保存で黄変着色や画像の滲みのないこと)、(10)変形しにくく寸法安定性が良好であること(低カールであること)、(11)ハード走行性が良好なこと等の特性を持つことが求められている。 In general, recording materials for inkjet recording are (1) fast-drying (high ink absorption speed), (2) proper and uniform dot diameter (no bleeding), (3) granular (4) High dot roundness, (5) High color density, (6) High saturation (no dullness), (7) Water resistance of the image area (8) High whiteness, (9) High storage stability (no yellowing or image blurring after long-term storage), (10) It is required to have properties such as being hard to deform and having good dimensional stability (low curl) and (11) good hard running performance.
上記に鑑み、近年ではインクを受容する層が多孔質構造を有する記録材料が実用化されている。これによれば、速乾性に優れ、高い光沢が得られるとされている。ところが、記録画像に対する品質は常に高いものが求められる傾向にあり、特に画像の保存性(耐光性、耐ガス性など)、色濃度、色合いに対する要求は厳しい。例えば、画像のコントラストや濃淡のメリハリ等の点では高濃度域が濃色であること、色合いや彩り等の点ではブロンジングなどの発生がないことが重要である。 In view of the above, in recent years, recording materials in which the ink receiving layer has a porous structure have been put into practical use. According to this, it is said that it is excellent in quick-drying and high gloss is obtained. However, there is a tendency for the quality of a recorded image to be constantly high, and in particular, there are severe requirements for image storability (light resistance, gas resistance, etc.), color density, and hue. For example, it is important that the high density region is dark in terms of image contrast and contrast, and that no bronzing occurs in terms of hue and color.
上記に関連して、アルミナ水和物とバインダーを含む多孔質インク受容層が水溶性マンガン化合物と硫酸アンモニウムを含む被記録媒体が開示されており、インク画像の耐光性、耐ガス性が改善できるとされている(例えば、特許文献1参照)。この文献では、金属塩の中でもっとも耐ガス性に優れた水溶性マンガン化合物を用いた場合に印字部の耐光性や耐ガス性が向上する一方で、マンガン化合物自体の光酸化や酸化性ガスによって非印字部(白色部)に茶変が生じる問題があることに鑑みて、水溶性マンガン化合物に硫酸アンモニウムを併用したものである。この硫酸アンモニウムは、マンガン化合物由来の非印字部(白色部)の茶変抑制のために用いられている。
しかしながら、上記の被記録媒体の構成では、水溶性マンガン化合物と硫酸アンモニウムを用いることによる耐光性、耐ガス性の向上効果はある程度得られても、架橋剤の具体的な記載がなく、ゲル化を起こしにくいと考えられ、そのため多孔質膜が得られにくく、しかも染料を吸着固定するような低極性のカチオンポリマーの具体的記載がなく、湿熱にじみが悪く、長期間高濃度で色合いの良好な高品質の画像は得られない。 However, in the above-mentioned recording medium configuration, there is no specific description of the crosslinking agent and gelation can be achieved even if the light resistance and gas resistance improvement effect by using the water-soluble manganese compound and ammonium sulfate is obtained to some extent. Therefore, there is no specific description of a low-polar cationic polymer that adsorbs and immobilizes the dye, it does not bleed well with heat, has a high concentration and good color for a long period of time. A quality image is not obtained.
また、画像の耐光性や耐オゾン性を向上させようとすると、一般に画像濃度は低下する傾向にあり、光やオゾンガスに対する保存性と濃度との両立は従来からの課題の一つである。 Further, when trying to improve the light resistance and ozone resistance of an image, the image density generally tends to decrease, and the compatibility between the storage stability and the density with respect to light and ozone gas is one of the conventional problems.
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、擬ベーマイト状アルミナ水和物を用いたインク受容層での湿熱にじみの発生を抑制し、気相法シリカなどに比べて圧倒的に高濃度で耐オゾン性及び耐光性に優れた画像の記録が可能なインクジェット記録媒体を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above, suppresses the occurrence of wet heat bleeding in the ink receiving layer using pseudoboehmite-like alumina hydrate, and has an overwhelmingly high concentration compared to gas phase method silica and the like. It aims at providing the inkjet recording medium which can record the image excellent in ozone resistance and light resistance, and makes it a subject to achieve the objective.
本発明は、インクで記録された画像部における湿熱にじみと耐オゾン性及び耐光性との間、耐オゾン性及び耐光性と画像濃度との間にはそれぞれ相関があるとの知見に基づくものである。本発明は、技術的に互いに相反する技術事項を両立して、高濃度を得つつ耐光性及び耐オゾン性を有し、湿熱にじみも防止したものである。 The present invention is based on the knowledge that there is a correlation between wet heat bleeding and ozone resistance and light resistance in an image portion recorded with ink, and between ozone resistance and light resistance and image density. is there. The present invention is technically compatible with technical matters that are mutually contradictory, has light resistance and ozone resistance while obtaining a high concentration, and also prevents wet heat bleeding.
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 耐水性支持体上に、擬ベーマイト状アルミナ水和物と、ケン化度90%未満、平均重合度3000以上のポリビニルアルコールと、少なくともポリビニルアルコールを架橋する架橋剤と、4級アンモニウムを骨格に含むカチオンポリマーと、水溶性マンガン化合物と、硫酸アンモニウムとを含むインク受容層を有するインクジェット記録媒体である。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> On a water-resistant support, pseudoboehmite-like alumina hydrate, polyvinyl alcohol having a saponification degree of less than 90% and an average polymerization degree of 3000 or more, a crosslinking agent that crosslinks at least polyvinyl alcohol, and quaternary ammonium. An ink jet recording medium having an ink receiving layer containing a cationic polymer contained in a skeleton, a water-soluble manganese compound, and ammonium sulfate.
<2> 前記架橋剤の少なくとも一種が、ホウ酸及び/又はその塩であることを特徴とする前記<1>に記載のインクジェット記録媒体である。
<3> 前記インク受容層が複数層からなり、最上層がコロイダルシリカを含むことを特徴とする前記<1>又は<2>に記載のインクジェット記録媒体である。
<2> The inkjet recording medium according to <1>, wherein at least one of the crosslinking agents is boric acid and / or a salt thereof.
<3> The ink jet recording medium according to <1> or <2>, wherein the ink receiving layer includes a plurality of layers, and the uppermost layer includes colloidal silica.
<4> 前記擬ベーマイト状アルミナ水和物(al)と前記ポリビニルアルコール(PVA)との質量比率(al/PVA)が7.5〜13であることを特徴とする前記<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインクジェット記録媒体である。
<5> 前記カチオンポリマーが、ポリウレタン骨格を有することを特徴とする前記<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインクジェット記録媒体である。
<4> The <1> to <3, wherein a mass ratio (al / PVA) of the pseudoboehmite-like alumina hydrate (al) and the polyvinyl alcohol (PVA) is 7.5 to 13. The inkjet recording medium according to any one of the above.
<5> The inkjet recording medium according to any one of <1> to <4>, wherein the cationic polymer has a polyurethane skeleton.
<6> 耐水性支持体上に、擬ベーマイト状アルミナ水和物と、ケン化度90%未満、重合度3000以上のポリビニルアルコールと、少なくともポリビニルアルコールを架橋する架橋剤と、4級アンモニウムを骨格に含むカチオンラテックスと、水溶性マンガン化合物と、硫酸アンモニウムとを混合して調製した調製液を付与してインク受容層を形成するインクジェット記録媒体の製造方法である。 <6> On a water-resistant support, pseudoboehmite-like alumina hydrate, polyvinyl alcohol having a saponification degree of less than 90% and a polymerization degree of 3000 or more, a cross-linking agent that cross-links at least polyvinyl alcohol, and quaternary ammonium as a skeleton The ink-receiving layer is formed by applying a preparation solution prepared by mixing a cationic latex, a water-soluble manganese compound, and ammonium sulfate.
<7> 前記擬ベーマイト状アルミナ水和物が水系溶媒中に分散されたアルミナ分散液を準備する工程と、前記アルミナ分散液、前記ポリビニルアルコールを含む水溶液、前記架橋剤、前記カチオンラテックス、前記水溶性マンガン化合物、及び前記硫酸アンモニウムを混合し、塗布液を調製する工程と、調製された前記塗布液を耐水性支持体上に塗布してインク受容層を形成する工程と、を有することを特徴とする前記<6>に記載のインクジェット記録媒体の製造方法である。 <7> A step of preparing an alumina dispersion in which the pseudo boehmite-like alumina hydrate is dispersed in an aqueous solvent, the alumina dispersion, an aqueous solution containing the polyvinyl alcohol, the crosslinking agent, the cationic latex, and the water solution. And a step of preparing a coating liquid by mixing a water-soluble manganese compound and the ammonium sulfate, and a step of forming an ink-receiving layer by coating the prepared coating liquid on a water-resistant support. The method for producing an inkjet recording medium according to <6>.
本発明によれば、擬ベーマイト状アルミナ水和物を用いたインク受容層での湿熱にじみの発生を抑制し、高濃度で耐オゾン性及び耐光性に優れた画像の記録が可能なインクジェット記録媒体を提供することができる。 According to the present invention, an ink jet recording medium capable of recording images with high density and excellent ozone resistance and light resistance by suppressing the occurrence of wet heat bleeding in the ink receiving layer using pseudoboehmite-like alumina hydrate. Can be provided.
以下、本発明のインクジェット記録媒体について詳細に説明する。
本発明のインクジェット記録媒体は、耐水性支持体(以下、単に支持体ともいう。)上に、少なくとも1層のインク受容層を設けて構成され、必要に応じて複数層設けることができる。インク受容層の少なくとも一層は、擬ベーマイト状アルミナ水和物と、ケン化度90%未満、平均重合度3000以上のポリビニルアルコールと、少なくともポリビニルアルコールを架橋する架橋剤と、4級アンモニウムを骨格に含むカチオンポリマーと、水溶性マンガン化合物と、硫酸アンモニウムとを用いて構成されており(以下、この層を「本発明におけるインク受容層」ということがある。)、必要に応じて他の成分を含んでもよい。
また、耐水性支持体上に複数層を設けた構成とした場合には、前記本発明におけるインク受容層と共に、耐水性支持体から最も離れた最外層としてコロイダルシリカを用いた層を設けることができる。
Hereinafter, the ink jet recording medium of the present invention will be described in detail.
The ink jet recording medium of the present invention is constituted by providing at least one ink receiving layer on a water-resistant support (hereinafter also simply referred to as a support), and a plurality of layers can be provided as necessary. At least one layer of the ink receiving layer is composed of pseudoboehmite-like alumina hydrate, polyvinyl alcohol having a saponification degree of less than 90% and an average polymerization degree of 3000 or more, a crosslinking agent that crosslinks at least polyvinyl alcohol, and quaternary ammonium. It comprises a cationic polymer containing, a water-soluble manganese compound, and ammonium sulfate (hereinafter, this layer may be referred to as “ink receiving layer in the present invention”), and if necessary, contains other components. But you can.
Further, when a plurality of layers are provided on the water-resistant support, a layer using colloidal silica as the outermost layer farthest from the water-resistant support may be provided together with the ink receiving layer in the present invention. it can.
本発明においては、擬ベーマイト状アルミナ水和物を用いてインク受容層を構成する場合に、比較的ケン化度の低いPVAを用いてインク溶媒が浸透した後(つまり記録後)のヘイズを下げて透明性、画像濃度を高めると共に、4級アンモニウムを骨格に含むカチオンポリマーと水溶性マンガン化合物及び硫酸アンモニウムとを併用するので、画像における湿熱にじみの発生が抑制され、しかも画像の光及びオゾンガスに対する耐性(すなわち耐光性、耐オゾン性)を効果的に向上させることができる。 In the present invention, when the ink-receiving layer is formed using pseudo boehmite-like alumina hydrate, the haze is lowered after the ink solvent penetrates (that is, after recording) using PVA having a relatively low saponification degree. In addition, the use of a cationic polymer containing quaternary ammonium as a skeleton, a water-soluble manganese compound, and ammonium sulfate together suppresses the generation of wet heat and the resistance to light and ozone gas in the image. (That is, light resistance and ozone resistance) can be effectively improved.
本発明のインクジェット記録媒体が耐水性支持体上に2層以上有してなる場合、例えば、(1)耐水性支持体上に2層もしくは3層以上の「本発明におけるインク受容層」を有するインクジェット記録媒体、(2)耐水性支持体上に該耐水性支持体側から順に1層もしくは2層以上の「本発明におけるインク受容層」とコロイダルシリカを含む最上層とを有するインクジェット記録媒体などが含まれる。
本発明におけるインク受容層は、擬ベーマイト状アルミナ水和物を主体とした無機微粒子を主に含有する層であり、最上層は、コロイダルシリカを主に含有する層に構成することができる。
ここで、「無機微粒子を主に含有する」とは、インク受容層を構成する全固形分に対する含有量が50質量%以上であることを意味する。この含有量は好ましくは60質量%以上であり、特に好ましくは65質量%以上である。
When the inkjet recording medium of the present invention has two or more layers on the water-resistant support, for example, (1) it has two or three or more “ink receiving layers in the present invention” on the water-resistant support. An ink jet recording medium, and (2) an ink jet recording medium having one or two or more “ink receiving layers in the present invention” and an uppermost layer containing colloidal silica in order from the water resistant support side on the water resistant support. included.
The ink receiving layer in the present invention is a layer mainly containing inorganic fine particles mainly composed of pseudoboehmite-like alumina hydrate, and the uppermost layer can be constituted as a layer mainly containing colloidal silica.
Here, “mainly containing inorganic fine particles” means that the content with respect to the total solid content constituting the ink receiving layer is 50% by mass or more. This content is preferably 60% by mass or more, particularly preferably 65% by mass or more.
以下、インク受容層を構成する各成分について詳細に説明する。
−擬ベーマイト状アルミナ水和物−
本発明におけるインク受容層は、擬ベーマイト状アルミナ水和物の少なくとも一種を含有する。アルミナ水和物を用いて構成されることにより、層の透明性が向上し、高濃度の画像を記録できる。また、インク吸収性及びその吸収速度を向上させることができる。
Hereinafter, each component constituting the ink receiving layer will be described in detail.
-Pseudo boehmite-like alumina hydrate-
The ink receiving layer in the invention contains at least one kind of pseudo boehmite-like alumina hydrate. By being composed of alumina hydrate, the transparency of the layer is improved, and a high-density image can be recorded. Further, the ink absorbability and the absorption speed can be improved.
本発明における擬ベーマイト状アルミナ水和物は、Al2O3・nH2O(1<n<3)の構成式で表され、nが1より大きく3未満であるときのアルミナ水和物をさす。 The pseudo boehmite-like alumina hydrate in the present invention is represented by a constitutional formula of Al 2 O 3 .nH 2 O (1 <n <3), and the alumina hydrate when n is greater than 1 and less than 3. Sure.
アルミナ水和物の平均細孔半径としては、インク受容層のインク吸収速度を良好にする点で、1〜10nmであることが好ましく、特に2〜7nmであることが好ましい。平均細孔半径が前記範囲内であると、インク吸収性が良好であり、インク中の染料の定着が良好で画像滲みの発生も回避できる。 The average pore radius of the alumina hydrate is preferably 1 to 10 nm, and particularly preferably 2 to 7 nm, from the viewpoint of improving the ink absorption rate of the ink receiving layer. When the average pore radius is within the above range, the ink absorptivity is good, the fixing of the dye in the ink is good, and the occurrence of image bleeding can be avoided.
アルミナ水和物の細孔容積としては、インク受容層のインク吸収容量を良好にする点で、0.1〜0.8ml/gの範囲が好ましく、特に0.4〜0.6ml/gの範囲が好ましい。インク受容層の細孔容積が前記範囲内であると、インク受容層でのクラックや粉落ちの発生を回避でき、インクの吸収が良好になる。また、細孔半径2nm〜10nmにおける細孔容積は0.1ml/g以上であるのが望ましい。この範囲内であると、インク中の染料の吸着が良好になる。さらに、インク受容層の単位面積当たりの溶媒吸収量としては、5ml/m2以上が好ましく、特に好ましくは10ml/m2以上である。単位面積当たりの溶媒吸収量が前記範囲内であると、特に多色印字を行なった場合のインク溢れを防止できる。 The pore volume of the alumina hydrate is preferably in the range of 0.1 to 0.8 ml / g, particularly in the range of 0.4 to 0.6 ml / g from the viewpoint of improving the ink absorption capacity of the ink receiving layer. A range is preferred. When the pore volume of the ink receiving layer is within the above range, it is possible to avoid the occurrence of cracks and powder falling in the ink receiving layer, and the ink absorption is improved. The pore volume at a pore radius of 2 nm to 10 nm is preferably 0.1 ml / g or more. Within this range, the adsorption of the dye in the ink becomes good. Further, the solvent absorption amount per unit area of the ink receiving layer is preferably 5 ml / m 2 or more, and particularly preferably 10 ml / m 2 or more. When the solvent absorption amount per unit area is within the above range, it is possible to prevent ink overflow particularly when multicolor printing is performed.
アルミナ水和物がインク中の染料を充分に吸収し、定着するためには、アルミナ水和物のBET比表面積が70〜300m2/gの範囲であることが好ましい。BET比表面積が前記範囲内であると、アルミナ水和物の分散を良好に行なえると共に、細孔径分布が片寄らずにインク中の染料の定着効率が良好になり、画像滲みも回避できる。 In order for the alumina hydrate to sufficiently absorb and fix the dye in the ink, the BET specific surface area of the alumina hydrate is preferably in the range of 70 to 300 m 2 / g. When the BET specific surface area is within the above range, the alumina hydrate can be dispersed well, the pore size distribution is not deviated, the fixing efficiency of the dye in the ink is improved, and image bleeding can be avoided.
アルミナ水和物の分散液の濃度を上げるためには、アルミナ水和物の表面水酸基の数は1020個/g以上であることが好ましい。表面水酸基の数が少ないと、アルミナ水和物が凝集しやすくなり、分散液の濃度を上げるのが困難になる。 In order to increase the concentration of the alumina hydrate dispersion, the number of surface hydroxyl groups of the alumina hydrate is preferably 10 20 / g or more. When the number of surface hydroxyl groups is small, the alumina hydrate tends to aggregate and it is difficult to increase the concentration of the dispersion.
また、アルミナ水和物の分散液を安定化させるために、通常は種々の酸類が分散液に添加される。このような酸類としては、硝酸、塩酸、臭化水素酸、酢酸、蟻酸、塩化第二鉄、塩化アルミニウム等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 In order to stabilize the dispersion of alumina hydrate, various acids are usually added to the dispersion. Examples of such acids include nitric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, acetic acid, formic acid, ferric chloride, aluminum chloride and the like, but the present invention is not limited thereto.
なお、アルミナ水和物は、アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニウムアルコキシドの加水分解、アルミニウム塩のアルカリによる中和、アルミン酸塩の加水分解等公知の方法によって製造することができる。また、アルミナ水和物の粒子径、細孔径、細孔容積、比表面積、表面水酸基の数等は、析出温度、熟成時間、液pH、液濃度、共存塩類等によって制御することができる。 The alumina hydrate can be produced by a known method such as hydrolysis of aluminum alkoxide such as aluminum isopropoxide, neutralization of aluminum salt with alkali, hydrolysis of aluminate. The particle size, pore size, pore volume, specific surface area, number of surface hydroxyl groups, etc. of the alumina hydrate can be controlled by the precipitation temperature, aging time, solution pH, solution concentration, coexisting salts and the like.
例えば、特開昭57−88074号公報、同62−56321号公報、特開平4−275917号公報、同6−64918号公報、同7−10535号公報、同7−267633号公報、米国特許第2,656,321号明細書、Am.Ceramic Soc.Bull.,54,289(1975)等にアルミニウムアルコキシドを加水分解する方法が開示されている。これらのアルミニウムアルコキシドとしてはイソプロポキシド、プロポキシド、2−ブトキシド等が挙げられる。この方法では非常に純度の高いアルミナ水和物を得ることができる。 For example, JP-A-57-88074, JP-A-62-56321, JP-A-4-275717, JP-A-6-64918, JP-A-7-10535, JP-A-7-267633, US Pat. 2,656,321, Am. Ceramic Soc. Bull. , 54, 289 (1975), etc. disclose a method for hydrolyzing aluminum alkoxide. These aluminum alkoxides include isopropoxide, propoxide, 2-butoxide and the like. By this method, a highly pure alumina hydrate can be obtained.
その他、アルミナ水和物を得る方法としては、特開昭54−116398号、同55−23034号、同55−27824号、同56−120508号等の各公報に例示されているように、アルミニウムの無機塩またはその水和物を原料として得る方法が一般的である。これらの無機塩としては、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アンモニウムミョウバン、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、水酸化アルミニウム等の無機塩等、及びこれら無機塩の水和物等を挙げることができる。 In addition, as a method for obtaining alumina hydrate, as disclosed in JP-A Nos. 54-116398, 55-23034, 55-27824, 56-120508, etc., aluminum Generally, a method for obtaining an inorganic salt or a hydrate thereof as a raw material. Examples of these inorganic salts include inorganic salts such as aluminum chloride, aluminum nitrate, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, ammonium alum, sodium aluminate, potassium aluminate, aluminum hydroxide, and hydrates of these inorganic salts. Etc.
具体的には、例えば、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム等の酸性のアルミニウム塩水溶液と、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水等の塩基性水溶液との中和反応によって、アルミナ水和物を製造することができる。この場合、液中に生成するアルミナ水和物の量が5質量%を超えない範囲で混合し、pHは6〜10、温度20〜100℃の条件下で反応させることが一般的である。また、特開昭56−120508号公報に記載の、pHを酸側及び塩基側に交互に変動させてアルミナ水和物の結晶を成長させる方法、特公平4−33728号公報に記載の、アルミニウムの無機塩から得られるアルミナ水和物とバイヤー法で得られるアルミナとを混合し、アルミナを再水和する方法、等によっても製造することができる。 Specifically, for example, an alumina hydrate is obtained by a neutralization reaction between an aqueous solution of an acidic aluminum salt such as aluminum sulfate, aluminum nitrate, or aluminum chloride and a basic aqueous solution such as sodium aluminate, sodium hydroxide, or aqueous ammonia. Can be manufactured. In this case, it is common to mix within a range where the amount of alumina hydrate produced in the liquid does not exceed 5% by mass, and to react under conditions of pH 6 to 10 and temperature 20 to 100 ° C. Further, as described in JP-A-56-120508, a method for growing alumina hydrate crystals by alternately changing the pH to the acid side and the base side, aluminum described in JP-B-4-33728 It can also be produced by a method of rehydrating alumina by mixing alumina hydrate obtained from the inorganic salt and alumina obtained by the Bayer method.
アルミナ水和物の一次粒子の平均粒径(平均一次粒子径)は、5〜50nmが好ましい。より高い光沢を得るためには、平均一次粒子径が5〜20nmであって、かつ平均アスペクト比(平均厚さに対する平均粒径の比)が2以上の平板状、もしくは棒状の粒子を用いるのが好ましい。 The average particle diameter (average primary particle diameter) of primary particles of alumina hydrate is preferably 5 to 50 nm. In order to obtain higher gloss, a plate-like or rod-like particle having an average primary particle diameter of 5 to 20 nm and an average aspect ratio (ratio of average particle diameter to average thickness) of 2 or more is used. Is preferred.
アルミナ水和物の平均一次粒子径は、市販品メーカー公称値を用いればよい。
作製した記録媒体から平均一次粒子径を測定する場合は、インク受容層を削りだした後、熱水により樹脂成分を除く処理を行なった後、遠心分離により粒子のみを回収する等の処理を行ない、得られた粒子をTEM(透過型電子顕微鏡)による観察により求めることができる。このとき、例えば、基準サンプルとしてインク受容層用塗布液のみを塗布したサンプルについて同様の処理を行ない、その測定値(平均値)を使用したアルミナ水和物粒子の既知の粒子径(nm)と対比し、対比により得た値の差分から、作製した記録媒体における測定値(平均値)を比例計算して換算することにより、作製した記録媒体における平均一次粒子径を求めることができる。なお、平均一次粒子径を求めるためには、測定粒子数として100〜3000個程度は必要である。
The average primary particle diameter of the alumina hydrate may be a nominal value of a commercial product manufacturer.
When measuring the average primary particle size from the prepared recording medium, after removing the ink receiving layer, removing the resin component with hot water, and then collecting only the particles by centrifugation, etc. The obtained particles can be obtained by observation with a TEM (transmission electron microscope). At this time, for example, the same processing is performed on a sample coated with only the ink receiving layer coating solution as a reference sample, and the known particle diameter (nm) of the alumina hydrate particles using the measured value (average value) is used. The average primary particle diameter in the produced recording medium can be determined by comparing and converting the measured value (average value) in the produced recording medium from the difference between the values obtained by the comparison. In addition, in order to obtain | require an average primary particle diameter, about 100-3000 particles are required as a measurement particle number.
擬ベーマイト状アルミナ水和物のインク受容層中における含有量としては、10〜25質量%が好ましく、13〜20質量%がより好ましい。擬ベーマイト状アルミナ水和物の含有量が前記範囲内であると、調液後の塗布液の粘度安定性がよく好ましい。 The content of the pseudo boehmite-like alumina hydrate in the ink receiving layer is preferably 10 to 25% by mass, and more preferably 13 to 20% by mass. When the content of the pseudo boehmite-like alumina hydrate is within the above range, the viscosity stability of the coating liquid after preparation is good and preferable.
−ポリビニルアルコール−
本発明におけるインク受容層は、水溶性バインダーとして、ケン化度90%未満、平均重合度3000以上のポリビニルアルコール(PVA)の少なくとも一種を含有する。このPVAは、その1種もしくは2種以上を水系溶媒に溶解した水溶液として用いることができる。水系溶媒は、純粋やイオン交換水等の水のほか、水と該水に可溶性の有機溶媒との混合溶媒を用いることができ、詳細については後述する。
-Polyvinyl alcohol-
The ink receiving layer in the invention contains at least one polyvinyl alcohol (PVA) having a saponification degree of less than 90% and an average polymerization degree of 3000 or more as a water-soluble binder. This PVA can be used as an aqueous solution in which one or more of them are dissolved in an aqueous solvent. As the aqueous solvent, water such as pure or ion-exchanged water, or a mixed solvent of water and an organic solvent soluble in the water can be used, and details will be described later.
PVAのケン化度が90%以上であると、アルミナ水和物とのゲル化が起こりやすくなり、受像層のヘイズが上昇しやすく、染料インクでの印画後の受像層ヘイズも上昇しやすく印画濃度を上げにくいので、ケン化度は90%未満でなければならない。中でも、ケン化度75以上90%未満のポリビニルアルコールが好ましい。ケン化度を75%以上にすることにより、塗膜強度が得られ、クラックを防止でき、90未満にすることにより、高い画像濃度が得られる。更にブロンジングの発生防止の観点から、ケン化度85以上90%未満のポリビニルアルコールが好ましい。
尚、ブロンジングとは、付与されたインクがインク受容層中に染み込まず、表面に固まることにより画像がブロンズ色(特にシアン画像部が赤茶けた色)に見える現象をいう。
When the degree of saponification of PVA is 90% or more, gelation with alumina hydrate tends to occur, the haze of the image receiving layer tends to increase, and the image receiving layer haze after printing with dye ink tends to increase. Since it is difficult to increase the concentration, the saponification degree must be less than 90%. Among these, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 75 or more and less than 90% is preferable. By setting the degree of saponification to 75% or more, the coating film strength can be obtained and cracks can be prevented, and by making it less than 90, a high image density can be obtained. Furthermore, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 85 or more and less than 90% is preferable from the viewpoint of preventing the occurrence of bronzing.
Incidentally, bronzing refers to a phenomenon in which the applied ink does not soak into the ink receiving layer and solidifies on the surface so that the image appears bronze (especially, the cyan image portion has a reddish brown color).
PVAの平均重合度が3000未満であると、前記アルミナ水和物との混合性、塗液粘度の調整、及び成膜性等が悪化するほか、画像濃度が低下し、また、塗膜強度が足りずクラックが発生する。また、水溶性染料インクを印画後のヘイズも上がりやすく印画濃度が下がるので平均重合度3000以上のPVAを含有しなければならない。中でも、3000〜5000の範囲のポリビニルアルコールが好ましい。平均重合度を5000以下にすることにより、塗布液の粘度安定性を付与することができる。平均重合度とモノマーの式量との積から分子量を求められる。 When the average degree of polymerization of PVA is less than 3000, the mixing with the alumina hydrate, the adjustment of the coating liquid viscosity, and the film forming property are deteriorated, the image density is lowered, and the coating strength is reduced. Not enough cracks occur. Further, the haze after printing of the water-soluble dye ink is likely to increase, and the printing density is lowered, so PVA having an average polymerization degree of 3000 or more must be contained. Among these, polyvinyl alcohol in the range of 3000 to 5000 is preferable. By setting the average polymerization degree to 5000 or less, the viscosity stability of the coating solution can be imparted. The molecular weight can be determined from the product of the average degree of polymerization and the formula weight of the monomer.
ケン化度は、PVA中の残存酢酸基を既知量の水酸化ナトリウムにより反応させ、その水酸化ナトリウムの消費量からPVAにおけるケン化割合を求めることにより得られる。 The degree of saponification can be obtained by reacting residual acetic acid groups in PVA with a known amount of sodium hydroxide and determining the saponification ratio in PVA from the amount of sodium hydroxide consumed.
ポリビニルアルコール(PVA)としては、変性されたPVA、例えば、カチオン変性ポリビニルアルコール、アニオ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、ポリビニルアセタール等のポリビニルアルコール誘導体、等も含まれる。 Examples of polyvinyl alcohol (PVA) include modified PVA such as cation-modified polyvinyl alcohol, anion-modified polyvinyl alcohol, silanol-modified polyvinyl alcohol, and polyvinyl acetal derivatives such as polyvinyl acetal.
また、本発明においては、前記擬ベーマイト状アルミナ水和物(al)とポリビニルアルコール(PVA)との質量比率(al/PVA)を7.5〜13の範囲とすることが好ましい。質量比率al/PVAを前記範囲とすることにより、ヘイズを抑え、高い画像濃度及び光沢感が得られる。
質量比率al/PVAは、ヘイズを抑え、高い画像濃度及び光沢感を得つつ、アルミナ水和物との混合性、塗液粘度の調整、及び成膜性を維持する点で、8〜11の範囲がより好ましい。
Moreover, in this invention, it is preferable to make the mass ratio (al / PVA) of the said pseudo boehmite-like alumina hydrate (al) and polyvinyl alcohol (PVA) into the range of 7.5-13. By setting the mass ratio al / PVA within the above range, haze can be suppressed and high image density and gloss can be obtained.
The mass ratio al / PVA is 8 to 11 in that it suppresses haze and maintains high image density and gloss, while maintaining mixing with alumina hydrate, adjustment of coating liquid viscosity, and film formability. A range is more preferred.
ポリビニルアルコール(PVA)と共に、PVA以外の他の水溶性バインダーの1種もしくは2種以上を組みあわせて用いてもよい。
水溶性バインダーとしては、例えば、澱粉及びその変性物、ゼラチン及びそれらの変性物、カゼイン、プルラン、アラビアゴム、カラヤゴム、アルブミン等の天然高分子樹脂又はこれらの誘導体、カチオン変性、SBRラテックス、NBRラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のラテックス類、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等のビニルポリマー、ポリエチレンイミン、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、無水マレイン酸又はその共重合体等を挙げることができる。
Along with polyvinyl alcohol (PVA), one or more water-soluble binders other than PVA may be used in combination.
Examples of the water-soluble binder include starch and modified products thereof, gelatin and modified products thereof, casein, pullulan, gum arabic, karaya gum, albumin and other natural polymer resins or derivatives thereof, cation modification, SBR latex, NBR latex. , Latexes such as methyl methacrylate-butadiene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl polymers such as polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, polyethyleneimine, polypropylene glycol, polyethylene glycol, maleic anhydride or copolymers thereof. Can be mentioned.
ポリビニルアルコール(PVA)の塗布液中における含有量としては、擬ベーマイト状アルミナ水和物に対して、7〜14質量%の範囲内が好ましく、8〜12質量%の範囲内がより好ましい。PVAの量が前記範囲内であると、塗布による成膜が容易であり、塗布膜のクラックや粉落ちを回避できると共に、インクの吸収性が良好になる。 As content in the coating liquid of polyvinyl alcohol (PVA), the inside of the range of 7-14 mass% is preferable with respect to pseudo-boehmite-like alumina hydrate, and the inside of the range of 8-12 mass% is more preferable. When the amount of PVA is within the above range, film formation by coating is easy, cracks and powder falling of the coating film can be avoided, and ink absorbability is improved.
−架橋剤−
本発明におけるインク受容層は、ポリビニルアルコール及び必要に応じて含まれる他の水溶性バインダーを架橋する架橋剤の少なくとも一種を含有する。架橋剤を含有することにより、PVA並びに必要に応じて含まれる水溶性バインダーを架橋して硬膜することができる。これより、擬ベーマイト状アルミナ水和物を用いて構成されるインク受容層の膜強度、成膜性及び耐水性を向上できる。
-Crosslinking agent-
The ink receiving layer in the present invention contains at least one crosslinking agent that crosslinks polyvinyl alcohol and other water-soluble binders contained as necessary. By containing a crosslinking agent, PVA and the water-soluble binder contained as needed can be crosslinked and hardened. Accordingly, the film strength, film formability, and water resistance of the ink receiving layer formed using pseudo boehmite-like alumina hydrate can be improved.
架橋剤は、その1種もしくは2種以上を水系溶媒に溶解した水溶液として用いることができる。水系溶媒は、純粋やイオン交換水等の水のほか、水と該水に可溶性の有機溶媒との混合溶媒を用いることができ、詳細については後述する。 The crosslinking agent can be used as an aqueous solution in which one or more of them are dissolved in an aqueous solvent. As the aqueous solvent, water such as pure or ion-exchanged water, or a mixed solvent of water and an organic solvent soluble in the water can be used, and details will be described later.
架橋剤としては、インク受容層に含まれるPVA及び必要に応じて含有される水溶性バインダーとの関係で好適なものを適宜選択すればよい。中でも、PVAを含有する本発明におけるインク受容層においては、架橋反応が迅速である点で、ホウ酸及び/又はその塩が好ましい。ホウ酸には、例えば、オルトホウ酸、メタホウ酸、次ホウ酸等を使用でき、ホウ酸塩にはこれらの可溶性塩が好ましく、具体的には、Na2B4O7・10H2O、NaBO2・4H20、K2B4O7・5H2O、NH4HB4O7・3H2O、NH4BO2等が挙げられる。但し、本発明はこれらに限定されるものではない。 What is necessary is just to select suitably a crosslinking agent suitably with respect to PVA contained in an ink receiving layer, and the water-soluble binder contained as needed. Among these, boric acid and / or a salt thereof is preferable in the ink receiving layer according to the invention containing PVA in that the crosslinking reaction is rapid. For example, orthoboric acid, metaboric acid, hypoboric acid and the like can be used as boric acid, and these soluble salts are preferable as boric acid salts. Specifically, Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O, NaBO 2 · 4H 2 0, K 2 B 4 O 7 · 5H 2 O, NH 4 HB 4 O 7 · 3H 2 O, NH 4 BO 2 , and the like. However, the present invention is not limited to these.
水溶性バインダーとしてゼラチンをPVAと共に併用する場合などには、ホウ酸及びその塩以外の下記化合物も架橋剤として用いることができる。
例えば、ホルムアルデヒド、グリオキザール、グルタールアルデヒド等のアルデヒド系化合物;ジアセチル、シクロペンタンジオン等のケトン系化合物;ビス(2−クロロエチル尿素)−2−ヒドロキシ−4,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジクロロ−6−S−トリアジン・ナトリウム塩等の活性ハロゲン化合物;ジビニルスルホン酸、1,3−ビニルスルホニル−2−プロパノール、N,N’−エチレンビス(ビニルスルホニルアセタミド)、1,3,5−トリアクリロイル−ヘキサヒドロ−S−トリアジン等の活性ビニル化合物;ジメチロ−ル尿素、メチロールジメチルヒダントイン等のN−メチロール化合物;メラミン樹脂(例えば、メチロールメラミン、アルキル化メチロールメラミン);エポキシ樹脂;1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート系化合物;米国特許第3017280号明細書、同第2983611号に記載のアジリジン系化合物;米国特許第3100704号明細書に記載のカルボキシイミド系化合物;グリセロールトリグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物;1,6−ヘキサメチレン−N,N’−ビスエチレン尿素等のエチレンイミノ系化合物;ムコクロル酸、ムコフェノキシクロル酸等のハロゲン化カルボキシアルデヒド系化合物;2,3−ジヒドロキシジオキサン等のジオキサン系化合物;乳酸チタン、硫酸アルミ、クロム明ばん、カリ明ばん、酢酸ジルコニル、酢酸クロム等の金属含有化合物、テトラエチレンペンタミン等のポリアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド等のヒドラジド化合物、オキサゾリン基を2個以上含有する低分子又はポリマー等である。架橋剤は、1種単独でも、2種以上を組合わせて用いてもよい。
When gelatin is used in combination with PVA as a water-soluble binder, the following compounds other than boric acid and its salts can also be used as a crosslinking agent.
For example, aldehyde compounds such as formaldehyde, glyoxal and glutaraldehyde; ketone compounds such as diacetyl and cyclopentanedione; bis (2-chloroethylurea) -2-hydroxy-4,6-dichloro-1,3,5- Active halogen compounds such as triazine and 2,4-dichloro-6-S-triazine sodium salt; divinylsulfonic acid, 1,3-vinylsulfonyl-2-propanol, N, N′-ethylenebis (vinylsulfonylacetamide) ), Active vinyl compounds such as 1,3,5-triacryloyl-hexahydro-S-triazine; N-methylol compounds such as dimethylolurea and methyloldimethylhydantoin; melamine resins (for example, methylolmelamine, alkylated methylolmelamine) Epoxy resin; 1,6- Isocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate; Aziridine compounds described in US Pat. Nos. 3,017,280 and 2,983611; Carboximide compounds described in US Pat. No. 3,100,704; Epoxys such as glycerol triglycidyl ether Compounds; ethyleneimino compounds such as 1,6-hexamethylene-N, N′-bisethyleneurea; halogenated carboxaldehyde compounds such as mucochloric acid and mucophenoxycyclolic acid; dioxane such as 2,3-dihydroxydioxane Compounds: titanium lactate, aluminum sulfate, chromium alum, potash alum, metal-containing compounds such as zirconyl acetate and chromium acetate, polyamine compounds such as tetraethylenepentamine, hydrazide compounds such as adipic acid dihydrazide, oxazo A low molecule or polymer containing two or more phosphorus groups. A crosslinking agent may be used alone or in combination of two or more.
架橋剤(好ましくはホウ酸及び/又はその塩)は、一種単独で用いるほか、二種以上を併用してもよい。
架橋剤のインク受容層中における総含有量としては、PVA及び他の水溶性バインダーの総量100質量部に対して、5〜40質量部が好ましく、15〜35質量部がより好ましい。架橋剤の含有量が前記範囲であると、ひび割れ等の防止に有効である。
また、ホウ酸及び/又はその塩を用いる場合、ホウ酸及び/又はその塩の総量は、H3BO3換算でPVAに対して5〜40質量%が好ましく、より好ましくは15〜35量%である。総量を前記範囲内にすることにより、調製する塗布液の粘度上昇を抑えつつ、成膜性及び耐水性を向上できる。
A crosslinking agent (preferably boric acid and / or a salt thereof) may be used alone or in combination of two or more.
The total content of the crosslinking agent in the ink receiving layer is preferably 5 to 40 parts by mass, and more preferably 15 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of PVA and other water-soluble binders. When the content of the crosslinking agent is within the above range, it is effective for preventing cracks and the like.
In the case of using boric acid and / or its salt, the total amount of boric acid and / or salts thereof is preferably 5 to 40 mass% with respect to PVA in H 3 BO 3 in terms, more preferably 15 to 35 weight% It is. By making the total amount within the above range, it is possible to improve film formability and water resistance while suppressing an increase in the viscosity of the coating solution to be prepared.
−カチオンポリマー−
本発明におけるインク受容層は、4級アンモニウムを骨格に含むカチオンポリマーの少なくとも一種を含有する。本発明におけるインク受容層のようにアルミナ水和物を含有する場合は、必ずしもカチオン性化合物を併用しなくとも良好なひび割れ耐性及び耐水性が得られるが、本発明においてはこのカチオンポリマーを含有することによって、更に記録画像の湿熱にじみの発生を効果的に抑制することができる。
-Cationic polymer-
The ink receiving layer in the invention contains at least one cationic polymer containing quaternary ammonium in the skeleton. When an alumina hydrate is contained as in the ink-receiving layer in the present invention, good crack resistance and water resistance can be obtained without necessarily using a cationic compound, but the present invention contains this cationic polymer. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of wet heat bleeding of the recorded image.
この場合、カチオンポリマーを含有するインク受容層の上に、コロイダルシリカとカチオンポリマーを含有する層(例えば最上層)を設けることによって、耐傷性、耐水性、インク吸収性を更に向上でき、加えて2つの層の界面における凝集が防止され、結果として塗布ムラや光沢ムラを解消することもできる。 In this case, by providing a layer (for example, the uppermost layer) containing colloidal silica and a cationic polymer on the ink receiving layer containing the cationic polymer, scratch resistance, water resistance, and ink absorbability can be further improved. Aggregation at the interface between the two layers is prevented, and as a result, uneven coating and uneven gloss can be eliminated.
カチオンポリマーとしては、例えば、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドの誘導体、ポリウレタン骨格を含む4級アンモニウム塩型のカチオンポリマー、アクリルエステル、アクリルエステル誘導体の骨格を含む四級アンモニウム塩型のカチオンポリマー等など、高分子骨格に4級アンモニウムを含む化合物の中から選択することができる。好ましくは、湿熱にじみの発生防止の効果が高い点で、極性が低いポリウレタン骨格を有するカチオンポリマー(以下、カチオン性ポリウレタンという。)である。ここでいう「極性」とは、例えば、いわゆる、I/O値をさしており、化合物あるいは置換基の親水性/新油性の尺度を示すパラメーターであり、(有機概念図;甲田善生著・三共出版 1984年)にその詳細な解説がある。Iは無機性をOは有機性を表し、I/Oが大きいほど無機性が大きい(極性高く親水性が大きい)ことを示すものである。本発明で使用されるカチオンポリマーのI/O値は、湿熱にじみの発生抑制を考慮すると、2.4未満が好ましく、2.1未満が更に好ましく、湿熱にじみを非常に大きく改良する点では、1.8未満が非常に好ましい。 Examples of the cationic polymer include polydiallyldimethylammonium chloride, diallyldimethylammonium chloride derivatives, quaternary ammonium salt type cationic polymers containing a polyurethane skeleton, acrylic esters, and quaternary ammonium salt type cations containing an acrylic ester derivative skeleton. It can be selected from compounds containing quaternary ammonium in the polymer skeleton such as polymers. Preferably, it is a cationic polymer having a polyurethane skeleton with a low polarity (hereinafter referred to as a cationic polyurethane) from the viewpoint that the effect of preventing the occurrence of wet heat bleeding is high. “Polarity” as used herein refers to, for example, a so-called I / O value, and is a parameter indicating a measure of hydrophilicity / new oiliness of a compound or a substituent. (Organic conceptual diagram; Yoshio Koda, Sankyo Publishing) (1984) has a detailed explanation. I is inorganic, O is organic, and the larger I / O is, the higher the inorganicity (the higher the polarity and the higher the hydrophilicity). The I / O value of the cationic polymer used in the present invention is preferably less than 2.4, more preferably less than 2.1, considering the suppression of the occurrence of wet heat bleed, and in terms of greatly improving the wet heat bleed, Less than 1.8 is highly preferred.
カチオン性ポリウレタンをインク受容層に含有することにより、画像の湿熱滲みの向上、耐水性及びカール防止の点でも有効である。 By containing the cationic polyurethane in the ink receiving layer, it is effective in improving wet heat blur of the image, water resistance and curling prevention.
前記カチオン性ポリウレタンは、特に限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、下記の調製(1)、(2)等により得られたカチオン性ポリウレタンが挙げられ、特に、カチオン性ポリウレタンが水に分散された組成物、すなわち水分散物が好ましい。 The cationic polyurethane is not particularly limited, and known ones can be used. Examples thereof include cationic polyurethanes obtained by the following preparations (1), (2) and the like. In particular, a composition in which cationic polyurethane is dispersed in water, that is, an aqueous dispersion is preferable.
前記カチオン性ポリウレタンの調製は、
(1)ポリイソシアネート(A)とウレタン反応を行なうポリオールとしてポリエステルポリオール(B1)を用いるとともに、三級アミノ基を有する鎖伸長剤(C)を用いてウレタンプレポリマーを調製し、この三級アミノ基の一部を酸で中和又は四級化剤で四級化してアミン価を1〜40(KOHmg/g)の範囲とすることにより、カチオン性ポリウレタンを組成物の形態で得ることができる。また、
(2)ポリカーボネートポリオール(B2)と前記三級アミノ基を有する鎖伸長剤(C)とエチレンオキサイド鎖を50質量%以上含有するポリアルキレンオキサイド(D)とを、前記ポリイソシアネート(A)を用いてウレタンプレポリマーを調製し、前記鎖伸長剤(C)によって導入される三級アミノ基を酸で中和又は四級化剤で四級化することにより、カチオン性ポリウレタンを得ることができる。該カチオン性ポリウレタンを水に分散した形態とすることで、水分散物が得られる。
Preparation of the cationic polyurethane
(1) Polyester polyol (B1) is used as a polyol for urethane reaction with polyisocyanate (A), and a urethane prepolymer is prepared using a chain extender (C) having a tertiary amino group. Cationic polyurethane can be obtained in the form of a composition by neutralizing a part of the group with an acid or quaternizing with a quaternizing agent so that the amine value is in the range of 1 to 40 (KOHmg / g). . Also,
(2) Polycarbonate polyol (B2), chain extender (C) having a tertiary amino group, and polyalkylene oxide (D) containing 50% by mass or more of an ethylene oxide chain, using the polyisocyanate (A) A cationic polyurethane can be obtained by preparing a urethane prepolymer and neutralizing the tertiary amino group introduced by the chain extender (C) with an acid or quaternizing with a quaternizing agent. By making the cationic polyurethane into a form dispersed in water, an aqueous dispersion can be obtained.
以下、前記調製(1)について説明する。
前記ポリイソシアネート(A)としては、従来から慣用されている脂肪族、脂環族、芳香族、芳香脂肪族等のポリイソシアネートを使用することができる。
これらのポリイソシアネートは、単独でも2種以上混合しても用いることができる。
Hereinafter, the preparation (1) will be described.
As the polyisocyanate (A), conventionally used polyisocyanates such as aliphatic, alicyclic, aromatic and araliphatic can be used.
These polyisocyanates can be used alone or in combination of two or more.
脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、1,4−ブタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2−メチルぺンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチルぺンタン−1,5−ジイソシアネート等を挙げることができる。 Specific examples of the aliphatic polyisocyanate include tetramethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 1,4-butane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate. Lysine diisocyanate, 2-methylpentane-1,5-diisocyanate, 3-methylpentane-1,5-diisocyanate and the like.
脂環族ポリイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等を挙げることができる。 Specific examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanate methyl). A cyclohexane etc. can be mentioned.
芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、トリレンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’−ジベンジルジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート等を挙げることができる。 Specific examples of the aromatic polyisocyanate include tolylene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4, Examples include 4′-dibenzyl diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, and the like.
芳香脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、α,α,α,α−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等を挙げることができる。 Specific examples of the araliphatic polyisocyanate include dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, α, α, α, α-tetramethylxylylene diisocyanate and the like.
前記ポリエステルポリオール(B1)は、種々のポリカルボン酸とポリオールとによって構成されるものを使用できるが、脂肪族二塩基酸及び芳香族二塩基酸からなるジカルボン酸と脂肪族グリコールとによって構成されるものが、密着性が高くなるという点でより好ましい。前記脂肪族二塩基酸として、例えば、マロン酸、琥珀酸、酒石酸、蓚酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、アルキルコハク酸、リノレイン酸、マレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸等、あるいはこれらの酸無水物、アルキルエステル、酸ハライド等の反応性誘導体などを挙げることができる。これらの脂肪族ジカルボン酸は、単独又は2種以上併用して用いることができる。また、前記芳香族二塩基酸として、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸等、あるいはこれらの酸無水物、アルキルエステル、酸ハライド等の反応性誘導体などを挙げることができる。これらの芳香族ジカルボン酸は、単独または2種以上併用して用いることができる。 Although the said polyester polyol (B1) can use what is comprised by various polycarboxylic acid and polyol, it is comprised by the dicarboxylic acid and aliphatic glycol which consist of an aliphatic dibasic acid and an aromatic dibasic acid. A thing is more preferable at the point that adhesiveness becomes high. Examples of the aliphatic dibasic acid include malonic acid, succinic acid, tartaric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, alkyl succinic acid, linolenic acid, maleic acid, fumaric acid , Mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, etc., or reactive derivatives thereof such as acid anhydrides, alkyl esters, acid halides, and the like. These aliphatic dicarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more. Examples of the aromatic dibasic acid include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid, tetrahydro Examples thereof include phthalic acid and the like, or reactive derivatives thereof such as acid anhydrides, alkyl esters, and acid halides. These aromatic dicarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.
前記脂肪族グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、プロピレングリコール等が例示でき、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the aliphatic glycol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 1,6- Hexanediol, propylene glycol and the like can be exemplified, and these may be used alone or in combination of two or more.
分子中に三級アミノ基を有する前記鎖伸長剤(C)は、三級アミノ基をウレタンプレポリマーに導入するために使用される。このような鎖伸長剤(C)としては、例えば、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン等のN−アルキルジアルカノールアミン、N−メチルジアミノエチルアミン、N−エチルジアミノエチルアミン等のN−アルキルジアミノアルキルアミン、トリエタノールアミン等を挙げることができる。これらの三級アミノ基を有する鎖伸長剤(C)は、一種単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 The chain extender (C) having a tertiary amino group in the molecule is used for introducing the tertiary amino group into the urethane prepolymer. Examples of such chain extender (C) include N-alkyldialkanolamines such as N-methyldiethanolamine and N-ethyldiethanolamine, N-alkyldiaminoalkyls such as N-methyldiaminoethylamine and N-ethyldiaminoethylamine. Examples thereof include amines and triethanolamine. These chain extenders (C) having a tertiary amino group can be used singly or in combination of two or more.
調製(1)における鎖伸長剤(C)の添加量は、ポリイソシアネート(A)とポリエステルポリオール(B1)と鎖伸長剤(C)との合計量に対して5〜20質量%であることがより好ましい。この鎖伸長剤(C)の添加量が5質量%以上であると、導入される三級アミノ基が充分であり、密着性及びインクの耐水性が得られる。また、鎖伸長剤(C)の添加量が20質量%以下であると、添加量に見合った密着性及びインクの耐水性の向上効果が得られ、また、調製のしやすさの点でも有効である。 The addition amount of the chain extender (C) in the preparation (1) is 5 to 20% by mass with respect to the total amount of the polyisocyanate (A), the polyester polyol (B1) and the chain extender (C). More preferred. When the added amount of the chain extender (C) is 5% by mass or more, the introduced tertiary amino group is sufficient, and adhesion and water resistance of the ink can be obtained. Further, when the addition amount of the chain extender (C) is 20% by mass or less, the adhesion and ink water resistance improvement effect corresponding to the addition amount can be obtained, and also effective in terms of ease of preparation. It is.
ポリイソシアネート(A)と、ポリエステルポリオール(B1)と、分子中に三級アミノ基を有する鎖伸長剤(C)との反応によって生成するウレタンプレポリマーの末端の遊離NCOの含有量は、1〜5質量%の範囲であることがより好ましい。この末端遊離NCOの含有量は、1質量%以上であるとウレタンプレポリマーの調製が容易であり、5質量%以下であると得られる水系ポリウレタン樹脂の凝集力を低く抑えることができ、密着性の点で好ましい。 The content of free NCO at the end of the urethane prepolymer produced by the reaction of the polyisocyanate (A), the polyester polyol (B1), and the chain extender (C) having a tertiary amino group in the molecule is 1 to A range of 5% by mass is more preferable. When the content of the terminal free NCO is 1% by mass or more, it is easy to prepare a urethane prepolymer, and when it is 5% by mass or less, the cohesive force of the obtained water-based polyurethane resin can be kept low. This is preferable.
鎖伸長剤(C)によって導入される三級アミノ基及びその一部を酸で中和又は四級化剤で四級化したカチオン性ウレタンプレポリマーが調製される。三級アミノ基及びその一部を酸で中和する場合には、酸として、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、リンゴ酸、マロン酸、アジピン酸等の有機酸、及び塩酸、燐酸、硝酸等の無機酸を挙げることができる。これらの酸は単独又は2種以上併用して用いることができる。 A cationic urethane prepolymer in which the tertiary amino group introduced by the chain extender (C) and a part thereof are neutralized with an acid or quaternized with a quaternizing agent is prepared. When the tertiary amino group and a part thereof are neutralized with an acid, the acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, malic acid, malonic acid, adipic acid and other organic acids, and hydrochloric acid, phosphoric acid, Mention may be made of inorganic acids such as nitric acid. These acids can be used alone or in combination of two or more.
また、三級アミノ基及びその一部を四級化剤で四級化する場合には、四級化剤として、ベンジルクロライド、メチルクロライド等のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等の硫酸エステル等を挙げることができる。これらの四級化剤は単独又は2種以上併用して用いることができる。 In addition, when quaternizing a tertiary amino group and a part thereof with a quaternizing agent, quaternizing agents include alkyl halides such as benzyl chloride and methyl chloride, sulfate esters such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate. Etc. These quaternizing agents can be used alone or in combination of two or more.
上記のように、三級アミノ基及びその一部の中和又は四級化は完全には行なわれず、一部の三級アミノ基のみが中和又は四級化される。中和又は四級化されずに残される三級アミノ基の量は、カチオン性ポリウレタンのアミン価が1〜40(KOHmg/g)となる量であり、このアミン価は、酸による中和又は四級化により調整することができる。 As described above, the tertiary amino group and a part thereof are not completely neutralized or quaternized, and only a part of the tertiary amino group is neutralized or quaternized. The amount of the tertiary amino group remaining without being neutralized or quaternized is an amount such that the amine value of the cationic polyurethane is 1 to 40 (KOHmg / g). It can be adjusted by quaternization.
次に、前記調製(2)について説明する。
調製(2)に用いられるポリイソシアネート(A)は、前記調製(1)で用いられるポリイソシアネート(A)と同様であり、既述の通りである。
調製(2)に用いられるポリカーボネートポリオール(B2)としては、例えば、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール等のグリコール類と、ジフェニルカーボネート及びホスゲンとの反応によって得られる化合物等が挙げられる。これらの芳香族ジカルボン酸は、一種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
Next, the preparation (2) will be described.
The polyisocyanate (A) used in the preparation (2) is the same as the polyisocyanate (A) used in the preparation (1) and is as described above.
Examples of the polycarbonate polyol (B2) used in the preparation (2) include compounds obtained by reacting glycols such as 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and diethylene glycol with diphenyl carbonate and phosgene. Is mentioned. These aromatic dicarboxylic acids can be used singly or in combination of two or more.
ポリカーボネートポリオール(B2)の添加量は、ポリイソシアネート(A)とポリカーボネートポリオール(B2)と鎖伸長剤(C)とポリアルキレンオキサイド(D)との合計量に対して、40〜80質量%の範囲であることが好ましい。ポリカーボネートポリオール(B2)の添加量が40質量%以上であると、得られるウレタン樹脂の耐候性が良好であり、プラスチックシートへの密着性も良好である。また、80質量%以下であると、得られるカチオン性ポリウレタンの凝集力が充分であり、耐水性にも優れる。 The addition amount of the polycarbonate polyol (B2) is in the range of 40 to 80% by mass with respect to the total amount of the polyisocyanate (A), the polycarbonate polyol (B2), the chain extender (C), and the polyalkylene oxide (D). It is preferable that When the addition amount of the polycarbonate polyol (B2) is 40% by mass or more, the weather resistance of the resulting urethane resin is good and the adhesion to the plastic sheet is also good. Moreover, the cohesive force of the obtained cationic polyurethane is enough as it is 80 mass% or less, and it is excellent also in water resistance.
エチレンオキサイド鎖を50質量%以上含有するポリアルキレンオキサイド(D)がポリウレタンの構成成分として使用され、このポリアルキレンオキサイド(D)は、インクの吸収性を高めることができる。このようなポリアルキレンオキサイド(D)としては、例えば、エチレンオキサイド、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体等を挙げることができる。これらのポリアルキレンオキサイド(D)は、一種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。ポリアルキレンオキサイド(D)におけるエチレンオキサイド鎖は、上述のように50質量%以上であることが必要である。エチレンオキサイド鎖を50質量%以上とすることにより、インクを吸収する能力を高めることができる。 A polyalkylene oxide (D) containing 50% by mass or more of an ethylene oxide chain is used as a constituent component of the polyurethane, and this polyalkylene oxide (D) can enhance the absorbability of the ink. Examples of such polyalkylene oxide (D) include ethylene oxide, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, and the like. These polyalkylene oxides (D) can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. The ethylene oxide chain in the polyalkylene oxide (D) needs to be 50% by mass or more as described above. By setting the ethylene oxide chain to 50% by mass or more, the ability to absorb ink can be enhanced.
ポリアルキレンオキサイド(D)の添加量は、ポリイソシアネート(A)とポリカーボネートポリオール(B2)と鎖伸長剤(C)とポリアルキレンオキサイド(D)との合計量に対して、3〜10質量%であることが好ましい。ポリアルキレンオキサイド(D)の添加量は、3質量%以上にすることにより良好なインク吸収性が得られ、10質量%いかにすることにより耐水性を高めることができる。 The addition amount of polyalkylene oxide (D) is 3-10 mass% with respect to the total amount of polyisocyanate (A), polycarbonate polyol (B2), chain extender (C), and polyalkylene oxide (D). Preferably there is. When the addition amount of the polyalkylene oxide (D) is 3% by mass or more, good ink absorbability can be obtained, and when it is 10% by mass, the water resistance can be improved.
調製(2)において用いられる鎖伸長剤(C)は、前記調製(1)の場合と同様である。
調製(2)において用いられる鎖伸長剤(C)の添加量は、ポリイソシアネート(A)とポリカーボネートポリオール(B2)と鎖伸長剤(C)とポリアルキレンオキサイド(D)との合計量に対して、5〜15質量%であることが好ましい。この鎖伸長剤(C)の添加量は、5質量%以上にすることにより三級アミノ基を充分に導入でき、密着性が得られ、15質量%以下にすることにより添加量に見合った密着性の向上効果が得られる。
The chain extender (C) used in the preparation (2) is the same as in the preparation (1).
The addition amount of the chain extender (C) used in the preparation (2) is based on the total amount of the polyisocyanate (A), the polycarbonate polyol (B2), the chain extender (C), and the polyalkylene oxide (D). 5 to 15% by mass is preferable. The amount of the chain extender (C) added is 5% by mass or more, so that a tertiary amino group can be sufficiently introduced and adhesion can be obtained. The effect of improving the property is obtained.
前記調製(2)で用いられる鎖伸長剤(C)によって導入される三級アミノ基及びその一部を、酸で中和又は四級化剤で四級化する場合の酸及び四級化剤は、前記調製(1)の場合と同様である。 Acid and quaternizing agent when the tertiary amino group introduced by the chain extender (C) used in the preparation (2) and a part thereof are neutralized with an acid or quaternized with a quaternizing agent Is the same as in the case of the preparation (1).
前記(1)及び(2)の調製において、三級アミノ基及びその一部を中和又は四級化したカチオン性ウレタンプレポリマーは、水に分散される際に必要に応じてポリアミン化合物(D1)を使用して調製してもよい。使用可能なポリアミン化合物(D1)としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、へキシレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、ピペラジン、ジフェニルメタンジアミン、ヒドラジン、アジピン酸ジヒドラジド等のヒドラジド類等のアミノ基を2個以上有する化合物を挙げることができる。 In the preparation of the above (1) and (2), the cationic urethane prepolymer obtained by neutralizing or quaternizing the tertiary amino group and a part of the tertiary amino group is added to the polyamine compound (D1) as needed when dispersed in water. ) May be used. Examples of the polyamine compound (D1) that can be used include hydrazides such as ethylenediamine, propylenediamine, diethylenetriamine, hexylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, isophoronediamine, piperazine, diphenylmethanediamine, hydrazine, and adipic acid dihydrazide. Examples thereof include compounds having two or more amino groups.
前記(1)及び(2)の調製において、更に水酸基数が3個以上のポリオールを添加してもよい。水酸基数が3個以上のポリオールを添加すると、プラスチックシートに対する密着性を改善することができる。但し、得られるカチオン性ポリウレタンの水への分散性を損なわない範囲で使用することが必要である。このようなポリオールとして、例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトラオール、1,4−ソルビタン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等を挙げることができ、これらを単独又は2種以上併用して用いることができる。 In the preparation of the above (1) and (2), a polyol having 3 or more hydroxyl groups may be further added. When a polyol having 3 or more hydroxyl groups is added, adhesion to a plastic sheet can be improved. However, it is necessary to use the obtained cationic polyurethane as long as the water dispersibility is not impaired. Examples of such polyols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetraol, 1,4-sorbitan, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerin, trimethylol. Ethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more.
前記(1)及び(2)の調製において、三級アミノ基又はその一部を中和又は四級化して得られたカチオン性ウレタンプレポリマーは、次に水に分散され、本発明に用いられるカチオン性ポリウレタン及びその分散物として得られる。
カチオン性ポリウレタンは、分散物の形態で使用することができる。
In the preparation of (1) and (2) above, the cationic urethane prepolymer obtained by neutralizing or quaternizing the tertiary amino group or a part thereof is then dispersed in water and used in the present invention. It is obtained as a cationic polyurethane and its dispersion.
The cationic polyurethane can be used in the form of a dispersion.
また、カチオン性ポリウレタンは、無機吸水材を更に含有した形態であってもよい。無機吸水材としては、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、無定形シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトボン等が挙げられ、印字速度及び発色性の点から、無定形シリカが好ましい。 Further, the cationic polyurethane may be in a form further containing an inorganic water absorbing material. Inorganic water-absorbing materials include light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, kaolin, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfate, zinc carbonate, satin white, aluminum silicate, diatomaceous earth, calcium silicate, none Examples thereof include regular silica, aluminum hydroxide, alumina, ritbon, etc. Amorphous silica is preferable from the viewpoint of printing speed and color developability.
カチオン性ポリウレタンを用いると、軟質ポリ塩化ビニル、半硬質ポリ塩化ビニル、硬質ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、ポリエチレン等のプラスチックシートに良好に塗布できる点でも有効である。 The use of cationic polyurethane is also effective in that it can be satisfactorily applied to plastic sheets such as soft polyvinyl chloride, semi-rigid polyvinyl chloride, hard polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, and polyethylene.
カチオン性ポリウレタンは、詳細には、特開2002−307811号公報の段落番号0006〜0048、特開2002−307812号公報の段落番号0006〜0053に記載の樹脂を用いることができる。 Specifically, the resins described in paragraph numbers 0006 to 0048 of JP-A No. 2002-307811 and paragraph numbers 0006 to 0053 of JP-A No. 2002-307812 can be used as the cationic polyurethane.
カチオンポリマー(好ましくはカチオン性ポリウレタン)のインク受容層中における含有量としては、擬ベーマイト状アルミナ水和物に対して、0.1〜10質量%が好ましく、更に好ましくは0.3〜5質量%であり、特に好ましくは0.5〜3質量%である。 The content of the cationic polymer (preferably cationic polyurethane) in the ink receiving layer is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.3 to 5% by mass with respect to pseudoboehmite-like alumina hydrate. %, Particularly preferably 0.5 to 3% by mass.
−水溶性マンガン化合物−
本発明におけるインク受容層は、水溶性マンガン化合物の少なくとも一種を含有する。水溶性マンガン化合物を含有することで、記録画像の耐光性及び耐オゾン性を向上させることができる。
-Water-soluble manganese compounds-
The ink receiving layer in the invention contains at least one water-soluble manganese compound. By containing the water-soluble manganese compound, the light resistance and ozone resistance of the recorded image can be improved.
水溶性マンガン化合物としては、例えば、硫酸マンガン、硝酸マンガン、塩化マンガン、酢酸マンガン、安息香酸マンガン等が挙げられ、2価のマンガン化合物であれば特に限定されない。 Examples of the water-soluble manganese compound include manganese sulfate, manganese nitrate, manganese chloride, manganese acetate, manganese benzoate and the like, and are not particularly limited as long as they are divalent manganese compounds.
水溶性マンガン化合物のインク受容層中における含有量としては、前記擬ベーマイト状アルミナ水和物100質量部に対して、0.2〜2.0質量部が好ましく、より好ましくは0.2〜1.0質量部である。水溶性マンガン化合物の含有量が前記範囲内であると、マンガン化合物自体の光酸化や酸化性ガスによる非印字部(白色部)の茶変を回避しながら、耐光性及び耐オゾン性をより効果的に向上させることができる。 The content of the water-soluble manganese compound in the ink-receiving layer is preferably 0.2 to 2.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 1 with respect to 100 parts by mass of the pseudoboehmite-like alumina hydrate. 0.0 part by mass. When the content of the water-soluble manganese compound is within the above range, the light resistance and ozone resistance are more effective while avoiding photo-oxidation of the manganese compound itself and browning of the non-printed part (white part) due to oxidizing gas. Can be improved.
−硫酸アンモニウム−
本発明におけるインク受容層は、硫酸アンモニウムの少なくとも一種を含有する。硫酸アンモニウムを存在させることにより、前記水溶性マンガン化合物を用いて耐光性及び耐オゾン性の向上を図る場合に起きる非印字部(白色部)の故障、すなわちマンガン化合物自体の光酸化や酸化性ガスによる非印字部(白色部)の茶変を防止できる。
-Ammonium sulfate-
The ink receiving layer in the invention contains at least one ammonium sulfate. In the presence of ammonium sulfate, failure of the non-printing part (white part) that occurs when the water-soluble manganese compound is used to improve light resistance and ozone resistance, that is, due to photooxidation of the manganese compound itself or an oxidizing gas The browning of the non-printing part (white part) can be prevented.
硫酸アンモニウムとしては、特に限定されず、通常試薬等で使用される一般的なものを使用できる。 Ammonium sulfate is not particularly limited, and those commonly used in reagents and the like can be used.
硫酸アンモニウムのインク受容層中における含有量としては、前記水溶性マンガン化合物100質量部に対して、50〜500質量部が好ましく、より好ましくは150〜300質量部である。硫酸アンモニウムの含有量は、50質量部以上にすることによりマンガン化合物自体の光酸化や酸化性ガスによる非印字部(白色部)の茶変を効果的に抑制でき、500質量部以下にすることにより水溶性マンガン化合物の添加による画像の耐光性や耐オゾン性が低下しない。 The content of ammonium sulfate in the ink receiving layer is preferably 50 to 500 parts by mass, more preferably 150 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the water-soluble manganese compound. By setting the ammonium sulfate content to 50 parts by mass or more, the photo-oxidation of the manganese compound itself and the browning of the non-printing part (white part) due to the oxidizing gas can be effectively suppressed, and by setting it to 500 parts by mass or less. The light resistance and ozone resistance of the image are not lowered by the addition of the water-soluble manganese compound.
インク受容層の光沢性や画像の白モヤによるブラック(Bk)画像の濃度低下に配慮して、インク受容層の比表面積を100〜300m2/gに調整した場合は、高比表面積のためにマンガン化合物自体の光酸化による茶変がより顕著となる場合があることから、かかる場合には、硫酸アンモニウムと共にグリセリンをインク受容層中に添加することが好ましい形態の一つである。 When the specific surface area of the ink receiving layer is adjusted to 100 to 300 m 2 / g in consideration of the glossiness of the ink receiving layer and the decrease in density of the black (Bk) image due to the white haze of the image, Since the browning due to photo-oxidation of the manganese compound itself may become more prominent, in such a case, it is one of preferred modes to add glycerin together with ammonium sulfate into the ink receiving layer.
前記グリセリンとしては、特に限定されず、通常試薬等で使用される一般的なものでよい。グリセリンを添加する場合、グリセリンのインク受容層中における添加量は、前記擬ベーマイト状アルミナ水和物100質量部に対して、0.2〜3.0質量部が好ましく、より好ましくは0.3〜1.0質量部である。グリセリンの添加量は、0.2質量部以上にすることによりインク受容層の比表面積を100〜300m2/gに調整した際、マンガン化合物自体の光酸化による茶変が効果的に抑制され、3.0質量部以下にすることにより良好なインク吸収性が得られ、滲みやビーディングの発生を防止できる。 The glycerin is not particularly limited, and may be a general one that is usually used as a reagent. When glycerin is added, the amount of glycerin added in the ink receiving layer is preferably 0.2 to 3.0 parts by weight, more preferably 0.3 parts per 100 parts by weight of the pseudoboehmite-like alumina hydrate. -1.0 mass part. When the specific surface area of the ink receiving layer is adjusted to 100 to 300 m 2 / g by setting the addition amount of glycerin to 0.2 parts by mass or more, browning due to photooxidation of the manganese compound itself is effectively suppressed, When the content is 3.0 parts by mass or less, good ink absorptivity can be obtained, and bleeding and beading can be prevented.
水溶性マンガン化合物及び硫酸アンモニウム並びにグリセリンを本発明におけるインク受容層に加える方法としては、特に制限はなく、例えば、(i)擬ベーマイト状アルミナ水和物とPVAとを含む液に直接添加して塗布液とし、これを塗布してインク受容層を形成する方法や、(ii)インク受容層を形成した後、水溶性マンガン化合物及び硫酸アンモニウム並びにグリセリンを含む水溶液をインク受容層上に塗工して吸収させる方法、(iii)リウェット法でのキャスト液に水溶性マンガン化合物及び硫酸アンモニウム並びにグリセリンを含む水溶液を用い、光沢面を仕上げる方法、等が挙げられる。 The method for adding the water-soluble manganese compound, ammonium sulfate, and glycerin to the ink receiving layer in the present invention is not particularly limited. For example, (i) a direct addition to a liquid containing pseudoboehmite-like alumina hydrate and PVA is applied. And a method of forming an ink receiving layer by applying the solution and (ii) after forming the ink receiving layer, an aqueous solution containing a water-soluble manganese compound, ammonium sulfate and glycerin is applied onto the ink receiving layer and absorbed. (Iii) A method of finishing a glossy surface by using an aqueous solution containing a water-soluble manganese compound, ammonium sulfate, and glycerin as a casting solution in the rewet method.
−コロイダルシリカ−
本発明におけるインク受容層を構成する最上層には、コロイダルシリカの少なくとも一種を含有することが好ましい。コロイダルシリカを含むことにより、インク受容層表面の光沢がより向上し、更にはサラサラとした良好な手触り感が得られる。
-Colloidal silica-
The uppermost layer constituting the ink receiving layer in the invention preferably contains at least one colloidal silica. By including colloidal silica, the glossiness of the ink receiving layer surface is further improved, and a smooth hand-feel is obtained.
最上層は、コロイダルシリカを主に含有する層に構成することができる。コロイダルシリカを主に含有するとは、該層の全固形分(質量)に対してコロイダルシリカの含有量が70質量%以上であることをいう。好ましくは、主に含有されるコロイダルシリカの量は80質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上である。 The uppermost layer can be configured as a layer mainly containing colloidal silica. Containing mainly colloidal silica means that the content of colloidal silica is 70% by mass or more based on the total solid content (mass) of the layer. Preferably, the amount of colloidal silica mainly contained is 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more.
特に、コロイダルシリカの固形分塗布量を0.3g/m2以下の薄膜が得られる量にすることによって、高いインク吸収性を維持しながら高い光沢性と良好な手触り感が得られ、顔料インクで記録したときの高濃度部のクスミ(光沢低下)を改善できる。コロイダルシリカの固形分塗布量の下限は0.05g/m2である。コロイダルシリカの固形分塗布量が0.05g/m2以上であると、高い光沢と良好な手触り感を確保できる。コロイダルシリカの固形分塗布量は、より好ましくは0.1〜0.25g/m2である。 In particular, by adjusting the solid coating amount of colloidal silica to such an amount that a thin film of 0.3 g / m 2 or less can be obtained, high glossiness and good touch feeling can be obtained while maintaining high ink absorption, and pigment ink This can improve the darkness (loss of gloss) in high density areas when recorded with. The lower limit of the solid content coating amount of colloidal silica is 0.05 g / m 2 . When the solid content coating amount of colloidal silica is 0.05 g / m 2 or more, it is possible to ensure high gloss and good touch feeling. The solid content coating amount of colloidal silica is more preferably 0.1 to 0.25 g / m 2 .
コロイダルシリカは、ケイ酸ナトリウムの酸などによる複分解やイオン交換樹脂層を通して得られるシリカゾルを加熱熟成して得られる二酸化ケイ素を、コロイド状に水中に分散させたものである。コロイダルシリカは、白紙部の光沢及びインク吸収性の観点から、平均一次粒径が20〜80nmのものが好ましく、更に20〜60nmのものが好ましい。 Colloidal silica is a colloidal dispersion of silicon dioxide obtained by heating and aging a silica sol obtained through metathesis with an acid of sodium silicate or the like through an ion exchange resin layer. The colloidal silica preferably has an average primary particle size of 20 to 80 nm, more preferably 20 to 60 nm, from the viewpoint of glossiness of the white paper portion and ink absorbability.
コロイダルシリカの市販品としては、扶桑化学(株)製のPL−10A、PL−3L、PL−1等、日産化学工業(株)製のスノーテックスST−20、ST−30、ST−40、ST−C、ST−N、ST−20L、ST−O、ST−OL、ST−S、ST−XS、ST−XL、ST−YL、ST−ZL、ST−OZL、ST−UP、ST−OUP、ST−PS−MO等を使用できる。 As commercial products of colloidal silica, PL-10A, PL-3L, PL-1 manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., Snowtex ST-20, ST-30, ST-40 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., ST-C, ST-N, ST-20L, ST-O, ST-OL, ST-S, ST-XS, ST-XL, ST-YL, ST-ZL, ST-OZL, ST-UP, ST- OUP, ST-PS-MO, etc. can be used.
最上層には、他に親水性バインダー、界面活性剤、pH調節剤等を含有することができる。親水性バインダーについては、インク吸収性の観点から、その含有量がコロイダルシリカに対して5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは添加しないことである。 In addition, the uppermost layer can contain a hydrophilic binder, a surfactant, a pH adjuster and the like. About a hydrophilic binder, it is preferable that the content is 5 mass% or less with respect to colloidal silica from an ink absorptive viewpoint, More preferably, it is not adding.
−上記以外の他の成分−
以下、上記以外にインク受容層に含有することができる成分について詳述する。
(無機微粒子)
本発明におけるインク受容層は、本発明の効果を損なわない範囲で、擬ベーマイト状アルミナ水和物以外の無機微粒子を含んでもよい。
また、本発明においては、擬ベーマイト状アルミナ水和物を含有する本発明におけるインク受容層以外に、擬ベーマイト状アルミナ水和物を含むと共にあるいは含まずに、他の無機微粒子を含有するインク受容層が設けられてもよい。
-Other ingredients than the above-
Hereinafter, in addition to the above, components that can be contained in the ink receiving layer will be described in detail.
(Inorganic fine particles)
The ink receiving layer in the present invention may contain inorganic fine particles other than pseudoboehmite-like alumina hydrate as long as the effects of the present invention are not impaired.
Further, in the present invention, in addition to the ink receiving layer in the present invention containing pseudo boehmite-like alumina hydrate, ink receiving containing other inorganic fine particles with or without pseudo boehmite-like alumina hydrate. A layer may be provided.
無機微粒子の種類は特に限定されないが、多孔質層を形成することができ、光沢、インク吸収性の点で、気相法シリカ、アルミナ、又はアルミナ水和物が好ましい。無機微粒子は、単独で用いても組み合わせて用いてもよい。 The kind of the inorganic fine particles is not particularly limited, but a porous layer can be formed, and vapor phase silica, alumina, or alumina hydrate is preferable in terms of gloss and ink absorbability. The inorganic fine particles may be used alone or in combination.
前記気相法シリカは、湿式法に対して乾式法とも呼ばれ、一般的には火炎加水分解法によって作られる。具体的には、四塩化ケイ素を水素及び酸素と共に燃焼して作る方法が一般的に知られているが、四塩化ケイ素の代わりにメチルトリクロロシランやトリクロロシラン等のシラン類も、単独または四塩化ケイ素と混合した状態で使用することができる。
気相法シリカは、日本アエロジル(株)製のアエロジルシリーズ、トクヤマ(株)製のQSタイプ等が市販されており、容易に入手が可能である。気相法シリカの平均一次粒子径は、5〜50nmが好ましく、より高い光沢を得るためには5〜20nmでかつBET法による比表面積が90〜400m2/gのものが好ましい。BET法とは、気相吸着法による粉体の表面積測定法の一つであり、吸着等温線から1gの試料の持つ総表面積、すなわち比表面積を求める方法である。吸着気体としては通常、窒素ガスが多く用いられ、吸着量を被吸着気体の圧又は容積の変化から測定する方法が最も多く用いられる。多分子吸着の等温線を表すもので最も著名なものとして、Brunauer Emmett Tellerの式(BET式)があり、表面積決定に広く用いられている。BET式に基づいて吸着量を求め、吸着分子1個が表面で占める面積を掛けて表面積が得られる。
The gas phase method silica is also called a dry method as opposed to a wet method, and is generally made by a flame hydrolysis method. Specifically, a method of making silicon tetrachloride by burning with hydrogen and oxygen is generally known, but silanes such as methyltrichlorosilane and trichlorosilane can be used alone or tetrachlorosilane instead of silicon tetrachloride. It can be used in a mixed state with silicon.
Gas phase method silica is commercially available in the Aerosil series manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., the QS type manufactured by Tokuyama Co., Ltd., etc., and can be easily obtained. The average primary particle diameter of the vapor phase method silica is preferably 5 to 50 nm, and in order to obtain higher gloss, it is preferably 5 to 20 nm and a specific surface area by the BET method of 90 to 400 m 2 / g. The BET method is one of the methods for measuring the surface area of a powder by a vapor phase adsorption method, and is a method for obtaining the total surface area, that is, the specific surface area of a 1 g sample from an adsorption isotherm. Generally, nitrogen gas is often used as the adsorbed gas, and the most frequently used method is to measure the amount of adsorption from the change in pressure or volume of the gas to be adsorbed. The most prominent one representing the isotherm of multimolecular adsorption is the Brunauer Emmett Teller equation (BET equation), which is widely used for determining the surface area. The adsorption amount is obtained based on the BET equation, and the surface area is obtained by multiplying the area occupied by one adsorbed molecule on the surface.
前記アルミナとしては、酸化アルミニウムのγ型結晶であるγ−アルミナが好ましく、中でも、δグループ結晶が好ましい。γ−アルミナは、一次粒子を10nm程度まで小さくすることが可能であるが、通常は数千から数万nmの二次粒子結晶を超音波や高圧ホモジナイザー、対向衝突型ジェット粉砕機等で50〜300nm程度まで粉砕したものが好ましく用いられる。 As the alumina, γ-alumina, which is a γ-type crystal of aluminum oxide, is preferable, and among them, a δ group crystal is preferable. Although γ-alumina can reduce the primary particles to about 10 nm, usually, secondary particles of several thousand to several tens of thousands of nm are converted to 50 to 50 with an ultrasonic wave, a high-pressure homogenizer, a counter collision type jet pulverizer, or the like. What grind | pulverized to about 300 nm is used preferably.
(カチオン性化合物)
本発明におけるインク受容層は、既述の4級アンモニウムを骨格に含むカチオン性ポリマー以外のカチオン性化合物を含んでもよい。例えば、無機微粒子として気相法シリカを含有する場合は、カチオン性化合物を併用することにより、インク受容層のひび割れの防止及び耐水性の向上が図られる。
(Cationic compound)
The ink receiving layer in the invention may contain a cationic compound other than the cationic polymer containing quaternary ammonium as described above in the skeleton. For example, when vapor phase silica is contained as the inorganic fine particles, the use of a cationic compound can prevent cracking of the ink receiving layer and improve water resistance.
前記カチオン性化合物としては、4級アンモニウムを骨格に含むカチオン性ポリマー以外のカチオン性ポリマー、あるいは水溶性の多価金属化合物が好ましく用いられる。これらのカチオン性化合物及び水溶性の多価金属化合物は、一種単独で、あるいは二種以上を併用することができる。 As the cationic compound, a cationic polymer other than the cationic polymer containing quaternary ammonium in the skeleton or a water-soluble polyvalent metal compound is preferably used. These cationic compounds and water-soluble polyvalent metal compounds can be used singly or in combination of two or more.
前記カチオン性ポリマーとしては、例えば、ホスホニウム基、1〜3級アミンの酸付加物を有する水溶性カチオン性ポリマーが挙げられる。例えば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、アリキルアミンエピクロルヒドリン重縮合物、特開昭59−20696号、同59−33176号、同59−33177号、同59−155088号、同60−11389号、同60−49990号、同60−83882号、同60−109894号、同62−198493号、同63−49478号、同63−115780号、同63−280681号、特開平1−40371号、同6−234268号、同7−125411号、同10−193776号の各公報に記載のカチオン性ポリマーが挙げられる。 Examples of the cationic polymer include water-soluble cationic polymers having a phosphonium group and a primary to tertiary amine acid adduct. For example, polyethylenimine, polyallylamine, allylamine epichlorohydrin polycondensate, JP-A-59-20696, 59-33176, 59-33177, 59-155888, 60-11389, 60- 49990, 60-83882, 60-109894, 62-198493, 63-49478, 63-115780, 63-280681, JP-A-1-40371, 6-234268 No. 7, 7-125411, and 10-1937776.
カチオン性ポリマーの重量平均分子量は、10万以下が好ましく、より好ましくは5万以下であり、下限は2,000程度である。
また、カチオン性ポリマーの使用量は、気相法シリカに対して、1〜10質量%の範囲が好ましい。
The weight average molecular weight of the cationic polymer is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, and the lower limit is about 2,000.
Moreover, the usage-amount of a cationic polymer has the preferable range of 1-10 mass% with respect to a gaseous-phase method silica.
前記水溶性の多価金属化合物における多価金属としては、例えば、カルシウム、バリウム、マンガン、銅、コバルト、ニッケル、アルミニウム、鉄、亜鉛、ジルコニウム、チタン、クロム、マグネシウム、タングステン、モリブデンが挙げられ、これらの金属の水溶性塩として用いることができる。水溶性の多価金属化合物の具体例としては、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、ギ酸カルシウム、硫酸カルシウム、酢酸バリウム、硫酸バリウム、リン酸バリウム、塩化マンガン、酢酸マンガン、ギ酸マンガン二水和物、硫酸マンガンアンモニウム六水和物、塩化第二銅、塩化アンモニウム銅(II)二水和物、硫酸銅、塩化コバルト、チオシアン酸コバルト、硫酸コバルト、硫酸ニッケル六水和物、塩化ニッケル六水和物、酢酸ニッケル四水和物、硫酸ニッケルアンモニウム六水和物、アミド硫酸ニッケル四水和物、硫酸アルミニウム、亜硫酸アルミニウム、チオ硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム九水和物、塩化アルミニウム六水和物、臭化第一鉄、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、臭化亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛六水和物、硫酸亜鉛、酢酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩基性炭酸ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、炭酸ジルコニウム・アンモニウム、炭酸ジルコニウム・カリウム、硫酸ジルコニウム、フッ化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、塩化ジルコニウム八水和物、オキシ塩化ジルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、塩化チタン、硫酸チタン、酢酸クロム、硫酸クロム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム六水和物、クエン酸マグネシウム九水和物、りんタングステン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムタングステン、12タングストりん酸n水和物、12タングストけい酸26水和物、塩化モリブデン、12モリブドりん酸n水和物等が挙げられる。これらの中でも特に、アルミニウムあるいは周期表IVa族元素(ジルコニウム、チタン)の水溶性塩が好ましい。
ここで、「水溶性」とは、常温常圧下で水に1質量%以上溶解することを意味する。
Examples of the polyvalent metal in the water-soluble polyvalent metal compound include calcium, barium, manganese, copper, cobalt, nickel, aluminum, iron, zinc, zirconium, titanium, chromium, magnesium, tungsten, and molybdenum. It can be used as a water-soluble salt of these metals. Specific examples of water-soluble polyvalent metal compounds include calcium acetate, calcium chloride, calcium formate, calcium sulfate, barium acetate, barium sulfate, barium phosphate, manganese chloride, manganese acetate, manganese formate dihydrate, manganese sulfate Ammonium hexahydrate, cupric chloride, ammonium copper (II) chloride dihydrate, copper sulfate, cobalt chloride, cobalt thiocyanate, cobalt sulfate, nickel sulfate hexahydrate, nickel chloride hexahydrate, acetic acid Nickel tetrahydrate, nickel ammonium sulfate hexahydrate, amido nickel sulfate tetrahydrate, aluminum sulfate, aluminum sulfite, aluminum thiosulfate, polyaluminum chloride, aluminum nitrate nonahydrate, aluminum chloride hexahydrate, Ferrous bromide, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, zinc bromide Zinc chloride, zinc nitrate hexahydrate, zinc sulfate, zirconium acetate, zirconium nitrate, basic zirconium carbonate, zirconium hydroxide, zirconium carbonate / ammonium, zirconium carbonate / potassium, zirconium sulfate, zirconium fluoride, zirconium chloride, zirconium chloride Octahydrate, zirconium oxychloride, hydroxyzirconium chloride, titanium chloride, titanium sulfate, chromium acetate, chromium sulfate, magnesium sulfate, magnesium chloride hexahydrate, magnesium citrate nonahydrate, sodium phosphotungstate, citric acid Examples thereof include sodium tungsten, 12 tungstophosphoric acid n hydrate, 12 tungstosilicic acid 26 hydrate, molybdenum chloride, 12 molybdophosphoric acid n hydrate, and the like. Among these, aluminum or a water-soluble salt of a periodic table group IVa element (zirconium, titanium) is preferable.
Here, “water-soluble” means that 1% by mass or more dissolves in water at room temperature and normal pressure.
上記以外の水溶性アルミニウム化合物として、塩基性ポリ水酸化アルミニウム化合物が好ましく用いられる。この化合物は、主成分が下記の式1、式2又は式3で表され、例えば、[Al6(OH)15]3+、[Al8(OH)20]4+、[Al13(OH)34]5+、[Al21(OH)60]3+等の、塩基性で高分子の多核縮合イオンを安定に含む水溶性のポリ水酸化アルミニウムである。 As a water-soluble aluminum compound other than the above, a basic polyaluminum hydroxide compound is preferably used. The main component of this compound is represented by the following formula 1, formula 2 or formula 3, and, for example, [Al 6 (OH) 15 ] 3+ , [Al 8 (OH) 20 ] 4+ , [Al 13 (OH) 34 ] 5+ and [Al 21 (OH) 60 ] 3+ and the like are water-soluble polyaluminum hydroxides stably containing a basic and high-molecular polynuclear condensed ion.
[Al2(OH)nCl6−n]m ・・・式1
[Al(OH)3]nAlCl3 ・・・式2
Aln(OH)mCl(3n−m)〔0<m<3n〕 ・・・式3
[Al 2 (OH) n Cl 6-n ] m Formula 1
[Al (OH) 3 ] n AlCl 3 Formula 2
Al n (OH) m Cl (3 nm) [0 <m <3n] Formula 3
これらは、多木化学(株)よりポリ塩化アルミニウム(PAC)の名称で水処理剤として、浅田化学(株)よりポリ水酸化アルミニウム(Paho)の名称で、また、(株)理研グリーンよりピュラケムWTの名称で、また、他のメーカーからも同様の目的で市販されており、各種グレードの物が容易に入手できる。本発明では、これらの市販品をそのまま使用してもよい。これらの塩基性ポリ水酸化アルミニウム化合物は、特公平3−24907号公報、同3−42591号公報にも記載されている。 These are water treatment agents under the name of polyaluminum chloride (PAC) from Taki Chemical Co., Ltd., under the name of polyaluminum hydroxide (Paho) from Asada Chemical Co., Ltd., and Purachem from Riken Green Co., Ltd. It is commercially available under the name of WT and from other manufacturers for the same purpose, and various grades can be easily obtained. In the present invention, these commercially available products may be used as they are. These basic polyaluminum hydroxide compounds are also described in Japanese Patent Publication Nos. 3-24907 and 3-42591.
水溶性の多価金属化合物を含有する場合、インク受容層中における含有量は、0.1〜10g/m2が好ましく、より好ましくは0.2〜5g/m2である。 When the water-soluble polyvalent metal compound is contained, the content in the ink receiving layer is preferably 0.1 to 10 g / m 2 , more preferably 0.2 to 5 g / m 2 .
(界面活性剤)
本発明におけるインク受容層は、界面活性剤を用いて構成できる。界面活性剤を含有すると、塗布形成される塗膜への塗布スジ等の塗布故障を抑制できる。
前記界面活性剤としては、ノニオン性のものが好ましい。ノニオン性以外にも必要に応じて、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、ベタイン系のいずれのタイプも選択して用いることができる。また、低分子のものでも高分子のものでもよく、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
界面活性剤のインク受容層中における含有量は、擬ベーマイト状アルミナ水和物100質量部に対して、0.001〜5質量部が好ましく、より好ましくは0.01〜3質量部である。
(Surfactant)
The ink receiving layer in the present invention can be constituted using a surfactant. When the surfactant is contained, application failure such as application stripes on the coating film formed by application can be suppressed.
The surfactant is preferably a nonionic one. In addition to nonionic properties, any type of anionic, cationic, nonionic, and betaine types can be selected and used as required. Moreover, a low molecular thing or a high molecular thing may be used, and it may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The content of the surfactant in the ink receiving layer is preferably 0.001 to 5 parts by mass, more preferably 0.01 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of pseudoboehmite-like alumina hydrate.
(油滴)
インク受容層の膜としての脆弱性を改善する目的で、各種油滴を含有することもできる。油滴としては、室温における水に対する溶解性が0.01質量%以下の疎水性高沸点有機溶媒(例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等)や、重合体粒子(例えば、スチレン、ブチルアクリレート、ジビニルベンゼン、ブチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等の重合性モノマーの一種以上を重合させた粒子)が挙げられる。油滴の使用量は、好ましくは親水性バインダーに対して10〜50質量%の範囲である。
(Oil drop)
Various oil droplets can be contained for the purpose of improving the brittleness of the ink receiving layer. As oil droplets, hydrophobic high boiling point organic solvents (for example, liquid paraffin, dioctyl phthalate, tricresyl phosphate, silicon oil, etc.) having a solubility in water at room temperature of 0.01% by mass or less, and polymer particles (for example, , Particles obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers such as styrene, butyl acrylate, divinylbenzene, butyl methacrylate, and hydroxyethyl methacrylate). The amount of oil droplets used is preferably in the range of 10 to 50% by mass relative to the hydrophilic binder.
本発明におけるインク受容層には、上記のほか、着色染料、着色顔料、インク染料の定着剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料の分散剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、蛍光増白剤、粘度安定剤、pH調節剤などの公知の各種添加剤を添加することもできる。 In addition to the above, the ink-receptive layer in the present invention includes colored dyes, colored pigments, ink dye fixing agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, pigment dispersants, antifoaming agents, leveling agents, preservatives, fluorescent enhancers. Various known additives such as a whitening agent, a viscosity stabilizer, and a pH adjuster can also be added.
また、インク受容層形成用の塗布液(インク受容層用塗布液)は、pHが3.3〜6.0の範囲であることが好ましく、特に3.5〜5.5の範囲が好ましい。このインク受容層用塗布液のpHと、最上層がコロイダルシリカを含有する場合の最上層形成用の塗布液のpH(=3.3〜6)とを組み合わせることによって、より良好なインク吸収性、光沢性、及び均一な塗布面が得られる。 The coating liquid for forming the ink receiving layer (ink receiving layer coating liquid) preferably has a pH in the range of 3.3 to 6.0, particularly preferably in the range of 3.5 to 5.5. By combining the pH of this ink-receiving layer coating solution with the pH of the coating solution for forming the uppermost layer when the uppermost layer contains colloidal silica (= 3.3 to 6), better ink absorbability , Glossy and uniform coated surface.
また、画像の解像性を向上させるために、アルミナ水和物の分散液と混合した際に、凝集等を生じることがなければ、インク受容層にフッ素樹脂系、シリコーン樹脂系、又はアルキルケテンダイマー系の撥水剤又はサイズ剤を含有することにより、印字ドット径をコントロールして画像の解像性を向上させることができる。これらの撥水剤又はサイズ剤としては、一般に市販されているものを使用することができる。また、これらは、溶液もしくは水系エマルジョンのいずれも使用可能である。印字ドット径をコントロールは、インク受容層への添加量により行なえる。その添加量は各成分や濃度および希望する印字ドット径によって異なるが、有効固形成分として、通常はインク受容層の全固形分に対して0.05〜10質量%であり、好ましくは0.1〜5質量%である。 Further, in order to improve the resolution of the image, if it does not cause aggregation or the like when mixed with a dispersion of alumina hydrate, the ink receiving layer may be a fluororesin, silicone resin, or alkylketene. By containing a dimer-based water repellent or sizing agent, the resolution of the image can be improved by controlling the print dot diameter. As these water repellents or sizing agents, commercially available ones can be used. In addition, either a solution or an aqueous emulsion can be used. The print dot diameter can be controlled by the amount added to the ink receiving layer. The amount added varies depending on each component and concentration and the desired print dot diameter, but as an effective solid component, it is usually 0.05 to 10% by mass, preferably 0.1%, based on the total solid content of the ink receiving layer. ˜5 mass%.
本発明のインクジェット記録媒体の作製は、擬ベーマイト状アルミナ水和物と、ケン化度90%未満、重合度3000以上のポリビニルアルコールと、該ポリビニルアルコールを架橋する架橋剤と、4級アンモニウムを骨格に含むカチオンラテックスと、水溶性マンガン化合物と、硫酸アンモニウムとを混合して調製した調製液を、耐水性支持体上に付与してインク受容層を形成する方法により好適に作製することができる。特にアルミナ水和物は液中でむき出しの状態で存在するので粒子状でないカチオンポリマーではアルミナ水和物の表面に吸着して塗布液の凝集を起こしやすい傾向にあるが、疎水的な性質を持つカチオンラテックスを用いることにより、アルミナ水和物との凝集が抑えられ、高濃度で滲みを抑えた画像が得られる。更に、水溶性マンガン化合物及び硫酸アンモニウムの存在により、耐光性及び耐オゾン性も良好である。 The inkjet recording medium of the present invention is prepared by forming pseudoboehmite-like alumina hydrate, polyvinyl alcohol having a saponification degree of less than 90% and a polymerization degree of 3000 or more, a crosslinking agent for crosslinking the polyvinyl alcohol, and a quaternary ammonium skeleton. Can be suitably prepared by a method in which an ink-receiving layer is formed by applying a prepared solution prepared by mixing a cationic latex, a water-soluble manganese compound, and ammonium sulfate onto a water-resistant support. In particular, since alumina hydrate exists in the liquid in a bare state, non-particulate cationic polymers tend to adsorb on the surface of the alumina hydrate and tend to cause aggregation of the coating solution, but have a hydrophobic property. By using a cationic latex, aggregation with alumina hydrate can be suppressed, and an image with high density and suppressed bleeding can be obtained. Furthermore, light resistance and ozone resistance are also good due to the presence of the water-soluble manganese compound and ammonium sulfate.
本発明のインクジェット記録媒体は、好ましくは、擬ベーマイト状アルミナ水和物が水系溶媒中に分散されたアルミナ分散液を準備する工程(以下、「分散液準備工程」ということがある。)と、アルミナ分散液、ポリビニルアルコールを含む水溶液、架橋剤、カチオンラテックス、水溶性マンガン化合物、及び硫酸アンモニウムを混合し、塗布液を調製する工程(以下、「塗布液調製工程」ということがある。)と、調製された塗布液を耐水性支持体上に塗布してインク受容層を形成する工程(以下、「層形成工程」ということがある。)とを設けて作製される。 The ink jet recording medium of the present invention preferably comprises a step of preparing an alumina dispersion in which pseudoboehmite-like alumina hydrate is dispersed in an aqueous solvent (hereinafter sometimes referred to as “dispersion preparation step”). A step of preparing a coating solution by mixing an alumina dispersion, an aqueous solution containing polyvinyl alcohol, a crosslinking agent, a cationic latex, a water-soluble manganese compound, and ammonium sulfate (hereinafter sometimes referred to as “coating solution preparation step”); The prepared coating liquid is applied to a water-resistant support to form an ink receiving layer (hereinafter, also referred to as “layer forming step”).
前記分散液準備工程では、擬ベーマイト状アルミナ水和物が水系溶媒中に分散されたアルミナ分散液を準備する。アルミナ分散液の調製は、擬ベーマイト状アルミナ水和物を水系溶媒(例えばイオン交換水)と共に混合して高圧分散機により分散して得ることが好ましい。より好ましくは、まず擬ベーマイト状アルミナ水和物を水(例えばイオン交換水)と共に混合し、攪拌機で撹拌して粗分散液を調製し、これを更に高圧分散機で微分散させることにより、アルミナ分散液を得る。擬ベーマイト状アルミナ水和物の分散に高圧分散機を用いることで、より微粒化されるので、インク溶媒が浸透した後(つまり記録後)もヘイズを低く抑えて透明性を維持し、高濃度で光沢感のある写真ライクな画像を得ることができる。 In the dispersion preparation step, an alumina dispersion in which pseudo boehmite-like alumina hydrate is dispersed in an aqueous solvent is prepared. The preparation of the alumina dispersion is preferably obtained by mixing pseudoboehmite-like alumina hydrate with an aqueous solvent (for example, ion-exchanged water) and dispersing with a high-pressure disperser. More preferably, first, pseudoboehmite-like alumina hydrate is mixed with water (for example, ion-exchanged water), stirred with a stirrer to prepare a coarse dispersion, and this is further finely dispersed with a high-pressure disperser. A dispersion is obtained. By using a high-pressure disperser to disperse pseudoboehmite-like alumina hydrate, it becomes more finely divided, so even after the ink solvent penetrates (that is, after recording), the haze is kept low to maintain transparency and high concentration. A glossy photo-like image can be obtained.
本発明においては、アルミナ分散液を調製してもよいし、予め調製されている例えば市販のアルミナ分散液を入手して用いてもよい。 In the present invention, an alumina dispersion may be prepared, or a commercially available alumina dispersion prepared in advance may be obtained and used.
前記攪拌機としては、例えば、ディゾルバー、吸引分散機等を使用できる。撹拌条件としては、温度は10〜50℃が好ましく、撹拌時間は粘度の点から1〜30分が好ましい。 Examples of the stirrer include a dissolver and a suction disperser. As stirring conditions, the temperature is preferably 10 to 50 ° C., and the stirring time is preferably 1 to 30 minutes from the viewpoint of viscosity.
前記高圧分散機としては、例えば、加圧したスラリー状の原料同士を超高速で対向衝突させて微粒化するアルティマイザー(例えばスギノマシン社製のHJP25005)、ゴーリンホモジナイザーなどの高圧ホモジナイザー、キャビテーションを利用した超音波分散機などを使用できる。 As the high-pressure disperser, for example, a high-pressure homogenizer such as an optimizer (for example, HJP25005 manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) that makes pressurized slurry-like raw materials collide with each other at an ultra high speed and a cavitation is used. Can be used.
微分散後の分散粒径としては、印字濃度の点から、微分散直後の粒径で0.10〜0.14μmが好ましく、0.10〜0.12μmがより好ましい。 The dispersed particle size after fine dispersion is preferably 0.10 to 0.14 μm, more preferably 0.10 to 0.12 μm in terms of the particle size immediately after fine dispersion, from the viewpoint of printing density.
擬ベーマイト状アルミナ水和物の(A)アルミナ分散液中における濃度としては、後工程で調製される塗布液に必要とされる所望量により選択できるが、塗布液粘度の観点からは、全質量に対して、20〜40質量%が好ましい。 The concentration of the pseudo boehmite-like alumina hydrate in the (A) alumina dispersion can be selected according to the desired amount required for the coating solution prepared in the subsequent step, but from the viewpoint of the coating solution viscosity, the total mass 20-40 mass% is preferable with respect to.
前記水系溶媒としては、純粋やイオン交換水等の水のほか、水と該水に可溶性の有機溶媒との混合溶媒が挙げられる。水に可溶性の有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等を目的等に合わせて選択することができる。 Examples of the aqueous solvent include water such as pure and ion-exchanged water and a mixed solvent of water and an organic solvent soluble in the water. As the organic solvent soluble in water, for example, methanol, ethanol, propanol, butanol and the like can be selected according to the purpose.
前記塗布液調製工程は、前記分散液準備工程で得たアルミナ分散液、ケン化度90%未満、平均重合度3000以上のポリビニルアルコールを含む水溶液、少なくともポリビニルアルコールを架橋する架橋剤、4級アンモニウムを骨格に含むカチオンラテックス、水溶性マンガン化合物、及び硫酸アンモニウムを混合し、塗布液を調製する。 The coating liquid preparation step includes an alumina dispersion obtained in the dispersion preparation step, an aqueous solution containing polyvinyl alcohol having a saponification degree of less than 90% and an average polymerization degree of 3000 or more, a crosslinking agent that crosslinks at least polyvinyl alcohol, and quaternary ammonium. Is mixed with cation latex containing water in a skeleton, a water-soluble manganese compound, and ammonium sulfate to prepare a coating solution.
50℃以上に保温しながら混合し、塗布液を調製することが望ましい。混合を50℃以上に保温しながら行なうことで、二次凝集が抑えられるので、液の粘度上昇が抑制するのを防止できる。例えば、擬ベーマイト状アルミナ水和物とPVA等とを混合する場合、経時により増粘したり、チキソトロピー性がでる傾向がある。塗布液の温度を前記範囲に制御することにより、塗布液の粘度の経時変化を回避できる。これより、塗布安定性が向上し、塗膜面の膜質を良好に保てる。 It is desirable to prepare a coating solution by mixing while keeping the temperature at 50 ° C. or higher. By performing the mixing while keeping the temperature at 50 ° C. or higher, secondary aggregation can be suppressed, so that an increase in the viscosity of the liquid can be prevented. For example, when pseudoboehmite-like alumina hydrate and PVA are mixed, the viscosity tends to increase with time or thixotropy tends to appear. By controlling the temperature of the coating solution within the above range, it is possible to avoid a change with time in the viscosity of the coating solution. Thereby, the coating stability is improved, and the film quality of the coating film surface can be kept good.
混合方法には、特に制限はなく、任意の順序で混合して例えばディゾルバー、吸引分散機等を用いて撹拌する方法が挙げられる。撹拌温度は、増粘防止の点で、50℃以上に保たれていることが望ましく、更には55〜65℃に保って行なうのが好ましい。
また、より高い濃度が得られ、光沢感及びインクの溶媒浸透後(記録後)のヘイズをより下げて高い印字濃度を得る観点から、架橋剤の混合をインライン混合により行なうことが好ましい。例えば、アルミナ分散液及びPVA水溶液の混合液に架橋剤水溶液をインライン混合してもよい。
There is no restriction | limiting in particular in a mixing method, The method of mixing in arbitrary orders and stirring using a dissolver, a suction disperser, etc. are mentioned, for example. The stirring temperature is desirably kept at 50 ° C. or more in view of preventing thickening, and is preferably kept at 55 to 65 ° C.
Further, from the viewpoint of obtaining a higher printing density by obtaining a higher density and lowering the glossiness and haze after ink penetration into the solvent (after recording), it is preferable to mix the crosslinking agent by in-line mixing. For example, an aqueous crosslinking agent solution may be mixed in-line with a mixed solution of an alumina dispersion and a PVA aqueous solution.
PVAを含む水溶液(PVA水溶液)は、既述のPVA及び必要に応じて1種もしくは2種以上の他の水溶性バインダーを水系溶媒に溶解することにより調製できる。水系溶媒としては、既述の分散液準備工程で使用可能な水系溶媒と同様のものを用いることができる。
PVAのPVA水溶液中における濃度は、塗布液に必要とされる所望量に応じて選択できる。塗布液の調製には、PVA水溶液は塗布液中に含まれる水溶性バインダーの量が前記範囲内となるように用いることができる。
An aqueous solution containing PVA (PVA aqueous solution) can be prepared by dissolving the aforementioned PVA and, if necessary, one or more other water-soluble binders in an aqueous solvent. As an aqueous solvent, the thing similar to the aqueous solvent which can be used at the above-mentioned dispersion liquid preparation process can be used.
The density | concentration in PVA aqueous solution of PVA can be selected according to the desired quantity required for a coating liquid. For the preparation of the coating solution, the aqueous PVA solution can be used so that the amount of the water-soluble binder contained in the coating solution is within the above range.
架橋剤は、架橋剤水溶液として用いることができる。架橋剤水溶液は、1種もしくは2種以上の架橋剤(好ましくはホウ酸及び/又はその塩)を水系溶媒に溶解することにより調製できる。水系溶媒としては、既述の分散液準備工程で使用可能な水系溶媒と同様のものを用いることができる。
架橋剤の架橋剤水溶液中における濃度は、塗布液に必要とされる所望量に応じて選択できる。塗布液の調製には、架橋剤水溶液は塗布液中に含まれる架橋剤の量が前記範囲内となるように用いることができる。
The crosslinking agent can be used as an aqueous crosslinking agent solution. The aqueous crosslinking agent solution can be prepared by dissolving one or more crosslinking agents (preferably boric acid and / or a salt thereof) in an aqueous solvent. As an aqueous solvent, the thing similar to the aqueous solvent which can be used at the above-mentioned dispersion liquid preparation process can be used.
The concentration of the crosslinking agent in the aqueous crosslinking agent solution can be selected according to the desired amount required for the coating solution. For the preparation of the coating solution, the aqueous crosslinking agent solution can be used so that the amount of the crosslinking agent contained in the coating solution is within the above range.
本発明におけるインク受容層中のカチオンポリマーは、4級アンモニウムを骨格に含むカチオンラテックスを用いて含有されたものであることが好ましい。中でも、カチオン性ポリウレタンが水に分散された組成物、すなわち水分散物を用いることが好ましく、既述の調製(1)、(2)により得られた組成物、水分散物が特に好ましい。 In the present invention, the cationic polymer in the ink receiving layer is preferably contained using a cationic latex containing quaternary ammonium as a skeleton. Among them, it is preferable to use a composition in which cationic polyurethane is dispersed in water, that is, an aqueous dispersion, and the compositions and aqueous dispersions obtained by the preparations (1) and (2) described above are particularly preferable.
また、水溶性マンガン化合物及び硫酸アンモニウムは、予め調製されたアルミナ分散液やPVA水溶液、架橋剤水溶液、又はカチオンラテックス、あるいはこれら少なくとも2つの混合液中に直接加えてもよいし、それぞれ水溶液として用いてもよい。 In addition, the water-soluble manganese compound and ammonium sulfate may be added directly to the previously prepared alumina dispersion, PVA aqueous solution, cross-linking agent aqueous solution, cationic latex, or a mixture of at least two of these, and each used as an aqueous solution. Also good.
前記層形成工程は、前記塗布液調製工程で調製された塗布液を耐水性支持体上に塗布してインク受容層を形成する。塗布は、塗布液を35〜70℃の温度に保って行なうことが好ましい。塗布液の温度は、35℃以上であると塗液のゲル化を抑制でき、塗布を良好に行なえ、70℃以下であると塗布筋等の塗布故障の発生を防止し、均一な塗布面状を得ることができる。
更には、塗布時の塗布液温度を50℃以上にすることにより、塗布液が更に経時増粘しにくく、均一な塗布面状が得られる。同様の理由から塗布液温度は、50〜70℃が好ましく、より好ましくは50〜60℃である。
In the layer forming step, the ink receiving layer is formed by applying the coating solution prepared in the coating solution preparing step onto a water-resistant support. The coating is preferably performed while keeping the coating solution at a temperature of 35 to 70 ° C. When the temperature of the coating solution is 35 ° C. or higher, the gelation of the coating solution can be suppressed, and the coating can be performed satisfactorily. Can be obtained.
Furthermore, by setting the temperature of the coating solution at the time of coating to 50 ° C. or higher, the coating solution is more difficult to thicken with time, and a uniform coated surface can be obtained. For the same reason, the coating solution temperature is preferably 50 to 70 ° C, more preferably 50 to 60 ° C.
塗布は、塗工装置を用いて行なえる。塗布方法としては、例えば、スライドホッパー方式、カーテン方式、エクストルージョン方式、エアナイフ方式、ロールコーティング方式、ロッドバーコーティング方式など、公知の塗工方法が用いられる。 Application | coating can be performed using a coating apparatus. As a coating method, for example, a known coating method such as a slide hopper method, a curtain method, an extrusion method, an air knife method, a roll coating method, or a rod bar coating method is used.
インク受容層用塗布液の塗布量としては、固形分換算で3〜50g/m2が好ましく、より好ましくは20〜45g/m2である。塗布量が前記範囲内であると、塗布膜の乾燥性が良好であり、クラックの発生も回避できる。 The coating amount of the coating liquid for the ink receiving layer is preferably 3 to 50 g / m 2 in terms of solid content, more preferably 20~45g / m 2. When the coating amount is within the above range, the drying property of the coating film is good, and the occurrence of cracks can be avoided.
塗布後は、通常乾燥が行なわれる。乾燥温度は、耐水性支持体の耐熱性にもよるが、60〜200℃が好ましく、より好ましくは70〜150℃である。乾燥温度が前記範囲内であると、インク受容層を充分に乾燥させて支持体に悪影響を与えない範囲で熱処理を行なった場合のインク吸収性をより向上でき、更にインク受容層の耐水性も向上できる。ここでの熱処理の温度は、耐水性支持体の耐熱性によるが、100〜200℃が好ましく、より好ましくは120〜150℃である。 After application, it is usually dried. Although drying temperature is based also on the heat resistance of a water-resistant support body, 60-200 degreeC is preferable, More preferably, it is 70-150 degreeC. When the drying temperature is within the above range, the ink receiving layer can be sufficiently dried to improve the ink absorbency when heat-treated within a range that does not adversely affect the support, and the ink receiving layer has water resistance. It can be improved. The temperature of the heat treatment here depends on the heat resistance of the water-resistant support, but is preferably 100 to 200 ° C, more preferably 120 to 150 ° C.
乾燥は、塗布膜の膜面温度が30℃未満になる場合を含む条件で行なうことが好ましい。乾燥過程において、膜面温度が30℃未満となる乾燥段階が含まれていればよい。具体的には、乾燥初期に膜面温度が30℃以下になるようにしてもよいし、乾燥開始から所定時間経過した後あるいは乾燥後期に膜面温度が30℃以下まで下がるように乾燥させるようにしてもよい。中でも、均一塗布面状、空隙容量の観点から、膜面温度が30℃未満となる乾燥段階を乾燥初期、特には乾燥開始直後に行なうことが好ましい。乾燥初期(特に乾燥開始直後)に膜面温度が30℃未満になるように乾燥を行なうことにより、塗布液が低粘度でも乾燥ムラを回避でき、光沢感を高めることができる。 Drying is preferably performed under conditions including the case where the film surface temperature of the coating film is less than 30 ° C. In the drying process, it is only necessary to include a drying step in which the film surface temperature is less than 30 ° C. Specifically, the film surface temperature may be 30 ° C. or lower in the initial stage of drying, or the film surface temperature is decreased to 30 ° C. or lower after a predetermined time has elapsed from the start of drying or in the latter stage of drying. It may be. Among these, from the viewpoint of uniform coated surface shape and void volume, it is preferable to carry out the drying step in which the film surface temperature is less than 30 ° C. at the initial stage of drying, particularly immediately after the start of drying. By performing drying so that the film surface temperature is less than 30 ° C. at the initial stage of drying (particularly immediately after the start of drying), uneven drying can be avoided even when the coating solution has a low viscosity, and glossiness can be enhanced.
最低膜面温度としては、0〜30℃が好ましく、5〜20℃が更に好ましい。膜面温度を0℃以上とすることにより、塗布液の増粘が進みすぎるのを抑え、塗布膜表面の凹凸形成を防止して光沢感を得ることができる。膜面温度は、乾燥時の塗布膜表面の温度であり、放射温度計により測定できる。 As minimum film surface temperature, 0-30 degreeC is preferable and 5-20 degreeC is still more preferable. By setting the film surface temperature to 0 ° C. or higher, it is possible to suppress the excessive increase in the viscosity of the coating liquid, prevent the formation of unevenness on the surface of the coating film, and obtain a glossy feeling. The film surface temperature is the temperature of the coating film surface during drying, and can be measured with a radiation thermometer.
なお、上記以外に、インク受容層用塗布液の塗工条件(塗工装置、塗工液温度、粘度等)及び乾燥条件(乾燥温度、乾燥時間、温度勾配、風量、風の当て方、湿度等)を適宜選択することによって、形成するインク受容層の物性を制御することができる。 In addition to the above, coating conditions (coating apparatus, coating liquid temperature, viscosity, etc.) and drying conditions (drying temperature, drying time, temperature gradient, air volume, how to apply wind, humidity) of the ink receiving layer coating liquid Etc.) can be selected as appropriate to control the physical properties of the ink receiving layer to be formed.
本発明のインクジェット記録媒体を構成するインク受容層を形成するための塗布液(インク受容層用塗布液)の調製は、例えば、以下のようにして行なえる。
まず、擬ベーマイト状アルミナ水和物を水(例えばイオン交換水)中に加えて、ディゾルバー等の攪拌機で撹拌して粗分散液を調製し、これを更に高圧分散機で微分散させることにより、アルミナ含有分散液を得る。続いて、このアルミナ含有分散液を、ポリビニルアルコールと、ホウ酸及び/又はその塩(架橋剤)と、カチオン性ポリウレタン水分散物(カチオンラテックス)と、水溶性マンガン化合物と、硫酸アンモニウムと、必要に応じて他の成分と共に、撹拌し、混合する。このとき、混合前に各成分(例えば各成分を含む各水溶液)を所望の温度(好ましくは50℃以上)に調整しておき、各成分(例えば各水溶液)を所望の温度(好ましくは50℃以上)に保温しながら混合を行なうようにするのが好ましい。
The preparation of the coating liquid (ink receiving layer coating liquid) for forming the ink receiving layer constituting the ink jet recording medium of the present invention can be performed, for example, as follows.
First, pseudoboehmite-like alumina hydrate is added to water (for example, ion-exchanged water), stirred with a stirrer such as a dissolver to prepare a coarse dispersion, and further finely dispersed with a high-pressure disperser. An alumina-containing dispersion is obtained. Subsequently, the alumina-containing dispersion is made of polyvinyl alcohol, boric acid and / or a salt thereof (crosslinking agent), a cationic polyurethane aqueous dispersion (cationic latex), a water-soluble manganese compound, and ammonium sulfate. Stir and mix with other ingredients accordingly. At this time, each component (for example, each aqueous solution containing each component) is adjusted to a desired temperature (preferably 50 ° C. or higher) before mixing, and each component (for example, each aqueous solution) is adjusted to a desired temperature (preferably 50 ° C.). It is preferable to perform mixing while keeping the temperature as above.
塗布液の塗布性をより改善する観点、あるいはインクがインク受容層に付着したときのドット径を調整する観点からは、インク受容層形成用の塗布液には、界面活性剤が添加されていることが好ましい。界面活性剤の詳細については既述の通りである。 From the viewpoint of further improving the coating property of the coating liquid, or from the viewpoint of adjusting the dot diameter when the ink adheres to the ink receiving layer, a surfactant is added to the coating liquid for forming the ink receiving layer. It is preferable. The details of the surfactant are as described above.
−耐水性支持体−
本発明のインクジェット記録媒体を構成する耐水性支持体としては、基紙の両面に樹脂被覆層を設けた樹脂被覆紙が好ましい。
樹脂被覆紙を構成する基紙に使用されるパルプは、例えば、LBKP、NBKP、LBSP、NBSP、LUKP、NUKP、LUSP、NUSP等の化学パルプ、GP、TMP等の機械パルプ等のバージンパルプ、新聞古紙、雑誌、オフィス古紙等からの再生パルプが使用できる。
-Water resistant support-
The water-resistant support constituting the ink jet recording medium of the present invention is preferably a resin-coated paper provided with a resin coating layer on both sides of the base paper.
The pulp used for the base paper constituting the resin-coated paper is, for example, virgin pulp such as chemical pulp such as LBKP, NBKP, LBSP, NBSP, LUKP, NUKP, LUSP, NUSP, mechanical pulp such as GP, TMP, newspaper Recycled pulp from waste paper, magazines, office waste paper, etc. can be used.
基紙には填料として、平均粒径が0.3〜10μmの白色顔料、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、カオリン、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、硫酸バリウム等の少なくとも1種を全パルプの固形分に対して2〜30質量%、好ましくは4〜30質量%使用される。平均粒径が0.3μmより小さい白色顔料は抄造時に紙への歩留まりが悪く、10μmより大きい白色顔料は紙の地合が悪くなる。特にJIS−M8016で規定される白色度が88%以上の白色顔料が好ましく用いられる。白色顔料が基紙の2質量%より少ないと充分な白さの基紙が得られにくく、30質量%より多くなると、製造工程で汚れ等の問題や基紙の強度低下が発生する。この基紙には一般に製紙で用いられている各種サイズ剤、紙力増強剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、染料等の添加剤が配合される。 The base paper is filled with a white pigment having an average particle size of 0.3 to 10 μm as a filler, for example, at least one of calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, kaolin, silica, alumina, titanium dioxide, barium sulfate, etc. It is used in an amount of 2 to 30% by mass, preferably 4 to 30% by mass, based on the minute. White pigments having an average particle size of less than 0.3 μm have poor yield on paper during papermaking, and white pigments having a mean particle size of more than 10 μm have poor paper texture. In particular, a white pigment having a whiteness degree defined by JIS-M8016 of 88% or more is preferably used. When the white pigment is less than 2% by mass of the base paper, it is difficult to obtain a sufficiently white base paper. When the white pigment is more than 30% by mass, problems such as dirt and a reduction in the strength of the base paper occur in the production process. The base paper is mixed with additives such as various sizing agents, paper strength enhancers, antistatic agents, fluorescent whitening agents, and dyes that are generally used in papermaking.
さらに、基紙には、表面サイズ剤、表面紙力剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、染料、アンカー剤等が表面塗布されていてもよい。 Furthermore, the surface of the base paper may be coated with a surface sizing agent, surface paper strength agent, fluorescent brightening agent, antistatic agent, dye, anchor agent or the like.
基紙の厚さは、70〜200μmが好ましい。紙を抄造中または抄造後カレンダー等にて圧力を印加して圧縮するなどして厚さを調整する。表面平滑性のよいものが好ましいが、圧縮しすぎると白色度が低下しやすい。 The thickness of the base paper is preferably 70 to 200 μm. The thickness is adjusted by applying pressure on the paper during paper making or after paper making and compressing it. Those having good surface smoothness are preferred, but if they are compressed too much, the whiteness tends to decrease.
樹脂としては、密度が0.91〜0.93g/cm3の低密度ポリエチレン、密度が0.94〜0.96g/cm3の高密度ポリエチレン、中間密度の中密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテンなどのオレフィンのホモポリマーまたはエチレン−プロピレン共重合体などのオレフィンの2つ以上からなる共重合体及びこれらの混合物であるポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン等の、各種の密度、溶融粘度指数(メルトインデックス)のものを単独にあるいはそれらを混合して使用できる。特に取り扱い性からポリオレフィン樹脂が好ましく使用され、特に密度が0.91〜0.93g/cm3の低密度ポリエチレンを該樹脂被覆層の全樹脂固形分の50質量%以上含有させることが好ましい。 As the resin, a low density polyethylene having a density of 0.91~0.93g / cm 3, high density polyethylene having a density of 0.94~0.96g / cm 3, medium density polyethylene of medium density, polypropylene, polybutene, polypentene A copolymer of two or more olefins such as an olefin homopolymer or an ethylene-propylene copolymer and a mixture thereof, such as polyolefin resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polymethyl methacrylate, polystyrene, etc. Those having various densities and melt viscosity indices (melt index) can be used alone or as a mixture thereof. In particular, a polyolefin resin is preferably used from the viewpoint of handleability, and it is particularly preferable to contain 50% by mass or more of low density polyethylene having a density of 0.91 to 0.93 g / cm 3 in the total resin solid content of the resin coating layer.
また、樹脂被覆紙の少なくともインク受容層を設ける側の樹脂被覆層中には、平均粒径が0.1〜1μmである、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の白色顔料の少なくとも1種を全樹脂の固形分に対して5〜20質量%、好ましくは7〜15質量%含有させることができる。平均粒径が0.1μmより小さい白色顔料は隠蔽効果が小さく、1μmより大きいと樹脂層の表面性が低下する。特にJIS−M8016で規定される白色度が88%以上の白色顔料が好ましく用いられる。白色顔料を樹脂の固形分に対して5質量%以上とすることにより、基紙の厚さが薄い場合でも樹脂被覆紙の不透明度が充分得られる。また、20質量%以下にすることにより、樹脂層表面が傷の発生等による不均一が抑えられ、強度が保てる。その他の添加剤としてステアリン酸アミド、アラキジン酸アミドなどの脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩、イルガノックス1010、イルガノックス1076などの酸化防止剤、コバルトブルー、群青、セシリアンブルー、フタロシアニンブルーなどのブルーの顔料や染料、コバルトバイオレット、ファストバイオレット、マンガン紫などのマゼンタの顔料や染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤などの各種の添加剤を適宜組み合わせて加える。 Further, in the resin coating layer on the side where the ink receiving layer is provided on at least the resin-coated paper, white particles such as titanium dioxide, barium sulfate, zinc oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm. At least one pigment can be contained in an amount of 5 to 20% by mass, preferably 7 to 15% by mass, based on the solid content of the total resin. A white pigment having an average particle size of less than 0.1 μm has a low concealing effect. In particular, a white pigment having a whiteness degree defined by JIS-M8016 of 88% or more is preferably used. By setting the white pigment to 5% by mass or more based on the solid content of the resin, sufficient opacity of the resin-coated paper can be obtained even when the thickness of the base paper is thin. Moreover, by setting it as 20 mass% or less, the nonuniformity by the generation | occurrence | production of a crack etc. on the surface of a resin layer is suppressed, and intensity | strength can be maintained. Other additives include fatty acid amides such as stearic acid amide and arachidic acid amide, fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, aluminum stearate and magnesium stearate, antioxidants such as Irganox 1010 and Irganox 1076, Various additives such as blue pigments and dyes such as cobalt blue, ultramarine blue, cecilian blue, and phthalocyanine blue, magenta pigments and dyes such as cobalt violet, fast violet, and manganese purple, fluorescent whitening agents, and UV absorbers are appropriately used. Add in combination.
樹脂被覆紙の主な製造方法としては、走行する基紙上に熱可塑性樹脂を加熱溶融した状態で流延する、いわゆる押出コーティング法により製造され、基紙が樹脂により被覆される。また、樹脂を基紙に被覆する前に、基紙にコロナ放電処理、火炎処理などの活性化処理を施すことが好ましい。裏面の樹脂被覆層は通常無光沢面であり、表面あるいは必要に応じて表裏両面にもコロナ放電処理、火炎処理などの活性処理を施すことができる。 The main production method of the resin-coated paper is produced by a so-called extrusion coating method in which a thermoplastic resin is cast on a traveling base paper in a heated and melted state, and the base paper is coated with the resin. Further, before the resin is coated on the base paper, the base paper is preferably subjected to an activation treatment such as corona discharge treatment or flame treatment. The resin coating layer on the back surface is usually a matte surface, and an active treatment such as a corona discharge treatment or a flame treatment can be applied to the front surface or both the front and back surfaces as necessary.
樹脂被覆紙のインク受容層が形成される表側樹脂層は、主として原紙の片面に熱可塑性樹脂を押出機で加熱溶融し、基紙とクーリングロールとの間にフィルム状に押出し、圧着、冷却して製造される。この際、クーリングロールは樹脂コーティング層の表面形状の形成に使用され、樹脂層の表面はクーリングロール表面の形状により鏡面、微粗面、またはパターン化された絹目状やマット状等に型付け加工することができる。 The front side resin layer on which the ink receiving layer of the resin-coated paper is formed is obtained by mainly heating and melting a thermoplastic resin on one side of the base paper with an extruder, extruding it into a film between the base paper and a cooling roll, pressing and cooling. Manufactured. At this time, the cooling roll is used to form the surface shape of the resin coating layer, and the surface of the resin layer is molded into a mirror surface, a fine rough surface, or a patterned silk or mat shape depending on the shape of the cooling roll surface. can do.
樹脂被覆紙の前記表側樹脂層と反対側の裏側樹脂層も、樹脂を押出機で加熱溶融し、基紙とクーリングロールとの間にフィルム状に押出し、圧着、冷却して製造できる。この際、プリンターでの搬送性の点から好ましくは、クーリングロールはJIS−B−0601に規定されるRaが0.8〜5μmになるようにクーリングロール表面の形状により微粗面、またはパターン化された、例えば絹目状やマット状等に型付け加工することが好ましい。 The back side resin layer opposite to the front side resin layer of the resin-coated paper can also be produced by heating and melting the resin with an extruder, extruding it into a film between the base paper and a cooling roll, pressing and cooling. At this time, preferably, from the viewpoint of transportability in the printer, the cooling roll is preferably a finely roughened surface or patterned depending on the shape of the cooling roll surface so that Ra specified in JIS-B-0601 is 0.8 to 5 μm. For example, it is preferable to mold the material into a silky shape or a mat shape.
基紙に樹脂被覆層を設ける方法は、加熱溶融樹脂を押し出して塗設する以外に電子線硬化樹脂を塗設後、電子線を照射する方法や、ポリオレフィン樹脂エマルジョンの塗液を塗設後乾燥、表面平滑化処理を施す方法等が有る。いずれも凹凸を有する熱ロール等での型付けを行うことで本発明に適応可能な樹脂被覆紙が得られる。 The method of providing the resin coating layer on the base paper includes the method of irradiating the electron beam after applying the electron beam curable resin, in addition to extruding the heated molten resin, and drying after applying the coating solution of the polyolefin resin emulsion. And a method of performing a surface smoothing treatment. In any case, a resin-coated paper applicable to the present invention can be obtained by performing molding with a hot roll having irregularities.
樹脂被覆紙の表側面には接着性を改良するために下引き層を設けてもよい。下引き層は、インク受容層が塗設される前に、予め支持体の樹脂層表面に塗布乾燥されたものである。下引き層は、膜形成可能な水溶性ポリマーやポリマーラテックス等を主に含んでなる層であり、好ましくは、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、水溶性セルロース等の水溶性ポリマーが用いられ、特に好ましくはゼラチンを用いて形成される。水溶性ポリマーの付着量は、10〜500mg/m2が好ましく、20〜300mg/m2がより好ましい。下引き層には更に、界面活性剤や硬膜剤を含有されていることが好ましい。また、樹脂被覆紙に下引き層を(塗布等して)形成する前には、コロナ放電処理を行なうことが好ましい。 An undercoat layer may be provided on the front side surface of the resin-coated paper in order to improve adhesion. The undercoat layer is applied and dried in advance on the surface of the resin layer of the support before the ink receiving layer is applied. The undercoat layer is a layer mainly comprising a water-soluble polymer capable of forming a film, a polymer latex or the like, and preferably a water-soluble polymer such as gelatin, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, or water-soluble cellulose is used. Preferably it is formed using gelatin. 10-500 mg / m < 2 > is preferable and, as for the adhesion amount of a water-soluble polymer, 20-300 mg / m < 2 > is more preferable. The undercoat layer preferably further contains a surfactant or a hardener. Moreover, it is preferable to perform a corona discharge treatment before forming the undercoat layer (by coating or the like) on the resin-coated paper.
インク受容層を塗布形成する際の塗布条件(塗工装置、塗工液温度、粘度等)及び乾燥条件(乾燥温度、乾燥時間、温度勾配、風量、風の当て方、湿度等)を適宜選択することにより、インク受容層の物性を制御することができる。 Appropriate selection of application conditions (coating equipment, coating liquid temperature, viscosity, etc.) and drying conditions (drying temperature, drying time, temperature gradient, air volume, air flow, humidity, etc.) when forming the ink receiving layer By doing so, the physical properties of the ink receiving layer can be controlled.
塗布形成された塗布膜の乾燥温度は、支持体の耐熱性にも依存するが、60〜200℃の範囲が好ましく、より好ましくは70〜150℃である。
また、塗布後、インク受容層を充分に乾燥させた後、支持体に悪影響を与えない範囲で熱処理を行なうことにより、インク受容層の細孔容積を大きくできるので、インク吸収性が良好になり、さらにインク受容層の耐水性も向上させることができる。熱処理する温度は、支持体の耐熱性にも依存するが、100〜200℃が好ましく、より好ましくは120〜150℃である。
The drying temperature of the coating film formed by coating depends on the heat resistance of the support, but is preferably in the range of 60 to 200 ° C, more preferably 70 to 150 ° C.
In addition, after the application, after the ink receiving layer is sufficiently dried, the pore volume of the ink receiving layer can be increased by performing a heat treatment within a range that does not adversely affect the support, so that the ink absorbability is improved. Furthermore, the water resistance of the ink receiving layer can be improved. The temperature for the heat treatment depends on the heat resistance of the support, but is preferably from 100 to 200 ° C, more preferably from 120 to 150 ° C.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。また、本実施例では、インクジェット記録媒体の一例としてインクジェット記録用シートを作製する場合を中心に示す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” is based on mass. Further, in this example, an example of producing an ink jet recording sheet as an example of the ink jet recording medium is mainly shown.
(実施例1)
−アルミナ白色透明分散液の調製−
イオン交換水2042gをディゾルバーで攪拌しながら、これにカタロイドAP−5(触媒化成工業(株)製;擬ベーマイト状アルミナ水和物)708gを添加し、アルミナの白色粗分散液を得た。このときのディゾルバーの回転数は、3000r.p.m.,回転時間は10分間とした。
Example 1
-Preparation of alumina white transparent dispersion-
While stirring 2042 g of ion-exchanged water with a dissolver, 708 g of Cataloid AP-5 (manufactured by Catalytic Chemical Industry Co., Ltd .; pseudoboehmite-like alumina hydrate) was added to obtain a white coarse dispersion of alumina. The number of revolutions of the dissolver at this time was 3000 rpm, and the rotation time was 10 minutes.
続いて、このアルミナ粗分散液を、高圧分散機(アルティマイザーHJP25005、スギノマシン社製)にて微分散し、固形分濃度25%の白色透明なアルミナ分散液(アルミナ白色透明分散液)を得た。このときの圧力は100MPaとし、吐出量は600g/minとした。 Subsequently, the alumina coarse dispersion is finely dispersed with a high-pressure disperser (Ultimizer HJP25005, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) to obtain a white transparent alumina dispersion (alumina white transparent dispersion) having a solid content concentration of 25%. It was. The pressure at this time was 100 MPa, and the discharge rate was 600 g / min.
得られたアルミナ白色透明分散液について、液温30℃に調整し、LA−920((株)堀場製作所製)で測定した透過率が80%になるようにイオン交換水で薄めた状態で、LA−920((株)堀場製作所製)により、分散粒子の粒子径を測定した。測定の結果、粒子径は0.1043μmであった。 About the obtained alumina white transparent dispersion, the liquid temperature was adjusted to 30 ° C., and diluted with ion-exchanged water so that the transmittance measured with LA-920 (manufactured by Horiba, Ltd.) was 80%. The particle diameter of the dispersed particles was measured with LA-920 (manufactured by Horiba, Ltd.). As a result of the measurement, the particle diameter was 0.1043 μm.
−インク受容層用塗布液の調製−
上記より得たアルミナ白色透明分散液100部、PVA−245(ケン化度88%、平均重合度3500のポリビニルアルコール、(株)クラレ製)の7%水溶液(バインダー水溶液)10部、7.5%ホウ酸水溶液(架橋剤水溶液)3部、10%界面活性剤水溶液(エマルゲン109P、花王(株)製、HLB13.6;界面活性剤)0.02部、スーパーフレックス650−5(第一工業製薬(株)製のカチオン性ポリウレタン;四級アンモニウム塩型カチオンポリマー)3部、硫酸マンガン(II)5水和物(キシダ化学(株)製)2部、及び硫酸アンモニウム(キシダ化学(株)製)4部を溶解したイオン交換水40.5部を、混合前に予め60℃に保温し、保温後の各液を60℃で保温しながらよく混合し、インク受容層用塗布液を調液した。
-Preparation of coating solution for ink receiving layer-
100 parts of the alumina white transparent dispersion obtained above, 10 parts of 7% aqueous solution (binder aqueous solution) of PVA-245 (polyvinyl alcohol having a saponification degree of 88% and an average polymerization degree of 3500, manufactured by Kuraray Co., Ltd.), 7.5 3 parts of 10% aqueous boric acid solution (crosslinking agent aqueous solution), 10% aqueous surfactant solution (Emulgen 109P, manufactured by Kao Corporation, HLB13.6; surfactant), 0.02 part, Superflex 650-5 (Daiichi Kogyo) Cationic polyurethane manufactured by Pharmaceutical Co., Ltd .; 3 parts quaternary ammonium salt type cationic polymer), 2 parts manganese (II) sulfate pentahydrate (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.), and ammonium sulfate (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) ) 40.5 parts of ion-exchanged water, in which 4 parts are dissolved, is kept warm at 60 ° C. before mixing, and each solution after keeping warm is mixed well while keeping the temperature at 60 ° C. It was liquid.
−インク受容層の形成−
そして、このインク受容層用塗布液を50℃に冷却した後、超音波脱泡処理を50℃に保ったまま10分間行なった。超音波脱泡処理後すぐに、このインク受容層用塗布液を透明ポリエステルフィルム(商品名:ルミラー125T(JIS−K−7105によるヘイズ(曇価)=2.19、表面易接着処理済み)、東レ(株)製;耐水性支持体)の上に、擬ベーマイトアルミナの乾燥固形分が40g/m2になるように塗布した。塗布後、膜面温度が20℃になるように2分間セット乾燥を行ない、その後80℃で10分間乾燥させて、インク受容層を形成した。
以上のようにして、本発明のインクジェット記録用シートを作製した。
-Formation of ink receiving layer-
And after cooling this coating liquid for ink receiving layers to 50 degreeC, ultrasonic deaeration process was performed for 10 minutes, keeping at 50 degreeC. Immediately after the ultrasonic defoaming treatment, the ink receiving layer coating solution was added to a transparent polyester film (trade name: Lumirror 125T (haze (cloudiness value) according to JIS-K-7105 = 2.19, surface-adhesion treated). (Toray Industries, Inc .; water-resistant support) was applied so that the dry solid content of pseudoboehmite alumina was 40 g / m 2 . After coating, set drying was performed for 2 minutes so that the film surface temperature was 20 ° C., and then drying was performed at 80 ° C. for 10 minutes to form an ink receiving layer.
As described above, the inkjet recording sheet of the present invention was produced.
(実施例2)
実施例1において、インク受容層用塗布液の調製に用いた硫酸マンガンを、酢酸マンガンに代えたこと以外、実施例1と同様にして、インクジェット記録用シートを作製した。
(Example 2)
An ink jet recording sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that manganese sulfate used in the preparation of the ink receiving layer coating solution was replaced with manganese acetate.
(実施例3)
実施例1において、インク受容層用塗布液の調製に用いた硫酸マンガンを硝酸マンガンに変更したこと以外、実施例1と同様にして、インクジェット記録用シートを作製した。
(Example 3)
An ink jet recording sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that the manganese sulfate used in the preparation of the ink receiving layer coating solution was changed to manganese nitrate.
(実施例4,5)
実施例1において、インク受容層用塗布液の調製に用いたPVA−245の添加量をそれぞれ7部、14部に変更したこと以外、実施例1と同様にして、インクジェット記録用シートを作製した。
(Examples 4 and 5)
An ink jet recording sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of PVA-245 used in the preparation of the ink receiving layer coating solution was changed to 7 parts and 14 parts, respectively. .
(実施例6)
実施例1において、インク受容層の上に更に下記組成のコロイダルシリカ含有層用塗布液をコロイダルシリカの塗布量が0.2g/m2になるように塗布し、乾燥させて、最上層を形成したこと以外、実施例1と同様にして、インクジェット記録媒体を作製した。
〈コロイダルシリカ含有層用塗布液の組成〉
・PL−3(扶桑化学(株)製、コロイダルシリカ)…0.5部
・ポリフィックス700(昭和高分子製)…0.1部
・PVA−117(7%水溶液、(株)クラレ製)…0.6部
・スワノールAM3130(日本サーファクタント(株)製)…0.0015部
(Example 6)
In Example 1, a coating solution for colloidal silica-containing layer having the following composition was further applied onto the ink receiving layer so that the amount of colloidal silica applied was 0.2 g / m 2 and dried to form the uppermost layer. Except that, an ink jet recording medium was produced in the same manner as in Example 1.
<Composition of coating liquid for colloidal silica-containing layer>
・ PL-3 (manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., colloidal silica) 0.5 part ・ Polyfix 700 (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) 0.1 part ・ PVA-117 (7% aqueous solution, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) ... 0.6 parts ・ Swanol AM3130 (manufactured by Nippon Surfactant Co., Ltd.) ... 0.0015 parts
(比較例1)
実施例1のインク受容層用塗布液の調製において、スーパーフレックス650−5(カチオンポリマー)を加えなかったこと以外、実施例1と同様にして、比較のインクジェット記録用シートを作製した。
(Comparative Example 1)
A comparative ink jet recording sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that Superflex 650-5 (cationic polymer) was not added in the preparation of the ink receiving layer coating solution of Example 1.
(比較例2)
実施例1のインク受容層用塗布液の調製において、硫酸マンガン(II)5水和物2部及び硫酸アンモニウム4部をともに加えなかったこと以外、実施例1と同様にして、比較のインクジェット記録用シートを作製した。
(Comparative Example 2)
For the preparation of a comparative ink jet recording, the same procedure as in Example 1 except that neither 2 parts of manganese (II) sulfate pentahydrate and 4 parts of ammonium sulfate were added in the preparation of the ink receiving layer coating solution of Example 1. A sheet was produced.
(比較例3)
実施例1において、インク受容層用塗布液の調製に用いたPVA−245を、PVA−145(ケン化度99%、平均重合度4500、(株)クラレ製)に代えたこと以外、実施例1と同様にして、比較のインクジェット記録用シートを作製した。
(Comparative Example 3)
In Example 1, except that PVA-245 used for the preparation of the ink receiving layer coating liquid was replaced with PVA-145 (saponification degree 99%, average polymerization degree 4500, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). In the same manner as in No. 1, a comparative inkjet recording sheet was produced.
(比較例4)
実施例1において、インク受容層用塗布液の調製に用いたPVA−245を、PVA−220(ケン化度88%、平均重合度2000、(株)クラレ製)に代えたこと以外、実施例1と同様にして、比較のインクジェット記録用シートを作製した。
(Comparative Example 4)
Example 1 except that PVA-245 used in the preparation of the ink receiving layer coating solution in Example 1 was replaced with PVA-220 (saponification degree 88%, average polymerization degree 2000, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). In the same manner as in No. 1, a comparative inkjet recording sheet was produced.
(比較例5)
実施例1において、インク受容層用塗布液の調製に用いたPVA−245を、PVA−424(ケン化度79%、平均重合度2000、(株)クラレ製)に代えたこと以外、実施例1と同様にして、比較のインクジェット記録用シートを作製した。
(Comparative Example 5)
Example 1 except that PVA-245 used in the preparation of the ink receiving layer coating solution in Example 1 was replaced with PVA-424 (saponification degree 79%, average polymerization degree 2000, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). In the same manner as in No. 1, a comparative inkjet recording sheet was produced.
(評価)
上記の実施例及び比較例で得た各インクジェット記録媒体について、下記の測定、評価を行なった。測定、評価の結果は下記表1に示す。
(Evaluation)
The following measurements and evaluations were carried out for the respective ink jet recording media obtained in the above examples and comparative examples. The results of measurement and evaluation are shown in Table 1 below.
1)印画濃度
インクジェットプリンタPM−G800(セイコーエプソン(株)製)を使用して、ブラック(Bk)のベタ印字を行なった。このベタ印字部の画像濃度をグレタグ スペクトロリノSPM−50(グレタグマクベス社製)を用いて、視野角2°、光源D50、フィルターなしの条件にて計測した。
1) Print density Black (Bk) solid printing was performed using an inkjet printer PM-G800 (manufactured by Seiko Epson Corporation). The image density of the solid print portion was measured using Gretag Spectrolino SPM-50 (manufactured by Gretag Macbeth) under the conditions of a viewing angle of 2 °, a light source D50, and no filter.
2)ブロンジング
インクジェットプリンタPM−A820(セイコーエプソン(株)製)を使用して、35℃/80%RHの雰囲気中でシアン色のベタ印字を行ない、このベタ印字部を蛍光灯下で目視により下記の評価基準にしたがって評価した。
〈評価基準〉
◎:写りこんだ蛍光灯の光が全く赤くならず、良好なシアン色を保っていた。
○:写りこんだ蛍光灯の光が僅かに赤く見えた。
△:写りこんだ蛍光灯の光が赤く見えた。
×:写りこんだ蛍光灯の光が全て赤く見えた。
2) Bronzing Using an inkjet printer PM-A820 (manufactured by Seiko Epson Corporation), cyan solid printing was performed in an atmosphere of 35 ° C./80% RH, and this solid printing portion was visually observed under a fluorescent lamp. Evaluation was performed according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
A: The reflected fluorescent light did not turn red at all, and a good cyan color was maintained.
○: The reflected fluorescent light looked slightly red.
Δ: The reflected fluorescent light looked red.
X: All the light from the reflected fluorescent lamp looked red.
3)湿熱にじみ
各インクジェット記録媒体上にインクジェットプリンタ(Pixus850i、キャノン(株)製)を用いて黒色格子状の線状パターン(線幅0.28mm)を印画し、Xライト310TR(Xライト社製)によってマゼンタ濃度(OD1)を測定した。印画後、常温常湿下に3時間放置して、更に35℃、相対湿度80%の恒温恒湿槽に3日間保管した後、再度マゼンタ濃度(OD)を測定して、次式により湿熱にじみ率を求め、湿熱にじみを評価する指標とした。
湿熱にじみ率(%)=(OD/OD1)×100
3) Moist heat bleed A black grid line pattern (line width 0.28 mm) was printed on each ink jet recording medium using an ink jet printer (Pixus 850i, manufactured by Canon Inc.), and X light 310TR (manufactured by X light company). ) To measure the magenta concentration (OD1). After printing, leave it at room temperature and humidity for 3 hours, and store it in a constant temperature and humidity chamber at 35 ° C and 80% relative humidity for 3 days. Then measure the magenta concentration (OD) again, The rate was obtained and used as an index for evaluating the bleeding from wet heat.
Moist heat bleed rate (%) = (OD / OD1) x 100
4)耐光性
インクジェットプリンタPM−G800(セイコーエプソン(株)製)を使用し、シアンインクでベタ印字を行なった。このベタ印字部に対して、アトラスフェードメータCi−35(Atlas Electric Devices Co.製)を使用し、照度0.39W/m2のキセノン光を30時間照射して、耐光性試験を行なった。このとき、ベタ印字部におけるシアン濃度を試験の前後でそれぞれ測定し、下記式より耐光性試験後の濃度残存率を求め、耐光性を評価する指標とした。
耐光性(%)=(耐光性試験後の濃度/耐光性試験前の濃度)×100
4) Light resistance Solid printing was performed with cyan ink using an inkjet printer PM-G800 (manufactured by Seiko Epson Corporation). The solid printing part was subjected to a light resistance test using an Atlas Fade Meter Ci-35 (manufactured by Atlas Electric Devices Co.) and irradiated with xenon light with an illuminance of 0.39 W / m 2 for 30 hours. At this time, the cyan density in the solid print portion was measured before and after the test, and the residual density after the light resistance test was obtained from the following formula, which was used as an index for evaluating the light resistance.
Light resistance (%) = (Concentration after light resistance test / Concentration before light resistance test) × 100
5)耐オゾン性
インクジェットプリンタPM−G800(セイコーエプソン(株)製)を使用し、シアンインクでベタ印字を行なった。このベタ印字部をオゾン曝露試験機(スガ試験機(株)製)に入れて、40℃、55%RHの環境条件下で、濃度2.7ppmのオゾン中に2.5時間放置し、オゾン耐性試験を行なった。このとき、ベタ印字部におけるシアン濃度を試験の前後でそれぞれ測定し、下記式よりオゾン耐性試験後の濃度残存率を求め、耐オゾン性を評価する指標とした。
耐ガス性(%)=(オゾン耐性試験後の濃度/オゾン耐性試験前の濃度)×100
5) Ozone resistance Solid printing was performed with cyan ink using an inkjet printer PM-G800 (manufactured by Seiko Epson Corporation). This solid printed part is put in an ozone exposure tester (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) and left in ozone at a concentration of 2.7 ppm for 2.5 hours under an environmental condition of 40 ° C. and 55% RH. A resistance test was performed. At this time, the cyan density in the solid printing part was measured before and after the test, and the residual density ratio after the ozone resistance test was obtained from the following formula, which was used as an index for evaluating the ozone resistance.
Gas resistance (%) = (concentration after ozone resistance test / concentration before ozone resistance test) × 100
6)インク吸収速度
カラーインクジェットプリンタPM−770C(セイコーエプソン(株)製)を使用して記録を行ない、記録終了後、印字部を指先で軽く擦って汚れなくなるまでの時間を測定し、下記の評価基準にしたがって評価した。許容される程度は4以上である。
〈評価基準〉
5:インク吸収速度は10秒未満であった。
4:インク吸収速度は10秒以上30秒未満であった。
3:インク吸収速度は30秒以上60秒未満であった。
2:インク吸収速度は1分以上5分未満であった。
1:インク吸収速度は5分以上であった。
6) Ink absorption speed Recording was performed using a color ink jet printer PM-770C (manufactured by Seiko Epson Corporation), and after the recording was completed, the time until the print portion was lightly rubbed with a fingertip and no stain was measured was measured. Evaluation was performed according to the evaluation criteria. The allowable degree is 4 or more.
<Evaluation criteria>
5: The ink absorption speed was less than 10 seconds.
4: The ink absorption speed was 10 seconds or more and less than 30 seconds.
3: The ink absorption speed was 30 seconds or more and less than 60 seconds.
2: The ink absorption speed was 1 minute or more and less than 5 minutes.
1: The ink absorption speed was 5 minutes or more.
7)光沢度
インクジェットプリンタPM−G800(セイコーエプソン(株)製)を使用して、ブラック(Bk)のベタ印字を行なった。このベタ画像部を、デジタル変角光沢計UGV−5D(測定孔8mm、スガ試験機(株)製)を用いて、入射角60°、受光60°にて光沢度を測定した。
7) Glossiness Black (Bk) solid printing was performed using an inkjet printer PM-G800 (manufactured by Seiko Epson Corporation). The glossiness of this solid image portion was measured at an incident angle of 60 ° and a received light of 60 ° using a digital variable gloss meter UGV-5D (measuring hole 8 mm, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
前記表1に示すように、実施例では、耐光性及び耐オゾン性に優れた画像が得られ、画像における湿熱にじみの発生も抑えることができた。また、画像濃度やインク吸収性、光沢度も良好であった。
これに対し、比較例では、耐光性及び耐オゾン性と湿熱にじみの発生防止とを両立できず、高濃度で長期間変色等なく安定に保持できる画像は得られなかった。比較例5では、PVAのケン化度が低すぎて、ブロンジングが悪化してしまった。
As shown in Table 1, in the example, an image excellent in light resistance and ozone resistance was obtained, and generation of wet heat bleeding in the image could be suppressed. Further, the image density, ink absorbability and glossiness were also good.
On the other hand, in the comparative example, it was not possible to achieve both light resistance and ozone resistance and prevention of wet heat bleeding, and an image that could be stably held at a high concentration without discoloration for a long period of time was not obtained. In Comparative Example 5, the degree of saponification of PVA was too low and bronzing deteriorated.
Claims (7)
前記アルミナ分散液、前記ポリビニルアルコールを含む水溶液、前記架橋剤、前記カチオンラテックス、前記水溶性マンガン化合物、及び前記硫酸アンモニウムを混合し、塗布液を調製する工程と、
調製された前記塗布液を耐水性支持体上に塗布してインク受容層を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録媒体の製造方法。 Preparing an alumina dispersion in which the pseudo boehmite-like alumina hydrate is dispersed in an aqueous solvent with a high-pressure disperser;
Mixing the alumina dispersion, the aqueous solution containing the polyvinyl alcohol, the crosslinking agent, the cationic latex, the water-soluble manganese compound, and the ammonium sulfate to prepare a coating solution;
Applying the prepared coating solution on a water-resistant support to form an ink receiving layer;
The method for producing an ink jet recording medium according to claim 6, wherein:
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