JP5241885B2 - 記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明の記録媒体は、支持体の少なくとも片面にインク受容層を有する。本発明においては、インク受容層を支持体の両面に設けることが好ましい。支持体両面にインク受容層を用いることで、カタログや本等の冊子状の印刷物により好適な記録媒体が得られる。
また、本発明の記録媒体は、インク受容層表面のJIS Z 8741に規定される60度の鏡面光沢度が10.0%以下である。本発明が規定する算術平均粗さRaの範囲を満たすインク受容層は、比較的粗い表面を有するため、光の乱反射が生じやすく、記録媒体に形成された画像の視認性が低下しやすい。本発明においては、60度の鏡面光沢度を10.0%以下とすることで、視認性の低下を効果的に抑制することができる。
(アルミナ水和物)
本発明の記録媒体は、アルミナ水和物を含むインク受容層を有する。詳細な理由は不明であるが、アルミナ水和物を含むインク受容層を用いることで、白モヤを効果的に低減することができる。アルミナ水和物としては、例えば、下記一般式(X)により表されるものを好適に利用できる。
Al2O3−n(OH)2n・mH2O・・・・(X)
(上記式中、nは0、1、2または3のいずれかを表し、mは0〜10、好ましくは0〜5の範囲にある値を表す。但し、mとnは同時に0にはならない。mH2Oは、多くの場合、結晶格子の形成に関与しない脱離可能な水相を表すものであるため、mは整数または整数でない値をとることができる。また、この種の材料を加熱するとmは0の値に達することがあり得る)。
本発明においては、インク受容層にアルミナ水和物以外の無機顔料が含まれていてもよい。アルミナ水和物以外の無機顔料としては、具体的には、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、湿式及び乾式シリカゾル等の白色顔料が挙げられる。
本発明のインク受容層はバインダーを含む。バインダーとしては、具体的には、ポリビニルアルコール(以下、PVAともいう)、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役重合体ラテックス、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体等のアクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの重合体または共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等が挙げられる。上記バインダーは、単独で、または複数種を混合して用いることができる。
架橋剤としては特に限定されないが、バインダーとしてPVAを用いる場合、PVAと架橋反応を起こし、PVAを硬化できるものであることが好ましい。バインダーとしてPVAを用いる場合の架橋剤としては、具体的には、オルトホウ酸(H3BO3)、メタホウ酸や次ホウ酸等のホウ酸化合物が挙げられるが、塗工液の経時安定性を向上させ、インク受容層のクラックの発生を抑制するという観点からは、オルトホウ酸を用いることが好ましい。
インク受容層を形成する際に用いる塗工液中には、pH調整剤として、下記の酸をそれぞれ適宜、添加することができる。蟻酸、酢酸、グリコール酸、シュウ酸、プロピオン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、フタル酸。イソフタル酸、テレフタル酸、グルタル酸、グルコン酸、乳酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、ピメリン酸、スベリン酸、メタンスルホン酸。塩酸、硝酸、燐酸等の無機酸。本発明においては、アルミナ水和物を水中に分散させるために一塩基酸を用いることが好ましい。このため、上記pH調整剤の中でも、蟻酸、酢酸、グリコール酸、メタンスルホン酸等の有機酸や、塩酸、硝酸等を用いることが好ましい。
本発明の記録媒体に用いる支持体としては、キャストコート紙、バライタ紙、レジンコート紙(ポリオレフィン等の樹脂で基材を被覆した樹脂被覆紙)等の紙類を用いることができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリスチレン、ポリアセテート、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート等の透明な熱可塑性フィルム等を用いることができる。これら以外にも、適度なサイジングが施された紙である無サイズ紙やコート紙、無機物の充填もしくは微細な発泡により不透明化されたフィルムからなるシート状物質(合成紙等)を使用できる。また、ガラスまたは金属からなるシート等を使用しても良い。更に、これらの支持体と多孔質インク受容層との接着強度を向上させるために、支持体の表面にコロナ放電処理や各種アンダーコート処理を施してもよい。
本発明の記録媒体の製造方法は、アルミナ水和物及びバインダーを含む塗工液を塗工後、乾燥することによって得られる。また、塗工液中のアルミナ水和物の平均粒子径は100nm以上250nm以下である。
支持体表面の状態は、記録媒体のインク受容層表面の状態に影響を与える。具体的には、インク受容層表面のJIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRaは、支持体表面のJIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRaよりも低くなる傾向にある。本発明においては、支持体表面の算術平均粗さRaを1.0μm以上3.0μm以下とすることで、インク受容層表面の算術平均粗さRaを本発明の規定する範囲である0.8μm以上2.5μm以下にしやすくすることができる。
インク受容層の層厚はインク受容層の60度の鏡面光沢度に影響を与える。具体的には、層厚を厚くすると、インク受容層の60度の鏡面光沢度が上昇する傾向にある。本発明においては、アルミナ水和物及びバインダーを含む塗工液を、塗工液を乾燥した後の層厚が10μm以上25μm以下となるように塗工することで、インク受容層表面の60度の鏡面光沢度を本発明の範囲である10.0%以下にしやすくすることができる。
(支持体の調整)
軽質炭酸カルシウム20部を、広葉樹晒クラフトパルプ100部のスラリー中に添加し、カチオン澱粉2部、無水アルケニルコハク酸系中性サイズ剤0.3部を添加し、十分に混合して抄紙原料とした。得られた抄紙原料を長網多筒式抄紙機を用いて水分が10%になるまで乾燥させ、サイズプレスで酸化澱粉の7%溶液を抄紙原料の両面に4g/m2塗布した後、水分が7%になるまで乾燥させることで、坪量110g/m2の基紙を作製した。その基紙の表裏両方の面に高密度ポリエチレン20部と低密度ポリエチレン70部からなる樹脂組成物を片面当たり30g/m2の塗工量となるように溶融押し出し塗布し、溶融押し出し直後に、表面に凹凸を有するクーリングロールを使用して、基紙を冷却しながらポリエチレン表面を型付け処理した、坪量170g/m2の支持体を得た。型付け処理の際に、クーリングロールを押し付ける圧力及びクーリングロールの凹凸の高さを調整することで、支持体表面の算術平均粗さRa及び60度の鏡面光沢度が異なる支持体A〜Gを得た。支持体表面の算術平均粗さRa及び60度の鏡面光沢度の測定方法を以下に示す。
下記測定装置及び測定条件で、支持体表面の算術平均粗さRaを測定した。
測定装置:Surfcorder SE3500 (株)小坂研究所製。
測定条件:JIS B 0601:2001に準じてカットオフ値設定し、評価長さはカットオフ値の5倍の長さとした。
下記測定装置及び測定条件で、支持体表面の60度の鏡面光沢度を測定した。
測定装置:VG 2000 日本電色工業(株)製。
測定条件:JIS Z 8741に準じた。
イオン交換水中に、アルミナ水和物(Disperal HP14、サソール社製)を30%となるように添加した。次に、アルミナ水和物100部に対して、1.5部となるようにメタンスルホン酸を更に添加した後、攪拌し、コロイダルゾルを得た。得られたコロイダルゾルをアルミナ水和物が27%となるように、適宜イオン交換水中で希釈してコロイダルゾルAを得た。得られたコロイダルゾルAの中のアルミナ水和物の平均粒子径をゼータ電位・粒径測定システム(ELS Z−2 大塚電子株式会社製)を用いて測定したところ、144nmであった。
インク受容層用塗工液A中のアルミナ水和物であるDisperal HP14(サソール社製)をDisperal HP18(サソール社製)に変え、メタンスルホン酸の添加量をアルミナ水和物100部に対して1.2部となるようにした以外は、インク受容層用塗工液Aの調製と同様の操作を行って、コロイダルゾルB及びインク受容層塗工液Bを得た。また、得られたコロイダルゾルB中のアルミナ水和物の平均粒子径をゼータ電位・粒径測定システム(ELS Z−2 大塚電子株式会社製)を用いて測定したところ、168nmであった。
インク受容層用塗工液A中のアルミナ水和物であるDisperal HP14(サソール社製)をDisperal HP10(サソール社製)に変え、メタンスルホン酸の添加量をアルミナ水和物100部に対して1.8部となるようにした以外は、インク受容層用塗工液Aの調製と同様の操作を行って、コロイダルゾルC及びインク受容層塗工液Cを得た。また、得られたコロイダルゾルC中のアルミナ水和物の平均粒子径をゼータ電位・粒径測定システム(ELS Z−2 大塚電子株式会社製)を用いて測定したところ、118nmであった。
インク受容層用塗工液A中のアルミナ水和物であるDisperal HP14(サソール社製)をDisperal 40(サソール社製)に変え、メタンスルホン酸の添加量をアルミナ水和物100部に対して1.0部となるようにした以外は、インク受容層用塗工液Aの調製と同様の操作を行って、コロイダルゾルD及びインク受容層塗工液Dを得た。また、得られたコロイダルゾルD中のアルミナ水和物の平均粒子径をゼータ電位・粒径測定システム(ELS Z−2 大塚電子株式会社製)を用いて測定したところ、300nmであった。
シリカ(A300 日本アエロジル製)100部、カチオンポリマー(シャロールDC902P)4部を、シリカの固形分濃度が18%となるようにイオン交換水に分散し、高圧ホモジナイザーで分散してコロイダルゾルEを得た。得られたコロイダルゾルE中のシリカの平均粒子径をゼータ電位・粒径測定システム(ELS Z−2 大塚電子株式会社製)を用いて測定したところ、160nmであった。
インク受容層用塗工液A(アルミナ水和物の平均粒子径:144nm)とインク受容層用塗工液Eを、アルミナ水和物とシリカとの質量比が3:7になるように混合し、インク受容層用塗工液Fを得た。
インク受容層用塗工液A(アルミナ水和物の平均粒子径:144nm)とインク受容層用塗工液Eを、アルミナ水和物とシリカとの質量比が7:3になるように混合し、インク受容層用塗工液Gを得た。
支持体A上に、インク受容層用塗工液Aの乾燥後の塗工量が20g/m2となるようにインク受容層用塗工液Aを塗工した後、塗工液を60℃で乾燥させて記録媒体1を得た。得られた記録媒体1の断面を、ミクロトームを用いて露出させ、露出した断面を走査型電子顕微鏡(S−4800 日立ハイテクノロジーズ社製)で観測し、得られた画像の縮尺から記録媒体1のインク受容層の層厚を測定した。同様の操作を露出させる断面を変えて9回行い、得られたインク受容層の層厚の10点のデータから層厚の平均値を算出した。得られた層厚の平均値を、記録媒体1のインク受容層の層厚とした。記録媒体1のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Bに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体2を得た。記録媒体2のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Cに変更し、インク受容層用塗工液Aの乾燥後の塗工量が25g/m2となるようにインク受容層用塗工液Aの塗工量を変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体3を得た。記録媒体3のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Dに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体4を得た。記録媒体4のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Cに変更し、インク受容層用塗工液Aの乾燥後の塗工量が15g/m2となるようにインク受容層用塗工液Aの塗工量を変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体5を得た。記録媒体5のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
インク受容層用塗工液Aをインク受容層用塗工液Bに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体6を得た。記録媒体6のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Bに変更し、受容層用塗工液Aをインク受容層用塗工液Bに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体7を得た。記録媒体7のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Bに変更し、インク受容層用塗工液Aをインク受容層用塗工液Cに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体8を得た。記録媒体8のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Cに変更し、インク受容層用塗工液Aをインク受容層用塗工液Cに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体9を得た。記録媒体9のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Cに変更し、インク受容層用塗工液Aをインク受容層用塗工液Fに変更し、インク受容層用塗工液Fの乾燥後の塗工量が20g/m2となるようにインク受容層用塗工液Fを塗工した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体10を得た。記録媒体10のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Cに変更し、インク受容層用塗工液Aをインク受容層用塗工液Gに変更し、インク受容層用塗工液Gの乾燥後の塗工量が23g/m2となるようにインク受容層用塗工液Gを塗工した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体11を得た。記録媒体11のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Cに変更し、インク受容層用塗工液Aをインク受容層用塗工液Eに変更し、インク受容層用塗工液Eの乾燥後の塗工量が18g/m2となるようにインク受容層用塗工液Eを塗工した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体12を得た。記録媒体12のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。記録媒体12は、アルミナ水和物を含まず、アルミナ水和物の平均粒子径を測定できないため、表2中のアルミナ水和物の平均粒子径の欄には「−」を付した。
支持体Aを支持体Cに変更し、インク受容層用塗工液Aの乾燥後の塗工量が30g/m2となるように変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体13を得た。記録媒体13のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Cに変更し、インク受容層用塗工液Aをインク受容層用塗工液Dに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体14を得た。記録媒体14のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Eに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体15を得た。記録媒体15のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Fに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体16を得た。記録媒体16のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
支持体Aを支持体Gに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、記録媒体17を得た。記録媒体17のインク受容層の層厚、インク受容層に含まれる無機顔料の種類及びアルミナ水和物の平均粒子径を表2に示す。
下記測定装置及び測定条件で、記録媒体1〜17のインク受容層表面の算術平均粗さRaを測定した。
測定装置:Surfcorder SE3500(株)小坂研究所製。
測定条件:JIS B 0601:2001に準じてカットオフ値を設定し、評価長さはカットオフ値の5倍の長さとした。
下記測定装置及び測定条件で、記録媒体1〜17のインク受容層表面の60度の鏡面光沢度を測定した。
測定装置:VG 2000 日本電色工業(株)製。
測定条件:JIS Z 8741に準じた。
(視認性)
インクジェット方式を用いたフォト用プリンタ(商品名(日本):PIXUS MP990 キヤノン製)を用い、光沢ゴールドモード(標準設定)にて、人物が一人、大きく写った実画を記録媒体1〜17のそれぞれに印刷した。その後、印刷された記録媒体を机上に広げ、人物画像を5箇所から目視し、下記の評価基準によって記録媒体の視認性を評価した。結果を表2に示す。
A:どの箇所から見ても人物画像をしっかりと視認できる。
B:人物の顔画像がかすかに視認しにくい箇所が1つある。
C:人物の顔画像が視認しにくい箇所の数が1つである。
D:人物の顔画像が視認しにくい箇所の数が2つ以上である。
記録媒体1〜17を2枚ずつ用意し、インクジェット方式を用いたフォト用プリンタ(商品名(日本):PIXUS MP990キヤノン製)を用い、光沢ゴールドモード(標準設定、色/濃度:マッチングなし)にて、下記の画像1と2の各々を、記録媒体1〜17の各々に印刷することで、画像1が印刷された記録媒体1〜17と、画像2が印刷された記録媒体1〜17を得た。
画像1:15cm×15cmの領域を、PhotoShop7.0のRGBモードで、(R,G,B)=(0,0,0)で塗りつぶした画像。
画像2:5cm×5cmの領域を、PhotoShop7.0のRGBモードで、(R,G,B)=(255,255,0)で塗りつぶした画像。
A:画像1と画像2とが重なっていなかった部分の画像と、画像1と画像2とが重なっていた部分の画像に違いが見られない(画像1と画像2とが重なっていた部分に白いモヤが視認できない)。
B:画像1と画像2とが重なっていなかった部分の画像と比較して、画像1と画像2とが重なっていた部分の画像がかすかに白味掛かっている(画像1と画像2とが重なっていた部分に白いモヤがかすかに視認できる)。
C:画像1と画像2とが重なっていなかった部分の画像と比較して、画像1と画像2とが重なっていた部分の画像が白味掛かっている(画像1と画像2とが重なっていた部分に白いモヤが視認できる)。
D:画像1と画像2とが重なっていなかった部分の画像と比較して、画像1と画像2とが重なっていた部分の画像の白味掛かる様子が顕著である(画像1と画像2とが重なっていた部分における白いモヤの発生が顕著である)。
Claims (9)
- 支持体の少なくとも一方の面に、アルミナ水和物及びバインダーを含む塗工液を塗工後、乾燥することによって得られるインク受容層を有する記録媒体であって、
前記塗工液中のアルミナ水和物の平均粒子径が100nm以上250nm以下であり、前記インク受容層表面のJIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRaが0.8μm以上2.5μm以下であり、
前記インク受容層表面のJIS Z 8741に規定される60度の鏡面光沢度が10.0%以下であり、
インク受容層の層厚が10μm以上25μm以下であることを特徴とする記録媒体。 - 前記支持体表面のJIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRaが1.0μm以上3.0μm以下である請求項1に記載の記録媒体。
- 前記アルミナ水和物の含有量が、前記インク受容層に含まれる無機顔料全質量に対して70質量%以上である請求項1または2に記載の記録媒体。
- 前記塗工液中の前記アルミナ水和物の平均粒子径が140nm以上200nm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の記録媒体。
- 前記インク受容層表面のJIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRaが1.1μm以上2.5μm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の記録媒体。
- 前記インク受容層表面のJIS Z 8741に規定される60度の鏡面光沢度が9.0%以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の記録媒体。
- 前記支持体のJIS Z 8741に規定される60度の鏡面光沢度が7.0%以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の記録媒体。
- 前記支持体が基材を樹脂で被覆した樹脂被覆紙である請求項1〜7のいずれかに記載の記録媒体。
- 前記塗工液中のアルミナ水和物の平均粒子径が118nm以上250nm以下である請求項1〜8のいずれか1項に記載の記録媒体。
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