JP2005280294A - インクジェット記録用シート - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット記録用シートに関し、特に高画質、高光沢でインク吸収性にも優れ、かつ、高温高湿環境下における記録画像の経時的なニジミの抑制にも優れたインクジェット記録用シートに関する。
液体インクを微細なノズルから記録体に噴出して画像を形成させるインクジェット記録方式は、記録時の騒音が少なく、カラー化が容易であること、高速記録が可能であること、また、他の印刷装置よりコンパクトで、比較的安価であることなどの理由から端末用プリンタ、ファクシミリ、プロッタあるいは帳票印刷などオフィスでの使用ばかりでなく、いわゆるホームユースにも広く利用されている。また、プリンタの高精細・高速化など急速な装置面での技術の進展は商業印刷をも可能とし、その普及をさらに加速させている。
一方、プリンタの高性能化に伴い、さらにはデジタルカメラの登場もあいまって、記録体側にも高度な特性が要望されるようになった。すなわち、インク吸収性、記録濃度はもとより、銀塩方式の写真に匹敵する画質と保存性を兼ね備えたインクジェット記録体の実現が強く求められている。
特に、太陽や蛍光灯などの光や、オゾン、窒素酸化物、イオウ酸化物のなどの酸化性ガスへの日常レベルでの暴露によっても、比較的短時間でインクの主成分である染料が分解し、記録画像の褪色が生じてしまう欠点をインクジェット用インクは有しており、これを抑制・解消するアプローチが記録体にも強く望まれている。また同様に、インクジェット用インクは一般に水溶性であるため、記録画像の耐湿・耐水性に劣る欠点も有しており、記録体による改善努力が必要不可欠となっている。
一方、プリンタの高性能化に伴い、さらにはデジタルカメラの登場もあいまって、記録体側にも高度な特性が要望されるようになった。すなわち、インク吸収性、記録濃度はもとより、銀塩方式の写真に匹敵する画質と保存性を兼ね備えたインクジェット記録体の実現が強く求められている。
特に、太陽や蛍光灯などの光や、オゾン、窒素酸化物、イオウ酸化物のなどの酸化性ガスへの日常レベルでの暴露によっても、比較的短時間でインクの主成分である染料が分解し、記録画像の褪色が生じてしまう欠点をインクジェット用インクは有しており、これを抑制・解消するアプローチが記録体にも強く望まれている。また同様に、インクジェット用インクは一般に水溶性であるため、記録画像の耐湿・耐水性に劣る欠点も有しており、記録体による改善努力が必要不可欠となっている。
そこで、インク吸収性、記録濃度、画質などを向上させるため、例えば、特開昭55−51583号公報(特許文献1)、同56−157号公報(特許文献2)などには、非晶質シリカなどの無機微粒子をバインダーとともに支持体上に設ける方法が提案されている。
また、光沢、高画質を得るため、特公平3−56552号公報(特許文献3)、特開平2−188287号公報(特許文献4)などには、合成シリカ微粒子を用いることが提案されている。
さらに、画像の保存性を改善するため、特開昭57−87987号公報(特許文献5)には、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、塩化第二クロムなどの金属酸化物、金属塩化物またはタンニン酸のうちの少なくとも一つを添加する方法が記載され、特開昭57−74192号公報(特許文献6)、特開昭61−146591号公報(特許文献7)、特公平04−34512号公報(特許文献8)には、ヒンダードフェノール類やヒンダードアミン類などの酸化防止剤を添加する方法が記載され、また、特開昭57−74193号公報(特許公報9)、同57−87988号公報(特許公報10)、同63−222885号公報(特許公報11)には、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系やフェニルサリチル酸系などの紫外線吸収剤を添加する方法、特開昭61−163886号公報(特許公報12)には、チオ尿素系化合物を添加する方法、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンズイミダゾールなどの特定のメルカプト化合物を添加する方法、ジチオカルバミン酸塩、チウラム塩、特開平7−314882号公報(特許公報13)には、チオシアン酸エステルまたはチオシアン酸塩を添加する方法、特開昭60−257286号公報(特許公報14)には、塩基性ポリ水酸化アルミニウムを添加する方法、特開平4−7189号公報(特許公報15)には、酸塩化ジルコニウム系活性無機ポリマーを添加する方法などが提案されている。
また、耐水性改善のためには、特開昭56−84992号(特許公報16)には、カチオンポリマーあるいは塩基性ラテックスをインク受容層に含有させる方法が提案されている。
さらに、特開2000−280611号公報(特許公報17)には、特定範囲の分子量を有するヒンダードアミン化合物を用いることで、カチオンポリマーをインク受容層に含有させずとも、染料の定着と記録画像の耐水化を図れる上、耐光性を改善することのできる技術が開示されている。
しかしながら、これらの技術を用いて形成されるフルカラーインクジェット記録画像は、画質、インク吸収性には優れているものの、長期保存性−とりわけ高温高湿環境下での保存性に対してはまだまだ不十分であった。
特開昭55−51583号公報
特開昭56−157号公報
特公平3−56552号公報
特開平2−188287号公報
特開昭57−87987号公報
特開昭57−74192号公報
特開昭61−146591号公報
特公平04−34512号公報
特開昭57−74193号公報
特開昭57−87988号公報
特開昭63−222885号公報
特開昭61−163886号公報
特開平7−314882号公報
特開昭60−257286号公報
特開平4−7189号公報
特開昭56−84992号
特開2000−280611号公報
本発明は、高画質、高光沢でインク吸収性に優れ、かつ、画像の長期保存性を大幅に改善させた、特に高温高湿環境下における記録画像の経時的なニジミの抑制に優れたインクジェット記録用シートを提供することを目的とする。
本発明者らは、前記特開2000−280611号公報に開示された「特定範囲の分子量を有するヒンダードアミン化合物をインクジェット用記録シートに含有せしめることで、染料の定着と、記録画像の耐水化とを図る技術」を進展・改良すべく鋭意検討を重ねた結果、インクジェット用記録シートに特定の構造のアンモニウム塩単位を有する重合体を含有させることにより、銀塩写真に匹敵する高画質を実現できる上、画像の長期保存性、特に高温高湿環境下における経時的な記録画像のニジミの抑制に優れるインクジェット記録用シートが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は下記態様を含む。
[1]下記一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録シート。
本発明は下記態様を含む。
[1]下記一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録シート。
[2]前記アンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録用シートにおいて、前記アンモニウム塩単位を有する重合体が一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位と、下記一般式(2)〜(4)で表される単位から選ばれる少なくとも一種類と、の共重合体であることを特徴とする[1]記載のインクジェット記録用シート。
〔式中、R7は水素原子、またはメチル基を表し、R8、およびR9は、互いに独立に水素原子、炭素数が1〜8の低級アルキル基から選ばれる一種を表すか、あるいはR8、およびR9は、互いに結合して、各々が結合している窒素原子とともに含窒素五員環構造、または含窒素六員環構造を形成していることを表す。〕
〔式中、R10は水素原子、またはメチル基を表し、Zは、水素原子、ヒドロキシル基、フェニル基、アセトキシ基、ホルムアミド基、アセトアミド基、カーバメート基、2−ピロリドニル基、またはシアノ基から選ばれる一種を表す。〕
[3]前記アンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録用シートにおいて、前記アンモニウム塩単位を有する重合体の重量平均分子量が1000以上、1000000以下であることを特徴とする[1]、または[2]記載のインクジェット記録用シート。
[4]前記アンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録用シートにおいて、インクジェット記録用シートが、無機微粒子と、水性高分子バインダーと、を各々少なくとも一種以上含有することを特徴とする[1]〜[3]記載のインクジェット記録用シート。
[5]前記無機微粒子のうち少なくとも一種が、一次粒子の平均粒経が30nm以下である[4]記載のインクジェット記録用シート。
[6]前記無機微粒子のうち少なくとも一種が、気相法シリカである[4]、または[5]記載のインクジェット記録用シート。
[7] 前記無機微粒子が、活性ケイ酸を縮合させて製造された湿式法微細シリカである[4]、または[5]記載のインクジェット記録用シート。
[8]前記無機微粒子のうち少なくとも一種が、一次粒子の平均粒経が30nm以下であるシリカと、下記一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を有する重合体とのカチオン性複合微粒子であることを特徴とする[4]記載のインクジェット記録用シート。
[9]前記無機微粒子のうち少なくとも一種が、一次粒子の平均粒経が30nm以下であるシリカと、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位と、下記一般式(2)〜(4)で表される単位から選ばれる少なくとも一種類との共重合体、とのカチオン性複合微粒子であることを特徴とする[4]のインクジェット記録用シート。
〔式中、R7は水素原子、またはメチル基を表し、R8、およびR9は、互いに独立に水素原子、炭素数が1〜8の低級アルキル基から選ばれる一種を表すか、あるいはR8、およびR9は、互いに結合して、各々が結合している窒素原子とともに含窒素五員環構造、または含窒素六員環構造を形成していることを表す。〕
〔式中、R10は水素原子、またはメチル基を表し、Zは、水素原子、ヒドロキシル基、フェニル基、アセトキシ基、ホルムアミド基、アセトアミド基、カーバメート基、2−ピロリドニル基、またはシアノ基から選ばれる一種を表す。〕
[10]支持体が、紙であることを特徴とする[1]〜[9]のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
[11]支持体が、耐水性支持体である[1]〜[9]のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
[12]前記耐水性支持体が、紙の両面をポリオレフィン樹脂で被覆された支持体である[11]記載のインクジェット記録用シート。
[13]インクジェット記録用シートがキャスト処理されたインク受容層を有する[1]〜[12]のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
[14]インクジェット記録用シートがインク受容層よりも上層にキャスト処理によって形成された光沢発現層を有する[1]〜[13]のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
本発明の特定構造のアンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録用シートは、記録濃度が高く、高画質の画像が形成され、かつ、高温高湿環境下でも経時的な記録画像のニジミの発生や変褪色もほとんど見られず、耐水性にも優れた保存性に優れたインクジェット記録用シートであった。
本発明のインクジェット記録用シートは、特定のアンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなることを特徴としている。以下、先ず特定のアンモニウム塩単位を有する重合体について説明する。
本発明に用いられる特定のアンモニウム塩単位を有する重合体は、下記一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を有する重合体である。
一般式(1)中、R1は、水素原子、またはメチル基から選ばれることが好ましく、R2は、二価の有機基を表すが、例えば、アルキレン基、アリ−レン基、アラルキレン基などから選ばれる二価の有機基であり、エチレン基、またはプロピレン基であることが好ましい。また、式中、nは0〜8の整数を表すが、好ましくは、0〜4の整数である。さらに、R3、およびR4は、式中で、それぞれ互いに独立に水素原子、炭素数が1〜8のアルキル基、ベンジル基から選ばれる一種を表すが、具体的には、水素原子、メチル基、エチル基、アリル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ベンジル基などから選ばれる置換基であって、好ましくは、R3、R4が共に水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基から選ばれる一種であるか、または、R3とR4とが、各々、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基から選ばれる異なる置換基の組み合わせである。
この他、一般式(1)で、Y−は陰イオン残基を表すが、特に限定はなく、例えば、有機酸残基、あるいは無機酸残基を表す。有機酸残基としては、例えば、R−COO-、R−OSO2-、などの一般式で示されるカルボン酸類、スルホン酸類などが挙げられ(上記Rは、アルキル基、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−デシル基、n−ドデシル基、オクタデシル基と、これらの誘導体置換基など、アラルキル基、例えばベンジル基、フェニルエチル基、ビニルベンジル基、1−フェニルビニル基、ヒドロキシフェニルメチル基など、あるいは、アリール基、例えばフェニル基、ナフチル基、トリル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基、トリクロロフェニル基、ブロモフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、アセトキシフェニル基、シアノフェニル基、ビニルフェニル基などから選ばれる置換基を表す)、より具体的には、ぎ酸残基、酢酸残基、ハロゲン化酢酸残基、メタンスルホン酸硫酸残基、トルエンスルホン酸残基などを挙げることができる。また、無機酸残基としては、ハライド類(Cl-、F-、Br-、I-)、NO3-、HSO4-、CH3SO4-、EtSO4-、H2PO4-、ClO4-、BF4-、PF6-などを挙げることができる。
本発明のインクジェット記録用シートに用いられる特定のアンモニウム塩単位を有する重合体は、定着剤、あるいは媒染剤と呼ばれるインクジェット・インク中の塩基性染料を捕捉・定着するカチオンポリマーの一種であるが、一般式(1)で表されるように、アンモニウム塩部分を隣接する炭素原子上に置換された四つのメチル基で囲い込むような構造を有していることが重要であり、これにより高温高湿下での優れた記録画像の保存性が達成される。高温高湿下での優れた記録画像の保存性の発現は、定かでない部分も多いが、染料を捕捉するアンモニウム塩部分が、隣接する炭素原子上に置換された四つのメチル基に囲われることによって、その近傍が疎水化され、水分の接近が抑制されているためと推測している。
一般式(1)で表される本発明のインクジェット記録用シートに含有されるアンモニウム塩単位を有する重合体は、常法により容易に合成することができるが、例えば、下記一般式(5)で表されるアンモニウム塩モノマーを重合させるか、あるいは下記一般式(6)で表されるモノマーを重合し、アミノ基を有するポリマーとした後、酸、あるいはハロゲン化物で処理することによって得ることができる。
また、本発明のアンモニウム塩単位を有する重合体は、一般式(1)で表されるのアンモニウム塩単位を含むこと以外に特に限定はなく、一般式(1)のアンモニウム塩単位のみからなる重合体(単独重合体、あるいはR1〜R4、n、およびY−のそれぞれ異なる2種以上の単位からなる共重合体)であっても、あるいはインクジェット記録シ−トとしての性能を損ねない範囲で、一般式(1)のアンモニウム塩単位と、他の成分とを重合させた共重合体であっても良い。すなわち、本発明の一般式(1)で表されるのアンモニウム塩単位を含む重合体の合成には、一般式(5)、または(6)で表されるモノマーのみを単独で用いることができるばかりでなく、R1〜R4、n、およびY−のそれぞれ異なる2種以上の一般式(5)、および/または(6)で表されるモノマーを同時に用いても良く、また、インクジェット記録シ−トとしての性能を損ねない範囲で、一般式(5)、および/または(6)で表されるモノマーと共重合可能な他のモノマ−を一緒に用いても構わない。
一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を得るためには、(メタ)アクリロイル基を有するヒンダードアミン型酸化防止剤(反応型HALS)を好適に利用することができ、例えば、市販品としては、アデカスタブLA−82(旭電化製)、アデカスタブLA−87(旭電化製)などを用いることができる。また、他の方法として、T.Kurosaki et.al.,J.Poly.Sci. Part A−1,10(11),3295(1972)、W.Liang et.al.,Polymer Degradation and Stability,31(3),353(1991)、X.Liu et.al.,Polymers for Advanced Technologies,13(3−4),247(2002)などに記載される方法で一般式(5)、または(6)で表されるモノマーを合成し、それを重合反応に供することで本発明の一般式(1)で表されるのアンモニウム塩単位を含む重合体を得ることもできる。
前記のように本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体は、一般式(5)、または(6)で表されるモノマーと、それと共重合可能なその他のモノマーとの共重合体であっても良いので、一般式(5)、または(6)で表されるモノマーと共重合可能なその他のモノマーは、本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を形成することのできるモノマ−であれば、特に限定はないが、例えば、エチレン、プロピレンなどのオレフィン類、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのスチレン類、酢酸ビニル、酢酸アリルなどの脂肪酸のエチレン性不飽和エステル類、メチル(メタ)アクリレ−ト、エチル(メタ)アクリレ−ト、ベンジル(メタ)アクリレ−ト、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、メトキシポリエチレングリコ−ル(メタ)アクリレ−ト、メトキシポリプロピレングリコ−ル(メタ)アクリレ−ト、(メタ)アクリロイルモルホリンなどの(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類、アクリロニトリル、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルメート、N−ビニルアセトナート、N−ビニル−メチルカーバメート、N−ビニル−エチルカーバメート、N−ビニル−フェニルカーバメートなどのモノエチレン性不飽和化合物などを挙げることができる。
本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を共重合体とする場合、一般式(5)、または(6)で表されるモノマーと、共重合させるその他のモノマ−との共重合比は、インクジェット記録シ−トとしての性能を損ねない範囲で、任意に設定できる。ただし、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位の含有量が、共重合体の全体における5mol%よりも小さくなると、耐水性、耐湿性が不十分となる場合がある。
本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体は、常法により一般式(5)、または(6)で表されるモノマーを重合させる、あるいは一般式(5)、または(6)で表されるモノマーと、その他のモノマ−を共重合させることによって得られるが、その(重量平均)分子量は任意に設定できる。ただし、その分子量が1000未満では耐水性、耐湿性が不十分となる傾向があり、1000000以上では粘度が高くなるため、ハンドリング適性が不良となる場合がある。
本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体の合成・製造は、公知の重合法により行なわれるが、例えば溶液重合、乳化重合、逆相乳化重合、懸濁重合、塊状重合、沈殿重合などによってなされる。また、重合の開始は、常法、種々の方法により行なわれるが、例えば、熱重合法、カチオン重合法、アニオン重合法、光、あるいはエネルギー線を照射する方法によりなされ、各々の方法に適した種々の重合開始剤、例えば、ラジカル重合開始剤や、レドックス系重合剤などが使用される。
本発明のインクジェット記録用シートは、本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有していることが発明の要件であって、本発明のインクジェット記録用シートは、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有する以外に、特にその態様に制限はない。本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体は、任意の方法でインクジェット記録用シートへ含有させることができ、例えば、紙、布、または不織布などのような吸収性のある基材に、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有する溶液/分散液を直接塗布、含浸、あるいは散布する方法、支持体上に一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有するインク受容層を塗設する方法、あるいは支持体上に設けられたインク受容層に一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有する溶液/分散液を塗布、含浸、あるいは散布する方法、などによって本発明のインクジェット記録用シートを作製することができる。
本発明のインクジェット記録用シートの作製には、紙(酸性紙、中性紙、コート紙)、布、または不織布などのような吸水性のある基材、コート紙や上質紙などに接着剤を介してプラスチック・フィルム貼合せた透水性の低い基材、あるいはプラスチック・フィルムやシート、合成紙、紙を芯材とし、その表面をプラスチックで覆ったラミネート紙などの耐水性基材などを好適に用いることができる。
近年、ニーズの高まっている銀塩写真に匹敵する画質と、光沢性を本発明のインクジェット記録用シートに付与するためには、基材として、耐水性基材、とりわけ原紙の両面をポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂でラミネートした、いわゆるRC紙が特に好ましく用いられる。
本発明のインクジェット記録用シートにおいて、例えば、吸水性のある紙、またはコート紙などを基材とし、それに直接一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体の溶液/分散液を塗布、含浸、あるいは散布して得られる本発明のインクジェット記録用シートの、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体の含有量は、インクジェット記録用シ−トとしての性能を損ねない範囲で任意に設定することができるが、基材1m2当りの乾燥固形含有量が0.05g未満では、記録画像の耐水性、耐湿性が不十分となるばかりか、インク(染料)の定着もままならない場合もある一方、基材1m2当りの乾燥固形含有量が5gを越えると、その効果が飽和し実用的でない場合もあり好ましくない。
本発明のインクジェット記録用シートにおける別の態様として、例えば、本発明のインクジェット記録用シートが、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有し、先に例示したような基材からなる支持体と、その表面上に無機微粒子と、水性高分子バインダーとを含むインク受容層とから構成される場合、インク受容層は必ずしも一層である必要はなく、二層以上であっても良いし、また、インク受容層よりも上層に光沢を付与・発現させるための目的で光沢発現層を設けることもでき、各々の層の乾燥後の塗布量は、インクジェット記録用シ−トとしての性能を損ねない範囲で任意に設定することができるが、インク受容層の場合、各層の合計塗布量が2〜50g/m2程度、光沢発現層の場合、0.2〜30g/m2程度であることが好ましい。因みに、インク受容層の各層の合計塗布量が、2g/m2未満であると、記録画質、および塗膜強度に劣る場合があるばかりでなく、インク(染料)の定着性もままならない場合もある一方で、50g/m2を越えて塗布量を増やそうとするとインク受容層のひび割れが発生し易くなり、記録画質が急激に低下する場合がある。また、同様に、光沢発現層の塗布量が、0.2g/m2未満の場合には光沢感が損なわれる場合があるばかりか、ニュートン効果による光の干渉縞が発生し易くなり、記録画質を劣化する場合もあるが、その塗布量が30g/m2越えるとインク吸収性が著しく記録画質が低下する場合がある。
本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有するインクジェット記録用シートが、例えば、支持体と、その表面上に無機微粒子と、水性高分子バインダーとを含むインク受容層とから構成される場合、インク受容層中に含有せしめる無機微粒子としては、例えばゼオライト、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、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、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、ケイ酸アルミニウム、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、アルミナ水和物、アルミノシリケート、ベーマイト、擬ベーマイトなどが挙げられるが、インク吸収性の点で特にシリカが好ましい。
合成シリカには、湿式法によるものと気相法によるものがある。湿式法シリカとしては(1)ケイ酸ナトリウムの酸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、(2)シリカゾルを加熱熟成して得られるコロイダルシリカ、(3)シリカゾルの縮合により得られる多孔質シリカ微粒子(4)シリカゾルをゲル化させ一次粒子がシロキサン結合した数ミクロンから10ミクロン位の三次元的な二次粒子となったシリカゲル、(5)シリカゲル、ケイ酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウムなどを加熱生成させて得られるケイ酸主体の合成ケイ酸化合物、さらには(6)コロイド状に分散したシリカシード液にアルカリを添加した後、該シード液に対し、活性珪酸水溶液およびアルコキシシランから選ばれる少なくとも一種類からなるフィード液を少量ずつ添加してシリカ微粒子を成長させて得る二次シリカ分散体(特開2001−354408号公報)などがある。
気相法シリカは湿式法に対し乾式法と呼ばれ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および酸素と共に燃焼して造る。四塩化ケイ素の代わりにメチルトリクロロシラン、トリクロロシランなどのシラン類を単独あるいは四塩化ケイ素と混合して使用することもある。
本発明に用いる無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、特に限定しないが、透明感や、粒状感の少なさなどの印画品質を考慮すると、30nm以下であるのが好ましく、より好ましくは3〜15nmである。一方、本発明に用いる無機微粒子の比表面積にも、特に限定はないが、インク吸収速度や、インク吸収量に起因する記録画像の粒状感を極力少なく抑えるには、BET法による比表面積が200m2/g以上のものが好ましく、より好ましくは250〜500m2/gである。BET法による比表面積に上限はないが1000m2/g以下程度が好ましい。
本発明で言うBET法とは、気相吸着法による粉体の表面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。
また、インク吸収性、透明性、および高い光沢が得られる点から、本発明に用いる無機微粒子は、気相法シリカが好ましい。また、合成シリカなどの無機微粒子が凝集している場合、凝集粒子径は、特に限定しないが、インクジェット記録用シート自体の、あるいは記録画像の光沢感を考慮すると、0.05〜10μmが好ましく、より好ましくは0.05〜7.0μmである。
本発明で言うBET法とは、気相吸着法による粉体の表面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。
また、インク吸収性、透明性、および高い光沢が得られる点から、本発明に用いる無機微粒子は、気相法シリカが好ましい。また、合成シリカなどの無機微粒子が凝集している場合、凝集粒子径は、特に限定しないが、インクジェット記録用シート自体の、あるいは記録画像の光沢感を考慮すると、0.05〜10μmが好ましく、より好ましくは0.05〜7.0μmである。
本発明のインクジェット記録用シートにおいて、インク受容層中の無機微粒子の使用量には特に制限はないが、インク受容層の塗膜強度、あるいはインク吸収性や、インク乾燥性、さらにインクジェット記録用シートの記録画質を考慮すると、インク受容層の固形分に対して20〜95質量%程度であるのが好ましく、より好ましくは30〜90質量%程度である。
本発明の、支持体と、その支持体上にインク受容層を有するインクジェット記録用シートにおいて、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体のインク受容層中の含有量には、特に制限はないが、高温高湿環境下における記録画像の経時ニジミに対して優れた抑制効果を安定して発現させるためには、0.02g/m2〜25g/m2であるのが好ましく、より好ましくは0.05g/m2〜20g/m2である。なお、本発明に用いられる一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体のインク受容層中の含有量がこの範囲にあると、本発明のインクジェット記録用シートは、インク受容層表面のひび割れない優れた外観と、インク吸収性にも優れた高品位な記録画像を提供することができる。
支持体と、その支持体上にインク受容層を有する本発明のインクジェット記録用シートにおいて、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を、インクジェット記録用シートに含有させる方法としては、例えば、支持体上に一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有するインク受容層を塗設する方法、あるいは支持体上に設けられたインク受容層に一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を含有する溶液/分散液を塗布、含浸、あるいは散布する方法、などがあることは、前述の通りだが、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を、インク受容層に含有させる方法の一例として、インク受容層塗料に一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を添加する方法が挙げられ、より具体的には、例えば、無機微粒子の分散時に一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を添加して前塗料に含有させる方法や、最終塗料に一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体を添加する方法などが挙げられるが、塗料の安定性などを考慮して添加方法、添加順などを決定するのが好ましい。
本発明においては、インクジェット記録シ−トとしての性能を損ねない範囲で、基材、あるいは支持体や、インク受容層に各種公知のカチオンポリマーを含有させることが可能である。前記公知のカチオンポリマーは、通常、第1級〜第4級アンモニウム塩を有する単量体(モノマー)の単独重合体や、前記第1級〜第4級アンモニウム塩を有するモノマーと、それら以外のモノマーとの共重合体、または縮重合体として容易に入手できる。また、前記公知のカチオンポリマーは、水溶液、または水分散物(体)いずれの形態でも使用でき、二種以上のカチオンポリマーの水溶液、および/または分散物(体)を同時に使用できる。
本発明に用いるカチオンポリマーに、特に制限はなく、各種公知のカチオンポリマーが使用できる。
各種公知のカチオンポリマーの具体例としては、1)ポリエチレンポリアミンやポリプロピレンポリアミンなどのポリアルキレンポリアミン類またはその誘導体、2)第2級アミノ基、第3級アミノ基や第4級アンモニウム基を有するアクリル重合体、3)ポリビニルアミンおよびポリビニルアミジン類、4)ジシアンジアミド・ホルマリン共重合体に代表されるジシアン系カチオンポリマー、5)ジシアンジアミド・ポリエチレンアミン共重合体に代表されるポリアミン系カチオンポリマー、6)エピクロルヒドリン・ジメチルアミン共重合体、7)ジアリルジメチルアンモニウム−S02重縮合体、8)ジアリルアミン塩・S02重縮合体、9)ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体、10)ジアリルジメチルアンモニウムクロライド−アクリルアミド共重合体、11)アリルアミン塩の共重合体、12)ジアルキルアミノエチル(メタ)アクリレート4級塩共重合体、13)アクリルアミド・ジアリルアミン共重合体、14)5員環アミジン構造を有するカチオンポリマーなどを挙げることができる。
これら各種公知のカチオンポリマーの中でも、発色特性・色再現性に優れるジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド−アクリルアミド共重合体、ポリ(メタ)アクリロイルオキシアルキルジアルキルアミンのアルキル(含むアラルキル)ハライド塩、(メタ)アクリロイルオキシアルキルジアルキルアミンのアルキル(含むアラルキル)ハライド塩・アクリルアミド共重合体、、ポリ(メタ)アクリルアミドアルキルジアルキルアミンのアルキル(含むアラルキル)ハライド塩、(メタ)アクリルアミドアルキルジアルキルアミンのアルキル(含むアラルキル)ハライド塩・アクリルアミド共重合体などの第4級アンモニウム塩を含むカチオンポリマーや、記録画像の保存安定性に優れた性能を発揮するポリジアリルアミン塩酸塩、ポリジアリルアミン硫酸塩、ポリジアリルアミンのリン酸塩、ポリジアリルアミンの酢酸塩、ポリジアリルアミンのプロピオン酸塩、ポリジアリルアミンのメタンスルホン酸塩、ポリ(ジ−2−メチルアリルアミン塩酸塩)、ポリ(ジ−2−メチルアリルアミン硫酸塩)、ジアリルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合体、ジアリルアミン硫酸塩・アクリルアミド共重合体、ジアリルアミンのリン酸塩・アクリルアミド共重合体、ジアリルアミンのメタンスルホン酸塩・アクリルアミド共重合体、ジアリルアミン塩酸塩・二酸化イオウ共重合体、ジアリルアミン硫酸塩・二酸化イオウ共重合体、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアリルアミン硫酸塩、ポリアリルアミンのメタンスルホン酸塩、アリルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合体、アリルアミン硫酸塩・アクリルアミド共重合体、アリルアミンのメタンスルホン酸塩・アクリルアミド共重合体、アリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩共重合体、アリルアミンのメタンスルホン酸塩・ジアリルアミンのメタンスルホン酸塩共重合体、ポリビニルアミン塩酸塩、ビニルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合体、ポリビニルアミン塩酸塩・ポリビニルアルコール共重合体、ポリ−N−ビニルアクリルアミジン塩酸塩、N−ビニルアクリルアミジン塩酸塩・アクリルアミド共重合体、N−ビニルアクリルアミジン塩酸塩・アクリロニトリル・N−ビニルアクリルアミド・ビニルアミン塩酸塩・N−ビニルホルムアミド共重合体、N−ビニルアクリルアミジン塩酸塩・アクリルアミド・アクリロニトリル・N−ビニルアクリルアミド・ビニルアミン塩酸塩・N−ビニルホルムアミド共重合体、ジシアンジアミド・ホルマリン重縮合物、ポリアルキレンポリアミン・ジシアンジアミド重縮合物、ポリエチレンイミン塩酸塩、ポリ(メタ)アクリロイルオキシアルキルアミン塩酸塩、(メタ)アクリロイルオキシアルキルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合体、、ポリ(メタ)アクリルアミドアルキルアミン塩酸塩、(メタ)アクリルアミドアルキルジアルキルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合体などの第1級、または第2級アンモニウム塩を含むカチオンポリマーが、本発明においても好ましく用いられる。
本発明にカチオンポリマーを用いる場合、その分子量としては、5,000〜100万程度が好ましく、より好ましくは、1万から30万程度である。
本発明にカチオンポリマーを用いる場合、その使用量としては、本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体100質量部に対して1〜1000質量部が好ましく、より好ましくは10〜900質量部である。
本発明にカチオンポリマーを用いる場合、その使用量としては、本発明の一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位を含む重合体100質量部に対して1〜1000質量部が好ましく、より好ましくは10〜900質量部である。
本発明のインクジェット記録用シートが、支持体と、その表面上に無機微粒子と、水性高分子バインダーとを含むインク受容層とから構成される場合、そのインク受容層に用いられる水性高分子バインダーには、特に制限はないが、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉などの澱粉誘導体、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などのセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆タンパクなどのタンパク類、完全(部分)ケン化ポリビニルアルコール、ケイ素変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、スチレン−ブタジエン系ラテックス、アクリル系ラテックス、ポリエステル系ラテックス、ポリウレタン系ラテックス、酢酸ビニル系ラテックスなどの合成ラテックス類、の他、ポリビニルピロリドン、スチレン−無水マレイン酸共重合体の塩、などを用いることができる。
これらの水性バインダーの中でも、完全(部分)ケン化ポリビニルアルコール、ケイ素変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、またはポリウレタン系ラテックスがより好ましく用いられる。
これらの水性バインダーの中でも、完全(部分)ケン化ポリビニルアルコール、ケイ素変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、またはポリウレタン系ラテックスがより好ましく用いられる。
本発明にポリビニルアルコール類を用いる場合、ポリビニルアルコールの中でもケン化度が80%以上の部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、またはケイ素変性ポリビニルアルコールが好ましく、また、その平均重合度としては200〜5,000が好ましく、500〜5,000がより好ましい。
ポリビニルアルコールは、水性バインダーの中でも透明性、および耐水性が高く、非イオン性で各種の材料との混合が可能であり、室温付近で膨潤性が比較的低いため好ましい。またインクの初期の浸透時に膨潤して空隙を塞いでしまわない利点がある。
ケン化度が80%以上の部分ケン化ポリビニルアルコール、または完全ケン化ポリビニルアルコールが好ましい理由は耐水性に優れるためであり、ケイ素変性ポリビニルアルコールが好ましい理由は、その耐水性の高さと、無機顔料微粒子との接着性の良さにある。
ポリビニルアルコールの中でもケン化度が80%以上の部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、またはケイ素変性ポリビニルアルコールの平均重合度として200〜5,000が好ましい理由は、この範囲の重合度のものを用いると、耐水性に優れ、かつ取り扱い易い粘度となるためである。
ケン化度が80%以上の部分ケン化ポリビニルアルコール、または完全ケン化ポリビニルアルコールが好ましい理由は耐水性に優れるためであり、ケイ素変性ポリビニルアルコールが好ましい理由は、その耐水性の高さと、無機顔料微粒子との接着性の良さにある。
ポリビニルアルコールの中でもケン化度が80%以上の部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、またはケイ素変性ポリビニルアルコールの平均重合度として200〜5,000が好ましい理由は、この範囲の重合度のものを用いると、耐水性に優れ、かつ取り扱い易い粘度となるためである。
また、ポリウレタン系ラテックスとしては、第1級〜第4級アンモニウム塩基を主鎖あるいは側鎖中に有する自己乳化型のカチオン性ポリウレタン・ラテックスが好ましい。
これらの水性高分子バインダーは、一般に無機微粒子100質量部に対して1〜100質量部程度、好ましくは5〜50質量部程度の範囲で使用される。
本発明においては、上記水性高分子バインダーとともに架橋剤を用いることも可能である。架橋剤に特に制限はないが、具体例としては、ホウ酸、ホウ砂、ホウ酸塩、グリオキザール、メラミン・ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、メチロールウレア、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、ジヒドラジド化合物、ジルコニウム化合物などが挙げられる。これらのうちでもホウ酸、ホウ砂、またはホウ酸塩が好ましい。
また、本発明ではインク受容層を形成する塗料の安定化剤として、リンのオキソ酸塩を用いることも可能である。安定化剤として、リンのオキソ酸塩に特に制限はないが、その具体例としては、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、メタリン酸、メタ亜リン酸、ピロリン酸、ピロ亜リン酸、ポリリン酸などのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、亜鉛塩などが挙げられる。
これらのうちでも次亜リン酸塩は、特に塗料安定性に効果が高いため好んで用いられる。次亜リン酸塩の具体例としては、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸カルシウム、次亜リン酸マグネシウム、次亜リン酸バリウム、次亜リン酸アンモニウム、次亜リン酸亜鉛などが挙げられるが、特に、次亜リン酸ナトリウムが最も塗料安定性に効果が高いため最も好ましく用いられる。
さらに、本発明のインクジェット記録用シートがインク受容層を有する場合、そのインク受容層中には、各種公知の顔料分散剤、増粘剤、流動性変性剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、画像安定化剤などを適宜添加することもできる。
本発明のインクジェット記録シートがインク受容層を有する場合、そのインク受容層は、インク受容層用塗液をバーコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどの塗工方式で支持体上の少なくとも片面に乾燥後の塗布量が2〜50g/m2程度となるように塗布乾燥して形成される。因みに、塗布量がこの範囲にあると、記録画質、および塗膜強度に優れる。
インク受容層形成後、高光沢を付与するなどの目的のため、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダーなどで加圧下、ロールニップ間を通して表面の平滑性を与えることも可能である。
インク受容層形成後、高光沢を付与するなどの目的のため、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダーなどで加圧下、ロールニップ間を通して表面の平滑性を与えることも可能である。
また、前記のインク受容層より上層に光沢発現層を設けてキャスト処理することにより、あるいはインク受容層そのものを直接キャスト処理することにより、さらに表面光沢度の高いインクジェット記録用シートを作製することもできる。この光沢発現層は、樹脂、あるいは顔料と樹脂を含有してなり、インクが速やかに吸収・通過し、インク受容層での吸収を阻害しないよう、光沢が低下しない範囲で多孔性、もしくは通液性にするのが好ましい。そのためには、光沢を落とさない範囲で光沢発現層に顔料を配合するか、光沢発現層に配合された樹脂が完全に成膜しないような乾燥条件を選択して、光沢発現層を形成させるのが好ましい。
光沢発現層に用いる顔料は、インク受容層に用いたものと同様のものが挙げられるが、光沢、透明性、インク吸収性の点で、コロイダルシリカ、非晶質シリカ、酸化アルミニウム、アルミノシリケート、ゼオライト、合成スメクタイトなどが好ましい。これらの顔料は光沢発現層中に10〜95質量%含まれることが望ましい。顔料の平均粒子径(凝集粒子の場合は凝集粒子の径)は、0.001〜1μmが好ましく、0.005〜0.5μmのものがより好ましい。粒子径がこの範囲にあると優れたインク吸収性、光沢感、および印字濃度が得られる。
光沢発現層に使用される樹脂としては、水溶性バインダー(例えばポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、ケイ素変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール類、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白質類、でんぷん、カルボキシルメチルセルロースやメチルセルロースなどのセルロース誘導体)、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などの共役ジエン系重合体ラテックス、スチレン−酢酸ビニル共重合体などのビニル系共重合体ラテックスなどの水分散性樹脂、水性アクリル樹脂、水性ポリウレタン樹脂、水性ポリエステル樹脂など、その他一般に塗工紙分野で公知公用の各種樹脂(接着剤)を例示でき、これらを単独で、あるいは二種類以上混合して使用できる。
なお、樹脂を主体に光沢発現層を形成する場合、特にエチレン性不飽和結合を有するモノマー(以下エチレン性モノマーという)を重合させてなる重合体、あるいは共重合体(以下一括して重合体と称する)を主成分として構成される樹脂が好ましく、これら重合体の置換誘導体であっても良い。また、上記のエチレン性モノマーをコロイダルシリカの存在下で重合させ、Si−O−R(R:重合体成分)結合によって複合体になった形、あるいは上記重合体にSiOH基などのコロイダルシリカと反応するような官能基を導入しておき、コロイダルシリカと反応させて複合体になった形で使用することも可能である。この複合体を使用した場合、光沢、インク吸収性に優れたものとなりやすい。
キャスト方式で光沢発現層を形成させる場合には、上記樹脂のガラス転移点は−25℃以上が好ましく、−20〜100℃の範囲であるものがより好ましい。ガラス転移点が低過ぎると乾燥の際に成膜が進みすぎ表面の多孔性が低下する結果インクの吸収速度が低下するおそれが生じるが、逆に、ガラス転移点が高過ぎると、成膜時に意図せぬクラックが大量に発生し、表面光沢が低下するばかりでなく、インクの吸収を不均一化せることとなり、その結果として記録画質の低下を招くおそれがある。また、キャスト方式で光沢発現層を形成させる場合、加工・乾燥温度も重要であり、その加工・乾燥温度が高過ぎると成膜が進みすぎ表面の多孔性が低下する結果インクの吸収速度が低下する場合があり、逆に、乾燥温度が低すぎると光沢に乏しくなる傾向があり、生産性も低下する。
本発明のインクジェット記録シートにキャスト方式で光沢発現層を形成させる方法としては、ウェットキャスト法、ゲル化キャスト法、およびリウェットキャスト法などがあり、いずれも鏡面ドラム表面で光沢発現層の塗布液層を拘束乾燥する工程が含まれる。すなわち、ウェット法は、基体上に塗工した光沢発現層塗布液が湿潤状態にあるうちに該光沢発現層を加熱された鏡面ドラム面に圧接して強光沢仕上げを行なう手法である。また、ゲル化法は、基体上に塗工した光沢発現層塗布液が湿潤状態にあるうちにこの光沢発現層塗布液をゲル化液に接触させ、ゲル化状態にした光沢発現層を加熱された鏡面ドラム面に圧接して強光沢仕上げを行なうものである。さらに、リウェット法は、湿潤状態の光沢発現層を一旦乾燥してから再度湿潤液に接触させた後、加熱された鏡面ドラム面に圧接して強光沢仕上げを行なう方法である。
また、本発明のインクジェット記録シートに光沢発現層を設ける別の方法として、インク受容層上に塗布された光沢発現層塗料が湿潤状態、または半乾燥状態にあるうちに、支持体を塗布面が鏡面仕上げの加熱された鏡面ドラムに接するように、基体を鏡面ドラムとプレスロールとの間をプレスしながら通過させてインク受容層上に光沢発現層となる塗布液層を形成した後、直ちに鏡面ドラムから塗布液層を剥離する工程からなるキャスト方式に準じた手法が好ましい。
ただし、この方法は、塗布液層をプレス圧と温度により、瞬時に、インク受容層に密着させ、ひび割れのない均一な膜として光沢発現層を形成させる点において、鏡面ドラム表面で塗布液層を拘束乾燥する一般的なキャスト処理とは異なる。
また、この工程の後段で、形成された光沢発現層をドライヤーなどの乾燥ゾーンで別途乾燥させることも可能である。
ただし、この方法は、塗布液層をプレス圧と温度により、瞬時に、インク受容層に密着させ、ひび割れのない均一な膜として光沢発現層を形成させる点において、鏡面ドラム表面で塗布液層を拘束乾燥する一般的なキャスト処理とは異なる。
また、この工程の後段で、形成された光沢発現層をドライヤーなどの乾燥ゾーンで別途乾燥させることも可能である。
キャスト方式で光沢発現層を形成させる場合、加工・乾燥温度も重要であり、その加工・乾燥温度が高過ぎると成膜が進みすぎ表面の多孔性が低下する結果インクの吸収速度が低下する場合があり、逆に、乾燥温度が低すぎると光沢に乏しくなる傾向があり、生産性も低下する。
印字濃度を高めたり、耐水性を向上させるため光沢発現層にカチオン性化合物を含有させたり、さらに耐光性、耐ガス性を改善するため各種助剤を添加することも可能である。
光沢発現層の塗工量は、乾燥固形分で0.2〜30g/m2が好ましく、より好ましくは、0.5〜20g/m2である。乾燥固形分がこの範囲にあると、光沢、インク乾燥性及び記録濃度が優れたものとなる。
光沢発現層の塗工量は、乾燥固形分で0.2〜30g/m2が好ましく、より好ましくは、0.5〜20g/m2である。乾燥固形分がこの範囲にあると、光沢、インク乾燥性及び記録濃度が優れたものとなる。
また、本発明のインクジェット記録シートは、インク受容層を多層塗工すること、支持体と、インク受容層の間に中間層を設けること、あるいは支持体の裏面に保護層を設けること、さらには支持体の裏面を粘着加工することなども可能で、インクジェット記録用シート製造分野における各種公知の技術を付加し得るものである。
記録画像を形成するための液体インクとは、着色剤および液媒体、その他の添加剤からなる記録液体である。着色剤としては直接染料、酸性染料、反応性染料などの各種水溶性染料が挙げられる。また、水性インクの液媒体としては、水単独、あるいは水および水溶性有機溶剤の併用がある。水溶性有機溶剤としては、例えばエチルアルコール、イソプロピルアルコールなどの一価アルコール、エチレングリコールジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチリン、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテルなどが挙げられる。添加剤としては、例えばpH調整剤、金属封鎖剤、防ばい剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、界面活性剤、および防錆剤などが挙げられる。
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、もちろんこれらに限定されるものではない。なお、例中の「部」および「%」は、特に断わらない限りそれぞれ質量部および質量%を示す。
(アンモニウム塩単位を含む重合体(P)の合成)
本発明のアンモニウム塩単位を含む重合体(P)の合成例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。本発明のアンモニウム塩単位を含む重合体(P)は、その出発原料となるアンモニウム塩モノマー、あるいはアミンモノマーと酸の組み合わせ、共重合成分の選択や、反応条件の制御により、その組成や、分子量を多種多様とすることができる。
本発明のアンモニウム塩単位を含む重合体(P)の合成例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。本発明のアンモニウム塩単位を含む重合体(P)は、その出発原料となるアンモニウム塩モノマー、あるいはアミンモノマーと酸の組み合わせ、共重合成分の選択や、反応条件の制御により、その組成や、分子量を多種多様とすることができる。
<合成例1>P−1の合成
1L三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)50g(262mmol)、36%塩酸水溶液26.6g(262mmol相当)、水423.4mlを入れ、60℃に加熱した。系内を窒素で置換した後、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.25gを加え、60℃で8時間撹拌しながら反応を完結させた。室温まで冷却して、目的のP−1を含む水溶液(濃度11.9%)500gを得た。
P−1の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、6.1mPa・sであった。
1L三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)50g(262mmol)、36%塩酸水溶液26.6g(262mmol相当)、水423.4mlを入れ、60℃に加熱した。系内を窒素で置換した後、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.25gを加え、60℃で8時間撹拌しながら反応を完結させた。室温まで冷却して、目的のP−1を含む水溶液(濃度11.9%)500gを得た。
P−1の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、6.1mPa・sであった。
<合成例2>P−2の合成
1L三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)を45g(196.6mmol)、36%塩酸水溶液19.9g(196.6mmol相当)、水380.3mlを入れ、60℃に加熱し、系内を窒素で置換した後、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.30gを加えた。反応液を60℃に保ちながら、6時間かけてアクリルアミドの8%水溶液54.8g(65.4mmol相当)を滴下した後、さらに60℃で2時間撹拌して、反応を完結させた。反応液を室温まで冷却して、目的のP−2を含む水溶液(濃度11.3%)500gを得た。
P−2の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、8.9mPa・sであった。
1L三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)を45g(196.6mmol)、36%塩酸水溶液19.9g(196.6mmol相当)、水380.3mlを入れ、60℃に加熱し、系内を窒素で置換した後、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.30gを加えた。反応液を60℃に保ちながら、6時間かけてアクリルアミドの8%水溶液54.8g(65.4mmol相当)を滴下した後、さらに60℃で2時間撹拌して、反応を完結させた。反応液を室温まで冷却して、目的のP−2を含む水溶液(濃度11.3%)500gを得た。
P−2の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、8.9mPa・sであった。
<合成例3>P−5の合成
1L三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)45g(196.6mmol)、36%塩酸水溶液19.9g(196.6mmol相当)、水425.6mlを加えて均一な溶液とした後、ACMO(アクリロイルモルホリン、興人製)9.5g(65.4mmol)を加えた。系内を窒素で置換した後、60℃に加熱し、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.3gを加え、反応液を60℃に保ちながら8時間撹拌した後、室温まで冷却して、目的のP−5を含む水溶液(濃度12.3%)500gを得た。
P−5の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、7.7mPa・sであった。
1L三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)45g(196.6mmol)、36%塩酸水溶液19.9g(196.6mmol相当)、水425.6mlを加えて均一な溶液とした後、ACMO(アクリロイルモルホリン、興人製)9.5g(65.4mmol)を加えた。系内を窒素で置換した後、60℃に加熱し、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.3gを加え、反応液を60℃に保ちながら8時間撹拌した後、室温まで冷却して、目的のP−5を含む水溶液(濃度12.3%)500gを得た。
P−5の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、7.7mPa・sであった。
<合成例4>P−6の合成
1L三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)45g(196.6mmol)、36%塩酸水溶液19.9g(196.6mmol相当)、水395.6mlを加えて均一な溶液とした後、ACMO(アクリロイルモルホリン、興人製)9.5g(65.4mmol)を加えた。系内を窒素で置換した後、60℃に加熱し、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]の2%水溶液15gを1時間かけて加え、さらに60℃で7時間撹拌して、反応を完結させた。反応液を室温まで冷却して、目的のP−5’を含む水溶液(濃度12.2%)500gを得た。
P−6の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、14.3mPa・sであった。
1L三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)45g(196.6mmol)、36%塩酸水溶液19.9g(196.6mmol相当)、水395.6mlを加えて均一な溶液とした後、ACMO(アクリロイルモルホリン、興人製)9.5g(65.4mmol)を加えた。系内を窒素で置換した後、60℃に加熱し、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]の2%水溶液15gを1時間かけて加え、さらに60℃で7時間撹拌して、反応を完結させた。反応液を室温まで冷却して、目的のP−5’を含む水溶液(濃度12.2%)500gを得た。
P−6の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、14.3mPa・sであった。
<合成例5>P−10の合成
500mL三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)50g(218.3mmol)、メチルメタクリレート6.4g(72.8mmol)、テトラヒドロフラン300mlを入れて系内を窒素で置換した後、60℃に加熱し、2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)0.3gを加えた。60℃で8時間反応させた後、室温まで冷却し、これをヘキサン2L中に攪拌しながら投入すると白沈が生成した。白沈をろ別し、これを少量のヘキサンで洗浄後、乾燥させることでLA−82とメチルメタクリレートとの共重合体50.8gを得た。続いてこの共重合体50.8gを水427.1mL中に分散し、36%塩酸水溶液22.1g(218.3mmol相当)を加えて均一の溶液とし、目的のP−10を含む水溶液(濃度11.8%)500gを得た。
P−10の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、9.1mPa・sであった。
ちなみに、P−10の前駆体であるLA−82とメチルメタクリレートとの共重合体の分子量をゲル・パームテーション法(TSK−Gel G1000H XL、TSK−Gel G4000H XL/東ソー(株)、展開溶媒: テトラヒドロフラン)により測定したところ、そのスチレン換算重量平均分子量は、44,000であった
500mL三ツ口フラスコにLA−82(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、旭電化製)50g(218.3mmol)、メチルメタクリレート6.4g(72.8mmol)、テトラヒドロフラン300mlを入れて系内を窒素で置換した後、60℃に加熱し、2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)0.3gを加えた。60℃で8時間反応させた後、室温まで冷却し、これをヘキサン2L中に攪拌しながら投入すると白沈が生成した。白沈をろ別し、これを少量のヘキサンで洗浄後、乾燥させることでLA−82とメチルメタクリレートとの共重合体50.8gを得た。続いてこの共重合体50.8gを水427.1mL中に分散し、36%塩酸水溶液22.1g(218.3mmol相当)を加えて均一の溶液とし、目的のP−10を含む水溶液(濃度11.8%)500gを得た。
P−10の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、9.1mPa・sであった。
ちなみに、P−10の前駆体であるLA−82とメチルメタクリレートとの共重合体の分子量をゲル・パームテーション法(TSK−Gel G1000H XL、TSK−Gel G4000H XL/東ソー(株)、展開溶媒: テトラヒドロフラン)により測定したところ、そのスチレン換算重量平均分子量は、44,000であった
<合成例6>P−14の合成
まず、塩化N−ベンジル−4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンの合成を、常法に従い行なった。すなわち、冷却器、と温度計を備え、窒素置換された500mL三ツ口フラスコに、乾燥アセトニトリル300ml、LA−87(4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、旭電化製)45g(185.2mmol)と、ベンジルクロライド24.6g(194.5mmol)を入れて、リフラックスさせながら8時間半反応を行なった。反応溶液を室温まで冷却すると淡黄色固体が析出したので、これを濾別し、アセトニトリルで再結晶して目的の塩化N−ベンジル−4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン67.0g(収率98%)を得た。
つづいて、P−14(塩化N−ベンジル−4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンとアクリルアミドの75/25共重合物)を合成例2(P−2の合成)と同様の操作を行なうことにより得た。つまり、1L三ツ口フラスコに先の合成で得た塩化N−ベンジル−4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンを60.0g(183.2mmol)と、水388.8mlを入れ、60℃に加熱し、系内を窒素で置換した後、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.3gを加えた。反応液を60℃に保ちながら、6時間かけてアクリルアミドの8%水溶液51.2g(61.1mmol相当)を滴下した後、さらに60℃で2時間撹拌して、反応を完結させた。反応液を室温まで冷却して、目的のP−14を含む水溶液(濃度12.8%)500gを得た。
P−14の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、6.4mPa・sであった。
まず、塩化N−ベンジル−4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンの合成を、常法に従い行なった。すなわち、冷却器、と温度計を備え、窒素置換された500mL三ツ口フラスコに、乾燥アセトニトリル300ml、LA−87(4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、旭電化製)45g(185.2mmol)と、ベンジルクロライド24.6g(194.5mmol)を入れて、リフラックスさせながら8時間半反応を行なった。反応溶液を室温まで冷却すると淡黄色固体が析出したので、これを濾別し、アセトニトリルで再結晶して目的の塩化N−ベンジル−4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン67.0g(収率98%)を得た。
つづいて、P−14(塩化N−ベンジル−4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンとアクリルアミドの75/25共重合物)を合成例2(P−2の合成)と同様の操作を行なうことにより得た。つまり、1L三ツ口フラスコに先の合成で得た塩化N−ベンジル−4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンを60.0g(183.2mmol)と、水388.8mlを入れ、60℃に加熱し、系内を窒素で置換した後、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.3gを加えた。反応液を60℃に保ちながら、6時間かけてアクリルアミドの8%水溶液51.2g(61.1mmol相当)を滴下した後、さらに60℃で2時間撹拌して、反応を完結させた。反応液を室温まで冷却して、目的のP−14を含む水溶液(濃度12.8%)500gを得た。
P−14の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、6.4mPa・sであった。
<合成例7>P−18の合成
まず、4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンの合成を、Peng et.al.,Polym.Bull.1,37(1981)を参考に行なった。すなわち、冷却器、と温度計を備え、窒素置換された500mL三ツ口フラスコに、乾燥メタノール250ml、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オール40g(254.8mmol)、アクリル酸メチル23.0g(267.5mmol)、およびマグネシウムジメトキシドの10%メタノール溶液20.2g(233.6mmol相当)を入れて、リフラックスさせながら8時間半反応を行なった。反応溶液を室温まで冷却後、メタノールをエバポレーターで留去して除き、残渣をアセトン/水で再結晶して目的の4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン45.5g(収率83%)を得た。
つづいて、P−18(4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとアクリロイルモルホリンの75/25共重合物)を合成例3(P−5の合成)と同様の操作を行なうことにより得た。つまり、4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン42.2g(196.6mmol)、36%塩酸水溶液19.9g(196.6mmol相当)、水428.4mlを加えて均一な溶液とした後、ACMO(アクリロイルモルホリン、興人製)9.5g(65.4mmol)を加えた。系内を窒素で置換した後、60℃に加熱し、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.3gを加え、反応液を60℃に保ちながら8時間撹拌した後、室温まで冷却して、目的のP−18を含む水溶液(濃度11.8%)500gを得た。
P−18の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、7.2mPa・sであった。
まず、4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンの合成を、Peng et.al.,Polym.Bull.1,37(1981)を参考に行なった。すなわち、冷却器、と温度計を備え、窒素置換された500mL三ツ口フラスコに、乾燥メタノール250ml、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オール40g(254.8mmol)、アクリル酸メチル23.0g(267.5mmol)、およびマグネシウムジメトキシドの10%メタノール溶液20.2g(233.6mmol相当)を入れて、リフラックスさせながら8時間半反応を行なった。反応溶液を室温まで冷却後、メタノールをエバポレーターで留去して除き、残渣をアセトン/水で再結晶して目的の4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン45.5g(収率83%)を得た。
つづいて、P−18(4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとアクリロイルモルホリンの75/25共重合物)を合成例3(P−5の合成)と同様の操作を行なうことにより得た。つまり、4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン42.2g(196.6mmol)、36%塩酸水溶液19.9g(196.6mmol相当)、水428.4mlを加えて均一な溶液とした後、ACMO(アクリロイルモルホリン、興人製)9.5g(65.4mmol)を加えた。系内を窒素で置換した後、60℃に加熱し、[2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド]0.3gを加え、反応液を60℃に保ちながら8時間撹拌した後、室温まで冷却して、目的のP−18を含む水溶液(濃度11.8%)500gを得た。
P−18の10wt%水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度は、7.2mPa・sであった。
(インクジェット記録用シートの作製と、性能評価)
インクジェット記録用シートの作製:
本発明のアンモニウム塩を含む重合体(P)を含むインクジェット記録用シートは、以下実施例のように作製したが、その方法に限定はなく、公知公用の技術を用いて、あるいはそれらをアレンジしても作製できる。
作製したインクジェット記録用シートの性能評価:
実施例、および比較例で作製されるインクジェット記録用シートに、エプソン製インクジェットプリンターPM−950Cを用いて、ISO−400画像(「高精細カラーディジタル標準画像データISO/JIS−SCID」、p13、画像名称:ポートレート、財団法人日本企画協会発行)と、Bk=100%の出力設定でベタ印字、およびコンポジットブラックの光学濃度が1.0となるようなベタ印字を行なって、各々の記録画像の〔光学濃度〕、〔画質〕、〔熱耐湿性〕、および〔耐水性〕を以下に示す方法で評価した。
インクジェット記録用シートの作製:
本発明のアンモニウム塩を含む重合体(P)を含むインクジェット記録用シートは、以下実施例のように作製したが、その方法に限定はなく、公知公用の技術を用いて、あるいはそれらをアレンジしても作製できる。
作製したインクジェット記録用シートの性能評価:
実施例、および比較例で作製されるインクジェット記録用シートに、エプソン製インクジェットプリンターPM−950Cを用いて、ISO−400画像(「高精細カラーディジタル標準画像データISO/JIS−SCID」、p13、画像名称:ポートレート、財団法人日本企画協会発行)と、Bk=100%の出力設定でベタ印字、およびコンポジットブラックの光学濃度が1.0となるようなベタ印字を行なって、各々の記録画像の〔光学濃度〕、〔画質〕、〔熱耐湿性〕、および〔耐水性〕を以下に示す方法で評価した。
〔光学濃度〕
Bk=100%の出力設定でベタ印字した画像をマクベス反射濃度計RD−914で測定し、光学濃度を比較評価した。
(評価基準)
光学濃度は高いほど好ましく、OD>2.25(マットタイプの場合は、OD>1.85)であれば実用上、有利に用いられる。
〔画質〕
得られたISO−400画像の画質を目視観察により評価した。
(評価基準)
◎:画質が非常に優れている
○:画質は良好で実用上全く問題ないレベルである
△:画質が劣っており実用上問題がある
×:画質が劣っている
Bk=100%の出力設定でベタ印字した画像をマクベス反射濃度計RD−914で測定し、光学濃度を比較評価した。
(評価基準)
光学濃度は高いほど好ましく、OD>2.25(マットタイプの場合は、OD>1.85)であれば実用上、有利に用いられる。
〔画質〕
得られたISO−400画像の画質を目視観察により評価した。
(評価基準)
◎:画質が非常に優れている
○:画質は良好で実用上全く問題ないレベルである
△:画質が劣っており実用上問題がある
×:画質が劣っている
〔熱耐湿性〕
得られたISO−400画像と、Bk=100%の出力設定でベタ印字画像、コンポジットブラックのベタ印字画像を印画後24時間放置後、40℃、相対湿度90%の恒温恒湿器に24時間保管し、目視により耐熱湿性のレベルを観察し評価した。
(評価基準)
◎:経時ニジミの発生、および変褪色はほとんどみられず、処理前の印画品位を維持していた
○:若干の経時ニジミ、および変褪色がみられたが、実用上全く問題ないレベルであった
△:経時ニジミ、および変褪色がみられ、実用上問題のあるレベルであった
×:経時ニジミが顕著に認められる上、変褪色も著しく、実用上問題のあるレベルであった
得られたISO−400画像と、Bk=100%の出力設定でベタ印字画像、コンポジットブラックのベタ印字画像を印画後24時間放置後、40℃、相対湿度90%の恒温恒湿器に24時間保管し、目視により耐熱湿性のレベルを観察し評価した。
(評価基準)
◎:経時ニジミの発生、および変褪色はほとんどみられず、処理前の印画品位を維持していた
○:若干の経時ニジミ、および変褪色がみられたが、実用上全く問題ないレベルであった
△:経時ニジミ、および変褪色がみられ、実用上問題のあるレベルであった
×:経時ニジミが顕著に認められる上、変褪色も著しく、実用上問題のあるレベルであった
〔耐水性〕
得られたISO−400画像と、Bk=100%の出力設定でベタ印字画像、コンポジットブラックのベタ印字画像を印画後24時間放置後、ISO−400画像、Bk=100%の出力設定でベタ印字画像、コンポジットブラックのベタ印字画像各々に蒸留水を一滴づつ滴下し、その液滴を自然乾燥させて、ニジミを目視により観察し、耐水性のレベルを評価した。
(評価基準)
◎:ほとんど画像の乱れ、インクのニジミがみられず、処理前の印画品位を維持していた
○:わずかに画像の乱れ、インクのニジミがみられるが実用上問題のないレベルであった
△:ハッキリと画像の乱れ、インクのニジミがみられ、実用上問題のあるレベルであった
×:画像の乱れ、インクのニジミが著しく、実用上問題のあるレベルであった
得られたISO−400画像と、Bk=100%の出力設定でベタ印字画像、コンポジットブラックのベタ印字画像を印画後24時間放置後、ISO−400画像、Bk=100%の出力設定でベタ印字画像、コンポジットブラックのベタ印字画像各々に蒸留水を一滴づつ滴下し、その液滴を自然乾燥させて、ニジミを目視により観察し、耐水性のレベルを評価した。
(評価基準)
◎:ほとんど画像の乱れ、インクのニジミがみられず、処理前の印画品位を維持していた
○:わずかに画像の乱れ、インクのニジミがみられるが実用上問題のないレベルであった
△:ハッキリと画像の乱れ、インクのニジミがみられ、実用上問題のあるレベルであった
×:画像の乱れ、インクのニジミが著しく、実用上問題のあるレベルであった
実施例1
(インク受容層用塗液Aの調製)
気相法シリカ(商品名:アエロジル300、一次粒子の平均粒経 7nm、BET法による比表面積 300m2/g、日本アエロジル工業社(株)製)100部、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の10%水溶液150部およびイオン交換水750部を加え、攪拌装置により分散した後、湿式超微粒化装置ナノマイザーを用いて処理した。次いで、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−145、(株)クラレ製、ケン化度99%、平均重合度4,500)の5%水溶液360部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度8%のインク受容層用塗液Aを得た。
(インク受容層用塗液Aの調製)
気相法シリカ(商品名:アエロジル300、一次粒子の平均粒経 7nm、BET法による比表面積 300m2/g、日本アエロジル工業社(株)製)100部、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の10%水溶液150部およびイオン交換水750部を加え、攪拌装置により分散した後、湿式超微粒化装置ナノマイザーを用いて処理した。次いで、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−145、(株)クラレ製、ケン化度99%、平均重合度4,500)の5%水溶液360部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度8%のインク受容層用塗液Aを得た。
(下塗層用塗液Bの調整)
湿式法合成非晶質シリカの20%分散液(商品名:サイロジェット703A、グレースデビソン製)500部、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−145、(株)クラレ製)の5%水溶液400部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度15%の下塗層用塗液Bを得た。
湿式法合成非晶質シリカの20%分散液(商品名:サイロジェット703A、グレースデビソン製)500部、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−145、(株)クラレ製)の5%水溶液400部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度15%の下塗層用塗液Bを得た。
(インクジェット記録用シートの作成)
ラミネート塗工紙(市販コート紙(商品名:OKコート紙、127.9g/m2、王子製紙(株)製)の両面にポリエチレンを15μmラミネートしたもの)上に下塗層用塗液Bを固形分で20g/m2 となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥し下塗層を設け、次いで水塗後インク受容層用塗液Aを固形分で7g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥してインク受容層を設け、インクジェット記録用シートを作成した。
ラミネート塗工紙(市販コート紙(商品名:OKコート紙、127.9g/m2、王子製紙(株)製)の両面にポリエチレンを15μmラミネートしたもの)上に下塗層用塗液Bを固形分で20g/m2 となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥し下塗層を設け、次いで水塗後インク受容層用塗液Aを固形分で7g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥してインク受容層を設け、インクジェット記録用シートを作成した。
実施例2〜21
実施例1において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、表1記載の化合物を用いた以外は、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成した。
実施例1において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、表1記載の化合物を用いた以外は、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成した。
なお、実施例中のアンモニウム塩単位を含む重合体(P)は、先に記した合成例1〜5に倣って各種アミンモノマー、各種共重合成分、および各種酸を適宜選択し、また反応条件を適宜調節して作製した。
LA-82: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン
LA-87: 4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン
MPMP-EO付加物: 4−メタクリルオキシエトキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン
ATMP: 4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン
AAM: アクリルアミド
MAAM: メタクリルアミド
ACMO: アクリロイルモルホリン
NVP: N−ビニルピロリドン
MMA: メチルメタクリレート
MsOH: メタンスルホン酸
BnCl: 塩化ベンジル
LA-87: 4−メタクリルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン
MPMP-EO付加物: 4−メタクリルオキシエトキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン
ATMP: 4−アクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン
AAM: アクリルアミド
MAAM: メタクリルアミド
ACMO: アクリロイルモルホリン
NVP: N−ビニルピロリドン
MMA: メチルメタクリレート
MsOH: メタンスルホン酸
BnCl: 塩化ベンジル
実施例22
実施例1において、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の10%水溶液150部の代わりに、前記合成例2で作製したP−2(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体、モル比=75/25、10%水溶液ブルックフィールド粘度=8.9mPa・s)の10%水溶液75部と、N−ビニルアクリルアミジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体(モル比 2:1、分子量 約2万)の30%水溶液25部を用いた以外は、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成した。
実施例1において、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の10%水溶液150部の代わりに、前記合成例2で作製したP−2(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体、モル比=75/25、10%水溶液ブルックフィールド粘度=8.9mPa・s)の10%水溶液75部と、N−ビニルアクリルアミジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体(モル比 2:1、分子量 約2万)の30%水溶液25部を用いた以外は、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成した。
実施例23
(シリカ微粒子分散液の調製)
SiO2濃度30質量%、SiO2/Na2Oモル比3.1のケイ酸ソーダ溶液((株)トクヤマ製、三号ケイ酸ソーダ)に蒸留水を加え、SiO2濃度4.0質量%の希ケイ酸ソーダ水溶液を調製した後、水素型陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSK-1BH)が充填されたカラムを通し、活性ケイ酸水溶液を調製した。還流器、攪拌機、温度計を備えた5リットルのガラス製反応容器に蒸留水500gを仕込み100℃に加温した後、100℃に保ちながら、先ほど調製した活性ケイ酸水溶液を1.5g/分の速度で450g添加し、シード液を調製した。このシード液中のシード粒子凝集体の平均二次粒子径は184nmであった。次いで、28%アンモニア水溶液を0.9g添加することにより安定化させた後、さらに、100℃で活性ケイ酸水溶液を1.5g/分の速度で550g添加した。添加終了後、100℃で9時間加熱還流した後、濃縮することにより、10質量%のシリカ微粒子分散液を得た。このシリカ微粒子の平均一次粒子径 11nm、平均二次粒子径 130nm、比表面積 257m2/gであった。
(インク受容層用塗液Cの調製)
さきほど得た10質量%のシリカ微粒子分散液1000部に、前記合成例2で作製したP−2(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体、モル比=75/25、10%水溶液のブルックフィールド粘度=8.9mPa・s)の10%水溶液150部を加え、攪拌装置により分散した後、湿式超微粒化装置ナノマイザーを用いて処理した。次いで、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−145、(株)クラレ製、ケン化度99%、平均重合度4,500)の5%水溶液360部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度8%のインク受容層用塗液Cを得た。
(シリカ微粒子分散液の調製)
SiO2濃度30質量%、SiO2/Na2Oモル比3.1のケイ酸ソーダ溶液((株)トクヤマ製、三号ケイ酸ソーダ)に蒸留水を加え、SiO2濃度4.0質量%の希ケイ酸ソーダ水溶液を調製した後、水素型陽イオン交換樹脂(三菱化学(株)製、ダイヤイオンSK-1BH)が充填されたカラムを通し、活性ケイ酸水溶液を調製した。還流器、攪拌機、温度計を備えた5リットルのガラス製反応容器に蒸留水500gを仕込み100℃に加温した後、100℃に保ちながら、先ほど調製した活性ケイ酸水溶液を1.5g/分の速度で450g添加し、シード液を調製した。このシード液中のシード粒子凝集体の平均二次粒子径は184nmであった。次いで、28%アンモニア水溶液を0.9g添加することにより安定化させた後、さらに、100℃で活性ケイ酸水溶液を1.5g/分の速度で550g添加した。添加終了後、100℃で9時間加熱還流した後、濃縮することにより、10質量%のシリカ微粒子分散液を得た。このシリカ微粒子の平均一次粒子径 11nm、平均二次粒子径 130nm、比表面積 257m2/gであった。
(インク受容層用塗液Cの調製)
さきほど得た10質量%のシリカ微粒子分散液1000部に、前記合成例2で作製したP−2(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体、モル比=75/25、10%水溶液のブルックフィールド粘度=8.9mPa・s)の10%水溶液150部を加え、攪拌装置により分散した後、湿式超微粒化装置ナノマイザーを用いて処理した。次いで、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−145、(株)クラレ製、ケン化度99%、平均重合度4,500)の5%水溶液360部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度8%のインク受容層用塗液Cを得た。
(インクジェット記録用シートの作成)
ラミネート塗工紙(市販コート紙(商品名:OKコート紙、127.9g/m2、王子製紙(株)製)の両面にポリエチレンを15μmラミネートしたもの)上に下塗層用塗液Bを固形分で20g/m2 となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥し下塗層を設け、次いで水塗後インク受容層用塗液Dを固形分で5g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥してインク受容層を設け、インクジェット記録用シートを作成した。
ラミネート塗工紙(市販コート紙(商品名:OKコート紙、127.9g/m2、王子製紙(株)製)の両面にポリエチレンを15μmラミネートしたもの)上に下塗層用塗液Bを固形分で20g/m2 となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥し下塗層を設け、次いで水塗後インク受容層用塗液Dを固形分で5g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥してインク受容層を設け、インクジェット記録用シートを作成した。
実施例24
(インクジェット記録用シートの作成)
ラミネート塗工紙(市販コート紙(商品名:OKコート紙、127.9g/m2、王子製紙(株)製)の両面にポリエチレンを15μmラミネートしたもの)上に、前記合成例2で作製したP−2(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体、モル比=75/25、10%水溶液のブルックフィールド粘度=8.9mPa・s)を含むインク受容層用塗液Aを固形分で20g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥してインク受容層を設け、インクジェット記録用シートを作成した。
(インクジェット記録用シートの作成)
ラミネート塗工紙(市販コート紙(商品名:OKコート紙、127.9g/m2、王子製紙(株)製)の両面にポリエチレンを15μmラミネートしたもの)上に、前記合成例2で作製したP−2(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体、モル比=75/25、10%水溶液のブルックフィールド粘度=8.9mPa・s)を含むインク受容層用塗液Aを固形分で20g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥してインク受容層を設け、インクジェット記録用シートを作成した。
比較例1〜2
実施例1において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、以下のアンモニウム塩重合体を用いた以外は、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成した。
実施例1において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、以下のアンモニウム塩重合体を用いた以外は、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成した。
比較例1
PAS−J−81(ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、日東紡績(株)製)
PAS−J−81(ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、日東紡績(株)製)
比較例2
スミレースレジンSR−1001(ジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、住友化学工業(株)製)
スミレースレジンSR−1001(ジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、住友化学工業(株)製)
以上のようにして作製したインクジェット記録用シートの性能を表2にまとめる。
表2から明らかなように、特定構造のアンモニウム塩単位を含む本発明の重合体(P)を用いてインクジェット記録用シートを作製する場合(実施例1〜24)、インク受容層用塗料の安定性が非常に高いのでインクジェット記録用シート作製に何ら困難を要することがなく、また記録濃度も高く、得られる記録画像も鮮明で、耐水・耐湿性に優れる。一方、比較例1のアンモニウム塩重合体を用いると、インクジェット記録用シート作製は容易に行なえるものの、記録画像の耐水・耐湿性には改良の余地がある。また、比較例2のアンモニウム塩重合体を用いると、インク受容層用塗料の安定性が著しく低下し、インクジェット記録用シート作製自体が比較的困難なものとなる上、記録濃度、印画品質とも低下し、記録画像の耐水性、耐湿性が極端に劣る。
実施例25
(インク受容層用塗液Dの調製)
気相法シリカ(商品名:アエロジル300、日本アエロジル工業社(株)製)100部、N−ビニルアクリルアミジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体(モル比 2:1、分子量 約2万)の30%水溶液50部およびイオン交換水750部を加え、攪拌装置により分散した後、湿式超微粒化装置ナノマイザーを用いて処理した。次いで、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−145、(株)クラレ製、ケン化度99%、平均重合度4,500)の5%水溶液360部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度8%のインク受容層用塗液Dを得た。
(インク受容層用塗液Dの調製)
気相法シリカ(商品名:アエロジル300、日本アエロジル工業社(株)製)100部、N−ビニルアクリルアミジン塩酸塩−アクリルアミド共重合体(モル比 2:1、分子量 約2万)の30%水溶液50部およびイオン交換水750部を加え、攪拌装置により分散した後、湿式超微粒化装置ナノマイザーを用いて処理した。次いで、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−145、(株)クラレ製、ケン化度99%、平均重合度4,500)の5%水溶液360部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度8%のインク受容層用塗液Dを得た。
(インクジェット記録用シートの作成)
ラミネート塗工紙(市販コート紙(商品名:OKコート紙、127.9g/m2、王子製紙(株)製)の両面にポリエチレンを15μmラミネートしたもの)上に下塗層用塗液Bを固形分で20g/m2 となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥し下塗層を設け、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の1%水溶液を固形分で0.5g/m2となるように塗布し、その上にインク受容層用塗液Dを固形分で7g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥してインク受容層を設け、インクジェット記録用シートを作成した。
ラミネート塗工紙(市販コート紙(商品名:OKコート紙、127.9g/m2、王子製紙(株)製)の両面にポリエチレンを15μmラミネートしたもの)上に下塗層用塗液Bを固形分で20g/m2 となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥し下塗層を設け、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の1%水溶液を固形分で0.5g/m2となるように塗布し、その上にインク受容層用塗液Dを固形分で7g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥してインク受容層を設け、インクジェット記録用シートを作成した。
実施例26〜33
実施例25において、P−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、表3記載の化合物を用いた以外は、実施25と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
実施例25において、P−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、表3記載の化合物を用いた以外は、実施25と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
比較例3〜5
実施例25において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、以下のアンモニウム塩重合体を用いた以外は、実施例25と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
実施例25において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、以下のアンモニウム塩重合体を用いた以外は、実施例25と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
比較例3
PAS−J−81(ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、日東紡績(株)製)
PAS−J−81(ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、日東紡績(株)製)
比較例4
スミレースレジンSR−1001(ジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、住友化学工業(株)製)
スミレースレジンSR−1001(ジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、住友化学工業(株)製)
比較例5
実施例25において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)を用いずに、実施例25と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
実施例25において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)を用いずに、実施例25と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
以上のようにして作製したインクジェット記録用シートの性能を表4にまとめる。
表4から明らかなように、特定構造のアンモニウム塩単位を含む本発明の重合体(P)を用いてインクジェット記録用シートを作製する場合(実施例25〜33)、記録濃度も高く、得られる記録画像も鮮明で、耐水・耐湿性に優れる。一方、比較例3、4のアンモニウム塩重合体を用いても記録画像の耐水・耐湿性を改良することはできない。また、比較例5では、特定構造のアンモニウム塩単位を含む本発明の重合体(P)を全く用いなくても十分高い濃度で記録を行なえるが、記録した画像の耐水・耐湿性はやはり不完全である。
実施例34
(下塗層用塗液Eの調製)
湿式法合成非晶質シリカ(商品名:ファインシールX−30、(株)トクヤマ製)100部、ケイ素変性ポリビニルアルコール(商品名: R−1130、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度3,000)の10%水溶液200部および少量の消泡剤、分散剤および水からなる固形分濃度15%の下塗層用塗液Eを得た。
(下塗層用塗液Eの調製)
湿式法合成非晶質シリカ(商品名:ファインシールX−30、(株)トクヤマ製)100部、ケイ素変性ポリビニルアルコール(商品名: R−1130、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度3,000)の10%水溶液200部および少量の消泡剤、分散剤および水からなる固形分濃度15%の下塗層用塗液Eを得た。
(インク受容層用塗液Fの調製)
気相法シリカ(商品名:アエロジル300、日本アエロジル工業社(株)製)100部、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の10%水溶液300部およびイオン交換水600部を加え、攪拌装置により分散した後、湿式超微粒化装置ナノマイザーを用いて処理した。次いで、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−117、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度1,700)の10%水溶液200部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度10%のインク受容層用塗液fを得た。
気相法シリカ(商品名:アエロジル300、日本アエロジル工業社(株)製)100部、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の10%水溶液300部およびイオン交換水600部を加え、攪拌装置により分散した後、湿式超微粒化装置ナノマイザーを用いて処理した。次いで、ポリビニルアルコール(商品名:PVA−117、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度1,700)の10%水溶液200部および少量の消泡剤、分散剤および水を加え、固形分濃度10%のインク受容層用塗液fを得た。
(キャスト塗工用塗液Gの調製)
ガラス転移点75℃のスチレン−2−エチルヘキシルアクリレート共重合体とコロイダルシリカの複合体(共重合体とコロイダルシリカは、重量比で20:80)95部、ステアリル燐酸カリウム5部よりなる固形分濃度10%のキャスト塗工用塗液Gを得た。
ガラス転移点75℃のスチレン−2−エチルヘキシルアクリレート共重合体とコロイダルシリカの複合体(共重合体とコロイダルシリカは、重量比で20:80)95部、ステアリル燐酸カリウム5部よりなる固形分濃度10%のキャスト塗工用塗液Gを得た。
(インクジェット記録用シートの作成)
200g/m2の上質紙上に下塗層用塗液Eを固形分で10g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥し下塗層を設け、次いでインク受容層用塗液Fを固形分で5g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥しインク受容層を設けた。さらに、キャスト塗工用塗液Gをメイヤーバーにて塗工後、ただちに表面温度が85℃の鏡面ドラムに圧接乾燥後離型させてキャスト塗工層を形成し、インクジェット記録用シートを作成した。このときのキャスト塗工層の塗工量は固形分で2g/m2であった。
200g/m2の上質紙上に下塗層用塗液Eを固形分で10g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥し下塗層を設け、次いでインク受容層用塗液Fを固形分で5g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布乾燥しインク受容層を設けた。さらに、キャスト塗工用塗液Gをメイヤーバーにて塗工後、ただちに表面温度が85℃の鏡面ドラムに圧接乾燥後離型させてキャスト塗工層を形成し、インクジェット記録用シートを作成した。このときのキャスト塗工層の塗工量は固形分で2g/m2であった。
実施例35〜42
実施例34において、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、表5記載の化合物を用いた以外は、実施25と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
実施例34において、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、表5記載の化合物を用いた以外は、実施25と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
比較例6〜7
実施例34において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、以下のアンモニウム塩重合体を用いた以外は、実施例34と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
実施例34において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、以下のアンモニウム塩重合体を用いた以外は、実施例34と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
比較例6
PAS−J−81(ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、日東紡績(株)製)
PAS−J−81(ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、日東紡績(株)製)
比較例7
スミレースレジンSR−1001(ジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、住友化学工業(株)製)
スミレースレジンSR−1001(ジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、住友化学工業(株)製)
以上のようにして作製したインクジェット記録用シートの性能を表6にまとめる。
表6から明らかなように、特定構造のアンモニウム塩単位を含む本発明の重合体(P)を用いてインクジェット記録用シートを作製する場合(実施例34〜42)、インク受容層用塗料の安定性が非常に高いのでインクジェット記録用シート作製に何ら困難を要することがなく、また記録濃度も高く、得られる記録画像も鮮明で、耐水・耐湿性に優れる。一方、比較例6のアンモニウム塩重合体を用いると、インクジェット記録用シート作製は容易に行なえるものの、記録画像の耐水・耐湿性には改良の余地がある。また、比較例7のアンモニウム塩重合体を用いると、インク受容層用塗料の安定性に劣る上、キャスト加工時にインク受容層からアンモニウム塩の溶出が起きて、キャスト液の劣化が激しく、インクジェット記録用シート作製自体が困難である他、記録濃度、印画品質とも低下する上、記録画像の耐水性、耐湿性が著しく損なわれる。
実施例43
(インク受容層用塗液Hの調製)
湿式法合成非晶質シリカ(商品名:ファインシールX−60、(株)トクヤマ製)100部、ケイ素変性ポリビニルアルコール(商品名: R−1130、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度3,000)の10%水溶液300部、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の10%水溶液400部、および少量の消泡剤、分散剤、水からなる固形分濃度20%のインク受容層用塗液Hを得た。
(インク受容層用塗液Hの調製)
湿式法合成非晶質シリカ(商品名:ファインシールX−60、(株)トクヤマ製)100部、ケイ素変性ポリビニルアルコール(商品名: R−1130、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度3,000)の10%水溶液300部、前記合成例1で作製したP−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の10%水溶液400部、および少量の消泡剤、分散剤、水からなる固形分濃度20%のインク受容層用塗液Hを得た。
(インクジェット記録用シートの作成)
200g/m2の上質紙上にインク受容層用塗液Hを固形分で10g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布後、乾燥して、マットタイプのインク受容層を有するインクジェット記録用シートを作成した。
200g/m2の上質紙上にインク受容層用塗液Hを固形分で10g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布後、乾燥して、マットタイプのインク受容層を有するインクジェット記録用シートを作成した。
実施例44〜51
実施例43において、P−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、表7記載の化合物を用いた以外は、実施43と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
実施例43において、P−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体、10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、表7記載の化合物を用いた以外は、実施43と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
比較例8〜9
実施例43において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、以下のアンモニウム塩重合体を用いた以外は、実施例43と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
実施例43において、P−1: 4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン塩酸塩の単独重合体(10%水溶液のブルックフィールド粘度=6.1mPa・s)の代わりに、以下のアンモニウム塩重合体を用いた以外は、実施例43と同様にしてインクジェット記録用シートを作成した。
比較例8
PAS−J−81(ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、日東紡績(株)製)
PAS−J−81(ジメチルジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、日東紡績(株)製)
比較例9
スミレースレジンSR−1001(ジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、住友化学工業(株)製)
スミレースレジンSR−1001(ジアリルアンモニウムクロライドとアクリルアミドの共重合体、住友化学工業(株)製)
比較例10〜11
実施例49と同様にして下記比較例10、11のようにマットタイプのインクジェット記録用シートを作成した。ただし、下記比較例10、11で作成されるインクジェット記録用シートに本発明の特定のアンモニウム塩単位を有する重合体は含まれない代わりに、その母体に相当するアミンの重合体が含まれている。
なお、本発明の特定のアンモニウム塩単位を有する重合体の母体に相当するアミンの重合体の殆どは水に難溶〜不溶であるため、水溶液ではなく、水性エマルジョン、あるいは有機溶剤に溶解した溶液の形態でインクジェット記録用シートの作成に供した。
実施例49と同様にして下記比較例10、11のようにマットタイプのインクジェット記録用シートを作成した。ただし、下記比較例10、11で作成されるインクジェット記録用シートに本発明の特定のアンモニウム塩単位を有する重合体は含まれない代わりに、その母体に相当するアミンの重合体が含まれている。
なお、本発明の特定のアンモニウム塩単位を有する重合体の母体に相当するアミンの重合体の殆どは水に難溶〜不溶であるため、水溶液ではなく、水性エマルジョン、あるいは有機溶剤に溶解した溶液の形態でインクジェット記録用シートの作成に供した。
比較例10
(エマルジョンE−1の調製)
常法により水中での乳化重合でエマルジョンE−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとアクリロイルモルホリンの共重合体エマルジョン、共重合比=75/25)を得た。すなわち、500ミリリットル三ツ口フラスコに水230.6g、乳化剤(花王製:エマルゲン950)3.4gを入れ乳化剤を溶解する。その後4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン42.2gと、メチルメタクリレート14.1gとを前記フラスコ中に添加し、充分に撹拌しながら50℃に加熱した。次いで系内を窒素で置換して4%過硫酸カリウム水溶液9.8gを加えた後、50℃で20時間撹拌しながら反応させて目的の重合体エマルジョンE−1(濃度20%)300gを得た。
(エマルジョンE−1の調製)
常法により水中での乳化重合でエマルジョンE−1(4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとアクリロイルモルホリンの共重合体エマルジョン、共重合比=75/25)を得た。すなわち、500ミリリットル三ツ口フラスコに水230.6g、乳化剤(花王製:エマルゲン950)3.4gを入れ乳化剤を溶解する。その後4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン42.2gと、メチルメタクリレート14.1gとを前記フラスコ中に添加し、充分に撹拌しながら50℃に加熱した。次いで系内を窒素で置換して4%過硫酸カリウム水溶液9.8gを加えた後、50℃で20時間撹拌しながら反応させて目的の重合体エマルジョンE−1(濃度20%)300gを得た。
(インク受容層用塗液Iの調製)
湿式法合成非晶質シリカ(商品名:ファインシールX−60、(株)トクヤマ製)100部、ケイ素変性ポリビニルアルコール(商品名: R−1130、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度3,000)の10%水溶液300部、前記のように合成したエマルジョンE−1の20%水溶液200部、水、および少量の消泡剤、分散剤、からなる固形分濃度20%のインク受容層用塗液Hを得た。
湿式法合成非晶質シリカ(商品名:ファインシールX−60、(株)トクヤマ製)100部、ケイ素変性ポリビニルアルコール(商品名: R−1130、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度3,000)の10%水溶液300部、前記のように合成したエマルジョンE−1の20%水溶液200部、水、および少量の消泡剤、分散剤、からなる固形分濃度20%のインク受容層用塗液Hを得た。
(インクジェット記録用シートの作成)
200g/m2の上質紙上にインク受容層用塗液Iを固形分で10g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布後、乾燥して、マットタイプのインク受容層を有するインクジェット記録用シートを作成した。
200g/m2の上質紙上にインク受容層用塗液Iを固形分で10g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布後、乾燥して、マットタイプのインク受容層を有するインクジェット記録用シートを作成した。
比較例11
(インク受容層用塗液Jの調製)
常法によって合成した4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとアクリロイルモルホリンとの共重合体(共重合比=75/25)の酢酸エチル・トルエン混合溶液を湿式法合成非晶質シリカ(商品名:ファインシールX−60、(株)トクヤマ製)に散布・乾燥することによって得られたシリカ−共重合体複合顔料(シリカ/共重合体=100部/40部)100部、ケイ素変性ポリビニルアルコール(商品名: R−1130、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度3,000)の10%水溶液214部、水、および少量の消泡剤、分散剤、からなる固形分濃度20%のインク受容層用塗液Jを調製した。
(インク受容層用塗液Jの調製)
常法によって合成した4−メタクリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとアクリロイルモルホリンとの共重合体(共重合比=75/25)の酢酸エチル・トルエン混合溶液を湿式法合成非晶質シリカ(商品名:ファインシールX−60、(株)トクヤマ製)に散布・乾燥することによって得られたシリカ−共重合体複合顔料(シリカ/共重合体=100部/40部)100部、ケイ素変性ポリビニルアルコール(商品名: R−1130、(株)クラレ製、ケン化度98.5%,平均重合度3,000)の10%水溶液214部、水、および少量の消泡剤、分散剤、からなる固形分濃度20%のインク受容層用塗液Jを調製した。
(インクジェット記録用シートの作成)
200g/m2の上質紙上にインク受容層用塗液Jを固形分で10g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布後、乾燥して、マットタイプのインク受容層を有するインクジェット記録用シートを作成した。
200g/m2の上質紙上にインク受容層用塗液Jを固形分で10g/m2となるようにメイヤーバーにて塗布後、乾燥して、マットタイプのインク受容層を有するインクジェット記録用シートを作成した。
以上のようにして作製したインクジェット記録用シートの性能を表8にまとめる。
表8から明らかなように、特定構造のアンモニウム塩単位を含む本発明の重合体(P)を用いてインクジェット記録用シートを作製する場合(実施例43〜51)、インク受容層用塗料の安定性が非常に高いのでインクジェット記録用シート作製に何ら困難を要することがなく、また記録濃度も高く、得られる記録画像も鮮明で、耐水・耐湿性に優れる。一方、比較例8のアンモニウム塩重合体を用いると、インクジェット記録用シート作製は容易に行なえるものの、記録画像の耐水・耐湿性には改良の余地がある。また、比較例9のアンモニウム塩重合体を用いると、インク受容層用塗料が比較的高粘度となり、やや強いチキソトロピー性も発現するためインクジェット記録用シート作製自体が比較的困難である他、記録濃度、印画品質とも低下し、記録画像の耐水性、耐湿性が著しく損なわれる。さらに、比較例10、11には、カチオン性の化合物が含まれないので、記録濃度、印画品質とも低くく、記録画像の耐水性、耐湿性が発現するべくもない。
インクジェット記録用シートに関し、特に、高画質、高光沢でインク吸収性にも優れ、かつ、高温高湿環境下における記録画像の経時的なニジミの抑制にも優れたインクジェット記録用シートに適する。
Claims (14)
- 前記アンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録用シートにおいて、前記アンモニウム塩単位を有する重合体が一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位と、下記一般式(2)〜(4)で表される単位から選ばれる少なくとも一種類と、の共重合体であることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録用シート。
〔式中、R5は水素原子、またはメチル基を表し、R6は、水素原子、または炭素数が1〜8の低級アルキル基から選ばれる一種を表す。〕
〔式中、R7は水素原子、またはメチル基を表し、R8、およびR9は、互いに独立に水素原子、炭素数が1〜8の低級アルキル基から選ばれる一種を表すか、あるいはR8、およびR9は、互いに結合して、各々が結合している窒素原子とともに含窒素五員環構造、または含窒素六員環構造を形成していることを表す。〕
〔式中、R10は水素原子、またはメチル基を表し、Zは、水素原子、ヒドロキシル基、フェニル基、アセトキシ基、ホルムアミド基、アセトアミド基、カーバメート基、2−ピロリドニル基、またはシアノ基から選ばれる一種を表す。〕 - 前記アンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録用シートにおいて、前記アンモニウム塩単位を有する重合体の重量平均分子量が1000以上、1000000以下であることを特徴とする請求項1、または2記載のインクジェット記録用シート。
- 前記アンモニウム塩単位を有する重合体を含んでなるインクジェット記録用シートにおいて、インクジェット記録用シートが、支持体表面上に、無機微粒子と、水性高分子バインダーと、を各々少なくとも一種以上、および前記アンモニウム塩単位を有する重合体とを含有してなる少なくとも一層のインク受容層を有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
- 前記無機微粒子のうち少なくとも一種が、一次粒子の平均粒経が30nm以下である請求項4記載のインクジェット記録用シート。
- 前記無機微粒子のうち少なくとも一種が、気相法シリカである請求項4または5記載のインクジェット記録用シート。
- 前記無機微粒子が、活性ケイ酸を縮合させて製造された湿式法微細シリカである請求項4または5記載のインクジェット記録用シート。
- 前記無機微粒子のうち少なくとも一種が、一次粒子の平均粒経が30nm以下であるシリカと、一般式(1)で表されるアンモニウム塩単位と、下記一般式(2)〜(4)で表される単位から選ばれる少なくとも一種類との共重合体、とのカチオン性複合微粒子であることを特徴とする請求項4のインクジェット記録用シート。
〔式中、R5は水素原子、またはメチル基を表し、R6は、水素原子、または炭素数が1〜8の低級アルキル基から選ばれる一種を表す。〕
〔式中、R7は水素原子、またはメチル基を表し、R8、およびR9は、互いに独立に水素原子、炭素数が1〜8の低級アルキル基から選ばれる一種を表すか、あるいはR8、およびR9は、互いに結合して、各々が結合している窒素原子とともに含窒素五員環構造、または含窒素六員環構造を形成していることを表す。〕
〔式中、R10は水素原子、またはメチル基を表し、Zは、水素原子、ヒドロキシル基、フェニル基、アセトキシ基、ホルムアミド基、アセトアミド基、カーバメート基、2−ピロリドニル基、またはシアノ基から選ばれる一種を表す。〕 - 支持体が、紙であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
- 支持体が、耐水性支持体である請求項1〜9のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
- 前記耐水性支持体が、紙の両面をポリオレフィン樹脂で被覆された支持体である請求項11記載のインクジェット記録用シート。
- インクジェット記録用シートがキャスト処理されたインク受容層を有する請求項1〜12のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
- インクジェット記録用シートが、インク受容層よりも上層にキャスト処理によって形成された光沢発現層を有する請求項1〜13のいずれか一項に記載のインクジェット記録用シート。
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| JP2004101968A JP2005280294A (ja) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | インクジェット記録用シート |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2005280294A true JP2005280294A (ja) | 2005-10-13 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007268925A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 校正用インクジェット記録媒体 |
| JPWO2018079539A1 (ja) * | 2016-10-24 | 2019-09-19 | 株式会社日本触媒 | 親水性ポリマー及びこのポリマーを用いた塗料用水性樹脂組成物 |
| JP2020050691A (ja) * | 2018-09-22 | 2020-04-02 | ベック株式会社 | 水性コート材 |
-
2004
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| JPWO2018079539A1 (ja) * | 2016-10-24 | 2019-09-19 | 株式会社日本触媒 | 親水性ポリマー及びこのポリマーを用いた塗料用水性樹脂組成物 |
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| JP7179551B2 (ja) | 2018-09-22 | 2022-11-29 | ベック株式会社 | 水性コート材 |
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