JP2002087811A - インクジェット記録シート用非晶質シリカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクの吸収性に優れかつ鮮明画像を保った
まま、高濃度配合しても分散液粘度が安定し、分散液粘
度のロット間のばらつきが無く、かつ分散液を製造する
際のトルクの急激な変化も無く安定した非晶質シリカを
提供する。 【解決手段】 インクジェット記録シート用非晶質シリ
カに、水銀法による全細孔容積が２．４ｍｌ／ｇ以上
３．２ｍｌ／ｇ未満、平均粒子径が４．０μｍ以上９．
０μｍ未満、かつ２．５２μｍ未満の粒子の重量分布割
合が全重量の５．０％以下、１６．０μｍ以上の粒子の
重量分布割合が全重量の３．０％以下、窒素吸着法によ
る全細孔容積が１．０ｍｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ未
満、モード直径が１００Å以上３００Å未満、４％水懸
濁液のろ液の電気伝導度が５０μＳ／ｃｍ未満のものを
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録シー
ト用に使用される非晶質シリカに関し、詳しくはインク
ジェット用紙やフィルムなどの塗工層に填料として使用
される場合に、インク吸収性に優れかつ鮮明画像を保っ
たまま、非晶質シリカの分散液が２４．０％以上の高濃
度配合しても安定した粘度が得られ、塗工液の高濃度化
に有用な新規な非晶質シリカを提供する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式によるプリント
は、騒音が少なく、高速記録が可能で、しかも多色化が
容易である等の利点があり、各種プリンター、ファクシ
ミリ等への応用が行われている。

【０００３】この用途に用いる記録シートとしては一般
に紙やフィルム等が挙げられるが、例えば通常の上質紙
やコート紙では性能の点で使用困難であり、紙面に付着
したインク液が速やかに紙内に吸収されること、紙面上
でのインク滴の広がりや滲みが抑制されること、濃度の
ある鮮明な画像が形成されること等の特性が要求され
る。このためインクジェット記録シートは基質シート表
面にインク受容層、すなわち塗工層を設けたものが多
く、これらの特性を紙基質の表面の塗工層に与えるため
に、例えば、非晶質シリカのほかにクレー、タルク、炭
酸カルシウム、カオリン、酸性白土、等種々の無機固体
物質が、必要により結着剤と共に基質シート表面に塗工
されている。

【０００４】非晶質シリカはこれらの無機固体物質のう
ち最も代表的なもので、各種の物性を有する非晶質シリ
カが多く使用されている。

【０００５】非晶質シリカは一般的には乾式製造法によ
って得られる乾式シリカ（無水ケイ酸）と湿式製造法に
よって得られる湿式シリカ（含水ケイ酸）に分類でき、
さらに湿式シリカに属するシリカには、製法により沈降
法シリカとゲル法シリカに分類出来る。これらは製造条
件によりシリカの多孔構造、比表面積、表面状態等を様
々にコントロールし、使用目的に合った使われ方をして
いる。

【０００６】このインクジェット記録方式によるプリン
トに使用される記録シートに要求される特性としては、
インクジェット記録シートの表面に形成された塗工層に
付着したインク滴が、速やかに内部に吸収され、且つで
きる限り表面近傍にインクが留まれることが必要になっ
てくるとともにドットの真円性が保たれ、にじみがな
く、色彩性が良いなどが挙げられる。

【０００７】インクジェット記録紙用として適したシリ
カとしては、例えば、特公平５−７１３９４号公報で
は、平均粒子径が２．５〜３．５μｍ、窒素吸着による
細孔測定で６０〜１３０Åの範囲内の細孔が全細孔の２
０％以上であり、吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上の
無定型シリカ（非晶質シリカ）をインクジェット記録紙
用填料に用いることが提案されている。

【０００８】また、特開平９−９５０４２号公報では、
ＢＥＴ比表面積が２７０〜４００ｍ ² ／ｇ、水銀圧入法
で測定された細孔半径のピーク位置が３７．５〜７５
Å、平均粒子径が３．５μｍを超えて、１０μｍ以下の
範囲である非晶質シリカが提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、上述
したような物性を有する非晶質シリカであっても、イン
クの吸収性に優れ、鮮明な画像は得られるものの、高濃
度配合が困難であったり、とくにシリカ濃度を２４．０
％以上に高濃度配合した時の粘度が安定化しなかったり
する現象、すなわち、分散トラブルがしばしば発生し、
生産性の低下を引き起こしていた。本発明が解決しよう
とする、インクの吸収性に優れ、かつ鮮明な画像を保っ
たまま、非晶質シリカの分散が２４．０％以上の高濃度
配合しても安定した粘度が得られ、生産性のよい塗工液
の高濃度化に有用であるには不充分であった。

【００１０】一般にインクジェット記録シートの塗工層
に使用される塗工液は、非晶質シリカを含む填料と水ま
たは有機溶媒を含む水の分散液を調整し、次いでバイン
ダーを加えて塗工液とするが、現状の非晶質シリカを用
いて分散液を調整すると、同一配合条件でも分散液の粘
度が高くなったり、或いはロット間のばらつきが大きい
などの問題が発生し、塗工液を製造する際の作業性を悪
化させる原因となっている。そればかりか、分散液を製
造する際にも非晶質シリカを投入すると、攪拌機のトル
クが急激に上昇し、分散液の粘度が安定するまでに時間
がかかるなどの現象がしばしば観察された。

【００１１】特に大量生産（大量塗工や高速塗工）を行
う場合には、填料をできるだけ高濃度に配合出来る方が
良いが、分散液の粘度が不安定になると非晶質シリカを
高濃度に配合することが困難になり、結果的に作業性及
び生産性を悪化させてしまう。

【００１２】分散液粘度を安定化させる方法としては、
例えば填料濃度を低くし、分散液粘度を低くすること
が、誤差範囲も小さくなり最も適当な方法と言える。し
かしこの場合、填料濃度を低くしなければならないため
に、結果としてバインダーを加えて塗工液にした際に一
度に塗工できる量が少なくなってしまい生産性を悪化さ
せてしまう。また、填料濃度が低い場合は塗工層を乾燥
するための熱エネルギーコストがかかってしまうために
あまり好ましくない。

【００１３】一方、非晶質シリカの平均粒子径を大きく
したり、吸油量を低くすることによっても分散液の粘度
は高濃度でも安定化させることができる。しかし平均粒
子径を大きくすることにより、ドットが粗くなり、画像
鮮明性が低下したり、吸油量を低くすることによって、
インク吸収性が不充分となり、画像鮮明性が低下する等
の問題が発生し、インク吸収性、画像鮮明性、を追求す
れば、非晶質シリカ物性は、小粒子径・高吸油量化し、
高濃度分散、高濃度分散時粘度の安定化、を追求すれ
ば、大粒径・低吸油量化する相反する物性のコントロー
ルを余儀なくされていた。

【００１４】このような問題を解決する方法として、特
願平１１−２９２０１１に開示されるような、ＢＥＴ比
表面積が２７０ｍ² ／ｇ以上３２０ｍ² ／ｇ未満であ
り、かつ４％水懸濁液のろ液の電気伝導度が５０μＳ／
ｃｍ未満の非晶質シリカを用いる方法も挙げられるが、
このような非晶質シリカを用いることは、１７〜２３％
程度の高濃度分散液では非常に有用な方法である。しか
し需要家の間からは、例えば高級インクジェット用紙や
光沢調のインクジェット用紙あるいはフィルムなど、一
般的なインクジェットシートと比べて、非晶質シリカの
塗工量を多くしたいシートでも、一度に大量塗工可能と
すること、例えば２４％以上のより高濃度の分散液を調
製し、この状態で安定した粘度が得られるようにできる
非晶質シリカが求められていた。

【００１５】そこで本発明者は、インクの吸収性に優れ
かつ鮮明画像を保ったまま、非晶質シリカを高濃度配合
した場合でも安定した分散液粘度が得られるような非晶
質シリカを提供するために鋭意研究を行った結果、第１
に非晶質シリカの二次粒子（一次粒子凝集体）が形成す
る構造性の指標である、水銀法による細孔容積を特定す
ること、第２に二次粒子の大きさを特定し、さらに２．
５２μｍ未満の粒子の存在量及び１６．０μｍ以上の粒
子の存在量を特定することにより、インクの吸収性に優
れかつ鮮明画像を保ったまま、非晶質シリカを２４．０
％以上の高濃度配合した場合でも安定した分散液粘度が
得られ、高濃度配合を行った場合でも分散液粘度のロッ
ト間のばらつきが無く、かつ分散液を製造する際のトル
クの急激な変化も無く安定した非晶質シリカを得られる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１６】また上記に加えて、第３に非晶質シリカの
一次粒子が形成する構造性の指標である、窒素法による
細孔容積、そのモード径の位置、を特定すること、第４
に非晶質シリカに含まれる、水溶性不純物の総量の指標
である非晶質シリカ４％懸濁液の電気伝導度を特定する
ことの条件を満足することで、より優れた効果を奏する
ことを見出した。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録シート用シリカは、後述の内容により特定されるも
のである。 （１）水銀法による全細孔容積が２．４ｍｌ／ｇ以上
３．２ｍｌ／ｇ未満で、平均粒子径が４．０μｍ以上
９．０μｍ未満であり、かつ２．５２μｍ未満の粒子の
重量分布割合が、全重量の５．０％以下であり、１６．
０μｍ以上の粒子の重量分布割合が全重量の３．０％以
下であることを特徴とするインクジェット記録シート用
非晶質シリカ。 （２）上記（１）の発明において、窒素吸着法による全
細孔容積が１．０ｍｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ未満で、
モード直径が１００Å以上３００Å未満であり、かつ４
％水懸濁液のろ液の電気伝導度が５０μＳ／ｃｍ未満で
あることを特徴とするインクジェット記録シート用非晶
質シリカ。

【００１８】上記の発明（１）において、非晶質シリカ
二次粒子の形成する凝集体の構造指標である、水銀法に
よる全細孔容積は、２．４ｍｌ／ｇ以上３．２ｍｌ／ｇ
未満が好ましい。より好ましくは、２．６ｍｌ／ｇ以上
３．０ｍｌ／ｇ未満が好ましい。

【００１９】細孔容積が２．４ｍｌ／ｇ未満の場合、二
次粒子の形成する構造が発達していないためか、分散液
粘度は低いもののインク吸収性能が不充分となり、鮮明
な画像を得ることができない。一方３．２ｍｌ／ｇ以上
の場合、二次粒子の形成する構造が発達しているため
か、２４％以上の高濃度分散を行うと、分散液粘度が高
くなり好ましくない。さらに、最も好ましいのは、水銀
細孔分布において、細孔半径２，０００〜２０，０００
Åの範囲の細孔が１．２ｍｌ／ｇ以上のものが、最も粘
度が低く、鮮明な画像が得られる。

【００２０】非晶質シリカ二次粒子の大きさを表す平均
粒子径は、４．０μｍ以上９．０μｍ未満が好ましい。
より好ましくは、４．５μｍ以上８．０μｍ未満が好ま
しい。ここでいう平均粒子径とは、コールターカウンタ
ー法による平均粒子径をいい、当業界では広く一般的に
使用されている測定方法である。

【００２１】平均粒子径が、４．０μｍ未満の場合は、
２．５２μｍ未満の粒子の重量分布割合を５．０％以下
に調整しようとした場合、極めて狭い範囲に粒子をコン
トロールしなければならず、生産が困難で工業的に有効
でない。一方９．０μｍ以上では、高い印字濃度が得ら
れるもののドットの形状が安定せず、滲みの少ない鮮明
な画像を得ることができない。

【００２２】また、２．５２μｍ未満の粒子の重量分布
割合は、５．０％以下、より好ましくは４．０％以下が
良い。さらに、最も好ましいのは、個数分布において、
２．５２μｍ未満の粒子の個数割合が、全個数の６５％
以下のものが最も良い。

【００２３】２．５２μｍ未満の粒子の重量分布割合
が、５％より多い場合は、上述した如き構造を有する非
晶質シリカの場合は、２４．０％以上の高濃度分散液の
粘度が上昇し、好ましくない。

【００２４】逆に、１６．０μｍ以上の粒子の重量分布
割合が３．０％以下、より好ましくは２．０％以下が良
い。

【００２５】１６．０μｍ以上の粒子の重量分布割合が
３．０％より多い場合もまた、ドットの形状が安定せ
ず、滲みの少ない鮮明な画像を得ることができない。

【００２６】また、上記の発明（２）において、非晶質
シリカ一次粒子の形成する凝集体の構造指標である、窒
素法による全細孔容積は、１．０ｍｌ／ｇ以上２．０ｍ
ｌ／ｇ未満が好ましい。より好ましくは、１．２ｍｌ／
ｇ以上１．８ｍｌ／ｇ未満とされる。

【００２７】全細孔容積が１．０ｍｌ／ｇ未満の場合、
インクの吸収性能が不充分となって、インクは塗工層表
面でにじみ、画像の鮮明さが損なわれる傾向となり、一
方２．０ｍｌ／ｇ以上の場合は、逆にインクの吸収性能
が高すぎて、塗工層の内部にまで、必要以上のインクが
吸収されるために、発色が不充分となり、画像の鮮明さ
が損なわれる傾向となるので、上記の範囲が好ましい。

【００２８】また、上述の細孔のモード径は１００Å以
上３００Å未満が好ましい。より好ましくは、１３０Å
以上２００Å未満が好ましい。モード径が１００Å未満
の場合は、インクを有効に吸収するための細孔が少なく
なるためか、細孔容積が小さい時と同様、インクの吸収
性能が不充分となり、画像の鮮明さが損なわれる傾向と
なり、一方３００Å以上の場合は、塗工後の乾燥時に細
孔の収縮が起きるためか、塗工表面に亀裂が生じ好まし
くないので、上記の範囲とされる。

【００２９】非晶質シリカ中の水溶性不純物量の指標で
ある、非晶質シリカ４％水懸濁液の電気伝導度は、５０
μＳ／ｃｍ未満、好ましくは３０μＳ／ｃｍ未満が好ま
しい。

【００３０】なお、４％（ｗｔ％）水懸濁液の電気伝導
度とは、非晶質シリカ（通常１０５℃で２時間乾燥した
ときの加熱減量が６％以下）４．０ｇに蒸留水５０ｍｌ
を加えて数分間煮沸し、冷却後さらに蒸留水を加えて全
体を１００ｍｌとした後、該懸濁液をろ過したろ液の電
気伝導度（２５℃）をいう。

【００３１】電気伝導度が５０μＳ／ｃｍ以上の場合、
分散液粘度の急激な上昇や粘度のばらつきが観察され、
塗工液を製造する際の作業性や生産性を著しく悪化させ
てしまうため好ましくない。

【００３２】本発明のインクジェット記録シート用非晶
質シリカの窒素吸着法による細孔容積及び細孔直径のモ
ード径は、例えば特開平９−３０８０９号公報に記載さ
れている公知の技術を用いてコントロールすることがで
きる。

【００３３】さらに、二次粒子の凝集構造の指標であ
る、水銀細孔容積は、一次粒子の大きさをコントロール
すると同時に、本発明による所の平均粒子径及び２．５
２μｍ未満，１６．０μｍ以上重量の粒子をコントロー
ルすることにより得ることができる。

【００３４】一次粒子の大きさは、非晶質シリカの場
合、その形状を球として考えると、窒素吸着法により、
ＢＥＴ比表面積を測定し、下記の式により計算すること
ができる。

【００３５】６０００／（ρ×Ａ）＝Ｄ ρ：非晶質シリカ真比重（ｇ／ｍｌ） Ａ：ＢＥＴ比表面積（ｍ² ／ｇ） Ｄ：非晶質シリカ一次粒子直径（ｎｍ） 水銀細孔のコントロールは、本方法にのみ限定されるも
のではないが、ＢＥＴ比表面積は、２５０ｍ² ／ｇ以上
４００ｍ² ／ｇ未満が、粒子径２．５２μｍ未満の粒子
重量等、他物性とのバランスを考慮した場合好ましい一
次粒子の大きさである。

【００３６】上記の本発明（１），（２）の非晶質シリ
カは、上記範囲を満足するものであれば他の物性は特に
限定されない。

【００３７】本発明のシリカの製造方法も特に限定され
るものではなく、先述の湿式製造法による製造方法が適
用出来る。

【００３８】湿式製造法のうち、沈降法シリカの製造方
法は、例えば、あらかじめ一定量の温水を張り込んだ反
応槽中に、一定のｐＨと温度を保ちながら珪酸アルカリ
水溶液と鉱酸とを一定時間添加する同時滴下方法と、一
定濃度にあらかじめ調整して反応槽中に張り込んだ珪酸
アルカリ水溶液（または鉱酸）に対して鉱酸（または珪
酸アルカリ水溶液）を一定時間滴下する片側滴下方式等
が利用できる。

【００３９】ただし、このような方法で析出した非晶質
シリカは本発明の目的から考えてもその反応スラリー
（シリカスラリー）中に残留するアルカリイオン、酸性
イオン、塩類などを除去するためにろ過、水洗を十分に
行わなければならない。水洗後は乾燥、粉砕し必要に応
じて分級することで最終的に目的とする非晶質シリカを
製造することができる。

【００４０】また、ゲル法シリカの製造方法は例えば、
珪酸ソーダ水溶液と鉱酸とをノズルを用いて急速に剪
断、混合することにより、シリカヒドロゾルが形成さ
れ、このシリカヒドロゾルを数時間放置する事によりシ
リカヒドロゲルを得る方法が利用できる。このシリカヒ
ドロゲルをアルカリイオン、酸性イオン、塩類などを除
去するための中和等を含めた水洗を十分に行い、その後
ＢＥＴ比表面積や細孔を調節するための水熱処理等を行
ったのち、乾燥、粉砕し、必要に応じて分級することで
最終的に目的とする非晶質シリカを製造する。

【００４１】水洗方法も特に限定されるものではない
が、水洗水として利用する水は電気伝導度が１０〜１０
０μＳ／ｃｍのものを用い、十分に水洗するのが好まし
い。

【００４２】水洗水の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍを
超えた水洗水を用いると、非晶質シリカの４％水懸濁液
の電気伝導度を５０μＳ／ｃｍ未満にするための水洗時
間がより長くなるために非晶質シリカの製造工程上好ま
しくない。例を挙げると水洗水の電気伝導度が２倍にな
れば非晶質シリカの４％水懸濁液の電気伝導度を５０μ
Ｓ／ｃｍ未満にするための時間は４倍以上になる。ま
た、１０μＳ／ｃｍ未満の水洗水とは、純水あるいは純
水に近い水を指し、創水コストの面で好ましくないし水
洗時間も極端に短くはならない。より好ましくは電気伝
導度が２０〜８０μＳ／ｃｍの範囲内で一定の電気伝導
度を有する水洗水を用いて一定時間の水洗を施すことが
よい。

【００４３】沈降法シリカとゲル法シリカを比較した場
合、本発明者の経験則によれば、本発明が示すところに
よる物性を有する非晶質シリカであれば、いずれの方法
の非晶質シリカも同様の傾向にあるが、製造工程を考え
ればゲル法シリカの方が、細孔・平均粒子径・粒度分布
・電気伝導度等のコントロールが容易で、適した方法と
いえる。

【００４４】本発明の非晶質シリカを用いて基質シート
上に塗工する方法も特に限定されることはない。

【００４５】一般には非晶質シリカのほかに他の填料、
定着剤、耐水性付与剤等の添加剤等を加えてｐＨが中性
〜アルカリ性の分散液としたのち、バインダー水溶液を
加えて塗工液として使用されている。

【００４６】バインダーとしては、ポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）、澱粉、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、
水溶性セルロース類等の水溶性樹脂が一般に使用され
る。

【００４７】分散媒としては一般に水やアルコール類な
どの有機溶媒が単独あるいは併用して使用される。

【００４８】また、塗工液中のバインダー濃度は一般に
３〜２０ｗｔ％、非晶質シリカ濃度は３〜３０ｗｔ％の
範囲内で必要に応じて調整され、使用されている。

【００４９】これらの塗工液は、基質シート上に固形分
重量として１〜５０ｇ／ｍ² の割合で一層あるいは二層
以上塗工され、乾燥後、カレンダリングを行ってインク
ジェット記録シートとなる。

【００５０】

【実施例】以下本発明を具体的に説明するために実施例
および比較例を挙げて説明するが、もちろんこれらに限
定されるものではない。なお各物性値等の測定は次に示
す方法により実施し、実施例及び比較例で得られた非晶
質シリカの物性値は表１に示した。

【００５１】●４％水懸濁液の電気伝導度 ５０ｍｌ蒸留水（電気伝導度１μＳ／ｃｍ以下）中に４
ｇの非晶質シリカ（１０５℃，２時間後の加熱減量が６
％以下）を添加し、よく混合した後５分間煮沸処理し
た。その後蒸留水を用いて全容量を１００ｍｌに調整し
た後ろ別する。このろ液について、電気伝導度計（堀場
製作所製：型式 ＤＳ−１５）を用いて測定した（測定
温度２５℃）。

【００５２】●平均粒子径 コールターマルチサイザーII（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｔｄ．製；コールターカウンター
法）を用いて測定した。粒子の最大粒径が３０μｍ以内
（シリカ平均粒径でおよそ１〜７μｍ）のものは５０μ
ｍのアパーチャーチューブを用い、粒子の最大粒径が４
２μｍ以内（平均粒径でおよそ４〜１３μｍ）のものは
７０μｍのアパーチャーチューブを用いた（アパーチャ
ーチューブの大きさにより最適測定範囲、及び測定限界
があるため）。

【００５３】なお、試料の分散は４０秒間の超音波分散
を行い、分散は付属のＩｓｏｔｏｎ−II液を使用した。

【００５４】上述の方法で測定した粒度分布における、
重量積算値の５０％の値を平均粒子径とした。

【００５５】●窒素吸着法によるＢＥＴ比表面積、全細
孔容積、モード直径測定 島津製作所製ＡＳＡＰ２４００を用いて、非晶質シリカ
を２００℃、１００ミリトール以下の条件で２時間脱気
した後、窒素の吸脱着曲線を測定し、その結果から、Ｂ
ＥＴ比表面積および全細孔容積を求めた。

【００５６】また、細孔分布を、Ｂａｒｒｅｔｔ−Ｊｏ
ｙｎｅｒ−Ｈａｌｅｎｄａ法、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓ
ｏｃ．，７３，３７３（１９５１）記載の方法を用いて
求め、縦軸に細孔量、横軸に細孔直径をとり、最も細孔
量の多い細孔直径をモード直径とした。

【００５７】●水銀（圧入）法による全細孔容積測定 非晶質シリカを１０５℃、２時間乾燥した後、ポロシメ
ーター２０００（（株）アムコ社製）を用いて細孔分布
を測定し、全細孔容積を求めた。

【００５８】●基質シート（紙）への塗工方法 ０．０１Ｎ（規定）の水酸化ナトリウム水溶液１５０ｇ
に非晶質シリカ４８ｇを投入し、ハイスピードミキサー
で２，０００ｒｐｍ、１０分間分散を行い、２４．２％
分散液とした。この分散液の２分の１量（９９ｇ）をポ
リビニルアルコール（（株）クラレ社製ＰＶＡ１１７）
の１４％水溶液７０ｇを入れた容器中に投入し、調整水
として蒸留水を２５ｇ加え、ハイスピードミキサーで
１，０００ｒｐｍ、１０分間の攪拌を行い塗工液とし
た。

【００５９】この塗工液を秤量６６ｇ／ｍ² のＰＰＣ用
紙にＮｏ．３０バーコーターを用いて塗工（塗工量；約
１３ｇ／ｍ² ）し、風乾した。風乾後、線圧２０ｋｇ／
ｃｍでカレンダリングを行ない塗工紙を得た。

【００６０】●分散液の粘度測定 前項記載の分散液の残りを５０ｃｃのトールビーカーに
入れＢ型粘度計（（株）東京計器社製）でＮｏ．３ロー
ター、６０ｒｐｍ、の条件で６０秒後の粘度測定（Ａ）
を行った後さらに１２０秒後（測定開始から３分後）の
粘度測定（Ｂ）を行った。

【００６１】ここで、Ｂ／Ａ＝０．９０〜１．０３のと
き塗工液の粘度が安定しているとみなして○、そうでな
い場合は粘度が安定していないとみなして×とした。

【００６２】●インクジェット記録方法 エプソン社製のＰＭ−２０００Ｃプリンターを用いて印
字した。印字パターンはブラック、イエロー、シアン、
マゼンダの各単色及びこれらの混合色のベタ塗り（３ｃ
ｍ×３ｃｍでベタ塗り間のにじみが観察できるようにし
たもの）と、階調をつけたブラック、イエロー、シア
ン、マゼンダの各単色ドット、及びこれら４色を混合し
たドットについて印字した。

【００６３】このように印字した画像について次の項目
の評価を行った。

【００６４】（ａ）インクの吸収性と滲み 印字画像についてドットおよびベタぬり部分、あるいは
ベタぬり間をビデオマイクロスコープ（スカラ
（（株））社製ＶＭＳ−７０Ａ）による肉眼観察を行い
次のような評価基準で評価を行った。

【００６５】○…ドットが重なった部分や、ベタぬり間
の境界部分でもインクが流れ出したり滲んでいない。

【００６６】△…特定の色と色が重なった場合、滲むこ
とがある。

【００６７】×…ドットの重なった部分や、ベタぬり間
の境界部分が全体的ににじんでいる。

【００６８】（ｂ）印字濃度（参考値） ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの各単色ベタ塗
りの印字濃度測定をグレタグマクベス反射濃度計ＲＤ−
９１８を用いて行った。

【００６９】実施例１ ＳｉＯ₂ 濃度２５ｗｔ％、ＳｉＯ₂ ／Ｎａ₂ Ｏモル比
３．３の珪酸ソーダ水溶液と４０ｗｔ％の硫酸水溶液を
過剰硫酸が０．６Ｎになるように混合させシリカヒドロ
ゾルを得た。

【００７０】このシリカヒドロゾルをしばらく放置し、
シリカヒドロゲルを得たのち、９０℃、ｐＨ９．５の条
件で１２時間の水熱処理後、アルカリを除去するために
過剰硫酸が０．０３Ｎになるまで硫酸を加え、さらに６
０℃で１時間放置した。その後充分な水洗を行い、純粋
なシリカヒドロゲルを得た。

【００７１】このシリカヒドロゲルを、水分が１０％に
なるまで、乾燥機を用いて乾燥した後、過熱蒸気を用い
たジェットミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用い
て分級を行い、平均粒子径６．６μｍ、２．５２μｍ未
満の粒子の重量分布割合が３．０％、かつ１６．０μｍ
以上の粒子の重量分布割合が０．１％のゲル法シリカを
得た。

【００７２】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表３
に記載した。

【００７３】実施例２ 実施例１で得られたのと同じシリカヒドロゲルを、付着
水分が２５％になるまで乾燥し、これを、過熱蒸気を用
いたジェットミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用
いて分級を行い、平均粒子径６．７μｍ、２．５２μｍ
未満の粒子の重量分布割合が３．８％、かつ１６．０μ
ｍ以上の粒子の重量分布割合が０．１％のゲル法シリカ
を得た。

【００７４】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表３
に記載した。

【００７５】また、参考として実施例２で得られた非晶
質シリカの粘度分布、水銀法による細孔分布を、下記表
１，表２及び図１〜２に示した。

【００７６】

【表１】

【００７７】

【表２】

【００７８】実施例３ 実施例１で得られたのと同じシリカヒドロゲルを、付着
水分が５０％になるまで乾燥し、これを、過熱蒸気を用
いたジェットミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用
いて分級を行い、平均粒子径６．３μｍ、２．５２μｍ
未満の粒子の重量分布割合が４．６％、かつ１６．０μ
ｍ以上の粒子の重量分布割合が０．０％のゲル法シリカ
を得た。

【００７９】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表３
に記載した。

【００８０】比較例１ 実施例１で得られたのと同じシリカヒドロゲルを、付着
水分が７０％になるまで乾燥し、これを、過熱蒸気を用
いたジェットミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用
いて分級を行い、平均粒子径６．０μｍ、２．５２μｍ
未満の粒子の重量分布割合が４．３％、かつ１６．０μ
ｍ以上の粒子の重量分布割合が０．８％のゲル法シリカ
を得た。

【００８１】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表４
に記載した。

【００８２】比較例２ ＳｉＯ₂ 濃度１３．０ｗｔ％、ＳｉＯ₂ ／Ｎａ₂ Ｏモル
比３．５５の珪酸ソーダ水溶液０．７リットルと温水１
４５リットルを仕込み、これを６０℃に加温し充分に攪
拌を行った。次いで珪酸ソーダ水溶液７３リットルと濃
度４９％の硫酸５．６リットルとを攪拌を行いながら１
６０分間にわたり同時に添加して中和反応を行った。そ
の後、さらに硫酸を添加して含水珪酸スラリーのｐＨを
３．５にして全反応を終了した。

【００８３】このようにしてできたシリカスラリーをフ
ィルタープレスでろ過、水洗を行いシリカケークを得
た。このシリカケークを再度水に懸濁し、該懸濁液のｐ
Ｈが４．０以下になるまで硫酸を加えた後、炭酸アンモ
ニウム水溶液を加えてｐＨを７．０以上にした後、ヌッ
チェを用いてろ過、水洗を行った。水洗後は静置乾燥を
行い乾燥後は粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級を
行い、平均粒子径６．０μｍ、２．５２μｍ未満の粒子
の重量分布割合が４．９％、かつ１６．０μｍ以上の粒
子の重量分布割合が２．３％の沈降法シリカを得た。

【００８４】得られた沈降法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表４
に記載した。

【００８５】比較例３ 実施例１で得られたのと同じシリカヒドロゲルを７０
℃、ｐＨ９．５の条件で１２時間の水熱処理した以外は
同様の条件で、純粋なシリカヒドロゲルを得た。

【００８６】このシリカヒドロゲルを、水分が１０％に
なるまで、乾燥機を用いて乾燥した後、過熱蒸気を用い
たジェットミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用い
て分級を行い、平均粒子径１２．５μｍ、２．５２μｍ
未満の粒子の重量分布割合が３．２％、かつ１６．０μ
ｍ以上の粒子の重量分布割合が７．１％のゲル法シリカ
を得た。

【００８７】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表４
に記載した。

【００８８】比較例４ 実施例１で得られたのと同じシリカヒドロゲルを、付着
水分が７０％になるまで乾燥し、これを、過熱蒸気を用
いたジェットミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用
いて分級を行い、平均粒子径３．０μｍ、２．５２μｍ
未満の粒子の重量分布割合が２８．３％、かつ１６．０
μｍ以上の粒子の重量分布割合が０．０％のゲル法シリ
カを得た。

【００８９】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表４
に記載した。

【００９０】比較例５ 実施例１で得られたのと同じシリカヒドロゲルを、水熱
処理を実施せずに、純粋なシリカヒドロゲルを得た。

【００９１】このシリカヒドロゲルを、水分が１０％に
なるまで、乾燥機を用いて乾燥した後、過熱蒸気を用い
たジェットミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用い
て分級を行い、平均粒子径４．２μｍ、２．５２μｍ未
満の粒子の重量分布割合が３．０％、かつ１６．０μｍ
以上の粒子の重量分布割合が０．０％のゲル法シリカを
得た。

【００９２】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表４
に記載した。

【００９３】比較例６ 実施例１で得られたのと同じシリカヒドロゲルを、付着
水分が２５％になるまで乾燥し、これを、過熱蒸気を用
いたジェットミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用
いて分級を行い、平均粒子径６．２μｍ、２．５２μｍ
未満の粒子の重量分布割合が６．３％、かつ１６．０μ
ｍ以上の粒子の重量分布割合が２．０％のゲル法シリカ
を得た。

【００９４】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表４
に記載した。

【００９５】比較例７ 実施例１で得られたのと同じシリカヒドロゲルの水洗
を、付着水分が５０％になるまで乾燥し、これを過熱上
記を用いたミルにより粉砕し、さらに風力分級機を用い
て分級を行い平均平均粒子径６．０μｍ、２．５２μｍ
未満の粒子の重量分布割合が４．８％、かつ１６．０μ
ｍ以上の粒子の重量分布割合が３．４％のゲル法シリカ
を得た。

【００９６】得られたゲル法シリカの物性及び塗工した
時の粘度、さらにインクジェット紙としての性能を表４
に記載した。

【００９７】

【表３】

【００９８】

【表４】

【００９９】

【発明の効果】以上の説明より分かるように、本発明の
非晶質シリカは、インクジェット記録シートの塗工層に
使用される塗工液を製造する際の分散液を高濃度に配合
しても安定した粘度が得られるため、結果として特に塗
工量の多い高級インクジェット用紙、光沢調のインクジ
ェット用紙あるいはフィルムなどのシート用塗工液の高
濃度配合が可能でしかも安定した粘度が得られるという
効果がある。

【０１００】また、上記の塗工作業性に優れていなが
ら、インク吸収性に優れ、かつ鮮明な画像を形成するこ
とが出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例２で得られた非晶質シリカの粒度分布を
示した図。

【図２】実施例２で得られた非晶質シリカの水銀法によ
る細孔分布を示した図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水銀法による全細孔容積が２．４ｍｌ／
   ｇ以上３．２ｍｌ／ｇ未満で、平均粒子径が４．０μｍ
   以上９．０μｍ未満であり、かつ２．５２μｍ未満の粒
   子の重量分布割合が、全重量の５．０％以下であり、１
   ６．０μｍ以上の粒子の重量分布割合が全重量の３．０
   ％以下であることを特徴とするインクジェット記録シー
   ト用非晶質シリカ。
2. 【請求項２】 窒素吸着法による全細孔容積が１．０ｍ
   ｌ／ｇ以上２．０ｍｌ／ｇ未満で、モード直径が１００
   Å以上３００Å未満であり、かつ４％水懸濁液のろ液の
   電気伝導度が５０μＳ／ｃｍ未満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シート用非晶質シ
   リカ。