JP2002326453A

JP2002326453A - インクジェット記録用紙

Info

Publication number: JP2002326453A
Application number: JP2002114132A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Kawashima; 義晴川島; Masaru Kato; 勝加藤
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2002-11-12

Abstract

(57)【要約】【課題】水性インクを用いたプリンター、プロッター等
に用いられるインクジェット記録用シートであって、優
れた色彩の発色、ドット形状等の特性を持った画像の記
録ができ、かつ難燃性であり、ポスターや壁紙等のイン
テリア用にも使用可能な水性インクジェット記録用シー
トを提供する。【解決手段】セルロースパルプと無機顔料を主成分とし
た基紙と、この基紙の一面上にインク受容性被覆層とを
有するインクジェット記録用紙において、該インクジェ
ット記録用紙のＪＩＳ−Ａ−１３２２に規定される炭化
長が４．４ｃｍ以下であることを特徴とするインクジェ
ット記録用紙である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被記録材に関し、水性
インクを用いたプリンター、プロッター等に用いられる
インクジェット記録用シートであって、優れた色彩の発
色、ドット形状等の特性を持った画像の記録ができ、か
つ難燃性であり、ポスターや壁紙等のインテリア用にも
使用可能な水性インクジェット記録用シートに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】水性インクを用いるインクジェット方式
のプリンターの性能とインクの改良によって、インクジ
ェット用紙として普通紙を使用して、鮮明な画像、印字
品位を得ることが可能となってきた。しかし、一方でプ
リントの品位、彩度、外観、画像を更に魅力あるものと
するために、より高度な特性を持つ記録材が要求される
ようになっている。特にプリント速度、解像度、彩度な
どの向上によって、被記録材に対しても高速吸収性、高
吸収容量、規則的なインクにじみ等、より高度な特性が
要求されるようになり、インク受容性被覆層を表面に設
けたいわゆる塗工紙が開発されている。

【０００３】例えば、特開昭６２−１５８０８４号公報
には、微粒子合成シリカを用い、高い水性インク吸収
性、色再現性及び色濃度を持つインクジェット記録媒体
の製造方法が開示されている。即ち、前記した要求特性
に応じるために、微粒子合成シリカのような吸液性の優
れた白色顔料を主成分とする被覆層をセルロースパルプ
を主成分とする基紙の表面に設けることが通常実施され
ている。

【０００４】一方、近年、インクジェットプリンターの
用途拡大、特にインクジェットプロッターの市場開拓等
から、ポスターや壁紙等のインテリア用にも用途が広ま
っている。インクジェット記録は通常の印刷と違い、製
版する必要がないため、少量でも印刷が可能であり、コ
ストも安くなるといったメリットがある。また、最近の
インクジェットプリンター、プロッターは精度も向上
し、通常の印刷とほぼ同等の絵柄を印刷することが可能
なため、壁紙印刷への応用等様々な用途に対応すること
が出来るようになった。

【０００５】しかしながら、従来から使用されているイ
ンクジェット記録用紙は、セルロースを主成分とした紙
や合成フィルムを基材として用いているため、壁紙等に
使用する際、難燃性が不十分といった問題があった。例
えば、特開平１−１９２９００号公報、特公平６−３９
４号公報、特開平３−２６０１９６号公報には、無機顔
料とセルロース繊維を配合した基紙の片面もしくは両面
に水酸化アルミニウム、クレー、タルク、カオリン、炭
酸カルシウム、二酸化チタン等の無機顔料とバインダー
を主成分とした塗布層を設けたビニル壁紙裏打ち用難燃
紙が開示されている。しかしながらこれらの難燃紙は、
印刷用壁紙を目的としているため、インクジェットプリ
ンターで印字すると、発色性が悪く、また乾燥性、イン
ク吸収性などにも問題が生じる。

【０００６】そこでこのような問題を解決し、インクジ
ェット記録の可能な壁紙が望まれていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、水性インク
によるインクジェット方式のプリンターおよびプロッタ
ーを用いて高品位の画像を高速でプリントすることがで
き、しかもそのまま壁紙やポスターとして使用すること
のできるインクジェット記録用紙を提供しようとするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる現
状に鑑み基紙の難燃化とインクジェット記録適性を併せ
持つ記録紙について鋭意研究した結果、基紙上にインク
受容性被覆層を設けたインクジェット記録用紙のＪＩＳ
−Ａ−１３２２に規定される炭化長が特定の長さ以下に
することによって、インクジェットプリンター／プロッ
ターで印字ができ、かつ壁紙としての難燃性も持つこと
を見出だし、本発明を完成させるに至った。なお、この
ような炭化長にするには、基紙中の顔料割合を増やす、
難燃剤を配合する、インク受容性被覆層の顔料配合量を
増やす、などの方法で調節するとよい。

【０００９】本発明のインクジェット記録用紙は、セル
ロースパルプと無機顔料を主成分とした基紙と、この基
紙の一面上にインク受容性被覆層とを有するインクジェ
ット記録用紙において、該インクジェット記録用紙のＪ
ＩＳ−Ａ−１３２２に規定される炭化長が４．４ｃｍ以
下であることを特徴とするインクジェット記録用紙であ
る。インクジェット記録用紙のＪＩＳ−Ｐ−８１１３に
規定される縦方向の引張り強度が３．５ｋｇ以上である
ことが好ましい。また、インク受容性被覆層中に微粒子
合成シリカを、インク受容性被覆層全固形分の５０〜９
０重量％含有することが好ましい。

【００１０】本発明に用いられるシート支持体に含有さ
れるパルプ材は赤松、黒松、エゾマツ、トドマツ、杉等
の針葉樹、ブナ、カバ、シイノキ等の広葉樹等を主原料
とした砕木パルプ、亜硫酸パルプ、クラフトパルプ、セ
ミケミカルパルプ、ケミグランドパルプ、リファイナー
グランドパルプやまたは古紙パルプから適宜選択して用
いられる。

【００１１】また、これらのセルロース繊維の他に、ガ
ラス繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等を必要に
応じて適宜使用することも可能である。

【００１２】本発明で用いられるシート支持体としての
基紙は、上記の木材パルプの他に主原料として、クレ
ー、タルク、軽質炭酸カルシウム、焼成カオリン、酸化
アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン等の無
機顔料を含有し、さらに添加剤としてアルキルケテンダ
イマー、アルケニルコハク酸等の内添サイズ剤、硫酸バ
ンド、カチオン澱粉等の定着剤、、ポリアクリルアミド
系ポリマー、澱粉等の紙力増強剤等を適宜選択して内添
し、公知の抄紙機で抄造された基紙が好適に用いられ
る。また、必要に応じてロジン系、石油樹脂系、酸化澱
粉、アセチル化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉等の澱粉
およびその誘導体、ポリビニルアルコールおよびその誘
導体、スチレン、アルキド、ポリアミド、アクリル、オ
レフィン、マレイン酸、酢酸ビニル等の２つ以上の共重
合体からなる合成樹脂系およびこれらの合成樹脂エマル
ジョン系、ワックス系等の表面サイズ剤でサイズ処理を
施しても良い。また、厚さを調整するため、必要に応じ
てマシンカレンダー、スーパーカレンダー等の公知の設
備を用いることも可能である。

【００１３】本発明の基紙に含まれる無機顔料の含有率
は、基紙の固形分に対して３０〜７０重量％にすること
が好ましい。３０重量％未満では、シート中の有機成分
が増すので難燃性に問題があり、７０重量％を越えると
引張り強度や破裂強度等のシート強度が低下し、また紙
としての風合、柔軟性にかける。

【００１４】本発明に用いられる基紙は難燃化すること
が望ましく、リン酸メラミン、リン酸チオ尿素、リン酸
グアニジン、リン酸モノグアニジン、リングアニル尿素
等のアミノ系リン酸塩、トリエチルフォスフェート、ト
リクレジルフォスフェート、酸性リン酸エステル等の含
燐有機化合物、塩化パラフィン、四塩化炭素等のハロゲ
ン含有有機化合物、塩酸グアニジン、臭化水素酸グアニ
ジン等のハロゲン含有アミノ系酸塩、塩化ビニル、塩化
ビニルデン、ブロム化トリアリルフォスフェート等のハ
ロゲン含有高分子化合物、スルファミン酸グアニジン、
硫酸グアニジン、スルファミン酸等の硫黄含有アミノ系
酸塩、リン酸アンモン、硫酸アンモン、ホウ酸アンモ
ン、スルファミン酸アンモン、塩化アンモン、ポリリン
酸アンモン等のアンモニウム塩、ホウ酸、燐酸等の無機
酸、ホウ砂、珪酸ソーダ、テトラホウ酸グアニジン、珪
酸グアニジン等のアルカリ金属塩、三酸化アンチモン、
酸化チタン等の金属化合物などの難燃剤を適宜使用する
ことができる。これら難燃剤の含有率は基紙に対して１
０〜５０重量％が望ましい。１０重量％未満では、壁紙
として使用する際に充分な難燃性を得ることが難しく、
５０重量％を越えると使用する難燃剤によってはコスト
高等の問題が生じる。

【００１５】本発明に用いられるインク受容性被覆層に
用いられる顔料は多孔性でインクの吸収性が高く、且つ
鮮明な発色を可能とする、高吸油量で、かつ高比表面積
を有し、２次粒子径が１〜１０μｍの微粉合成シリカを
主成分とすることが好ましい。この微粉合成シリカの使
用比率は、全被覆層固形分の５０〜９０重量％である。
５０％未満ではインク吸収性が不十分となったり、イン
ク受容性被覆層の難燃性が低下し、９０％を越えるとイ
ンク受容性被覆層の強度の低下が懸念されるので不適で
ある。

【００１６】また、シートの使用目的、プリンターの要
求性能に応じて他の白色顔料も併用することが可能であ
る。これらの白色顔料としては、ゼオライト、炭酸カル
シウム、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウム、焼成ク
レー、カオリンクレー、タルク、ホワイトカーボン、有
機顔料（プラスチックピグメント）等、一般に紙塗工に
用いられている顔料が挙げられる。

【００１７】本発明に用いられる樹脂接着剤として、特
にシラノール基で変性されたポリビニルアルコール誘導
体が好ましい。シラノール化ポリビニルアルコールは珪
素を含むビニル化合物を酢酸ビニルと共重合させた後、
ケン化することにより、酢酸ビニル単位はビニルアルコ
ールに、珪素含有単量体単位が、シラノール基にそれぞ
れ転換されて得られるものである（特開昭５８ー５９２
０３号公報）。シラノール化ポリビニルアルコールは微
粉合成シリカ等の無機顔料と特異的に強固に結合するの
で、発色や解像力を妨げない程の少量で十分な塗膜強度
を実現することができる。また、シラノール化ポリビニ
ルアルコールはそのシラノール基が、シート支持体の表
面層内の無機顔料の水酸基等の活性基と反応して、シー
ト支持体とインク受容性被覆層との間に十分な強度を実
現するといった効果も期待できる。

【００１８】本発明において、前記のシラノール化ポリ
ビニルアルコールに加えて、従来知られている樹脂を樹
脂接着剤として混合使用してもよく、または単独に使用
できる。これらの樹脂接着剤としては、ポリビニルアル
コールおよび変性されたポリビニルアルコール誘導体、
カゼイン等の蛋白質、澱粉および酸化澱粉等の誘導体、
無水マレイン酸共重合樹脂系、ポリアクリルアミド系な
どの水溶性樹脂、並びにスチレン−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
役ジエン系重合体、アクリル酸エステルおよびメタクリ
ル酸エステルの重合体または共重合体等のアクリル系重
合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合
体、あるいはこれらの各種重合体のカルボキシル基、カ
チオン性基等の官能基含有変性重合体、メラミン樹脂、
尿素樹脂等の熱硬化樹脂、ポリメチルメタクリレート
系、ポリウレタン樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、
ポリビニルブチラール系、アルキッド樹脂系等の非水溶
性樹脂が水性インクとの親和性が良く、吸液性を向上さ
せるので好ましく用いられる。インク受容性被覆層形成
の際には、上記樹脂は溶液、エマルジョン、またはラテ
ックスとして、塗液中に添加される。

【００１９】インク受容性被覆層における樹脂接着剤の
配合比率は、全被覆層固形分の１０〜５０重量％、好ま
しくは１０〜４０重量％である。１０％未満では接着力
が不十分となり、被覆層の強度の低下が懸念される。一
方、５０％を越えると接着性は大きくなるものの、顔料
の使用比率が低下し、前記したようにインクの吸収性に
問題が生じたり、有機成分が多くなるのでインク受容性
被覆層の難燃性が低下するため不適である。

【００２０】この他、添加剤として、顔料分散剤、消泡
剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、
架橋剤、インクジェット記録後の印字物の耐水性を向上
させるためのカチオン性樹脂等が製造条件、印字品質、
要求性能に応じて適宜使用される。

【００２１】本発明の塗料の塗工はバーコーター、エア
ナイフコーター、ブレードコーター、グラビアコーター
等の公知の塗工設備が応用される。基紙上にインク受容
性被覆層を設けたシートは、そのまま本発明の記録用紙
として使用することが可能であるが、例えばスーパーカ
レンダー、グロスカレンダー等で処理し、表面の平滑性
を与えることも可能である。

【００２２】本発明で得られるインク吸収性被覆層の塗
工量は、最終用途によって決定され、インク吸収性、記
録特性、保存性等を満足させるかぎり不必要に多くする
必要はなく、１〜２０ｇ／ｍ^２の範囲から適宜選択し
て用いられる。インク受容性被覆層が１ｇ／ｍ^２未満
では多くの場合インク吸収容量が不足し、画像が流れ出
したり、色にじみ込みが生じ、画像がぼけてしまった
り、乾燥が遅くロールにインクが付着し、汚れてしま
う。また、基紙が吸収するインクの量が多くなるため、
カール、ぼこつきが発生しやすくなるという問題があ
る。しかしながら、２０ｇ／ｍ^２を越えるインク受容
性被覆層を設けると、塗工層が厚いため紙との接着性が
弱くなり、ヘッドノズルの目づまりのような問題を生じ
ることが多く、さらにコスト的にも高価なものとなる。

【００２３】

【実施例】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、勿論本発明はこれによって限定されるもの
ではない。尚、以下において部および％とあるのは、す
べて重量部および重量％を示す。

【００２４】実施例１焼成カオリン１８５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（焼成カオリンの固形分濃度：
６５重量％）、カオチン澱粉０．９部、無水アルケニル
コハク酸系中性サイズ剤０．１部を添加し、十分に混合
して抄紙原料とし、長網多筒式抄紙機を用いて原紙を抄
造した。水分を１０％まで乾燥させ、サイズプレスで酸
化澱粉の６％溶液を両面で４ｇ／ｍ^２塗布、乾燥し、
水分７％まで乾燥させて米坪１００ｇ／ｍ^２の上質紙
を製造した。得られた上質紙の片面に実験室においてテ
ストバーコーターを用いて塗料−１を９ｇ／ｍ^２の割
合で塗工、乾燥して被覆層を形成し、インクジェット記
録用紙を製造した。

【００２５】塗料−１微粒子珪酸１００部（ミズカシル：水澤化学製）シラノール化ポリビニルアルコール４０部（Ｒ−１１３０：クラレ製）

【００２６】実施例２上質紙中の焼成カオリンの固形分濃度を３１重量％にな
るようにした以外は、実施例１と同様にしてインクジェ
ット記録用紙を製造とした。

【００２７】実施例３水酸化アルミニウム６６部を広葉樹晒クラフトパルプ８
０部、針葉樹晒クラフトパルプ２０部のスラリー中に添
加し（水酸化アルミニウムの固形分濃度：４０重量
％）、カオチン澱粉０．８部、アルキルケテンダイマー
系中性サイズ剤０．２部を添加し、十分に混合して抄紙
原料とし、長網多筒式抄紙機を用いて原紙を抄造した。
水分を１０％まで乾燥させ、サイズプレスで塗料−２を
両面で３ｇ／ｍ^２塗布、乾燥し、水分７％まで乾燥さ
せて米坪１２０ｇ／ｍ^２の上質紙を製造した。得られ
た上質紙の片面に実験室においてテストバーコーターを
用いて塗料−１を８ｇ／ｍ^２の割合で塗工、乾燥して
被覆層を形成し、インクジェット記録用紙を製造した。塗料−２リン酸アンモニウム２０部酸化澱粉８０部

【００２８】実施例４焼成カオリン１８５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（焼成カオリンの固形分濃度：
６５重量％）、カオチン澱粉０．９部、無水アルケニル
コハク酸系中性サイズ剤０．１部を添加し、十分に混合
して抄紙原料とし、長網多筒式抄紙機を用いて原紙を抄
造した。水分を１０％まで乾燥させ、サイズプレスで塗
料−３を両面で４ｇ／ｍ^２塗布、乾燥し、水分７％ま
で乾燥させて米坪１００ｇ／ｍ^２の上質紙を製造し
た。得られた上質紙の片面に実験室においてテストバー
コーターを用いて塗料−４を９ｇ／ｍ^２の割合で塗
工、乾燥して被覆層を形成し、インクジェット記録用紙
を製造した。

【００２９】塗料−３スルファミン酸グアニジン２０部酸化澱粉８０部塗料−４微粒子珪酸６０部（サイロイド：富士デヴィソン製）炭酸カルシウム４０部（ブリリアント１５：白石化学工業製）ポリビニルアルコール４０部（ＰＶＡ１１７：クラレ製）

【００３０】比較例１軽質炭酸カルシウム２５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（軽質炭酸カルシウムの
固形分濃度：２０重量％）、カオチン澱粉０．７部、ア
ルキルケテンダイマー系中性サイズ剤０．１部を添加
し、十分に混合して抄紙原料とし、長網多筒式抄紙機を
用いて原紙を抄造した。水分を１０％まで乾燥させ、サ
イズプレスで酸化澱粉の７％溶液を両面で３ｇ／ｍ^２
塗布、乾燥し、水分７％まで乾燥させて米坪１００ｇ／
ｍ^２の上質紙を製造した。得られた上質紙の片面に実
験室においてテストバーコーターを用いて塗料−１を９
ｇ／ｍ^２の割合で塗工、乾燥して被覆層を形成し、イン
クジェット記録用紙を製造した。

【００３１】参考例１焼成カオリン９００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（焼成カオリンの固形分濃度：
９０重量％）、カオチン澱粉０．９部、無水アルケニル
コハク酸系中性サイズ剤０．２部を添加し、十分に混合
して抄紙原料とし、長網多筒式抄紙機を用いて原紙を抄
造した。水分を１０％まで乾燥させ、サイズプレスで酸
化澱粉の６％溶液を両面で４ｇ／ｍ^２塗布、乾燥し、
水分７％まで乾燥させて米坪１００ｇ／ｍ^２の上質紙
を製造した。得られた上質紙の片面に実験室においてテ
ストバーコーターを用いて塗料−１を１１ｇ／ｍ^２の
割合で塗工、乾燥して被覆層を形成し、インクジェット
記録用紙を製造した。

【００３２】比較例２実施例１で得られた上質紙をそのままインクジェット用
紙とした。

【００３３】これらの各塗工紙の評価結果を表１に示
す。インクジェット記録特性の評価は次の方法によっ
た。

【００３４】インクジェットプリンター（ＢＪＣ−８２
０Ｊ：Ｃａｎｏｎ社製）を用い、インク吸収性、発色の
鮮やかさについて行なった。

【００３５】インク吸収性の評価は、プリントしたイン
クが乾燥するまでの秒数を測定した。５秒以下を○、６
〜１０秒を△、１１秒以上を×で示した。

【００３６】発色の鮮やかさは、イエロー、マゼンタ、
シアンのカラーインクの発色を目視で評価した。発色の
良いものを○、不十分なものを△、更に不良なものを×
で示した。

【００３７】引張り強度はＪＩＳ−Ｐ−８１１３に記載
されている方法によった。

【００３８】難燃性はＪＩＳ−Ａ−１３２２に記載され
ている方法により、炭化長を測定した。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１からわかるように、実施例により得ら
れたインクジェット記録用紙は、インク吸収性、発色の
鮮やかさ、引張り強度、難燃性いずれに関しても非常に
優れている。しかし、比較例よりわかるように、基紙の
無機質分少ないものは難燃性が劣り（比較例１）、イン
ク受容性被覆層を設けないもの（比較例２）は、発色
性、インク吸収性が悪かった。なお、基材中の無機質分
が９０％のものは難燃性は優れるものの強度が低下する
（参考例１）。

【００４１】

【発明の効果】本発明のインクジェットプリンター記録
用紙は、インクの吸収性、発色性に優れているだけでな
く、強度、難燃性に優れているため、印字後、壁紙等の
インテリアとして用いることを可能とするという効果を
奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロースパルプと無機顔料を主成分とし
た基紙と、この基紙の一面上にインク受容性被覆層とを
有するインクジェット記録用紙において、該インクジェ
ット記録用紙のＪＩＳ−Ａ−１３２２に規定される炭化
長が４．４ｃｍ以下であることを特徴とするインクジェ
ット記録用紙。
【請求項２】インクジェット記録用紙のＪＩＳ−Ｐ−８
１１３に規定される縦方向の引張り強度が３．５ｋｇ以
上である請求項１記載のインクジェット記録用紙。
【請求項３】インク受容性被覆層中に微粒子合成シリカ
を、インク受容性被覆層全固形分の５０〜９０重量％含
有する請求項１又は２記載のインクジェット記録用紙。