JP2005009031A - サイズ剤及びそれを用いた記録用紙 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は印字の裏抜けを防止することが可能なサイズ剤及びそれを用いた記録用紙に関する。
【0002】
【従来の技術】
パソコン等の出力装置としてのみならず、種々の材質の媒体上に印刷を施す手段として、インクジェットプリンターが広く使用されている。インクジェットプリンター用インクとして現在広く使用されているのは、水その他の溶剤に有機染料を溶解してなるもので、有機染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、フタロシアニン染料、カルボニウムイオン染料、ニトロ染料、キノリン染料、ナフトキノン染料等が挙げられる。
【0003】
これらのインクが印字される記録媒体として普通紙を用いると、インクが紙層内に吸収される際に、紙の繊維に沿って滲み易く、ドットが過大に滲んだり、ドットの周辺がギザギザになったり、ボケたりする、いわゆるフェザリングが発生し、鮮明な文字、画像が得られにくかった。また、インクジェットプリンター記録画像の耐水性が不十分になり易いという問題もあった。
【0004】
また、インクを鮮明に発色させるとともに、インク滲みを防止するため、表面に高吸水性樹脂からなるインク受容層を設けた、いわゆる専用コート紙が用いられてきた(例えば、特許文献1及び2参照)が、このようなコート紙は、特殊なコーティングを施すため、普通紙と比較して製造コストが高く、さらに普通紙のような風合いに欠けるという問題がある。従って、インクジェットプリンターに適した、低価格で汎用性のある普通紙が求められている。
【0005】
かかる問題に対し、ベンジル基を有する(メタ)アクリルアミドアルキル第四級アンモニウム塩を骨格とする重合物を有効成分とするカチオンポリマー及び水溶性樹脂からなる塗工液を塗布したインクジェット記録用普通紙が提案されている(例えば、特許文献3参照)。また、水溶性大豆多糖類を含有するサイズ剤、又は水溶性大豆多糖類にカチオンポリマーや界面活性剤を添加したサイズ剤を普通紙に適用することが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開昭59−35977号公報
【特許文献2】
特開平1−135682号公報
【特許文献3】
特開平10−119425号公報
【特許文献4】
特開2002−180396号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクの発色性や定着性の点でより優れた普通紙が検討されている。特にサイズ剤をゲートロールコーター法により塗布した場合、記録用紙に水が浸透しやすく裏抜けが生じやすい。このため、ゲートロールコーター法によってもインク定着性に優れ、印字の裏抜けを防止することが可能な記録用紙が望まれている。
【0008】
従って、本発明の目的は、安価でありながら、印字濃度及び発色性に優れ、紙面に付着したインクが速やかに浸透し、しかもインク滴によって形成されるインクドットの広がりが抑制されて、滲みや裏抜けのない高品質な画像を得ることができる記録用紙、特にフルカラーのインクジェット記録に適した記録用紙を得ることができるサイズ剤及びそれを用いた記録用紙を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、カチオンポリマーと特定の構造を有する非イオン系界面活性剤とを含有するサイズ剤を用いることにより、印字濃度、発色性及び耐水性に優れるとともに裏抜けを防止でき、特にフルカラーのインクジェット記録に適した記録用紙が得られることを発見し、本発明に想到した。
【0010】
すなわち、本発明は、カチオンポリマー及び界面活性剤を含有するサイズ剤において、前記界面活性剤が下記一般式(1)
【外5】
(式中、R1は炭素数4〜8のアルキル基を表し、nは2〜5の整数を表す。)で表される非イオン系界面活性剤であることを特徴とするサイズ剤である。
【0011】
また、本発明は、上記サイズ剤を用いた記録用紙である。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明においては、上記一般式(1)で表される非イオン系界面活性剤を用いることにより、耐水性が向上し、特に印字の裏抜けを防止する効果が高まる。
【0013】
式中、R1で表されるアルキル基は、直鎖、分岐鎖及び環状アルキル基のいずれであってもよく、例えばブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソへキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基等が挙げられる。
【0014】
印字の裏抜けを防止する観点から、本発明においては、非イオン系界面活性剤のHLBが9〜16であることが好ましく、特には10〜14であることが好ましい。HLBは両親媒性物質の親水性と親油性の強度比を数値化して表した界面活性能の指標であり、本明細書中で使用するHLBは、[(EO)nの原子量の和+EO以外の酸素原子量の和]×20/界面活性剤分子量(EO:CH2CH2O)で表される数値を意味する。
【0015】
非イオン系界面活性剤の添加量は、非イオン系界面活性剤/カチオンポリマーの質量比(固形分質量比)が0.1/99.9〜50/50であることが好ましく、特には1/99〜40/60、さらには1/99〜20/80であることが好ましい。非イオン系界面活性剤が少な過ぎると、耐水性が低くなり易く、裏抜け防止効果が十分に得られなくなり易い。逆に、非イオン系界面活性剤が多すぎると、発色性が低下するだけでなく滲みが顕著になり易い。
【0016】
本発明に用いられる界面活性剤の好ましい具体例とその界面活性剤が有するHLBを以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【0017】
【外6】
【0018】
これらの中では、A−1が特に好ましい。なお、一般式(1)で表される非イオン系界面活性剤としては市販品を使用してもよく、例えば青木油脂工業(株)のブラウノンEH−2(A−1)、ブラウノンEH−6(A−3)、日本油化剤(株)のニューコール1004(A−2)及びニューコール1008(A−4)等が挙げられる。
【0019】
非イオン系界面活性剤の含有量は、サイズ剤全質量に対し、0.01〜1質量%であることが好ましい。
【0020】
本発明に用いられるカチオンポリマーは、インクに含まれる色材が記録紙中の紙層により内部に浸透しながら記録紙中のカチオンポリマーとイオン的相互作用により会合を起こして瞬間的に溶液相から分離を起こすため、インクの定着性及び発色性を一層向上させることができる。
【0021】
好ましいカチオンポリマーは、カチオン基を含有する構造単位を有する親水性樹脂であり、ポリアクリル系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリアリル系樹脂等の親水性合成樹脂やカチオン化でんぷん等の天然樹脂が挙げられる。これらの中ではカチオン基として四級アミノ基を有する親水性ポリマーであることが好ましく、特には、四級アミノ基を含有するアクリル系ポリマー、四級アミノ基を含有するアクリルアミド系ポリマー、四級アミノ基を含有するビニル系ポリマー、四級アミノ基を含有するアリル系ポリマー及び四級アミノ基を含有するアイオネンポリマーからなる群より選ばれる少なくとも一種のポリマーであることが好ましい。
【0022】
四級アミノ基を含有する親水性合成樹脂は、
(i)四級アミノ基を有する構造単位を必須の構造単位とし、所望に応じて、
(ii)親水性のアクリル系モノマー、ビニル系モノマーあるいはアリル系モノマーから導出される構造単位、及び/又は
(iii)疎水性モノマーから導出される構造単位
を含有せしめることによって得ることができる。以下、構造単位(i)〜(iii)を詳細に説明する。
【0023】
(i)四級アミノ基を有する構造単位
構造単位(i)は、染料の定着に寄与するセグメントである。ここで「四級アミノ基」とは、下記一般式
【外7】
または
【外8】
(ただし、R14〜R18は、炭素数1〜7のアルキル基、アリール基、ベンジル基、又はこれらの組み合わせにより構成される基を表し、これらの基は同一でも異なっていても良い。X4 −及びX5 −はハロゲン基等の対イオンを表す。)により表されるものである。
【0024】
四級アミノ基はアルキルアミノ基にハロゲン化アルキル等を付加させることにより得られる。構造単位(i)を導出する具体的なモノマーの例としては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート・メチルクロライド四級化物、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド・メチルクロライド四級化物及びN,N−ジアリルメチルアミン・メチルクロライド四級化物等が挙げられる。
【0025】
(ii)親水性のアクリル系モノマー、ビニル系モノマーあるいはアリル系モノマーから導出される構造単位
構造単位(ii)は、水及びそれに溶解又は懸濁された染料を速やかに吸収する作用を有するセグメントであり、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水フマル酸、無水イタコン酸等の脂肪族カルボン酸類又はその無水物、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドt−ブチルスルホン酸等のアクリルアミド類、モノ(2−メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、モノ(2−アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート等の燐酸基含有アクリル系モノマー類、N−ビニル−2−ピロリドン等のビニルピロリドン類等が好ましい。
【0026】
(iii)疎水性モノマーから導出される構造単位
構造単位(iii)は、カチオンポリマーに耐水性を付与するセグメントであり、親水性を著しく阻害しない範囲で含有させることができる。構造単位(iii)は、親水性基を有しないモノマーであれば特に限定されない。また親水性基(−OH等)又は親水性部分(−O−等)を有するモノマーであっても、炭素数4以上の疎水基を有するモノマーであれば、アクリル系共重合体中で疎水性部分を形成することができる。このような疎水基の炭素数としては6以上が好ましい。疎水基の例としては長鎖アルキル基、長鎖アルキレン基、芳香族基等が挙げられる。
【0027】
(iv)各構造単位の割合
上記構造単位(i)〜(iii)の配合比は、(i)が30〜100質量%であり、(ii)が0〜50質量%であり、(iii)が0〜30質量%であることが好ましく、特には(i)が70〜100質量%であり、(ii)が0〜30質量%であり、(iii)が0〜20質量%であることが好ましい。
【0028】
本発明に用いられるカチオンポリマーとしては、下記一般式(2)〜(4)からなる群から選ばれる少なくともひとつの式で表される構成単位を有するポリマーであることが好ましく、特には、一般式(2)で表される構成単位を有するポリマーであることが好ましい。
【0029】
【外9】
(式中、R2は水素又はメチル基を表し、R3は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R4及びR5はそれぞれ炭素数1〜4のアルキル基を表し、R6は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X1 −は対イオンを表す。)
【外10】
(式中、R7は水素又はメチル基を表し、R8は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R9及びR10はそれぞれ炭素数1〜4のアルキル基を表し、R11は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X2 −は対イオンを表す。)
【外11】
(式中、R12及びR13はそれぞれ置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X3 −は対イオンを表す。)
【0030】
R4、R5、R9及びR10で表される炭素数1〜4のアルキル基は、直鎖であっても分岐鎖であってもよく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。R3及びR8で表される枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、ウンデカメチレン基、デカメチレン基等が挙げられる。R6、R11、R12及びR13で表されるアルキル基としては、上記R1で表されるアルキル基、並びにR4、R5、R9及びR10で表されるアルキル基で挙げた基が挙げられる。R6、R11、R12及びR13で表されるアリールアルキル基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基、2−フェニル−2−プロピル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられ、R6、R11、R12及びR13で表される脂環アルキル基としては、例えばシクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等挙げられる。X1 −〜X3 −で表される対イオンは特に限定されず、例えばハロゲンイオン、アルキル硫酸イオン、アルキル又はアリールスルホン酸イオン、アルキル亜硫酸イオン、アルキルリン酸イオン等が挙げられる。
【0031】
本発明においては、これらのポリマーを単独で用いても、混合して用いてもよい。また、カチオンポリマーは、ホモポリマーであっても、一般式(2)〜(4)を構成するそれぞれのモノマーと他のビニル系モノマー、アクリル系モノマー等との共重合体であってもよい。
【0032】
カチオンポリマーは、サイズ剤にそのまま添加してもよいし、後述の水溶性大豆多糖類に固定してもよい。サイズ剤にそのまま添加する場合、カチオンポリマーの平均分子量が高いと粘度が高くなり塗工適性が低下するので、カチオンポリマーの分子量は、数平均分子量で10,000〜30,000程度であることが好ましい。
【0033】
また、カチオンポリマーの含有量は、サイズ剤全質量に対し、1.0〜3.5質量%であることが好ましい。
【0034】
また、本発明においては、インクの定着性及び発色性を一層向上させるため、サイズ剤にさらに水溶性大豆多糖類を添加することが好ましい。水溶性大豆多糖類は主鎖がマイナスに帯電しているためカチオンポリマーのカチオンと引き合い、水溶性大豆多糖類とカチオンポリマーとが擬似架橋の状態になると推察される。水溶性大豆多糖類を添加することによりカチオンポリマーが紙層内部に浸透せずに表面近傍に留まり、少量のカチオンポリマーでもインク定着性及び発色性を向上させることが可能である。カチオンポリマーを水溶性大豆多糖類に固定する場合、カチオンポリマーを水溶性大豆多糖類にグラフト重合してもよい。グラフト重合する場合は、水溶性大豆多糖類溶液に、モノマー段階のカチオンポリマーと公知の重合開始剤を加えて反応させればよい。
【0035】
かかる水溶性大豆多糖類は、大豆から抽出精製した水溶性多糖類であることが好ましく、ガラクトース、アラビノース、ガラクツロン酸、ラムノース、キシロース、フコース、グルコース等の多種類の糖から構成される。水溶性大豆多糖類は、ラムノガラクツロン酸鎖にガラクタンとアラビナンが結合した構造をとり、主鎖がマイナスに帯電していると推定される。
【0036】
水溶性大豆多糖類の原料は、大豆子葉部が好ましく、多糖類を豊富に含む観点から、豆腐や分離大豆蛋白質の製造過程で副生する、いわゆるオカラがより好ましい。これらの原料を予め蛋白分解酵素やアルカリ溶液で処理しておくと、原料中に残存する蛋白質等が分解あるいは溶解し、溶液中に溶出してくるので、該溶液を分離除去することにより、原料中に含まれる多糖類画分を濃縮することができる。
【0037】
水溶性大豆多糖類の抽出は、アルカリ性域、中性域、酸性域の何れであってもよいが、特に後の工程でpHの調整を簡素化する意味でも、pHを4以下、好ましくはpHを1〜3に調整するのが有利である。このとき使用する酸は塩酸をはじめ、燐酸、硫酸、シュウ酸等、各種酸を使用できるが、特に、キレート作用のあるクエン酸やシュウ酸を用いると、水溶性大豆多糖類がカルシウム等の多価カチオン類の反応により細胞壁と結合して抽出され難い状態にあるときに、かかるカルシウム等の多価カチオン類の反応性を封じるため、多糖類の抽出がより容易になる。
【0038】
抽出温度は抽出時のpHにより変化し、pHが3〜4では80℃〜100℃、pHが2〜3では30℃〜80℃、pHが2未満では20℃〜80℃で抽出するのが好ましい。抽出時間に関してはそれぞれの温度及びpHにより異なるが、100℃では6時間程度で多糖類の溶出が略完了する。30℃〜80℃ではpHが2〜4で6時間以上必要になるが、pHが2未満では6時間程度で十分に抽出される。水溶性大豆多糖類を抽出後、抽出液(多糖類画分)とオカラ残渣とを分離する目的で、遠心分離や濾過を行う。
【0039】
水溶性大豆多糖類のゲル化を防ぐため、分離した多糖類画分を、酸性状態で脱塩等の精製処理を施すことが好ましい。脱塩精製処理により、多糖類画分中に遊離しているカルシウム等の多価カチオン類やゲル化に関与する物質が除去される。この脱塩精製処理は、pHを0〜4、好ましくはpHを1〜3に調整して行えば良く、このようなpH域で実施することにより、目的物として回収する多糖類に結合している多価カチオン類が遊離し除去される。
【0040】
脱塩精製処理する方法として、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン等の極性溶媒を用いて行う再沈殿法、限外濾過法、逆浸透法、ゲル濾過法、透析法、イオン交換樹脂法、電気透析法、イオン交換膜法等が例示でき、これらの一法又は二法以上の組み合わせにより行うことができる。特に、極性溶媒を用いる溶剤沈殿法、限外濾過法、逆浸透法、ゲル濾過法あるいは透析法を用いると、ゲル化に関与している種々の低分子をも取り除くことができるので有利である。脱塩精製処理の程度は、処理後の多糖類の灰分が3質量%以下、好ましくは1〜2質量%になるように処理するのが好ましい。
【0041】
サイズ剤に水溶性大豆多糖類を添加する場合、水溶性大豆多糖類/カチオンポリマーの質量比は0.1/99.9〜10/90であることが好ましく、特には0.5/99.5〜5/95であることが好ましい。
【0042】
さらに本発明においては、本発明の効果を著しく損ねない範囲で、必要に応じてサイズ剤に、界面活性剤及びカチオンポリマー以外の成分を添加することができる。その他の成分としてはアルミナ粉末、シリカ粉末、天然無機粉末、樹脂エマルジョン、pH調整剤、防腐剤及び酸化防止剤等の添加剤が挙げられる。
【0043】
本発明の記録用紙は、上記本発明のサイズ剤を、原紙あるいは抄紙機中で原紙表面に塗布あるいは含浸させたものである。本発明のサイズ剤を予め紙料中に混合し、いわゆる内面サイズとして用いることも可能であるが、サイズ剤を大量使用しなければ効果が得られないため、好ましくない。
【0044】
サイズ剤を原紙表面に塗布する場合、まずカチオンポリマー、界面活性剤及び必要に応じて添加するその他の添加剤を水、アルコール、多価アルコール類又は他の適当な有機溶媒に溶解又は分散し、塗工液を調製する。次いで得られた塗工液を、サイズプレス法、ロールコーター法、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、ゲートロールコーター法、バーコーター法、スプレーコート法、グラビアコーター法、カーテンコーター法等により原紙表面に塗工した後、熱風乾燥炉、熱ドラム等を用いて乾燥する。
【0045】
本発明のサイズ剤は、特にゲートロールコーター法により塗工する場合に有効である。通常ゲートロールコーター法により塗工すると、サイズ剤は原紙表層に留まり原紙内部に浸透しない。このため、原紙内部までサイズ剤が浸透するサイズプレス法等と異なり、サイズ剤の使用量が少なくて済むという利点を有するが、反面サイズ剤が原紙内部に存在しないため、印字されたインクが水に濡れた場合、原紙中に容易に浸透して裏抜けを生じるという欠点を有する。本発明の記録用紙は非イオン界面活性剤とカチオンポリマーの効果により、耐水性とインクの定着性が向上し、印字の裏抜けを効果的に防止することができる。なお、ゲートロールコーター法は、例えば、紙業タイムス社刊 印刷と用紙2000 188〜189頁に記載されている。
【0046】
本発明に用いる原紙は、LBKP、NBKP等に代表される化学パルプ及び填料を主体とし、その他、内面サイズ剤や抄紙助剤を必要に応じて用い、常法により抄紙される。使用されるパルプ材としては、機械パルプや古紙再生パルプを併用しても良く、また、これらを主体とするものであってもよい。填料としては、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン等が挙げられる。
【0047】
上記原紙に、本発明のサイズ剤を、固形分重量で0.3〜20g/m2となるよう塗布あるいは含浸させるのが好ましい。
【0048】
本発明のサイズ剤を用いてサイズ処理を施した記録用紙は、水抽出pHが5〜9、より好ましくは6〜8のものとして調整されることが好ましい。水抽出pHとは、JIS P 8133に規定された試験片約1.0gを蒸留水70mlに浸した際の抽出液のpHを、JIS Z 8802に従って測定したものである。
【0049】
本発明の記録用紙は、従来の中性のPPC用紙と比べても、記録特性以外の表面形状や物理特性について大きな変更を伴わないため、電子写真記録用のトナー転写紙及びインクジェット記録用紙の双方に適用可能である。
【0050】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【0051】
(合成例1)
非イオン界面活性剤の合成
n−ヘキサノール900gを冷却コイル付オートクレーブ(2L)内に入れ、窒素を30分間吹き込んで窒素置換し、次いでt−ブトキシカリウム1gを加え、さらに30分間窒素置換した。次にリボン型電熱ヒータで130℃に加熱し、エチレンオキサイド880gをボンベから導入管により、10g/分の流速で撹拌しながら注入した。注入する間冷却コイルに水を通してオートクレーブの内温を120〜140℃の間に保った。エチレンオキサイド注入完了後30分間内温を130℃に保った後、室温まで冷却し、酢酸を加えてpH6.0に調整し、上記A−5を合成した。
【0052】
(合成例2)
n−ヘキサノール500g、エチレンオキサイド660g及びt−ブトキシカリウム1.5gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−6を合成した。
【0053】
(合成例3)
n−ペンタノール440g、エチレンオキサイド660g及びt−ブトキシカリウム1.1gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−7を合成した。
【0054】
(合成例4)
n−ブタノール370g、エチレンオキサイド660g及びt−ブトキシカリウム1gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−8を合成した。
【0055】
(合成例5)
n−ペンタノール880g、エチレンオキサイド880g及びt−ブトキシカリウム1.7gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−9を合成した。
【0056】
(合成例6)
n−ブタノール740g、エチレンオキサイド880g及びt−ブトキシカリウム1.6gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−10を合成した。
【0057】
A−1〜A4も上記と同様にして合成することができる。
【0058】
(実施例1〜4及び比較例1〜6)
固形分として、表2に示す配合比率の非イオン系界面活性剤、カチオンポリマー及び水溶性大豆多糖類(ソヤファイブSF200、不二製油(株)製)を3質量部に水97質量部を加えて混合し、サイズ剤を調製した。サイズ剤には、界面活性剤として表1に示すA−1〜A−4(実施例1〜4)及び下記構造のB−1〜B−5(比較例2〜6)を使用し、カチオンポリマーとして下記構造のP−1及びP−2を使用した比較例1では界面活性剤を使用しなかった。次に、高速ゲートロールコーター(PM−9002GC、(株)エスエムティー製)を用い、坪量70g/m2の原紙に、調製したサイズ剤を表2に示す塗工量で塗布し、120℃のオーブンで5分間乾燥させた。
【0059】
【外12】
【0060】
【外13】
【0061】
【表1】
【0062】
【表2】
得られた記録用紙について、インクジェットプリンター(「カラーバブルジェット(登録商標)プリンターBJ F900(染料インク)及びBJ S630(顔料インク)」、キヤノン(株)製)を使用してフルカラー印刷後、得られた画像の発色性、裏抜け及び滲みを以下の方法で評価した。BJ F900(染料インク)による結果を表3に、BJ S630(顔料インク)による結果を表4にそれぞれ示す。
【0063】
(1)発色性:ベタ塗り印字部分の色を目視により評価した。
判定基準:
◎:非常に良好
○:良好
△:やや悪い
×:悪い
【0064】
(2)裏抜け:印字直後のサンプルを45°傾斜し、750mlの水をスポイドで垂らし、乾燥後の状態を目視により評価した。
判定基準:
◎:全く裏抜けが発生しなかった。
○:水中にはわずかに溶出したが裏抜けが発生しなかった。
△:紙の裏表ともわずかな裏抜けが見られた。
×:紙の裏表とも著しい裏抜けが見られた。
【0065】
(3)滲み:細線印字部分の精細度を目視により評価した。
判定基準:
◎:非常に良好
○:良好
△:やや悪い
×:悪い
【0066】
【表3】
【0067】
【表4】
【0068】
【発明の効果】
上記ように、本発明のサイズ剤は、カチオンポリマー及び特定の構造を有する非イオン系界面活性剤を含有するので、染料の定着性及び耐水性に優れ、特に印字の裏抜けを防止する効果に優れている。そのため、本発明のサイズ剤を塗布した記録用紙はフルカラーのインクジェット記録に好適である。
【発明の属する技術分野】
本発明は印字の裏抜けを防止することが可能なサイズ剤及びそれを用いた記録用紙に関する。
【0002】
【従来の技術】
パソコン等の出力装置としてのみならず、種々の材質の媒体上に印刷を施す手段として、インクジェットプリンターが広く使用されている。インクジェットプリンター用インクとして現在広く使用されているのは、水その他の溶剤に有機染料を溶解してなるもので、有機染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、フタロシアニン染料、カルボニウムイオン染料、ニトロ染料、キノリン染料、ナフトキノン染料等が挙げられる。
【0003】
これらのインクが印字される記録媒体として普通紙を用いると、インクが紙層内に吸収される際に、紙の繊維に沿って滲み易く、ドットが過大に滲んだり、ドットの周辺がギザギザになったり、ボケたりする、いわゆるフェザリングが発生し、鮮明な文字、画像が得られにくかった。また、インクジェットプリンター記録画像の耐水性が不十分になり易いという問題もあった。
【0004】
また、インクを鮮明に発色させるとともに、インク滲みを防止するため、表面に高吸水性樹脂からなるインク受容層を設けた、いわゆる専用コート紙が用いられてきた(例えば、特許文献1及び2参照)が、このようなコート紙は、特殊なコーティングを施すため、普通紙と比較して製造コストが高く、さらに普通紙のような風合いに欠けるという問題がある。従って、インクジェットプリンターに適した、低価格で汎用性のある普通紙が求められている。
【0005】
かかる問題に対し、ベンジル基を有する(メタ)アクリルアミドアルキル第四級アンモニウム塩を骨格とする重合物を有効成分とするカチオンポリマー及び水溶性樹脂からなる塗工液を塗布したインクジェット記録用普通紙が提案されている(例えば、特許文献3参照)。また、水溶性大豆多糖類を含有するサイズ剤、又は水溶性大豆多糖類にカチオンポリマーや界面活性剤を添加したサイズ剤を普通紙に適用することが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開昭59−35977号公報
【特許文献2】
特開平1−135682号公報
【特許文献3】
特開平10−119425号公報
【特許文献4】
特開2002−180396号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクの発色性や定着性の点でより優れた普通紙が検討されている。特にサイズ剤をゲートロールコーター法により塗布した場合、記録用紙に水が浸透しやすく裏抜けが生じやすい。このため、ゲートロールコーター法によってもインク定着性に優れ、印字の裏抜けを防止することが可能な記録用紙が望まれている。
【0008】
従って、本発明の目的は、安価でありながら、印字濃度及び発色性に優れ、紙面に付着したインクが速やかに浸透し、しかもインク滴によって形成されるインクドットの広がりが抑制されて、滲みや裏抜けのない高品質な画像を得ることができる記録用紙、特にフルカラーのインクジェット記録に適した記録用紙を得ることができるサイズ剤及びそれを用いた記録用紙を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、カチオンポリマーと特定の構造を有する非イオン系界面活性剤とを含有するサイズ剤を用いることにより、印字濃度、発色性及び耐水性に優れるとともに裏抜けを防止でき、特にフルカラーのインクジェット記録に適した記録用紙が得られることを発見し、本発明に想到した。
【0010】
すなわち、本発明は、カチオンポリマー及び界面活性剤を含有するサイズ剤において、前記界面活性剤が下記一般式(1)
【外5】
(式中、R1は炭素数4〜8のアルキル基を表し、nは2〜5の整数を表す。)で表される非イオン系界面活性剤であることを特徴とするサイズ剤である。
【0011】
また、本発明は、上記サイズ剤を用いた記録用紙である。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明においては、上記一般式(1)で表される非イオン系界面活性剤を用いることにより、耐水性が向上し、特に印字の裏抜けを防止する効果が高まる。
【0013】
式中、R1で表されるアルキル基は、直鎖、分岐鎖及び環状アルキル基のいずれであってもよく、例えばブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソへキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基等が挙げられる。
【0014】
印字の裏抜けを防止する観点から、本発明においては、非イオン系界面活性剤のHLBが9〜16であることが好ましく、特には10〜14であることが好ましい。HLBは両親媒性物質の親水性と親油性の強度比を数値化して表した界面活性能の指標であり、本明細書中で使用するHLBは、[(EO)nの原子量の和+EO以外の酸素原子量の和]×20/界面活性剤分子量(EO:CH2CH2O)で表される数値を意味する。
【0015】
非イオン系界面活性剤の添加量は、非イオン系界面活性剤/カチオンポリマーの質量比(固形分質量比)が0.1/99.9〜50/50であることが好ましく、特には1/99〜40/60、さらには1/99〜20/80であることが好ましい。非イオン系界面活性剤が少な過ぎると、耐水性が低くなり易く、裏抜け防止効果が十分に得られなくなり易い。逆に、非イオン系界面活性剤が多すぎると、発色性が低下するだけでなく滲みが顕著になり易い。
【0016】
本発明に用いられる界面活性剤の好ましい具体例とその界面活性剤が有するHLBを以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【0017】
【外6】
【0018】
これらの中では、A−1が特に好ましい。なお、一般式(1)で表される非イオン系界面活性剤としては市販品を使用してもよく、例えば青木油脂工業(株)のブラウノンEH−2(A−1)、ブラウノンEH−6(A−3)、日本油化剤(株)のニューコール1004(A−2)及びニューコール1008(A−4)等が挙げられる。
【0019】
非イオン系界面活性剤の含有量は、サイズ剤全質量に対し、0.01〜1質量%であることが好ましい。
【0020】
本発明に用いられるカチオンポリマーは、インクに含まれる色材が記録紙中の紙層により内部に浸透しながら記録紙中のカチオンポリマーとイオン的相互作用により会合を起こして瞬間的に溶液相から分離を起こすため、インクの定着性及び発色性を一層向上させることができる。
【0021】
好ましいカチオンポリマーは、カチオン基を含有する構造単位を有する親水性樹脂であり、ポリアクリル系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリアリル系樹脂等の親水性合成樹脂やカチオン化でんぷん等の天然樹脂が挙げられる。これらの中ではカチオン基として四級アミノ基を有する親水性ポリマーであることが好ましく、特には、四級アミノ基を含有するアクリル系ポリマー、四級アミノ基を含有するアクリルアミド系ポリマー、四級アミノ基を含有するビニル系ポリマー、四級アミノ基を含有するアリル系ポリマー及び四級アミノ基を含有するアイオネンポリマーからなる群より選ばれる少なくとも一種のポリマーであることが好ましい。
【0022】
四級アミノ基を含有する親水性合成樹脂は、
(i)四級アミノ基を有する構造単位を必須の構造単位とし、所望に応じて、
(ii)親水性のアクリル系モノマー、ビニル系モノマーあるいはアリル系モノマーから導出される構造単位、及び/又は
(iii)疎水性モノマーから導出される構造単位
を含有せしめることによって得ることができる。以下、構造単位(i)〜(iii)を詳細に説明する。
【0023】
(i)四級アミノ基を有する構造単位
構造単位(i)は、染料の定着に寄与するセグメントである。ここで「四級アミノ基」とは、下記一般式
【外7】
または
【外8】
(ただし、R14〜R18は、炭素数1〜7のアルキル基、アリール基、ベンジル基、又はこれらの組み合わせにより構成される基を表し、これらの基は同一でも異なっていても良い。X4 −及びX5 −はハロゲン基等の対イオンを表す。)により表されるものである。
【0024】
四級アミノ基はアルキルアミノ基にハロゲン化アルキル等を付加させることにより得られる。構造単位(i)を導出する具体的なモノマーの例としては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート・メチルクロライド四級化物、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド・メチルクロライド四級化物及びN,N−ジアリルメチルアミン・メチルクロライド四級化物等が挙げられる。
【0025】
(ii)親水性のアクリル系モノマー、ビニル系モノマーあるいはアリル系モノマーから導出される構造単位
構造単位(ii)は、水及びそれに溶解又は懸濁された染料を速やかに吸収する作用を有するセグメントであり、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水フマル酸、無水イタコン酸等の脂肪族カルボン酸類又はその無水物、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドt−ブチルスルホン酸等のアクリルアミド類、モノ(2−メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、モノ(2−アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート等の燐酸基含有アクリル系モノマー類、N−ビニル−2−ピロリドン等のビニルピロリドン類等が好ましい。
【0026】
(iii)疎水性モノマーから導出される構造単位
構造単位(iii)は、カチオンポリマーに耐水性を付与するセグメントであり、親水性を著しく阻害しない範囲で含有させることができる。構造単位(iii)は、親水性基を有しないモノマーであれば特に限定されない。また親水性基(−OH等)又は親水性部分(−O−等)を有するモノマーであっても、炭素数4以上の疎水基を有するモノマーであれば、アクリル系共重合体中で疎水性部分を形成することができる。このような疎水基の炭素数としては6以上が好ましい。疎水基の例としては長鎖アルキル基、長鎖アルキレン基、芳香族基等が挙げられる。
【0027】
(iv)各構造単位の割合
上記構造単位(i)〜(iii)の配合比は、(i)が30〜100質量%であり、(ii)が0〜50質量%であり、(iii)が0〜30質量%であることが好ましく、特には(i)が70〜100質量%であり、(ii)が0〜30質量%であり、(iii)が0〜20質量%であることが好ましい。
【0028】
本発明に用いられるカチオンポリマーとしては、下記一般式(2)〜(4)からなる群から選ばれる少なくともひとつの式で表される構成単位を有するポリマーであることが好ましく、特には、一般式(2)で表される構成単位を有するポリマーであることが好ましい。
【0029】
【外9】
(式中、R2は水素又はメチル基を表し、R3は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R4及びR5はそれぞれ炭素数1〜4のアルキル基を表し、R6は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X1 −は対イオンを表す。)
【外10】
(式中、R7は水素又はメチル基を表し、R8は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R9及びR10はそれぞれ炭素数1〜4のアルキル基を表し、R11は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X2 −は対イオンを表す。)
【外11】
(式中、R12及びR13はそれぞれ置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X3 −は対イオンを表す。)
【0030】
R4、R5、R9及びR10で表される炭素数1〜4のアルキル基は、直鎖であっても分岐鎖であってもよく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。R3及びR8で表される枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、ウンデカメチレン基、デカメチレン基等が挙げられる。R6、R11、R12及びR13で表されるアルキル基としては、上記R1で表されるアルキル基、並びにR4、R5、R9及びR10で表されるアルキル基で挙げた基が挙げられる。R6、R11、R12及びR13で表されるアリールアルキル基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基、2−フェニル−2−プロピル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられ、R6、R11、R12及びR13で表される脂環アルキル基としては、例えばシクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等挙げられる。X1 −〜X3 −で表される対イオンは特に限定されず、例えばハロゲンイオン、アルキル硫酸イオン、アルキル又はアリールスルホン酸イオン、アルキル亜硫酸イオン、アルキルリン酸イオン等が挙げられる。
【0031】
本発明においては、これらのポリマーを単独で用いても、混合して用いてもよい。また、カチオンポリマーは、ホモポリマーであっても、一般式(2)〜(4)を構成するそれぞれのモノマーと他のビニル系モノマー、アクリル系モノマー等との共重合体であってもよい。
【0032】
カチオンポリマーは、サイズ剤にそのまま添加してもよいし、後述の水溶性大豆多糖類に固定してもよい。サイズ剤にそのまま添加する場合、カチオンポリマーの平均分子量が高いと粘度が高くなり塗工適性が低下するので、カチオンポリマーの分子量は、数平均分子量で10,000〜30,000程度であることが好ましい。
【0033】
また、カチオンポリマーの含有量は、サイズ剤全質量に対し、1.0〜3.5質量%であることが好ましい。
【0034】
また、本発明においては、インクの定着性及び発色性を一層向上させるため、サイズ剤にさらに水溶性大豆多糖類を添加することが好ましい。水溶性大豆多糖類は主鎖がマイナスに帯電しているためカチオンポリマーのカチオンと引き合い、水溶性大豆多糖類とカチオンポリマーとが擬似架橋の状態になると推察される。水溶性大豆多糖類を添加することによりカチオンポリマーが紙層内部に浸透せずに表面近傍に留まり、少量のカチオンポリマーでもインク定着性及び発色性を向上させることが可能である。カチオンポリマーを水溶性大豆多糖類に固定する場合、カチオンポリマーを水溶性大豆多糖類にグラフト重合してもよい。グラフト重合する場合は、水溶性大豆多糖類溶液に、モノマー段階のカチオンポリマーと公知の重合開始剤を加えて反応させればよい。
【0035】
かかる水溶性大豆多糖類は、大豆から抽出精製した水溶性多糖類であることが好ましく、ガラクトース、アラビノース、ガラクツロン酸、ラムノース、キシロース、フコース、グルコース等の多種類の糖から構成される。水溶性大豆多糖類は、ラムノガラクツロン酸鎖にガラクタンとアラビナンが結合した構造をとり、主鎖がマイナスに帯電していると推定される。
【0036】
水溶性大豆多糖類の原料は、大豆子葉部が好ましく、多糖類を豊富に含む観点から、豆腐や分離大豆蛋白質の製造過程で副生する、いわゆるオカラがより好ましい。これらの原料を予め蛋白分解酵素やアルカリ溶液で処理しておくと、原料中に残存する蛋白質等が分解あるいは溶解し、溶液中に溶出してくるので、該溶液を分離除去することにより、原料中に含まれる多糖類画分を濃縮することができる。
【0037】
水溶性大豆多糖類の抽出は、アルカリ性域、中性域、酸性域の何れであってもよいが、特に後の工程でpHの調整を簡素化する意味でも、pHを4以下、好ましくはpHを1〜3に調整するのが有利である。このとき使用する酸は塩酸をはじめ、燐酸、硫酸、シュウ酸等、各種酸を使用できるが、特に、キレート作用のあるクエン酸やシュウ酸を用いると、水溶性大豆多糖類がカルシウム等の多価カチオン類の反応により細胞壁と結合して抽出され難い状態にあるときに、かかるカルシウム等の多価カチオン類の反応性を封じるため、多糖類の抽出がより容易になる。
【0038】
抽出温度は抽出時のpHにより変化し、pHが3〜4では80℃〜100℃、pHが2〜3では30℃〜80℃、pHが2未満では20℃〜80℃で抽出するのが好ましい。抽出時間に関してはそれぞれの温度及びpHにより異なるが、100℃では6時間程度で多糖類の溶出が略完了する。30℃〜80℃ではpHが2〜4で6時間以上必要になるが、pHが2未満では6時間程度で十分に抽出される。水溶性大豆多糖類を抽出後、抽出液(多糖類画分)とオカラ残渣とを分離する目的で、遠心分離や濾過を行う。
【0039】
水溶性大豆多糖類のゲル化を防ぐため、分離した多糖類画分を、酸性状態で脱塩等の精製処理を施すことが好ましい。脱塩精製処理により、多糖類画分中に遊離しているカルシウム等の多価カチオン類やゲル化に関与する物質が除去される。この脱塩精製処理は、pHを0〜4、好ましくはpHを1〜3に調整して行えば良く、このようなpH域で実施することにより、目的物として回収する多糖類に結合している多価カチオン類が遊離し除去される。
【0040】
脱塩精製処理する方法として、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン等の極性溶媒を用いて行う再沈殿法、限外濾過法、逆浸透法、ゲル濾過法、透析法、イオン交換樹脂法、電気透析法、イオン交換膜法等が例示でき、これらの一法又は二法以上の組み合わせにより行うことができる。特に、極性溶媒を用いる溶剤沈殿法、限外濾過法、逆浸透法、ゲル濾過法あるいは透析法を用いると、ゲル化に関与している種々の低分子をも取り除くことができるので有利である。脱塩精製処理の程度は、処理後の多糖類の灰分が3質量%以下、好ましくは1〜2質量%になるように処理するのが好ましい。
【0041】
サイズ剤に水溶性大豆多糖類を添加する場合、水溶性大豆多糖類/カチオンポリマーの質量比は0.1/99.9〜10/90であることが好ましく、特には0.5/99.5〜5/95であることが好ましい。
【0042】
さらに本発明においては、本発明の効果を著しく損ねない範囲で、必要に応じてサイズ剤に、界面活性剤及びカチオンポリマー以外の成分を添加することができる。その他の成分としてはアルミナ粉末、シリカ粉末、天然無機粉末、樹脂エマルジョン、pH調整剤、防腐剤及び酸化防止剤等の添加剤が挙げられる。
【0043】
本発明の記録用紙は、上記本発明のサイズ剤を、原紙あるいは抄紙機中で原紙表面に塗布あるいは含浸させたものである。本発明のサイズ剤を予め紙料中に混合し、いわゆる内面サイズとして用いることも可能であるが、サイズ剤を大量使用しなければ効果が得られないため、好ましくない。
【0044】
サイズ剤を原紙表面に塗布する場合、まずカチオンポリマー、界面活性剤及び必要に応じて添加するその他の添加剤を水、アルコール、多価アルコール類又は他の適当な有機溶媒に溶解又は分散し、塗工液を調製する。次いで得られた塗工液を、サイズプレス法、ロールコーター法、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、ゲートロールコーター法、バーコーター法、スプレーコート法、グラビアコーター法、カーテンコーター法等により原紙表面に塗工した後、熱風乾燥炉、熱ドラム等を用いて乾燥する。
【0045】
本発明のサイズ剤は、特にゲートロールコーター法により塗工する場合に有効である。通常ゲートロールコーター法により塗工すると、サイズ剤は原紙表層に留まり原紙内部に浸透しない。このため、原紙内部までサイズ剤が浸透するサイズプレス法等と異なり、サイズ剤の使用量が少なくて済むという利点を有するが、反面サイズ剤が原紙内部に存在しないため、印字されたインクが水に濡れた場合、原紙中に容易に浸透して裏抜けを生じるという欠点を有する。本発明の記録用紙は非イオン界面活性剤とカチオンポリマーの効果により、耐水性とインクの定着性が向上し、印字の裏抜けを効果的に防止することができる。なお、ゲートロールコーター法は、例えば、紙業タイムス社刊 印刷と用紙2000 188〜189頁に記載されている。
【0046】
本発明に用いる原紙は、LBKP、NBKP等に代表される化学パルプ及び填料を主体とし、その他、内面サイズ剤や抄紙助剤を必要に応じて用い、常法により抄紙される。使用されるパルプ材としては、機械パルプや古紙再生パルプを併用しても良く、また、これらを主体とするものであってもよい。填料としては、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン等が挙げられる。
【0047】
上記原紙に、本発明のサイズ剤を、固形分重量で0.3〜20g/m2となるよう塗布あるいは含浸させるのが好ましい。
【0048】
本発明のサイズ剤を用いてサイズ処理を施した記録用紙は、水抽出pHが5〜9、より好ましくは6〜8のものとして調整されることが好ましい。水抽出pHとは、JIS P 8133に規定された試験片約1.0gを蒸留水70mlに浸した際の抽出液のpHを、JIS Z 8802に従って測定したものである。
【0049】
本発明の記録用紙は、従来の中性のPPC用紙と比べても、記録特性以外の表面形状や物理特性について大きな変更を伴わないため、電子写真記録用のトナー転写紙及びインクジェット記録用紙の双方に適用可能である。
【0050】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【0051】
(合成例1)
非イオン界面活性剤の合成
n−ヘキサノール900gを冷却コイル付オートクレーブ(2L)内に入れ、窒素を30分間吹き込んで窒素置換し、次いでt−ブトキシカリウム1gを加え、さらに30分間窒素置換した。次にリボン型電熱ヒータで130℃に加熱し、エチレンオキサイド880gをボンベから導入管により、10g/分の流速で撹拌しながら注入した。注入する間冷却コイルに水を通してオートクレーブの内温を120〜140℃の間に保った。エチレンオキサイド注入完了後30分間内温を130℃に保った後、室温まで冷却し、酢酸を加えてpH6.0に調整し、上記A−5を合成した。
【0052】
(合成例2)
n−ヘキサノール500g、エチレンオキサイド660g及びt−ブトキシカリウム1.5gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−6を合成した。
【0053】
(合成例3)
n−ペンタノール440g、エチレンオキサイド660g及びt−ブトキシカリウム1.1gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−7を合成した。
【0054】
(合成例4)
n−ブタノール370g、エチレンオキサイド660g及びt−ブトキシカリウム1gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−8を合成した。
【0055】
(合成例5)
n−ペンタノール880g、エチレンオキサイド880g及びt−ブトキシカリウム1.7gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−9を合成した。
【0056】
(合成例6)
n−ブタノール740g、エチレンオキサイド880g及びt−ブトキシカリウム1.6gを用いた以外A−5の場合と同様にして上記A−10を合成した。
【0057】
A−1〜A4も上記と同様にして合成することができる。
【0058】
(実施例1〜4及び比較例1〜6)
固形分として、表2に示す配合比率の非イオン系界面活性剤、カチオンポリマー及び水溶性大豆多糖類(ソヤファイブSF200、不二製油(株)製)を3質量部に水97質量部を加えて混合し、サイズ剤を調製した。サイズ剤には、界面活性剤として表1に示すA−1〜A−4(実施例1〜4)及び下記構造のB−1〜B−5(比較例2〜6)を使用し、カチオンポリマーとして下記構造のP−1及びP−2を使用した比較例1では界面活性剤を使用しなかった。次に、高速ゲートロールコーター(PM−9002GC、(株)エスエムティー製)を用い、坪量70g/m2の原紙に、調製したサイズ剤を表2に示す塗工量で塗布し、120℃のオーブンで5分間乾燥させた。
【0059】
【外12】
【0060】
【外13】
【0061】
【表1】
【0062】
【表2】
得られた記録用紙について、インクジェットプリンター(「カラーバブルジェット(登録商標)プリンターBJ F900(染料インク)及びBJ S630(顔料インク)」、キヤノン(株)製)を使用してフルカラー印刷後、得られた画像の発色性、裏抜け及び滲みを以下の方法で評価した。BJ F900(染料インク)による結果を表3に、BJ S630(顔料インク)による結果を表4にそれぞれ示す。
【0063】
(1)発色性:ベタ塗り印字部分の色を目視により評価した。
判定基準:
◎:非常に良好
○:良好
△:やや悪い
×:悪い
【0064】
(2)裏抜け:印字直後のサンプルを45°傾斜し、750mlの水をスポイドで垂らし、乾燥後の状態を目視により評価した。
判定基準:
◎:全く裏抜けが発生しなかった。
○:水中にはわずかに溶出したが裏抜けが発生しなかった。
△:紙の裏表ともわずかな裏抜けが見られた。
×:紙の裏表とも著しい裏抜けが見られた。
【0065】
(3)滲み:細線印字部分の精細度を目視により評価した。
判定基準:
◎:非常に良好
○:良好
△:やや悪い
×:悪い
【0066】
【表3】
【0067】
【表4】
【0068】
【発明の効果】
上記ように、本発明のサイズ剤は、カチオンポリマー及び特定の構造を有する非イオン系界面活性剤を含有するので、染料の定着性及び耐水性に優れ、特に印字の裏抜けを防止する効果に優れている。そのため、本発明のサイズ剤を塗布した記録用紙はフルカラーのインクジェット記録に好適である。
Claims (7)
- 非イオン系界面活性剤が9〜16のHLBを有する請求項1記載のサイズ剤。
- カチオンポリマーが四級アミノ基を有するアクリル系ポリマー、四級アミノ基を有するアクリルアミド系ポリマー、四級アミノ基を有するビニル系ポリマー、四級アミノ基を有するアリル系ポリマー及び四級アミノ基を有するアイオネンポリマーからなる群より選ばれる少なくとも一種のポリマーである請求項1又は2に記載のサイズ剤。
- カチオンポリマーが下記一般式(2)〜(4)からなる群から選ばれる少なくともひとつの式で表される構成単位を有するポリマーである請求項3記載のサイズ剤。
【外2】
(式中、R2は水素又はメチル基を表し、R3は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R4及びR5はそれぞれ炭素数1〜4のアルキル基を表し、R6は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X1 −は対イオンを表す。)
【外3】
(式中、R7は水素又はメチル基を表し、R8は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R9及びR10はそれぞれ炭素数1〜4のアルキル基を表し、R11は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X2 −は対イオンを表す。)
【外4】
(式中、R12及びR13はそれぞれ置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基、アリールアルキル基又は脂環アルキル基を表し、X3 −は対イオンを表す。) - さらに水溶性大豆多糖類を含有する請求項1〜4のいずれかに記載のサイズ剤。
- 繊維状パルプ及び填料を主体とする記録用紙であって、請求項1〜5のいずれかに記載のサイズ剤を用いたことを特徴とする記録用紙。
- サイズ剤をゲートロールコーター法によって原紙に塗布することにより得られた請求項6記載の記録用紙。
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JP2003174918A JP2005009031A (ja) | 2003-06-19 | 2003-06-19 | サイズ剤及びそれを用いた記録用紙 |
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