JP2018183941A

JP2018183941A - 普通紙タイプのインクジェット記録用紙

Info

Publication number: JP2018183941A
Application number: JP2017087655A
Authority: JP
Inventors: 瑛司草野; Eiji Kusano; 宗央小山; Munehisa Koyama; 萌福岡; Moe Fukuoka; 幸司蜷川; Koji Ninagawa
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd; Nippon Paper Papylia Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd; Nippon Paper Papylia Co Ltd
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2018-11-22

Abstract

【課題】低坪量領域（特に３５〜６０ｇ／ｍ^２）の領域において、十分な裏抜け防止性を有し、印刷時の粉落ちが発生しない普通紙タイプのインクジェット記録用紙を提供すること。
【解決手段】繊維と無機粒子との複合繊維を含む普通紙タイプのインクジェット記録用紙。
【選択図】なし

Description

本発明は、普通紙タイプのインクジェット記録用紙に関する。

インクジェット記録方式は、種々の機構を用いてプリンタヘッドより飛翔させたインクの微小液滴を、紙などの記録用紙に付着させて画像や文字を形成させる記録方式である。この記録方式は、高速化、フルカラー化が容易である上、記録時の騒音が低く、装置が低価格なこともあって、家庭ユーザー用として目覚しく普及している。また、商業用途の分野において、可変情報（公共料金やクレジットの請求書や領収書、配送用伝票、広告など）の印刷は、従来ノンインパクト（ＮＩＰ）印刷を用いていたが、最近では、ラインヘッドを有する高速インクジェットプリンターによる印刷に置き換わり始めている。

商業分野におけるインクジェット記録方式に用いる記録用紙は、顔料を含むインク受理層を設けない普通紙タイプのインクジェット記録用紙が一般的に用いられている。この普通紙タイプのインクジェット記録用紙は、インク吸収性が塗工層を設けたインクジェット記録用紙と比較して不十分であるため、普通紙対応のインクジェット記録用紙を使用した場合には、裏から記録（印刷）した文字や画像などが透けて見える現象（裏抜け）を生じる問題があった。

この問題に対しては、ベースとなる基紙に内添する填料の量を増加させること、基紙自体の坪量を大きくすることが知られており、例えば特許文献１には、無機粒子とカチオン性化合物および澱粉の糊液とを混合処理して得られた複合物を填料として含有した普通紙対応のインクジェット記録用紙が開示されている。

特開２００８−８０５２４号公報（２００８年４月１０日公開）

商業分野におけるインクジェット記録方式による印刷が普及するに伴って、普通紙タイプのインクジェット記録用紙の低坪量化が求められるようになっている。低坪量にすることで、例えば郵送する内容物の重量を抑えることができ、その結果として郵送コストを大幅に削減できるなどのメリットがある。

しかしながら、低坪量領域（特に３５〜６０ｇ／ｍ^２）において、十分な裏抜け防止効果が発現しない、あるいは裏抜け防止ができたとしても印刷時の粉落ちなどの新たな問題が発生する。

このため、本発明は、低坪量領域（特に３５〜６０ｇ／ｍ^２）において、十分な裏抜け防止性を有し、印刷時の粉落ちが発生しない普通紙タイプのインクジェット記録用紙を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、これに制限されるものでないが以下の発明を包含する。

（１）繊維と無機粒子との複合繊維を含む、普通紙タイプのインクジェット記録用紙。

本発明の一態様によれば、低坪量領域において、十分な裏抜け防止性を有し、印刷時の粉落ちが発生しない普通紙タイプのインクジェット記録用紙を提供できる。

実施例４〜６で用いた、複合繊維２の合成装置の構造を示す模式図である。

＜普通紙タイプのインクジェット記録用紙＞
本発明の一態様に係る普通紙タイプのインクジェット記録用紙（以下、断りの無い限り単に「インクジェット記録用紙」という場合は「普通紙タイプのインクジェット記録用紙」を意味する。）は、繊維と無機粒子との複合繊維を含む。複合繊維は、単に繊維と無機粒子とが混在しているのではなく、水素結合等によって繊維と無機粒子とが複合化していることにより、無機粒子が繊維から脱落し難くい。従って、複合繊維を含むことによって、無機粒子の歩留まりが高く、高灰分でも粉落ちを抑制されたインクジェット記録用紙を提供することができる。

また、本態様では、容易にインクジェット記録用紙中の灰分を増やすことができる。これにより、不透明度が高く、裏抜けが抑制されたインクジェット記録用紙を提供することができる。

また、無機粒子と繊維との複合繊維を用いると、無機粒子が凝集せずに均一に分散したインクジェット記録用紙を得ることができる。よって、裏抜けの抑制が均一であるインクジェット記録用紙を提供することができる。

ここで、「普通紙タイプ」とは、基紙の繊維が隠蔽されず、風合いが上質紙やＰＰＣ用紙と同様であるものである。

本態様に係るインクジェット記録用紙では、容易に高い灰分とすることが可能であるため、裏抜けの抑制されたインクジェット記録用紙を提供することができる。

なお、本態様においては、顔料を含む塗工層を設けないインクジェット記録用紙とすることが好ましいが、微塗工紙（塗工層の塗工量が少ない用紙）であっても、繊維が隠蔽されずに風合いが上質紙やＰＰＣ用紙と同様であれば、普通紙タイプの用紙に含まれる。

発明の一態様に係るインクジェット記録用紙の坪量は、用途等に応じて適宜選択すればよい。本態様に係るインクジェット記録用紙は、高い灰分とすることができるため、坪量が低くても裏抜けをより抑制できる。このため、本発明の一態様は、坪量の低いインクジェット記録用紙により好適に適用できる。

例えば、坪量が６０ｇ／ｍ^２以下のものにも好適に適用でき、５０ｇ／ｍ^２以下、４５ｇ／ｍ^２以下のものにも好適に適用できる。このように坪量の低いものに好適に適用できるが、紙の強度等の物性の観点から、坪量は３５ｇ／ｍ^２以上がより好ましく、４０ｇ／ｍ^２以上がさらに好ましい。なお、坪量の低いインクジェット記録用紙は運搬コストを低減できるなどのメリットがある。

発明の一態様に係るインクジェット記録用紙の灰分は、複合繊維に含まれる無機粒子の量、及び複合繊維と複合化している無機粒子とは別に適宜追加する填料（以下、内添填料とも称する）の量により調節することができるが、好ましくは２０〜５０％である。なお、前記の灰分は、燃焼温度５２５℃で測定した値である。灰分が前記の範囲内であれば、裏抜けの抑制されたインクジェット記録用紙を特に好適に提供することができる。

発明の一態様に係るインクジェット記録用紙の不透明度は、複合繊維に含まれる無機粒子の量、及び内添填料の量により調節することができるが、坪量が３５ｇ／ｍ^２以上、４０ｇ／ｍ^２未満の場合、不透明度は好ましくは８２％以上であり、より好ましくは８３％以上である。坪量が４０ｇ／ｍ^２以上、６０ｇ／ｍ^２以上未満の場合、不透明度は好ましくは８５％以上であり、より好ましくは８６％以上である。なお、前記の不透明度は、ＪＩＳＰ−８１４９：２０００に準じて測定した値である。不透明度が前記の範囲内であれば、より裏抜けの少ないインクジェット記録用紙とすることができる。

インクジェット記録用紙に含まれている複合繊維の含有量は、インクジェット記録用紙の全重量に対して、１０％以上、１００％以下であることが好ましく、２０％以上、１００％以下であることがより好ましい。インクジェット記録用紙に含まれている複合繊維の含有量が前記の範囲内であることにより、好適にインクジェット記録用紙を作製することができる。

複合繊維は、繊維を含有する溶液中で無機粒子を合成する方法によって得られる。また、複合繊維における繊維表面の１５％以上が無機粒子によって被覆されていることが好ましい。このような面積率で繊維表面が無機粒子に被覆されていると、複合繊維が無機粒子に起因する特徴を大きく生じ、繊維表面に起因する特徴は複合体を形成していない繊維（以下、未複合繊維とも称する）に比べて小さくなる。また、複合繊維において、無機粒子による繊維の被覆率（面積率）は、２５％以上がより好ましく、４０％以上がさらに好ましい。また、前記方法によれば、被覆率を６０％以上、８０％以上の複合繊維を好適に製造できる。被覆率の上限値は用途に応じて適宜設定すればよいが、例えば、１００％、９０％、８０％である。また、前記方法によって得られる複合繊維は、好ましい態様において、無機粒子が繊維の外表面に生成することが電子顕微鏡観察の結果から明らかとなっている。

〔無機粒子〕
複合繊維を構成する無機粒子は、インクジェット記録用紙の用途に応じて適宜選択すればよく、水に不溶性または難溶性の無機粒子であることが好ましい。無機粒子の合成を水系で行う場合があり、また、複合繊維を水系で使用することもあるため、無機粒子が水に不溶性または難溶性であると好ましい。

無機粒子とは無機化合物の粒子を指し、例えば金属化合物が挙げられる。金属化合物とは、金属の陽イオン（例えば、Ｎａ^＋、Ｃａ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｂａ^２＋等）と陰イオン（例えば、Ｏ^２−、ＯＨ⁻、ＣＯ_３ ^２−、ＰＯ_４ ^３−、ＳＯ_４ ^２−、ＮＯ_３−、Ｓｉ_２Ｏ_３ ^２−、ＳｉＯ_３ ^２−、Ｃｌ⁻、Ｆ⁻、Ｓ^２−等）がイオン結合によって結合してできた、一般に無機塩と呼ばれるものをいう。無機粒子の具体例としては、例えば、金、銀、チタン、銅、白金、鉄、亜鉛、及び、アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも１つの金属を含む化合物が挙げられる。また、炭酸カルシウム（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、炭酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、リン酸カルシウム、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、二酸化チタン、ケイ酸ナトリウムと鉱酸から製造されるシリカ（ホワイトカーボン、シリカ／炭酸カルシウム複合物、シリカ／二酸化チタン複合物）、硫酸カルシウム、ゼオライト、ハイドロタルサイトが挙げられる。炭酸カルシウム−シリカ複合物としては、炭酸カルシウム及び／又は軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物以外に、ホワイトカーボンのような非晶質シリカを併用してもよい。以上に例示した無機粒子については、繊維を含む溶液中で、互いに合成する反応を阻害しない限り、単独でも２種類以上の組み合わせで用いてもよい。

また、以上に例示した無機粒子の中でも、インクジェット記録用紙の不透明度を高め、裏抜けをさらに好適に抑制する観点から、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウムがより好ましい。中でも、炭酸マグネシウムが好ましい。炭酸マグネシウムは特に好適にインクジェット記録用紙の裏抜けを防止することが可能である。従って、他の無機粒子に比べ、少ない量でもより高い不透明度を得ることが可能である。

無機粒子の合成法は特に限定されず、公知の方法により合成することができる。また、無機粒子の合成法は、気液法及び液液法のいずれでもよい。気液法の一例としては炭酸ガス法があり、例えば水酸化マグネシウムと炭酸ガスとを反応させることで、炭酸マグネシウムを合成することができる。また、水酸化カルシウムと炭酸ガスとを反応させる炭酸ガス法により、炭酸カルシウムを合成することができる。例えば、炭酸カルシウムは、可溶性塩反応法、石灰・ソーダ法、ソーダ法により合成してもよい。液液法の例としては、酸（塩酸、硫酸等）と塩基（水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等）を中和によって反応させたり、無機塩と酸もしくは塩基を反応させたり、無機塩同士を反応させたりする方法が挙げられる。例えば、水酸化バリウムと硫酸とを反応させることで硫酸バリウムを得ることができる。塩化アルミニウムまたは硫酸アルミニウムと水酸化ナトリウムとを反応させることで、水酸化アルミニウムを得ることができる。炭酸カルシウムと硫酸アルミニウムとを反応させることでカルシウムとアルミニウムとが複合化した無機粒子を得ることができる。また、このようにして無機粒子を合成する際、反応液中に任意の金属や金属化合物を共存させることもでき、この場合はそれらの金属もしくは金属化合物が無機粒子中に効率よく取り込まれ、複合化できる。例えば、炭酸カルシウムにリン酸を添加してリン酸カルシウムを合成する際に、二酸化チタンを反応液中に共存させることで、リン酸カルシウムとチタンの複合粒子を得ることができる。

また、２種類以上の無機粒子を繊維に複合化させる場合には、繊維の存在下で１種類の無機粒子の合成反応を行なった後、当該合成反応を止めて別の種類の無機粒子の合成反応を行なってもよく、互いに反応を邪魔しなかったり、一つの反応で目的の無機粒子が複数種類合成されたりする場合には２種類以上の無機粒子を同時に合成してもよい。

一つの好ましい態様として、無機粒子の平均一次粒子径を、例えば、１μｍ以下とすることができるが、平均一次粒子径が５００ｎｍ以下の無機粒子、平均一次粒子径が２００ｎｍ以下の無機粒子、平均一次粒子径が１００ｎｍ以下の無機粒子、平均一次粒子径が５０ｎｍ以下の無機粒子を用いることができる。また、無機粒子の平均一次粒子径は１０ｎｍ以上とすることも可能である。なお、平均一次粒子径は電子顕微鏡写真から算出することができる。

また、無機粒子を合成する際の条件を調整することによって、種々の大きさ及び形状を有する無機粒子を繊維と複合繊維化することができる。例えば、鱗片状の無機粒子が繊維に複合化している複合繊維とすることもできる。複合繊維を構成する無機粒子の形状は、電子顕微鏡による観察により確認することができる。

また、無機粒子は、微細な一次粒子が凝集した二次粒子の形態を取ることもあり、熟成工程によって用途に応じた二次粒子を生成させてもよく、また、粉砕によって凝集塊を細かくしてもよい。粉砕の方法としては、ボールミル、サンドグラインダーミル、インパクトミル、高圧ホモジナイザー、低圧ホモジナイザー、ダイノーミル、超音波ミル、カンダグラインダ、アトライタ、石臼型ミル、振動ミル、カッターミル、ジェットミル、離解機、叩解機、短軸押出機、２軸押出機、超音波攪拌機、家庭用ジューサーミキサー等が挙げられる。

〔繊維〕
複合繊維を構成する繊維は、例えば、セルロース繊維が好ましい。セルロース繊維の原料としては、パルプ繊維（木材パルプ、非木材パルプ）、バクテリアセルロース、ホヤ等の動物由来セルロース、藻類が例示され、木材パルプは、木材原料をパルプ化して製造すればよい。木材原料としては、アカマツ、クロマツ、トドマツ、エゾマツ、ベニマツ、カラマツ、モミ、ツガ、スギ、ヒノキ、カラマツ、シラベ、トウヒ、ヒバ、ダグラスファー、ヘムロック、ホワイトファー、スプルース、バルサムファー、シーダ、パイン、メルクシマツ、ラジアータパイン等の針葉樹、及びこれらの混合材、ブナ、カバ、ハンノキ、ナラ、タブ、シイ、シラカバ、ハコヤナギ、ポプラ、タモ、ドロヤナギ、ユーカリ、マングローブ、ラワン、アカシア等の広葉樹及びこれらの混合材が例示される。

木材原料（木質原料）等の天然材料をパルプ化する方法は、特に限定されず、製紙業界で一般に用いられるパルプ化法が例示される。木材パルプはパルプ化法により分類でき、例えば、クラフト法、サルファイト法、ソーダ法、ポリサルファイド法等の方法により蒸解した化学パルプ；リファイナー、グラインダー等の機械力によってパルプ化して得られる機械パルプ；薬品による前処理の後、機械力によるパルプ化を行って得られるセミケミカルパルプ；古紙パルプ；脱墨パルプ等が挙げられる。木材パルプは、未晒（漂白前）の状態であってもよいし、晒（漂白後）の状態であってもよい。

非木材由来のパルプとしては、綿、ヘンプ、サイザル麻、マニラ麻、亜麻、藁、竹、バガス、ケナフ、サトウキビ、トウモロコシ、稲わら、楮（こうぞ）、みつまた等が例示される。

パルプ繊維は、未叩解及び叩解のいずれでもよく、複合繊維の物性に応じて選択すればよいが、叩解を行う方が好ましい。これにより、強度の向上並びに無機粒子の定着促進が期待できる。

また、セルロース原料はさらに処理を施すことで、微粉砕セルロース、酸化セルロース等の化学変性セルロースとして使用することもできる。

また、セルロース繊維の他にも様々な、天然繊維、合成繊維、半合繊維、無機繊維が挙げられる。天然繊維としては、例えば、ウール、絹糸、コラーゲン繊維等の蛋白系繊維、キチン・キトサン繊維、アルギン酸繊維等の複合糖鎖系繊維等が挙げられる。合成繊維としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル繊維、半合繊維としてはレーヨン、リヨセル、アセテート等が挙げられる。無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、各種金属繊維等が挙げられる。

また、合成繊維とセルロース繊維との複合繊維も本発明の一態様において使用することができ、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル繊維、ガラス繊維、炭素繊維、各種金属繊維等とセルロース繊維との複合繊維も使用することができる。

以上に示した例の中でも、木材パルプを含むか、若しくは、木材パルプと非木材パルプ及び／又は合成繊維との組み合わせを含むことが好ましく、木材パルプのみであることがより好ましい。

好ましい態様において、複合繊維を構成する繊維はパルプ繊維である。

また、繊維の他にも、無機粒子の合成反応には直接的に関与しないが、生成物である無機粒子に取り込まれて複合粒子を生成するような物質を用いることができる。例えば、パルプ繊維等の繊維を使用する態様において、それ以外にも無機粒子、有機粒子、ポリマー等を含む溶液中で無機粒子を合成することによって、さらにこれらの物質が取り込まれた複合粒子を製造することが可能である。

以上に例示した繊維については単独でも２種類以上の組み合わせで用いてもよい。

また、複合化する繊維の繊維長は特に制限されないが、例えば、平均繊維長が０．１μｍ〜１５ｍｍ程度とすることができ、１μｍ〜１２ｍｍ、１００μｍ〜１０ｍｍ、５００μｍ〜８ｍｍ等としてもよい。

複合化する繊維の量は、繊維表面の１５％以上が無機粒子で被覆されるような量とすることが好ましい。例えば、繊維と無機粒子との重量比を、５／９５〜７５／２５とすることが好ましく、１０／９０〜７０／３０とすることがより好ましく、１５／８５〜６５／３５とすることがさらに好ましい。

〔複合体を形成していない繊維〕
複合繊維含有スラリー中には、複合体を形成していない繊維が含まれていてもよい。複合体を形成していない繊維も含むことでインクジェット記録用紙の強度を向上させることができる。ここでいう「複合体を形成していない繊維」とは、無機粒子が複合化されていない繊維が意図される。複合体を形成していない繊維としては特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。複合体を形成していない繊維としては、例えば、上記に例示したセルロース繊維の他にも様々な、天然繊維、合成繊維、半合繊維、無機繊維が挙げられる。天然繊維としては、例えば、ウール、絹糸、コラーゲン繊維等の蛋白系繊維、キチン・キトサン繊維、アルギン酸繊維等の複合糖鎖系繊維等が挙げられる。合成繊維としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル繊維、半合繊維としてはレーヨン、リヨセル、アセテート等が挙げられる。無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、各種金属繊維等が挙げられる。

また、合成繊維とセルロース繊維との複合繊維は、複合体を形成していない繊維として使用することができ、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル繊維、ガラス繊維、炭素繊維、各種金属繊維等とセルロース繊維との複合繊維も複合体を形成していない繊維として使用することができる。

以上に示した例の中でも、複合体を形成していない繊維は、木材パルプを含むか、若しくは、木材パルプと非木材パルプ及び／又は合成繊維との組合せを含むことが好ましく、木材パルプのみであることがより好ましい。また、繊維長が長く強度の向上に有利なことから、針葉樹クラフトパルプがさらに好ましい。

複合繊維と複合体を形成していない繊維との重量比は、１０／９０〜１００／０とすることが好ましく、２０／８０〜９０／１０、３０／７０〜８０／２０としてもよい。

本態様におけるインクジェット記録用紙は、坪量および上述した複合繊維と複合体を形成していない繊維との比率を調整する事で適宜強度を調整できる。よって、複合体を形成していないパルプ繊維の濾水度は特に限定されないが、例えばショッパー・リグラ濾水度は２５°ＳＲ以上９０°ＳＲ以下が好ましく、４０°ＳＲ以上８０°ＳＲ以下がさらに好ましい。

〔インクジェット記録用紙のその他の構成〕
本発明の一態様に係るインクジェット記録用紙は、上述した成分以外のものを含んでもよい。例えば、繊維と複合化していない填料が含まれていてもよい。填料としては、上述した無機粒子等の無機填料及び有機填料を挙げることができる。無機填料としては上述した無機粒子の他に金属単体、白土、ベントナイト、珪藻土、クレー（カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン）、タルク、脱墨工程から得られる灰分を再生して利用する無機填料及び再生する過程でシリカ又は炭酸カルシウムと複合物を形成した無機填料等が挙げられる。有機填料としては、尿素−ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子、アクリルアミド複合体、木材由来の物質（微細繊維、ミクロフィブリル繊維、粉体ケナフ）、変性不溶化デンプン、未糊化デンプンなどが挙げられる。繊維と複合化していない填料を複合繊維にさらに加える場合には、複合繊維を製造した後に得られるスラリーに、さらに填料を添加して、その後抄紙すればよい。当該填料の含有量は、例えば複合繊維中の無機粒子と同種の無機填料を配合する場合には、抄紙時の填料歩留を上げる観点から複合繊維中の無機粒子の重量に対して１００重量％以下である事が好ましく、８０重量％以下である事がより好ましい。複合繊維中の無機粒子と異なる無機または有機填料を配合する場合には、インクジェット用紙に求められる品質に応じて含有量を適宜調整する事ができる。

上述した複合繊維、複合処理を施していない繊維、繊維と複合していない無機及び／又は有機填料の他、湿潤及び／又は乾燥紙力剤（紙力増強剤）を添加することができる。これにより、インクジェット記録用紙の強度をさらに向上させることができる。

紙力剤としては例えば、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポリアミド、ポリアミン、エピクロロヒドリン樹脂、植物性ガム、ラテックス、ポリエチレンイミン、グリオキサール、ガム、マンノガラクタンポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアミン、ポリビニルアルコール等の樹脂；前記樹脂から選ばれる２種以上からなる複合ポリマー又は共重合ポリマー；澱粉及び加工澱粉；カルボキシメチルセルロース、グアーガム、尿素樹脂等が挙げられる。紙力剤の添加量は特に限定されない。

また、填料の繊維への定着を促したり、填料や繊維の歩留まりを向上させたりするために、高分子ポリマー及び無機物を添加することもできる。例えば凝結剤として、ポリエチレンイミンおよび第三級および／または四級アンモニウム基を含む改質ポリエチレンイミン、ポリアルキレンイミン、ジシアンジアミドポリマー、ポリアミン、ポリアミン／エピクロヒドリン重合体、並びにジアルキルジアリル第四級アンモニウムモノマー、ジアルキルアミノアルキルアクリレート、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート、ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド及びジアルキルアミノアルキルメタクリルアミドとアクリルアミドの重合体、モノアミン類とエピハロヒドリンからなる重合体、ポリビニルアミン及びビニルアミン部を持つ重合体やこれらの混合物などのカチオン性のポリマーに加え、前記ポリマーの分子内にカルボキシル基やスルホン基などのアニオン基を共重合したカチオンリッチな両イオン性ポリマー、カチオン性ポリマーとアニオン性または両イオン性ポリマーとの混合物などを用いることができる。また歩留剤として、カチオン性またはアニオン性、両性ポリアクリルアミド系物質を用いることができる。また、これらに加えて少なくとも一種以上のカチオンやアニオン性のポリマーを併用する、いわゆるデュアルポリマーと呼ばれる歩留まりシステムを適用することもでき、少なくとも一種類以上のアニオン性のベントナイトもしくはコロイダルシリカ、ポリ珪酸、ポリ珪酸もしくはポリ珪酸塩ミクロゲルおよびこれらのアルミニウム改質物などの無機微粒子や、アクリルアミドが架橋重合したいわゆるマイクロポリマーといわれる粒径１００μm以下の有機系の微粒子を一種以上併用する多成分歩留まりシステムであってもよい。特に単独または組合せで使用するポリアクリルアミド系物質が、極限粘度法による重量平均分子量が２００万ダルトン以上である場合、填料の良好な歩留まりを得ることができ、好ましくは、５００万ダルトン以上であり、更に好ましくは１０００万ダルトン以上３０００万ダルトン未満の前記アクリルアミド系物質である場合に非常に高い歩留まりを得ることが出来る。このポリアクリルアミド系物質の形態はエマルジョン型でも溶液型であっても構わない。この具体的な組成としては、該物質中にアクリルアミドモノマーユニットを構造単位として含むものであれば特に限定はないが、例えば、アクリル酸エステルの４級アンモニウム塩とアクリルアミドとの共重合物、あるいはアクリルアミドとアクリル酸エステルを共重合させた後、４級化したアンモニウム塩が挙げられる。該カチオン性ポリアクリルアミド系物質のカチオン電荷密度は特には限定されない。

その他、目的に応じて、濾水性向上剤、内添サイズ剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤、嵩高剤等の公知の添加剤を加えることができる。各添加剤の使用量は特に限定されない。

複合繊維としては、１種類のみを用いることもでき、２種類以上を混合して用いることもできる。２種類以上の複合繊維を用いる場合は、予めそれらを混合したものを用いることもできるし、それぞれを配合・乾燥・成形したものを後から混合することもできる。

本発明の一態様に係るインクジェット記録用紙は、複合繊維と、必要に応じて加えられる上述の填料、添加剤等とを含むスラリーを従来公知の方法でシート化することで、高灰分のインクジェット記録用紙を容易に得ることができる。シート製造に用いる抄紙機（抄造機）としては、例えば長網抄紙機、丸網抄紙機、ギャップフォーマ、ハイブリッドフォーマ、多層抄紙機、これらの機器の抄紙方式を組合せた公知の抄紙機などが挙げられる。また本発明の一態様に係るインクジェット記録用紙は、上述した方法でシート状に成型されたものをさらにカレンダー処理等による平滑化仕上げ処理されたものであってもよい。

抄紙機におけるプレス線圧、後述するカレンダー処理を行う場合のカレンダー線圧は、いずれも操業性や複合繊維シートの性能に支障を来さない範囲内で定めることができる。

本発明の一態様に係るインクジェット記録用紙は、より高いレベルでのインクジェット印字品質の確保、インク吸収性、用紙の強度、および裏抜けの防止の観点から、基紙に塗工液を含浸又は少なくとも片面に塗工する表面処理を行ってもよい。塗工液としては、インクジェットの定着剤としての効果を示すカチオン性樹脂又は有機高分子接着剤を含有するものがより好ましい。これらの定着剤は、単独で使うこともでき、組み合わせて用いることもできる。カチオン性樹脂としては例えば、ポリエチレンイミン４級アンモニウム塩誘導体、ポリアミンポリアミドエピハロヒドリン縮重合体、アンモニアとモノアミンやポリアミン等のアミン類とエピハロヒドリン類とを反応させてなる縮重合体、ジシアンジアミド・ホルムアルデヒド樹脂、ジエチレンアミン・ジシアンジアミド・アンモニウムクロライド重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合体等が例示できる。また、有機高分子接着剤は、バインダーとして機能する水系の公知の各種高分子接着剤が使用可能で、例えば、ポリビニルアルコール及びその変性物、酸化デンプン、エーテル化デンプン、エステル化等の変成澱粉を含む澱粉類、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、カルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子、また、スチレン−ブタジエン共重合ラテックス、アクリル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、ウレタン樹脂系エマルジョン等の水系の合成樹脂分散体が利用可能である。

カチオン性樹脂と有機高分子接着剤を含有する塗工液中には、その他に、必要に応じて、非晶質シリカや炭酸カルシウム等の顔料、サイズ剤、界面活性剤、帯電防止剤、消泡剤、分散剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、蛍光染料、着色顔料、着色染料等を含有させることができる。

含浸又は塗工の方法は、２ロールサイズプレス、ゲートロールコーター、ロッドメータリングサイズプレス、ブレードメータリングサイズプレスなどのサイズプレス方式の他、フィルムトランスファーコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、キスコーター、バーコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、グラビアコーター及びコンマコーター等の従来公知のオンマシン、並びにオフマシン塗工装置の中から適宜選択して行うことができる。また、塗工層を乾燥させる手法としては、例えば、蒸気加熱ヒーター、ガスヒーター、赤外線ヒーター、電気ヒーター、熱風加熱ヒーター、マイクロウェーブ、シリンダードライヤー等の通常の方法が用いられる。

含浸又は塗布による表面処理の塗工量は特に限定されないが、例えばカチオン性樹脂を用いる場合、インクジェット記録用紙に０．０５ｇ／ｍ^２〜３．０ｇ／ｍ^２となるように含浸又は塗布する事が好ましく、さらに好ましくは０．１ｇ／ｍ^２〜２．０ｇ／ｍ^２である。含浸又は塗布する量が０．０５ｇ／ｍ^２以上であればカチオン性樹脂の効果が発現しやすく、３．０ｇ／ｍ^２以下加えれば、３．０ｇ／ｍ^２以上加えた場合と同程度の効果を発揮できるためである。水溶性高分子を用いる場合、インクジェット記録用紙に０．１ｇ／ｍ^２〜５．０ｇ／ｍ^２となるように含浸又は塗布する事が好ましく、さらに好ましくは０．３〜４．０ｇ／ｍ^２である。含浸又は塗布する量が０．１ｇ／ｍ^２以上であることで、水溶性高分子の効果が発現されやすく、５．０ｇ／ｍ^２以下であることで、普通紙としての風合いが良好であるためである。

また、本発明の一態様に係るインクジェット記録用紙については、必要に応じて、記録用紙表面をマシンカレンダー、ソフトカレンダー、ホットソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー等のカレンダー装置にて平滑化処理することも可能である。

〔インク〕
インクジェット記録用紙への印刷に用いられるインクの種類は特に限定されない。例えば、インクの着色のために用いられる物質は、染料又は顔料であり得る。好ましくは、インクは顔料を含む。顔料の方が、染料よりも裏抜けし難く、裏抜けを防止する用途に好適なためである。ただし、顔料であっても、従来公知の技術では坪量の低いインクジェット記録用紙の場合、裏抜けが発生し易かったが、本発明によれば、坪量の低いインクジェット記録用紙でも裏抜けを好適に抑制できる。

〔まとめ〕
本発明は、これに制限されるものでないが、以下の発明を包含する。

（２）坪量が３５ｇ／ｍ^２以上、６０ｇ／ｍ^２以下である、（１）に記載の、普通紙タイプのインクジェット記録用紙。

（３）燃焼温度５２５℃で測定した灰分が２０〜５０％である、（１）または（２）に記載の普通紙タイプのインクジェット記録用紙
（４）ＪＩＳＰ−８１４９：２０００に準じて測定した不透明度が８５％以上である、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の普通紙タイプのインクジェット記録用紙。

（５）前記繊維はセルロース繊維である、（１）〜（４）のいずれか１項に記載のインクジェット記録用紙。

（６）前記無機粒子は炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び水酸化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも一種である、（１）〜（５）のいずれか１項に記載のインクジェット記録用紙。

（７）前記繊維と前記無機粒子との重量比が７５／２５〜５／９５である、（１）〜（６）のいずれか１項に記載のインクジェット記録用紙。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

以下、具体的な実験例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明の一態様は下記の実験例に限定されるものではない。また、本明細書において特に記載しない限り、濃度や部などは重量基準であり、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。

実験１：複合繊維の製造
〔炭酸カルシウム粒子とセルロース繊維との複合繊維の製造〕
水酸化カルシウム１００ｇと針葉樹晒クラフトパルプ１５０ｇ（ＮＢＫＰ（日本製紙株式会社製）、ショッパー・リグラ濾水度：４０°ＳＲ）、広葉樹クラフトパルプ１５０ｇ（ＬＢＫＰ（日本製紙株式会社製）、ショッパー・リグラ濾水度：４０°ＳＲ）とを含む水性懸濁液３０Ｌを準備した。また、本実施例中において「カナダ標準濾水度」は、シングルディスクリファイナー（ＳＤＲ）を用いて調製した。この水性懸濁液を、４０Ｌ容の密閉装置に入れ、反応容器中に炭酸ガスを吹き込んでキャビテーションを発生させ、炭酸ガス法によって炭酸カルシウム微粒子と繊維との複合繊維を合成した。反応温度は約２５℃、炭酸ガスは市販の液化ガスを供給源とし、炭酸ガスの吹き込み量は１２Ｌ／ｍｉｎであり、反応液のｐＨが約７になった段階で反応を停止した（反応前のｐＨは約１２．８）。これにより、複合繊維１００重量部に対して炭酸カルシウムが２５重量部含まれる複合繊維１を得た。

複合繊維の合成においては、反応溶液を循環させて反応容器内に噴射することよって、反応容器内にキャビテーション気泡を発生させた。具体的には、ノズル（ノズル径：１．５ｍｍ）を介して高圧で反応溶液を噴射してキャビテーション気泡を発生させ、噴流速度は約７０ｍ／ｓであり、入口圧力（上流圧）は７ＭＰａ、出口圧力（下流圧）は０．３ＭＰａだった。

〔炭酸マグネシウム粒子とセルロース繊維との複合繊維の製造〕
水酸化マグネシウム３００ｇ（和光純薬）と針葉樹クラフトパルプ１５０ｇ（ＮＢＫＰ（日本製紙株式会社製）、ショッパー・リグラ濾水度：４０°ＳＲ）、広葉樹晒クラフトパルプ１５０ｇ（ＬＢＫＰ（日本製紙株式会社製）、ショッパー・リグラ濾水度：４０°ＳＲ）とを含む水性懸濁液を準備した。この水性懸濁液１４Ｌを、４５Ｌ容のキャビテーション装置に入れ、反応溶液を循環させながら、反応容器中に炭酸ガスを吹き込んで炭酸ガス法によって、炭酸マグネシウム微粒子と繊維との複合繊維を合成した。反応温度は約３６℃、炭酸ガスは市販の液化ガスを供給源とし、炭酸ガスの吹き込み量は４Ｌ／ｍｉｎとした。反応液のｐＨが約８（ｐＨ７．８）になった段階でＣＯ_２の導入を停止し（反応前のｐＨは約９．５）、その後３０分間、キャビテーションの発生と装置内でのスラリーの循環を続けた。これにより、複合繊維１００重量部に対して炭酸マグネシウムが５０重量部含まれる複合繊維２を得た。

複合繊維の合成においては、図１に示すように反応溶液を循環させて反応容器内に噴射することよって、反応容器内にキャビテーション気泡を発生させた。具体的には、ノズル（ノズル径：１．５ｍｍ）を介して高圧で反応溶液を噴射してキャビテーション気泡を発生させたが、噴流速度は約７０ｍ／ｓであり、入口圧力（上流圧）は７ＭＰａ、出口圧力（下流圧）は０．３ＭＰａだった。

〔炭酸カルシウム粒子及び水酸化アルミニウム粒子と、セルロース繊維との複合繊維の製造〕
実施例１と同様の方法で作製した炭酸カルシウム複合繊維１の水性スラリー（約２．０％）１０Ｌを準備した。該スラリーを攪拌機で攪拌しながら、チューブポンプを用いて３％塩化アルミニウム六水和物水溶液を２０ｍｌ／分の速さで計１５１５ｍｌ添加し、同時に反応液のｐＨを測定しながらｐＨ７を保つように５％水酸化ナトリウム水溶液を添加した。添加終了後３０分間、攪拌を続けた。これにより、複合繊維１００重量部に対して炭酸カルシウムが２５重量部、水酸化アルミニウムが２５重量部含まれる複合繊維３を得た。
〔複合繊維の評価〕
得られた複合繊維をそれぞれエタノールで洗浄後、電子顕微鏡によって観察をした。その結果、いずれの実施例においても繊維表面を無機物質が覆い、自己定着している様子が観察された。

実験２：インクジェット記録用紙の製造
実験１で製造した複合繊維を、それぞれ以下の手順によりシート化した。

（実施例１）
１００部の複合繊維１に対して、硫酸バンド０．８部、カチオン化デンプン（日本エヌエスシー社製ＣＡＴＯ３０２）０．８部、サイズ剤（荒川化学工業製サイズパインＮＴ−７６）１部を添加し、軽質炭酸カルシウム（奥多摩工業製ＴＰ１２１）２０部を添加し、角型シートマシン（熊谷理機工業製）を用いて基紙を作製した。該基紙にカレンダー処理（線圧４９０Ｎ／ｃｍ（５０ｋｇｆ／ｃｍ））を行いインクジェット記録用紙を作製した。

（実施例２）
坪量を５０ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同じ方法にてインクジェット記録用紙を作製した。

（実施例３）
軽質炭酸カルシウムを添加しなかった以外は実施例１と同じ方法でインクジェット記録用紙を作製した。

（実施例４）
複合繊維１に変えて複合繊維２を使用し、坪量を５７ｇ／ｍ２とした以外は、実施例１と同様の方法にてインクジェット記録用紙を作製した。

（実施例５）
坪量を５０ｇ／ｍ^２とした以外は実施例４と同様の方法にてインクジェット記録用紙を作製した。

（実施例６）
坪量を４０ｇ／ｍ^２とした以外は実施例４と同様の方法でインクジェット記録用紙を作製した。

（実施例７）
複合繊維１に変えて複合繊維３を使用し、坪量を５７ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様の方法でインクジェット記録用紙を作製した。

（実施例８）
坪量を５０ｇ／ｍ^２とした以外は実施例７と同様の方法でインクジェット記録用紙を作製した。

（実施例９）
坪量を４０ｇ／ｍ^２とした以外は実施例７と同様の方法でインクジェット記録用紙を作製した。

（比較例１）
複合繊維１に変えて複合処理を行っていないパルプ繊維（ＮＢＫＰとＬＢＫＰの比率５０／５０、ショッパー・リグラ濾水度：４０°ＳＲ）を使用した以外は実施例１と同様の方法で坪量５７ｇ／ｍ^２のインクジェット記録用紙を作製した。

（比較例２）
坪量を５０ｇ／ｍ^２とした以外は比較例１と同様の方法でインクジェット記録用紙を作製した。

（比較例３）
坪量を４０ｇ／ｍ^２とした以外は、比較例１と同様の方法でインクジェット記録用紙を作製した。

（比較例４）
軽質炭酸カルシウムを６０部とした以外は比較例１と同様の方法でインクジェット記録用紙を作製した。

得られたインクジェット記録用紙について、以下の評価を行った。各評価結果は、表１に示した。

＜坪量＞
得られたインクジェット記録用紙の坪量を、ＪＩＳＰ８１２４に従って測定した。

＜ＩＳＯ白色度＞
ＪＩＳＰ８１４８に準じて、村上色彩技術研究所製ＣＭＳ−３５ＳＰＸを用いて、インクジェット記録用紙の白色度を評価した。

＜ＩＳＯ不透明度＞
ＪＩＳＰ８１４９に準じて、村上色彩技術研究所製ＣＭＳ−３５ＳＰＸを用いて、インクジェット記録用紙の不透明度を評価した。

＜灰分＞
実施例４〜６を除く実施例および比較例については燃焼温度を５２５℃とし、ＪＩＳＰ−８２５１：２００３に準じて、インクジェット記録用紙の灰分（％）を測定した。実施例４〜６については、燃焼温度を５２５℃とし、灰化前後の残存重量を測定した。灰化前後の残存重量から、比較例１〜３の灰分（炭酸カルシウム残存量に相当）を引いた値を炭酸マグネシウム残存量とした。さらに熱重量減少分として炭酸マグネシウム残存量を０．５４で除した。この値に炭酸カルシウム残存量を足す事で灰分（％）とした。

＜裏抜け＞
（１）目視評価
市販の顔料インクジェットプリンター（ＰＸ−０４８Ａ、セイコーエプソン社製）を用い、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック各色、２ｃｍ×２ｃｍ大のベタ部白抜き文字（電の字、６ポイント）パターンを近接させて印字し、評価に用いた。前記印字パターンを裏面から観察した際の見え方を、下記の４段階評価基準に基づいて目視評価した。

◎：ほとんど見えずベタ部の色を判別することができない
○：ベタ部の色は判別できるが、隣接する色との境界および文字の識別はできない
△：ベタ部の隣接する色との境界が判別できるが、文字の識別はできない

×：ベタ部の隣接する色との境界がはっきりと判別でき、文字の識別も可能
（２）ΔＥ＊
前記印字パターンの印字部の反対面側の白紙部と黒ベタ印字部のＬ＊ａ＊ｂ＊値を、色差計（日本電色工業製ＮＦ３３３）を用いて測定し、ＪＩＳＺ８７３０に準拠した方法で２点間の色差ΔＥ＊を測定した。値の小さい方がインクの裏抜けは良好である。５未満は特性が非常に良好、５以上１０未満は実用上問題ない範囲で特性が良好、１０以上は実用上問題がある事を示す。

＜滲み＞
裏抜け評価に用いた印字パターンと同様に印字パターンを作製し、白抜き文字部及び境界部の滲みの程度を目視にて評価した。

◎：滲みが全くない
○：滲みがほとんどない
△：やや滲みが認められるが実用可能
×：滲みが酷い
＜印字濃度＞
前記印字パターンを印刷した後、インクジェット記録用紙を２３℃５０％ＲＨ環境下で２４時間放置した。その後、各ベタ画像部分の印字濃度を反射濃度計（ＭＡＣＢＥＡＴＨ製ＲＤ１９４１）で測定した。評価基準は以下の通りである。

○：４色合計値が４．２以上
△：４色合計値が３．９以上４．２未満
×：４色合計値が３．９未満
＜粉落ち＞
インクジェット記録用紙を５ｃｍ×１０ｃｍの大きさにして２０枚重ね、端面より１ｃｍをギロチンで断裁した際の粉落ちの発生状況を観察した。

○：粉落ちの発生は極わずかかほとんどない
△：粉落ちがやや発生する
×：粉落ちの発生が著しい

表１に示すように、実施例１〜９のインクジェット記録用紙では、比較例１〜４に比べて裏抜けを抑制できることが示された。また、坪量が低い場合に裏抜けの抑制効果がより大きいことが示された。また、実施例１〜９では、滲みも少なく、印字濃度も好適であり、インクジェット記録用紙として好適に用いることができることが示された。

本発明の一態様は、インクジェット記録用紙として利用することができる。

Claims

繊維と無機粒子との複合繊維を含む、普通紙タイプのインクジェット記録用紙。
坪量が３５ｇ／ｍ^２以上、６０ｇ／ｍ^２以下である、請求項１に記載の普通紙タイプのインクジェット記録用紙。
燃焼温度５２５℃で測定した灰分が２０％〜５０％である、請求項１または２に記載の普通紙タイプのインクジェット記録用紙。
ＪＩＳＰ−８１４９：２０００に準じて測定した不透明度が８５％以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の普通紙タイプのインクジェット記録用紙。
前記繊維はセルロース繊維である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の普通紙タイプのインクジェット記録用紙。
前記無機粒子は炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及び水酸化アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも一種である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の普通紙タイプのインクジェット記録用紙。
前記複合繊維における繊維と前記無機粒子との重量比が７５／２５〜５／９５である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の普通紙タイプのインクジェット記録用紙。