JP3880736B2 - Inkjet recording paper filler and recording paper using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録紙の記録層に用いる新規な充填剤及びこれを用いた記録用紙に関するものである。
【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などの利点があり、各種プリンター、ファクシミリ等への応用がなされている。この用途に用いる記録紙としては、通常の上質紙やコート紙では性能の点で使用が困難であり、紙面上に付着されたインクの吸収速度が速いこと、紙面上に付着されたインクの拡がりやにじみが少ないことなどの特性が要求される。
【０００３】
すなわちかかる特性を有する記録紙は、▲１▼：インクドットの真円性が保たれる、▲２▼：インクドットの拡がりが防止される、▲３▼：印字濃度が高められる、等々の特性が要求され、これらの特性を満足することにより、印字濃度の高い鮮明な印字画像が得られることになる。
【０００４】
ところで、従来よりこれらの特性を紙基質の表面に与える方法として、吸液性を有する無機固体物質とバインダーと水を混合した塗工液を基紙上に塗工し、乾燥してコート層を形成する方法が知られている。前述の吸液性を有する無機固体物質としては、シリカが最も代表的なものとして知られており、各種の物性を有する非晶質シリカが多用されている。
【０００５】
この非晶質シリカは一般に、乾式製造法により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）に分類され、更に湿式シリカに属するシリカには、製造法により沈降法シリカとゲル法シリカに分類される。
【０００６】
これらは、製造条件を調整することによって、シリカの物性である比表面積、多孔構造、表面状態等を様々にコントロールし、使用目的にあった使い方がされている。例えば特公平５−７１３９４号公報では、平均粒径が２．５〜３．５μｍ、窒素法による細孔測定で６０〜１３０Åの範囲内の細孔が全細孔の２０％以上であり、吸油量が２５０ｍｌ／１００ｇ以上の無定型シリカをインクジェット記録用紙用填料に用いることが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粒径が比較的小さく、吸油量が大きく良好な吸液性を示す填料は、インクをコート面に滴下した場合に、インクが速やかにコート層中に吸収され、インクドットの滲み、ボケ等を防止できる点で有効であるが、反面、十分な印字濃度が得難いという欠点がある。
【０００８】
また、インクジェット記録紙を製造する場合、上記填料とバインダーと水を混合して得られる塗工液の粘度は重要な因子である。すなわち、塗工液の粘度が高いと塗工作業が困難となるばかりか、塗工ムラやヒビ割れの原因となり、この事態を避けるために例えば塗工液中の填料の濃度を下げるようにすると、バインダーや水の比率が高くなるために塗工液の乾燥コストの増大、生産性の低下といった問題を招く結果となる。更に、填料濃度が低い条件下で塗工したコート層では、十分なインクジェット記録用紙としての性能を発揮できないという問題を招く欠点がある。
【０００９】
本発明者は、以上の問題を解決するために鋭意研究を重ねて本発明をなすに至ったものであり、その目的は、インクジェット記録用紙の記録層（コート層）に用いられる新規な充填剤を提供し、またこの記録層をコートした記録用紙を提供するところにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、特定の平均粒径、電気伝導度、比表面積、及び吸油量を有する非晶質シリカを填料として用いることにより、良好な塗工作業性を有し、且つ印字濃度が高く鮮明な画像を形成することができることを見出して本発明をなすに至ったものである。
【００１１】
すなわち本願の請求項１のインクジェット記録紙用充填剤の発明は、平均粒径が１５以上３０μｍ未満、電気伝導度が４００μＳ／ｃｍ以下、ＢＥＴ比表面積が２６０ｍ2 ／ｇ以上で７００ｍ2 ／ｇ未満、且つ吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以上で４００ｍｌ／１００ｇ未満の非晶質シリカからなることを特徴とする。また、本願の請求項２のインクジェット記録用紙の発明は、上記充填剤と、水及びバインダーを混合した塗工液をインクジェット記録面に塗工し、乾燥して形成したコート層を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明を更に詳細に説明する。
【００１３】
本発明において、非晶質シリカは平均粒径が１５μｍ以上で３０μｍ未満であることが必要であり、好ましくは１６μｍ以上で２８μｍ未満であることが良い。平均粒径が上記範囲より小さくなった場合、塗工液を調整する際に、水若しくはバインダー水溶液に填料を分散する時に塗工液の粘度が上昇して、塗工液の填料濃度を十分に上げることが難しくなり、よりよい印字濃度が得られない。反対に上記範囲より平均粒径が大きくなると、得られるコート層の表面平滑性が低下してしまうので好ましくない。
【００１４】
電気伝導度は、４００μＳ／ｃｍ以下であることが必要で、好ましくは２００μＳ／ｃｍ以下とすることがよい。塗工液の粘度は上述のように非晶質シリカの平均粒径に大きく左右されるが、同一粒径の場合には、理由は明らかではないが電気伝導度によって塗工液粘度の影響が重要となる。この電気伝導度はシリカ中に含まれる水溶性の不純物の総量を表わし、この水溶性不純物の量によりシリカ粒子間の相互作用が変化するために塗工液粘度に影響を与えるものと推定される。
【００１５】
ＢＥＴ比表面積は、２６０ｍ2 ／ｇ以上で７００ｍ2 ／ｇ未満であることが必要であり、好ましくは４００ｍ2 ／ｇ以上で６００ｍ2 ／ｇ未満であることがよい。上記の範囲を外れたＢＥＴ比表面積を有するシリカを用いると、理由は明らかでないが、印字濃度の極端な低下がみられ鮮明な印字画像が提供できない。
【００１６】
吸油量は、１００ｍｌ／１００ｇ以上で４００ｍｌ／１００ｇ未満であることが必要であり、好ましくは１３０ｍｌ／１００ｇ以上で３００ｍｌ／１００ｇであることがよい。吸油量が上記範囲より小さいと、インクの吸収性が劣るために滲みの原因となり、反対に吸油量が上記範囲より大きいと塗工液を塗工する場合の粘度が高くなりすぎて良好な塗工作業性が得られなくなる。
【００１７】
以上のような本発明の非晶質シリカは、特に限定されるものではないが、代表的には以下の方法により製造することができる。例えば特開平７−１８７６４５号公報に記載されているように、ＳｉＯ2 １０〜２９ｗｔ％、モル比２．９５〜３．４のケイ酸ナトリウムと、硫酸３５〜４５ｗｔ％とを混合ノズルを用いてｐＨ０．５〜２．０、温度５０℃以下の条件で混合することでシリカヒドロゾルを得、そのゲル化によりシリカヒドロゲルを調整する方法を挙げることができる。また別に、同時滴下法によっても上記非晶質シリカを調整することができる。以上のようにして得られたシリカヒドロゲルを１〜３０ｍｍに粗砕し、副生塩を除去して製品の電気伝導度をコントロールするために水洗する。また必要に応じて、水酸化ナトリウムやアンモニアの水溶液を水洗液に添加して、比表面積をコントロールする水熱処理を行うこともできる。水熱処理を行う場合には、目標比表面積に応じて処理温度を３０〜９５℃、ｐＨ７．０〜１１．０の範囲で適時選択することができる。
【００１８】
以上の粗砕、水洗、更に必要に応じて行う水熱処理して調整したシリカヒドロゲルは、細孔分布をコントロールするため乾燥し、また平均粒径をコントロールするために粉砕し、更に必要に応じて分級して、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、この非晶質シリカを用いて調製した塗工液を公知の方法で基紙上に塗工することで所要の特性を有するコート層を備えたインクジェット記録用紙とすることができる。
【００１９】
塗工液の調製に際して用いられるバインダーとしては、ポリビニルアルコール、澱粉類、水溶性セルロース誘導体、水溶性蛋白類等の水溶性バインダーが一般と同様に使用される。塗工液の填料の濃度は限定されるものではないが、例えば５〜３０％の範囲とするのが適当である場合が多く、本発明の非晶質シリカを用いる場合には上記範囲のうちの高い濃度で好ましく実施することができる。
【００２０】
上記の塗工液を一般的には基紙上に固形分重量５〜２０ｇ／ｍ2 の割合で塗工し、乾燥後カレンダリングを行ってインクジェット記録用紙とできる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて更に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでないことは言うまでもない。以下に実施例において行った性能試験の内容を記す。
【００２２】
（１）電気伝導度測定
蒸留水５０ｍｌに試料４ｇを懸濁し、２〜３分煮沸した後濾過し、放冷後、１００ｍｌに調整し、市販の電気伝導度計（型式：ＤＳ−１５（株）堀場製作所製）で測定した。
【００２３】
（２）平均粒径測定
当該技術分野において一般的なコールターカウンター法により測定した。
【００２４】
装置は、コールターカウンターＴＡ−II（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｉｎｓ．製）を使用し、粒子の最大粒径が５１μｍ以内（平均粒径で約４〜１３μｍ）のものは７０μｍのアパーチャーチューブを用い、粒子の最大粒径が６４μｍ以内（平均粒径で約１３〜１８μｍ）のものは１００μｍのアパーチャーチューブを用い、、粒子の最大粒径が１６１μｍ以内（平均粒径で約１８〜５０μｍ）のものは２００μｍ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）。
【００２５】
なお、試料の分散は４０秒間の超音波分散を行い、分散液には上記装置に付属のＩｓｏｔｏｎ−II液を使用した。
【００２６】
（３）ＢＥＴ比表面積測定
カンターソーブ（米国Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ社製）を用いて１点法により測定した。
【００２７】
（４）吸油量測定
ＪＩＳ Ｋ５１０１（顔料試験法）による吸油量測定法に準じて測定を行った。
【００２８】
（５）紙への塗工方法
ポリビニルアルコール（（株）クラレ社製ＰＶＣ１１７）の５％水溶液１００部にシリカを１５部加え、ディスパーで十分攪拌し塗工液とした。この塗工液を坪量６６ｇ／ｍ2 のＰＰＣ用紙に塗工量が１０ｇ／ｍ2 となるようにバーコーターを用いて塗工し、風乾した。風乾後線圧２０ｋｇ／ｃｍでカレンダリングを行い、塗工紙（インクジェット記録用紙）を得た。
【００２９】
（６）塗工液の粘度
上記塗工液を、Ｂ型粘度計（型式ＢＬ（株）東京計器社製）を用いて粘度を測定した。
【００３０】
（７）インクジェット記録方法と印字濃度評価
エプソン社製のＭＪ−８００Ｃプリンターを用いてブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各単色べた塗り（４ｃｍ×４ｃｍ）を行い、各単色画像について印字濃度の評価を以下により行った。
【００３１】
印字濃度の評価は、測色計（スガ試験機（株）社製カラーメーター、型式：ＭＳＣ−ＣＨ）を用い、色の表示方法の一つで、色相と明度（印字濃度）を同時に表わすことができるＬ* ａ* ｂ* ダイヤグラム（ＣＩＥ １９７６Ｌ* ａ* ｂ* Ｄｉａｇｒａｍ）で表わした。各単色の印字濃度の評価は以下の通りである。
【００３２】
（ａ）ブラックのＬ* により、
【００３３】
（ｂ）マゼンタのＬ* により、
【００３４】
（ｃ）シアンのＬ* により、
【００３５】
（ｄ）イエローのＬ* により、
【００３６】
（ｅ）印字濃度の総合評価
（ａ）〜（ｄ）の印字評価のうち、○以上のみで公正されているもの…◎
（ａ）〜（ｄ）の印字評価のうち、２つ以上の○と△のみで構成されているもの…○
（ａ）〜（ｄ）の印字評価のうち、○，△，×あるいは、１つ以下の○と△のみで構成されているもの…△
（ａ）〜（ｄ）の印字評価のうち、△と×のみで構成されているもの…×
なお、各単色の印字濃度の◎，○，△，×の評価は、市販のＰＰＣ用紙で同様に印字したＬ* を×の基準とし、市販のインクジェットプリンタ専用紙で印字したＬ* を△の基準として決定した。
【００３７】
実施例１
ＳｉＯ2 濃度２５ｗｔ％、ＳｉＯ2 ／Ｎａ2 Ｏモル比３．３のケイ酸ソーダ水溶液と４０ｗｔ％の硫酸水溶液とを混合ノズルを用いて反応させ、シリカヒドロゾルを得た。
【００３８】
このシリカヒドロゾルを放置してシリカヒドロゲルを得た後、そのシリカヒドロゲルを約１０ｍｍに粗砕した後、９０℃、ｐＨ８．０の条件で１０時間水熱処理した後、洗浄した。次に洗浄したシリカヒドロゲルを乾燥し、シリカキセロゲルを得た。
【００３９】
このシリカキセロゲルを過熱蒸気を用いたジェットミルにより平均粒子径２１μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００４０】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。また細孔分布を測定した結果を図１に示した。細孔分布測定はＡＳＡＰ−２４００（島津製作所（株）社製）により行った。
【００４１】
実施例２
実施例１で得られたシリカキセロゲルを、平均粒径１７μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００４２】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。
【００４３】
実施例３
実施例１で得られたシリカキセロゲルを粉砕条件だけ変えて、平均粒径２６μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００４４】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。
【００４５】
実施例４
実施例１において、水熱処理後の洗浄時に、製品の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ程度になるように水洗を行った以外は、実施例１と同様の操作でシリカキセロゲルを得た。得られたシリカキセロゲルを実施例１と同様に、平均粒径２１μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００４６】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。
【００４７】
実施例５
実施例１において、水熱処理を７時間にした以外は、実施例１と同様の操作でシリカキセロゲルを得た。得られたシリカキセロゲルを実施例１と同様に、平均粒径２１μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００４８】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。
【００４９】
比較例１
実施例１で得られたシリカキセロゲルを粉砕条件だけ変えて、平均粒径１０μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００５０】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。
【００５１】
比較例２
実施例１で得られたシリカキセロゲルを粉砕条件だけ変えて、平均粒径３２μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００５２】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。
【００５３】
比較例３
実施例１において、水熱処理後の洗浄時に、製品の電気伝導度が４００μＳ／ｃｍ程度になるように水洗を行った以外は、実施例１と同様の操作でシリカキセロゲルを得た。得られたシリカキセロゲルを実施例１と同様に、平均粒径２１μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００５４】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。
【００５５】
比較例４
実施例１において、水熱処理を１８時間にした以外は、実施例１と同様の操作でシリカキセロゲルを得た。得られたシリカキセロゲルを実施例１と同様に、平均粒径２１μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００５６】
この時の非晶質シリカの物性、およびこれを填料として調製した塗工液を塗工してコート層を形成したインクジェット記録用紙の画像特性を測定した結果を下記表１に示した。
【００５７】
比較例５
実施例１において、水熱処理を３時間にした以外は、実施例１と同様の操作でシリカキセロゲルを得た。得られたシリカキセロゲルを実施例１と同様に、平均粒径２１μｍになるように粉砕を行って非晶質シリカを得た。
【００５８】
【表１】
【発明の効果】
以上の説明より分かるように、本発明によれば、インクジェット記録用紙のコート層を形成するための填料である非晶質シリカが、バインダーと混合して塗工液を調製する際に、粘度の上昇が少なく、塗工作業性に優れているという効果が奏される。
【００６０】
また、上記の塗工作業性に優れていながら、印字濃度が高く鮮明な画像を形成することができるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で製造した非晶質シリカの細孔分布を測定した結果を示した図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel filler used for a recording layer of ink jet recording paper and a recording paper using the same.
[0002]
[Prior art]
Printing by the ink jet recording method has advantages such as low noise, high-speed recording, and easy multi-coloring, and has been applied to various printers, facsimiles, and the like. As recording paper used for this purpose, it is difficult to use ordinary high-quality paper or coated paper in terms of performance, the absorption speed of the ink adhering to the paper surface is fast, and the ink adhering to the paper surface spreads. Characteristics such as low blurring are required.
[0003]
That is, the recording paper having such characteristics has the following characteristics: (1): the roundness of the ink dots is maintained, (2): the ink dots are prevented from spreading, (3): the print density is increased, and so on. When these characteristics are satisfied, a clear printed image with a high printing density can be obtained.
[0004]
By the way, as a method to give these characteristics to the surface of the paper substrate conventionally, a coating liquid that is a mixture of a liquid-absorbing inorganic solid substance, a binder and water is applied on a base paper and dried to form a coating layer. How to do is known. Silica is known as the most representative inorganic solid substance having liquid absorbability described above, and amorphous silica having various physical properties is frequently used.
[0005]
This amorphous silica is generally classified into dry silica (anhydrous silicic acid) obtained by a dry production method and wet silica (hydrous silicic acid) obtained by a wet production method. According to the method, it is classified into precipitated silica and gel silica.
[0006]
These are used in accordance with the purpose of use by controlling the specific surface area, porous structure, surface state, etc., which are physical properties of silica, by adjusting the production conditions. For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 5-71394, the average particle size is 2.5 to 3.5 μm, and the pores in the range of 60 to 130 mm as measured by the nitrogen method are 20% or more of the total pores. It has been proposed to use amorphous silica having an amount of 250 ml / 100 g or more as a filler for inkjet recording paper.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, a filler having a relatively small particle size, a large oil absorption, and a good liquid absorbency, when ink is dropped onto the coating surface, the ink is quickly absorbed into the coating layer, and ink dots are spread and blurred. However, there is a drawback that it is difficult to obtain a sufficient print density.
[0008]
Further, when manufacturing an ink jet recording paper, the viscosity of the coating liquid obtained by mixing the filler, binder and water is an important factor. In other words, if the viscosity of the coating liquid is high, it will not only make the coating operation difficult, but it will cause coating unevenness and cracks. To avoid this situation, for example, if the concentration of the filler in the coating liquid is lowered In addition, since the ratio of the binder and water is increased, problems such as an increase in the drying cost of the coating liquid and a decrease in productivity are caused. Furthermore, a coating layer applied under a condition where the filler concentration is low has a drawback in that the performance as a sufficient inkjet recording paper cannot be exhibited.
[0009]
The present inventor has intensively studied to solve the above problems, and has reached the present invention. The purpose of the present inventor is a novel filler used for the recording layer (coat layer) of ink jet recording paper. And a recording paper coated with this recording layer.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
By using amorphous silica having a specific average particle size, electrical conductivity, specific surface area, and oil absorption as a filler, the present inventor has good coating workability and high print density and clearness. The present invention has been made by finding that a stable image can be formed.
[0011]
That is, according to the first aspect of the present invention, the filler for an ink jet recording paper has an average particle diameter of 15 to 30 μm, an electric conductivity of 400 μS / cm or less, and a BET specific surface area of 260 m 2 / g to 700 m 2 / g. And an amorphous silica having an oil absorption of 100 ml / 100 g or more and less than 400 ml / 100 g. Further, the invention of the ink jet recording paper according to claim 2 of the present application has a coating layer formed by coating the ink jet recording surface with a coating liquid in which the above filler, water and a binder are mixed and then drying. And
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
[0013]
In the present invention, the amorphous silica needs to have an average particle size of 15 μm or more and less than 30 μm, preferably 16 μm or more and less than 28 μm. When the average particle size is smaller than the above range, when adjusting the coating liquid, the viscosity of the coating liquid increases when dispersing the filler in water or aqueous binder solution, and the coating liquid concentration is sufficiently increased. It is difficult to increase the print density, and a better print density cannot be obtained. On the other hand, if the average particle size is larger than the above range, the surface smoothness of the resulting coating layer is lowered, which is not preferable.
[0014]
The electrical conductivity needs to be 400 μS / cm or less, and preferably 200 μS / cm or less. As described above, the viscosity of the coating liquid largely depends on the average particle diameter of the amorphous silica. However, in the case of the same particle diameter, the reason is not clear, but the influence of the coating liquid viscosity depends on the electric conductivity. It becomes important. This electrical conductivity represents the total amount of water-soluble impurities contained in the silica, and the amount of water-soluble impurities changes the interaction between the silica particles, which is presumed to affect the coating solution viscosity. .
[0015]
The BET specific surface area needs to be 260 m 2 / g or more and less than 700 m 2 / g, preferably 400 m 2 / g or more and less than 600 m 2 / g. When silica having a BET specific surface area outside the above range is used, the reason is not clear, but an extremely low print density is observed and a clear printed image cannot be provided.
[0016]
The oil absorption needs to be 100 ml / 100 g or more and less than 400 ml / 100 g, preferably 130 ml / 100 g or more and 300 ml / 100 g. If the oil absorption amount is smaller than the above range, the ink absorbability is inferior, causing bleeding, and conversely if the oil absorption amount is larger than the above range, the viscosity when applying the coating liquid becomes too high and a good coating is obtained. Workability cannot be obtained.
[0017]
The amorphous silica of the present invention as described above is not particularly limited, but can be typically produced by the following method. For example, as described in JP-A-7-187645, 10 to 29 wt% of SiO 2 , sodium silicate having a molar ratio of 2.95 to 3.4, and 35 to 45 wt% of sulfuric acid are mixed using a mixing nozzle. A method of preparing a silica hydrosol by mixing under conditions of pH 0.5 to 2.0 and a temperature of 50 ° C. or less, and adjusting the silica hydrogel by its gelation can be mentioned. In addition, the amorphous silica can be prepared by a simultaneous dropping method. The silica hydrogel obtained as described above is roughly crushed to 1 to 30 mm, washed with water to remove by-product salts and control the electrical conductivity of the product. If necessary, an aqueous solution of sodium hydroxide or ammonia can be added to the washing solution to perform hydrothermal treatment for controlling the specific surface area. When hydrothermal treatment is performed, the treatment temperature can be selected in a timely manner within the range of 30 to 95 ° C. and pH 7.0 to 11.0 according to the target specific surface area.
[0018]
The silica hydrogel prepared by the above-mentioned coarse crushing, washing with water, and hydrothermal treatment performed as necessary is dried to control the pore distribution, and pulverized to control the average particle diameter, and further if necessary. Classification can finally produce the desired amorphous silica, and the required properties can be obtained by applying a coating solution prepared using this amorphous silica onto the base paper by a known method. It can be set as the inkjet recording paper provided with the coating layer which has.
[0019]
As the binder used in preparing the coating liquid, water-soluble binders such as polyvinyl alcohol, starches, water-soluble cellulose derivatives and water-soluble proteins are generally used. The concentration of the filler in the coating liquid is not limited, but for example, it is often appropriate to be in the range of 5 to 30%. When the amorphous silica of the present invention is used, Can be preferably carried out at a high concentration.
[0020]
In general, the above coating liquid is applied onto a base paper at a solid content of 5 to 20 g / m 2 , dried and calendered to obtain an ink jet recording paper.
[0021]
【Example】
Hereinafter, although the present invention will be further described based on specific examples, it is needless to say that the present invention is not limited to these examples. The contents of the performance test conducted in the examples are described below.
[0022]
(1) Electrical conductivity measurement 4 g of sample was suspended in 50 ml of distilled water, boiled for 2 to 3 minutes, filtered, allowed to cool, adjusted to 100 ml, and commercially available conductivity meter (model: DS-15 (stock) ) Measured by Horiba Seisakusho.
[0023]
(2) Measurement of average particle diameter The average particle diameter was measured by a Coulter counter method common in this technical field.
[0024]
The apparatus uses a Coulter Counter TA-II (manufactured by Coulter Electronics Ins.). When the maximum particle size is within 51 μm (average particle size is about 4 to 13 μm), an aperture tube with a particle size of 70 μm is used. When the particle size is within 64 μm (average particle size of about 13-18 μm), an aperture tube of 100 μm is used, and when the maximum particle size is within 161 μm (average particle size of about 18-50 μm), an aperture of 200 μm is used. A tube was used (the optimum measurement range and measurement limit depend on the size of the aperture tube).
[0025]
In addition, the dispersion | distribution of the sample performed ultrasonic dispersion | distribution for 40 seconds, and the Isoton-II liquid attached to the said apparatus was used for the dispersion liquid.
[0026]
(3) BET specific surface area measurement Measured by a one-point method using a cantersorb (manufactured by Quantachrome, USA).
[0027]
(4) Oil absorption measurement Measurement was performed according to an oil absorption measurement method according to JIS K5101 (pigment test method).
[0028]
(5) Coating method on paper 15 parts of silica was added to 100 parts of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVC117 manufactured by Kuraray Co., Ltd.), and the mixture was sufficiently stirred with a disper to obtain a coating liquid. This coating solution was applied onto a PPC paper having a basis weight of 66 g / m 2 using a bar coater so that the coating amount was 10 g / m 2 and air-dried. After air drying, calendering was performed at a linear pressure of 20 kg / cm to obtain a coated paper (inkjet recording paper).
[0029]
(6) Viscosity of coating liquid Viscosity of the above coating liquid was measured using a B-type viscometer (model BL, manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.).
[0030]
(7) Inkjet recording method and print density evaluation Using an MJ-800C printer manufactured by Epson, black, magenta, cyan, and yellow single color solid coating (4 cm x 4 cm) is performed, and the print density of each single color image is evaluated. The following was performed.
[0031]
Evaluation of printing density is a color display method using a colorimeter (color meter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., model: MSC-CH), and simultaneously represents hue and lightness (printing density). It was expressed in it L * a * b * diagram (CIE 1976L * a * b * diagram). The evaluation of the print density of each single color is as follows.
[0032]
(A) Black L *
[0033]
(B) Magenta L *
[0034]
(C) Cyan L *
[0035]
(D) Yellow L *
[0036]
(E) Comprehensive evaluation of printing density Among the printing evaluations (a) to (d), those that are fair only with ○ or more… ◎
Among the print evaluations (a) to (d), those composed of only two or more ◯ and △ ... ○
Among the print evaluations (a) to (d), those composed only of ◯, △, × or one or less ◯ and △ ... △
Among the print evaluations (a) to (d), those composed only of Δ and × ... ×
Incidentally, ◎ print density of each single color, ○, △, evaluation of × is an L * of printing the same on commercial PPC paper as a reference of ×, was printed with a commercial inkjet printer dedicated paper L * a △ of Determined as a standard.
[0037]
Example 1
A silica hydrosol was obtained by reacting a sodium silicate aqueous solution having a SiO 2 concentration of 25 wt% and a SiO 2 / Na 2 O molar ratio of 3.3 with a 40 wt% sulfuric acid aqueous solution using a mixing nozzle.
[0038]
The silica hydrosol was allowed to stand to obtain a silica hydrogel. The silica hydrogel was roughly crushed to about 10 mm, hydrothermally treated at 90 ° C. and pH 8.0 for 10 hours, and then washed. Next, the washed silica hydrogel was dried to obtain silica xerogel.
[0039]
The silica xerogel was pulverized by a jet mill using superheated steam to an average particle size of 21 μm to obtain amorphous silica.
[0040]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below. The results of measuring the pore distribution are shown in FIG. The pore distribution was measured by ASAP-2400 (manufactured by Shimadzu Corporation).
[0041]
Example 2
The silica xerogel obtained in Example 1 was pulverized to an average particle size of 17 μm to obtain amorphous silica.
[0042]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below.
[0043]
Example 3
The silica xerogel obtained in Example 1 was pulverized to an average particle size of 26 μm by changing only the pulverization conditions to obtain amorphous silica.
[0044]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below.
[0045]
Example 4
In Example 1, silica xerogel was obtained in the same manner as in Example 1 except that washing was performed so that the electrical conductivity of the product was about 100 μS / cm during washing after hydrothermal treatment. The obtained silica xerogel was pulverized to an average particle diameter of 21 μm in the same manner as in Example 1 to obtain amorphous silica.
[0046]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below.
[0047]
Example 5
In Example 1, silica xerogel was obtained in the same manner as in Example 1 except that hydrothermal treatment was performed for 7 hours. The obtained silica xerogel was pulverized to an average particle diameter of 21 μm in the same manner as in Example 1 to obtain amorphous silica.
[0048]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below.
[0049]
Comparative Example 1
The silica xerogel obtained in Example 1 was changed only in the pulverization conditions, and pulverized to an average particle size of 10 μm to obtain amorphous silica.
[0050]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below.
[0051]
Comparative Example 2
The silica xerogel obtained in Example 1 was pulverized so as to have an average particle size of 32 μm while changing only the pulverization conditions to obtain amorphous silica.
[0052]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below.
[0053]
Comparative Example 3
In Example 1, silica xerogel was obtained in the same manner as in Example 1 except that washing was performed so that the electrical conductivity of the product was about 400 μS / cm during washing after hydrothermal treatment. The obtained silica xerogel was pulverized to an average particle diameter of 21 μm in the same manner as in Example 1 to obtain amorphous silica.
[0054]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below.
[0055]
Comparative Example 4
In Example 1, silica xerogel was obtained in the same manner as in Example 1 except that hydrothermal treatment was performed for 18 hours. The obtained silica xerogel was pulverized to an average particle diameter of 21 μm in the same manner as in Example 1 to obtain amorphous silica.
[0056]
The physical properties of the amorphous silica at this time and the image characteristics of the ink jet recording paper on which a coating layer was formed by applying a coating liquid prepared using this as a filler are shown in Table 1 below.
[0057]
Comparative Example 5
In Example 1, silica xerogel was obtained in the same manner as in Example 1 except that hydrothermal treatment was performed for 3 hours. The obtained silica xerogel was pulverized to an average particle diameter of 21 μm in the same manner as in Example 1 to obtain amorphous silica.
[0058]
[Table 1]
【The invention's effect】
As can be seen from the above description, according to the present invention, when silica gel, which is a filler for forming the coating layer of inkjet recording paper, is mixed with a binder to prepare a coating liquid, There is an effect that there is little increase and coating workability is excellent.
[0060]
In addition, there is an effect that a clear image can be formed with a high printing density while being excellent in the above-described coating workability.
[Brief description of the drawings]
1 is a graph showing the results of measuring the pore distribution of amorphous silica produced in Example 1. FIG.
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