JPH02274587A - 記録紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は記録紙に関するものであり、特に水性インクを
用いた多色インクジェット記録に適した記録紙に関する
ものである。

（従来の技術） インクジェット記録方式は、装置が安価である上騒音を
発生しないノンインパクト記録方式であり、比較的容易
に多色記録を行うことができるところから、オフィスコ
ンピューターの端末として、ＣＡＤ、ＣＡＭ用として或
いはファクシミリ用として発展を遂げつつある。

インクジェット記録方式は一般に普通紙を利用すること
ができるという利点があるものの、多色記録の場合には
、一般の普通紙ではインク吸収性が不十分であり色再現
性が十分に得られないために専用の記録紙が必要とされ
る。

即ち、一般にインクジェット記録方式に使用する被記録
紙に要求される基本的要求特性としては、■高い画像濃
度が得られること、 ■インクの吸収が速く、且つ吸収容量が充分にあって、
インクの流れ出しが起こらないこと、■ドツトの形状が
真円に近く、且つドツト周辺がシャープであること等の
特性が挙げられ、特に高画質が要求される場合には、光
沢性、平滑性、白色性が高く高品位であることが必要で
ある他、更に水性インクを使用する場合には耐水性があ
って、水分が付着しても画像のにじみや流れ出しがない
こと及び水性インクを吸収することによって記録紙が波
打ちすることがないように寸法安定性が高いことが必要
とされる。

上記の条件を満たすため、基紙表面に顔料及び結着剤等
を含む塗被層を設けたインクジェット記録専用紙が次々
に開発されている。係る状況において、インクジェット
記録用紙に使用する顔料として、高い画像濃度や高いイ
ンク吸収性が得られる合成シリカが知られている。しか
しながら、高い画像濃度や高いインク吸収性を有する記
録紙は一般に光沢性や平滑性が低く、高画質用途に対し
ては高級感が不足するという欠点があった。

係る欠点を改善するために、記録紙表面をスーパーカレ
ンダーやグロスカレンダーで処理すると、記録層に設け
られた多孔構造が潰れてしまいインク吸収性の低下を招
くという欠点がある。

又、後続のインク滴が付着しても画像のにじみや流れ出
しが生じないような記録画像を得る方法としては、例え
ば塩基性オリゴマーを記録紙に含有させる方法が知られ
ている（特開昭６０−１１３８９号）。しかしながら、
このようなカチオン性樹脂は、−′般的に用いられる他
の成分、例えばカオリンやケイソウ上等の顔料、デンプ
ンやカゼイン等の接着剤又はアニオン性の染料等と反応
するので１液塗布をすることはできない、そこで、カチ
オン性樹脂を含む別の塗液を作って２液とし、２回に分
けて夫々を塗布した場合には、多量の水が表面に付着す
るため、塗布、乾燥工程での基紙の伸縮が大きくなり、
結果として水分付着に対する記録用紙の寸法安定性が得
られず、インクジェット記録に際してシワや波打ちが発
生し易くなるという欠点を生ずる。

上記の欠点は、合成微粒子シリカを主填料とする少なく
とも一層以上のインク受理層を支持体上に設けた記録媒
体であって、その記録面が加熱された鏡面に圧接し乾燥
されたことを特徴とするインクジェット記録媒体（特開
昭６２−１５８０８４号）或いは、基紙上に設けた合成
シリカを含む塗被層をカチオン性高分子電解質を含む水
溶液で処理した後、加熱した仕上げ表面に圧着して乾燥
する方法（特開昭６３−２６４３９１号）等によって改
善されたものの、一般に高度のインク吸収性と光沢性は
互いに相反する性質であり、上記技術によっても尚満足
し得るインクジェット用記録紙を得ることができず、更
に改善が求められていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者等は、従来よりも更に高品位のインクジェット
用記録紙を開発すべく鋭意検討した結果、基紙上に合成
シリカのみならずコロイダルシリカをも含む塗被層を設
けた後カチオン性高分子電解質を含む水溶液で処理し、
該塗被層が湿潤状態にある間に加熱された鏡面仕上げ表
面に該塗被層を圧着・乾燥せしめることにより掻めて高
品位のインクジェット用記録紙を得ることができること
を見い出し本発明に到達した。

従って本発明の第１の目的は、光沢性、耐水性、寸法安
定性に優れた高品位の記録紙を提供することにある。

本発明の第２の目的は、インク吸収性及び光沢性に優れ
カラー印刷に適した高品位のインクジェット用記録紙を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の上記の諸口的は支持体上に少なくとも一層以上
の層構成を有する記録層を設けた記録紙において、該記
録層の最表層が少なくとも、合成シリカ及びコロイダル
シリカを主とする顔料並びに水性結着剤によって構成さ
れると共にカチオン性高分子電解質を含む水溶液で処理
され、且つ前記最表層が湿潤状態にある間に加熱された
鏡面仕上げ表面に圧着され乾燥されたことを特徴とする
記録紙によって達成された。

本発明で用いる合成シリカとは、−Ｍに非晶質シリカ、
無定形シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸、微粉末シリカ
、あるいはホワイトカーボン等と呼称されるケイ酸類で
あり、インク吸収能力の観点から、ＢＥＴ法による比表
面積が１ｏＯｎｆ／ｇ以上の合成シリカを使用すること
が好ましい。

・上記合成シリカの使用量は、顔料１００重量部中、４
０重量部以上、好ましくは５０重量部以上９５重量部以
下である。

又、本発明で用いるコロイダルシリカとは、負に帯電し
た無定形シリカ粒子が水中に懸濁分数してコロイド状を
なしているものであり、粒子の表面には一５ｉＯＨ基や
ＯＨ−イオン等が存在し、アルカリイオンにより電気二
重層が形成されており、粒子間の反発によりコロイド状
態が安定化されている。このようなコロイダルシリカに
は粒子径が５ｍμ〜１００ｍμ程度のものまであり、本
発明においてはこれらのうちどれを用いても同様に後記
する作用効果が得られる。

上記コロイダルシリカの使用量は、顔料１００重量部中
、５重量部〜５０重量部である。

コロイダルシリカが５重量部以下の場合は光沢性の改善
効果が殆どなく、また５０重量部以上になると残りの顔
料をすべて合成シリカにしてもインク吸収性が不足する
場合がある。

上記の顔料には更に他の顔料を併用することができる。

併用することのできる他の顔料としては、通常の紙塗工
に使用される顔料、たとえばカオリン、タルク、炭酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化
チタン、酸化亜鉛、チタンホワイト、ケイソウ土、酸性
白土、ゼオライト、有機顔料等が用いられる。

水性結着剤としては酸性デンプン、エステル化デンプン
等のデンプン類、カルボキシメチルセルロース等のセル
ロース誘導体、ポリビニルアルコール及びその誘導体、
ポリビニルピロリドン、カゼイン、ゼラチン、大豆タン
パク、スチレン／マレイン酸共重合体及びその樹脂及び
誘導体、スチレン／ブタジェン系ラテックス、アクリル
系ラテックス、酢酸ビニル系エマルジョン等が用いられ
る。これらの結着剤は顔料に対して通常５重量部から５
０重量部用いられるが、顔料の結着が十分であり、かつ
インク吸収性が阻害されない範囲の債であればその比率
は特に限定されるものではない。

本発明においては、記録層中に必要に応じて顔′料分散
剤、保水剤、増粘剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、着色剤
、耐水化剤、湿潤剤、蛍光染料、紫外線吸収剤、筆記性
改良剤等を適宜配合することは何ら差し支えない。特に
本発明は、後記するカチオン性高分子電解質を含有する
水溶液を、記録層を形成せしめる塗布液と別個に調整す
るので、互いに反応性のある薬剤を二液に振り分けて配
合することができ、これにより広範な組み合わせが可能
である。

即ち、本発明においては少なくとも顔料である合成シリ
カ、コロイダルシリカ及び水性結着剤を含有する水性塗
液を記録紙の最表層となるように塗布した後、少なくと
も後記するカチオン性高分子電解質を含有する水溶液を
塗布し、最表層を処理する。従って塗液の増結や凝集が
起こらず安定した塗布が可能である。

本発明で用いるカチオン性高分子電解質としては、例え
ばポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムハライド
、ポリジアクリルジメチルアンモニウムハライド、ポリ
ジメチルアミノエチルメタアクリレート塩酸塩、ポリエ
チレンイミン、ジシアンジアミドホルマリン縮金物、エ
ピクロルヒドリン変性ポリアルキルアミン、ポリビニル
ピリジニウムハライド、その他ポリエチレンイミン第４
級アンモニウム塩類、ポリアミン等がある。

本発明の記録紙は、いわゆる湿潤法または凝固法を採用
しているキャストコーター、あるいはそれに準じた機能
を有するコーターを使用して製造することができるが、
特に凝固法を採用する場合には、上記カチオン性高分子
電解質を凝固液に配合して用いることができる。カチオ
ン性高分子電解質を凝固液に配合する場合には、液濃度
として０．５重量％以上特に２重量％以上とすることが
好ましいが、塗布量や適用されるインクの種類及び量に
応じて適宜調整することができ、特に限定されるもので
はない。

本発明では、次に、上記の如く処理された最表層が湿潤
状態にある間に、加熱された鏡面仕上げ面に圧着して記
録紙を作製する。

一般に、合成シリカを含む塗被層を湿潤状態で鏡面仕上
げ面に圧着して加熱乾燥すると、乾燥後の塗被層は合成
シリカが多くの空隙と表面のミクロな凹凸を有するので
インク吸収性を高めるという効果がある反面、光沢性を
低下させるという欠点がある。しかしながら、本発明で
は顔料としてコロイダルシリカを併用しているので光沢
性の低下を抑制することができる。この場合、合成シリ
カとコロイダルシリカを含む塗被層を該塗被層がまだ湿
潤状態にある間にカチオン性高分子電解質を含む水溶液
で処理することによって初めて上記の抑制効果を得るこ
とができる。

上記効果が得られる理由は明確ではないが、コロイダル
シリカの粒径は、−ｉに数ミクロンないし数百ミリミク
ロンと極めて小さいために、これを合成シリカと併用す
ると塗被層表面の凹凸が適度に埋められて光沢性が高め
られるものと推定することができる。

この場合、カチオン性高分子電解質と、合成シリカやコ
ロイダルシリカ更には水性結着剤の成分（例えばＳＢＲ
ラテックス）等を含む湿潤塗被物質とが増粘や凝集を引
き起こしてフロック状態となり、そのために微細なコロ
イダルシリカが分散媒の水と共に紙層中に過度に移行す
るのを抑制して、光沢性発現に寄与するものと推定され
る。

このような増粘又は凝集はコロイダルシリカ被膜の形成
を抑制すると思われ、コロイダルシリカを用いてもイン
ク吸収性の低下は小さい。したがりて、顔料中に合成シ
リカを４０重量部以上好ましくは５０重量部以上用いる
と、コロイダルシリカを５重量部以上５０重量部以下ま
で併用しても必要なインク吸収性を維持することができ
る。又、コロイダルシリカを５重量部〜５０重量部とす
ることにより、記録面の７５度鏡面光沢度を５０％以上
とすることができる。

また、カチオン性高分子電解質がインク中に用いられて
いる水溶性直接染料や水溶性酸性染料分子中の−３０３
Ｎａ、　−３ｏ：Ｉ　Ｈ，−ＮＨｔのような基と反応し
て水に不溶な塩を形成し、記録画像の耐水性を向上させ
る。

更に、シートが湿潤状態にあるうちに鏡面仕上τデ表面
に圧着して乾燥する方法と組み合わせるので、２液塗布
法による記録用紙が有する欠点であるインクジェット記
録による波打ちを抑制することができる。

本発明の記録紙は、いわゆる湿潤法または凝固法を採用
しているキャストコーター、あるいはそれに準じた機能
を有するコーターを使用して製造することができるが、
特に凝固法を採用する場合には、上記カチオン性高分子
電解質を凝固液に配合して用いることができる。

本発明の記録紙の製造に際してはブレードコーター、エ
アナイフコーター、ロールコータ−、プラッシュコータ
ー、カーテンコーター、チャンブレックスコーター、バ
ーコーター、グラビアコーター、コンマコーター等のい
ずれも適用することができる。

塗布量は通常片面で固形分換算で２ｇ／ｒｄがら５０　
ｇ／ＩＴｆ１好ましくは６　ｇ／ｒｒｌから３０ｇ／ｒ
ｄであるが、基紙の表面を覆い且つ十分なインク吸収性
が得られる範囲内で任意に調整することができる。

支持体上に塗液を塗布して記録層の最表層を形成せしめ
た後得られた最表層の塗膜を加熱した鏡面仕上げ面に圧
着するまでの間に、本発明においてはカチオン性高分子
電解質を含む水溶液を該塗膜に散布、浸漬、又は塗布す
るが、前記した如く、凝固法によるキャスト塗工法を用
いる場合は、カチオン性高分子電解質を凝固液に加えて
使用しても良い。

凝固液に用いられる凝固剤としてはギ酸、酢酸、クエン
酸、酒石酸、乳酸、塩酸および硫酸のカルシウム、亜鉛
、バリウム、鉛、マグネシウム、カドミウム及びアルミ
ニウム等の冬場、更には硫酸カリウム、クエン酸カリウ
ム、硼砂、硼酸などが一般的である。水性結着剤として
これら凝固剤と効果的に凝固するものを選んで用いた場
合には塗被速度の向上や塗被面の仕上げ状態の向上に効
果的である。

本発明で使用される支持体としては、通気性のある支持
体であればいずれでもよく、例えばコート原紙、上質紙
、コーテツド紙、片ツヤ紙等が用いられる。コーテツド
紙の中には本発明による記録紙をはじめ、その他の記録
紙、特にインクジェット記録適性をある程度以上有する
記録紙も含まれる。この場合、記録層は二層以上となる
。

く効　果） 以上詳述した如く、本発明による記録紙はインクジェッ
ト記録紙に要求されるインク吸収性の低下を招くことな
く、従来になく高い光沢度を発現するのみならず画像耐
水性に優れた印字画像を呈するため、高光沢度が望まれ
るインクジェット記録、特にフルカラーインクジェット
記録に最適な記録紙を提供するものである。更に、光沢
度及び平滑性に優れているため熱転写記録紙として使用
することもできる。

（実施例） 以下に、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発
明はこれによって限定されるものではない。なお実施例
において示す部及び％は重量部及び重量％を意味する。

印字はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの水性イ
ンクを用い、オンデマンド方式のカラーインクジェット
プリンターで行った。

実施例１゜ 顔料として合成シリカ（サイロイド３０８：富士デビソ
ン■製商品名）４０部、カオリン２５部、軽質炭酸カル
シウム（ダマバール１２１：奥多ｒｆ工業■製商品名）
１５部、コロイダルシリカ（スノーテックス０：日産化
学■製商品名）２０部、水性結着剤としてスチレン／ブ
タジェン系ラテックス１０部及びカゼイン１０部、離型
剤としてステアリン酸カルシウム２部を加え、固形分濃
度３５％の塗液を調整した。得られた塗液を坪量８１ｇ
／ボのコート原紙にロールコータ−で乾燥固形分１０ｇ
／ｒｒｆとなるように塗布し、ついで凝固剤としてギ酸
亜鉛１０％水溶液、カチオン性高分子電解質としてポリ
エチレンイミン第４級アンモニウム塩３％水溶液で凝固
処理して、塗膜が湿潤状態にある間に１００°Ｃに加熱
した鏡面を有するキャストドラムに圧着乾燥し、実施例
１の記録用紙を得た。得られた記録紙について、インク
吸収性、光沢性及び画像耐水性を夫々下記のようにして
評価した。

（１）インク吸収性 色インクの重ね印字を行い、信じ直後に早送りして紙ロ
ーラーによる汚れの発生程度を目視で評価した。

（２）光沢性 鏡面光沢度：　Ｊ　ｌ５−Ｚ８７４１により、グロスメ
ーターＧＭ２６Ｄ（■村上色彩研究所型）を用い７５°
／７５°の鏡面光沢度を測定した。

（３）画像耐水性 印字後の記録紙を温度２０°Ｃの水中に浸漬し、５分後
のインクの流れ出し状態を肉眼で観察した。

二の記録紙の評価結果は表１に示した通りである。

比較例１゜ コロイダルシリカ２０部を軽質炭酸カルシウムに置き換
えた他は実施例１と同じ条件で比較例１の記録用紙を得
た。この記録紙の評価結果は表１に示した通りである。

比較例２゜ 実施例１において使用した合成シリカを３０部と減らし
、カオリンを３５部と増やして固形分濃度４５％の塗液
を調整した他は実施例１と同一条件で比較例２の記録用
紙を得た。この記録紙の評価結果は表１に示した通りで
ある。

実施例２ 顔料として合成シリカ（ファインシールＸ−３７：徳山
ソーダ■製画品名）６０部、コロイダルシリカ（スノー
テックス０；日産化学■製商品名）２０部、カオリン２
０部、水性結着剤としてポリビニルアルコール２０部及
びリン酸エステル化デンプン１０部、離型剤としてステ
アリン酸亜鉛２部を加え、固形分濃度２５％の塗液を調
整した。これを坪ｊｌｌｌｏｇ／ｒｙｆの市販上質紙に
固形分換算で２３ｇ／ｒＴｆになるようにロールコータ
−で塗布し、ついで凝固剤として硼砂１％水溶液、カチ
オン性高分子電解質として、ポリエチレンイミン第４級
アンモニウム塩２％水溶液を用いて凝固処理し、塗膜が
湿潤状態にある間に１００　’Ｃに加熱した鏡面ドラム
に圧着乾燥して記録用紙を得た。この記録紙の評価結果
は表１に示した通りである。

比較例３ 凝固液中からポリエチレンイミン第４級アンモニウム塩
を除いた他は実施例２と同一条件で記録用紙を得た。こ
の記録紙の評価結果は表１に示した通りである。

比較例４ 顔料として合成シリカ（ミズカシールＰ−７８）４０部
、コロイダルシリカ（スノーテックス２０）６０部、水
性結着剤としてスチレンブジエン系ラテックス１０部、
カゼイン１０部、ＡＩ　型剤としてステアリン酸カルシ
ウム２部を加え固形分濃度２０％のＩｉ！液を調整した
。これを坪１１８１ｇ／ｎｆのコート原紙にロールコー
タ−で乾燥固形分２０ｇ／ｒｒｆとなるように塗布し、
次いでギ酸亜鉛１０％水溶液、カチオン性高分子電解質
として第４級アンモニウム塩３％水溶液でＩｊ１固処理
して、塗膜が湿潤状態にある間に１００　’Ｃに加熱し
た鏡面を有するキャストドラムに圧着乾燥して記録紙を
得た。この記録紙の評価結果は表１に示した通りである
。

比較例５ 実施例１のコート原紙に、合成微粒子シリカ（サイロイ
ド７４：富士デビソン■製商品名）１００部、ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡＩ　ｌ　７　：クラレ■製商品名
）３０部、コロイダルシリカ（スノーテックスＯ：日産
化学Ｉｌｌ製商品名）２０部からなる濃度２０％の塗液
を調整し、エアナイフコーターで乾燥固形分が１５ｇ／
ｒｒｆとなるように塗工乾燥した。この塗工表面に水を
均一に塗布して塗工層を湿潤させ、この湿潤状態のまま
加熱した鏡面を有するキャストドラムに加圧して密着さ
せ乾燥成形を行い記録用紙を得た。

この記録用紙の評価結果は、表１に示した迫りである。

比較例６ 実施例１のコート原紙に、合成微粒子シリカ′（ミズカ
シルＰ−１８７水沢化学工業側製商品名）１００部、ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ１１７）３０部、コロイダ
ルシリカ（スノーテックス０）１５部からなる濃度２０
％の塗液を調整し、ロールコータ−で乾燥固形分が１２
ｇ／ｍとなるように塗工し、湿潤状態で２％硼砂水溶液
と接触させ加熱したキャストドラムに加熱乾燥成形を行
い記録用紙を得た。

この記録用紙の評価結果は表１に示した通りである。

比較例７ 実施例１のコート原紙に合成微粒子シリカにツブジルＥ
２２０Ａ：日木シリカ■製商品名）８５部、合成ハイド
ロタルサイト（キシ−ワード５００：協和化字型製商品
名）　１５部、コロイダルシリカ（スノーテックス０）
１５部からなる濃１度２０％の塗液を調整し、エアナイ
フコーターで乾燥固形分が１０ｇ／ｒｒｆとなるように
塗工し乾燥した。

この塗工紙表面にアンモニアで溶解した３％カゼイン溶
液を乾燥固形分で０．６ｇ／ｒｒｆになるように塗布し
、湿潤状態で加熱したキャストドラムに加圧乾燥成形を
行い記録用紙を得た。

この記録用紙の評価結果は表１に示した通りである。

／ ／ ＼ 表 １゜ 表１の結果は、本発明の記録紙が、インク吸収性、光沢
度及び画像耐水性の全てにおいて優れており、極めて高
品質な記録紙であることを実証するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）支持体上に少なくとも一層以上の層構成を有する記
   録層を設けた記録紙において、該記録層の最表層が少な
   くとも、合成シリカ及びコロイダルシリカを主とする顔
   料並びに水性結着剤によって構成されると共にカチオン
   性高分子電解質を含む水溶液で処理され、且つ前記最表
   層が湿潤状態にある間に加熱された鏡面仕上げ表面に圧
   着され乾燥されたことを特徴とする記録紙。 ２）最表層中に含有される顔料１００重量部中の合成シ
   リカ含有量が４０重量部以上であり、コロイダルシリカ
   の含有量が５重量部以上５０重量部以下である請求項１
   に記載の記録紙。 ３）記録面の７５度鏡面光沢度が５０％以上である請求
   項１又は２に記載の記録紙。