JPH0460434B2 - - Google Patents

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JPH0460434B2
JPH0460434B2 JP13630886A JP13630886A JPH0460434B2 JP H0460434 B2 JPH0460434 B2 JP H0460434B2 JP 13630886 A JP13630886 A JP 13630886A JP 13630886 A JP13630886 A JP 13630886A JP H0460434 B2 JPH0460434 B2 JP H0460434B2
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silica
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Seikichi Takahashi
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジエツト記録紙用填料に関する
もので、より詳細にはインクジエツトにより形成
されるドツトの真円性及び色彩の鮮明さに優れて
いる記録紙を与える非晶質シリカ系填料に関する
ものである。 〔従来の技術〕 インクジエツト記録は、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等の利点
があり、各種プリンター、フアクシミリ等への応
用が行われている。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
用困難であり、紙面に付着したインク滴が速やか
に紙内に吸収されること、紙面上でのインク滴の
拡がりや滲みが抑制されること、濃度のある鮮明
な画像が形成されること、及びこの画像が諸堅ロ
ウ性に優れていること等の特性が要求される。 これらの特性を紙基質の表面に与えるために、
種々の無機固体物質を、必要により結着剤と共に
紙表面に塗布し或いは内填することが提案されて
おり、例えば合成シリカ及び/又はその塩を用い
ること(特開昭57−157786号公報)、二価金属、
例えばマグネシウム或いは亜鉛等の弱酸塩や酸化
物を被覆層として施こすこと(特開昭58−94491
号公報)、天然ゼオライト、合成ゼオライト、ケ
イソウ土、合成雲母等を被覆層中に含有させるこ
と(特開昭59−68292号公報)、インク吸収層を形
成する白色顔料としてクレー、タルク、炭酸カル
シウム、カオリン、酸性白土、活性白土等を使用
すること(特開昭58−89391号公報及び特開昭59
−95188号公報)等が既に知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、インクジエツト記録紙に用いる
填剤には単にインクを吸収すればよいというもの
では決してなく、インク全体の吸収や水或いは溶
剤の吸着と染料の吸着との間に一定のバランスが
要求される。例えば、インクの填料層への吸収が
迅速に生じる場合には、インク滴の広がりや滲み
が防止されるとしても、染料等も填料層中に浸透
することにより、形成される画像が濃度や鮮明さ
に欠けるものとなり易い。かくして、インクジエ
ツト記録において、インク滴の拡がりや滲みを防
止するという要求と、画像の濃度や鮮明さを向上
させるという要求とを同時に満足させることは容
易でないことが了解されよう。また、インクジエ
ツト用のインクは一般に、水及び少量の有機溶剤
を含有する媒質中に染料を溶解した組成物から成
るが、従来使用されている填料は、インク中の各
成分の吸着バランスにおいても未だ十分なもので
はなく、例えば染料の吸着速度が大き過ぎる場合
にはドツト径が小さくなつて、ベタ部に白地の斑
点抜けが生じ、また染料の吸着速度が小さすぎる
と、ドツトの真円性が得られなくなる。 従つて、本発明は、インクジエツト記録におい
て、インク滴の拡がりや滲みを防止するという要
求と、画像の濃度や鮮明さを向上させるという要
求とを、両立させて満足し得るインクジエツト用
填料を提供することを課題とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、溶媒法で測定した屈折率が従来
一般に使用されているシリカよりも高く、1.45乃
至1.47という高屈折を有すると共に、1.20c.c./g
以上という従来の非晶質シリカに比べ著しく高い
細孔容積を有し、高吸湿性で優れた吸着特性を有
する非晶質シリカの合成に成功し、この非晶質シ
リカをインクジエツト記録紙用填料として使用す
ることにより、上記課題が達成されることを見出
した。 即ち、本発明によれば、X線回折学的に非晶質
シリカであつて、コールターカウンター法で測定
して2乃至15μmのメジアン径、180ml/100g乃
至250ml/100gの吸油量、溶媒法で測定して1.45
乃至1.47の屈折率、及び窒素吸着法で測定して
1.20c.c./g以上の細孔容積を有し、関係湿度90%
及び温度25℃で200時間吸湿させた条件での吸湿
量が35%以上の範囲内にあり、且つ酸強度函数
H0が+1.5を越えて+3.3迄の範囲の酸量が0.05ミ
リモル/g以下で、酸強度函数H0が+3.3を越え
て+4.8迄の範囲の酸量が0.20ミリモル/g以上
である酸強度分布を有することを特徴とするイン
クジエツト記録紙用填料が提供される。 〔作用〕 本発明は、上述した組合せ特性を有する非晶質
シリカが、高い画像濃度と鮮明さ、並びにインク
ドツトの拡がりや滲み防止という見地から、イン
クジエツト記録紙用填料として際立つて優れてい
るという知見に基づくものである。 先ず、この非晶質シリカは、溶媒法で測定し
て、1.45以上、特に1.46乃至1.47という石英ガラ
スの屈折率と同等或いはそれ以上という極めて高
い屈折率を有しながら、しかも180ml/100g乃至
250ml/100g以上の高い吸油量と、1.20c.c./g以
上の細孔容積と、関係湿度90%及び温度25℃で
200時間吸湿させた(以下単に吸湿量と呼ぶとき
はこの条件による)とき35%以上という吸湿量と
を示すことが顕著な特徴である。 従来よりX線回折学的に非晶質シリカの製法と
しては、湿式法と乾式法とが知られており、湿式
法シリカと呼ばれるものは、ケイ酸ナトリウム溶
液を硫酸等の鉱酸類で中和することにより得ら
れ、一方乾式法(気相法)シリカと呼ばれるもの
は、四塩化ケイ素を気相中で分解することにより
得られる。いずれもその組成は150℃乾燥物基準
でSiO2として90重量%以上を有し、特に湿式法
シリカにおいては10重量%以下の灼熱減量を有す
る非晶質シリカである。湿式法シリカは、比較的
高い吸着特性を有するものの、その屈折率は多く
のものでは1.450以下である。また、気相法シリ
カは比較的大きい吸油量を有するものの、吸湿性
に乏しく、その吸湿量は約10%以下である。 本発明に用いる非晶質シリカは、以下に述べる
製法に限定されるものではないが、シリカの酸性
ゾルと塩基性硫酸アルミニウムとを混合して高温
硬化型のゾルを形成し、このゾルをゲルに硬化さ
せた後、酸処理、アンモニア処理、水洗、乾燥等
の工程を経て製造されるものであり、高い屈折率
と大きな細孔容積と高い吸油量と高い吸湿量との
組合せを特異的に有している。 本発明で規定した非晶質シリカをインクジエツ
ト記録紙用填料として用いることにより、高い濃
度と鮮明さとを有する画像が滲みの発生なしに得
られる理由は、これに拘束されるものでは決して
ないが、次のようなものと考えられる。先ず、本
発明に用いる非晶質シリカは、高い吸油量を有す
ることから、ジエツトとして施されるインクを粒
子表面或いは粒子間に保持する特性に優れてお
り、その結果としてドツトの滲み発生や拡がりが
効果的に防止される。しかも、この非晶質シリカ
は、従来の非晶質シリカに比べ著しく大きな細孔
容積を有し、高湿度条件下で高い吸湿量を示すこ
とからも明らかな通り、非晶質シリカ粒子表面に
保持されるインキ層から水を粒子内に吸込む作用
が大であり、非晶質シリカ粒子の表面に染料層を
濃密な形で形成する。更に、この非晶質シリカ粒
子は屈折率が大であることから、染料層担持非晶
質シリカ粒子では、染料層と非晶質シリカ粒子と
の界面で多重の散乱乃至反射が生じ、画像の濃度
が向上すると共に、明度乃至彩度の増加によつて
鮮明さが向上するものと認められる。 本発明において、非晶質シリカの吸油量が180
ml/100g乃至250ml/100gであること、細孔容
積が1.20c.c./g以上であること、吸湿量が35%以
上であること及び屈折率が1.45以上、特に1.46乃
至1.47であることが、本発明の課題の達成に関し
て極めてクリテカルであることは、後述する種々
の比較例を参照することにより明確となろう。 また本発明で用いる非晶質シリカは、酸強度函
数H0が+1.5を越え+3.3迄の範囲の酸量が0.05ミ
リモル/g以下で、且つ酸強度函数H0が+3.3を
越えて+4.8迄の範囲の酸量が0.20ミリモル/g
以上である特異な酸強度分布を有する。酸強度の
強い酸性点で数値が低いことから、この酸性点と
染料との相互作用(染料助色団と酸性点の相互作
用)による変色や退色が少なく、又酸強度の弱い
酸性点の数値が高いことから、染料の吸着固定化
が有効に行われて、染料像の耐久性を向上し画像
の濃度、鮮明さの保持に寄与するものと考えられ
る。 本発明に用いる非晶質シリカは、コールターカ
ウンター法で測定して、2乃至15μmのメジアン
径を有する。用いる具体的な粒径は、用途によつ
ても相違するが、紙の平滑性やドツトの真円性が
要求される場合には、上記粒径の内でも比較的小
径のものを用いるのがよく、また紙の表面強度を
向上させ、且つ画像の鮮明さを強調したい場合に
は、上記範囲の内でも比較的大径のものを用いる
のがよい。 本発明において、非晶質シリカをインクジエツ
ト記録紙用填料として用いることは、他の無機化
合物、例えばケイ酸塩を用いる場合に比して、染
料像の堅ロウ性の点で幾つかの利点をもたらす。
即ち、インク中に含まれる染料は多くの場合、酸
性染料や直接染料であり、マグネシウム、亜鉛、
アルミニウム等の金属成分を含有する無機填剤で
は、染料の化学吸着が急速に生じて鮮明さに欠け
る像を生じたり、或いはこれらの金属成分と染料
との相互作用により、染料の変色や退色等のトラ
ブルを生じ易いが、非晶質シリカの使用により、
これらのトラブルを避けることができる。 (発明の好適態様の説明) 非晶質シリカの製法 本発明に用いる非晶質シリカは、シリカの酸性
ゾルと塩基性硫酸アルミニウムとを混合して高温
硬化型のゾルを形成し、このゾルをゲルに硬化さ
せた後、酸処理、アンモニア処理、水洗、乾燥等
の工程を経て製造される。 シリカの酸性ゾルとしては、PHが3以下、特に
2.5以下のシリカゾルである。本明細書において、
ゾルとはコロイド粒子が媒体中に分散して、流動
性が保持されている状態を意味し、ゲルがコロイ
ド粒子が媒体を包蔵した状態で固化している状態
と対比される概念である。このシリカゾルの濃度
は、SiO2として6.0乃至15.0重量%、特に9.0乃至
13.0重量%の範囲内にあるのがよい。このシリカ
の酸性ゾルは、反応槽中に、硫酸水溶液等の鉱酸
水溶液を充填し、この酸水溶液中に撹拌下にケイ
酸ナトリウムを滴下し、滴下終了後のPHを3以下
に維持することにより得られる。 塩基性硫酸アルミニウムとしては、式 Al2(SO4o(OH)6-2o 式中、nは0.5乃至2.8、特に0.9乃至1.5の数で
あるの化学組成を有するものが好適に使用され、
液中のAl2O3としての濃度が6.0乃至3.0重量%、
特に8.0乃至11.0重量%のものが有利に使用され
る。この塩基性硫酸アルミニウムは、硫酸アムニ
ミウムを炭酸カルシウムを用いて上記塩基度とな
るように部分中和することにより得られる。 シリカ酸性ゾルと塩基性硫酸アルミニウム溶液
とを可及的低温、特に20℃以下の温度で混合し
て、熱硬化型のゾル液を調製する。シリカ酸性ゾ
ルと塩基性硫酸アルミニウム溶液との混合比は、
SiO2:Al2O3のモル比として表わして、168:1
乃至4:1特に40:1乃至7:1の比率とするの
が望ましい。 このゾル液を加熱して、シリカのヒドロゲルを
製造する。ゾル液の加熱温度は、一般に60乃至
100℃、特に80乃至90℃の範囲とすることが望ま
しい。加熱ゲル化は、ゲル化したものが造粒物と
なるような条件下で行うこと、即ち造粒しつつゲ
ル化することが望ましい。このために、加熱され
た水非混和性の媒体中に液滴の形で熱硬化性ゾル
を供給してゲル化を行う方法や、加熱された気相
雰囲気中に熱硬化性ゾルを噴霧してゲル化造粒を
行う方法等が採用される。 得られるゲルを硫酸等で酸処理して、ゲル中の
アルミニウム成分を抽出除去し、ゲル中の硫酸分
をアンモニア等で中和し、挾雑する塩類等を水洗
により除去し、乾燥し、粉砕して本発明に用いる
非晶質シリカを得る。 非晶質シリカの特性 本発明に用いる非晶質シリカは、180ml/100g
以上、特に200ml/100g以上の吸油量(特定JIS
−K5101−19による)を有するが、この非晶質シ
リカは過度に大きな吸油量を有しないことが紙へ
の塗工性の点で望ましい。即ち、非晶質シリカの
吸油量が大きすぎる場合には、塗布液の粘度が大
きくなりすぎ、高濃度での塗布が困難になるか
ら、吸油量が250ml/100g以下であることが望ま
れる。 本発明に用いる非晶質シリカの屈折率は1.45以
上であり、多くのものでは1.46乃至1.47の範囲内
にあり、非晶質シリカの屈折率としては例外的に
大きいものである。 この非晶質シリカは、比表面積が一般に200乃
至500m2/g、特に280乃至450m2/gの範囲であ
り、また窒素吸着法で測定して1.20c.c./g以上、
特に1.30乃至1.80c.c./gの細孔容積を有する。 更に、この非晶質シリカは、関係湿度90%及び
温度25℃で200時間吸湿させた条件での吸湿量が
35%以上の範囲内に入る非常に高い吸湿量を有し
ている。 更にまた、本発明に用いる非晶質シリカは、特
異な酸強度分布を有することがわかつた。非晶質
シリカは固体酸の一種であり、固体酸の酸強度分
布は、ハメツト指示薬を使用し、n−ブチルアミ
ン滴定法により求めることができる。酸強度函数
H0とハメツト指示薬との関係を示すと、次の通
りである。 H0 指示薬 +1.5 4−ベンゼンアゾジフエニルアミン +3.3 p−ジメチルアミノアゾベンゼン +4.8 メチルレツド 上記表において、例えば、4−ベンゼンアゾジ
フエニルアミンを指示薬として滴定を行うと固体
酸中の酸強度函数が+1.5迄の酸量が測定され、
又、p−ジメチルアミノアゾベンゼンを指示薬と
して、滴定を行うと、固体酸中の酸強度函数が+
3.3迄の積算酸量が測定され、以下各指示薬を用
いて、滴定を行うことにより、固体酸の酸強度分
布が測定される。 本発明に用いる非晶質シリカは、酸強度函数
H0が+1.5を越えて+3.3迄の範囲の酸量が0.05ミ
リモル/g以下で、且つ酸強度函数H0が+3.3を
越えて+4.8迄の範囲の酸量が0.20ミリモル/g
以上である酸強度分布を有する。酸強度の強い酸
性点の数が低いということはこの酸性点と染料と
の相互作用(染料助色団と酸性点の相互作用)に
よる変色や退色が少ないことを意味するものであ
り、又酸強度の弱い酸性点の数が多いということ
は、染料の吸着固定化が有効に行われることを意
味することである。 インクジエツト記録紙 本発明によれば、上述した非晶質シリカを、紙
等の基体の表面に設けるか、或いは紙中に内填し
てインクジエツト用記録要素とする。紙等の基体
表面にこの填剤のコート層を設けるには、前記填
剤を5乃至40重量%、特に10乃至25重量%、及び
必要により結着剤を1乃至15重量%、特に2乃至
10重量%含む水性スラリーを製造し、填剤が3乃
至20g/m2、特に5乃至15g/m2となるような塗
工量で塗布し、乾燥する。 結着剤としては、水性系結着剤が有利であり、
例えばカルボキシメチルセルローズ、エチルセル
ローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、澱粉、カ
ルボキシメチル澱粉、シアノエチル化澱粉、カゼ
イン、アラビアゴム、トラガカントゴム、デキス
トリン、ポリビニルアルコール、ビニルエーテ
ル/マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリド
ン、水溶性アクリル樹脂等の水溶性結着剤;自己
乳化型アクリル樹脂等の自己乳化型結着剤;スチ
レン−ブタジエン共重合体ラテツクス等の水性ラ
テツクス型結着剤等が使用される。 また、前記填剤を紙中に内填するには、抄紙用
スラリーに前記填剤を配合して、紙繊維中に繊維
重量当り1乃至20重量%、特に2乃至10重量%の
填剤が抄き込まれるようにすればよい。 本発明において、非晶質シリカは単独でインク
ジエツト記録用填剤として使用し得る他に、それ
自体公知の他の填剤、例えばカオリン、通常のシ
リカ、炭酸カルシウム等と組合せて使用すること
もできる。 〔実施例〕 本発明を実施例により説明する。 実施例 1a〜1c 40重量%の硫酸溶液2.8m3に冷却した3号ケイ
酸ソーダ(SiO2/Na2Oモル比3.10)の希釈液8.2
m3を18〜20℃下で反応し、SiO2濃度11g/100
ml、PH1.8の酸性シリカゾル11m3を得た。 これにAl2(SO11.2(OH)3.6の化学式で示され
る塩基性硫酸アルミニウム溶液(Al2O310重量
%)1.34m3を常温で混合し、PH2.30の混合ゾルを
得た。この混合ゾルを85℃に昇温したスピンドル
油中へノズルを通じて液滴の形で供給し加熱ゲル
化を経て球状のシリカヒドロゲルを得た。 このシリカヒドロゲルを水洗し、次いで硫酸で
PH約1.0に下げ80℃で3時間処理を行なつた。水
洗後アンモニア水でPH10に上げ80℃で3時間処理
を行なつた。 その後十分水洗し得られたヒドロゲルを乾燥、
粉砕することにより、シリカの微粉末1.250Kgを
得た。 このシリカの微粉末を気流式分級機に供給し、
コールターカウンター法によるメジアン径が3.5μ
m(実施例1a)8.0μm(実施例1b)13.0μm(実
施例1c)のインクジエツト記録紙用填料を得た。 得られた填料について、下記の試験方法により
メジアン径、吸油量、屈折率、吸湿量、細孔容
積、酸強度分布、塗被紙の記録画像特性を調べ
た。その結果を第1表に及び第2表に示した。 〔試験方法〕 (1) メジアン径 コールターカウンター(米国コールターエレ
クトロニクス社製)TA−型を用いて次の条
件でメジアン径を測定した。試料約0.5gを200
mlビーカーに取り、純水約150mlを加え、超音
波(ULTRASONIC CLEANER B−220)で
60〜90秒分散させる。 電解液(ISOTON II)150mlに上記分散液を
スポイトで数滴加え入れ、コールターカウンタ
ーにかけ粒度分布を求める。但し、アパツチヤ
ーチユーブは次の測定粒子径範囲で使い分けを
した。 アパツチヤーチユーブ 50μ測定粒子径範囲1
〜20μm アパツチヤーチユーブ 100μm測定粒子径範
囲2〜40μm メジアン径は累積粒度分布図の50%径を読み
とり求めた。 (2) 吸油量 顔料試験方法のJIS K5101−19に基づき、吸
油量を求めた。 (3) 屈折率 屈折率既知の各種有機溶媒を試験管に入れ、
屈折率の低い方から高い方へ並べてそれぞれ
に、試験粉末を加えて充分振とう分散し、肉眼
観察により最も透明度の高くなる液体の屈折率
をその試料の屈折率とした。 使用した有機溶媒の屈折率を下表に示す。
【表】
【表】 (4) 吸湿量 試料約1.5gを秤量瓶に入れ150℃で3時間乾
燥し、重量を正確に求めておく。予め関係湿度
90%に調整しておいたデシケーター内に試料を
入れ、温度25℃の恒温槽に放置した。 各測定時間毎に於ける試料の重量増加を測定
し、次の式により吸湿量を求めた。 吸湿量(%)=試料の重量増加量(g)/試料重量(
g)×100 なお、測定時間は次のようにした。 24、48、72、120、192、240、312時間、得ら
れた時間毎の吸湿量の変化を図示し(第1図、
第2図参照)、内挿法により200時間吸湿させた
条件での吸湿量を求めた。 (5) 細孔容積 BET法による表面積吸着装置を用いて測定
した。これは液体窒素温度(−196℃)に於け
る窒素ガスの吸着に基づくもので、吸着等温線
の相対圧P/POが1の時の吸着量を用いて、
細孔径300Å以下の全細孔容積を求める方法で
ある。 (6) 酸強度分布 測定はn−ブチルアミン滴定法によつた。 試料約0.5gを50mlの共栓付き三角フラスコ
に入れ、150℃で3時間乾燥し、重量を正確に
求めておく、そこへ蒸留により脱水した特級ベ
ンゼン溶液を約10ml加え、次に示すハメツト指
示薬を滴下し酸性色に呈色させた。
【表】 黄色
1例として、p−ジメチルアミノアゾベンゼ
ン(ジメチルイエロー)が固定酸Aに吸着し
て、酸性色の濃い橙色を呈するには次の反応に
よる。 又、n−ブチルアミンを加えると、酸点が中
和され塩基性色の薄い黄色になる。 測定では、N/20のn−ブチルアミンを約2
日間かけて滴定し、その所要量から固体酸量を
求めた。 A=F×V/20×W A;固体酸量(mmol/g) F;N/20n−ブチルアミンのフアクター V;滴定量(ml) W;試料の重量(g) なお、滴定の終点は「標準色票」日本規格協
会編(JIS Z−8721準拠)の色相を基に次のよ
うに定めた。 H0 色相 +1.5 7.5Y +3.3 5Y +4.8 5Y 酸強度分布は以下のようにして求めた。 4−ベンゼンアゾジフエニルアミンを指示薬
として滴定を行なうと酸強度函数が+1.5迄の
酸量が測定され、又p−ジメチルアミノアゾベ
ンゼンを指示薬として滴定を行なうと酸強度函
数が+3.3迄の酸量が測定される。 以下、各指示薬を用いて滴定を行なうことに
より固体酸の酸強度分布か得られる。 (7) 塗被紙の記録画像特性 (7‐1) 塗被紙調製方法 填料10g(110℃乾燥基準)に結着剤とし
てポリビニルアルコール((株)クラレ製PVA
117)の15%水溶液25gを加え、さらに水分
を加えて全量を60gとなし、撹拌機で十分に
撹拌分散し、塗液を調製した。この塗液を、
坪量45g/m2原紙(=PPC用紙使用)に塗
被量が約10g/m2になるよう塗布して記録用
塗被紙を得た。 (7‐2) インクジエツト記録方法 パーソナルコンピユータ(日本電気(株)製
PC−9801 VMO)に接続されたインクジエ
ツトカラーイメージプリンタ(シヤープ(株)製
10−0700)に(7−1)の方法で得られた塗
被紙をセツトし、第3図に示すようなテスト
パターンのハードコピーを得た。 (7‐3) 記録画像特性 (7−2)の方法で得られた画像形成試験
紙(ハードコピー)の7つの色相に印刷され
た面A(赤)、B(青)、C(黄)、D(橙)、E
(紫)、F(緑)、G(黒))・英文字・和文字を
肉眼及び拡大鏡(スタンド・マイクロスコー
プ、倍率50×)で観察することにより、画像
の鮮明さを彩度・濃度・滲みの有・無等の点
から、次のような評価基準で総合的に評価し
た。 ◎ 彩度・濃度がかなり高く、インクの滲み
も全く無く、極めて鮮明なドツトのコピー
が得られる。 ○ 彩度・濃度が高く、インクの滲みも少な
く、鮮明なドツトのコピーが得られる。 △ 彩度・濃度が低いか、インクの滲みが有
り、あまり鮮明なコピーが得られない。 × 彩度・濃度が低く、インクの滲みが有つ
て鮮明なコピーが得られない。 又、第3図に示すテストパターンのA、B、C
の部分それぞれ赤色、青色、黄色の面について、
可視紫外分光光度計(日本分光(株)製UVIDEC−
650型)に積分球装置(TIS−341型)を取り付
け、試料側反射板ホルダにそれぞれの色の部分を
切り取つた紙片を置き、対照側反射板ホルダには
同一塗被紙の何も印刷されていない塗被面の部分
を切り取つた紙片に置いて、380〜780nmの波長
範囲において10nm間隔毎の反射率を測定し、
JIS Z 8722に準拠した方法により各色の色度座
標x、yを求め、2度視野に基づくXYZ表色系
による色度図と主波長との関係図(第4図)にプ
ロツトをした。この色度座標プロツトから、主波
長λd(又は補色主波長λe)(nm)及び刺激純度
Pe(%)を求めた。このとき、主波長λd(又は補
色主波長λe)は色相を表わし(A表)、刺激純度
Peが高いことは彩度が高いことを表わしている。 主波長及び刺激純度の求め方 第4図に示す色度図の中の点(C)は無色の色度座
標でx=0.3101、y=0.3163。色度座標が直線
RC、直線VC及びスペクトル軌跡によつて囲まれ
た面積内の点S1で表わされる色の場合、直線CS1
の延長とスペクトル軌跡との交点S′1に対応する
波長を第4図から求める。この波長をその色の主
波長といい、記号λdで表す。 また、色度座標が三角形CRV内の点S2で表わ
される色の場合には、直線S2Cの延長とスペクト
ル軌跡との交点S″2に対応する波長を第4図から
求める。この波長をその色の補色主波長といい、
記号λeで表す。 第4図において色度座標が点S1によつて表され
る色の場合には、刺激純度Peは次式によつて求
め、その値に%を付ける。 Pe=x−xc/x〓−xc×100 ……(1) 又は Pe=y−yc/y〓−yc×100 ……(2) ここに、x、y:点S1の座標 xc、yc:点Cの座標 x〓、y〓:点S′1の座標 また、色度座標が点S2で表される色の場合に
は、刺激純度Peは、次式によつて求め、その値
に%を付ける。 Pe=x−xc/xp−xc×100 ……(3) 又は Pe=y−yc/yp−yc×100 ……(4) ここに、x、y:点S2の座標 xc、yc:点Cの座標 xp、yp:点S′2(直線CS2の延長と紫軌跡との交点)
の座標 注 Peを計算するには、分母又は分子の絶対
値の大きい式で求める。 刺激純度及び主波長の求め方の一例 試料を測定して得られた三刺激値Xが40.14、
Yが76.50、Zが34.25であつたとすれば、色度座
標はxが0.266、yが0.507である。この色度座標
を第4図上の点(S1)として求め、次に無彩色の
色度座標(x=0.3101、y=0.3163)を点Cとし
て求める。CとS1とを直線で結び、更に延長して
スペクトル軌跡と交わる点をS′1として求める。
S′1はスペクトル軌跡上の534nmの位置にある。
すなわち主波長λdは534nmである。また、第4
図よりS′1の座標がx〓が0.200、y〓が0.785であるの
で式(2)より刺激純度Peは0.507−0.3163/0.785−0.316
3×100= 40.7%となる。したがつて、試料の色は主波長λd
=534nm、刺激純度Pe=40.7%として表示され
る。
【表】
【表】 比較例 1 非晶質シリカから成る填料として、水沢化学工
業(株)製ミズカシルP−526を用いた。 比較例 2 非晶質シリカから成る填料として、市販の日本
シリカ(株)社製ニツプシルE−200Aを用いた。 比較例 3 非晶質シリカから成る填料として、市販の塩野
義製薬(株)社製カープレツクスFPS−701を用いた。 比較例 4 非晶質から成る填料として、市販の徳山曹達(株)
社製フアインシールX−80を用いた。 比較例 5 非晶質シリカから成る填料として、市販の日本
アエロジル(株)社製アエロジル300を用いた。 比較例1乃至5において用いた填料について前
記の試験方法によりメジアン径、吸油量、屈折
率、吸湿量、細孔容積、酸強度分布及び塗被紙の
記録画像特性を調べ、その結果を第1表及び第2
表に示した。 但し、比較例5においては塗被紙調製のところ
で塗液の粘度がきわめて高くなり塗布不能の状態
であつた。 従つて、インクジエツト記録紙用填料としては
実用不適と認められた。 以上の結果、第1表から明らかなように、本発
明に用いる非晶質シリカの特徴は、特に屈折率が
1.46乃至1.47で比較例の1.45未満に比して高くま
た細孔容積が1.66c.c./g以上即ち1.20c.c./g以上
で比較例の0.40c.c./g未満に比して著しく大きい
子とが判る。更に吸湿量が46.0%以上で比較例の
21.0%以下に比して遥かに大きいことが判る。ま
たこの吸湿性について詳述すると第1図及び第2
図から明らかなように、本発明に用いる比晶質シ
リカは比較例のシリカに比べ吸湿量の経時的な絶
対量も大きく、特に吸湿曲線の初期の立上りに見
られるように吸湿の速度が高いことを示してい
る。 また実施例の酸強度分布は、酸強度函数H0
+1.5を越えて+3.3迄の範囲の酸量が0.026ミリモ
ル/g以下即ち0.05ミリモル/g以下であること
は、この酸性点と染料との相互作用による変色や
退色が少ないことを意味し、H0が+3.3を越えて
+4.5迄の範囲の酸量が0.294ミリモル/g以上即
ち0.20ミリモル/g以上であることは染料の吸着
固定化が有効に行われていることを示している。
これに対し比較例1乃至3では、H0が+1.5を越
えて+3.3迄の範囲の酸量がいずれも0.05ミリモ
ル/g以下であるが、+3.3を越えて+4.8迄の範
囲の酸量が0.138ミリモル/g以下であり、染料
の吸着固定化機能に劣り、また比較例4では逆に
H0が+1.5を越えて+3.3迄の範囲の酸量が高く染
料の酸性点との相互作用による変色や退色が大き
いことを示している。 以上のことから、第2表から明らかなように、
上記した組合せ特性を有する本発明に用いる非晶
質シリカは、記録画像特性として、高い画像濃度
と鮮明さ、インクドツトの拡がりや滲みが防止さ
れ、インクジエツト記録紙用填量として極めて優
れていることが理解される。 (発明の効果) 本発明によれば、前述した特性、特に高い屈折
率、高い細孔容積及び孔い吸湿量を有し且つ特異
な酸強度分布を有する非晶質シリカをインクジエ
ツト記録紙用填料として使用することにより高い
濃度と鮮明さ等を有する記録画像が滲みやドツト
の過度の広がりなしに形成されるという利点が達
成される。 又この填料は水性塗布液とした時の粘性が低
く、塗布作業性にも優れているという利点があ
る。
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は填料を関係湿度90%及び温
度25℃の雰囲気に置いたときの、時間の経過(横
軸)と填料の吸湿量の増加(縦軸)の関係(線
図)を示し、曲線A,B,C,D,E,F,G,
Hはそれぞれ実施例1a、実施例1b、実施例1c、
比較例1、比較例2、比較例3、比較例4、比較
例5による填料の線図であり、第3図は試験方法
(7)で得られる画像形成試験上に得られるテストパ
ターンを表わす図で、Aは赤色面、Bは青色面、
Cは黄色面、Dは橙色面、Eは紫色面、Fは緑色
面、Gは黒色面を示し、第4図は試験方法(7)に記
載された2度視野に基づくXYZ表色系による色
度図を主波長との関係図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 X線回折学的に非晶質シリカであつて、コー
    ルターカウンター法で測定して2乃至15μmのメ
    ジアン径、180ml/100g乃至250ml/100gの吸油
    量、溶媒法で測定して1.45乃至1.47の屈折率、及
    び窒素吸着法で測定して1.20c.c./g以上の細孔容
    積を有し、関係湿度90%及び温度25℃で200時間
    吸湿させた条件での吸湿量が35%以上の範囲内に
    あり、且つ酸強度函数H0が+1.5を越えて+3.3迄
    の範囲の酸量が0.05ミリモル/g以下で、酸強度
    函数H0が+3.3を越えて+4.8迄の範囲の酸量が
    0.20ミリモル/g以上である酸強度分布を有する
    ことを特徴とするインクジエツト記録紙用填料。
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