JPH0692190B2 - インクジェット用記録シ−ト - Google Patents

インクジェット用記録シ−ト

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JPH0692190B2
JPH0692190B2 JP62233307A JP23330787A JPH0692190B2 JP H0692190 B2 JPH0692190 B2 JP H0692190B2 JP 62233307 A JP62233307 A JP 62233307A JP 23330787 A JP23330787 A JP 23330787A JP H0692190 B2 JPH0692190 B2 JP H0692190B2
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JP
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ink
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copolymer
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まき子 鴇田
昭 小林
憲治 保田
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新王子製紙株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5245Macromolecular coatings characterised by the use of polymers containing cationic or anionic groups, e.g. mordants

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  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はインクジェット用記録シートに関し、さらに詳
しくは水性インクを用いるインクジェット記録方式にお
いて、鮮明な発色に耐水性を持たせるための画像の耐水
性を付与したインクジェット記録用シートに関するもの
で、同時にインクの吸収速度が大きく、発色が鮮かで、
かつドット形状が円形でエッジがシャープな画像を与え
ることができ、かつシートの表面強度が大きく、通常の
紙と同様の触感、使用適性があり、高解像度の画像を記
録できる水性インクジェット用記録シートに関するもの
である。
本発明のインクジェット用記録シートは水性インクを用
いる他のペンプロッターなどの記録、印刷、筆記に用い
ることもできる。
[従来の技術] 水性インク、親水性インクを用いる通常のインクジェッ
ト記録方式においては、高品位の記録画像を得るため
に、インクを受容する用紙の上に付着した水性インクが
その表面上に不規則に広がることなく、速やかにかつ真
円状にコントロールされて広がりながら吸収されるよう
にすること、及び、付着したインクの発色を増強するよ
うな表面構造とすることが重要な要件である。
コスト、印刷用紙、事務用紙適性の点では、非塗工型イ
ンクジェット用紙が一般に用いられている。非塗工のイ
ンクジェット用紙を製造する為、シリカや重質炭酸カル
シウム等の吸液性顔料や抄紙時に内添することが知られ
ている。
また、カラー用などの鮮明度を重視する用途には、前記
のドット形状と発色の鮮明度のために吸水性の優れた白
色顔料を主成分とする、塗工層を設けた塗工紙が用いら
れている。
いずれのタイプの用紙も、水性インクを用いる限り、特
別な処理を行わなければ画像の耐水性が無い。このた
め、カチオン性界面活性化剤かカチオン性高分子物質に
よる耐水化処理が必要となる。
しかしながら、従来知られているインクジェット用画像
耐水化剤は、例えば特開昭57-120486、特開昭57-129778
ではポリエチレンイミン及びその共重合体が提案されて
いるが、これらは耐水性の効果が不十分であり、耐候性
に悪影響を与える傾向があった。又、特開昭58-8685号
には、水溶性高分子物質を塗布すること、特開昭58-552
83号には、ポリピロリドン及びヒドロキシエチルセルロ
ースを用いることが開示されているが、これらは、ドッ
トの形状が悪く、表面強度が十分ではないこと、耐候性
に悪影響を及ぼすことなどが指摘されていた。又、特開
昭59-20696、60-109894、61-74880号ではポリジアリル
ジメチルアンモニウムクロライドなどのカチオン性高分
子物質や水溶性金属塩を用いることが開示されている
が、これらも耐水性が不足していること、耐候性、特に
染色のけんろう性に悪影響を与えることの問題点があっ
た。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は水性インクを用いるインクジェット記録方式に
おいて、従来技術における耐水化処理とは異り、画像に
実用的な耐水性を付与しながら、しかも同時に高品位の
画像、例えばフルカラー画像を実現することを可能とす
るインクジェット用記録用紙を提供することを目的とす
るものである。
画像適性としては記録シート表面にすみやかに水性イン
クを吸収し、そのインクによる画像の発色が鮮かで、か
つインクドット形状が真円形でありドットの広がりが抑
えられ、エッジがシャープな画像の再現ができ、従って
高解像度の画像を高速度で記録することが要求される。
本発明は、前記従来技術である耐水化剤の欠点を解消
し、すぐれた画像適性と画像耐水性を同時に可能ならし
めるインクジェット用記録シートを提供することを目的
とするものである。
本発明の記録シートはペンプロッター用など水性インク
を使用する他の記録用紙としても利用することができ
る。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは、研究の結果、耐水化剤として、アクリル
アミドとジアリルジメチルアンモニウムクロライドとを
主要なモノマー単位とするアクリルアミド・ジアリルジ
メチルアンモニウムクロライド共重合体を使用し、イン
クジェット用記録シート中に含ませることにより、前記
の如き問題点を解決することができることを見出した。
本発明で、耐水化剤として使用するアクリルアミド・ジ
アリルジメチルアンモニウムクロライド共重合体は次の
構造式を有する共重合体である。
式中、xは0.5〜0.05、yは0.5〜0.95であり、nは20〜
2000である。とくにyが0.7〜0.9、nが100〜200の範囲
にあることが好ましい。この重合体は、アクリル酸アミ
と、式 を有するジアリルジメチルアンモニウムクロライドとを
ラジカル重合触媒を使用し、又は光によって重合させる
ことによって得ることができる。この重合体は、一般
に、平均重合量約140,000〜160,000の透明液体であり、
比重1.00〜1.10,pH2〜9、固有粒度(30℃,N/10 NaC
l)1.60〜2.00を有する。
本発明において、アクリルアミド・ジアリルジメチルア
ンモニウムクロライド共重合体を含ませるにあたって
は、基紙本体中に抄紙の際添加してもよく、基紙表面に
設ける塗工層中に含有させてもよく、又、基紙のサイズ
処理の際に添加してもよい。もちろんこれらを併用した
形で基紙、塗工層、表面サイズ層のそれぞれに含有させ
ることも可能である。
該共重合体の添加量は、記録シートの重量を基準とし
て、抄紙の際には3〜30%、基紙のサイズ処理の際は2
〜30%とし、又、塗工層表面サイズ層中の該共重合体の
含有量は3〜30%の範囲とする。とくに好ましくは抄紙
の際は5〜17%、基紙のサイズ処理の際は10〜20%、塗
工層表面サイズ層の含有量は5〜11%の範囲とする。
本発明の記録用紙は、通常の方法で製造することができ
る。基紙製造のためのパルプは天然の木材から蒸解して
製造したパルプに漂白処理を行なって製造した晒し木材
パルプが好ましいが、白色度の高い合成高分子繊維、合
成パルプなどの1種又は2種以上を混合して用いること
もできる。基紙を抄紙するにあたって、白色性顔料を内
添するのが好ましい。とくに好ましい顔料としては、平
均粒子径が自然沈降法で0.5〜1.5μmのものを80%以上
含み比表面積が1〜20m2/g、吸油度が10〜80ml/100gで
あるカルサイトなどの軽質炭酸カルシウムが特に適して
いるが、目的に応じて他の白色顔料を用いてもよい。こ
れら白色顔料としては、微粒子シリカやコンペイトウ状
のカルサイト系軽質炭酸カルシウムなどの他、一般の紙
塗工に使用される白色顔料、例えば重質炭酸カルシウ
ム、天然又は合成のゼオライト、カオリンクレー、タル
ク、ケイソウ土、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、
有機顔料(プラスチックピグメント)等が挙げられる。
基紙中にアクリルアミド・ジアリルジメチルアンモニウ
ムクロライド共重合体を添加する場合5〜25重量%の割
合で抄紙原料に添加する。一般に抄紙に用いられる添加
剤である、紙力増強剤、歩留助剤、湿潤紙力増強剤、染
料なども併用可能である。シートの厚みは20〜200μ
m、坪量は20〜180g/m2、サイズ度が2〜25秒が好まし
い。ここでシートのステキヒトサイズ度を2秒より低く
すると耐久性が不足し、裏抜けが発生し、インクの広が
りが不規則となる。シートのステキヒトサイズ度を25秒
以上にすると、インク吸収速度を速くしたままで、イン
ク吸収容量を持たせ、インクの広がりをコントロールし
て、真円に近いドットを実現することは困難である。
インク吸収速度を速くしたままで、インク吸収容量を持
たせ、インクの広がりをコントロールして、真円に近い
ドットを実現するには、基紙表面への顔料塗工層を設け
るのが好ましい。この塗工層は、1〜25g/m2以下の塗工
量となるような割合で設けるのがよい。塗工層形成に使
用する顔料としては、高吸油量でかつ高比表面積を有す
るインク中の染料顕色性に優れた微粒子シリカなどが適
している。しかし目的に応じて各種の白色顔料を使用で
きる。これらの白色顔料としては、一般の紙塗工に使用
される顔料、例えば軽質及び重質炭酸カルシウム、天然
又は合成のゼオレックス、カオリンクレー、タルク、ケ
イソウ土、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、有機顔
料(プラスチックピグメント)等が挙げられる。この
際、水溶性高分子物質を混合使用すると好ましい結果が
得られる。塗工層がない場合、ドット形状、発色が劣っ
ておりドットの大きさも制御し難いという欠点が生じ
る。
本発明のアクリルアミド・ジアリルジメチルアンモニウ
ムクロライド共重合体は、この顔料塗工層中に含ませる
場合にもっとも好結果を与える。
なお、インクジェットプリンターには表面平滑性の良好
なシートが必要である為、マシンカレンダー、又はスー
パーカレンダー処理などによって、ベック平滑度を50秒
以上にすることが好ましい。
[実 施 例] 実施例 1 填料としてカルサイト系軽質炭酸カルシウム(アルバグ
ロス ファイザー社)を15重量%含む、坪量65g/m2で、
白色度92%、ステキヒトサイズ度が15秒の上質紙を基紙
として、塗料‐1の塗工層を12g/m2の割合で塗工、乾燥
しスーパーカレンダーで平滑化処理を行ってインクジェ
ット記録用シートを作成した。ベック平滑度は110秒で
あった。
塗 料‐1 顔料 微粒子シリカ (ファインシール 徳山曹達) 100部 バインダー ポリビニルアルコール (R-2105 クラレ) 10部 (PVA-105 クラレ) 50部 アクリルアミド(80モル%)・ジアリルジメチルアンモ
ニウムクロライド(20モル%)共重合体 (PAS-J-41 日東紡) 20部 分散剤 ポリアクリル酸ソーダ 1部 実施例 2 実施例1と同一の基紙に、塗料‐2を同一の方法で2g/m
2の割合で塗工、乾燥しマシンカレンダーで平滑化処理
を行って顔料塗工層を持たないインクジェット記録用紙
を作成した。ベック平滑度は、55秒であった。
塗 料‐2 ポリビニルアルコール (PVA-217 クラレ) 100部 アクリルアミド(50モル%)・ジアリルジメチルアンモ
ニウムクロライド(50モル%)共重合体 (PAS-J-11 日東紡) 20部 実施例 3 填料として六角柱状カルサイト系軽質炭酸カルシウム
(アルバグロス ファイザー社)を30重量%含む、坪量
65g/m2で、ステキヒトサイズ度が0.5秒の上質紙を基紙
として塗料‐1を12g/m2の割合で塗工、乾燥しスーパー
カレンダーで平滑化処理を行ってインクジェット記録用
シートを作成した。ベック平滑度は100秒であった。
実施例 4 填料として、タルクを7重量%含む、坪量65g/m2で、ス
テキヒトサイズ度が0.5秒の上質紙を基紙として塗料‐
3を12g/m2の割合で塗工、乾燥しスーパーカレンダーで
平滑化処理を行ってインクジェット記録用シートを作成
した。ベック平滑度は130秒であった。
塗 料‐3 顔 料:微粒子シリカ (ファインシール 徳山曹達) 100部 バインダー:アクリル共重合体エマルジョン (モビニール720 ヘキスト合成) 50部 耐水化剤:アクリルアミド(50モル%)・ジアリルジメ
チルアンモニウムクロライド(50モル%)共重合体 (PAS-J-11 日東紡) 20部 分散剤 ポリアクリル酸ソーダ 1部 比較例 1 実施例‐1の上質紙を基紙として、塗料‐4を12g/m2
割合で塗工、乾燥しスーパーカレンダーで平滑化処理を
行ってインクジェット用シートを作成した。ベック平滑
度は100秒であった。
塗 料‐4 顔 料:微粒子シリカ (ファインシール 徳山曹達) 100部 バインダー:ポリビニルアルコール (R-2105 クラレ) 10部 (PVA-105 クラレ) 50部 耐水化剤:ポリエチレンイミン 10部 比較例 2 実施例‐1の上質紙を基紙として、塗料‐5を12g/m2
割合で塗工、乾燥しスーパーカレンダーで平滑化処理を
行ってインクジェット用シートを作成した。ベック平滑
度は100秒であった。
塗 料‐5 顔 料:微粒子シリカ (ファインシール 徳山曹達) 100部 バインダー:ポリビニルアルコール (R-2105 クラレ) 10部 (PVA-105 クラレ) 50部 耐水化剤:ジメチルジアリルアンモニウムクロリド(PA
S-H-35S 日東紡) 10部 比較例 3 実施例‐3の上質紙を基紙として、塗料‐6の塗工層を
2g/m2の割合で塗工、乾燥しマシンカレンダーで平滑化
処理を行ってインクジェット用シートを作成した。ベッ
ク平滑度は25秒であった。
塗 料‐6 ポリビニルアルコール(PVA-217 クラレ) 100部 これらの場合のインクジェット用紙の評価結果を第1表
に示す。
記録適性評価法 前述の各塗工紙のインクジェット記録適性評価は市販の
インクジェットプリンターを用いインク吸収性インクの
発色および記録ドットの形状について行った。
インク吸収性評価にはプリント部分のインクのにじみが
乾燥するまでの時間(秒数)を測定して比較する方法を
用いた。
ドットの形状はインクジェットプリンターによる用紙へ
のプリントドットを顕微鏡で、測定及び観察し形状の真
円に近いものから、〇,△,×で示した。
耐水性はプリントした画像を流水中に5分間浸した後、
乾燥して全く変化のないもの(◎)から、ほとんど消失
したもの(×)まで比較した。
[発明の効果] 本発明の、水性インク記録用紙は水性インクによる画像
に耐水性を付与し、かつインクジェットプリンターでの
インク吸収性、ドット形状のいずれもが優秀なものであ
り、従来法の欠点を解消した、高解像度のインクジェッ
ト・フルカラー・プリンターを可能ならしめるものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保田 憲治 東京都江東区東雲1丁目10番6号 王子製 紙株式会社商品研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−58869(JP,A) 特開 昭60−109894(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクリルアミドとジアリルジメチルアンモ
    ニウムクロライドとを主要なモノマー単位とする共重合
    体を含むことを特徴とする、インクジェット用記録シー
    ト。
  2. 【請求項2】該共重合体を基紙中に含む特許請求の範囲
    第1項記載のインクジェット用記録シート。
  3. 【請求項3】該共重合体を、基紙の少くとも片面に設け
    た顔料塗工層中に含む特許請求の範囲第1項記載のイン
    クジェット用記録シート。
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