JPS6160794B2

JPS6160794B2 -

Info

Publication number: JPS6160794B2
Application number: JP55184682A
Authority: JP
Inventors: Shigehiko Myamoto; Yoshinobu Watanabe
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1980-12-25
Filing date: 1980-12-25
Publication date: 1986-12-22
Also published as: JPS57107879A; DE3151471A1; DE3151471C2; US4440827A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はインクジエツト記録用紙の製造方法に
関するものであり、特に画像濃度が高く、画像の
色調が鮮明で、かつ解像度が高い、多色記録に適
したインクジエツト記録用紙の製造方法に関する
ものである。近年、インクジエツト記録方式は高速印字、低
騒音性、記録パターンの融通性及び多色印字が容
易である等を特徴として、情報器機をはじめとし
て、種々の用途に於いて優れた地位を有するもの
である。更に多色インクジエツト方式により形成
される画像は通常の多色印刷によるものに比較し
て遜色なく、製版が不要であり、作成部数が少な
い場合には通常の製版方式による多色印刷より安
価なことから、インクジエツト方式を単なる記録
用途にとどめず、多色印刷の分野にまで応用する
試みが為されている。一般の印刷に使用されるアート紙やコート紙は
インクの吸収性が著しく劣るため、インクジエツ
ト記録終了後もインクが長時間表面に残り、取扱
い者が触れたり、装置の一部に触れたりして、記
録面がこすられた場合、残留インクで画像が汚れ
る。又、高濃度画像部では、多量に付着したイン
クが吸収されないまま混合し、或は流れ出すなど
の問題があり、実用性はない。つまり、当該記録シートとしては、濃度の高
い、鮮明な画像が得られ、しかも、インクの吸収
が早くてインクの流れ出しなどが起らないこと、
加えて、該シート面上でのインクドツトの横方向
への拡散を抑制し解像度をあげることが同時に要
求される。しかるに、本来インクの吸収性と解像度、つま
りインクの横方向への拡散と言つた特性は吸収性
が高くなれば横方向への拡散も増長し、これを制
御すれば、吸収性自体も減少すると言つた相矛盾
する特性であることは自明である。これらを解決
するために、紙のサイズ性を調整したり、比表面
積の大きな填料、例えばクレー、タルク、炭酸カ
ルシウム、尿素ホルマリン樹脂等を抄込む等で、
ある程度のインクジエツト適性を持たせたものが
提供されているが、これらの殆どのものは、上記
インクジエツト適性のうち一部分は満足するもの
の、画像の色調の鮮明さや、通常のオフセツト印
刷のような多色印刷にみられる見栄えのする画像
を得ることは出来ない。更にインク吸収性のよい
顔料、例えば、非膠質シリカ粉末を塗布したイン
クジエツト記録用紙が特開昭55―51583に開示さ
れ、又、特公昭53―790には微粉ケイ酸を塗布し
た光学読取りバーコード印刷用紙が開示されてい
る。これらに使用され、本発明でも使用している
シリカ粉末は、これを接着するために接着剤を多
量に要し、特開昭55―51583に示されているよう
にシリカ100部に対し20部〜150部もの接着剤を使
う必要があるが、接着剤を増加すると乾燥された
塗層に無数の微少なヒび割れが生じ、インクがそ
のひび割れにそつて走り、解像力が悪くなる。一方、特公昭53―790では、光学読取りバーコ
ード印刷用紙としてシリカ100部に対し５〜20部
の接着剤を使うことが示されている。一般に解像
力はシリカの塗布量を増加すると向上し、従つ
て、充分な解像力を要する場合、塗布量を10g/
m²以上とする必要があるが、接着剤が５〜20部で
はシリカが紙層から容易に脱落するため充分な解
像力が得られる塗布層を設けることが出来ず、不
適当である。つまり、接着剤比率を増しても、塗
抹量を減らしても、インクジエツト適性に重要な
解像度は低下する傾向にある。ここに本発明者らは、解像度の良いインクジエ
ツト記録用紙を得るために、接着剤量、塗抹量、
塗抹方法について鋭意研究した結果、接着力を保
つたまま接着剤量を減らすことに成功し高解像度
の記録用紙を得ることが出来た。即ち、本発明は支持体表面に、合成シリカを主
体とする無機顔料及び水性高分子接着剤を含有す
る被覆層を設けてなる記録用紙に於いて、水性高
分子接着剤を合成シリカを主体とする無機顔料
100部に対して５部〜18部を混合した塗布液を１
回の塗工で片面２g/m²以上９g/m²以下塗布乾燥
し、この塗布乾燥工程を同一面に対して２回以上
重ねることで接着力を保持したまま塗布量を増
し、塗布量増加に伴なつて高解像度の記録用紙を
製造出来ることを発見したものである。被覆層中の水性接着剤量が、顔料に対して５部
〜18部の場合、片面10g/m²以上の塗層を１回の
塗抹工程で設けると接着力が不足し塗層が紙表面
から剥離して実用性がない。１回の塗抹量を９
g/m²以下にすると上記水性接着剤量で充分に接
着する。それがいかなる理由によるか理論的因果
は明確ではないが塗抹層が紙面上に形成されてか
ら乾燥するまでの間の接着剤の移動や乾燥後の塗
層強度と紙層との接着強度とのバランスが不均衡
になり紙層―塗層間が弱くなる為ではないかと考
えられる。本発明で使用する合成シリカとは、微粉シリカ
とも呼ばれ、微粉の無水ケイ酸、含水ケイ酸、ケ
イ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウムを指す。こ
れらのおもな製法は (1) 乾式法（四塩化ケイ素の熱分解による） (2) 混式法（ケイ酸ナトリウムの酸、二酸化炭
素、アンモニウム塩などの複分解による沈澱生
成） (3) エーロゲル法（アルコールのような有機液体
とシリカゲルをオートクレーブ中で加熱）の３法に大別される。合成シリカと併用出来る顔料としては、クレ
ー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸
化亜鉛、チタンホワイト、珪藻土、ポリエチレン
微粉末、ポリスチレン微粉末、尿素樹脂微粉末、
などの通常紙塗布に使用されている顔料や、ガラ
ス微粉末、ケイ石粉、コロイダルシリカ等の筆記
性を改良する為に併用される無機質微粉末を使用
出来る。この場合、合成シリカ100部に対して上
記併用顔料は０〜100部、好ましくは０〜50部で
ある。水性高分子接着剤としては、例えば、酸化澱
粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、デキスト
リン等の澱粉類、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導
体、カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニル
アルコール及びその誘導体、無水マレイン酸樹
脂、通常のスチレン―ブタジエン共重合体、メチ
ルメタクリレート―ブタジエン共重合体等の共役
ジエン系重合体ラテツクス、アクリル酸エステル
及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体
等のアクリル系重合体ラテツクス、エチレン酢酸
ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテツクス、
或はこれらの各種重合体のカルボキシル基等の官
能基含有単量体による官能基変性重合体ラテツク
ス、メラミン樹脂等の熱硬化合成樹脂接着剤等が
用いられる。これらの接着剤は顔料100部に対して２部〜18
部、好ましくは５部〜15部添加される。更に必要ならば顔料分散剤、増粘剤、流動変性
剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、着色剤等を適宜配
合することは特性を損なわない限り何ら差し支え
ない。本発明の塗工機としては、一般に顔料塗被紙の
製造に用いられるブレードコーター、エアーナイ
フコーター、ロールコーター、ブラツシユコータ
ー、カーテンコーター、チヤンブレツクスコータ
ー、バーコーター、グラビアコーター等のいずれ
も適用出来る。塗布後の乾燥は通常の乾燥方法、例えばガスヒ
ーター、電気ヒーター、蒸気加熱ヒーター、熱風
加熱等の各種方式で、乾燥して、塗布シートを作
る。本発明によればこれらの塗布、乾燥の際１回の
塗布量は片面２g/m²〜９g/m²の範囲に制限され
る。１回の塗布量２g/m²〜９g/m²の塗布、乾燥
工程を同じ面に対して２回以上重ねることにより
合計の塗布量を10g/m²以上、特に10g/m²〜25g/
m²とすることが好ましい。支持体としては、適度のサイジングを施した紙
や、無サイズ紙、さらには熱可塑性合成樹脂フイ
ルム等が使用でき、その材質に特に制限はない
が、熱可塑性合成樹脂フイルムとしては、通常ポ
リエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポ
リメチルメタクリレート、酢酸セルロース等が用
いられる。支持体に塗被層を設けただけのシート
は、平滑性、解像度に劣り、インクジエツトによ
る多色記録後の画像が今一つ見栄えがしないし、
最少の接着剤量で充分なる塗被層強度を得ること
が出来ない。したがつて前述のような塗布、乾燥
後、例えばスーパーカレンダー、グロスカレンダ
ーなどで加熱加圧下ロールニツプ間を通して表面
の平滑性及び塗被層強度を与えることによインク
ジエツト画像の仕上りをよくすることが可能であ
る。スーパーカレンダー装置は比較的高ニツプ圧
力の200Kg/cm前後の圧力でスチール仕上ロールの
温度70℃前後で使用される。グロスカレンダーに
より紙面を仕上げる方法は紙面に一時的な可塑状
態を起させる温度条件下で研磨仕上げドラムに塗
被層を押し付けて仕上げるものであり、グロスカ
レンダーの条件はスーパーカレンダーに比較して
一般に低く90Kg/cm前後であり、温度条件は150℃
前後と高い条件で使用される。この為に、スーパ
ーカレンダー加工は塗被層を圧縮しかつ緻密にす
るためインクジエツト適性の要素の一つであるイ
ンク吸収能を若干低下させる。これに対して、グ
ロスカレンダー加工は表面中に可塑性の一時的状
態を起させて、これにより基質を過度に圧縮する
ことなく、高度の仕上げが得られるため、よりか
さ高の塗被層が得られ、このかさ高さがインク吸
収性をより与えるため本発明の目的のためには望
ましい。以下に本発明の実施例を挙げて説明するがこれ
らの例に限定されるものではない。尚実施例に於
いて示す部及び％は重量部及び重量％を意味す
る。以下に実施例中の諸物性値の測定方法を示す。 (1) インク吸収速度インクジエツト用水性インクのインク滴
0.0006mlを表面に付着させた瞬間から全部が吸
収されるまでの時間を顕微鏡下で測定した。
（秒） (2) 発色性シアン、マゼンタ、イエロー、ブラツクの４
色の水性インクをインクジエツト装置で印字し
たものについて、その色の鮮明さを肉眼で観察
し判定した。 (3) 塗被層強度塗被層の表面強度をRI印刷適性試験機（明
製作所製）を用いて試料を一定のタツクをもつ
インクで印刷し、その試料表面の塗被層のむけ
を視感判定した。〇→×になる程塗被層強度が弱くなる。 (4) 解像度インクジエツ用水性インクの直径100μｍの
インク滴を表面に付着させ、吸収された後でイ
ンク滴の印した面積を測定して直径を算出した
（μｍ）。直径が小さい程解像度が良好である。実施例１〜５坪量63g/m²、ステキヒトサイズ度20秒のコー
ト原紙に、合成シリカ（多木化学製ビタシール
＃1500）100部を水300部に分散して25％としたス
ラリーに対して、10％濃度に溶解したポリビニル
アルコール（クラレ製PVA117）を100部（固型
分として10部）添加しよく撹拌して20％濃度の塗
液を調製した。これを表１に示したような片面塗抹量、塗布回
数でエアーナイフコーターで塗布、乾燥し、次い
でスーパーカレンダーをかけて表面を平滑にして
記録用紙を得た。

【表】これらの記録用紙についてインクジエツト適性
を測定した結果を表２に示す。実施例１〜５の１回の塗抹量が２〜９g/m²で
２回以上塗り重ねたものは解像度及び接着性共に
良好であることがわかる。

【表】実施例６〜８合成シリカ（多木化学製ビタシール＃1500）を
80部、ガラス粉（日本硝子繊維製CCF―325）を
20部混合した顔料に対して20％濃度に溶解したポ
リビニルアルコール（クラレ製PVA105）を表３
に示した各種添加量で添加し、水を加えて20％濃
度の塗液を調製した。これを片面１回目塗抹量６g/m²でエアーナイ
フコーターで塗布、乾燥し、次いで２回目塗抹量
７g/m²で同様に塗布乾燥し、次いでスーパーカ
レンダーをかけて表面を平滑にして記録用紙を得
た。比較として１回塗布のみのものも作製し同様に
仕上げた。

【表】これらの記録用紙についてインクジエツト適性
を測定した結果を表４に示す。

【表】実施例６〜８の接着剤添加量５部〜18部の１回
重ね塗り品が塗被層強度インク吸収速度、発色性
及び解像度において全く優れていることがわか
る。

Claims

【特許請求の範囲】１支持体表面に、無機顔料及び水性高分子接着
剤を含有する被覆層を設けてなる記録用紙に於い
て、該無機顔料の主体が合成シリカであり、該無
機顔料100部に対して５部〜18部の水性接着剤を
混合した塗被液を１回の塗工で片面２g/m²以上
９g/m²以下塗布乾燥し、この塗布乾燥工程を２
回以上同一面に重ねることを特徴とする記録用紙
の製造方法。２水性高分子接着剤がポリビニルアルコール又
は酸化澱粉である特許請求の範囲第１項記載の記
録用紙の製造方法。３２回以上の塗布乾燥工程を繰返すことによつ
て塗布量を片面10g/m²以上とする特許請求の範
囲第１項記載の記録用紙の製造方法。