JPS6334175A - 情報記録紙用原紙とその製造方法 - 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〕 近年、情報化社会の到来に伴ない、情報記録用紙と総称
される加工紙が急速に且つ大量に使用される様になって
来ている。ファクシミリやプリンタ・プロッターで使用
される感熱記録紙、静電記録紙、インクジェット記録紙
、インパクトプリンタや伝票で使用される感圧記録紙な
どは代表的な情報記録紙の例である１本発明は上述した
情報記録用原紙及びその製造方法に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

感熱記録紙、感圧記録紙、静電記録紙、インクジェット
記録紙などの情報記録紙は、その製造工程で紙基材に水
系塗工液を塗工する事が多く、且つ塗工された層が該紙
基材中への浸透が無く、可及的少量で均一な塗工厚みを
持つことが性能上、生産性の点から要求される０例えば
感熱記録紙では紙基材などに無色ないし淡色の発色性ロ
イコ染料と有機酸性物質の様な顕色剤及びバインダー及
びその他の添加剤を加えた水系塗工液を感熱層として塗
工して感熱記録紙としている。高い発色感度と均一な発
色濃度を得るためには原紙や感熱層表面の平滑度を高め
たり、発色成分（染料、顕色剤）・の感熱層中での密度
を上げたり、発色成分よりも低い温度で融解する熱可融
性物質を添加するなどの方法が提案されている。

しかし、原紙の平滑度を調整するのみでは塗工液の浸透
を効果的に防止出来ず、感熱層塗工後のスーパー処理な
どで平滑性を増すことは地発色（記録以前での着色）に
より該記録紙の外観を損ねる恐れがある。また、発色成
分の密度を上げるためには例えば特開昭５９−２０４５
９５号に示される様にアンダーコート層を感熱層と基紙
との中間に設ける必要があり、塗工段数が増しコストが
高くなる。

感圧記録紙はほぼ無色の有機化合物である発色剤（トリ
アリールメタン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、
キサンチン系化合物、チアジン系化合物など）をアルキ
ル化ナフタレン、アルキル化ジフェニル、アルキル化ジ
フェニルメタンなどの溶剤に溶解し、之をバインダー中
に分散させるか、またはマイクロカプセル中に含有させ
た後、紙基材などに塗工する。一方、顕色剤（酸性白土
、カオリンなどの粘度物質、フェノール化合物などの有
機酸）はバインダーと共に水に溶解または分散され紙基
材に塗工される０発色剤及び顕色剤は支持体の同一面ま
たは反対面、或いは異なる支持体面に塗工される。

複写像を得るには発色剤塗工面と顕色剤塗工面とが接触
する様に重ね、ペンまたはタイプライタ−などで加圧す
る。その時１発色剤蓋しくはカプセル破壊時に放出され
る発色剤溶解オイルが顕色剤層に移行し、発色剤と顕色
剤との反応により着色した複写像が得られる。従って鮮
明な記録を得るためには夫々の層が均一で平滑な塗工層
として形成されていることが必要であり、感熱記録紙の
場合と同様な工夫が従来からなされて来た。

静電記録紙は紙基材に水溶性高分子電解質を主成分とし
た塗工液を塗工して導電性の支持体とした後、水系若し
くはトルエンなどの溶剤系の樹脂を顔料その他の添加剤
と共に分散した水系若しくは溶剤系の塗工液を誘電層と
して塗工し製造される。紙基材への水溶性高分子電解質
を主成分とした塗工液の塗工に当っては紙基材表面を該
塗工液が均一に覆い、均一な層を形成することが記録特
性上必須である。即ち導電性支持体上に誘電層を設けて
静電記録を行なう時に、記録電極（約１００μ直径）直
下での（誘電層と導電性支持体界面）ミクロな（記録電
極径程度）電位分布が静電潜像電荷密度延いてはトナー
現像後の記録濃度に影響する。導電性支持体表面で水溶
性高分子電解質を主成分とする塗工層の分布（厚み、浸
透程度）が不均一であれば記録濃度も不均一になり、高
画質の記録が得られない、このため、抄紙時にサイズプ
レスなどの手段でサイズ度を付与し、成る程度、水系塗
工液の浸透を抑止したり、導電性支持体とした後にスー
パーカレンダー処理により平滑度を高める工夫がなされ
て来た。しかしサイズプレスでは静電記録装置に適合し
た微妙な導電性レベルの調整が難かしく、また浸透性の
良い紙基材を用いると、大量の高分子電解質を主とする
塗工液を塗工することを要し製造上コスト高となったり
、導電剤具が発生したりする問題があった。

インクジェット記録用紙は抄紙時に種々の添加剤（水溶
性樹脂、多孔質顔料など）を加えた一般紙のタイプとオ
ンライン若しくはオフラインで少なくとも１層のインク
受理層を紙基材などに塗工したコート紙タイプがある。

−絞紙タイプのものは紙表面の不規則な多孔性のためイ
ンクの浸透と表面での拡がりが大きくなるのに対して、
コート紙タイプのインクジェット記録用紙はインク滴の
浸透と拡がりをインク受理層の組成（親水性樹脂。

多孔質顔料など）によりコントロール出来、−絞紙タイ
プのものよりも高解像度のインクジェット記録が可能で
ある。インク受理のため塗工層は最終製品として一般紙
に近い感触が好まれるためにインク受理に必要最小限に
薄く、且つ同時に均一な層となっていることが好ましい
。

また、水性インクを使用するインクジェット記録ではイ
ンクの乾燥時に記録紙の耐水性２寸法安定性、ホールド
アウト性などに起因する記録部分の波打ちや乾燥シワ、
或いはインクの裏抜は現象が生じ易い問題があった。本
発明はガスサイジング処理した紙を用いることによって
之等の課題を解決し様とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は上記の情報記録紙に於いて水系塗工液の
紙基材への浸透を防止し即ちバリヤー性を付与し、効率
良く均一な塗工層を形成して高品質の情報記録紙を製造
出来る情報記録用原紙を提供することにある。

本発明者等はアルキルクロロシラン、アルキルアルコキ
シシラン、アルキルシリルイソシアネートなどの、セル
ロース水酸基との反応性に富む物質をガス化し、セルロ
ース基材に接触させ（この工程を以下、“ガスサイジン
グ″と呼ぶ）、アルキルシラノール基などの疎水基を該
基材表面に生成させることにより、上記目的が効率的に
実現出来ることを見い出した。即ち気相反応性疎水物質
を紙基材表面に形成させること（紙基材と反応して紙基
材表面に疎水基を形成する物質を気相で紙基材と接触さ
せること）を特徴とするものであり、斯かるガスサイジ
ングは抄紙ラインの１工程としてもよいし、オフライン
での処理としてもよい。

ガスサイジングの方法について、図に基づいて以下に詳
述する。第１＠に示す大気圧若しくは大気圧以下に減圧
された一定容積のチャンバー１中にガス導入口２よりガ
ス化されたアルキルクロロシランなどのガスをチャンバ
ー１内に所定濃度となる様に導入する。シート状の紙基
材３は連続的に導入スリット４からチャンバー１内に導
入され、チャンバー１内のガスと接触し、その表面にア
ルキルシラノール基などの疎水基を形成させ、排出ロス
リット５を通り、外部で巻き取られる。紙基材３とガス
との反応の副生成物（アルキルクロロシランでは塩化水
素ガス）は排気口６より排気されるが、紙中に残存する
該副生成物は巻取り直前に紙基材３を加熱することによ
り除去される。チャンバー１内のガスの濃度は導入ガス
の量と排気の量とを紙基材３の送り速度に応じて調節す
ることにより一定に保つことが出来る。チャンバー１内
の温・湿度は反応に最適な温・湿度に保つことが望まし
く、また反応性ガスのチャンバー１内での均一な分布を
実現するために循環ファンをチャンバー１内に設置した
り、ガス導入口２から排気口６に至る均一な流れを形成
する様にしたり１紙基材３の一方の面の処理を望む場合
には、チャンバー１を２室に区切り、一方の面のみがガ
スに接触する様にすることも出来る。斯かる方法でガス
サイジングされた紙はチャンバー１内での滞在時間（紙
匹走行速度により変わる・）、チャンバー内ガス濃度な
どにより、そのサイズ度を任意に且つ再現性良く設定さ
れる。

（作用〕 上述の方法によりガスサイジングされた紙はその処理前
後で、その風合いが変化せず、且つ紙表面に形成された
極微量の疎水基のために水系塗工液の浸透が著しく抑止
出来る。疎水基の量はＸＭＡ（Ｘ、１マイクロアナライ
ザー）などの表面分析手段によって始めて検出される程
度である。このためガスサイジング処理後の紙を原紙と
して情報記録紙に加工する際に水系塗工液を塗工すると
、均一な塗膜が形成され、少ない塗工量で同程度の性能
が発揮出来ると共に同程度の塗工量ならば記録感度を高
めることが可能である。同時に塗工後の表面の平滑性が
高くなり高品質の記録紙となる。

また、ガスサイジング処理による疎水基の導入によって
生じるサイズ効果とホールドアウト性の発現により、水
中伸度や伸縮率が低い寸法安定性のよい原紙を得ること
が出来る。加えて、紙中への塗工液の浸透が少ないため
に乾燥時の乾燥負荷を軽減出来、塗工速度の増大や塗工
液の塗工量の削減によるコスト削減が可能となる。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例、比較例に基づいて詳細に説明す
る。本発明は之に限定されるものではない。

実施例１ モノメチルトリクロロシラン（ＣＨ，５ｉＣＱ３）とト
リメチルクロロシラン（（Ｃ）１．）、　Ｓｉ　ｃｓ＞
を重量比＝１＝１でチャンバー容量（０，１８ｍ）に対
して２体積％となる様にガス状にしてチャンバー内に導
入した。

このチャンバー内に片艶紙（米坪：５０ｇ／ｒｒｒ）を
２．５．６．０．９．０．１２．０．１８．０ｍ／分の
走行速度で通過させ、ガスサイジング処理した。

ガスサイジング処理された紙のステキヒトサイズ度と紙
の走行処理速度との関係を第２図に示す。

処理時間に比例したサイズ度の上昇がみられる。

またこの処理紙の方向別の水中伸度は第３図に示す如く
、処理時間に依存して飛躍的に良くなる。

上記の処理紙のうち、６ｍ／分で処理したサイズ度２２
０秒の処理紙に、下記組成の感熱記録用水系塗工液（固
形分＝２０％）をマイヤーバーでバーの番手を変えて塗
工し、６０℃で３分間乾燥して、スーパー処理して、感
熱記録層の塗工量の異なる実施例１の感熱記録紙を作製
した。

感熱記録用塗工液の作成は下記成分を夫々ボールミルを
用いて２４時間混合して分散液Ａ及び分散液Ｂを調整し
た。

〔Ａ液〕　　　　　　　　　　　　　　　　　〔重量部
〕３−ジブチルアミノ−７−オルソ　　　　　　１．０
フルオロアニリノフルオラン ２０％ポリビニルアルコール　　　　　　　　　５．０
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
４４．０〔Ｂ液〕　　　　　　　　　　　　　　　　　
〔重量部〕ビス−（Ｐ−ヒドロオキシフェニル）スルホ
ン　４．０炭酸カルシウム　　　　　　　　　　　　　
　３．０ステアリン酸アミド　　　　　　　　　　　　
１．０２０％ポリビニルアルコール　　　　　　　　　
１Ｏ００水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　３２．０次にＡ液とＢ液及び結合剤として２０
％ポリビニルアルコール水溶液６重量部と５０％のスチ
レン／ブタジェン共重合体ラテックス（スチレンのモル
％が５８〜６２％）１．６重量部とを混合し、塗工液を
調整した。

比較例１ 実施例１に用いた未処理の片艶紙に実施例１と同様に感
熱記録用塗工液を塗工して乾燥しスーパー処理して感熱
記録紙を作製した。

比較例２ 比較例１の未処理片艶紙に代えて合成紙（商品名、コポ
ＦＰＧ　６０）を用いた以外は総べて比較例１と同条件
で感熱記録紙を作製した。

マイヤーバーの番手と各試料の塗工量の関係を第４図に
示す、実線は比較例１．鎖線は比較例２゜点線は実施例
１を示す。

また各試料の記録濃度と塗工量の関係を第５図に示す。

図中、実線は比較例１の印加電圧１．４Ｖ時、点線は同
じ＜１．２Ｖ時の値であり、一点鎖線は実施例１の印加
電圧１．４Ｖ時、２点鎖線は同じ＜１．２Ｖ時の値を示
す、記録濃度は感熱記録試験機（松下電送社１ａ）によ
り、ヘッドの印加電圧：１２Ｖ、１４Ｖで記録した。記
録濃度はベタ記録部の発色濃度をマクベス濃度計で測定
した。

第４図から同一番手のバーでの塗工では、全く塗液の浸
み込みの無い合成紙、ガスサイジング紙。

未処理紙の順番で塗工量が増えている。ガスサイジング
紙は未処理紙に比べて紙層内への塗工液の浸透が抑えら
れ、より均一な塗工層が設は易い。

また之等の塗工量と王研式平滑度を比較して第６図に示
す、実線は比較例１．鎖線は実施例１を示す、ガスサイ
ジング紙（実施例１）の平滑度は未処理紙（比較例２）
より高く、水系塗工液である感熱塗工液の浸透が抑止さ
れ、少量で均一な塗工層を設けると共に塗工液の乾燥時
の紙のシワや波打ちの発生が極めて少ない。

発色濃度と感熱発色層の塗工量との関係を示した第５図
は上記の事実を更に明らかに示すものである。即ち、ガ
スサイジング紙の実施例１は未処理紙の比較例１に較べ
て記録濃度が同一塗工量で約０．１〜０．２高く、同一
の発色記録濃度を得るには約３　ｇ　／　ｍの感熱層塗
工量を減量することが出来る。

上述した様にガスサイジング紙は高品質の記録性を持つ
感熱記録紙を経済的に作製することが可能である。

〔発明の効果〕

本発明の情報記録紙用原紙の製造方法はガスサイジング
により水系塗工液の浸透を防止した情報記録用原紙の製
造方法であり、その効果を列挙すると以下の通りである
。

（１）紙の風合いを損ねること無く、極微量の紙表面の
疎水基により水系塗工液の浸透を防止出来るため、感熱
記録紙を始めとする各種情報記録紙に於ける水系塗工液
の塗工量を必要最小限に削減出来る。

（２）水系塗工液塗工時の乾燥負荷の低減が可能で、生
産性が向上する。

（３）均一塗工層の形成と共に水系塗工液の塗工乾燥に
よる乾燥シワの減少により平滑度が向上し、記録品質、
外観が向上する。

（４）湿潤強度、寸法安定性の良い情報記録紙の製造が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスサイジングのための装置の構造を示し、第
２図はガスサイジング時の紙基材の処理速度（ｍ／分）
とステキヒトサイズ度（秒）との関係を示し、第３図は
処理速度（ｍ／分）と水中伸度（％）との関係を示し、
第４図は感熱層用塗工液を塗工時のマイヤーバーの番手
と感熱層塗工量（ｇ／イ）との関係を示し、第５図は同
じく塗工量（ｇ／イ）と感熱記録後のマクベス反射濃度
即ち記録濃度との関係を示し、第６図は塗工後の紙の平
滑度の塗工量依存性を塗工量（ｇ／ｒｒｒ）と王研式平
滑度の曲線で示す図である。 図中 ｌ・・・・チャンバー ２・・・・ガス導入口 ３・・・・紙基材 ４・・・・導入スリット ５・・・・排出スリット ６・・・・排出口 ゛・１ ゛、しν 第１　図 ？２図 走行処理速Ｉｔ（ｍ値） 才３　図 処　理速度（ｍ／ｅ） 第４　図 マイヤーｌで一＊＋ 望　工　量（９１ｍ２） 矛６　図 手続補正書 昭和６１年１２月５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　紙基材表面に気相反応性疎水物質が形成されている
   ことを特徴とする水系塗工液に対しバリヤー性を有する
   情報記録紙用原紙。 ２　水系塗工液の塗工を必要とする情報記録紙の製造に
   おいて、紙基材と反応して紙基材表面に疎水基を形成す
   る物質を気相で紙基材と接触させることにより紙基材に
   水系塗工液に対するバリヤー性を付与したことを特徴と
   する情報記録紙用原紙の製造方法。