JPH06247036A - インクジェット記録用紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濃度均一性、塗膜強度に優れたインクジェッ
ト記録用紙を提供する。 【構成】 支持体と、この支持体の一面上に形成され、
かつ有機ホウ素化合物重合体を主成分とする下層と、こ
の下層上に積層され、かつ非晶質微粉シリカと、前記有
機ホウ素化合物重合体に反応しうる水酸基を有する水溶
性樹脂と、カチオン性重合体とを主成分として含むイン
ク受容性被覆層とを有するインクジェット記録用紙。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水性インクを用いたプリ
ンター、コピー等に用いられるインクジェット記録用シ
ートであって、基材およびインク受容性被覆層が強固
で、耐水性があり、印字のインク吸収速度、インク吸収
容量が大きく、色彩の発色性に優れ、鮮やかで、シャー
プな画像や印字を与えるなどの優れた特性を持つ改良さ
れたインクジェット記録用シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水性インクを用いるインクジェット方式
のプリンターの性能、特にプリント速度、解像度、階調
性などの向上によって、被記録用シートに対してもイン
クの高速吸収性、高吸収容量、高濃度印字、画質の向上
の他に、印字物の耐水性、基材およびインク受容性被覆
層が強固で、耐水性を有する等、より高度な特性が要求
されるようになった。

【０００３】例えば、特開昭５５−５１５８３号公報に
は、高濃度印字を可能にするために非膠質シリカと高分
子バインダーからなる被覆層を設けることが開示されて
おり、また、特公平４−５２７８６号公報には、水性イ
ンクによる印字においてインク吸収性を有しつつ、塗膜
強度、耐水性を改善するために、インクジェット記録媒
体にシリル基含有変性ポリビニルアルコールを用いる方
法が開示されているが、これらは、いずれも強度は向上
するがインク吸収性が低下する。

【０００４】また、特開昭５６−８４９９２号公報には
ポリカチオン高分子電解質を用いる方法が開示されてい
るが、この場合、印字物の耐水性は向上するものの、強
度の向上は十分ではないし、また、特開平４−２２３１
９０号公報には、剥離紙の基紙表面にほう砂またはほう
酸を塗布し、さらにシリカとポリビニルアルコールを主
成分とする記録層を設けることで、塗膜強度が向上し、
高解像度なインクジェット記録を可能にすることが記載
されているが、ホウ砂、ホウ酸は原紙に塗布されると原
紙に吸収され易いため塗布効果が十分に発揮されない
し、折曲げ、断裁時の粉落ちのない強度を有するという
加工適性が要求される用途や、印字後に高湿度や水滴に
さらされるような環境において使用する場合などのため
に、より一層の改善が要望されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は液状インクを
用いるインクジェット方式プリンターにおいて、印字濃
度、印字品位が良好で、インク受容性被覆層の折曲げ、
断裁時の粉落ちのない加工適性の良好なインクジェット
用記録シートを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々の検討
を重ねた結果、支持体と、この支持体の一面上に形成さ
れ、かつ有機ホウ素化合物重合体を主成分とする下層
と、この下層上に積層され、かつ非晶質微粉シリカ、前
記有機ホウ素化合物重合体に反応しうる水酸基を有する
水溶性樹脂およびカチオン性重合体を主成分として含む
インク受容性被覆層を有することにより、前記のような
従来技術の欠点を解決することを見出し本発明を完成し
た。

【０００７】本発明の記録用紙は、印字濃度、印字品位
が良好で、インク受容性被覆層の表面強度の優れた、加
工適性の良好な、しかも、画像および基材の耐水性、耐
湿性に優れたインクジェット記録用紙である。

【０００８】本発明の記録用紙に使用される支持体は、
公知の材料の中から適宜選択して使用することができ
る。例えば、上質紙、中質紙、再生紙などの天然パルプ
を主とした紙基材のみならず、無機質微細顔料を８〜６
５％含有する熱可塑性樹脂フィルムであって、基材層、
紙状層のほか、用途によって、さらに表面層を含む多層
構造からなるもので、目的により、不透明な紙状から、
半透明なトレース紙状の種類の合成紙までの広い範囲の
ものから選択し使用される。ここで、熱可塑性樹脂とし
てはポリオレフィン樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体が主成分となるが、他に、ポリス
チレン、アクリル酸エステル共重合体などの熱可塑性樹
脂を混合して用いることができる。本発明におけるイン
クジェット記録用紙は、上記した紙基材および合成紙を
支持体とする全てのインクジェット記録用シートを意味
する。

【０００９】前記、熱可塑性樹脂に配合することのでき
る無機質微粉顔料としては、基材層、紙状層には平均粒
径が２０μｍ以下の炭酸カルシウム、焼成クレー、ケイ
藻土、タルク、シリカなどが、また表面層には、炭酸カ
ルシウム、酸化チタン、硫酸バリウムなどが挙げられ
る。本発明の記録用紙に用いられるシート状支持体の厚
みは１０〜２００μｍ、坪量は１０〜２００ｇ／ｍ² が
好ましく、表面平滑性の良好なものが好ましい。

【００１０】また、本発明のシート状支持体は、必要に
応じ、前記、無機質微粉顔料を含有する２軸延伸した多
層構造のポリオレフィンシートの他に、ポリエステルフ
ィルム、ポリオレフィンフィルム等の合成樹脂、天然樹
脂等の透明、半透明、不透明フィルムを基材に使用する
ことも可能である。

【００１１】本発明の記録用紙に使用される有機ホウ素
化合物重合体は、下記、化１で表されるものである。

【００１２】

【化１】

【００１３】〔但し、Ｗ、Ｘ、Ｙ及びＺはそれぞれ、Ｈ
若しくはＲ−ＣＯ−基（但し、Ｒは炭素数合計１１〜２
１の炭化水素基）であり、かつ、Ｗ、Ｘ、Ｙ及びＺのう
ちの少なくとも一つがＲ−ＣＯ−基であり、ｐは１０〜
１０００である。〕

【００１４】化１のホウ素系高分子化合物は、特公平３
−５３３３１号公報に記載される方法で製造することが
できる。

【００１５】本発明の記録用紙における下層には、化１
のホウ素系高分子化合物の他に、該ホウ素系高分子化合
物の機能を損なわない範囲で、必要に応じ、澱粉、ポリ
ビニルアルコール等の水溶性接着剤、炭酸カルシウム、
クレー等の顔料を添加することもできる。本発明の記録
用紙の下層は支持体の一面上に、塗工量を０．１〜２ｇ
／ｍ² の割合で設けることが好ましい。下層の塗工量が
０．１ｇ／ｍ² より少ないと効果が不十分で、塗膜の強
度が不足する。また、塗工量が２ｇ／ｍ² を越えると効
果が飽和するのみでなく、インクの吸収性が不足し、に
じみの原因となるため好ましくない。

【００１６】本発明の記録用紙におけるインク受容性被
覆層は、前述の如く、非晶質微粉シリカと、水溶性接着
剤と、カチオン性重合体を主成分とするものである。使
用される非晶質微粉シリカはインクジェット用紙に使用
して、鮮明な画像を与えることが望ましく、このような
顔料としては、高吸油量で、かつ高い比表面積を有し、
２次粒子が１〜６μの粒径のものが最も優れている。微
粉シリカはインク受容性被覆層中の全固型分の５０〜８
０重量％使用するのが適当である。微粉シリカが５０重
量％より少ないとインクの吸収容量が低下し、インクの
ニジミが生じ、ドット径が拡大し好ましくない。また、
８０重量％より多いと画質は良好となるが、塗膜強度が
低下するため、実用上に問題が生ずる。

【００１７】この他、用紙の使用目的や、プリンターの
要求性能に応じて他の白色顔料を併用でき、例えば、ゼ
オライト、炭酸カルシウム、ケイソウ土、カオリン、焼
成クレー、タルク、水酸化アルミニウム、有機顔料（プ
ラスチックピグメント）等、一般に紙塗工に使用されて
いる顔料が使用できる。また上記顔料を塗料とするた
め、水中に均一に分散するためには通常の分散剤を添加
するのが好ましく、例えばポリアクリル酸ソーダ、燐酸
塩、界面活性剤などを使用できる。

【００１８】インク受容性被覆層に用いられる水溶性樹
脂としては、重合度３００〜３０００、鹸化度７５〜１
００％のポリビニルアルコールの他、シラノール基、ア
セトアセチル基を含むビニルアルコール共重合体、ター
シャリー・アミノアルキル基、４級アンモニウム基、イ
ミノアルキル基、アミノアルキル基等で変性されたビニ
ルアルコール系接着剤等の水溶性樹脂が挙げられる。こ
の他、化１で表される有機ホウ素化合物重合体と反応す
る官能基として水酸基を有する水溶性接着剤としては、
例えば、酸化澱粉、エステル化、エーテル化、グラフト
化澱粉などの澱粉誘導体、セルロース誘導体、水溶性ア
クリル系共重合体なども使用できる。さらに、スチレン
・ブタジエン樹脂、アクリル系共重合体等の水分散性接
着剤を必要に応じて適宜選定、使用することができる。

【００１９】上記のような水系接着剤の配合量は、イン
ク受容性被覆層の全固型分の１０〜３０重量％が好まし
く、３０重量％以上では、画像の解像度やインク吸収速
度が低下し、インク乾燥性の低下や、印字の鮮明性低下
が問題となる。また、１０重量％以下では、インク受容
性被覆層の十分な強度が得られないので好ましくない。

【００２０】本発明の記録用紙においては、画像の耐水
化のため、カチオン性重合体を加えることが望ましい。
カチオン性重合体としては、ポリエチレンイミンの４級
アンモニウム塩、４級アンモニウム基を共重合性モノマ
ーとして含むアクリル、またはメタアクリル酸エステル
共重合体などが適当である。これらのカチオン性重合体
の配合量は、インク受容性被覆層の全固型分の２〜２０
重量％の範囲で存在させることが好ましく、２重量％以
下では十分な効果が得られず、２０重量％以上では効果
が飽和し、それ以上の改善が得られないだけでなく、画
像の耐光性が低下するため好ましくない。また、必要に
応じて、アルデヒド系、グリシジル系等の水溶性架橋剤
を添加しても良い。

【００２１】本発明の記録用紙のインク受容性被覆層
は、インクの吸収容量、吸収速度、画像濃度、解像性等
からの２〜２０ｇ／ｍ² であることが好ましく、インク
受容性被覆層の塗工量が２ｇ／ｍ² より少ないと、カラ
ー印字での重色部のインク吸収容量が不足し、ニジミの
原因となる。また、２０ｇ／ｍ² より多いと効果が飽和
し、コストも上昇し好ましくない。

【００２２】本発明の記録用紙のインク受容性被覆層は
上述の構成成分を通常の方法で均一に水中に分散して塗
工液とし、これを例えば、バーコーター、ブレードコー
ター、エアーナイフコーター、グラビアコーター等の塗
工方式で支持体上の少なくとも一方の面上に塗工され
る。塗工後、必要に応じて、表面の平滑化処理のためス
ーパーカレンダー処理を行っても良い。

【００２３】

【実施例】以下、実施例によって本発明をより具体的に
説明するが、勿論本発明はこれによって限定されるもの
でない。なお、以下において％は固形分重量％を示す。 実施例１ 坪量７０ｇ／ｍ² の上質紙に、有機ホウ素化合物重合体
（ハイボロンＤＤＧＢ−９０、平均分子量１０，００
０、ホウ素含有量６．２％：（株）ボロンインターナシ
ョナル製）の３％水溶液をサイズプレスし、下層を塗工
量で０．６ｇ／ｍ² 設けた。さらに、塗料−１を濃度１
２重量％に調製し、エアーナイフコーターで固形分で４
ｇ／ｍ² の割合で塗工、乾燥してインク受容性被覆層を
設け、スーパーカレンダーで処理してインクジェット記
録用紙を作成した。

【００２４】 塗料−１ 成 分 重 量 非晶質微粉シリカ（ファインシール：徳山曹達製） ７０％ ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−１０５：クラレ製） ２６％ ポリエチレンイミン４級アンモニウム塩（耐水化剤） ３％ ポリアクリル酸ソーダ（分散剤：東亜合成製） １％

【００２５】実施例２ 坪量７０ｇ／ｍ² の上質紙に、有機ホウ素化合物重合体
（ハイボロンＤＤＧＢ−９０、平均分子量１０，００
０、ホウ素含有量６．２％：（株）ボロンインターナシ
ョナル製）の８％水溶液をサイズプレスし、下層を塗工
量で２．５ｇ／ｍ² 設けた。さらに、塗料−２を濃度１
２重量％に調製し、エアーナイフコーターで固形分で４
ｇ／ｍ² の割合で塗工、乾燥してインク受容性被覆層を
設け、スーパーカレンダーで処理してインクジェット記
録用紙を作成した。

【００２６】 塗料−２ 成 分 重 量 非晶質微粉シリカ（ファインシール：徳山曹達製） ５０％ けい藻土 １５％ 変性澱粉（ペトロコートＣ−８：日澱化学製） ２５％ ４級アンモニウム塩含有アクリル共重合体エマルジョン ９％ ポリアクリル酸ソーダ（分散剤：東亜合成製） １％

【００２７】実施例３ 坪量７０ｇ／ｍ² の上質紙に、有機ホウ素化合物重合体
５０重量％（ハイボロンＤＤＧＢ−９０、平均分子量１
０，０００、ホウ素含有量６．２％：（株）ボロンイン
ターナショナル製）、酸化澱粉５０重量％（エースＡ：
王子コーンスターチ製）の８％水溶液をサイズプレス
し、下層を塗工量で１ｇ／ｍ² 設けた。さらに、塗料−
２を濃度１２重量％に調製し、エアーナイフコーターで
固形分で４ｇ／ｍ² の割合で塗工、乾燥してインク受容
性被覆層を設け、スーパーカレンダーで処理してインク
ジェット記録用紙を作成した。

【００２８】 塗料−３ 成 分 重 量 非晶質微粉シリカ（ミズカシル：水沢化学工業製） ６８％ シラノール化ポリビニルアルコール （Ｒ−１１３０：クラレ製） ２８％ ポリエチレンイミン４級アンモニウム塩 ３％ ポリアクリル酸ソーダ（分散剤：東亜合成製） １％

【００２９】比較例１ 坪量７０ｇ／ｍ² の上質紙に、塗料−１を濃度１２重量
％に調製し、エアーナイフコーターで固形分で４ｇ／ｍ
² の割合で塗工、乾燥してインク受容性被覆層を設け、
スーパーカレンダーで処理してインクジェット記録用紙
を作成した。

【００３０】比較例２ 坪量７０ｇ／ｍ² の上質紙に、酸化澱粉（王子エース
Ａ：王子コーンスターチ製）の５％水溶液をサイズプレ
スし、下層を塗工量で２ｇ／ｍ² 設けた。さらに、塗料
−２を濃度１２重量％に調製し、エアーナイフコーター
で固形分で４ｇ／ｍ² の割合で塗工、乾燥してインク受
容性被覆層を設け、スーパーカレンダーで処理してイン
クジェット記録用紙を作成した。

【００３１】これらの各被記録材の評価結果を表−１に
示す。インクジェット用紙の記録特性は、インクジェッ
トプリンター（キャノン製ＢＪＣ−８２０Ｊ）を用いて
発色濃度評価を行なった。発色濃度は印字物をマクベス
濃度計にて測定した。印字濃度均一性はシアン、マゼン
タ、イエローのベタ印字部の均一性を目視評価した。重
色印字ニジミは黒、青、赤、緑を印字し隣接部のニジミ
を目視評価した。インク受容性被覆層の強度は市販のセ
ロファンテープを表面に貼り付け、これを剥離するとき
に塗工層の剥がれ具合を観察し、官能的に評価した。前
記評価結果は性能の優れているものを〇、一般的な品質
のものを△、使用に問題となる欠陥のあるものを×とし
て示す。

【００３２】

【表１】 表１ インクジェット記録用紙品質評価 ───────────────────────────────── 発色濃度 濃度均一性 重色印字ニジミ 塗膜強度 ───────────────────────────────── 実施例 １ １．４２ △ 〇 〇 ２ １．４０ 〇 〇 〇 ３ １．４１ 〇 〇 〇 ───────────────────────────────── 比較例 １ １．３８ × × 〇 ２ １．４２ 〇 × × ─────────────────────────────────

【００３３】表１から明らかなように、本発明の記録用
紙は、有機ホウ素化合物重合体を主とした下層を設け、
さらに、非晶質微粉シリカと、前記有機ホウ素化合物重
合体と反応しうる水酸基を有する水溶性接着剤と、カチ
オン性重合体とを主成分とする塗工層を設けることで、
インクジェット記録による画像の印字濃度、印字品位が
良好で、インク受容性被覆層の表面強度の優れた、加工
適性の良好な、しかも、画像および基材の耐水性、耐湿
性を満足する記録用紙となっているが（実施例１〜
３）、前記下層を設けないと印字の濃度、濃度均一性が
低下し、また塗膜の強度も低いし（比較例１）、また、
下層に有機ホウ素化合物重合体を含有しないものも塗膜
強度が低い、３０重量％より多いとインク吸収性が低下
しニジミが低下する。（比較例２）

【００３４】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用紙は表面
が強固で、印字が鮮明でインクの吸収性に優れ、印字濃
度、均一性を改善することで、従来の記録用紙の欠点を
解消し、高解像度、高速、汎用のインクジェット・プリ
ント・システムを可能ならしめるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と、この支持体の一面上に形成さ
   れ、かつ有機ホウ素化合物重合体を主成分とする下層
   と、この下層上に積層され、かつ非晶質微粉シリカ、前
   記有機ホウ素化合物重合体に反応しうる水酸基を有する
   水溶性樹脂およびカチオン性重合体を主成分として含む
   インク受容性被覆層を有することを特徴とするインクジ
   ェット記録用紙。