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JP3428171B2 - 塗工紙およびその製造方法 - Google Patents

塗工紙およびその製造方法

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JP3428171B2
JP3428171B2 JP21630294A JP21630294A JP3428171B2 JP 3428171 B2 JP3428171 B2 JP 3428171B2 JP 21630294 A JP21630294 A JP 21630294A JP 21630294 A JP21630294 A JP 21630294A JP 3428171 B2 JP3428171 B2 JP 3428171B2
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勝俊 簾田
信行 横田
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗工紙、特にインクジ
ェットプリンターによる記録に適した塗工紙、およびそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子スチルカメラあるいはコンピ
ュータの普及とともに、それらの画像を紙面等に記録す
るためのハードコピー技術が急速に発達した。これらハ
ードコピーの究極の目標は銀塩写真であり、特に、色再
現性、画像密度、光沢、耐候性などをいかに銀塩写真に
近づけるかが、開発の課題となっている。ハードコピー
の記録方式には、銀塩写真によって画像を表示したディ
スプレーを直接撮影するもののほか、昇華型熱転写方
式、インクジェット方式、静電転写型方式など多種多様
の方式が知られている。
【０００３】インクジェット方式によるプリンターは、
フルカラー化が容易なことや印字騒音が低いことなどか
ら、近年急速に普及しつつある。インクジェット方式
は、ノズルから被記録材に向けてインク液滴を高速で射
出するものであり、インク中に多量の溶媒を含む。この
ため、インクジェットプリンター用の記録シートは、速
やかにインクを吸収し、しかも優れた発色性を有するこ
とが要求される。例えば、基材上にアルミナ水和物の多
孔質層を設けた記録用シートが知られている（特開平２
−２７６６７０号公報、特開平２−２７６６７１号公報
等参照）。
【０００４】また、インクジェットプリンター用の記録
シートとして、特に光沢を必要とするような場合には、
基材の上に樹脂系のインク吸収層を形成した光沢紙も知
られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録方
式においては、ノズルの閉塞を防止するために、インク
には多量の溶媒が含まれている。そのため印字後はその
溶媒の影響でインク吸収層が膨潤することがあって、特
に樹脂系のインク吸収層の場合は光沢度が低下する場合
があった。本発明は、インクの吸収性が良好で、高い色
再現性を有し、かつ、表面の光沢性が良好で、光沢面の
耐擦傷性に優れた塗工紙を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、紙基材上に、
擬ベーマイトおよび擬ベーマイト固形分１００重量部に
対し５〜５０重量部のバインダーからなり、塗工量が５
〜３０ｇ／ｍ ２ の擬ベーマイト層を有し、その上層に、
平均粒子直径１０〜９０ｎｍのシリカゾルおよび、シリ
カ固形分１００重量部に対し５〜５０重量部のバインダ
ーからなるシリカ層が積層された塗工紙であって、か
つ、ＪＩＳ Ｚ８７４１に規定される６０゜鏡面光沢度
が３０％以上の塗工紙を提供するものである。
【０００７】６０゜鏡面光沢度は、ＪＩＳ Ｚ８７４１
において方法３として規定されるものである。本発明の
塗工紙において、６０゜鏡面光沢度が４０％以上である
場合は、さらに好ましい。
【０００８】本発明の塗工紙において、擬ベーマイト
は、ベーマイト（組成式Ａｌ2 Ｏ3 ・ｎＨ2 Ｏ、ｎ＝１
〜１．５）結晶のコロイド状凝集体である。また、本発
明の塗工紙はバインダーを含有する。その細孔特性とし
て、平均細孔半径３〜１０ｎｍ、細孔容積０．５〜１．
０ｃｃ／ｇの範囲にあることが好ましい。
【０００９】擬ベーマイト層としては、塗工量が５〜３
０ｇ／ｍ2 の範囲にある。塗工量が５ｇ／ｍ2 未満の場
合は、インクの吸収性が低下し、あるいは基材の凹凸の
影響を受けて光沢性が悪くなるおそれがあるので好まし
くない。塗工量が３０ｇ／ｍ2 を超える場合は、いたず
らに擬ベーマイトを消費するだけでなく、擬ベーマイト
層の強度が低下するおそれがあるので好ましくない。
【００１０】擬ベーマイト層の上には、シリカ層が積層
される。シリカ層は、平均粒径２０〜２００ｎｍの微細
なシリカ粒子がバインダーで結合された構成が好まし
い。その細孔特性として、平均細孔半径５〜２０ｎｍ、
細孔容積０．５〜１．５ｃｃ／ｇの範囲にあることが好
ましい。
【００１１】シリカ層としては、塗工量が０．１〜３ｇ
／ｍ2 の範囲にあることが好ましい。塗工量が０．１ｇ
／ｍ2 未満の場合は、基材の凹凸の影響を受けて光沢性
が悪くなるおそれがあり、また、耐擦傷性向上の効果が
十分発現しないおそれがあるので好ましくない。塗工量
が３ｇ／ｍ2 を超える場合は、インクの吸収性が低下す
るおそれがあるので好ましくない。
【００１２】基材となる紙としては、特に限定されず種
々の紙を使用することができる。擬ベーマイト以外の填
料をさらに含む紙を使用することも可能である。これら
の填料は内填しても、また、擬ベーマイト層の下に層状
に形成してもよい。填料としては特に限定されず、多孔
質シリカを使用する場合は吸収性が特に良好であるので
好ましい。多孔質シリカを用いる場合は、その細孔半径
は４〜２５ｎｍ、細孔容積が０．８〜２．５ｃｃ／ｇ程
度の微細な粒状シリカゲルが好ましい。
【００１３】本発明の塗工紙は、好ましくは、平滑な型
の表面にシリカ塗工液、すなわちシリカゾルおよびバイ
ンダーからなるシリカ塗工液、を塗布し、その上に紙基
材を密着させ、乾燥することにより、シリカ層を形成し
た後、型から紙基材を剥離してシリカ層を紙上に移行さ
せることにより製造することができる。このとき基材と
なる紙は、擬ベーマイト層を形成したものを用い、その
擬ベーマイト層をシリカ塗工層に密着させる必要があ
る。
【００１４】紙基材上に擬ベーマイト層を形成する方法
は、擬ベーマイト固形分１００重量部に対しバインダー
を５〜５０重量部含み、全体の固形分濃度が５〜３０重
量％の塗工液を塗布することが好ましい。塗工液の溶媒
としては、取扱い性の点から水系が好ましい。バインダ
ーとしては、でんぷんやその変性物、ポリビニルアルコ
ールおよびその変性物、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテ
ックス、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチ
ルセルロース、ポリビニルピロリドン等の高分子化合物
からなる有機バインダーを、好ましく使用できる。
【００１５】擬ベーマイト塗工層が完全に乾燥してか
ら、その上にシリカ層を設けることもできるが、ある程
度水分を含んだ状態で積層するのが好ましい。このため
に紙基材表面に擬ベーマイト塗工液を塗布した後、乾燥
して水分を調整することが好ましい。この塗工層におけ
る水分量は（水分／固形分）で、１００〜４５０％程度
に調整するのが好ましい。
【００１６】シリカ塗工液の組成としては、シリカ固形
分１００重量部に対しバインダーを５〜５０重量部含
み、全体の固形分濃度が５〜３０重量％のものが好適に
使用できる。塗工液の溶媒としては、取扱い性の点から
水系が好ましい。本発明では、シリカゾルを用いる。シ
リカゾルは、平均粒子直径１０〜９０ｎｍ、固形分１〜
２０重量％のものを使用する。また、シリカゾルは、酸
性およびアルカリ性のいずれも使用可能である。バイン
ダーとしては、擬ベーマイト多孔質層の形成に使用する
ものと同様なものも好適に使用できるが、シラノール変
性ポリビニルアルコールがより好ましい。
【００１７】型の材質としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリカーボネート等のプラスチック、または金
属等が特に限定されず採用される。型の形状としては、
表面が平滑なものであれば、平板状のものだけでなく、
ロール状あるいは、可撓性のあるフィルム状の型も使用
できる。
【００１８】型にシリカ塗工液を塗布する方法は特に限
定されず、種々の方法が採用できる。塗工液を型に塗布
した後、乾燥により水分を調整するのが好ましい。この
塗膜において水分量は（水分／固形分）で、２００〜４
００％程度に調整するのが好ましい。このようにして調
製された塗工層に、紙基材の擬ベーマイト塗工層のある
面を上記塗工層に密着させる。この後、乾燥させ塗工層
の水分量が、好ましくは５重量％以下になったときに、
基材を型から剥離させると、シリカ層が紙基材に移行す
る。
【００１９】本発明の製造方法は、バッチ式だけでな
く、また回転するロール形状の型を使用して連続式でも
適用可能である。
【００２０】本発明の塗工紙は、また、擬ベーマイト層
を有する紙基材の擬ベーマイト層を有する面にシリカ塗
工液を塗布した後、そのシリカ塗工層に加熱した平滑な
型を押しつけて表面を平滑化したシリカ層を形成するこ
とによっても製造できる。
【００２１】このとき擬ベーマイト塗工液は、上述と同
様なものを使用することができ、塗布方法も特に限定さ
れず種々の方法を採用することができる。型を押しつけ
る際には、擬ベーマイト層は完全に溶媒が除去されてい
ないことが好ましく、乾燥程度の大きな塗工層について
は、好ましくは塗工層にスプレー等で溶媒を加えた後型
を押しつけるのが好ましい。このときの溶媒の量として
は塗工層の固形分に対して３０〜２００重量％程度が適
当である。
【００２２】型を加熱していない場合は、平滑化に時間
を要したり、擬ベーマイト層が破壊されるおそれがある
ので、５０〜１５０℃に加熱しておくのが好ましい。型
は、平板状やロール状の種々の形状のものを使用するこ
とができ、その材質も特に限定されない。ロール状の型
の場合、型を押しつける圧力としては、線圧２〜５０ｋ
ｇ／ｃｍが好ましい。
【００２３】
【実施例】実施例１ 平均凝集粒子直径１５０ｎｍのベーマイトゾル（このゾ
ルから溶媒を除去して得られる擬ベーマイトキセロゲル
の平均細孔半径は９．２ｎｍ）１００重量部（固形分換
算）に、ポリビニルアルコール１１重量部を加え、さら
に水を加えて総固形分濃度１５重量％のベーマイト塗工
液を調製した。この塗工液を、坪量１５７ｇ／ｍ2の上
質紙からなる基材上に、乾燥塗工量２０ｇ／ｍ2になる
ようにバーコーターを用いて塗工した。塗工直後の水分
量は（水分／固形分）で、５６６％であった。これを乾
燥して、水分量を３００％まで減じた。
【００２４】この塗工層の上に、平均一次粒子直径３５
〜４５ｎｍのシリカゾル（触媒化成工業株式会社製、商
品名カタロイドＳＩ−４５Ｐ）とシラノール変性ポリビ
ニルアルコール（株式会社クラレ製、商品名ＰＶＡ−Ｒ
１１３０）に水を加えて調製した、固形分４重量％（ポ
リビニルアルコール／ＳｉＯ2 ＝０．１）のシリカゾル
塗工液を塗工した。塗工量は、乾燥塗工量として１ｇ／
ｍ2 であった。塗工直後のシリカゾル塗工層の水分量は
４２５％であった。
【００２５】この湿潤状態の塗工層に、９０℃に加熱し
た鏡面を有する円筒状の型に線圧１０ｋｇ／ｃｍで密着
させて乾燥し、紙基材上に擬ベーマイト層を有しさらに
その上にシリカ層を有する塗工紙を得た。この塗工紙の
６０゜鏡面光沢度は５２％であった。
【００２６】実施例２ 実施例１において、シリカゾルを平均一次粒子直径が７
０〜９０ｎｍのシリカゾル（触媒化成工業株式会社製、
商品名カタロイドＳＩ−８０Ｐ）に変更した以外は実施
例１と同様にして塗工紙を得た。この塗工紙の６０゜鏡
面光沢度は５２％であった。
【００２７】実施例３ 平均粒子径３μｍのシリカゲル粉末（塩野義製薬株式会
社製、商品名カープレックスＦＰＳ３）１００重量部
に、ポリビニルアルコール１１重量部を加え、さらに水
を加えて総固形分濃度１２重量％のシリカ塗工液を調製
した。この塗工液を、坪量１０５ｇ／ｍ2 のアート紙
に、バーコーターを用いて、乾燥塗工量が８ｇ／ｍ2 に
なるように塗工し、乾燥して多孔質シリカ塗工層を有す
るベース紙を得た。
【００２８】このベース紙を、実施例１の上質紙に代え
た以外は、実施例１と同様にして擬ベーマイト塗工液
と、シリカゾル塗工液を塗工した。擬ベーマイト層は、
ベース紙の多孔質シリカ塗工層の上に形成した。この結
果、紙基材上に多孔質シリカ層を有し、その上に擬ベー
マイト層を有しさらにその上にシリカ層を有する塗工紙
を得た。この塗工紙の６０゜鏡面光沢度は５５％であっ
た。
【００２９】実施例４ 平均凝集粒子直径１７５ｎｍのベーマイトゾル（このゾ
ルから溶媒を除去して得られる擬ベーマイトキセロゲル
の平均細孔半径は１０．５ｎｍ）１００重量部（固形分
換算）に、ポリビニルアルコール１３重量部を加え、さ
らに水を加えて総固形分濃度１５重量％のベーマイト塗
工液を調製した。この塗工液を、厚さ１００μｍのポリ
エチレンテレフタレートフィルムからなる基材上に、乾
燥塗工量２０ｇ／ｍ2 になるようにバーコーターを用い
て塗工した。塗工直後の水分量は（水分／固形分）で、
５６６％であった。これを乾燥して、水分量が３７０％
まで減じた。
【００３０】この塗工面に、坪量１２８ｇ／ｍ2 の上質
紙を重ね、線圧１０ｋｇ／ｃｍのローラーを通して密着
させ、さらに塗工層の水分量が５％以下になるまで乾燥
した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し
た。この結果、塗工層は完全に上質紙に移行し、塗工紙
が得られた。
【００３１】この塗工層の上に、平均一次粒子直径４０
〜５０ｎｍのシリカゾル（日産化学株式会社製、商品名
スノーテックスＯＬ）とシラノール変性ポリビニルアル
コール（株式会社クラレ製、商品名ＰＶＡ−Ｒ１１３
０）に水を加えて調製した固形分４重量％（ポリビニル
アルコール／ＳｉＯ2 ＝０．１）のシリカゾル塗工液を
塗工した。塗工量は、乾燥塗工量として１．５ｇ／ｍ2
であった。塗工直後のシリカゾル塗工層の水分量は３２
５％であった。
【００３２】この湿潤状態の塗工層を、９０℃に加熱し
た鏡面を有する円筒状の型に線圧１０ｋｇ／ｃｍで密着
させて乾燥し、紙基材上に擬ベーマイト層を有しさらに
その上にシリカ層を有する塗工紙を得た。この塗工紙の
６０゜鏡面光沢度は５３％であった。
【００３３】比較例 実施例１において、最上層のシリカ層を設けない以外は
同様にして塗工紙を得た。この塗工紙の６０゜鏡面光沢
度は４３％であった。
【００３４】実施例で得られた塗工紙と比較例の塗工紙
について、摩擦試験機（スガ試験機株式会社製）を使用
し、１０回摩擦試験を行ったところ、実施例の各塗工紙
は、比較例の塗工紙よりきずがつきにくく、耐摩擦性の
あることが認められた。また、この塗工紙は、インクジ
ェットプリンターにより画質の良好な記録が可能であっ
た。
【００３５】
【発明の効果】本発明の塗工紙は、インクの吸収性が良
好で、高い色再現性を有し、かつ、表面の光沢性の良好
で、耐摩擦性が良好である。特に、インクジェットプリ
ンター用の記録媒体として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−97678（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−294082（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−363292（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−148898（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−211394（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−117335（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−82694（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−76162（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41M 5/00 B41M 5/38 - 5/40 B32B 7/00 D21H 19/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】紙基材上に、擬ベーマイトおよび擬ベーマ
    イト固形分１００重量部に対し５〜５０重量部のバイン
    ダーからなり、塗工量が５〜３０ｇ／ｍ ２ の擬ベーマイ
    ト層を有し、その上層に、平均粒子直径１０〜９０ｎｍ
    のシリカゾルおよび、シリカ固形分１００重量部に対し
    ５〜５０重量部のバインダーからなるシリカ層が積層さ
    れた塗工紙であって、かつ、ＪＩＳ Ｚ８７４１に規定
    される６０゜鏡面光沢度が３０％以上の塗工紙。
  2. 【請求項２】平滑な型の表面に、平均粒子直径１０〜９
    ０ｎｍのシリカゾルおよび、シリカ固形分１００重量部
    に対し５〜５０重量部のバインダーからなるシリカ塗工
    液を塗布し、これに擬ベーマイトおよび擬ベーマイト固
    形分１００重量部に対し５〜５０重量部のバインダーか
    らなり、塗工量が５〜３０ｇ／ｍ ２ の擬ベーマイト層を
    有する紙基材の擬ベーマイト層を有する面を密着させ、
    乾燥することにより、擬ベーマイト層上にシリカ層を形
    成した後、型から紙基材を剥離してシリカ層を紙基材上
    に移行させる、塗工紙の製造方法。
  3. 【請求項３】擬ベーマイトおよび擬ベーマイト固形分１
    ００重量部に対し５〜５０重量部のバインダーからな
    り、塗工量が５〜３０ｇ／ｍ ２ の擬ベーマイト層を有す
    る紙基材の擬ベーマイト層を有する面に、平均粒子直径
    １０〜９０ｎｍのシリカゾルおよび、シリカ固形分１０
    ０重量部に対し５〜５０重量部のバインダーからなるシ
    リカ塗工液を塗布した後、そのシリカ塗工層に加熱した
    平滑な型を押しつけて表面を平滑化したシリカ層を形成
    する塗工紙の製造方法。
JP21630294A 1994-09-09 1994-09-09 塗工紙およびその製造方法 Expired - Lifetime JP3428171B2 (ja)

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