JPH115360A

JPH115360A - 記録シート材

Info

Publication number: JPH115360A
Application number: JP9177691A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shibata; 洋志柴田; Shigeo Takiyama; 成生瀧山
Original assignee: Maruo Calcium Co Ltd
Current assignee: Maruo Calcium Co Ltd
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】塗膜強度の向上により粉落ちが少なく、イン
ク吸収性及びインク発色性に優れた記録シート材を提供
する。【解決手段】基材と該基材上に設けられたインク受容
層とからなる記録シート材において、前記インク受容層
がウィスカー状炭酸カルシウムを含有してなり、前記ウ
ィスカー状炭酸カルシウムの粒子径が、長径３〜５０μ
ｍ、短径０．３〜２．０μｍであり、アスペクト比（長
径／短径）が５〜５０、ＢＥＴ比表面積が２５m²／ｇ以
下であり、かさがＪＩＳＫ５１０１により測定した値
で、７．０ml／ｇ以上であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録シート材に関
し、特に画像濃度が高く、インク吸収性に優れるととも
に、記録シート材のカット時における粉落ちが少ない、
インクジェット方式に有用な記録シート材に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、種々の作動
によりインクの液滴を噴霧し、紙等の記録シート材に付
着させ、画像、文字等の記録を行うものであり、高速、
低騒音、多色化が容易である上、大判の記録も可能であ
る等の利点を有している。現在では各種プリンター、フ
ァクシミリ、コンピューター端末等の種々の分野で広く
使用され、急速に普及している。

【０００３】特に、インクジェット記録方式で使用され
る記録シート材は、通常の印刷や筆記具に使用される紙
が使用できるようにインクジェット記録装置のインクの
組成の面から種々の改良がなされている。しかし、装置
の高速化、高繊細化等のインクジェット記録性能の向上
と用途の拡大につれて、記録シート材に関しても、より
高度な性能が要求されるようになっている。

【０００４】インクジェット記録方式では、通常、安全
性、衛生面からインクは、水性のものが使用されてお
り、インクジェット記録シート材に付着したインクは急
速に吸収されることが必要である。すなわち、複数のイ
ンクノズルを用いるカラーインクジェットプリンターの
場合、先に噴射されたインク滴は次のインク滴が噴射さ
れる前にシート材に吸収されることが必要であり、この
点からインクジェット記録シート材は、インク吸収能が
高いことが要求される。

【０００５】インクジェット記録シート材に要求される
性能を列挙すれば、下記の如くである。 (1) インクの吸収性：インクが短時間で吸収されるこ
と。 (2) 印字濃度：光学濃度が高いこと。 (3) 印字品位：ドットエッジがシャープであること。 (4) 発色性：印字部の色調が良好であること。 (5) 搬送性：紙粉の発生が少なく、搬送不良がないこ
と。 (6) 寸法安定性：印字後の寸法変化、カールの発生がな
いこと。 (7) 紙質感：表面が平滑で白色度が高く筆記性が良い
こと。

【０００６】これらの要求を満たすために、従来からい
くつかの提案がなされてきた。例えば、上記(1) の問題
点を解決するために、塗工層にインクの吸収性の高いシ
リカ粉末又はアルミナ粉末を含有させることが行われて
いる。この場合には記録紙のインク吸収性は改善せれる
ものの、平滑性、及び光沢性において不十分であるた
め、発色性が劣る欠点があった。

【０００７】また、記録紙の平滑性及び光沢性を改良す
る方法として、記録紙の表面にスーパーカレンダーを掛
けて表面を平滑に仕上げる方法（特開昭５７−１６７８
７９号）や、熱可塑性樹脂若しくは熱可塑性樹脂の粒子
を記録紙に含有させ、該記録紙に印字した後に、該記録
紙に熱や圧力を加えたり熱可塑性樹脂を溶解若しくは膨
潤し得る可塑剤及び／又は有機溶剤を用いて該記録紙表
面を処理する方法（例えば、特開昭５３−５０７４４
号、特開昭５９−１９６２８５号、特開昭５９−２０４
５９１号、特開昭５９−２０２８９１号、特開昭５９−
２０４５９１号、特開昭５９−２０４５９２号、特開昭
５９−２２２３８１号）が提案されている。しかしなが
ら、これらの方法は、記録紙の平滑性や光沢性を改良す
ることができる反面、インクの吸収性を低下させる欠点
があった。

【０００８】一方、キャスティングコーティング法によ
って設けた塗工層中に、特定量の炭酸カルシウム複合シ
リカを顔料として他の顔料と共に併用する方法が提案さ
れている。（特開平５−５９６９４）しかしながら、こ
の場合は、インク吸収性、発色性、印字濃度は満足する
ことができるが、塗膜強度が低下し、粉落ちが発生する
問題がある。特に最近は、プリンターの搬送スピードが
速く、粉落ちはインクジェットのノズルの目詰まりによ
るトラブルを発生させる原因となる。

【０００９】粉落ちを防止するために、珪素含有水溶性
ポリマーと多孔質無機顔料を併用する方法が提案されて
いる（特開昭６２−２７３８８１）。しかし、この方法
はポリマーで粉落ちを防止しているため、インクの吸収
性が不十分であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたもので、特定のウィスカー状の炭酸カルシ
ウムを配合することにより、塗膜強度を向上させて粉落
ちを防止し、また、併用する多孔質無機顔料の特徴を最
大限に発揮することが可能となり、インクジェット記録
方式による複数のカラーインクを用いたカラー画像の記
録における上記諸要求、特にインク吸収性、インクの発
色性を同時に満足することができる記録シート材を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は基材と該
基材上に設けられたインク受容層とからなる記録シート
材において、前記インク受容層がウィスカー状炭酸カル
シウムを含有してなり、前記ウィスカー状炭酸カルシウ
ムの粒子径が、長径３〜５０μｍ、短径０．３〜２．０
μｍであり、アスペクト比（長径／短径）が５〜５０、
ＢＥＴ比表面積が２５m²／ｇ以下であり、かさがＪＩＳ
Ｋ５１０１により測定した値で、７．０ml／ｇ以上で
あることを特徴とする記録シート材を内容とするもので
ある。本発明は特定のウィスカー状炭酸カルシウムを含
有せしめたことによって、多孔質無機顔料の脱落を防ぐ
とともに、多孔質無機顔料の本来の特性であるインクの
吸収性を最大限に発揮させるもので、インク吸収性と塗
膜強度の相反する問題を解決したものである。

【００１２】本発明の記録シート材は、従来公知の普通
紙、加工紙、合成紙、プラスチックフィルム等を基材と
し、該基材上に上記インキ受容層を設けることによって
得られる。

【００１３】本発明に用いられるウィスカー状炭酸カル
シウムは、例えば特開平３−８８７１４、同４−３２１
５１５号等に記載された方法で製造すればよく、水スラ
リーまたは粉体として塗工用樹脂組成物に配合される。
本発明に用いられるウィスカー状炭酸カルシウムは、長
径３〜５０μｍ、好ましくは５〜４０μｍ、短径０．３
〜２．０μｍ、好ましくは０．５〜１．６μｍである。
長径が３μｍ未満、短径が０．３μｍ未満では、粉落ち
を防止することはできない。また長径が５０μｍを越
え、短径が２．０μｍを越える場合は、表面平滑性が劣
るため、記録シート材としての発色性が劣る。尚、ウィ
スカー状炭酸カルシウムの粒子径は、電子顕微鏡で測定
した値の平均をいう。

【００１４】本発明に用いられるウィスカー状炭酸カル
シウムのＢＥＴ比表面積は、２５m²／ｇ以下であり、好
ましくは２０m²／ｇである。ＢＥＴ比表面積が２５m²／
ｇより大きい場合は、塗工用樹脂組成物のの粘性が増加
するとともに、粉落ちを防止することができなくなる。

【００１５】ウィスカー状炭酸カルシウムのアスペクト
比は、５〜５０である。５未満では粉落ちを防止するこ
とはできず、また、５０を越えるとウィスカーが絡み合
って、塗工用樹脂組成物の分散性が悪く、塗工時の作業
性が悪くなる。

【００１６】またウィスカー状炭酸カルシウムのかさ
は、ＪＩＳＫ５１０１「顔料試験方法、見かけ比容
（静置法）」により測定した値で７．０ml／ｇ以上であ
る。かさが７．０ml／ｇ未満では粉落ちを防止すること
はできない。

【００１７】本発明で用いられるウィスカー状炭酸カル
シウムの表面処理は、必要に応じて、脂肪酸、ロジン、
αβ不飽和カルボン酸等の界面活性剤または、チタネー
ト、シランカップリング剤で表面処理を行えばよい。

【００１８】本発明において、ウィスカー状炭酸カルシ
ウムと多孔質無機顔料の比率は３：９７〜５０：５０の
範囲が好ましく、より好ましくは５：９５〜４０：６０
の範囲である。ウィスカー状炭酸カルシウムの比率が３
より少ないと、粉落ちの防止を発揮することができず、
また、ウィスカー状炭酸カルシウムの比率が５０より多
くなると、記録時の発色性が悪くなる傾向がある。

【００１９】本発明で使用する多孔質無機顔料として
は、合成無定形シリカ、合成球状シリカ、リン酸カルシ
ウム系化合物、合成アルミナ、クレー、タルク、珪藻
土、微粒子炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、炭酸カルシ
ウム複合シリカ等が挙げられ、これらは単独又は２種以
上組み合わせて用いられるが、合成シリカが優れた色彩
発色性、インク吸収性を有するので特に好ましい。ま
た、多孔性無機顔料として合成球状シリカを使用した場
合、インク吸収に最適な粒子間空隙と染料の吸着に適し
た細孔構造を形成させることができ、さらに、インク受
容層においてウィスカー状炭酸カルシウムの空隙に合致
し、より強固なインク受容層が形成される。本発明で使
用する合成球状シリカとしては、二次粒子の平均径が
１．０〜１００μｍで、かつ内部の平均細孔径が３０〜
４００Åの範囲にあるものが特に好ましい。

【００２０】本発明におけるインク受容層は、記録シー
ト用の塗工液に、ウィスカー状炭酸カルシウム、多孔質
無機顔料、水溶性高分子、高分子エマルジョン、有機溶
剤可溶性樹脂等を添加し、この塗工液を基材上に塗布
し、乾燥させる。

【００２１】本発明で使用する水溶性高分子としては、
デンプン、ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム、アルギ
ン酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、ポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ソ
ーダ等が挙げられ、これらは単独又は２種以上組み合わ
せて用いられる。

【００２２】本発明で使用する高分子エマルジョンとし
ては、スチレン−ブタジエンラテックス、アクリロニト
リル−ブタジエンラテックス、メチルメタクリレート−
ブタジエンラテックス、酢酸ビニル系ラテックス、、エ
チレン酢酸ビニルラテックス等の高分子ラテックスの他
にポリエチレンエマルジョン、ポリスチレンエマルジョ
ン、アイオノマーエマルジョン等が挙げられ、これらは
単独又は２種以上組み合わせて用いられる。更には、分
散剤、蛍光染料、ｐｈ調整剤、消泡剤、潤滑剤、防腐
剤、界面活性剤、耐水化剤の各種添加剤の１種又は２種
以上が必要に応じて使用される。

【００２３】上記成分のうち、結着剤として用いられる
水溶性高分子、高分子エマルジョンならびに有機溶剤可
溶性樹脂はウィスカー状炭酸カルシウム、多孔質無機顔
料、その他の添加剤１００重量部に対して３〜１００重
量部、好ましくは１０〜８０重量部が使用されるが、こ
れらフィラーの結着に十分な量であればその比率は特に
限定されるものではない。

【００２４】塗工液の固形分は、約１〜５０重量％の範
囲が好ましい。該塗工液は公知の方法、例えばロールコ
ーター法、ブレードコーター法、エアーナイフコーター
法等により、通常１〜５０ｇ／m²程度（乾燥塗工量）の
量を基材上に塗工する。好ましくは２〜３０ｇ／m²程度
（乾燥塗工量）塗工する。

【００２５】基材上にインク受容層を設けた記録シート
材は、そのままでも本発明における記録シート材として
使用できるが、必要に応じ、更にスーパーカレンダーな
どで表面の平滑性を与えることも可能である。

【００２６】

【実施例】以下実施例と比較例を示して本発明を具体的
に説明するが、これらは本発明を何ら制限するものでは
ない。

【００２７】実施例１、比較例１〜３基材として坪量８０ｇ／m²の上質紙を使用し、表１に示
した配合で作製した塗工液を乾燥塗工量２０ｇ／m²の割
合でブレードコーター法により塗工し、常法により、乾
燥させて記録シート材を得た。

【００２８】上記記録シート材を用いて、インクジェッ
トプリンター（キャノン製）でインクジェット記録を行
い、下記の方法でインクジェット記録特性の評価を行っ
た。結果を表１に示す。

【００２９】(1) 色彩発色性インクジェット記録画像の色の鮮明さを目視で評価し、
下記の基準により４段階評価した。 ◎：極めて鮮明である。 ○：鮮明である。 △：やや不鮮明である。 ×：非常に不鮮明である。

【００３０】(2) 発色濃度シアンのベタ印刷をマクベス濃度計ＴＲ−５２４型で測
定した。

【００３１】(3) インク吸収性インクジェットプリンターを用い、インク滲み（流れ）
が生じるまでの打点回数（重ね書き回数）を測定し最も
良いものを◎、最も悪いものを×とし、◎、○、△、×
のランク分けにより評価した。

【００３２】(4) 塗膜強度記録シート材のインク受容層表面を２Ｈ、Ｈ、ＨＢの３
本の鉛筆で筆記し、粉落ちしたものを×、粉落ちしなか
ったものを○とした。

【００３３】(5) ドット径は実体顕微鏡を用いて測定し
た。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例２〜３、比較例４表２に示すように、ウィスカー状炭酸カルシウムの量を
変えて塗工液を作製した他は、実施例１、比較例１〜３
と同様にして記録シート材を得るとともに、インクジェ
ット記録特性を評価した。結果を表２に示す。尚、実施
例１の結果も併せて示した。

【００３６】

【表２】

【００３７】上記の結果から明らかなように、特定のウ
ィスカー状炭酸カルシウムを含有させることにより、多
孔質無機顔料の効果を最大限に発揮させ、塗膜の粉落ち
を防止するとともに、インクジェット記録式による複数
のカラーインクを用いたカラー画像の記録における要求
物性、特にインクの吸収性、発色性を同時に満足でき
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明の記録シート材は、特に画像濃度
が高く、インク吸収性に優れる等の諸要求を満たすと共
に、、記録紙の搬送及びカット時において粉落ちの少な
いため、インクジェットプリンターの高性能化に有用で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と該基材上に設けられたインク受容
層とからなる記録シート材において、前記インク受容層
がウィスカー状炭酸カルシウムを含有してなり、前記ウ
ィスカー状炭酸カルシウムの粒子径が、長径３〜５０μ
ｍ、短径０．３〜２．０μｍであり、アスペクト比（長
径／短径）が５〜５０、ＢＥＴ比表面積が２５m²／ｇ以
下であり、かさがＪＩＳＫ５１０１により測定した値
で、７．０ml／ｇ以上であることを特徴とする記録シー
ト材。
【請求項２】インク受容層がウィスカー状炭酸カルシ
ウム（Ａ）と多孔質無機顔料（Ｂ）を含有し、（Ａ）／
（Ｂ）の重量比が３／９７〜５０／５０の範囲である請
求項１記載の記録シート材。