JP2000313167A - 記録用紙 - Google Patents
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Abstract
インクジェット印字のフェザリングを減少させ、謄写印
刷適性を備えた、複数の記録方式に共用できる記録用紙
を提供する。 【解決手段】 パルプと、多価アルコールと脂肪酸のエ
ステル化合物(A) 及び多価アルコールと脂肪酸のエステ
ル化合物であって当該エステル化合物1モル当たり平均
で0モル超12モル未満の炭素数2〜4のオキシアルキレ
ン基を有するエステル化合物(B) から選ばれる融点が10
0 ℃以下のエステル化合物とを含有する記録用紙。
Description
式、インクジェット記録方式及び謄写印刷方式に適した
記録・印刷用紙に関し、湿度変化及び熱的寸法安定性に
優れ、かつ、インクジェット印字のフェザリングを減少
させ、謄写印刷適性を備えた記録用紙に関する。
務所(SOHO)でのOA機器の普及等から小型のコピー機やプ
リンターが多く使用されるようになった。このためOA用
紙は、オフィス内の在庫を減らすために、また、必ずし
もOA用紙の特性に詳しくない一般需要家のために、コピ
ー用紙としても、レーザープリンター用紙としても、イ
ンクジェット記録用紙としても、その他、軽印刷用等あ
らゆる用途に使用でき、かつ、保存安定性が高いことが
求められている。また、環境保護の立場から、OA古紙や
新聞雑誌類の古紙を脱墨処理したものを原料の一部とす
るOA用紙の比率が増えてきている。
製造する場合、特に原料の一部に古紙を使用して製造す
る場合には、従来のバージンパルプだけで抄造した場合
にはなかった問題が発生してくる。その顕著な例が紙の
嵩の減少と「こし」の低下である。
程でのニーディングや添加される脱墨剤(界面活性
剤)、晒工程で加えられる晒薬品(漂白剤)、抄紙工程
の乾燥時に加えられる熱、空気中の酸素や紫外線、バク
テリア等の影響を受けパルプ繊維自体が変質してくる。
繊維表面の変質としては角質化と親水化が知られてお
り、繊維全体的としては分子量が低下(繊維強度が低
下)することが知られている。特に、脱墨古紙パルプの
白色度を更に向上させるために漂白処理を施すことは通
常行われているが、白色度を上げるために漂白処理を強
めると嵩が比例的に減少することは避け難いことであ
る。この要因の一つとして繊維の過度の親水化が指摘さ
れている。すなわち、過度の親水化により繊維内及び繊
維同士の結合点が増加し、相対的に空隙部が減少して嵩
の減少をきたすと考えられている。
し、紙の厚さの3乗に比例するといわれている。このた
め、古紙を使った紙の「こし」の減少は、上に述べた繊
維強度の減少による引張り強さの減少と、紙の嵩の減少
とに大きく由来していると考えられる。
紙の記録用紙としては、特定のパルプ(ケナフパルプ
等)と填料を特定の比率で配合した記録用紙の製造法
(特開平8-137121号)や、相対湿度を変化させたとき
の、縦方向、横方向の紙の不可逆的収縮率を特定の範囲
に収めることにより波打ちカールの少ない記録用紙を製
造する方法(特開平9-234946号)等が知られており、電
子写真転写用紙と謄写印刷用紙の記録用紙としては化学
パルプを使用し、特定の範囲内に紙の特性を限定したコ
ピー用紙(特開昭63-309700 号)が提案されている。し
かし、これらの提案は、細かい紙質コントロールにより
独自の特性を発揮しているもので、製造設備、原料、操
業条件が異なると、必ずしも再現性が保証されず、安定
した品質を確保するためには、各製造設備毎に厳しい操
業管理や工程管理が不可欠であった。従って、これらの
提案も、記録方式に共用する記録用紙としての広範な要
求特性をすべて満足するものではなかった。
び熱的寸法安定性に優れ、かつ、インクジェット印字の
フェザリングを減少させ、謄写印刷適性を備えた、電子
写真転写方式、インクジェット記録方式、謄写印刷方式
等の複数の記録方式に共用できる記録用紙を提供するこ
とを課題とする。
価アルコールと脂肪酸のエステル化合物(A) 及び多価ア
ルコールと脂肪酸のエステル化合物であって当該エステ
ル化合物1モル当たり平均で0モル超12モル未満の炭素
数2〜4のオキシアルキレン基(以下、OA基という)を
有するエステル化合物(B) から選ばれる融点が100 ℃以
下のエステル化合物とを含有する記録用紙を提供する。
含まないエステル化合物)であって、融点が100 ℃以下
のもの〔以下エステル化合物(A) という〕 (B) 多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物であっ
て、当該エステル化合物1モル当たり平均で0モル超12
モル未満の炭素数2〜4のOA基を有し、融点が100 ℃以
下のもの〔以下エステル化合物(B) という〕 である。これらは両者を併用してもよく、更にそれぞれ
は2種以上を使用してもよい。
ルコールは、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数2
〜24の2〜14価アルコールが好ましい。2価アルコール
としては、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数2〜
10のもの、例えばプロピレングリコール、ジプロピレン
グリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコー
ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリ
エチレングリコールが、3価以上のアルコールとして
は、エーテル基を有していてもよい総炭素数3〜24のア
ルコールで、1分子中の総水酸基数/総炭素数=0.4 〜
1であるもの、例えばグリセリン、ポリ(n=2〜5)
グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリ
トール、アラビトール、ソルビトール、スタキオース、
エリトリット、アラビット、マンニット、グルコース、
ショ糖等が挙げられる。嵩高効果が大であること及び入
手性の観点から、好ましくはエチレングリコール、ジエ
チレングリコール、プロピレングリコール、エーテル基
を有していてもよい総炭素数3〜12のアルコールで、1
分子中の水酸基数/総炭素数=0.5 〜1である3〜10価
のアルコール、更に好ましくはエーテル基を有していて
もよい総炭素数3〜12のアルコールで、1分子中の水酸
基数/総炭素数=0.5 〜1である3〜6価のアルコー
ル、特に好ましくはグリセリン、ポリ(n=2〜4)グ
リセリン、ペンタエリスリトールである。
脂肪酸は、炭素数1〜24、好ましくは炭素数10〜22、特
に好ましくは炭素数16〜22の脂肪酸が挙げられ、飽和、
不飽和、直鎖、分岐鎖の何れでもよい。嵩高効果が大で
ありサイズ性に影響を及ぼさない観点から、特に直鎖飽
和脂肪酸が好ましい。好ましい脂肪酸は、ラウリン酸、
ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、アラキジン酸、ベヘン酸であり、特に好ましい脂肪
酸はパルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘ
ン酸である。
ステル化反応及びアルキレンオキサイド付加反応を行う
ことで得ることができる。例えば、エステル化合物(A)
は、脂肪酸と多価アルコールとを要すればエステル化触
媒の存在下、150 〜250 ℃で反応させることにより得る
ことができる。エステル化合物(B) は、エステル化合物
(A) にアルカリ触媒等の存在下にアルキレンオキサイド
を付加することにより得ることができる。また、脂肪酸
あるいは多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加
後、エステル化してもエステル化合物(B) を得ることが
できる。
換度は多価アルコールの水酸基がエステル化された割合
をいい、0より大きく、好ましくは10〜95当量%、更に
好ましくは20〜60当量%である。1モルの多価アルコー
ル当たり1〜2モルの脂肪酸基を有するものが特に好ま
しい。
むエステル化合物(B) を用いる場合、その数は、エステ
ル化合物1モル当たり平均で0モル超12モル未満であ
り、0.1 〜6モルがより好ましい。なお、エチレングリ
コール等のようにOA基となり得る多価アルコールを使用
した場合においては、それらもOA基の数に算入する。OA
基は、炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(以下AOと
いう)をエステル化合物に付加することで形成される。
AOとしてはエチレンオキサイド(以下EOという)、プロ
ピレンオキサイド(以下POという)、ブチレンオキサイ
ドが挙げられるが、EOとPOが好ましい。これらはEO、PO
あるいはEOとPOの混合の何れでもよい。本発明では、嵩
高効果が大でありサイズ性に影響を及ぼさない観点か
ら、OA基を含まないエステル化合物(A) を用いることが
特に好ましい。
は1〜14、更に好ましくは1.5 〜10、特に好ましくは2
〜8、最も好ましくは2〜7である。HLB は界面活性剤
の親水性の尺度であり、値が大きいほど親水性が高くな
る。本発明では、グリフィンの方法に準じて各化合物の
HLB を下記の式で算出する。
テル化合物中の下記の基をいう。 (1)-(EO)-
素数3〜24の3価以上のアルコールであって、1分子中
の総水酸基数/総炭素数=0.4 〜1であるアルコールと
脂肪酸とのエステル化合物のアシル基及び前記(2)に
おけるn≧2の部分をを除いた残部。 (4)カルボニル基に隣接する酸素原子。
い性、サイズ性能保持の点より、融点が100 ℃以下であ
り、好ましくは−15〜80℃、更に好ましくは20〜70℃、
特に好ましくは10〜70℃、最も好ましくは45〜70℃であ
る。融点は、予め冷却して固体としたエステル化合物を
示差走査熱量測定装置(DSC) にて測定(昇温速度2℃/
分)した際の、ピークの立ち上がりの温度とする。
2〜8で融点が10〜70℃のものが好ましく、より好まし
くはHLB が2〜7で融点が45〜70℃のものである。この
範囲のものは、嵩高効果とサイズ効果(サイズ剤の効果
の維持)により好ましい結果が得られる。
統計年報」(通商産業省、1988年1月)の紙の品目分類
でいう情報用紙が挙げられ、具体的には複写原紙、感光
紙用紙、フォーム用紙、PPC 用紙、情報記録紙等が挙げ
られ、特にPPC 用紙のうち、電子写真転写方式、インク
ジェット記録方式、謄写印刷方式等の複数の記録方式に
対応できるものが好ましい。本発明の記録用紙を構成す
るパルプとしては、植物性繊維である木材や草本の繊維
を原料とするいずれのパルプも使用できる。すなわち、
化学パルプ(NBKP、LBKP等の晒パルプ等)や機械パルプ
(TMP 、CTMP、GP、RGP 、等及びその漂白処理をしたパ
ルプ)並びに、古紙パルプ及び脱墨古紙パルプ(DIP) 及
びその漂白処理をしたパルプ(BDIP)等の回収パルプを使
用することができる。なかでも、パルプ中の脱墨晒古紙
パルプ(BDIP)の比率が30重量%以上、特に30〜100 重量
%、更には50〜100 重量%のものが好ましい。
合物をパルプの絶乾重量あたり好ましくは0.01〜10重量
%、より好ましくは0.1 〜5重量%、更に好ましくは0.
1 〜3重量%、特に好ましくは0.1 〜1重量%添加し、
脱水、プレス、乾燥等の工程を経て製造することができ
る。この添加量の「重量%」は、抄紙の際のパルプ重量
に対する百分率であり、最終記録用紙中の比率を示すも
のではない。記録用紙の吸油性と透気度に優れ、剛度の
良好な向上効果が得られる観点から、この添加量範囲が
好ましい。
量は、絶乾状態の記録用紙中に好ましくは0.005 〜10重
量%、より好ましくは0.05〜5重量%、更に好ましくは
0.05〜3重量%、特に好ましくは0.05〜1重量%であ
る。
度33%と66%の間の湿潤膨張率(ISO8226/1:1985)が 0.6
%以下であることが好ましい。また、本発明の記録用紙
は、ペン書サイズ度(J.TAPPI紙パルプ試験方法No.12)が
5以上であることが好ましい。また、本発明の記録用紙
は、密度(JIS P 8118)が0.75以下で、かつ、プリントサ
ーフラフネス(ISO 8791/4:1992)の980kPaにおける粗さ
が5.0 μm以下であることが好ましい。特に、これらの
物性を全て満たすことが好ましい。
ク、カオリン、ベントナイトクレー、酸化チタン、尿素
−ホルマリン樹脂填料、炭酸カルシウム、水酸化アルミ
ニウム、ホワイトカーボン等を使用できる。また、サイ
ズ剤としてロジン系サイズ剤、石油系サイズ剤、アルキ
ルケテンダイマー(AKD) 、無水アルケニルコハク酸(AS
A) 、中性ロジンサイズ剤等を使用できる。また、内添
紙力向上剤として加工澱粉、澱粉誘導体、植物ガム、ポ
リアクリルアミド系紙力剤、ポリアミド・ポリアミン・
エピクロルヒドリン系紙力剤、尿素−ホルマリン系樹
脂、メラミン−ホルマリン系樹脂等を使用できる。ま
た、外添薬品として加工澱粉、澱粉誘導体、植物ガム、
ポリビニルアルコール(PVA) 、ポリアクリルアミド系外
添サイズ剤、ポリアミド・ポリアミン・エピクロルヒド
リン系樹脂、尿素−ホルマリン系樹脂、メラミン−ホル
マリン系樹脂やスチレン樹脂系外添サイズ剤、アクリル
樹脂系外添サイズ剤、AKD 、ASA 等の外添サイズ剤及び
各種の電気抵抗率調整剤、例えば、塩化カリウム、塩化
ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム等の無機金
属塩、アルキルりん酸エステル塩、スルホン酸エステル
塩、第4級アンモニウム塩等の有機系材料等を使用でき
る。また、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミ、有機及
び無機系の濾水性向上剤や歩留向上剤の使用並びに特定
の薬品を併用して歩留や濾水性等を向上させる各種リテ
ンションシステムも使用できる。
エステル化合物を含有させることにより、湿度変化及び
熱的寸法安定性に優れ、かつ、インクジェット印字のフ
ェザリングを減少させ、謄写印刷適性を備えた、電子写
真転写方式、インクジェット記録方式、謄写印刷方式等
の複数の記録方式に共用できるOA用の記録用紙が提供さ
れる。
示す。なお、以下において、「%」は重量%、「部」は
重量部である。 〔1〕一般紙質試験方法(表1) 試験条件20℃、65%RHの条件下で、秤量:JIS P 8124、
厚さ及び密度:JIS P8118、クラーク剛度:JIS P 814
3、白色度:JIS P 8123、不透明度:JIS P 8138、平滑
度:JIS P 8119、透気度:JIS P 8117、サイズ度:JIS
P 8122、吸油度:JIS P 3001、灰分:JIS P 8128、プリ
ントサーフラフネス(PPS) :ISO 8791/4-1992 、湿潤膨
潤率(紙の横方向試料を23℃、33%RHから66%RHに変化
させたときの伸び率):ISO 8226/1-1985 に準じて測定
した。
ャノン(株)製)を使用し、A4縦目の記録用紙を連続
200枚印字し、定着しわ、重送、ジャム、印字後の紙揃
い及びコピーカールを観察した。定着しわ、重送、ジャ
ムは発生回数、印字後の紙揃いは、「きれいに揃う:
○」「若干不揃いとなる:△」「かなり不揃いとなる:
×」の3段階で評価した。コピーカールは J.TAPPI紙パ
ルプ試験方法No.16-77に準じて、用紙を横で吊るし、カ
ール度で現した。
(インク:BC-02 )を使用し、印字にじみ、フェザリン
グ、裏抜けは目視で「良い:○」「若干悪い:△」「悪
い:×」の3段階で評価した。インク定着性は印字後、
指で擦り、擦り跡が出なくなるまでの時間(秒)で評価
した。ペン書サイズ度は、水性ペンを使用し、 J.TAPPI
紙パルプ試験方法No.12 に準じて評価した。波打ちはA
4サイズの記録用紙を、20mm角の市松模様で印字後、水
平な台の上に置き、印字1分後の用紙の最高点の高さを
スケールで測定した。各試験を5回実施し平均をとっ
た。
ズの記録用紙を連続500 枚印刷し、印刷しわ及びジャム
は発生回数、裏汚れは目視で「良い:○」「若干悪い:
△」「悪い:×」の3段階で評価した。印字後の紙揃い
は、「きれいに揃う:○」「若干不揃いとなる:△」
「かなり不揃いとなる:×」の3段階で評価した。
ルプを使用し、ペンタエリスリトールモノステアレート
(HLB =3.1 、融点66℃、表1中、エステル化合物と表
記する) 0.5%、填料として軽質炭酸カルシウム(TP-1
21 6S :奥多摩工業社)8%、内添サイズ剤としてAKD
(AS-262:日本PMC 社)0.05%、カチオン化澱粉CATO30
2 (日本エヌエヌシー社) 0.5%、ポリアクリルアミド
(以下PAM と略す)系紙力増強剤ハーマイドEX-360(ハ
リマ化成社) 0.1%を添加した。歩留向上剤(RD810:日
本PMC 社) を100ppm添加しツインワイヤー抄紙機で毎分
800mで抄造した。この際サイズプレスで、表面サイズ剤
(酸化澱粉 100部、アクリル系表面サイズ剤 0.5部、食
塩0.05部)を片面 0.6g/m2ずつ両面に塗布し、66g/m2の
記録用紙を得た。この記録用紙に対し上記の評価試験を
行った。その結果を表1、2に示す。
%、csf 220ml )40%とLBKP(csf 550ml) 60%を配合し
たパルプを使用し、実施例1のエステル化合物0.5%、
填料として軽質炭酸カルシウム(実施例1と同じもの)
8%、内添サイズ剤としてAKD (実施例1と同じもの)
0.05%、カチオン化澱粉(実施例1と同じもの) 0.5
%、PAM 系紙力増強剤(実施例1と同じもの) 0.1%を
添加した。歩留向上剤(実施例1と同じもの)を100ppm
添加しツインワイヤー抄紙機で毎分800mで抄造した。こ
の際サイズプレスで、表面サイズ剤(実施例1と同じも
の)を片面 0.6g/m2ずつ両面に塗布し、66g/m2の記録用
紙を得た。この記録用紙に対し上記の評価試験を行っ
た。その結果を表1、2に示す。
%、csf 220ml )40%とLBPK(csf 550ml) 60%を配合し
たパルプを使用し、実施例1のエステル化合物0.5%、
填料としてカオリン(インドネシア産)10%、内添サイ
ズ剤としてロジンエマルジョンサイズ剤(AL100 :日本
PMC 製) 0.5%、硫酸アルミニウム2%、PAM 系紙力増
強剤(実施例1と同じもの) 0.1%を添加した。歩留向
上剤(実施例1と同じもの)を100ppm添加しツインワイ
ヤー抄紙機で毎分800mで抄造した。この際サイズプレス
で、表面サイズ剤(実施例1と同じもの)を片面 0.6g/
m2ずつ両面に塗布し、66g/m2の記録用紙を得た。この記
録用紙に対し上記の評価試験を行った。その結果を表
1、2に示す。
しない以外は同様にして、66g/m2の記録用紙を得た。こ
の記録用紙に対し上記の評価試験を行った。その結果を
表1、2に示す。
のエステル化合物を添加した記録用紙は嵩が増加し、ま
た寸法安定性が向上するため、プリンターや印刷機での
紙搬送性が向上する。また、繊維表面の親水性が適度に
抑制されるため、繊維間の空隙が多いにもかかわらず、
ペン書サイズ度が向上し、かつ、吸油性(謄写インク吸
収性)や吸水性も向上する。
す)を用いて実施例2と同様に記録用紙を製造し、評価
を行ったところ、何れも良好な嵩、電子写真適性、イン
クジェット適性、謄写印刷適性を示した。結果を表4、
5に示す。
8)
Claims (5)
- 【請求項1】 パルプと、多価アルコールと脂肪酸のエ
ステル化合物(A) 及び多価アルコールと脂肪酸のエステ
ル化合物であって当該エステル化合物1モル当たり平均
で0モル超12モル未満の炭素数2〜4のオキシアルキレ
ン基を有するエステル化合物(B) から選ばれる融点が10
0 ℃以下のエステル化合物とを含有する記録用紙。 - 【請求項2】 パルプ中の脱墨晒古紙パルプの比率が30
重量%以上である請求項1記載の記録用紙。 - 【請求項3】 23℃における相対湿度33%と66%の間の
湿潤膨張率(ISO 8226/1:1985 )が 0.6%以下である請
求項1又は2記載の記録用紙。 - 【請求項4】 ペン書サイズ度(J.TAPPI 紙パルプ試験
方法 No.12)が5以上である請求項1〜3の何れか1項
記載の記録用紙。 - 【請求項5】 紙の密度(JIS P 8118)が0.75以下で、
かつ、プリントサーフラフネス(ISO 8791/4:1992) の98
0kPaにおける粗さが 5.0μm以下である請求項1〜4の
何れか1項記載の記録用紙。
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