(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化１における構造式（２）に示されるチタン系カップリング剤が記録シートに塗布又は含浸されてなることを特徴とする記録シート。
【化１】
0003852245.tif 000011
構造式（２）中、Ｒ5は炭素数が３又は４のアルキル基、Ｒ6は炭素数が５〜８のアルキレン基であり、これらＲ5，Ｒ6は置換基を有していてもよい。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録シートに係り、特に、水性インクを用いて印字を行った場合に、記録シートにブリーディングやフェザリングと呼ばれるインクの滲みが生じたり、記録シート上に供給されたインクのドットに広がりが生じたり、インクが記録シートの裏面まで達するということがなく、良好な印字が行えると共に、インクが記録シートに速やかに浸透してインクの乾燥も速やかに行われる記録シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット方式の記録装置が広く利用されるようになり、このような記録装置においては、そのインクに、油性のインクの他に、取り扱いの容易性や安全性等の面から、染料を水性媒体中に溶解させ、或いはカーボンブラック等の顔料を水性媒体中に分散させた水性インクが広く用いられるようになった。
【０００３】
ここで、このような水性インクを用いて複写機等に使用されている一般の記録紙に対して印字を行った場合、ブリーディングやフェザリングと呼ばれるインクの滲みが生じたり、記録紙上に供給されたインクのドットに広がりが生じたり、インクが記録紙の裏面にまで達する等の問題があった。
【０００４】
このため、従来においては、一般にインクジェット専用の記録シートが用いられているが、コストが高く付くという問題があった。
【０００５】
そこで、近年においては、複写機等に使用されている一般の記録紙の特性を改質し、ブリーディングやフェザリングと呼ばれるインクの滲みが生じたり、記録紙上に供給されたインクのドットに広がりが生じたり、インクが記録紙の裏面にまで達するのを防止することが検討されるようになった。
【０００６】
そして、このようなインクの滲みや、記録紙上に供給されたインクのドットの広がりや、インクが記録紙の裏面にまで達するのを防止するため、従来より紙に疎水性の化合物であるサイズ剤を添加させる方法が行われている。
【０００７】
ここで、紙を製造するにあたり、硫酸バンドを用いてｐＨ６以下の酸性下で抄紙を行う場合、抄紙機が腐食したり、また得られた紙の保存性が悪くなる等の問題があり、このため、近年においては、填料に安価な炭酸カルシウムを用いて、中性或いはアルカリ性で抄紙を行うことが一般に行われている。
【０００８】
そして、このように中性或いはアルカリ性で抄紙を行う場合、上記のサイズ剤としては、アルキルケテンダイマーやアルケニル無水コハク酸を水等の分散媒体に分散させたサイズ剤等が一般に使用されている。
【０００９】
しかし、これらのサイズ剤はいずれも高価で、生産コストが高く付くと共に、抄紙時において、例えばプレスロール等に汚れが発生するという問題があり、またこれらのサイズ剤におけるサイズ効果は必ずしも十分ではなく、インクの滲みや、記録紙上に供給されたインクのドットの広がりや、インクが記録紙の裏面にまで達するのを十分に防止することができないという問題があった。
【００１０】
また、近年においては、特公平３−７９８４０号公報に示されるように、３価や４価のアルコールとロジンエステル化物を分散相にする水性分散液からなるサイズ剤を用いて抄紙するようにしたものが提案されているが、この場合、サイズ剤を使用する際の抄紙条件、特にｐＨを適正にコントロールする必要があり、またサイズ性能が低いため、サイズ剤の添加率を高める必要があり、コストが高く付くと共に、抄紙時における発泡や汚れがひどくなるという問題があった。
【００１１】
さらに、特開平５−２３９７９７号公報、特開平８−３８９４号公報、特開平８−３３７９９７号公報等に示されるように、スチレン系モノマーと（メタ）アクリル酸系モノマーとの共重合体を中和した分散剤や、（メタ）アクリルアミド系分散剤等を用いてロジン系物質を分散させて得られるサイズ剤を用いることも提案されているが、いずれも分散安定性やサイズ効果等が十分ではなく、また抄紙時に発泡する等の問題があった。
【００１２】
また、上記のようにサイズ剤を紙に添加させた場合、このサイズ剤が紙の隙間に入り込んで、紙におけるインクの浸透性が悪くなり、インクの乾燥が遅くなるという問題もあった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明における記録シートは、上記のような様々な問題を解決することを課題とするものであり、水性インクを用いて印字を行った場合に、記録シートにブリーディングやフェザリングと呼ばれるインクの滲みが生じたり、記録シート上に供給されたインクのドットに広がりが生じたり、インクが記録シートの裏面まで達するということがなく、良好な印字が行えると共に、インクが速やかに浸透して、インクが速やかに乾燥されるようにすることを課題とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明における記録シートにおいては、上記のような課題を解決するため、記録シートに前記の化１における構造式（２）に示されるチタン系カップリング剤を塗布又は含浸させるようにしたのである。
【００１５】
そして、この発明における記録シートのように、アミノ基を有する有機金属系カップリング剤であって、前記の構造式（２）に示されるチタン系カップリング剤を紙に塗布または含浸させると、これらのカップリング剤における反応性基が紙のセルロースと反応して、これらのカップリング剤におけるアミノ基が紙の表面に配向すると考えられ、これによりブリーディングやフェザリングと呼ばれるインクの滲みが抑制されると共に、記録シート上に供給されたインクのドットの広がりや、インクが記録シートの裏面まで達するのが防止されると考えられる。
【００１６】
ここで、前記の構造式（２）中におけるＲ5が炭素数３又は４のアルキル基、Ｒ6が炭素数５〜８のアルキレン基、及びこれらのＲ5，Ｒ6に置換基が結合されたものに限定したのは、Ｒ5の炭素数が２以下であると、チタン系カップリング剤の安定性に問題が生じる一方、Ｒ5の炭素数が５以上であると、紙のセルロースに対する反応性が低下して、上記のような作用効果が得られなくなるためであり、また上記のＲ6の炭素数が４以下であると、チタン系カップリング剤の安定性が低下してしまう一方、Ｒ6の炭素数が９以上であると、このチタン系カップリング剤を水可溶性有機溶剤に溶解又は分散させて使用する場合に、水可溶性有機溶剤に対する溶解性や分散性が低下するためである。
【００１７】
また、上記のカップリング剤は単分子膜として作用すると考えられ、従来のサイズ剤のように紙の隙間に入り込んで、紙におけるインクの浸透性が悪くなるということがなく、インクが速やかに記録シートの内部に浸透して、インクが速やかに乾燥し、さらに紙のセルロースとカップリング剤における反応性基との結合が共有結合であるため、ｐＨによる影響も少ないと考えられる。
【００１８】
ここで、上記のようなカップリング剤を紙に塗布又は含浸させる時期については特に限定されず、例えば、製紙工程の調合段階、サイズプレス時、製紙後において実施することができ、特に、カップリング剤の添加量を少なくしたり、その効果が十分に得られるようにするためには、サイズプレス時や製紙後に行うことが好ましく、また上記のカップリング剤を紙に塗布又は含浸させる方法も特に限定されず、噴霧，浸漬，塗布等の方法を用いることができる。
【００１９】
なお、上記のカップリング剤を紙に塗布又は含浸させる量については使用する紙の種類によって異なるが、十分な効果が得られようにするためには、紙に塗布又は含浸させる量を１００ｍｇ／ｍ2 以上にすることが必要である。
【００２０】
ここで、前記の構造式（２）に示すチタン系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリ（５−アミノペンチル）チタネート，イソプロピルトリ（６−アミノヘキシル）チタネート，イソプロピルトリ（７−アミノヘプチル）チタネート，イソプロピルトリ（８−アミノオクチル）チタネート，ブチルトリ（５−アミノペンチル）チタネート，ブチルトリ（６−アミノヘキシル）チタネート，ブチルトリ（７−アミノヘプチル）チタネート，ブチルトリ（８−アミノオクチル）チタネート等を用いることができる。
【００２１】
また、この発明における記録シートに使用する紙の種類は特に限定されず、種々の記録紙及びそのコート紙、クラフト紙等を用いることができ、さらにこの紙に種々の填料、染料、硫酸アルミニウム等の種々の添加剤も必要に応じて添加させることができる。
【００２２】
【実施例】
以下、この発明の実施例に係る記録シートについて具体的に説明すると共に、比較例を挙げ、この発明の実施例に係る記録シートが優れている点を明らかにする。
【００２３】
（参考例１）
参考例１においては、カップリング剤として、下記の化２の構造式（１）で示されるシラン系カップリング剤であって、下記の表１及び化３に示すように、構造式（１）におけるＲ1の炭素数が２、Ｒ2の炭素数が３になったアミノプロピルトリエトキシシランを用い、このアミノプロピルトリエトキシシランをイソプロピルアルコールに５重量％溶解させた溶液を調製し、この溶液を普通紙にカップリング剤の塗布量が０．１５ｇ／ｍ2 になるように塗布し、これを乾燥させて実施例１の記録シートを得た。
【００２４】
【化２】
0003852245.tif 000002
構造式（１）中、Ｒ1は炭素数が１〜４のアルキル基、Ｒ2は炭素数が２〜４のアルキレン基であり、これらＲ1，Ｒ2は置換基を有していてもよい。
【００２５】
【化３】
0003852245.tif 000003
【００２６】
（参考例２）
参考例２においては、参考例１と同じカップリング剤を用い、上記のように調製した溶液を普通紙に塗布するにあたり、カップリング剤の塗布量が０．５ｇ／ｍ2 になるようにし、これを乾燥させて参考例２の記録シートを得た。
【００２７】
（参考例３）
参考例３においては、カップリング剤として、シラン系カップリング剤であって、下記の表１及び化４に示すように、前記の構造式（１）におけるＲ1の炭素数が４、Ｒ2の炭素数が４になったアミノブチルトリブトキシシランを用い、上記の実施例１と同様にして、このカップリング剤の溶液を調製し、この溶液を普通紙にカップリング剤の塗布量が０．５０ｇ／ｍ2 になるように塗布し、これを乾燥させて参考例３の記録シートを得た。
【００２８】
【化４】
0003852245.tif 000004
【００２９】
（比較例１）
比較例１においては、カップリング剤として、下記の化５に示すように、アミノ基を含有しないシラン系カップリング剤であるブチルトリエトキシシランを用い、上記の実施例１と同様にして、このカップリング剤の溶液を調製し、この溶液を普通紙にカップリング剤の塗布量が０．５ｇ／ｍ2 になるように塗布し、これを乾燥させて比較例１の記録シートを得た。
【００３０】
【化５】
0003852245.tif 000005
【００３１】
（比較例２）
比較例２においては、カップリング剤を添加させずに、イソプロピルアルコールと水との混合液を普通紙に塗布し、これを乾燥させて比較例２の記録シートを得た。
【００３２】
次に、上記のようにして得た参考例１〜３及び比較例１，２の各記録シートに０．０１ｍｌのインクを滴下し、各記録シートにおけるインクの浸透性、滴下されたインクの真円性、ドット径及びフェザリング性の評価を行い、これらの結果を下記の表１に合わせて示した。
【００３３】
ここで、浸透性、真円性、ドット径及びフェザリング性の評価については、それぞれ処理を行わなかった普通紙と比較した。そして、浸透性については、普通紙と同程度の場合を○、普通紙より遅れる場合を×で示した。また、真円性については、普通紙より優れる場合を○、普通紙と同程度の場合を×で示した。また、ドット径については、普通紙より小さい場合を○、普通紙と同程度の場合を×で示した。また、フェザリング性については、普通紙より優れる場合を○、普通紙と同程度の場合を×で示した。
【００３４】
【表１】
0003852245.tif 000006
【００３５】
この結果から明らかなように、前記の構造式（１）に示した条件を満たすシラン系カップリング剤を塗布した参考例１〜３の各記録シートは、カップリング剤を塗布していない普通紙や比較例２の記録シートに比べて、真円性やフェザリング性が向上すると共にドット径の広がりが防止され、また、アミノ基を有しないシラン系カップリング剤を塗布した比較例１の記録シートに比べて、ドット径の広がりが防止されるようになった。
【００３６】
（実施例１）
実施例１においては、カップリング剤として、チタン系カップリング剤であって、下記の表２及び化６に示すように、前記の構造式（２）におけるＲ5の炭素数が３、Ｒ6の炭素数が５になったイソプロピルトリ（５−アミノペンチル）チタネートを用い、上記の実施例１と同様にして、このカップリング剤の溶液を調製し、この溶液を普通紙にカップリング剤の塗布量が０．５ｇ／ｍ2 になるように塗布し、これを乾燥させて実施例１の記録シートを得た。
【００３７】
【化６】
0003852245.tif 000007
【００３８】
（実施例２）
実施例２においては、カップリング剤として、チタン系カップリング剤であって、下記の表２及び化７に示すように、前記の構造式（２）におけるＲ5の炭素数が３、Ｒ6の炭素数が８になったイソプロピルトリ（８−アミノオクチル）チタネートを用い、上記の実施例１と同様にして、このカップリング剤の溶液を調製し、この溶液を普通紙にカップリング剤の塗布量が０．５ｇ／ｍ2 になるように塗布し、これを乾燥させて実施例２の記録シートを得た。
【００３９】
【化７】
0003852245.tif 000008
【００４０】
（比較例３）
比較例３においては、カップリング剤として、下記の化８に示すように、アミノ基を有しないチタン系カップリング剤であるイソプロピルトリオクチルチタネートを用い、上記の実施例１と同様にして、このカップリング剤の溶液を調製し、この溶液を普通紙にカップリング剤の塗布量が０．５ｇ／ｍ2 になるように塗布し、これを乾燥させて比較例３の記録シートを得た。
【００４１】
【化８】
0003852245.tif 000009
【００４２】
そして、上記のようにして得た実施例１，２及び比較例３の各記録シートについても、上記の参考例１〜３及び比較例１，２の場合と同様にして、インクの浸透性、滴下されたインクの真円性、ドット径及びフェザリング性の評価を行い、これらの結果を下記の表２に合わせて示した。
【００４３】
【表２】
0003852245.tif 000010
【００４４】
この結果から明らかなように、前記の構造式（２）に示した条件を満たすチタン系カップリング剤を塗布した実施例１，２の各記録シートは、カップリング剤を塗布していない普通紙に比べて、真円性やフェザリング性が向上すると共に、ドットの広がりが防止され、また、アミノ基を有しないチタン系カップリング剤を塗布した比較例３の記録シートのようにインクの浸透性が低下するということもなく、ドットの広がりも防止されるようになった。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における記録シートにおいては、アミノ基を有する有機金属系カップリング剤であって、前記の構造式（２）に示されるチタン系カップリング剤を紙に塗布または含浸させるようにしたため、このチタン系カップリング剤によりブリーディングやフェザリングと呼ばれるインクの滲みが抑制されると共に、記録シート上に供給されたインクのドットの広がりや、インクが記録シートの裏面まで達するのが防止され、さらに上記のチタン系カップリング剤が、従来のサイズ剤のように紙の隙間に入り込んで、紙におけるインクの浸透性が悪くなるということがなく、インクが速やかに記録シートの内部に浸透して、インクが速やかに乾燥されるようになった。