CN101927632B - 喷墨用记录片 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有满足透明性、吸收性和密合防止性全部特性的墨液接受层的高品质的喷墨用记录片。一种喷墨用记录片，用于使用水性颜料墨液形成图像，其特征在于，所述喷墨用记录片在基材上具有通过涂布涂料组合物并使其固化而形成的墨液接受层，所述涂料组合物含有具有水解性甲硅烷基作为交联成分的阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂、阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂和含碳二亚胺基树脂，所述涂料组合物中，以固体成分换算计，所述阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂的含量为2～7质量％，所述阳离子性聚醚类氨基甲酸酯类树脂的含量为88～94质量％，所述含碳二亚胺基树脂的含量为2～6质量％。

Description

喷墨用记录片

技术领域

本发明涉及适合水性颜料墨液的图像记录的喷墨用记录片。具体而言，涉及在基材上具有透明性和吸收性优良并且防止片相互密合的墨液接受层的喷墨用记录片。

背景技术

喷墨记录方式是利用各种工作原理使墨液的微小液滴飞行并附着在纸或薄膜等记录介质上来进行图像记录的方式。该喷墨记录方式由于低噪音、容易实现全彩图像等的多色化、能够进行高速记录及记录成本低于其它印刷装置等理由，广泛用于终端打印机、传真机、绘图仪、资料印刷等。

并且，通过这些喷墨记录方式形成的图像，随着高分辨率化及颜色重现性范围的扩大，可以得到与利用制版方式的多色印刷、利用彩色相片方式的印相相比毫不逊色的记录，因此近年来在海报、展示板、传单、防护包装(package proof)等要求高显色性、颜色重现性的设计性用途中其需求迅速增长。

随着上述需求的扩大，为了实现多色印刷等的高显色性、颜色重现性，需要在记录介质上大量注入墨液，因此需要满足该注入量的墨液受理容量多的喷墨用记录片。

作为喷墨用记录片，一般已知孔隙型和高分子树脂型两种。孔隙型记录片是在基材上具有用二氧化硅、氧化铝或碳酸钙等填料形成了细孔的墨液接受层的记录片，通过毛细力将墨液的溶剂吸收到细孔中，仅使作为显色成分的色材成分固定在表面上。另一方面，高分子树脂型记录片是在基材上具有由高分子树脂形成的墨液接受层的记录片，高分子树脂在其自身膨胀的同时吸收溶剂，仅使作为显色成分的色材成分固定在表面上。通过使溶剂与色材分离并被接受层吸收，可以提高色材的干燥性。因此，墨液接受层的吸收性越高则色材的干燥性越高。

但是，现有的喷墨用记录片虽然适合染料墨液，却未必适合颜料墨液。考虑其原因在于，颜料墨液中所含的颜料粒子一般比染料粒子大很多等，因此正在开发适合颜料墨液的记录的喷墨用记录片。

另一方面，在设计性用途中，要求记录图像的墨液接受层具有高透明性。一般来说，由二氧化硅、氧化铝或碳酸钙等填料形成的孔隙型接受层的透明性低，因此从透明性的观点考虑优选高分子树脂型的墨液接受层。

以往作为这样的透明性高的高分子树脂型墨液接受层形成材料，提出了聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉、水溶性纤维素衍生物。但是，该方法中特别是水性颜料墨液的吸收性差，因此，为实现高显色性、颜色重现性而增加墨液的注入量时，存在墨液干燥时发生颜料墨液的凝聚(墨液表面结块的现象)或渗透、或者干燥过程中接受层过度溶胀而导致图像产生裂纹(crack)的问题。另一方面，墨液注入量过少时，得不到显色性，颜色重现性也差。吸收性引起的这些问题特别是在低温、高湿环境下可以显著地观测到。另外，吸收性差时，表面上固定的颜料的干燥性也差。

因此，专利文献1中，作为水性颜料墨液用途的喷墨用记录片，提出了含有阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂和阳离子性氨基甲酸酯类树脂而形成的受像层(墨液接受层)的记录片。专利文献1中通过采用所述构成，可以得到透明性或光泽性优良、并且墨液的吸收性、干燥性、显色性也优良的喷墨用记录片。

另外，专利文献2中，作为水性颜料墨液用途的喷墨用记录片，提出了具有包含水性氨基甲酸酯树脂、水性丙烯酸树脂两种树脂且含有作为交联剂的具有噁唑啉基的水溶性聚合物及丙烯酸类水溶性自乳化型环氧固化剂的受像层的记录片。专利文献2中通过采用所述构成，可以得到透明性或光泽性优良、同时墨液的吸收性、干燥性、显色性优良、并且耐水性良好的喷墨用记录片。

另一方面，除了透明性及吸收性之外，还要求更高品质的喷墨用记录片。作为该要求的特性之一，有将多片喷墨用记录片重叠时产生的片之间的过度密合(粘结)的防止性能。为了防止喷墨用记录片的相互密合，一般在墨液接受层中添加二氧化硅粒子等微粒从而在片表面形成凹凸。但是，由于添加对墨液的吸收没有贡献的微粒的影响，导致吸收性下降，并且存在由于微粒引起的光散射的影响导致透明性下降的问题。

[专利文献1]日本特开2006-88341号公报

[专利文献2]日本特开2005-74880号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供具有满足透明性、吸收性和密合防止性全部特性的墨液接受层的高品质的喷墨用记录片。

本发明人进行了深入研究，结果发现，通过使以特定配比含有具有水解性甲硅烷基作为交联成分的阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂、阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂和含碳二亚胺基树脂的涂料组合物交联固化而得到的墨液接受层，能够解决上述课题。即，本发明如下所述。

(1)一种喷墨用记录片，用于使用水性颜料墨液形成图像，其特征在于，

所述喷墨用记录片在基材上具有通过涂布涂料组合物并使其固化而形成的墨液接受层，所述涂料组合物含有具有水解性甲硅烷基作为交联成分的阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂、阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂和含碳二亚胺基树脂，

所述涂料组合物中，以固体成分换算计，所述阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂的含量为2～7质量％，所述阳离子性聚醚类氨基甲酸酯类树脂的含量为88～94质量％，所述含碳二亚胺基树脂的含量为2～6质量％。

(2)如上述(1)所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述墨液接受层含有二氧化硅粒子。

(3)如上述(2)所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述二氧化硅粒子的平均粒径为5～16μm。

(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述基材是透明的。

(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述含碳二亚胺基树脂是含有碳二亚胺基的聚碳二亚胺树脂，具有亲水性链段。

本发明的喷墨用记录片的墨液接受层，适合水性颜料墨液的图像记录，具有高透明性和吸收性。因此，即使墨液的注入量增加也不会产生颜料墨液的凝聚、图像层的裂纹，能够记录显色性及颜色重现性优良的高品质的图像。另外，所述墨液接受层还具有防止记录片相互密合的效果。

具体实施方式

以下，对本发明的喷墨用记录片进行具体说明。

本发明的喷墨用记录片，在基材上具有通过涂布涂料组合物并使其交联固化而形成的墨液接受层，所述涂料组合物含有阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂、阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂和含碳二亚胺基树脂。

本发明中使用的阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂，优选为一液常温固化型，具有水解性甲硅烷基作为交联成分。作为水解性甲硅烷基，例如为烷氧基甲硅烷基，只要通过水解生成硅烷醇(Si-OH)则没有特别限制。

本发明中的阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂，可以通过使用具有水解性甲硅烷基的丙烯酸类单体而得到。作为具有水解性甲硅烷基的丙烯酸类单体，可以列举例如：2-丙烯酰氧(或甲基丙烯酰氧)乙基三甲氧基硅烷、2-丙烯酰氧(或甲基丙烯酰氧)乙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧(或甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧(或甲基丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧(或甲基丙烯酰氧)丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷等。本发明中的阳离子性丙烯酸乳液可以通过按照公知的乳液聚合法，在水性溶剂中添加丙烯酸类单体，进而添加阳离子型反应性表面活性剂进行乳化后，添加自由基聚合引发剂，在搅拌的同时进行加热使其聚合来制备。

阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂，例如可以获得アクアブリツト922、903、908(Daicel化学工业株式会社制)等商品。

作为本发明中使用的阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂，只要具有水溶性或水分散性且具有阳离子性官能团(例如伯至叔氨基、季铵盐等)，则对构成其的作为单体成分的多元醇成分和多异氰酸酯成分以及聚合方法没有特别限制。例如，将六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等脂肪族、脂环式或芳香族二异氰酸酯与聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇等链中引入有氨基的多元醇通过公知的方法聚合、利用烷基硫酸等将胺部分季铵化，由此可以得到阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂。作为阳离子性官能团中的氮原子上的取代基，可以列举氢原子、烷基、芳基、烯基、炔基、羟烷基等，但不限于这些取代基。

阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂，例如可以以パラサ一フUP-36(大原钯化学株式会社制)、パスコ一ルE-77(明成化学工业株式会社制)、ス一パ一フレツクス600(第一工业制药株式会社制、固体成分25％)等商品名而获得。

本发明中使用的含碳二亚胺基树脂，只要是一分子中具有两个以上碳二亚胺基的树脂且是具有水溶性或水分散性的聚碳二亚胺，就没有特别限制。作为这样的含碳二亚胺基树脂，可以列举末端具有亲水性基团的含碳二亚胺基树脂，例如可以通过由伴有有机二异氰酸酯化合物的脱二氧化碳的缩合反应，形成异氰酸酯末端聚碳二亚胺后，进一步加成具有与异氰酸酯基有反应性的官能团的亲水性链段来制造。

含碳二亚胺基树脂，例如可以以カルボジライトE02、E04、V02、V04(目清纺株式会社制)、NKアシストCI(日华化学株式会社制)等商品名获得。

形成本发明中的墨液接受层的涂料组合物含有上述成分而成，并且，以固体成分换算计含有2～7质量％的阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂、88～94质量％的阳离子性聚醚类氨基甲酸酯类树脂和2～6质量％的含碳二亚胺基树脂。通过采用所述树脂组成、配合，可以形成兼具透明性、吸收性及密合防止性的墨液接受层。

阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂的含量低于2质量％时，密合防止性下降，另一方面，超过7质量％时吸收性下降。墨液的吸收性差时，由于墨液干燥时颜料墨液的凝聚(墨液表面结块的现象)，或在干燥过程中接受层过度溶胀而导致图像产生裂纹，得不到良好的图像。涂料组合物中，优选阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂的含量为3～6质量％。

另外，阳离子性聚醚类氨基甲酸酯类树脂的含量小于88质量％时，吸收性下降，另一方面，超过94质量％时，密合防止性下降。优选阳离子性聚醚类氨基甲酸酯类树脂的含量为90～93质量％。

另外，含碳二亚胺基树脂的含量小于2质量％时，密合防止性下降，超过6质量％时，吸收性下降，并且墨液接受层的透明性可能下降。优选含碳二亚胺基树脂的含量为3～5质量％。

另外，本发明中，通过使含碳二亚胺基树脂与阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂的水解甲硅烷基交联，确保墨液接受层的成膜性、耐水性。仅有阳离子性丙烯酸类乳液类树脂和阳离子性聚醚类氨基甲酸酯类树脂时，不足以使耐水性与吸收性并存，因此，通过使含碳二亚胺基树脂与阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂形成交联膜，可以兼具耐水性和吸收性。含碳二亚胺基树脂量小于2质量％时，与阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂的成膜变得不充分，因而耐水性变差，另一方面，含碳二亚胺基树脂量超过6质量％时，阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂的量减少，耐水性变差。

为了进一步提高密合防止效果，本发明中的上述涂料组合物中，可以含有氧化铝、碳酸钙、二氧化硅等的微粒。本发明中通过树脂成分种及其配合显现出墨液接受层的高吸收性和密合防止效果，但通过添加微粒在墨液接受层表面形成凹凸，可以进一步防止记录片相互密合。本发明中，微粒的平均粒径优选为5～16μm，更优选为10～14μm。添加的微粒的平均粒径越大，则越能够以较少的添加量提高密合防止性，但是由于这些微粒对吸收没有帮助，因此大量添加会妨碍墨液吸收性，并且由于凹凸使基材丧失平滑感。另一方面，添加的微粒的平均粒径小时，得不到防止密合的效果，如果添加微粒到可以得到密合防止效果的范围，则墨液接受层的透明性下降。微粒的平均粒径可以通过表面的光学显微镜观察或高浓度粒径分析仪(大塚电子株式会社制)等进行测定。微粒在涂料组合物中的含量优选为0.25质量％以下。

本发明的喷墨用记录片，通过将上述涂料组合物用棒涂机等涂布在基材上后进行固化来形成。

作为基材，可以列举：聚酯、聚烯烃、聚氯乙烯等合成树脂薄膜、合成纸等纸。另外，基材也可以通过电晕放电处理等表面处理来改善墨液接受层的涂布性。本发明中优选基材是透明的。

基材的厚度优选为25～400μm的范围，从在打印机上的安装性、操作性考虑，优选为50～300μm。基材的厚度小于25μm时，操作性、在打印机上的安装性变差，此外，有时出现打印机上安装的记录材料供给时发生褶皱等不能正常给纸的情况。另外，基材超过400μm时，有时难以安装到打印机上、或者不能正常给纸。但是，基材的厚度不限于上述的厚度。

墨液接受层的固化后的厚度，从吸收性的观点考虑优选为5～50μm，进一步优选10～30μm，但并不限定于此。

使涂料组合物交联固化的固化温度优选为80～130℃、更优选100～125℃。固化时间根据固化温度来决定，可以为1～5分钟左右。

另外，在基材上涂布涂料组合物时，可以制成含有该涂料组合物的水溶液来提高涂布性。

[实施例]

以下，通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明不限于这些实施例。

(喷墨记录用片的制作)

首先，将阳离子性氨基甲酸酯树脂、阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂、含碳二亚胺基树脂及二氧化硅粒子按照下述表1所述的固体成分换算量依次加入到离子交换水中，并进行搅拌处理，制备涂布液。

将得到的涂布液涂布在作为基材的帝人杜邦薄膜株式会社制聚酯薄膜的一个面上，使固化涂膜为20μm，并干燥固化，由此得到在基材上具有墨液接受层的喷墨用记录片。表1中列出形成实施例1～24及比较例1～15的接受层的涂料组合物的各组成(质量％)。

以下，列出表1的各涂布液中含有的成分。

A：阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂；“パラサ一フUP-36”(大原钯化学株式会社制)。

B：阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂；使用大原钯化学株式会社制的パラサ一フ系列的其它类型。

H：阳离子性聚碳酸酯类氨基甲酸酯树脂；“パスコ一ルJK-4A”(明成化学工业株式会社制)。

C：阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂；“アクアブリツト922”(Daicel化学工业株式会社制)。

D：含碳二亚胺基树脂；NKアシストCI(日华化学株式会社制)。

E：含碳二亚胺基树脂；カルボジライトSV-02(日清纺株式会社制)。

F：二氧化硅微粒(平均粒径：5μm、比面积700m²/g)；“サイリシア740”(富士シリシア株式会社制)。

G：二氧化硅微粒(平均粒径：11μm、比面积700m²/g)；“サイリシア780”(富士シリシア株式会社制)。

<喷墨记录用片的评价>

(1)密合防止性评价

评价上述制作的实施例1～24及比较例1～15的喷墨记录用片的密合防止性。密合防止性评价通过将20片喷墨记录用片(A4尺寸)重叠，目测判断在23℃、50％RH的环境下放置1天时的密合状态来进行。判定基准如下所述。

0：无密合的痕迹

1：部分表面存在密合

2：绝大部分表面密合

(2)透明性评价

评价上述制作的实施例1～24及比较例1～15的喷墨记录用片的透明性。透明性评价通过在23℃、50％RH的环境下，使用日本电色工业株式会社制的雾度仪“NDH5000”测定从墨液接受层一侧照射时的平行线透过率来进行(基于JIS K 7361的试验方法)。判定基准如下所述。

0：平行线透过率超过84％

1：平行线透过率为80～84％

2：平行线透过率小于80％

(3)吸收性(颜料墨液的凝聚及裂纹产生的有无)评价

在上述制作的实施例1～24及比较例1～15的喷墨记录用片的墨液接受层表面上，使用精工爱普生株式会社制的打印机“PX-6500”进行青色墨液、洋红色墨液、黄色墨液、黑色墨液、及它们的混色即红色(洋红色十黄色)、绿色(青色十黄色)、蓝色(洋红色+青色)的满面印刷。印刷，该满面图案的印刷分辨率为1440dpi×720dpi，每单位平方英寸的点数为1036800(100％的DUTY)，将所得的印刷物在23℃、50％RH的条件下放置24小时后，评价吸收性。吸收性评价通过确认放置后的印刷表面的颜料墨液的凝聚和裂纹中的至少一种的状态来进行。判定基准如下所述。

0：完全没有问题

1：产生微小的裂纹

2：产生裂纹和凝聚(稍稍变差)

3：裂纹和凝聚显著加剧

上述(1)～(3)的各评价结果及其综合评价如表1所示。

从实施例1～10和比较例1～12、以及实施例19～24和比较例13～15的结果可以判断，通过使以固体成分换算计含有88～94质量％的阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂、2～7质量％的具有水解性甲硅烷基作为交联成分的阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂、2～6质量％的含碳二亚胺基树脂的涂料组合物交联固化而形成的墨液接受层，具有高透明性，并且即使在低温、高湿环境下也具有高墨液吸收性和密合防止性。

另一方面，比较例6～8、比较例13中含碳二亚胺基树脂的含量少，因此不能与阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂良好地形成交联膜，耐水性差，结果不适于实用。

将实施例11和实施例12、及实施例13和实施例14进行比较时可以判断出，通过少量含有平均粒径大的二氧化硅粒子，可以在更高的水平上兼具密合防止性和吸收性。

Claims (6)

1.一种喷墨用记录片，用于使用水性颜料墨液形成图像，其特征在于，

所述喷墨用记录片在基材上具有通过涂布涂料组合物并使其固化而形成的墨液接受层，所述涂料组合物含有阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂、阳离子性聚醚类氨基甲酸酯树脂和含碳二亚胺基树脂，所述阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂具有水解性甲硅烷基作为交联成分，

所述涂料组合物中，以固体成分换算计，所述阳离子性丙烯酸硅乳液类树脂的含量为2～7质量％，所述阳离子性聚醚类氨基甲酸酯类树脂的含量为88～94质量％，所述含碳二亚胺基树脂的含量为2～6质量％。

2.如权利要求1所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述墨液接受层含有二氧化硅粒子。

3.如权利要求2所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述二氧化硅粒子的平均粒径为5～16μm。

4.如权利要求1～3中任一项所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述基材是透明的。

5.如权利要求1～3中任一项所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述含碳二亚胺基树脂是含有碳二亚胺基的聚碳二亚胺树脂，具有亲水性链段。

6.如权利要求4所述的喷墨用记录片，其特征在于，所述含碳二亚胺基树脂是含有碳二亚胺基的聚碳二亚胺树脂，具有亲水性链段。