JP2001150799A - インクジェット記録用材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、印字時にヘッドコスレを起こ
さず、インク吸収性、光沢性に優れたインクジェット記
録材料を提供することにある。 【解決手段】インク受像層中にヒドロキシプロポキシル
基を有するセルロース誘導体を含有するインクジェット
記録材料において、該インク受像層中にポリマーエマル
ションを含有することを特徴とするインクジェット記録
材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録材料に関し、特に印字時にヘッドコスレを起こさず、
インク吸収性、光沢性に優れたインクジェット記録用材
料に関する。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】水溶性ポリマーを主体としたインク受容層
を設けたインクジェット記録用材料が多数提案されてお
り、例えば、特開昭６０−１６８６５１号ではポリビニ
ルアルコールとポリアクリル酸系水溶性高分子の使用
が、特開昭６０−２６２６８５号ではヒドロキシエチル
セルロースの使用が、特開昭６１−１８１６７９号では
カルボキシメチルセルロースとポリエチレンオキサイド
の混合物の使用が、特開昭６１−１９３８７９号では水
溶性セルロースとポリビニルピロリドンの混合物の使用
が、特開昭６２−２６３０８４号では特定ｐＨのゼラチ
ン水溶液から形成された受容層が、また特開平１−１４
６７８４号ではゼラチンと界面活性剤の混合物の使用が
それぞれ提案されている。

【０００４】特開平９−３９３７７号、同１１−１５７
２０２号にはヒドロキシプロピルメチルセルロースを使
用したインクジェット記録材料について記載されてお
り、ハイドロゲル化したヒドロキシプロピルメチルセル
ロース誘導体の高いインク吸収性が示されている。

【０００５】一方、インク受容層中にポリマーラテック
スを使用している提案もなされており、例えば、特開平
９−２２６２３０号、同９−２５４５２１号、同１０−
１４７０５６号、同１０−１５１８５２号などでは湿度
依存によるカールを防止し搬送不良を防止したり、高湿
度条件下でのインクのにじみを防止いたりしている。

【０００６】ところで、広幅のプリンターではポスター
や看板など遠距離からでも目を引く発色性の高い印字物
を得るなどの目的からインク吐出量が多い。無機顔料を
分散させたもの、例えばアルミナゾルは高吸収容量を得
るためには塗膜の厚みを非常に分厚くしなければなら
ず、塗膜の脆弱化を助長するだけでなく、生産性にも大
きな支障をきたす。シリカ顔料タイプではシリカの粒子
径に起因していると考えられる光沢の低さが致命的であ
り、高光沢、高吸収容量を同時に満たすことは容易では
ない。

【０００７】一方、水溶性ポリマーを用いた記録材料で
は膨潤性の高い水溶性ポリマー例えば、ゼラチンやセル
ロース誘導体などをバインダーとして用いることにより
高光沢、高吸収容量を同時に満たすことが可能である。
なかでもヒドロキシプロポキシル基を含有するセルロー
ス誘導体はインク吸収性が非常に良く、極めて有用なバ
インダーである。

【０００８】しかしながら、上記ヒドロキシプロポキシ
ル基を含有するセルロース誘導体はその膨潤性の良さが
災いし、プリンターの機種によってはヘッドコスレが起
きてしまう。ここでいうヘッドコスレとは、印字中にイ
ンク受像層が脹れて走査中のプリンターのヘッドが記録
材料と接触すること、もしくは記録材料上に溜まってい
るインクに接触することを意味する。後者のヘッドがメ
ディア表面に溜まっているインクに接触するという現象
は、インクの吸収が悪いメディアではインクが流れるた
めに起こらないため、この現象もメディアの膨潤性が大
きく関与していると考えられる。

【０００９】この膜の脹れを抑えるためには、硬膜剤例
えばタンニン酸などが効果的であり、ヘッドコスレを抑
制することができる。しかし、インクの吸収性が格段に
悪化し、記録材料としての役割を果たさないものになっ
てしまう。そこで、高いインク吸収性を維持しつつ、上
記膜の脹れを抑制する技術が必要となってきた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、印字
時にヘッドコスレを起こさず、インク吸収性、光沢性に
優れたインクジェット記録材料を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、イ
ンク受像層中にヒドロキシプロポキシル基を有するセル
ロース誘導体を含有するインクジェット記録材料におい
て、該インク受像層中にポリマーエマルションを含有す
ること特徴とするインクジェット記録材料によって達成
された。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明中に記載しているヒドロキシプロポキシル基を有
するセルロース誘導体としてはヒドロキシプロピルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルメチルセルロースフタル酸エステル及びそ
れらのカチオン化変性品などが挙げられる。

【００１３】本発明に用いられるヒドロキシプロポキシ
ル基を有するセルロースにおいて、ヒドロキシプロポキ
シル基などの置換基は一般にセルロース分子中の水酸基
の水素を置換しているが、ヒドロキシプロピルメチルセ
ルロースにおけるヒドロキシプロポキシル基はセルロー
スに置換しているメトキシル基の水素に置換していても
よい。ヒドロキシプロポキシル基の好ましい置換度とし
ては、ヒドロキシプロピルセルロースでは、グルコース
環単位あたり１．６〜２．４モルであり、ヒドロキシプ
ロピルメチルセルロースでは０．１〜０．４モルであ
る。また、ヒドロキシプロピルメチルセルロースにおけ
るメトキシル基の好ましい置換度はグルコース環単位あ
たり１．４〜２．５モルである。

【００１４】本発明に用いられるポリマーエマルション
としては水分散性のものを指し、広範な合成ポリマーエ
マルションを使用することができるが、好ましくはビニ
ルモノマーを主原料としているビニル重合体粒子であ
る。

【００１５】適当なビニルモノマーとしては、例えば、
アクリル酸及びそのエステル化合物（アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル
酸ブチル、ｔ−アクリル酸ブチル、アクリル酸アミル、
アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル等）、α−置
換アクリル酸及びそのエステル化合物（メタクリル酸、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸プロピル、メタクリル酸ブチル、２−エチルヘキシル
メタクリレート等）、アクリルアミド及びその置換物
（ブチルアクリルアミド、ヘキシルアクリルアミド
等）、ビニルエステル（酢酸ビニル等）、ハロゲン化ビ
ニル（塩化ビニル等）、ハロゲン化ビニリデン（塩化ビ
ニリデン）、ビニルエーテル（ビニルメチルエーテル、
ビニルオクチルエーテル等）、スチレン、ジビニルベン
ゼン、エチレン、ブタジエン、アクリロニトリル等が挙
げられる。

【００１６】本発明に用いられるポリマーエマルション
のＴｇは低い方がよく、５０℃未満が好ましい。これは
インク着弾時に膜が脹れる時に該ポリマーエマルション
があたかもクッションのような役割を果たし、膜の脹れ
を抑制するためではないかと推測している。

【００１７】本発明に用いられるポリマーエマルション
はヒドロキシプロポキシル基を含有するセルロース誘導
体に対して重量で１０％〜３００％の添加量が好まし
い。１０％よりも少なくなると本発明の効果が得られ
ず、逆に多すぎると、ヒドロキシプロポキシル基を含有
するセルロース誘導体とポリマーエマルションとの相溶
性が悪化してしまい、その相溶性を良化させるために希
釈により塗液濃度を低下せざるを得なくなり生産性が低
下してしまう。これは皮膜形成能及び塗布時の乾燥性が
悪化してしまうためである。

【００１８】本発明には、ヒドロキシプロポキシル基を
含有するセルロース誘導体以外にもメチルセルロース、
エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ゼラ
チン、デキストリン、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ
ビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルア
ルコール、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリエ
チレングリコールなどの水溶性ポリマーを併せて含有す
ることができる。これらの水溶性ポリマーは組み合わせ
て使用してもよいが、ヒドロキシプロポキシル基を含有
するセルロース誘導体との相溶性や、インク吸収性、コ
ストなどを勘案して固形分で５０％以下の添加量が好ま
しい。

【００１９】本発明におけるインクジェット記録材料の
インク受像層の塗布量としては乾燥固形分量で２〜４０
ｇ／ｍ²が好ましく、特に好ましくは５〜３０ｇ／ｍ²で
ある。

【００２０】本発明には表面張力の調整のために界面活
性剤を添加することができる。用いられる界面活性剤は
アニオン系、カチオン系、ノニオン系、ベタイン系のい
ずれのタイプでもよく、また低分子のものでも高分子の
ものでもよい。これら界面活性剤は１種もしくは２種以
上を使用してもよく、添加量はインク受容層塗液に対し
て０．００１〜３重量％が好ましい。

【００２１】本発明において、インク受像層には、更
に、界面活性剤、硬膜剤の他に着色染料、着色顔料、イ
ンク染料の定着剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料の
分散剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、蛍光増白剤、
粘度安定剤、ｐＨ調節剤、ポリウレタンやポリアクリル
酸エステルなどの単独もしくは共重合体のエマルション
などの公知の各種添加剤を更に添加することもできる。

【００２２】本発明において、インク受像層の塗布方法
は特に限定されず、公知の塗布方法を用いることができ
る。例えば、スライドリップ方式、カーテン方式、エク
ストルージョン方式、エアナイフ方式、ロールコーティ
ング方式、ロッドバーコーティング方式などがある。

【００２３】本発明に用いられる支持体としては防水性
支持体が好ましい。防水性支持体としては、透明な支持
体も不透明な支持体も用いることができる。透明な支持
体としては、従来公知のものがいずれも使用でき、例え
ばポリエステル樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテー
ト樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩
化ビニル、ポリイミド樹脂、セロハン、セルロイド等の
フィルムもしくは板及びガラス板等が挙げられ、これら
の中でもポリエチレンテレフタレートからなるフィルム
が最も好ましく用いられる。

【００２４】このような透明な防水性支持体はその厚さ
が約１０〜２００μｍ程度のものであることが好まし
い。

【００２５】不透明な防水性支持体としては、合成紙、
樹脂被覆紙、顔料入り不透明フィルム、発泡フィルム等
の従来公知のものがいずれも使用できる。光沢、平滑性
の点から樹脂被覆紙、各種フィルムがより好ましいが、
手触り感、高級感から写真用支持体に類似の樹脂被覆紙
と白色度と強度が高い顔料入りのポリエチレン樹脂被服
紙がさらに好ましく用いられる。

【００２６】本発明において好ましく用いられる防水性
支持体としての樹脂被覆紙を構成する原紙は、特に制限
はなく、一般に用いられている紙が使用できるが、より
好ましくは例えば写真用支持体に用いられているような
平滑な原紙が好ましい。原紙を構成するパルプとしては
天然パルプ、再生パルプ、合成パルプ等を１種もしくは
２種以上混合して用いられる。この原紙には一般に製紙
で用いられているサイズ剤、紙力増強剤、填料、帯電防
止剤、蛍光増白剤、染料等の添加剤が配合される。

【００２７】さらに、表面サイズ剤、表面紙力剤、蛍光
増白剤、帯電防止剤、染料、アンカー剤等が表面塗布さ
れていてもよい。

【００２８】また、原紙の厚みに関しては特に制限はな
いが、紙を抄造中または抄造後カレンダー等にて圧力を
印加して圧縮するなどした表面平滑性の良いものが好ま
しく、その坪量は３０〜２５０ｇ／ｍ²が好ましい。

【００２９】樹脂被覆紙の樹脂としては、ポリオレフィ
ン樹脂や電子線で硬化する樹脂を用いることができる。
ポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、高
密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ
ペンテンなどのオレフィンのホモポリマーまたはエチレ
ン−プロピレン共重合体などのオレフィンの２つ以上か
らなる共重合体及びこれらの混合物であり、各種の密
度、溶融粘度指数（メルトインデックス）のものを単独
にあるいはそれらを混合して使用できる。

【００３０】また、樹脂被覆紙の樹脂中には、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、タルク、炭酸カルシウムなどの白色顔
料、ステアリン酸アミド、アラキジン酸アミドなどの脂
肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシ
ウムなどの脂肪酸金属塩、イルガノックス１０１０、イ
ルガノックス１０７６などの酸化防止剤、コバルトブル
ー、群青、セシリアンブルー、フタロシアニンブルーな
どのブルーの顔料や染料、コバルトバイオレット、ファ
ストバイオレット、マンガン紫などのマゼンタの顔料や
染料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤などの各種の添加剤を
適宜組み合わせて加えるのが好ましい。

【００３１】本発明において好ましく用いられる支持体
である樹脂被覆紙は、走行する原紙上にポリオレフィン
樹脂の場合は、加熱溶融した樹脂を流延する、いわゆる
押出コーティング法により製造され、その両面が樹脂に
より被覆される。また、電子線により硬化する樹脂の場
合は、グラビアコーター、ブレードコーターなど一般に
用いられるコーターにより樹脂を塗布した後、電子線を
照射し、樹脂を硬化させて被覆する。また、樹脂を原紙
に被覆する前に、原紙にコロナ放電処理、火炎処理など
の活性化処理を施すことが好ましい。支持体のインク受
容層が塗布される面（表面）は、その用途に応じて光沢
面、マット面などを有し、特に光沢面が優位に用いられ
る。裏面に樹脂を被覆する必要はないが、カール防止の
点から樹脂被覆したほうが好ましい。裏面は通常無光沢
面であり、表面あるいは必要に応じて表裏両面にもコロ
ナ放電処理、火炎処理などの活性処理を施すことができ
る。また、樹脂被覆層の厚みとしては特に制限はない
が、一般に５〜５０μｍの厚味に表面または表裏両面に
コーティングされる。

【００３２】本発明における支持体には帯電防止性、搬
送性、カール性、耐ブロッキング性などを向上させるた
めに、各種のバックコート層を塗設することができる。
バックコート層には無機帯電防止剤、有機帯電防止剤、
親水性バインダー、ラテックス、硬化剤、顔料、界面活
性剤、色素染料などを適宜組み合わせて含有せしめるこ
とができる。

【００３３】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明の内容は実施例に限られるものではない。

【００３４】実施例 支持体として、ＬＢＫＰ（５０部）とＬＢＳＰ（５０
部）のパルプ配合からなる１２０ｇ／ｍ²の基紙の表面
に低密度ポリエチレン（７０部）と高密度ポリエチレン
（２０部）と酸化チタン（１０部）からなる樹脂組成物
を２５ｇ／ｍ²塗布し、裏面に高密度ポリエチレン（５
０部）と低密度ポリエチレン（５０部）からなる樹脂組
成物を２５ｇ／ｍ²塗布してなる樹脂被覆紙を用意し
た。なお、部とは固形分重量部を意味する。

【００３５】上記支持体上に、下記インク受像層塗布液
をエクストルージョン方式のコーターにて塗布乾燥し
て、各種インクジェット記録材料を作成した。なお、下
記の配合量はそれぞれ記録材料１ｍ²あたりの量を示し
た。添加したポリマーエマルションは表１に記載してい
る通りであり添加量は乾燥固形分重量である。

【００３６】 ヒドロキシプロピルメチルセルロース １０ｇ （信越化学製、メトローズ６０ＳＨ−０３） アニオン性フッ素系界面活性剤 ０．０１ｇ ポリスチレン（平均粒径８ミクロン） ０．０１４ｇ ポリマーエマルション ３ｇ

【００３７】

【表１】 ────────────────────────────────── 試料Ｎｏ． ポリマーエマルション Ｔｇ（℃） 備考 ────────────────────────────────── １ ポリマー１ ０ 本発明 ２ ポリマー２ ４１ 本発明 ３ ポリマー３ ０ 本発明 ４ ポリマー４ ３ 本発明 ５ ポリマー５ −２ 本発明 ６ 添加なし 比較例 ──────────────────────────────────

【００３８】上記表１中で各ポリマーについては以下の
通りである。 ポリマー１：リカボンドＥＴ−５１４、中央理化工業
（株）製、アクリル−スチレン共重合体。 ポリマー２：ＮｉｐｏｌＬＸ４０７ＢＰ、日本ゼオン
（株）製、スチレン−ブタジエン共重合体。 ポリマー３：モビニール１４１０、ヘキスト合成（株）
製、アクリル酸系モノマー共重合体。 ポリマー４：ＡＥ９８６Ａ、ＪＳＲ（株）製、アクリル
酸系モノマー共重合体。 ポリマー５：スマーテックス７５２Ａ、日本Ａ＆Ｌ
（株）製、スチレンーブタジエン共重合体。 ただし、各ポリマーの組成は大まかなものであり、すべ
ての組成を表しているわけではない。

【００３９】印字はＥＮＣＡＤ社製の広幅インクジェッ
トプリンターＮｏｖａｊｅｔＰＲＯ６００ｅにて行っ
た。インクは純正のＧＳｉｎｋを使用した。印字時の環
境は２６℃３５〜４０％にて行い、下記の評価を行っ
た。その結果を表２に示す。 ＜評価項目＞ １．ヘッドコスレ：Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ及びＣ、Ｍ、Ｙのベ
タをそれぞれ最大吐出量にて重ね打ちし、ヘッドがこす
れたかどうかを目視にて判定した。Ａ；全くヘッドコス
レを起こさず良好。Ｂ；ＣＭＹベタ重ね打ちのところで
はヘッドコスレは生じないがＣＭＹＫベタ重ね打ちのと
ころでは起こるため印字パターン次第ではヘッドコスレ
を起こす危険性があり、不十分。Ｃ；ＣＭＹベタ重ね打
ちのところでヘッドコスレがおこり、実用不可。 ２．光沢性：白地部の光沢を目視にて判定。 ３．膜の盛り上がり：印字中にインク着弾点付近を記録
材料の真横から観察し目視判定を行った。１；膜の盛り
上がりはほとんど観察されなかった。２；若干の膜の盛
り上がりが観察されたが全く問題のないレベル。３；プ
リンターヘッドには当たらなかったが膜の盛り上がりが
観察された。危険なレベルであるが実用可。４；膜の盛
り上がりが大いに観察され、ヘッドコスレが生じた。実
用不可。 ４．インク吸収性：Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを最大吐出量にて重
ね打ちしたパターンの上に５分おきにＰＰＣ用紙を重
ね、ＰＰＣ用紙に転写しなくなるまでの時間を測定す
る。Ａ；１５分以内で乾燥、きわめて良好。Ｂ；１５〜
２５分で乾燥、実用可。Ｃ；３０〜４０分で乾燥、悪い
レベルであり使用はきびしい。Ｄ；４０分以内では乾燥
せず、実用不可。

【００４０】

【表２】 光沢性：塗布したサンプルはすべて光沢性に優れてい
た。 インク吸収性：今回のサンプルではいずれもＡであっ
た。

【００４１】表２の結果より明らかなように、本発明の
インクジェット記録材料は印字時にヘッドコスレを起こ
さず、インク吸収性、光沢性も十分に満足することがで
きる。

【００４２】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用材料によ
れば、印字時にヘッドコスレを起こさず、インク吸収
性、光沢性に優れたインクジェット記録材料を提供する
ことができた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク受像層中にヒドロキシプロポキシ
   ル基を有するセルロース誘導体を含有するインクジェッ
   ト記録材料において、該インク受像層中にポリマーエマ
   ルションを含有することを特徴とするインクジェット記
   録材料。
2. 【請求項２】 上記ポリマーエマルションのガラス転移
   温度が５０℃未満であることを特徴とする請求項１記載
   のインクジェット記録材料。