JP2001328342A - 顔料インクジェットインク用透明塗工材料、顔料インクジェット用被記録材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属等の基材との接着性に優れるので、プラ
イマーを用いずに基材上にインク受容層を形成すること
ができ、顔料インクとの接着性に優れるので、多孔質構
造でなくても印画性が良好であり、印画後、加熱乾燥す
ることにより優れた耐水性及び耐摩擦性を有する顔料イ
ンクジェットインク用透明塗工材料、それをインク受容
層に用いてなる顔料インクジェット用被記録材、及び、
その製造方法を提供する。 【解決手段】 分子中に少なくとも１個のシラノール基
を含む非水溶性ポリウレタンを含有してなる顔料インク
ジェットインク用透明塗工材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属等の基材との
接着性に優れるので、プライマーを用いずに基材上にイ
ンク受容層を形成することができ、顔料インクとの接着
性に優れるので、多孔質構造でなくても印画性が良好で
あり、インク受容層に顔料インクを印画後、加熱乾燥す
ることにより耐水性及び耐摩擦性を有する、産業用途に
用いることが可能な顔料インクジェット用透明塗工材
料、それを用いてなる顔料インクジェット用被記録材、
及び、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録法は、ノズルからイ
ンクを噴射して被記録体に付着させて記録させる方式で
ある。近年、電子スチルカメラやコンピュータの普及と
ともに、それらの画像を紙面等に記録するための技術が
急速に発達したが、なかでもインクジェット方式は、フ
ルカラー化が容易であり、印字騒音が低いこともあっ
て、近年急速に発達しつつある。

【０００３】インクジェット方式のインクは、溶剤型で
あると早期に乾燥してノズルがつまりやすくなり、ま
た、溶剤型では人体への安全性に問題があるので、水性
インクが一般に用いられている。

【０００４】インクジェット方式に用いられる水性イン
クは、着色剤として顔料や染料又はその両者を用い、分
散剤が水性であるインクである。顔料インクは、染料イ
ンクと比較して耐候性に優れることから、屋外用途に最
も適した材料として、看板等に用いられてきた。

【０００５】しかし、顔料インクは、染料インクとは異
なり、顔料成分がインクジェット受容層表面に残る。そ
のため、顔料インクを用いる場合には、受容層表面に、
顔料をトラップさせるための多孔質構造を必要とする。

【０００６】この受容層が白色の場合は、シリカ、炭酸
カルシウム等の多孔質材料を受容層中に混合させること
で顔料をトラップさせることが可能であったが、受容層
が透明である場合に用いられる多孔質材料は、アルミナ
しかなかった。また、このアルミナ材料を用いた場合で
も、得られる受容層は、水中での耐摩擦性が弱く、イン
クが剥がれる等の問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、金属等の基材との接着性に優れるので、プライマ
ーを用いずに基材上にインク受容層を形成することがで
き、顔料インクとの接着性に優れるので、多孔質構造で
なくても印画性が良好であり、印画後、加熱乾燥するこ
とにより優れた耐水性及び耐摩擦性を有する顔料インク
ジェットインク用透明塗工材料、それをインク受容層に
用いてなる顔料インクジェット用被記録材、及び、その
製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、分子中に少な
くとも１個のシラノール基を含む非水溶性ポリウレタン
を含有してなる顔料インクジェットインク用透明塗工材
料である。以下に、本発明を詳述する。

【０００９】本発明の顔料インクジェットインク用透明
塗工材料（以下、透明塗工材料という）は、分子中に少
なくとも１個のシラノール基を含む非水溶性ポリウレタ
ンを含有してなるものである。上記シラノール基は、接
着性のある反応基なので、分子中に少なくとも１個のシ
ラノール基を含む非水溶性ポリウレタンを用いることに
より、得られる透明塗工材料は、優れた接着力を有する
ものとなる。そのため、本発明の透明塗工材料は、金属
等の基材との接着性が良好であり、基材上にインク受容
層として塗工する際に、プライマーを必要としない。

【００１０】また、本発明の透明塗工材料は、上記シラ
ノール基を含むことにより顔料との接着性が良好であ
る。本発明の透明塗工材料を用いてインク受容層を形成
し、顔料インクにより印画を行う際には、インク受容層
を常温乾燥後、接着性を有する未反応のシラノール基が
存在している状態にて顔料インクを付着させると、従来
のインク受容層に見られるような多孔質構造がなくても
１液にて顔料インクとの接着性が良く、良好に印画を行
うことができる。更に、インク付着後、熱をかけて乾
燥、硬化させることにより上記シラノール基を縮合させ
ると、得られるインク受容層に耐水性及び耐摩擦性を付
与することができる。そのため、本発明の透明塗工材料
は、塗膜化、加熱後は、耐水性及び水中での耐摩擦性に
優れている。

【００１１】本発明の透明塗工材料は、上記分子中に少
なくとも１個のシラノール基を含む非水溶性ポリウレタ
ンのみからなるものであってもよく、上記分子中に少な
くとも１個のシラノール基を含む非水溶性ポリウレタン
とシラノール基を含まない非水溶性ポリウレタンとから
なるものであってもよいが、上記分子中に少なくとも１
個のシラノール基を含む非水溶性ポリウレタンの含有量
は、上記透明塗工材料中５０重量％以上が好ましい。５
０重量％未満であると、得られる透明塗工材料は、基材
及び顔料インクとの接着性が低下することがある。より
好ましくは、８０重量％以上である。

【００１２】本発明の透明塗工材料に用いられる非水溶
性ポリウレタンは、無黄変タイプであることが好まし
い。無黄変タイプの非水溶性ポリウレタンを用いること
により、得られる透明塗工材料は、耐光性が良好であ
り、塗膜後も透明性が保たれるので、屋外の用途にも好
適に用いられる。

【００１３】上記無黄変タイプの非水溶性ポリウレタン
としては、例えば、ポリオールと無黄変タイプの脂肪族
ポリイソシアネートとの反応物等を挙げることができ
る。上記ポリオールとしては特に限定されず、例えば、
エーテル、エステル、ポリカーボネート系ポリオール等
を挙げることができる。具体例としては、例えば、ポリ
エステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエ
ーテルエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオ
ール、アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオー
ル、ポリヒドロキシアルカン、ひまし油、ポリウレタン
ポリオール等を挙げることができる。これらは単独で用
いてもよく、２種類以上を併用してもよい。上記無黄変
タイプの脂肪族ポリイソシアネートとしては特に限定さ
れず、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤ
Ｉ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素
化４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｈ−
ＭＤＩ）、水素化トリレンジイソシアネート（Ｈ−ＴＤ
Ｉ）、リジンジイソシアネート、イソプロピリデンビス
（４−シクロヘキシルイソシアネート）等を挙げること
ができる。これらは単独で用いてもよく、２種類以上を
併用してもよい。

【００１４】また、本発明の透明塗工材料は、無機微粒
子を含有し、光透過率が７０％以上であることが好まし
い。上記無機微粒子は、吸水を補助又は促進するので、
得られる透明塗工材料において顔料インクの乾燥性及び
定着性を向上させる作用をする。上記無機微粒子として
は、例えば、湿式シリカ、乾式シリカ等のシリカ、炭酸
カルシウム、アルミナ等を挙げることができる。これら
は単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
上記無機微粒子の配合量としては、得られる透明塗工材
料の光透過率が７０％以上となる範囲であれば特に限定
されない。本発明の透明塗工材料において、上記光透過
率が７０％未満であると、下地（基材）の模様等の判別
が難しくなるので、実使用上、透明塗工材料として使用
しにくくなる。

【００１５】本発明の透明塗工材料は、カチオン成分を
含有していることが好ましい。なお、本明細書中、上記
カチオン成分とは、カチオン性基を有する化合物を意味
する。一般に、インクはアニオン性を示すので、透明塗
工材料にカチオン成分が含まれていることにより、イン
ク受容層へのインクの定着性が向上する。上記カチオン
成分としては特に限定されず、例えば、アミン系材料、
ポリアリルアミン等を挙げることができる。これらは単
独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。ま
た、上記カチオン成分の配合量としては、得られる透明
塗工材料が黄変しない程度、及び、その光透過率が７０
％以上となる範囲であれば特に限定されない。

【００１６】本発明の透明塗工材料を製造する方法とし
ては特に限定されず、例えば、上記分子中に少なくとも
１個のシラノール基を含む非水溶性ポリウレタン、無機
微粒子及びカチオン成分を配合し、従来の分散や配合に
用いられる装置、例えば、サンドミル、ホモジナイザー
等にて混合することにより本発明の透明塗工材料を得る
ことができる。

【００１７】本発明の透明塗工材料は、上述のような構
成からなるので、プライマーを用いなくても基材と良好
に接着し、基材と密着したインク受容層を得ることがで
きる。また、顔料インクとの接着性に優れているので、
顔料による印画性が良好である。

【００１８】本発明の透明塗工材料を、基材上に塗工し
てインク受容層を形成することにより、顔料インクジェ
ット用被記録材を製造することができる。本発明の透明
塗工材料を、基材上に塗工してなるインク受容層を有す
る顔料インクジェット用被記録材も本発明の１つであ
る。

【００１９】本発明の顔料インクジェット用被記録材に
用いられる上記基材としては特に限定されず、例えば、
金属、樹脂からなるもの等を挙げることができる。上記
樹脂としては特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂、
熱硬化性樹脂等を挙げることができる。上記金属として
は特に限定されず、例えば、鉄、アルミニウム等を挙げ
ることができる。これらは単独で用いてもよく、２種類
以上を併用してもよい。また、上記樹脂及び金属からな
る複合体も、上記基材として用いることができる。上記
基材の形状としては、フィルム状、板状等が好ましい。

【００２０】本発明の顔料インクジェット用被記録材を
製造する場合には、上記顔料インクジェットインク用透
明塗工材料を基材に塗布し、顔料インクで印画後、加熱
により乾燥、硬化する。本発明の透明塗工材料を加熱に
より硬化させ、シラノール基を縮合させて完全になくす
ことにより、得られるインク受容層は、耐水性及び水中
での耐摩擦性に優れたものとなるが、完全に硬化した後
では、インク受容層と顔料インクとの接着性及び顔料イ
ンクのインク受容層への浸透が悪くなる。そのため、本
発明の顔料インクジェット用被記録材を製造する場合に
は、上記透明塗工材料を基材上に塗工後、インク受容層
が完全に硬化するまでの間に顔料インクにて印画する。

【００２１】また、本発明の顔料インクジェット用被記
録材を製造する際には、本発明の透明塗工材料をプライ
マーを用いずに基材に直接塗布し、顔料インクで印画
後、加熱により乾燥、硬化することが好ましい。本発明
の透明塗工材料は、上記のように基材との接着性に優れ
ているので、プライマーを用いなくても、基材と密着し
たインク受容層を形成することができる。

【００２２】従って、本発明の顔料インクジェット用被
記録材を製造する際には、本発明の透明塗工材料をプラ
イマーなしで金属等の基材に塗布し、室温で乾燥して皮
膜形成後、顔料インクにて印画し、透明塗工材料のシラ
ノール基と顔料インクとを接着させ、その後、１００〜
１５０℃の加熱により、乾燥・硬化させることで、シラ
ノール基を縮合させることが好ましい。

【００２３】本発明の顔料インクジェット用被記録材に
おいて、基材表面に形成されるインク受容層の厚みは、
乾燥時の厚さで２０〜１００μｍが好ましい。乾燥時の
厚さで２０μｍ未満であると、インク受容層にインクを
確実に吸収させることが困難となることがあるので、イ
ンクジェット方式により良好な画像を形成できないこと
がある。１００μｍを超えると、塗工されたインク受容
層の表面と内部とで乾燥速度が異なり、表面にひび割れ
を発生させることがある。より好ましくは、乾燥時の厚
さで、３０〜８０μｍである。

【００２４】本発明の顔料インクジェット用被記録材に
おいて、基材の表面にインク受容層を形成する際に、上
記透明塗工材料を塗布する方法としては特に限定され
ず、公知の方法を用いることができ、例えば、グラビア
コート法、グラビアリバースコート法、ロールコート
法、ワイヤーバーコート法、ブレードコート法、ナイフ
コート法、エアーナイフコート法、コンマコート法、ス
ロットダイコート法、ディップコート法等を挙げること
ができる。このような方法を用いてインク受容層を設け
る際には、同一組成からなるインク受容層を複数回重ね
て形成してもよいし、異なる組成からなるインク受容層
を複数回重ねて形成してもよい。本発明の顔料インクジ
ェット用被記録材の製造方法もまた、本発明の１つであ
る。

【００２５】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。

【００２６】実施例１ シラノール基をもつ無黄変タイプのポリウレタンを用
い、下記に示す組成で調製した透明塗工材料を、アルミ
板上に、乾燥時の厚さで４０μｍ塗布した。 （透明塗工材料の組成） ウレタン：タケラックＸＷ−７７−Ｘ２５（武田薬品工業社製） １００重量％

【００２７】次いで、常温で８時間乾燥後、顔料インク
ジェットプリンターにて文字（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を印
画し、その後１２０℃で２０分間乾燥硬化させ、インク
ジェット用被記録材を作製し、評価試料とした。上記の
ようにして作製した透明塗工材料の光透過率を下記
（１）に示す方法で測定したところ、９５％であった。
また、得られたインクジェット用被記録材について下記
（２）の方法により評価を行い、結果を表１に示した。

【００２８】評価方法 （１）光透過率 透明塗工材料をガラス板に塗布し、輝度メーターにて測
定した。 （２）インクジェットの画像評価 市販の顔料インクジェット方式プリンター（広告用、ミ
マキ社製）を用いて、目視による印画評価、耐水性試験
及び耐摩擦性試験を行った。 印画評価：顔料インクで文字を各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ
ｋ）印画し、インクの滲みがあるか目視で判定した。 耐水性試験：作製したインクジェット用被記録材を水中
に３時間放置し、インクの流れがないか、目視で判定し
た。 耐摩擦性試験：作製したインクジェット用被記録材を水
中に３時間放置し、水中で指で擦り、インクの流れがな
いか目視で判定した。

【００２９】実施例２ 乾式シリカを下記に示す組成で添加した以外は、実施例
１と同様にして透明塗工材料を作製した。 （透明塗工材料の組成） ウレタン：タケラックＸＷ−７７−Ｘ２５（武田薬品工業社製） ９７重量％ 乾式シリカ：３００ＣＦ（日本アエロジル社製） ３重量％

【００３０】得られた透明塗工材料の光透過率を、実施
例１と同様にして測定したところ、７０％であった。ま
た、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を
作製し、評価を行った。結果を表１に示した。

【００３１】実施例３ カチオン成分を下記に示す組成で添加した以外は、実施
例１と同様にして透明塗工材料を作製した。 （透明塗工材料の組成） ウレタン：タケラックＸＷ−７７−Ｘ２５（武田薬品工業社製） ９０重量％ カチオン成分：ＰＡＡ−Ｄ１１−ＨＣＬ（日東紡績社製） １０重量％

【００３２】得られた透明塗工材料の光透過率を、実施
例１と同様にして測定したところ、９０％であった。ま
た、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を
作製し、評価を行った。結果を表１に示した。

【００３３】比較例１ ウレタン材料にシラノール基を含まないものを用いたこ
と以外は、実施例１と同様にして透明塗工材料を作製し
た。また、実施例１と同様にしてインクジェット用被記
録材を作製し、評価を行った。結果を表１に示した。

【００３４】比較例２ セイコーエプソンプリンター用純正ＯＨＰ用紙（商品
名：ピクトリコ、アルミナ微粒子配合、多孔質構造）を
インクジェット用被記録材として用いて、実施例１と同
様にして評価を行い、結果を表１に示した。

【００３５】比較例３ 実施例１の透明塗工材料を用いて、１２０℃で２０分間
で塗膜を乾燥後、インクジェットで印画した。また、得
られたインクジェット用被記録材について、実施例１と
同様に評価を行い、結果を表１に示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１より、実施例１〜３で作製したインク
ジェット用被記録材では、印画性が良好であり、また、
印画後にインク受容層を加熱乾燥させることにより、耐
水性及び水中での耐摩擦性能に優れたものとなった。比
較例１で作製した透明塗工材料はシラノール基を含まな
いので、得られたインクジェット用被記録材は、耐水性
及び水中での耐摩擦性能が劣っていた。比較例２の多孔
質構造のインクジェット用被記録材は、水中での耐摩擦
性能が劣っていた。比較例３のインクジェット用被記録
材は、インク受容層を加熱・硬化させた後に印画したの
で、印画性が悪かった。

【００３８】

【発明の効果】本発明の顔料インクジェットインク用透
明塗工材料は、上述のような構成からなるので、プライ
マーなしでも基材と密着したインク受容層を形成するこ
とができる。また、本発明の顔料インクジェットインク
用透明塗工材料を用いて形成されたインク受容層は、顔
料インクによる印画性が良好であり、加熱乾燥（硬化）
させることにより、耐水性及び耐摩擦性を有するものと
なる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H086 BA15 BA31 BA32 BA36 4J038 DG051 DG101 DG111 DG121 DG131 DG141 DG191 DG271 GA15 HA216 HA286 HA446 JB01 KA08 KA20 NA01 NA04 NA11 NA12 PB11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子中に少なくとも１個のシラノール基
   を含む非水溶性ポリウレタンを含有してなることを特徴
   とする顔料インクジェットインク用透明塗工材料。
2. 【請求項２】 非水溶性ポリウレタンは、無黄変タイプ
   であることを特徴とする請求項１記載の顔料インクジェ
   ットインク用透明塗工材料。
3. 【請求項３】 無機微粒子を含有し、光透過率が７０％
   以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の顔料
   インクジェットインク用透明塗工材料。
4. 【請求項４】 カチオン成分を含有していることを特徴
   とする請求項１、２又は３記載の顔料インクジェットイ
   ンク用透明塗工材料。
5. 【請求項５】 基材上に、請求項１、２、３又は４記載
   の顔料インクジェットインク用透明塗工材料を塗工して
   なるインク受容層を有することを特徴とする顔料インク
   ジェット用被記録材。
6. 【請求項６】 請求項５記載の顔料インクジェット用被
   記録材の製造方法であって、顔料インクジェットインク
   用透明塗工材料を基材に塗布し、顔料インクで印画後、
   加熱により乾燥、硬化することを特徴とする顔料インク
   ジェット用被記録材。