JP2002144718A - 水性インキ受理層形成用塗工組成物及び被記録材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 親水性に劣る基材に水性インキによる耐水性
に優れた鮮明な印刷が可能なインキ受理層を形成するた
めの塗工組成物及び上記インキ受理層を有する被記録材
料を提供すること。 【解決手段】 親水性ポリマーの溶液に、植物、プロテ
イン、キトサン、コラーゲン、吸水性樹脂及び無機物か
ら選択される少なくとも１種の粉末が分散してなること
を特徴とする水性インキ受理層形成用塗工組成物及び上
記基材表面に親水性ポリマーと上記の粉末からなる水性
インキ受理層が形成されてなることを特徴とする被記録
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、各種基材、特に親
水性に劣る基材表面にインキジェット印刷用インキ等の
水性インキによる印刷が可能なインク受理層を形成する
ために使用される塗工組成物及び各種基材表面に水性イ
ンキ受理層が形成された被記録材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からインキジェット印刷用インキの
着色剤として染料が用いられているが、印刷物の耐水性
が悪いことから顔料の使用が検討され、実用化されつつ
ある。これは、基材が紙の場合についてである。基材が
合成紙やプラスチックフィルムや合成繊維の織布等の親
水性に劣る基材の場合には、水性インキのこれらの基材
への濡れ性が悪く、鮮明な印刷物を形成することは困難
であり、親水性に劣る基材表面に水性インキ受理層を形
成する方法は未だ十分に検討されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、各種
基材、特に親水性に劣る基材に水性インキによる耐水性
に優れた鮮明な印刷が可能なインキ受理層を形成するた
めの塗工組成物及び上記インキ受理層を有する被記録材
料を提供することである。

【０００４】本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検
討した結果、合成紙等の親水性に劣る基材表面に、植物
等の粉末を分散させた親水性ポリマー溶液を塗布して水
性インク受理層を形成したものは、通常の紙と同様な触
感や風合を有し、印刷後のべとつきもなく、耐水性に優
れた鮮明な印刷が可能であることを見いだし、本発明を
完成するに至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の本発
明によって達成される。即ち、本発明は、親水性ポリマ
ーの溶液に、植物、プロテイン、キトサン、コラーゲ
ン、吸水性樹脂及び無機物から選択される少なくとも１
種の粉末が分散してなることを特徴とする水性インキ受
理層形成用塗工組成物及び基材表面に親水性ポリマーと
上記の粉末からなる水性インキ受理層が形成されてなる
ことを特徴とする被記録材料である。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に発明の実施の形態を挙げて、
本発明を更に詳細に説明する。本発明で使用する粉末状
の物質の内、植物の粉末としては、植物繊維を粉砕して
粉末としたもの及び竹、各種木材、もみ殻やわら（稲、
麦）等の植物自体を粉砕して粉末としたものが含まれ
る。粉末化の方法は、従来公知の方法が用いられ特に限
定されない。植物繊維としては、例えば、木綿、亜麻類
（ジュート、アバカ、サイザル等）、各種針葉樹・広葉
樹、みつまた、こうぞ、竹、わら（稲、麦）、砂糖黍
（糖汁を搾った残り滓（パガス））、ケナフ（ｋｅｎａ
ｆ：アオイ科の１年草）、パーム椰子（実の房の部
分）、バナナ（幹）、葦、パピルス、エスパルト、各種
雑草等からのセルロース繊維が挙げられる。原料の植物
の種類は特に限定されない。

【０００７】これらの植物繊維や上記の植物自体の粉末
のサイズは、原料の粉末化の難度に依存するために一概
に規定することはできず、本発明の被記録材料の使用目
的を考慮して好ましいサイズを決定することが必要であ
る。又、粉末の粒度が小さ過ぎると浮遊し易く、塗工組
成物調製時の作業性が悪くなり、大き過ぎると塗工後に
基材表面から脱落し易くなり、又、表面の凹凸の差（表
面粗さ）が大きくなって鮮明な印刷が困難となるので、
これらの事情も考慮する必要がある。粉末のサイズは、
例えば、粉末化が容易なものは、平均粒径が数μｍ〜５
０μｍ程度、粉末化が困難なものでは８０メッシュ以上
のメッシュ通過（パス）粉末である。粉末のサイズは他
の粉末状物質についても同様である。

【０００８】本発明で使用する他の粉末状の物質として
は、コラーゲン、キトサン、プロテイン（蛋白）、吸水
性樹脂及び無機物の粉末が含まれる。コラーゲンは、牛
や豚等の家畜の皮や骨から分離されるものが主として用
いられるが、原料は特に限定されない。キトサンは蟹や
海老等の甲殻を処理して得られるキチンを脱アセチル化
したものである。又、プロティンは、ゼラチン由来のポ
リペプチドを原料としたものや、大豆から得られる粉末
状分離蛋白等が挙げられる。又、これらは、生分解性を
有していることも特徴である。

【０００９】吸水性樹脂は、紙オムツや生理用品等の吸
水性材料として従来から用いられている低〜中度架橋高
分子であり、高分子の種類は特に限定されない。例え
ば、澱粉にアクリロニトリルをグラフト重合させたもの
を強アルカリで処理したもの、セルロースにアクリロニ
トリルをグラフト重合させたものを強アルカリで処理し
たもの、ポリアクリル酸ナトリウム、イソブチレン−マ
レイン酸交互共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステ
ル共重合体の鹸化物、ウレタン系ポリマー、ポリエチレ
ンオキシド誘導体等が挙げられる。無機物粉末として
は、例えば、水酸化アルミニウム、酸化チタン、シリ
カ、ハロゲン化多価金属酸化物（防炎剤や難燃剤として
の）等が挙げられる。上記の粉末状物質は、いずれも１
種又は２種以上を混合して使用することができる。風合
い及び意匠性の観点から、植物繊維の粉末及び植物自体
の粉末が、特に好ましい。

【００１０】本発明で使用する親水性ポリマーは、上記
の粉末状物質を基材表面に固着させるバインダーとして
の機能と粉末状物質とともに水性インキの受理を容易に
する機能を有している。親水性ポリマーとしては、上記
の粉末状物質との親和性の観点から水酸基、カルボキシ
ル基等の親水性基を有する単量体（親水性単量体）と、
上記基材との親和性の観点から炭化水素基等の疎水性基
を有する単量体（疎水性単量体）とを共重合してなる親
水ポリマーはいずれも使用でき、特に限定されない。例
えば、酢酸ビニル−（メタ）アクリレート共重合体の鹸
化物；２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、ポリエチレンエーテルグ
リコールモノアクリレート等の水酸基含有アクリレー
ト、ビニルピリジン等の親水性単量体及びこれと共重合
可能なスチレン、アルキル（メタ）アクリレートル等の
疎水性単量体との共重合体；ポリエチレンエーテルグリ
コール（通常ポリエチレングリコールとも称されてい
る）等の親水性セグメントを主鎖中に有するポリウレタ
ン等が挙げられる。これらの親水性ポリマーは、１種又
は２種以上を混合して使用することができる。

【００１１】本発明で使用する溶剤は、上記の親水性ポ
リマーを溶解し、前記の粉末状物質を溶解しない（但
し、膨潤させても構わない）溶剤であればいずれも使用
でき、特に限定されない。例えば、トルエン、キシレン
等の芳香族系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン等のケトン類、酢酸ブチル等のエステル類等
が挙げられる。これらの溶剤は１種又は２種以上を混合
して使用することができる。又、粉末状物質の分散を容
易にするために、これらの溶剤に溶解し、粉末状物質を
溶解しない（但し、膨潤させても構わない）、例えば、
イソプロピルアルコール、メチルアルコール、エチルア
ルコール、セロソルブ等の親水性溶剤を混合することも
できる。混合割合は親水性ポリマーの溶解性が阻害され
ない範囲であれば特に限定されない。

【００１２】本発明の塗工組成物は、上記の各成分から
構成され、親水性ポリマーの溶液に前記の粉末状物質が
分散してなるものである。塗工組成物の製造方法は特に
限定されず、例えば、予め調製した親水性ポリマーの溶
液に前記の粉末状物質を加えて分散させる方法、溶剤に
親水性ポリマーと粉末状物質を加え、親水性ポリマーを
溶解するとともに粉末状物質を分散させる方法等が挙げ
られる。

【００１３】塗工組成物中の親水性ポリマー及び粉末状
物質の含有割合は、基材に塗工して形成されるインキ受
理層の意匠性や風合、水性インキによる印刷後の表面の
べたつき等を考慮して決められ、特に限定されない。親
水性ポリマーの含有割合は、通常、１０〜９０重量％、
好ましくは２０〜６０重量％であり、粉末状物質の含有
割合は、通常、５〜５０重量％、好ましくは７〜３０重
量％である。上記の残部が溶剤の含有割合である。尚、
本発明の塗工組成物には、必要により、上記成分以外
に、本発明の効果が阻害されない範囲で、分散剤、粘度
調整剤、体質顔料、アルミ微粉末等の着色剤、難燃剤、
紫外線劣化防止剤、酸化劣化防止剤、変色防止剤、蛍光
増白剤等の各種添加剤を適宜加えることができる。

【００１４】本発明で使用される基材は、紙以外の親水
性に劣る（疎水性）基材であれば特に限定されず、例え
ば、合成紙、各種プラスチックのシート・フィルム、合
成皮革、プラスチックフィルムラミネート織布、合成繊
維の織布等が挙げられる。上記基材への本発明の塗工組
成物の塗工は、従来公知の塗工方法が使用でき、特に限
定されない。例えば、ロールコーター、ナイフコータ
ー、ロッドコーター、スロットオリフィスコーター、キ
スコーター、ブレードコーター、スプレーコーター、グ
ラビア印刷等が挙げられる。上記基材への塗工組成物の
塗工量は、用途に応じて適宜設定することができ、特に
限定されないが、通常、乾燥厚さが１〜３０μｍ程度と
なる量である。

【００１５】上記の如くにして疎水性基材表面に本発明
の塗工組成物を塗工して形成された水性インキ受理層を
有する本発明の記録材料は、該基材表面に前記の粉末状
物質固有の色調（着色剤を使用しない場合）を有する塗
工層を有し、塗工層の表面は粉末状物質の粉末サイズに
依存する凹凸（表面粗さ）を有し、疎水性基材本来の触
感は完全に消失し、又、表面の光沢もない艶消し状態と
なり、紙と同様の触感あるいは風合を有するものであ
る。従って、本発明の記録材料は、印刷せずに、そのま
ま壁紙等の装飾用の材料として使用することもできる。
この記録材料に水性インキを用いてカラー印刷した場合
には、色のにじみもない非常に鮮明で、色再現性及び耐
水性に優れたカラー画像が得られ、印刷面のべたつきも
全くない。又、塗工面に、通常の紙と全く同様な感触で
鉛筆、ボールペン（油性）、サインペン（水性）等で筆
記することも可能である。

【００１６】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体
的に説明する。以下の文中の部は重量基準である。

【００１７】実施例１ 植物繊維粉末として１００メッシュパスのケナフ繊維の
粉末を、親水性重合体として親水性ポリウレタン（大日
精化工業社製ダイアロマーＩＪ２１０１）を用い、下記
の配合の塗工組成物を調製した。

【００１８】実施例２ 植物の粉末として１４５メッシュパスのもみ殻を用い、
下記の配合の塗工組成物を調製した。

【００１９】実施例３ 植物粉末として２００メッシュパスの竹粉末を用い、下
記の配合の塗工組成物を作製した。

【００２０】実施例４及び５ 竹粉末を、それぞれ平均粒径１５μｍのキトサン粉末
（トスコ社製キトサンパウダー）、平均粒径７μｍのプ
ロテイン粉末（根上工業社製樹脂添加用微粉末ＨＰ−
１）に代える以外は実施例３と同じ配合で塗工組成物を
作製した。

【００２１】実施例６ 粉末として水酸化アルミニウム微粉末（住友化学工業社
製ＡＫＰ−Ｇ０１５、平均粒径０．１μｍ以下）を用
い、下記の配合の塗工組成物を作製した。

【００２２】実施例７ もみ殻粉末を吸水性樹脂（三洋化成工業社製サンフレッ
シュＳＴ−１００ＳＰ、平均粒径１５μｍ）に代える以
外は実施例２と同様にして塗工組成物を作製した。

【００２３】実施例８〜１４、比較例１ 各実施例の塗工組成物のそれぞれを用い、合成紙（王子
油化合成紙社製ＦＰＧ１３０：厚さ１３０μｍ）に乾燥
厚さが３０μｍとなるようにコンマコーターを用いて塗
工し、６０℃で２分間乾燥させ、本発明の記録材料を得
た。これらの記録材料にインキジェットプリンター（ヒ
ューレットパッカード社製Deskjet 970Cxi) を用いカラ
ー印刷（インキの着色剤は顔料である）を行った。尚比
較例として水性インキ受理層のない上記の合成紙を用い
た。印刷前の各記録材料の色調、触感及び印刷結果を表
１に示す。尚、印刷結果は、印字性（にじみがあるか否
か、濃度は十分か否か）、耐水性及び印字の乾燥性で評
価した。

【００２４】

【００２５】表１の結果から明らかな如く、本発明の塗
工組成物で水性インキ受理層を形成した合成紙は、感触
はほぼ通常の紙と同じであり、色調は各粉末材料の有す
る色調を有し、水性インキ受理製に優れている。

【００２６】

【発明の効果】以上の本発明によれば、粉末状物質の種
類によっては通常の紙と同様の感触を付与することがで
き、粉末状物質固有の色調及び粉末のサイズに応じた表
面意匠性を有する、水性インキ受理性に優れ、表面べた
付きのない、鮮明なカラー画像の印刷ができる被記録材
料が提供される。従って、本発明の被記録材料は、各種
絵画や模様、図柄等の印刷用紙として使用でき、これら
の印刷物はカレンダー、壁紙、装飾用布、皮革製品、プ
ラスチック成形品等の製造に使用することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 親水性ポリマーの溶液に、植物、プロテ
   イン、キトサン、コラーゲン、吸水性樹脂及び無機物か
   ら選択される少なくとも１種の粉末が分散してなること
   を特徴とする水性インキ受理層形成用塗工組成物。
2. 【請求項２】 植物が、もみ殻、わら、竹及び植物繊維
   から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の塗
   工組成物。
3. 【請求項３】 基材表面に親水性ポリマーと請求項１に
   記載の粉末からなる水性インキ受理層が形成されてなる
   ことを特徴とする被記録材料。
4. 【請求項４】 基材表面に請求項１に記載の塗工組成物
   を含浸又は塗工してなる請求項３に記載の被記録材料。