JP2002347330A - インクジェット記録材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 染料インクの滲みを防止しつつ、顔料インク
のひび割れが発生することがないインクジェット記録材
料を提供する。 【解決手段】 インク受容層２上に表面処理層３を有す
るインクジェット記録材料４であって、前記表面処理層
３を構成する樹脂が前記インク受容層２を構成する樹脂
より親水性に優れ、かつ前記表面処理層３の厚みが０．
２５μｍ以下となるように構成する。また、好ましく
は、前記インク受容層２を構成する樹脂の純水に対する
接触角が３０〜７０°であり、かつ前記表面処理層３を
構成する樹脂の純水に対する接触角が３０°未満となる
ように構成する。

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プリ
ンタ用の記録材料に関し、染料インクの滲みを効果的に
防止しつつ、顔料インクのひび割れが発生することがな
いものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル化が普及し、益々コンピ
ュータから画像イメージなどのデジタルデータを出力す
る機会が増加している。出力する方式としては、ドット
インパクト、レーザーなど様々な方式があげられるが、
その中でもインクジェット記録方式は、ハード及びラン
ニングコストが安価であること、カラー出力も可能であ
ることなどのメリットから普及が進んでいる。

【０００３】ここで使用されるインクジェット記録材料
は良好な印字適性が求められるが、染料インクで記録を
行った際のインクの滲みが問題となっている。この問題
を解決するものとして、カチオン性の添加剤を使用して
染料インクの定着性を向上させる手段が開示されている
（特開平９−８６０３２号公報等）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カチオン性の
添加剤を使用した場合、染料インクの滲みをある程度は
抑えることができるものの十分なものではなかった。ま
た、カチオン性の添加剤を多量に添加することにより、
インクの変色を招くなど印字性能に悪影響を及ぼすとい
う問題もあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは染料
インクの滲みの根本的な原因について鋭意研究を行っ
た。そこで、染料インクの滲みはインク受容層の内部で
も発生するが、インクが吸収される前にインク受容層の
表面でインクが広がってしまうことに大きな原因がある
ことを見出した。

【０００６】この事実より、親水性に優れる樹脂でイン
ク受容層を形成すれば、インク受容層の表面にインクが
停滞する時間が短いため、滲みが効果的に防止できると
考えられる。

【０００７】しかし、単に親水性に優れる樹脂でインク
受容層を形成すると、顔料インクの印字適性に劣るとい
う問題があった。即ち、インク受容層を親水性に優れる
樹脂で形成すると、インク受容層が膨潤しやすいため、
顔料インクがひび割れてしまうという問題があった。

【０００８】そこで、本発明者らはさらに研究を行った
結果、インク受容層上に、インク受容層の樹脂より親水
性に優れる樹脂からなるごく薄い層を設けることによ
り、インクの滲み防止と顔料印字適性という二つの要求
性能を満足し得ることを見出し、これを解決するに至っ
た。

【０００９】即ち、本発明のインクジェット記録材料
は、インク受容層上に表面処理層を有するものであっ
て、前記表面処理層を構成する樹脂が前記インク受容層
を構成する樹脂より親水性に優れ、かつ前記表面処理層
の厚みが０．２５μｍ以下であることを特徴とするもの
である。

【００１０】好ましくは、前記インク受容層を構成する
樹脂の純水に対する接触角が３０〜７０°であり、かつ
前記表面処理層を構成する樹脂の純水に対する接触角が
３０°未満であることを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録材料
は、インク受容層上に表面処理層を有するものであっ
て、前記表面処理層を構成する樹脂が前記インク受容層
を構成する樹脂より親水性に優れ、かつ前記表面処理層
の厚みが０．２５μｍ以下であることを特徴とするもの
である。以下、各構成要素の実施の形態について説明す
る。

【００１２】図１は、本発明のインクジェット記録材料
４の実施の形態を示す図で、このインクジェット記録材
料４は、支持体１、インク受容層２、表面処理層３から
なる。

【００１３】インク受容層は、インク受容性を有する樹
脂をフィルム化したもののように、支持体がなくともイ
ンク受容層単独で取り扱うことができるものと、インク
受容層単独では取り扱うことが困難なものに分けられ
る。インク受容層単独の取り扱い性が困難な場合、イン
ク受容層は支持体上に形成される。支持体は特に制限さ
れることなく使用することができるが、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレンなどのプラスチックフィル
ムが好適に使用される。支持体の厚みは特に限定される
ものではないが、インクジェットプリンタへの搬送性な
どの点から、５〜３００μｍのものが好適に使用され
る。

【００１４】インク受容層は少なくとも樹脂から構成さ
れる。インク受容層の樹脂は、主としてインク受容層の
樹脂として一般的に使用されている水溶性樹脂、親水性
樹脂から構成される。また、インク受容層の樹脂は、水
溶性樹脂、親水性樹脂の中でも、後述する表面処理層の
樹脂より親水性に劣るものであって、顔料インクで記録
を行った際に、樹脂が膨潤することにより顔料インクが
ひび割れを起こさない程度に親水性に優れるものが採用
される。

【００１５】このような水溶性ないし親水性樹脂として
は、重合度などにより一概には言えないが、アルブミ
ン、ゼラチン、カゼイン、でんぷん、アラビヤゴム、ア
ルギン酸ソーダなどの天然樹脂、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアミド、ポ
リアクリルアミド、ポリフェニルアセトアセタール、ポ
リビニルアセタール、ポリビニルホルマール、ポリエチ
レンイミン、ポリビニルピロリドン、メラミン樹脂、ポ
リウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポ
リ（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル共
重合体などの合成樹脂をそのままで、あるいはこれらの
樹脂を架橋剤等によって顔料インクのひび割れを起こさ
ない程度に処理したものを使用することができる。

【００１６】インク受容層の樹脂の純水に対する接触角
は、３０〜７０°、好ましくは４０〜６０°の範囲であ
ることが望ましい。３０°以上とすることにより顔料イ
ンクのひび割れを防止することができ、７０°以下とす
ることによりインク吸収性を満足させることができる。

【００１７】インク受容層には、インク吸収性を補助
し、また、インクジェット記録材料に筆記性を発現させ
るため顔料を添加しても良い。

【００１８】顔料としては特に限定されることなく、シ
リカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、合
成ゼオライト、アルミナ、スメクタイトなどの無機顔料
の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾグアナミン
樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などからなる樹脂
ビーズ、若しくはこれらを原料とする中空樹脂ビーズな
どの有機顔料があげられ、これらを単独であるいは２種
以上混合して使用することができる。

【００１９】インク受容層の厚みは、５〜４０μｍ、好
適には１０〜３０μｍの範囲で選択される。５μｍ以上
とすることにより、インク吸収性を十分なものとするこ
とができ、４０μｍ以下とすることにより、カールの発
生を軽減することができる。

【００２０】表面処理層は、少なくとも樹脂から構成さ
れる。表面処理層の樹脂は、インク受容層の樹脂として
例示したものと同様なものを使用できるが、上述したイ
ンク受容層の樹脂より、親水性に優れるものが採用され
る。このように、表面処理層の樹脂としてインク受容層
の樹脂より親水性に優れる樹脂を採用することにより、
染料インクの滲みを防止することができる。

【００２１】このような樹脂としては、重合度などによ
り一概には言えないが、アルブミン、ゼラチン、カゼイ
ン、でんぷん、アラビヤゴム、アルギン酸ソーダなどの
天然樹脂、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポ
リフェニルアセトアセタール、ポリビニルアセタール、
ポリビニルホルマール、ポリエチレンイミン、ポリビニ
ルピロリドン、メラミン樹脂、ポリウレタン、ポリビニ
ルアルコール、ポリエステル、ポリ（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリル酸エステル共重合体などの合成樹
脂があげられ、これらを単独であるいは２種以上混合し
て使用することができる。

【００２２】表面処理層の樹脂の純水に対する接触角
は、３０°未満、好ましくは２０°未満であることが望
ましい。３０°未満とすることにより染料インクの滲み
を防止することができる。

【００２３】表面処理層の厚みは、０．２５μｍ以下、
好ましくは０．１０μｍ以下とする。０．２５μｍ以下
とすることにより、インクの滲みを防止しつつ、顔料イ
ンクのひび割れを防止することができる。また、インク
受容層表面に筆記性がある場合、表面処理層の厚みが
０．２５μｍ以下であれば、筆記性に悪影響を及ぼすこ
ともない。さらに、表面処理層の厚みが大きすぎるとカ
ールが発生してしまうが、厚みが０．２５μｍ以下であ
れば、表面処理層を原因としてカールが発生することも
ない。なお、インクの滲みを十分に防止すべく、表面処
理層の厚みは０．０３μｍ以上であることが好ましい。

【００２４】インク受容層および表面処理層を構成する
樹脂の親水性は、接触角を測定することにより判断する
ことができる。接触角の測定は、本発明においては次の
ようにして行った。（１）まず、インク受容層若しくは
表面処理層を構成する樹脂を適当な溶媒に溶解させて塗
布液を作製し、該塗布液を透明ポリエステルフィルム
（ルミラーT60：東レ社）上に塗布、乾燥させてインク
受容層若しくは表面処理層を形成する。（２）次いで、
得られたサンプルを２０℃、６５％ＲＨ雰囲気で２４時
間放置する。（３）次いで、接触角測定器（エルマ社）
を用いてインク受容層若しくは表面処理層の純水に対す
る接触角（滴下から１分後）を測定する。

【００２５】接触角を測定することが困難である場合に
は、インク受容層および表面処理層を構成する樹脂の親
水性は、溶解度により判断することができる。溶解度
は、純水にインク受容層若しくは表面処理層の樹脂がど
れだけ溶解するかによって測定する。ここで、表面処理
層の樹脂の方が溶解度が大きい場合には、表面処理層の
樹脂の方がインク受容層の樹脂よりも親水性に優れると
いうことになる。

【００２６】なお、インク受容層および表面処理層には
上述した性能を害さない範囲で、レベリング剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、キレート剤などの添加剤を添加す
ることができる。

【００２７】インク受容層および表面処理層を形成する
方法としては、上記の樹脂、顔料および必要により添加
される添加剤を適当な溶媒に溶解又は分散させて塗工液
を調製し、当該塗工液をロールコーティング法、バーコ
ーティング法、スプレーコーティング法、エアナイフコ
ーティング法などの公知の方法により支持体上に塗布・
乾燥させる方法、その他上記混合物をホットメルトコー
ティングする方法などがあげられる。

【００２８】本発明のインクジェット記録材料において
は、インク受容層が二層以上からなるものであってもよ
い。このような複数のインク受容層からなるインクジェ
ット記録材料によれば、インク吸収速度を向上させるこ
とができる。

【００２９】また、インク受容層の接着性を調節するた
め、インク受容層と支持体との間にアンカーコート層を
設けたり、カールを防止するため、支持体のインク受容
層とは反対側の面にバックコート層を設けたり、インク
受容層のうち記録ミスした部分を除去した際に、該部分
に筆記性を持たせるため、インク受容層と支持体との間
にマット層を設けたりすることは何ら差し支えない。

【００３０】以上のように、本発明は、インク受容層上
に、インク受容層の樹脂より親水性に優れる樹脂からな
る表面処理層を、０．２５μｍ以下の厚みで設けたこと
を特徴とするものである。これにより、染料インクの滲
みを防止しつつ、顔料インクのひび割れを防止すること
ができる。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に説明する。
なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準と
する。

【００３２】［実施例１］厚さ１００μｍの透明ポリエ
ステルフィルム（ルミラーT60：東レ社）上に、下記の
組成からなるインク受容層塗布液を乾燥後の厚みが１０
μｍとなるようにバーコーティング法により塗布、乾燥
してインク受容層を形成した。次いで、インク受容層上
に、下記の組成からなる表面処理層塗布液を乾燥膜厚
０．１０μｍとなるようにバーコーティング法により塗
布、乾燥して表面処理層を形成し、本発明のインクジェ
ット記録材料を得た。

【００３３】＜インク受容層塗布液＞ ・ポリビニルアルコール １５部 （ゴーセノールNL-05：日本合成化学工業社） ・シリカ（平均粒径５．２μｍ） ２．５部 （サイリシア450：富士シリシア化学社） ・水 ２００部

【００３４】＜表面処理層塗布液＞ ・ポリビニルピロリドン １５部 （PVP-K90：アイエスピージャパン社） ・水 ２００部

【００３５】［比較例１］表面処理層を設けなかった以
外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を
得た。

【００３６】［比較例２］インク受容層の樹脂として、
ポリビニルアルコール（ゴーセノールNL-05：日本合成
化学工業社）の代わりにポリビニルピロリドン（PVP-K9
0：アイエスピージャパン社）を使用し、かつ表面処理
層を設けなかった以外は、実施例１と同様にしてインク
ジェット記録材料を得た。

【００３７】［比較例３］表面処理層の厚みを０．３０
μｍとした以外は、実施例１と同様にしてインクジェッ
ト記録材料を得た。

【００３８】［比較例４］インク受容層の樹脂として、
ポリビニルアルコール（ゴーセノールNL-05：日本合成
化学工業社）の代わりにポリビニルピロリドン（PVP-K9
0：アイエスピージャパン社）を使用し、かつ表面処理
層の樹脂として、ポリビニルピロリドン（PVP-K90：ア
イエスピージャパン社）の代わりにポリビニルアルコー
ル（ゴーセノールNL-05：日本合成化学工業社）を使用
した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録
材料を得た。

【００３９】実施例および比較例のインク受容層若しく
は表面処理層を構成する樹脂を適当な溶媒に溶解させて
塗布液を作製し、該塗布液を透明ポリエステルフィルム
（ルミラーT60：東レ社）上に塗布、乾燥させてインク
受容層若しくは表面処理層を形成した。次いで、得られ
たサンプルを２０℃、６５％ＲＨ雰囲気で２４時間放置
した後、接触角測定器（エルマ社）を用いてインク受容
層若しくは表面処理層の純水に対する接触角を測定し
た。結果を表１に示す。なお、接触角は滴下から１分後
に測定した。

【００４０】

【表１】

【００４１】実施例及び比較例で得られたインクジェッ
ト記録材料につき、以下の項目を目視にて評価した。結
果を表２に示す。

【００４２】（１）滲み インクジェットプリンタ（ＤＪ７５０Ｃ：ヒューレット
・パッカード社）を使用し、マットフィルムモードでＹ
ＭＣＢＫを印字した。 その結果、滲まなかったものを
「○」、滲んでしまったものを「×」とした。 （２）顔料割れ インクジェットプリンタ（ＤＪ７５０Ｃ：ヒューレット
・パッカード社）を使用し、マットフィルムモードでＹ
ＭＣＢＫを印字した。その結果、顔料インクがひび割れ
ることなく定着したものを「○」、ひび割れてしまった
ものを「×」とした。 （３）カール インクジェット記録材料を１５０ｍｍ×１５０ｍｍの大
きさに切断したサンプルを作製し、２０℃、６５％ＲＨ
雰囲気で２４時間垂直につるした後のカール曲率半径を
測定した。その結果、カール曲率半径がインク受容層に
対してプラス側若しくはマイナス側に３００ｍｍ以上の
ものを「○」、プラス側若しくはマイナス側に３００ｍ
ｍ未満のものを「×」とした。なお、ここでいうインク
受容層に対してプラス側とは、インク受容層側が凹状に
なるようにカールするものをいい、インク受容層に対し
てマイナス側とは、インク受容層側凸状になるようにカ
ールするものをいう。

【００４３】

【表２】

【００４４】実施例１のものは、インク受容層上に、イ
ンク受容層の樹脂より親水性に優れる樹脂からなる表面
処理層を、０．２５μｍ以下の厚みで設けたものであ
る。従って、滲み、顔料割れ、カールの全てにおいて優
れるものであった。

【００４５】比較例１のものは、実施例１のものから表
面処理層を抜いたものである。従って、滲みが発生して
しまうものであった。

【００４６】比較例２のものは、表面処理層を有さない
が、インク受容層として親水性に優れる樹脂を採用した
ものである。従って、滲みは発生しないものの、顔料割
れ、カールを満足しないものであった。

【００４７】比較例３のものは、実施例１のものの表面
処理層の厚みを増加したものである。従って、滲みは発
生しないものの、顔料割れ、カールを満足しないもので
あった。

【００４８】比較例４のものは、表面処理層は有するも
のの、表面処理層の樹脂の方がインク受容層の樹脂より
親水性に劣るものである。従って、滲み、顔料割れ、カ
ールの全てを満足しないものであった。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、イン
ク受容層上に、インク受容層の樹脂より親水性に優れる
樹脂からなる表面処理層を、０．２５μｍ以下の厚みで
設けたことを特徴とするものである。これにより、染料
インクの滲みを防止しつつ、顔料インクのひび割れを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録材料の一実施例を
示す断面図

【符号の説明】

１・・・支持体 ２・・・インク受容層 ３・・・表面処理層 ４・・・インクジェット記録材料

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク受容層上に表面処理層を有するイン
   クジェット記録材料であって、前記表面処理層を構成す
   る樹脂が前記インク受容層を構成する樹脂より親水性に
   優れ、かつ前記表面処理層の厚みが０．２５μｍ以下で
   あ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】前記インク受容層を構成する樹脂の純水に
   対する接触角が３０〜７０°であり、かつ前記表面処理
   層を構成する樹脂の純水に対する接触角が３０°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。