JP2004058392A - インクジェット被記録材料 - Google Patents

Abstract

【課題】主溶媒としてグリコールエーテル類を含む顔料タイプのインクジェットインキを用いて、印字可能であり、また、上記顔料インキを用いて形成された印字画像が、優れた光沢性、乾燥性、画像再現性などに優れ、さらに耐擦過性向上と耐カール性が優れ、かつプラスチックフィルムをラミネート加工しないでも屋外の使用に十分に耐え得るインクジェット被記録材料を提供すること。
【解決手段】基材にインキ受容層を形成してなるインクジェット被記録材料において、上記インキ受容層が、アセチル基３〜２９．５重量％、ブタノイル基１７〜５０重量％および水酸基１〜３重量％を含有するセルロースアセテートブチレート（ａ成分）と、（メタ）アクリレートからなる重合体および／またはその共重合体（ｂ成分）とからなることを特徴とするインクジェット被記録材料。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グリコールエーテル類を主溶媒とする非水系溶媒中に顔料を分散したインクジェットインキを用いて印字可能な被記録材料であって、印字物の乾燥性、画像再現性、さらに耐擦過性と耐カール性などが優れたインクジェット被記録材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット印刷システムでは、インクジェットインキをコンピュターなどからの電気信号に応じてインキの液滴をプリントヘッドあるいはスプレイノズルから高速でインクジェット被記録材料に向けて噴射し、該被記録材料のインキ受容層に所望の画像を形成している。これらのインクジェットインキは、着色剤として染料または顔料を使用して、これらの着色剤を水性ビヒクルに分散したものを使用している。
【０００３】
上記の被記録材料のインキ受容層は、一般に、着色剤として染料をベースとしたインキに対応したものが使用されており、染料インキの吸着性、定着性、発色性など、主にオフィスや家庭などでの使用に堪え得る性能を満足する程度であり、耐水性や耐光性に対しては十分な性能を発揮していない。最近、インクジェット印刷システムが、大型の屋外用のポスター、ディスプレイ、公告掲示板などの使用に堪え得るように、顔料をベースとしたインキを用いて耐光性、耐水性、光沢性、画像再現性などに優れた印字画像を形成し、さらに印字物の耐擦過性向上と耐カール性が得られる被記録材料の提供が望まれている。
【０００４】
このために、顔料を使用したインクジェットインキ用の被記録材料が検討されている。しかしながら、顔料を使用したインクジェットインキは、従来の染料を使用したインキに比べて乾燥が速いために、乾燥を遅く設定している。また、インキを吸収する被記録材料のインキ受容層は、インキの吸収性および定着性を向上するためにインキ受容層の印字面が多孔質層などのマット面になっており、印字画像に要求される十分な光沢が得られない。さらにインキ受容層が、多孔質層などの吸収面になっているため、そのままで使用する場合には、屋外での使用には性能的に問題があり、屋外使用の場合には、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルムなどのプラスチックフィルムをラミネート加工することが必要となる。
【０００５】
また、従来のインキ受容層を有している被記録材料は、使用するインクジェットインキの種類や、プリンターの種類、印刷条件、要求される印刷適性などによって、該被記録材料を選択しなければならないという問題があり、また、インキ受容層を有せず、被記録材料に直接インクジェットプリントするインキも試みられているが、被記録材料の種類によってインキを選択しなければならないという問題があり、顔料をベースとしたインクジェットインキの乾燥性、印字画像の耐光性、光沢性、画像再現性に優れ、さらに耐擦過性向上と耐カール性が優れたインキ受容層を有する被記録材料は提供されていないのが現状である。さらに染料インキのインキ受容層として親水性の吸収性ポリマーを使用したものは、印字画像の耐水性が劣り、水滴の付着によって印字画像が不鮮明になるなどの問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、主溶媒としてグリコールエーテル類を含む顔料タイプのインクジェットインキを用いて、印字可能な被記録材料を提供することである。また、本発明の目的は、上記顔料インキを用いて形成された印字画像が、優れた光沢性、乾燥性、画像再現性などに優れ、さらに耐擦過性向上と耐カール性が優れ、かつプラスチックフィルムをラミネート加工しないでも屋外の使用に十分に耐え得るインクジェット被記録材料を提供することである。
【０００７】
【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。すなわち、本発明は、基材にインキ受容層を形成してなるインクジェット被記録材料において、上記インキ受容層が、アセチル基３〜２９．５重量％、ブタノイル基１７〜５０重量％および水酸基１〜３重量％を含有するセルロースアセテートブチレート（ａ成分）と、（メタ）アクリレート（「（メタ）アクリレート」とはアクリレートおよびメタクリレートの双方を意味する）からなる重合体および／またはその共重合体（ｂ成分）とからなることを特徴とするインクジェット被記録材料を提供する。
【０００８】
本発明者は、前記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、上記のａ成分とｂ成分とを使用して、インキ受容層を形成することにより、主溶媒としてグリコールエーテル類を含む顔料タイプのインクジェットインキにより印字可能であり、優れたインキ乾燥性、画像の光沢性、画像再現性などを有し、さらに、耐擦過性向上と耐カール性が優れ、ラミネート加工しないでも、屋外の使用に十分に耐え得る印字画像が得られる被記録材料が得られることを見出した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明を主として特徴づける上記のａ成分は、単独使用してインキ受容層を形成すると、該インキ受容層は、顔料インキに対してインキ乾燥性、画像の光沢性、画像再現性などは優れているが、印字物の耐擦過性および耐カール性が劣るなど、総合的に十分な実用性能が得られない。このために、ａ成分にｂ成分を併用することにより、インキ乾燥性、画像の光沢性、画像再現性を損なわず、耐擦過性および耐カール性が向上する。
【００１０】
上記のａ成分は、アセチル基３〜２９．５重量％、ブタノイル基１７〜５０重量％および水酸基１〜３重量％を含有するセルロースアセテートブチレートである。好ましくはアセチル基５〜１５重量％、ブタノイル基３５〜４０重量％、水酸基１．５〜２．５重量％のセルロースアセテートブチレートを使用する。
【００１１】
上記ａ成分のブタノイル基の含有割合が上記上限を越える場合には、インクジェットインキの乾燥性が極端に低下し、インキ受容層に亀裂が発現するという問題があり、一方、ブタノイル基の含有割合が上記下限未満の場合には、インクジェットインキの吸収性に乏しく、画像再現性が低下するという問題がある。上記の如きａ成分は、イーストマンケミカル社から［ＣＡＢ−３８１−２］や［ＣＡＢ−３８１−２０］などの商品名で入手して本発明で使用することができる。
【００１２】
また、ａ成分は、軟化点が１５５〜２０５℃、好ましくは１７０〜２０５℃のものが好適に使用される。軟化点が上記上限を越える場合は、得られるインキ受容層におけるインキの吸収性の低下により印字画像に問題があり、一方、軟化点が上記下限未満の場合は、得られるインキ受容層のインキの乾燥性が低下して、インキ受容層にベタツキが発現し、また、印字画像面に亀裂が発現するという問題がある。
【００１３】
上記のｂ成分を構成する（メタ）アクリレートは、例えば、メチル、エチル、プロピルまたはブチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート：ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチルまたはヒドロキシペンチル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートなど、好ましくはメチル（メタ）アクリレートおよびヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートが挙げられる。また、それらの重合体および共重合体としては、例えば、メチルメタクリレート重合体、メチルメタクリレート／ブチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート／ブチルアクリレート／ヒドロキシエチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリレート共重合体など、およびそれらの混合物が挙げられる。これらの重合体または共重合体の重量平均分子量は１０，０００〜５０，０００のものが好適に使用される。上記のｂ成分は、三菱レイヨン（株）から［ダイヤナールＢＲ−１１６］や大成化工（株）から［アクリット６ＢＦ−２０３］、ロームアンドハース社から［パラロイドＷＲ−９７］、［パラロイドＡＵ−６０８Ｂ］などの商品名で入手して本発明で使用することができる。
【００１４】
上記のｂ成分のガラス転移点は、７０℃以下、好ましくは１０〜５５℃である。ガラス転移点が７０℃を超える場合には、得られるインキ受容層の画像再現性が劣り、印字時の環境条件に対する影響が大きくなる。一方、ガラス転移点が７０℃未満の場合には、画像再現性が良好であり、印字時の環境条件に対する影響が少ない。
【００１５】
前記のａ成分とｂ成分の好ましい配合割合は、ａ／ｂ＝２０〜９５／５〜８０（重量比）、好ましくはａ／ｂ＝３０〜６０／４０〜７０（重量比）である。ａ成分の配合割合が上記上限を超える場合には、得られる被記録材料の印字物の耐擦過性と耐カール性が低下する。一方、ａ成分の配合割合が上記下限未満の場合には、インキの乾燥性、画像再現性、光沢性などが低下する。
【００１６】
本発明では、必要に応じて、インキ受容層にさらにｃ成分である重量平均分子量が１０，０００〜８０，０００であるセルロースアセテートプロピオネートを配合することができる。該ｃ成分は、インキ受容層のインキの乾燥性および画像再現性をより良くする目的で使用し、ｃ成分の配合量は前記のａ成分とｂ成分に対して、ｃ／ａ＋ｂ＝１〜３０／１００（重量比）である。配合量が、上記上限を超える場合には、得られる被記録材料にカールが発現する。一方、配合量が、上記下限未満の場合には添加した効果が得られない。上記の如きｃ成分は、イーストマンケミカル社から［ＣＡＰ４８２−２０］の商品名で入手して本発明で使用することができる。
【００１７】
また、本発明の被記録材料のインキ受容層には、前記のａ，ｂおよびｃ成分の他に、さらに、レベリング剤、スリップ剤および可塑剤などの公知の添加剤を本発明の目的を妨げない範囲において添加して使用することができる。レベリング剤としては、例えば、脂肪酸アミド系、金属石けん系、アクリル酸アルキル−メタアクリル酸アルキル共重合体などのアクリル系、ビニル系、シリコーン系など、好ましくはアクリル系が挙げられる。また、スリップ剤としては、例えば、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、シリコン、ポリエチレンワックスなど、好ましくはシリコーンが挙げられる。可塑剤としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、フマル酸などのカルボン酸化合物とアルコール化合物との低分子量エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、アルキッド系可塑剤、トルエンスルホンアミドなどが挙げられる。上記のレベリング剤、スリップ剤および可塑剤の添加量はインキ受容層の０．１〜３重量％が好ましい。その他に、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤などの公知の添加剤を本発明の目的を妨げない範囲において添加して使用することができる。
【００１８】
本発明の被記録材料のインキ受容層の形成のために使用される、コーティング液は、前記の成分を、適当な溶媒、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系、トルエン、キシレンなどの芳香族系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系などの有機溶剤、およびそれらの混合溶剤に均一に溶解して１５〜３０重量％溶液として得られ、該コーティング液を、適当な基材の片面に公知のコーティング方法にて塗布および乾燥して本発明の被記録材料が提供される。
【００１９】
本発明の被記録材料の基材としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリスチレンフィルム、酢酸セルロースなどの合成樹脂フィルム、合成紙、光沢紙、その他に合成樹脂と織布、不織布または編布との複合シート、例えば、ターポリンなどの複合シートが挙げられる。好ましくは屋外用としてポリ塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロリレンフィルム、合成紙およびターポリンが挙げられる。上記基材は必要に応じてインキ受容層の接着性を向上させるために、基材面をコロナ処理やプライマー処理して使用することができる。
【００２０】
上記基材へのインキ受容層を形成するためのコーティングング方法は、特に限定されるものではないが、例えば、グラビアロールコーター（グラビアダイレクトコーター、グラビアリバースロールコーター）、リバースロールコーター、エアナイフコーター、バーコーター、ブレードコーター、スプレーコーター、カーテンコーターなど公知の方法で行なうことができる。上記のコーティング液の乾燥条件は、上記の基材およびインキ受容層の劣化を誘因しない範囲であれば特に限定されるものではない。コーティング乾燥後のインキ受容層の好ましい厚みは、５〜３０μｍ（乾燥膜厚）の範囲である。
【００２１】
本発明の被記録材料は、特に非水系のビヒクルに無機顔料および／または有機顔料を分散した顔料タイプのインクジェットインキによる印字画像の形成に適している。上記の顔料タイプのインキは、好ましくは主溶媒にグリコールエーテル類を使用したものが印字に有効である。グリコールエーテルとして、例えば、ジまたはトリエチレングリコールのモノブチルエーテル、モノプロピレングリコールのモノブチル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテルまたはモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルなど、およびそれらの混合物のグリコールエーテル類が挙げられる。
【００２２】
上記インクジェットインキに使用する顔料として、酸化チタン、亜鉛華、酸化鉄、群青、紺青、カーボンブラック、コバルトブルー、黄鉛などの無機顔料、アリリド系、アセト酢酸アリリドジスアゾ系、ピラゾロン系などの不溶性アゾ顔料、銅フタロシアニンブルー、キナクリドン系、チオインジゴ系、インダスロン系などの有機顔料が挙げられる。また、本発明の被記録材料は、用途に応じて、上記の顔料以外の染料タイプのインクジェットインキにも適用できる。該染料タイプの染料としては、アゾ染料、キノリン染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、シアニン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、ニトロ染料、金属錯塩染料などの染料が挙げられる。
【００２３】
また、上記インキのビヒクルとしては、前記のグリコールエーテル類を含有する溶剤に混合分散できる公知のインクジェット用のインキのビヒクルであれば如何なるものでも使用することができる。該インキのビヒクル用樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、繊維素系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂には、必要に応じて、可塑剤、分散剤、ワックス、界面活性剤、帯電防止剤、粘度調整剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの公知の添加剤を添加したものも使用することができる。
【００２４】
本発明の被記録材料への印字は、通常のインクジェットプリンターおよびプロッターを使用して、上記の公知の非水系の顔料タイプのインクジェットインキを使用して、通常のインクジェットプリントの印刷条件にて印字することができる。
【００２５】
【実施例】
次に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中［部］および［％］とあるのは重量基準である。
（実施例１〜５および比較例１〜４）
下記の成分を均一に混合分散して実施例のインキ受容層用の塗布液（Ｇ１〜Ｇ５）および比較例のインキ受容層用の塗布液（Ｈ１〜Ｈ４）を調製し、該塗布液をポリ塩化ビニル樹脂フィルム（８０μｍ厚み）の表面に１５〜２５μｍ（乾燥厚み）に塗工し、本発明の被記録材料（Ｋ１〜Ｋ５）および比較例の被記録材料（Ｍ１〜Ｍ４）を調製した。
【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】
上記で得られた各々の被記録材料のインキ受容層に、グリコールエーテルを主溶媒とする非水系のインキを使用し、市販のインクジェットプリンター（エプソン社製、ＭＪ−８０００Ｃ）を使用して解像度７２０ｄｐｉにて印字を行ない、インキ受容層に対するインキの画像再現性、乾燥性、耐擦過性および、被記録材料の耐カール性に関して下記の測定方法により評価した。
【００３６】
（画像再現性）
目視にて、前記の印刷物の画像再現性を下記の基準で判定した。
◎：印刷面に亀裂、ゆがみなどの発現が認められず、印刷原稿に匹敵する印刷調子の再現性有り。
×：印刷面に亀裂、ゆがみなどの発現が認められ、印刷原稿に匹敵する印刷調子の再現性が無い。
【００３７】
（乾燥性）
前記の印刷物の印刷直後の指触乾燥状態を下記の基準にて判定した。
◎：印刷表層部および印刷表層内部の乾燥も良好で、インキのベタツキが無　い。
×：印刷表層部および印刷表層内部の乾燥が悪く、インキのベタツキがある。
【００３８】
（耐擦過性）
前記の印字物の表面を指でこすって印字部の汚れの状態を下記の基準で判定した。
◎：１０回こすっても汚れが全く認められない。
△：５回こすっても汚れが認められない。
×：１回こすっただけで汚れが認められる。
【００３９】
（耐カール性）
各々の被記録材料を４０℃の条件下において２〜３日間放置し、放置後、該被記録材料のカールの状態を下記の基準にて評価した。
◎：カールの現象が全く認められない。
×：カールの現象がかなり認められる。
以上の結果を表１に示す。
【００４０】

【００４１】
【発明の効果】
本発明の被記録材料は、従来のグリコールエーテル類を含む顔料タイプの非水系インクジェットインキに対して、画像再現性、乾燥性および耐擦過性に優れており、さらに被記録材料が耐カール性を有し、印字面を保護するプラスチックフィルムをラミネート加工しないでも、十分に耐え得る物性を有する印字物が得られる。

Claims (7)

1. 基材にインキ受容層を形成してなるインクジェット被記録材料において、上記インキ受容層が、アセチル基３〜２９．５重量％、ブタノイル基１７〜５０重量％および水酸基１〜３重量％を含有するセルロースアセテートブチレート（ａ成分）と、（メタ）アクリレートからなる重合体および／またはその共重合体（ｂ成分）とからなることを特徴とするインクジェット被記録材料。
2. ａ成分とｂ成分の配合割合が、ａ／ｂ＝２０〜９５／５〜８０（重量比）である請求項１に記載のインクジェット被記録材料。
3. ｂ成分のガラス転移点が、７０℃以下である請求項１または２に記載のインクジェット被記録材料。
4. インキ受容層が、さらにセルロースアセテートプロピオネート（ｃ成分）を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット被記録材料。
5. ｃ成分のａ成分とｂ成分に対する配合割合が、ｃ／ａ＋ｂ＝１〜３０／１００（重量比）である請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット被記録材料。
6. さらにレベリング剤、スリップ剤および可塑剤を含有する請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェット被記録材料。
7. 基材が、ポリ塩化ビニル樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、合成紙またはターポリンである請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット被記録材料。