JP2004262021A - 記録材料用組成物及び記録シート - Google Patents
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Abstract
(B)重量平均分子量が1,500〜12,000、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの含有量がそれぞれ10〜90重量%のポリオキシ(エチレン・プロピレン)ブロックポリマー
を含有し、0.1重量%水溶液の滴下30秒後の接触角が60度以下、1Hz及び10Hz時の動的表面張力がそれぞれ50mN/m以下である水溶性界面活性剤組成物を平均粒子径1〜20μmの白色顔料に添加した記録材料用組成物。
【効果】本発明の組成物は、白色顔料の分散性に優れ、インキの吸収性が極めて高いため、印字濃度が高く、鮮やかで解像度に優れた記録シートが得られる。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録材料用組成物及びこれを用いた記録シートに関するものであり、特には、インキの吸収性が極めて高いため、印字濃度が高く、鮮やかで解像度に優れ、しかも、製造時のシリカなどの白色顔料の分散性に優れた記録材料用組成物、及びこの組成物を用いた記録シートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水性インキを用いた記録方式のプリンターの普及に伴って、インキや記録材料の需要も拡大しつつある。しかし、装置の高速化・高詳細化、あるいはフルカラー化など記録装置の性能の向上や用途の拡大に伴い、記録材料に対してもより高度な特性が要求されるようになった。
【0003】
即ち、記録材料としては、印字ドットの濃度が高く、色調が明るく鮮やかであること、更には、高速化・高詳細化、あるいはフルカラー化に伴い、インキの吸収が速いこと、印字ドットが重なった場合においてもインキが流れたり、滲んだりしないこと等が要求されている。
【0004】
このような背景から、例えば、特許文献1〜4(特開昭60−171190号公報、特開昭60−198285号公報、特開昭61−179781号公報、特開昭62−144986号公報)には、インキや記録材料の塗工層にノニオン性界面活性剤やアニオン性界面活性剤を添加することが提案されている。
【0005】
しかし、以上の提案は、製造時の白色顔料分散あるいはバインダーとの混合時に発生する泡が原因と考えられる塗工液の粘度アップによって塗工不可能になったり、塗工ムラ、ピンホールの発生によって記録材料へのインキの吸収にバラツキが発生する。
【0006】
また、アニオン性界面活性剤の場合には、インキの定着性をアップする目的でカチオン性オリゴマーやカチオン性エマルジョンを添加する時に、凝集物が発生したり、塗工液の粘度が著しくアップすることなどの問題点を有していた。
【0007】
近年、これら界面活性剤に代わるものとして、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールをはじめとするアセチレングリコール及びそのエチレンオキサイド付加物が注目を浴びている。
【0008】
これらは、静的表面張力及び動的表面張力の低下能と両者のバランスが良くとれており、従来のノニオン及びアニオン性界面活性剤のマイナス面を殆ど有していないこと、しかも消泡性も有することから、インキの吸収促進剤、塗料などの湿潤剤、シリカなどの分散助剤として用いられてきた。
【0009】
しかし、アセチレングリコール系界面活性剤は、水への溶解性が低い、あるいは常温では固体などの問題点を有するため、ポリエチレングリコールやポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどを可溶化剤として併用していた。
【0010】
特許文献5(特許第3126128号公報)では、分子内に1個の三重結合を有するアセチレングリコール、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物の群より選ばれる少なくとも1種以上を含有する記録媒体が提案されているが、前述のように水性インキなどに添加する際、自己乳化性あるいは可溶化性を付与して使用しないと性能を十分に発揮することができず、記録用媒体にそのまま添加すると、インキの吸収性にバラツキが発生したり、白色顔料層の分散不十分でインキ受容層に凝集物が発生し、均一な印刷面が得られなくなる。
【0011】
更に、前述の可溶化剤として使用してきたポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルは、近年の環境問題からPRTR対象物質、環境ホルモン含有物質として使用が危惧されており、法的な規制が厳しくなりつつある。このような情勢の中で、環境に対応した界面活性剤の要求が多くなり、各社からその代替品が提供されているが、これらの代替品は、静的な表面張力は同じであっても、動的表面張力に大きく影響するものや、接触角が高くなるものが存在し、アセチレングリコール系界面活性剤の可溶化剤として配合したとき、必ずしも従来品と同じような性能が得られなかった。
【0012】
【特許文献1】
特開昭60−171190号公報
【特許文献2】
特開昭60−198285号公報
【特許文献3】
特開昭61−179781号公報
【特許文献4】
特開昭62−144986号公報
【特許文献5】
特許第3126128号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情を改善するためなされたもので、低い動的表面張力及び接触角を有するため、優れた濡れ性、インキ吸収性、消泡性、白色顔料に対する分散性を発揮し、また、各種バインダーとの混合時に著しい粘度アップが認められず、記録方式の高速化にも対応でき、更に、環境問題にも配慮した記録材料用組成物、及びこの組成物を用いた記録シートを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、アセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物と特定のアルキレンオキサイド付加モル数及び分子量範囲のポリオキシ(エチレン・プロピレン)ブロックポリマーとを配合した界面活性剤組成物を特定粒子径の白色顔料に添加した組成物を用いることにより、記録材料用などの添加剤として使用した場合、低い動的表面張力及び接触角による優れた濡れ性、インキ吸収性、白色顔料に対する分散性、消泡性を有し、しかも環境問題及び記録方式の高速化にも適合するため、上述した従来の問題点を解決し得ることを知見し、本発明をなすに至った。
【0015】
即ち、本発明は、(A)下記一般式(1)
【化3】
(式中、R1及びR2はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示し、Aは
−(C2H4O)W1−(C3H6O)X1−(C2H4O)Y1−(C3H6O)Z1−H
であり、Bは
−(C2H4O)W2−(C3H6O)X2−(C2H4O)Y2−(C3H6O)Z2−H
であり、W1,W2,X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2はそれぞれ0又は0.5〜25の正数であり、W1+W2+Y1+Y2は0.5〜50、X1+X2+Z1+Z2は0.5〜50であり、W1+W2+X1+X2+Y1+Y2+Z1+Z2は1〜100である。)
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドブロック型付加物及び下記一般式(2)
【化4】
(式中、R3及びR4はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示し、Dは
−(C2H4O/C3H6O)m−H
であり、Eは
−(C2H4O/C3H6O)n−H
であり、m及びnはそれぞれ0又は0.5〜50の正数であり、m+nは1〜100である。)
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドランダム型付加物から選ばれる1種又は2種以上 10〜95重量%
(B)下記一般式(3)
HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH (3)
(式中、a、b、cは正数である。)
で表される重量平均分子量が1,500〜12,000であり、エチレンオキサイドの含有量が10〜90重量%、プロピレンオキサイドの含有量が10〜90重量%のポリオキシ(エチレン・プロピレン)ブロックポリマーから選ばれる1種又は2種以上 5〜90重量%
を含有し、その0.1重量%水溶液の滴下30秒後の接触角が60度以下、1Hz及び10Hz時の動的表面張力がそれぞれ50mN/m以下である水溶性界面活性剤組成物を、平均粒子径が1〜20μmの白色顔料100重量部に対して0.05〜15重量部添加したことを特徴とする記録材料用組成物、並びにこの組成物を用いて製造した記録シートを提供する。
【0016】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明の記録材料用組成物に用いられる水溶性界面活性剤組成物の成分(A)は、上述したように、下記一般式(1)及び(2)で表されるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる1種又は2種以上のアセチレングリコール類である。
【0017】
【化5】
(式中、R1〜R4はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示し、Aは
−(C2H4O)W1−(C3H6O)X1−(C2H4O)Y1−(C3H6O)Z1−H
であり、Bは
−(C2H4O)W2−(C3H6O)X2−(C2H4O)Y2−(C3H6O)Z2−H
であり、W1,W2,X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2はそれぞれ0又は0.5〜25の正数であり、W1+W2+Y1+Y2は0.5〜50、X1+X2+Z1+Z2は0.5〜50であり、W1+W2+X1+X2+Y1+Y2+Z1+Z2は1〜100である。Dは
−(C2H4O/C3H6O)m−H
であり、Eは
−(C2H4O/C3H6O)n−H
であり、m及びnはそれぞれ0又は0.5〜50の正数であり、m+nは1〜100である。)
【0018】
上記一般式(1)で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドブロック型付加物としては、例えば、
2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数10、プロピレンオキサイド付加モル数40、W1=2モル、W2=2モル、X1=8モル、X2=8モル、Y1=3モル、Y2=3モル、Z1=12モル、Z2=12モル)、
2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数40、プロピレンオキサイド付加モル数10、W1=20モル、W2=20モル、X1=5モル、X2=5モル、Y1,Y2,Z1,Z2=0モル)、
5,8−ジメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数20、プロピレンオキサイド付加モル数20、W1=7モル、W2=7モル、X1=10モル、X2=10モル、Y1=3モル、Y2=3モル、Z1,Z2=0モル)、
5,8−ジメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数20、プロピレンオキサイド付加モル数20、W1,W2=0モル、X1=10モル、X2=10モル、Y1=10モル、Y2=10モル、Z1,Z2=0モル)、
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数20、プロピレンオキサイド付加モル数10、W1=3モル、W2=3モル、X1=1モル、X2=1モル、Y1=7モル、Y2=7モル、Z1=4モル、Z2=4モル)、
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数20、プロピレンオキサイド付加モル数10、W1=10モル、W2=10モル、X1=5モル、X2=5モル、Y1,Y2,Z1,Z2=0モル)、
4,7−ジメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数30、プロピレンオキサイド付加モル数6、W1=7モル、W2=7モル、X1=3モル、X2=3モル、Y1=8モル、Y2=8モル、Z1,Z2=0モル)、
4,7−ジメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数30、プロピレンオキサイド付加モル数6、W1,W2=0モル、X1=1モル、X2=1モル、Y1=15モル、Y2=15モル、Z1=2モル、Z2=2モル)、
2,3,6,7−テトラメチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数8、プロピレンオキサイド付加モル数4、W1=2モル、W2=2モル、X1=1モル、X2=1モル、Y1=2モル、Y2=2モル、Z1=1モル、Z2=1モル)、
3,6−ジエチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数24、プロピレンオキサイド付加モル数18、W1=5モル、W2=5モル、X1=9モル、X2=9モル、Y1=7モル、Y2=7モル、Z1,Z2=0モル)、
3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数36、プロピレンオキサイド付加モル数26、W1=10モル、W2=10モル、X1=5モル、X2=5モル、Y1=8モル、Y2=8モル、Z1=8モル、Z2=8モル)、
2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数44、プロピレンオキサイド付加モル数40、W1=8モル、W2=8モル、X1=4モル、X2=4モル、Y1=14モル、Y2=14モル、Z1=16モル、Z2=16モル)
などを挙げることができる。
【0019】
また、上記一般式(2)で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドランダム型付加物としては、例えば、
2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数20、プロピレンオキサイド付加モル数20、m=20モル、n=20モル)、
5,8−ジメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数10、プロピレンオキサイド付加モル数10、m=12モル、n=8モル)、
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数15、プロピレンオキサイド付加モル数15、m=13モル、n=17モル)、
4,7−ジメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数27、プロピレンオキサイド付加モル数27、m=27モル、n=27モル)、
2,3,6,7−テトラメチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数2.5、プロピレンオキサイド付加モル数2.5、m=2.5モル、n=2.5モル)、
3,6−ジエチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数21、プロピレンオキサイド付加モル数21、m=20モル、n=22モル)、
3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数31、プロピレンオキサイド付加モル数31、m=27モル、n=35モル)、
2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数42、プロピレンオキサイド付加モル数42、m=42モル、n=42モル)
などを挙げることができる。
【0020】
成分(A)中のアルキレンオキサイド単位の付加モル総数は、1〜100モル、好ましくは5〜85モルである。アルキレンオキサイド単位の付加モル総数が100モルを超えた場合、静的及び動的表面張力が大きくなり、濡れ剤としての効果がなくなる。
【0021】
また、成分(A)中のエチレンオキサイドの付加モル総数は、0.5〜50モル、特に10〜40モルであることが好ましく、プロピレンオキサイドの付加モル総数は、0.5〜50モル、特に10〜40モルであることが好ましい。エチレンオキサイドの付加モル総数が50モルを超えた場合、水溶性はアップするものの消泡性が低下し、紙コート剤などに配合した際に気泡などの問題が発生するし、0.5モル未満では、溶解性が低下し、紙コート剤などに配合し塗布した際に、ハジキの原因となる。一方、プロピレンオキサイドの付加モル総数が50モルを超えた場合、消泡性はアップするものの、溶解性が低下して凝集物が発生するし、0.5モル未満では、分散性及び消泡性が低下する。
【0022】
これらのアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物類[成分(A)]は、その1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができ、本発明の水溶性界面活性剤組成物を調製する際に用いられる量は、10〜95重量%であり、好ましくは15〜90重量%である。95重量%を超えると水への溶解性が悪くなり、配合した際に凝集物が発生し、表面張力低下効果が得られず、ハジキが発生したり、低温放置安定性が著しく低下するし、10重量%未満であると動的表面張力が上昇し、高速印刷時のハジキ発生の原因になる。
【0023】
成分(A)のアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物類に配合する成分(B)のポリオキシ(エチレン・プロピレン)ブロックポリマーは、下記一般式(3)で表されるものである。
HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH (3)
(式中、a、b、cは正数である。)
【0024】
上記一般式(3)で表されるポリオキシ(エチレン・プロピレン)ブロックポリマーとして具体的には、例えば
HO(C2H4O)a(C3H6O)20(C2H4O)cH(但し、a+c=27)、
HO(C2H4O)a(C3H6O)20(C2H4O)cH(但し、a+c=155)、
HO(C2H4O)a(C3H6O)30(C2H4O)cH(但し、a+c=160)、
HO(C2H4O)a(C3H6O)34(C2H4O)cH(但し、a+c=11)、
HO(C2H4O)a(C3H6O)35(C2H4O)cH(但し、a+c=30)、
HO(C2H4O)a(C3H6O)35(C2H4O)cH(但し、a+c=48)
などを挙げることができ、その1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
【0025】
なお、成分(B)の重量平均分子量は、1,500〜12,000であり、特に3,000〜9,000であることが好ましく、重量平均分子量が1,500未満では、可溶化能が低下し、水への溶解能が低下するため、配合した際に不溶解物が発生したり、インキの吸収性にバラツキが発生するし、12,000を超えた場合は、動的表面張力が大きいため、印刷時の滲みの原因になる。
【0026】
また、成分(B)中のエチレンオキサイドの含有量は10〜90重量%であり、特に20〜85重量%であることが好ましく、含有量が10重量%未満では、可溶化能が低下して凝集物が発生するし、90重量%を超えると、可溶化能はアップするものの、動的表面張力が大きくなり、高速塗工時にハジキが発生する。プロピレンオキサイドの含有量についても10〜90重量%であり、特に15〜80重量%であることが好ましく、含有量が10重量%未満では、泡立ちが多く、高速塗工時にハジキが発生するし、90重量%を超えると、可溶化能が低下して凝集物が発生する。
【0027】
本発明の水溶性界面活性剤組成物を調製する際に用いられる成分(B)の量は、5〜90重量%であり、好ましくは10〜75重量%である。成分(B)の量が少なすぎるとアセチレングリコール類の十分な可溶化が行われず、水溶性が低下し、配合した際に凝集物が発生したり、インキの吸収性にバラツキが発生するし、多すぎると配合時の泡立ちが多くなり、顔料分散時に泡が発生してピンホールやムラなどの塗工不良が発生する。
【0028】
本発明では、水溶性界面活性剤組成物を調製する際に上記成分(A),(B)の合計が100重量%になるように用いることが好ましいが、更に第三成分(成分(C)という)として、イオン交換水、あるいはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、グリセリンなどの水溶性有機溶剤を併用しても良く、本記録材料用組成物の特性を損なわない限り、水溶性界面活性剤組成物全体の0〜25重量%、好ましくは10〜20重量%の量で用いることができる。
【0029】
本発明の水溶性界面活性剤組成物は、上記各成分をプロペラ式攪拌機などの公知の混合調製方法によって混合することにより得られる。また、常温にて固体の成分については、必要により加温して混合するものである。
【0030】
ここで、得られた水溶性界面活性剤組成物は、その0.1重量%水溶液の滴下30秒後の接触角が60度以下、好ましくは10〜50度、更に好ましくは25〜45度、更に動的表面張力が50mN/m以下、好ましくは10〜50mN/m、更に好ましくは25〜50mN/mであることが必要である。0.1重量%界面活性剤組成物水溶液の滴下30秒後の接触角が60度を超えると、記録材料用組成物に配合した際、インキの吸収性が悪くなるためにインキの滲みが発生するし、同じく0.1重量%水溶液の1Hz及び10Hz時の動的表面張力が50mN/mを超えると、プリンターなどの印刷機で印刷などを行った際、ハジキや浸透力不足による滲みが発生する。
【0031】
なお、本発明において、接触角は、接触角計CA−D型(協和界面科学社製)を用いて0.1重量%水溶液の滴下30秒後の値を測定したものであり、動的表面張力は、バブルプレッシャー型動的表面張力計クルスBP−2(KRUSS社製)を用いて0.1重量%水溶液の1Hz及び10Hzの値を測定したものである。
【0032】
本発明の記録材料用組成物に使用できる白色顔料としては、例えば、シリカ、クレー、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、チタンホワイト、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、アルミナ、リトポン、希土類酸化物などの白色無機顔料、及びスチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、マイクロカプセル、尿素樹脂顔料などの有機顔料が挙げられ、平均粒子径1〜20μmであれば1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができ、特にシリカは、多孔質顔料であり、不純物を含まず、価格、入手しやすさの点でも比較的有利であることから最も一般的である。とりわけ、平均粒子径が3〜12μmの微粉末シリカが好適である。平均粒子径が1μm未満では比表面積が低く、インキの吸収性が劣るし、20μmを超えると表面の平滑性が劣り、粉落ち等の現象が発生する。
【0033】
本発明の記録材料用組成物を製造する場合、上記した水溶性界面活性剤組成物をシリカなどの白色顔料100重量部に対して0.05〜15重量部、好ましくは1〜5重量部の範囲で配合する。0.05重量部未満であると十分な白色顔料の分散効果が得られなかったり、インキの吸収性が悪くて滲みが発生したりするし、15重量部を超えると不溶解物が発生したり、インキの吸収性にバラツキが出たり、塗工困難になったりする。
【0034】
本発明の記録材料用組成物には、バインダーとして、例えば、ポリビニルアルコール、酸化澱粉、エーテル化澱粉、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などのセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチン、大豆タンパク、シラノール変性ポリビニルアルコール、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体などの共役ジエン系ラテックス、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル共重合体などのアクリル系共重合体ラテックス、エチレン酢酸ビニル共重合体などのビニル系重合体ラテックス、無水マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アルキッド樹脂などの合成樹脂等を配合することができ、これらの1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
【0035】
バインダーの使用量は、白色顔料100重量部に対して乾燥固形分換算で5〜100重量部であり、好ましくは10〜90重量部、特に好ましくは15〜50重量部である。
【0036】
その他の添加剤としては、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、脱泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水白化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤などを本発明の目的を損なわない範囲で適宜配合することもできる。
【0037】
本発明の記録材料用組成物は、ディスパー型高速攪拌機などを用い、予め得られた水溶性界面活性剤組成物を溶解したイオン交換水等の溶媒中に白色顔料を徐々に添加し、十分に分散したところで、バインダー及びその他の添加剤を配合することにより得られる。
【0038】
前述に従って調製した記録材料用組成物は、ブレードコーター、エアナイフコーター、カーテンコーター、マイヤーバーコーター、グラビアコーター、ロールコーターなどの塗布方式で無サイズ紙、再生紙、キャストコート紙、写真用印画紙、合成紙、不織布、ポリエステル、塩化ビニルなどのプラスチックフィルムなどの支持体上に、塗布量が3〜25g/m2(乾燥固形分)、特に5〜20g/m2(乾燥固形分)となるように塗布、乾燥して白色顔料層を設け、続いてスーパーカレンダー、ソフトカレンダーなどの平滑化装置で処理し、記録シートを製造することができる。
【0039】
【実施例】
以下、配合例、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、例中の部及び%はそれぞれ重量部と重量%を示す。
【0040】
[水溶性界面活性剤組成物]
[配合例1]
50℃に加温した2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数20、プロピレンオキサイド付加モル数10、W1=3モル、W2=3モル、X1=1モル、X2=1モル、Y1=7モル、Y2=7モル、Z1=4モル、Z2=4モル)55部をプロペラ式攪拌機付容器に投入し、攪拌しながらポリオキシ(エチレン・プロピレン)ブロックポリマー(エパン750、第一工業製薬社製商品名)45部を徐々に投入混合して2時間連続攪拌後、室温まで冷却した。冷却後、200メッシュ濾布にて濾過し、界面活性剤組成物(以下、これをM−1という)を得た。
【0041】
更に、組成物M−1の0.1部をイオン交換水100部に加え、マグネチックスタラーにて攪拌して0.1%水溶液とし、これを用いて水溶液の外観、接触角、動的表面張力、静的表面張力を下記に示す評価方法により測定した。その結果を表2に示す。
【0042】
(界面活性剤組成物水溶液の評価)
1)水溶液の外観
上記界面活性剤組成物の0.1%水溶液の外観及び不溶解物の有無の確認を下記の基準により行った。
○:水溶液が透明で、不溶解析出物が認められない。
△:水溶液が白濁しているが、不溶解析出物は認められない。
×:一部不溶解析出物が認められる。
××:殆ど溶解せず。
【0043】
2)接触角
界面活性剤組成物の0.1%水溶液を、協和界面科学社製接触角計CA−D型を用いて、滴下30秒後の接触角を測定した。
【0044】
3)動的表面張力
KRUSS社製バブルプレッシャー型動的表面張力計クルスBP−2を用いて、界面活性剤組成物の0.1%水溶液の1Hz及び10Hz時における動的表面張力を測定した。
【0045】
4)静的表面張力
協和界面科学社製表面張力計ESB−V型を用いて、界面活性剤組成物の0.1%水溶液の静的表面張力を測定した。
【0046】
[配合例2〜15]
配合例1と同様にして表1に示される配合物の種類及び配合量(%)で攪拌混合し、界面活性剤組成物(M−2〜M−15)を得た。この場合、固体のものについては50℃に加温し、成分を混合した。なお、配合例1については、配合物の配合量を%で再記した。
【0047】
配合例1と同様にして0.1%水溶液を作り、同様にして水溶液の評価を行って、その結果を表2に示した。
【0048】
【表1】
【0049】
〈成分A〉
A−1:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数20、プロピレンオキサイド付加モル数10、W1=3モル、W2=3モル、X1=1モル、X2=1モル、Y1=7モル、Y2=7モル、Z1=4モル、Z2=4モル)
A−2:2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数10、プロピレンオキサイド付加モル数40、W1=2モル、W2=2モル、X1=8モル、X2=8モル、Y1=3モル、Y2=3モル、Z1=12モル、Z2=12モル)
A−3:3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数36、プロピレンオキサイド付加モル数26、W1=10モル、W2=10モル、X1=5モル、X2=5モル、Y1=8モル、Y2=8モル、Z1=8モル、Z2=8モル)
A−4:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数15、プロピレンオキサイド付加モル数15、m=13モル、n=17モル)
A−5:2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数20、プロピレンオキサイド付加モル数20、m=20モル、n=20モル)
A−6:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数60、プロピレンオキサイド付加モル数20、W1=10モル、W2=10モル、X1=8モル、X2=8モル、Y1=20モル、Y2=20モル、Z1=2モル、Z2=2モル)
A−7:2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数60、プロピレンオキサイド付加モル数50、W1=30モル、W2=30モル、X1=25モル、X2=25モル、Y1,Y2,Z1,Z2=0モル)
A−8:3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数80、プロピレンオキサイド付加モル数0、W1=40モル、W2=40モル、X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2=0モル)
A−9:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数35、プロピレンオキサイド付加モル数35、m=10モル、n=60モル)
A−10:3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオールのアルキレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数55、プロピレンオキサイド付加モル数55、m=60モル、n=50モル)
【0050】
〈成分B〉
B−1:エパン750(第一工業製薬社製商品名、
HO(C2H4O)a(C3H6O)35(C2H4O)cH、a+c=48、
重量平均分子量4,000、エチレンオキサイド含有量50%、
プロピレンオキサイド含有量50%)
B−2:エパン740(第一工業製薬社製商品名、
HO(C2H4O)a(C3H6O)35(C2H4O)cH、a+c=30、
重量平均分子量3,300、エチレンオキサイド含有量40%、
プロピレンオキサイド含有量60%)
B−3:エパン720(第一工業製薬社製商品名、
HO(C2H4O)a(C3H6O)34(C2H4O)cH、a+c=11、
重量平均分子量2,500、エチレンオキサイド含有量20%、
プロピレンオキサイド含有量80%)
B−4:エパン485(第一工業製薬社製商品名、
HO(C2H4O)a(C3H6O)20(C2H4O)cH、a+c=155、
重量平均分子量8,000、エチレンオキサイド含有量85%、
プロピレンオキサイド含有量15%)
B−5:エパン410(第一工業製薬社製商品名、
HO(C2H4O)a(C3H6O)20(C2H4O)cH、a+c=2、
重量平均分子量1,300、エチレンオキサイド含有量10%、
プロピレンオキサイド含有量90%)
B−6:エパン785(第一工業製薬社製商品名、
HO(C2H4O)a(C3H6O)35(C2H4O)cH、a+c=250、
重量平均分子量13,000、エチレンオキサイド含有量85%、
プロピレンオキサイド含有量15%)
【0051】
【表2】
市販品:ダプロW−77(エレメンティス・ジャパン社製商品名、サクシネート系界面活性剤)
【0052】
[実施例1]
界面活性剤組成物M−1の1部をイオン交換水354部に添加し、ディスパーにて攪拌しながら溶解した。引き続き、微粉末シリカ(富士シリシア化学社製、平均粒子径4.5μm)100部を攪拌しながら徐々に添加し、約30分間攪拌した後、バインダー(10%PVA−117、クラレ社製商品名、ポリビニルアルコール)100部を配合し、更に30分間攪拌して記録材料用組成物とし、分散性を確認した。
【0053】
この組成物をマイヤバーで塗布量が5g/m2(乾燥重量固形分)となるように無サイズ紙に塗布、乾燥し、続いてスーパーカレンダーを通して記録シートを形成し、試験片とした。得られた試験片について、印字濃度、ドット径、印字画像の解像度、インキ吸収性を下記の評価方法により測定し、その結果を表3に示した。
【0054】
1)分散性
記録材料用組成物を6ミルのドクターナイフで塗布し、凝集物の有無を目視にて確認した。
○:凝集物が殆ど認められない。
△:一部凝集物が認められる。
×:凝集物があり、分散時に粘度がアップする。
【0055】
2)印字濃度
キャノンプリンターBJC455Jでブラック(B)インキを用いて印字したドットに関し、サクラマイクロデンシトメーターPDM−5型(サクラ製機社製)でドットの濃度を測定した。
【0056】
3)ドット径
キャノンプリンターBJC455Jでブラック(B)インキを用いて印字し、100倍に拡大してドット径を測定した。
【0057】
4)印字画像の解像度
キャノンプリンターBJC455Jでブラック(B)インキをベタ印刷し、マクベス濃度計RD−918型(マクベス社製)で測定した。また、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)インキについても同様の方法により測定した。
【0058】
5)インキ吸収性
キャノンプリンターBJC455Jでマゼンタ(M)とイエロー(Y)インキをベタ印刷した記録物を室温下で放置し、記録部を指で触れてもインキが指に付着しなくなるまでの時間を測定した。
○:10秒未満
×:10秒以上
【0059】
[実施例2〜7、比較例1〜9]
実施例1と同様にして表3に示される配合物の種類及び配合量(部)で攪拌混合し、記録材料用組成物及び記録シートを得た。なお、実施例1については、配合量を再記した。
【0060】
更に、実施例1と同様にして記録材料用組成物の分散性及び記録シートの評価を行って、その結果を表3に示した。
【0061】
【表3】
【0062】
白色顔料A:サイリシア350(富士シリシア化学社製商品名、平均粒子径4.5μm)
白色顔料B:サイリシア470(富士シリシア化学社製商品名、平均粒子径12.0μm)
バインダー1:10%PVA−117(クラレ社製商品名、ポリビニルアルコール、ケン化度98〜99%、重合度1700)
バインダー2:ビニブラン2650(日信化学社製商品名、アクリル系エマルジョン、固形分濃度40%)
【0063】
【発明の効果】
本発明の記録材料用組成物は、白色顔料の分散性に優れ、インキの吸収性が極めて高いため、印字濃度が高く、鮮やかで解像度に優れた記録シートが得られるものであり、しかも環境問題にも適合した優れたものである。この特性により、本発明は実用的に極めて有利である。
Claims (2)
- (A)下記一般式(1)
−(C2H4O)W1−(C3H6O)X1−(C2H4O)Y1−(C3H6O)Z1−H
であり、Bは
−(C2H4O)W2−(C3H6O)X2−(C2H4O)Y2−(C3H6O)Z2−H
であり、W1,W2,X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2はそれぞれ0又は0.5〜25の正数であり、W1+W2+Y1+Y2は0.5〜50、X1+X2+Z1+Z2は0.5〜50であり、W1+W2+X1+X2+Y1+Y2+Z1+Z2は1〜100である。)
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドブロック型付加物及び下記一般式(2)
−(C2H4O/C3H6O)m−H
であり、Eは
−(C2H4O/C3H6O)n−H
であり、m及びnはそれぞれ0又は0.5〜50の正数であり、m+nは1〜100である。)
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドランダム型付加物から選ばれる1種又は2種以上 10〜95重量%
(B)下記一般式(3)
HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH (3)
(式中、a、b、cは正数である。)
で表される重量平均分子量が1,500〜12,000であり、エチレンオキサイドの含有量が10〜90重量%、プロピレンオキサイドの含有量が10〜90重量%のポリオキシ(エチレン・プロピレン)ブロックポリマーから選ばれる1種又は2種以上 5〜90重量%
を含有し、その0.1重量%水溶液の滴下30秒後の接触角が60度以下、1Hz及び10Hz時の動的表面張力がそれぞれ50mN/m以下である水溶性界面活性剤組成物を、平均粒子径が1〜20μmの白色顔料100重量部に対して0.05〜15重量部添加したことを特徴とする記録材料用組成物。 - 請求項1に記載した記録材料用組成物を用いて製造した記録シート。
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