JP2004268479A

JP2004268479A - インク受容性樹脂およびそれを用いたインクジェット記録材料

Info

Publication number: JP2004268479A
Application number: JP2003064374A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kurishima; 進栗嶋; Takeshi Hasegawa; 剛長谷川; Hiroshi Shibata; 寛柴田
Original assignee: Kimoto Co Ltd
Current assignee: Kimoto Co Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】グリコール系インクに対して良好な特性を有するインク受容性樹脂を提供する。
【解決手段】インク受容性樹脂の共重合成分として、少なくとも、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を含むように構成する。好ましくは、前記３級アミノ基を有する（メタ）アクリレートとして、ジメチルアミノエチルメタクリレート、前記（メタ）アクリルアミド誘導体として、アクリロイルモルホリンを使用する。
【選択図】なし

Description

【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、グリコール系インクの記録特性に優れるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録用インクとしては、水と低級アルコールを溶媒とするいわゆる水性インクが主流をなしていた。このため、記録材料としては水溶性樹脂を主体とするインク受容層を有するものが数多く開発されている。
【０００３】
しかし、水性インクは耐水性に劣るという問題があった。そこで、近年、パラフィン系インクやシンナー系などの溶剤系インクを用いた機種が出始めてきており、当該インクに対応した記録材料が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、これら溶剤系インクは耐水性に優れるものの、パラフィン系インクにおいては、記録材料や保護フィルムを侵しやすいという欠点があった。また、シンナー系インクにおいては、臭気がきつく、環境に与える影響が大きく、さらに危険性があるため取扱い時に特定の資格を有する者が必要となってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、グリコールエーテル及びアルキレングリコールを主成分とするグリコール系インクが開発されている。このインクは新しく開発された溶剤系インクであり、耐水性に優れるとともに、上記した従来の溶剤系インクの欠点を解消したものである。しかし、グリコール系インクに適したインク受容性樹脂、およびインクジェット記録材料は未だ提案されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−９９７４２号公報（請求項１）
【特許文献２】
特開平１１−１６５４６０号公報（請求項１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、グリコール系インクに対して良好な特性を有するインク受容性樹脂、およびインクジェット記録材料を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のインク受容性樹脂は、少なくとも、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を共重合成分として含むことを特徴とするものである。
【０００９】
好ましくは、前記３級アミノ基を有する（メタ）アクリレートが、ジメチルアミノエチルメタクリレートであることを特徴とするものである。
【００１０】
好ましくは、前記（メタ）アクリルアミド誘導体が、アクリロイルモルホリンであることを特徴とするものである。
【００１１】
好ましくは、前記インク受容性樹脂が、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を、それぞれ１０〜６０重量％、１〜３０重量％の割合で共重合成分として含むことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のインクジェット記録材料は、インク受容層を有するものであって、当該インク受容層中に、上記インク受容性樹脂を含むことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のインク受容性樹脂について説明する。
【００１４】
本発明のインク受容性樹脂は、少なくとも、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を共重合成分として含むことを特徴とするものであり、グリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能なものである。以下、各構成要素の実施の形態について説明する。
【００１５】
３級アミノ基を有する（メタ）アクリレートとしては、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリレートなどから選ばれる１種又は２種以上を使用することができる。これらの中でも、印字性（インクの発色、滲み防止性）の観点からジメチルアミノエチルメタクリレートが好適に使用される。また、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレートは、インク受容性樹脂の共重合成分中の１０〜６０重量％、好ましくは２０〜５５重量％含まれることが望ましい。
【００１６】
（メタ）アクリルアミド誘導体としては、アクリルアミド、メタクリルアミドなどの１級（メタ）アクリルアミド、ｉ−プロピルアクリルアミド、ｔ−ブチルアクリルアミド、フェニルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ｉ−プロピルメタクリルアミド、ｔ−ブチルメタクリルアミド、フェニルメタクリルアミドなどの２級（メタ）アクリルアミド誘導体、ジメチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド、アクリロイルモルホリン、アクリロイルピペリジン、アクリロイルピロリジンなどの３級（メタ）アクリルアミド誘導体などから選ばれる１種又は２種以上を使用することができる。これらの中でも、３級（メタ）アクリルアミド誘導体が好適に使用され、その中でもアクリロイルモルホリンが特に好適に使用される。また、（メタ）アクリルアミド誘導体は、インク受容性樹脂の共重合成分中の１〜３０重量％、好ましくは５〜１５重量％含まれることが望ましい。
【００１７】
本発明のインク受容性樹脂は、少なくとも上述した２種のモノマー、具体的には、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を共重合成分として含むものである。このようなインク受容性樹脂は、グリコール系インクに対する印字性を良好なものとするとともに、インク乾燥性を良好なものとすることができる。
【００１８】
上述した２種のモノマーの共重合時の全モノマーにおける割合は特に制限されるものではないが、好ましくは、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を、それぞれ１０〜６０重量％、１〜３０重量％、好ましくは、それぞれ２０〜５５重量％、５〜１５重量％の割合で共重合成分として含むことが望ましい。共重合時にこれら２種のモノマーをこのような割合で含むことにより、グリコール系インクに対する印字性、乾燥性のバランスに優れたインク受容性樹脂とすることができる。
【００１９】
また、インク受容性樹脂の共重合成分として、反応希釈モノマーを含むものであってもよい。反応希釈モノマーとしては、アクリロニトリル、スチレンなどのビニル系モノマーの他、（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどがあげられる。これらの中でも、（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好適に使用される。
【００２０】
（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどから選ばれる１種又は２種以上を使用することができる。これらの中でも、滲み防止性の観点から、メチルメタクリレートおよびブチルメタクリレートが好適に使用される。
【００２１】
これらの反応希釈モノマーは、インク受容性樹脂の共重合成分中の１０〜７０重量％、好ましくは１０〜５０重量％含まれることが望ましい。
【００２２】
また、本発明のインク受容性樹脂は、インク受容性樹脂の共重合成分として、さらに２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどのＯＨ基含有モノマー、あるいはｎ−メチロールアクリルアミドなどのモノマーを含むことが好ましい。共重合成分としてこれらのモノマーを含ませることにより、イソシアネート系モノマー、エポキシ系モノマー、エチレンイミン系モノマーなどの硬化剤と架橋したり、あるいは自己架橋することができ、耐水性を良好なものとすることができる。また、これらのモノマーは、インク受容性樹脂の共重合成分中の０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％含まれることが望ましい。
【００２３】
また、本発明のインク受容性樹脂は、インク受容性樹脂の共重合成分として、必要に応じ、上述したモノマー以外のモノマー等を含んでいてもよい。
【００２４】
上述したインク受容性樹脂は、通常のアクリル合成反応に準じて、重合開始剤の存在下、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、或は塊状重合などによって行うことができる。これら重合方法の中でも、操作の容易性などから溶液重合法が有効である。具体的には、反応容器に上述した各種モノマー、溶媒、および重合開始剤を入れ、不活性ガスで容器内を十分に置換した後、反応液を６０〜９０℃で４〜８時間加熱攪拌して重合反応を行う。溶媒としてはトルエン、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系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤を使用することができる。重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイルなどの過酸化物系、アゾイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリルなどのアゾ系開始剤等を使用することができる。
【００２５】
次に、本発明のインクジェット記録材料について説明する。
【００２６】
本発明のインクジェット記録材料は、インク受容層を有するものであって、当該インク受容層中に、上述したインク受容性樹脂を含むことを特徴とするものである。
【００２７】
インク受容層は、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いが困難なものに分けられる。インク受容層単独での取り扱いが困難な場合、インク受容層は支持体上に形成される。支持体は、紙、繊維布帛など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、ポリメタクリル酸メチル、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、搬送の関係上、５μｍ以上にすることが望ましい。
【００２８】
インク受容層中には、上述した本発明のインク受容性樹脂以外の樹脂を含有させてもよい。このような樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、（メタ）アクリル酸エステル共重合体樹脂、セルロース樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−アクリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂などがあげられる。
【００２９】
インク受容層中において、本発明のインク受容性樹脂は、インク受容層を構成する全樹脂成分の５０重量％以上、好ましくは９０重量％以上含まれることが望ましい。５０重量％以上とすることにより、グリコール系インクに対する印字性、滲み防止性に優れたインクジェット記録材料とすることができる。
【００３０】
インク受容層中には、インク吸収性を向上させたり、ブロッキングを防止するために顔料を含有させてもよい。顔料としては、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。
【００３１】
また、インク受容層中には、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してもよい。
【００３２】
インク受容層の厚みは特に制限されることはないが、支持体がなくインク受容層単独で取り扱う場合、支持体上にインク受容層を設ける場合ともに、５μｍ以上とすることが好ましい。
【００３３】
インク受容層を形成する方法としては、インク受容層の構成成分を適当な溶媒に溶解又は分散させて塗布液を調製し、当該塗布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・乾燥させる方法があげられる。
【００３４】
なお、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、カールの発生を防止するため、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、帯電を防止するため、インク受容層上や支持体のインク受容層とは反対側の面に帯電防止層を設けることは何ら差し支えない。
【００３５】
また、インク乾燥性を向上させるため、上述したインク受容層上、あるいは上述したインク受容層と支持体との間に別のインク受容層を有していてもよい。
【００３６】
【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。
【００３７】
１．インク受容性樹脂の合成
冷却管および攪拌装置を備えた反応容器中に表１の割合で各種モノマーを秤量し、さらに希釈溶媒として酢酸エチルを加えて反応モノマー濃度を５０％とした。次いで、窒素ガスで反応容器内を充分に置換した後、オイルバスにて反応溶液の温度を６０〜９０℃に加熱した。加熱後、モノマー量に対して０．１５％の重合開始剤を添加し、反応を６〜８時間継続させることにより実施例１〜６、比較例１〜２のインク受容性樹脂（固形分５０％）を得た。
【００３８】
なお、表１中において、ＤＭＭＡはジメチルアミノエチルメタクリレート、ＤＥＭＡはジエチルアミノエチルメタクリレート、ＡＣＭＯはアクリロイルモルホリン、ＮＩＰＡＭはｉ−プロピルアクリルアミド、ＡＡＭはアクリルアミド、ＭＭＡはメチルメタクリレート、２−ＨＥＭＡは２−ヒドロキシエチルメタクリレートを示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
２．インクジェット記録材料の作製
（１）実施例１〜６、および比較例１〜２のインクジェット記録材料の作製
厚み１００μｍのポリエステルフィルム上に、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３０μｍとなるようにバーコーティング法により塗布し、１００℃で３〜５分間乾燥してインク受容層を形成し、実施例１〜６、および比較例１〜２のインクジェット記録材料を得た。
【００４１】
＜インク受容層塗布液＞
・各実施例および比較例に対応するインク受容性樹脂
（固形分５０％）５０部
・イソシアネート（固形分７０％）１．５部
（ＭＴ−オレスターＮＰ１２００：三井武田ケミカル社）
【００４２】
（２）比較例３のインクジェット記録材料の作製
上記インク受容層塗布液のインク受容性樹脂を、ポリエステル樹脂（バイロン２０ＳＳ：東洋紡社、固形分３０％）に変更した以外は、比較例１〜２等と同様にインクジェット記録材料を得た。
【００４３】
３．インクジェット記録材料の評価
実施例１〜６および比較例１〜３で得られたインクジェット記録材料につき、グリコール系インクを用いてインクジェットプリンタ（ＳＯＬＪＥＴＳＣ−５００：ローランド社）で記録を行い、以下の項目について評価を行った。結果を表２に示す。
【００４４】
（１）印字性
発色：マクベス濃度計ＴＲ９２７（Ｍａｃｂｅｔｈ社）にてＲｅｄフィルターを用い、シアンの反射及び透過濃度を測定した。その結果、反射濃度が２．０以上、透過濃度が１．０以上のものを「◎」、反射濃度が１．８５以上、透過濃度が０．８５以上のものを「○」、反射濃度が１．５以上、透過濃度が０．５以上のものを「△」、反射濃度が１．５未満、透過濃度が０．５未満のものを「×」とした。
【００４５】
滲み：記録後のインクジェット記録材料の滲みを目視で観察した。その結果、滲みが全くないものを「◎」、滲みが目立たないものを「○」、若干滲んでいるものを「△」、滲んで画像にならないものを「×」とした。
【００４６】
（２）インク乾燥性
記録後のインクジェット記録材料のインク受容層側に、一定時間経過後に紙を重ね、インクが転写するか否かを観察した。その結果、記録後５分以内に転写しなくなったものを「◎」、５〜１５分以内に転写しなくなったものを「○」、１５〜３０分以内に転写しなくなったものを「△」、３０分以上経過しても転写したものを「×」とした。
【００４７】
【表２】

【００４８】
実施例１から６のものは、インク受容性樹脂の共重合成分として、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を含むものである。したがって、グリコール系インクに対して、良好な印字性、インク乾燥性を有するものであった。特に、実施例１のものは、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレートとしてジメチルアミノエチルメタクリレート、（メタ）アクリルアミド誘導体としてアクリロイルモルホリンを用い、かつそれらを適量な範囲で含むものであるから、印字性、インク乾燥性のバランスに優れるものであった。
【００４９】
一方、比較例１および２のものは、インク受容性樹脂の共重合成分として、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を含まないものである。したがって、グリコール系インクに対する印字性、インク乾燥性に劣るものであった。
【００５０】
また、比較例３のものは、インク受容層中にポリエステル樹脂のみを含むものである。したがって、グリコール系インクに対する印字性、インク乾燥性に劣るものであった。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインク受容性樹脂は、その共重合成分として、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を含むものであるから、グリコール系インクに対する印字性（インクの発色、滲み防止性）、インク乾燥性に優れるものである。また、このようなインク受容性樹脂をインク受容層中に含む本発明のインクジェット記録材料は、グリコール系インクに対する印字性（インクの発色、滲み防止性）、インク乾燥性に優れるものである。

Claims

少なくとも、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を共重合成分として含むことを特徴とするインク受容性樹脂。
前記３級アミノ基を有する（メタ）アクリレートが、ジメチルアミノエチルメタクリレートであることを特徴とする請求項１記載のインク受容性樹脂。
前記（メタ）アクリルアミド誘導体が、アクリロイルモルホリンであることを特徴とする請求項１記載のインク受容性樹脂。
請求項１記載のインク受容性樹脂が、３級アミノ基を有する（メタ）アクリレート、および（メタ）アクリルアミド誘導体を、それぞれ１０〜６０重量％、１〜３０重量％の割合で共重合成分として含むことを特徴とするインク受容性樹脂。
インク受容層を有するインクジェット記録材料において、前記インク受容層中に、請求項１から４何れか１項記載のインク受容性樹脂を含むことを特徴とするインクジェット記録材料。