JP2012206274A - インク受容層形成用組成物及びインク受容層シート - Google Patents
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Abstract
顔料インクを用いた場合であっても、こすれによる顔料の脱離が抑制でき、かつインクジェット印刷直後でも顔料の脱離が抑制できるインク受容層形成用組成物及びこれを用いたシートを提供することである。
【解決手段】
無機微粒子(A)と、水溶性バインダー(B)と、水(C)と、酸化ポリオレフィン粒子(D)と、ジアリルアミン塩、アルキルジアリルアミン塩及び/又はジアルキルジアリルアンモニウム塩10〜99モル%と(メタ)アクリルアミド1〜90モル%とを構成単位とする共重合体(E)とを含むことを特徴とするインク受容層形成用組成物を用いる。酸化ポリオレフィン粒子(D)の体積平均粒子径は2〜25μmが好ましい。無機微粒子(A)はシリカ微粒子及び/又はアルミナ微粒子が好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明の目的は、顔料インクを用いた場合であっても、こすれによる顔料の脱離が抑制でき、かつインクジェット印刷直後でも顔料の脱離が抑制できるインク受容層形成用組成物及びこれを用いたシートを提供することである。
インク受容層の膜厚が10〜30μmであることを要旨とする。
シリカ微粒子としては、公知の気相法{(1)真空中で金属シリコンを溶融、気化させ、酸化性雰囲気に導入して、シリカ微粒子を得る方法;(2)金属シリコン粉末を、酸素を含む火炎の中で蒸発・酸化させて、シリカ微粒子を得る方法;及び(3)テトラクロロシランを気化し、バーナー火炎中に噴出、酸化して、シリカ微粒子を得る方法(特公昭47−46274号公報等)}、又は公知の液相法{(4)ケイ酸アルカリ金属塩(ケイ酸ナトリウム等)を原料とする水ガラス法;及び(5)アルコキシシラン(テトラエトキシシラン等)を原料とするアルコキシシラン法等}等によって得られるシリカ微粒子等が挙げられる。これらのうち、気相法によって製造されたシリカ微粒子が好ましい。
無機微粒子(A)は2種以上の無機微粒子を使用することができる。
ポリビニルアルコールとしては、完全ケン化型ポリビニルアルコール(B1)、部分ケン化型ポリビニルアルコール(B2)、カチオン変性ポリビニルアルコール(B3)、アニオン変性ポリビニルアルコール(B4)及びノニオン変性ポリビニルアルコール(B5)が含まれる。
公知の親水性高分子としては、特開2003−063131号公報等に記載の親水性重合体等を使用することができる。
無機微粒子(A)の水分散体と共重合体(E)とを均一混合した後、この混合物と水溶性バインダー(B)の水溶液とを均一混合し、酸化ポリオレフィン粒子(D)を均一混合してインク受容層形成用組成物を得る製造方法(1)。
水溶性バインダー(B)の水溶液と共重合体(E)とを均一混合した後、この混合物と無機微粒子(A)とを均一混合し、酸化ポリオレフィン粒子(D)を均一混合してインク受容層形成用組成物を得る製造方法(2)。
支持体に形成されるインク受容層の膜厚(μm)は、10〜30が好ましく、さらに好ましくは11〜28、特に好ましくは12〜25である。この範囲であると、塗膜のクラックとインクの滲みのバランスがさらに良好となる。
塗布層を乾燥してインク受容層を形成する工程において、乾燥は、30〜150℃、0.5〜30分間の条件が好ましく、さらに好ましくは40〜125℃、1〜20分間、特に好ましくは45〜100℃、3〜15分間、最も好ましくは50〜95℃、4〜10分間の条件である。
還流冷却器、温度計、滴下ロート、攪拌装置及びガス導入管を備えた反応器(容量1L)に、ジアリルアミン塩酸塩{東京化成工業(株)製、試薬特級}の60%水溶液500部、アクリルアミド5.2部{東京化成工業(株)製、試薬特級}及び水48部を入れ、窒素ガスを流入させながら系内温度を80℃に昇温した。攪拌下で滴下ロートを用いて重合開始剤{三菱ガス化学(株)製過硫酸アンモニウム}の25%水溶液30部を4時間にわたり滴下した。滴下終了後、1時間反応を続け粘稠な淡黄色液状物を得た。これを50g採り、500mLのアセトン中に注ぐと白色の沈澱を生じた。沈澱を濾別しさらに2回100mLのアセトンでよく洗浄した後、真空乾燥して、ジアリルアミン塩酸塩97モル%/アクリルアミド3モル%の共重合体(e1)の白色固体22.0gを得た。
ジアリルアミン塩酸塩の60%水溶液の使用量を「500部」から「413部」に変更したこと、アクリルアミドの使用量を「5.2部」から「33部」に変更したこと以外、合成例1と同様にして、ジアリルアミン塩酸塩80モル%/アクリルアミド20モル%の共重合体(e2)の白色固体21.5gを得た。
還流冷却器、温度計、滴下ロート、攪拌装置及びガス導入管を備えた反応器(容量1L)に、ジアリルアミン塩酸塩{東京化成工業(株)製、試薬特級}の60%水溶液258部、アクリルアミド27部{東京化成工業(株)製、試薬特級}及び水236部を入れ、窒素ガスを流入させながら系内温度を60℃に昇温した。攪拌下で重合開始剤{2,2−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、東京化成工業(株)製、試薬特級}の10%水溶液40部を2時間おきに4回に分けて加えた。最初の開始剤の水溶液を加えて1.5時間後から滴下ロートでアクリルアミドの18%水溶液306部を4時間にわたり滴下した。開始剤の水溶液の添加終了後2時間反応を続け粘稠な淡黄色液状物を得た。これを50g採り、500mLのアセトン中に注ぐと白色の沈澱を生じた。沈澱を濾別しさらに2回100mLのアセトンでよく洗浄した後、真空乾燥して、ジアリルアミン塩酸塩50モル%/アクリルアミド50モル%の共重合体(e3)白色固体11.5gを得た。
「ジアリルアミン塩酸塩の60%水溶液500部」を「ジアリルアミン硫酸塩{東京化成工業(株)製、試薬特級}の60%水溶液732部」へ変更したこと以外、合成例1と同様にして、ジアリルアミン硫酸塩97モル%/アクリルアミド3モル%の共重合体(e4)の白色固体21.0gを得た。
「ジアリルアミン塩酸塩の60%水溶液500部」を「メチルジアリルアミン塩酸塩{東京化成工業(株)製、試薬特級}の60%水溶液552部」へ変更したこと以外、合成例1と同様にして、メチルジアリルアミン塩酸塩97モル%/アクリルアミド3モル%の共重合体(e4)の白色固体21.5gを得た。
水(c1){イオン交換水}30部に、水溶性バインダー(b1){J−POVAL JP−45、日本酢ビポバール(株)製、ポリビニルアルコール、ケン化度89モル%、重合度4500}5部を空気雰囲気下、15℃で分散した後、大気圧(約1013hPa)下で45分かけて80℃まで昇温し、80℃で6時間撹拌して水溶性バインダー(b1)水溶液35部を得た。
「共重合体(e1)の50%水溶液」を表1に記載した物質及び使用量に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明のインク受容層形成用組成物(2)〜(7)を得た。
「酸化ポリエチレン(d1)分散液0.9部」を表2に記載した物質及び使用量に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明のインク受容層形成用組成物(8)〜(14)を得た。
「無機微粒子(a1)13部」、「顔料固着剤(f1)1.6部」、「脂肪族アルコール(m1)14部」を表3に記載した物質及び使用量に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明のインク受容層形成用組成物(15)〜(20)を得た。
「無機微粒子(a1)13部」、「水溶性バインダー(b1)5部」、「水(c2){52部」を表4に記載した使用量に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明のインク受容層形成用組成物(21)〜(24)を得た。
また、「E%」は無機微粒子(A)の重量に基づく共重合体(E)の含有量(重量%)を、「DA%」は、ジアリルアミン塩、アルキルジアリルアミン塩、ジアルキルジアリルアンモニウム塩及び(メタ)アクリルアミドからなる構成単量体単位の合計モル数に基づくジアリルアミン塩、アルキルジアリルアミン塩及び/又はジアルキルジアリルアンモニウム塩からなる構成単量体単位の含有量(重量%)を、「AA%」はジアリルアミン塩、アルキルジアリルアミン塩、ジアルキルジアリルアンモニウム塩及び(メタ)アクリルアミドからなる構成単量体単位の合計モル数に基づく(メタ)アクリルアミド単位の含有量(重量%)を、「D%」は無機微粒子(A)及び水溶性バインダー(B)の重量に基づく酸化ポリオレフィン粒子(D)の含有量(重量%)を、「B%」は無機微粒子(A)の重量に基づく水溶性バインダー(B)の含有量(重量%)を、「C%」は無機微粒子(A)の重量に基づく水(C)の含有量(重量%)を、「BET」は用いた無機微粒子(A)のBET比表面積をを示す。
a2;アエロジル90G{シリカ微粒子、日本アエロジル(株)製、気相法シリカ、一次粒子径20nm、BET比表面積90m2/g}
a3;アエロジル300{シリカ微粒子、日本アエロジル(株)製、気相法シリカ、一次粒径7nm、BET比表面積300m2/g}
a4;Aeroxide Alu−c{アルミナ微粒子、デグサ社製、気相法アルミナ、一次粒子径13nm、BET比表面積100m2/g}
a5;NanoTek TiO2{二酸化チタン微粒子、シーアイ化成(株)製、二酸化チタン、一次粒径36nm、BET比表面積50m2/g}
b2;{J−POVAL JP−24、日本酢ビポバール(株)製、ケン化度89モル%、重合度2400}
d2;{酸化ポリエチレン粒子の40%分散液、ケミパールW200、三井化学(株)製、体積平均粒子径6μm}
d3;{酸化ポリエチレン粒子の40%分散液、SNコート950、サンノプコ(株)製、体積平均粒子経、20μm}
d4;{酸化ポリエチレン粒子の40%分散液、ケミパールW500、三井化学(株)製、体積平均粒子径2.5μm}
d5;{酸化ポリプロピレン粒子、ユーメックス2000P、三洋化成工業(株)製、体積平均粒子径85μm}
e2水溶液:合成例2で合成した共重合体の50%水溶液、重量平均分子量5.3万
e3水溶液:合成例3で合成した共重合体の50%水溶液、重量平均分子量28万
e4水溶液:合成例4で合成した共重合体の50%水溶液、重量平均分子量5.5万
e5水溶液:合成例5で合成した共重合体の50%水溶液、重量平均分子量5万
e6水溶液:PAS−J−81{ジアリルアミンジメチルアンモニウムクロライド・アクリルアミド共重合体の25%水溶液、日東紡績(株)製}、重量平均分子量20万{この共重合体(e6)は、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド約90モル%/アクリルアミド約10モル%の共重合体であると推定される。}
水(c1)36部に、ポリビニルアルコール(b3){PVA117、(株)クラレ製、ケン化度88モル%、重合度1700}4部を空気雰囲気下、15℃で分散した後、大気圧(約1013hPa)下で45分かけて90℃まで昇温し、90℃で6時間撹拌してポリビニルアルコール(b3)水溶液40部を得た。
<塗工フィルムの作製>
アクリサンデー(株)製硬質塩化ビニール板(品番200白)上にインク受容層形成用組成物をバーコーター#8にて塗布し、70枚の塗工フィルムを得た。引き続き、塗工フィルムを80±5℃の熱風乾燥機中で10分間乾燥させて、70枚のインク受容層シートを得た。
インク受容層シートを20℃、65%RHの環境下で24時間調湿した後、JIS K5600−4−7:1999、塗料一般試験方法、第4部:塗膜の視覚特性、第7節:鏡面光沢度に準拠して、グロスチェッカIG−320{(株)堀場製作所社製}を用いて、黒フエルトの上に置いたインク受容層シート表面の60度鏡面光沢度を測定し、70枚の算術平均値を光沢度とした。
インク受容層シートを20℃、65%RHの環境下で24時間調湿した後、インクジェットプリンター(商品名:MP800、キヤノン(株)製 )で、顔料黒インク(キャノン(株)純正インク)にてベタ印字を行ない、20℃、65%RHの環境下で1分以内に、ラビングテスター(商品名:IMC−150C、(株)井元製作所製)に不織布(商品名:BEMCOT M−3II)を装着し、5往復させた後、JIS P8148:2001、「紙,板紙及びパルプ−ISO白色度(拡散青色光反射率)の測定方法」に準拠して、分光色彩・白度計PF−10{日本電色工業(株)製}を用いて、白色度を測定し、10枚の算術平均値を算出して、これを顔料の脱離具合とした。
Claims (11)
- 無機微粒子(A)と、水溶性バインダー(B)と、水(C)と、酸化ポリオレフィン粒子(D)と、ジアリルアミン塩、アルキルジアリルアミン塩及び/又はジアルキルジアリルアンモニウム塩10〜99モル%と(メタ)アクリルアミド1〜90モル%とを構成単位とする共重合体(E)とを含むことを特徴とするインク受容層形成用組成物。
- 酸化ポリオレフィン粒子(D)の体積平均粒子径が2〜25μmである請求項1に記載のインク受容層形成用組成物。
- 無機微粒子(A)がシリカ微粒子及び/又はアルミナ微粒子である請求項1又は2に記載のインク受容層形成用組成物。
- 無機微粒子(A)の個数平均一次粒子径が7〜40nmである請求項1〜3のいずれかに記載のインク受容層形成用組成物。
- 無機微粒子(A)の体積平均凝集粒子径が100〜300nmである請求項1〜4のいずれかに記載のインク受容層形成用組成物。
- 無機微粒子(A)のBET比表面積が50〜400m2/gである請求項1〜5のいずれかに記載のインク受容層形成用組成物。
- 無機微粒子(A)が気相法によって製造されたシリカ微粒子及び/又は気相法によって製造されたアルミナ微粒子である請求項1〜6のいずれかに記載のインク受容層形成用組成物。
- 酸化ポリオレフィン粒子(D)の含有量が、無機微粒子(A)及び水溶性バインダー(B)の重量に基づいて、0.5〜3重量%である請求項1〜7のいずれかに記載のインク受容層形成用組成物。
- 共重合体(E)の含有量が、無機微粒子(A)の重量に基づいて、1〜20重量%である請求項1〜8のいずれかに記載のインク受容層形成用組成物。
- さらに、顔料固着剤(F)を含む請求項1〜9のいずれかに記載のインク受容層形成用組成物。
- 請求項1〜10のいずれかに記載のインク受容層形成用組成物を支持体に塗工し、乾燥して形成されたインク受容層シートであって、
インク受容層の膜厚が10〜30μmであることを特徴とするインク受容層シート。
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