JP2013500183A - インクジェット記録材料 - Google Patents

Abstract

インクジェット記録材料は熱可塑性ポリマーと非硫黄化ポリオレフィン材料の押出混合物を含む。混合物は材料を構成するポリマーの全量に基づいて０．５重量％から３０重量％の非硫黄化ポリオレフィン材料を含有する。

【選択図】
図１

Description

インクジェット技術は、その経済的で高品質の多色印刷を作り出す能力のおかげで、その用途を、家庭やオフィスでの使用に加えて高速の商業用および産業用印刷にまで広げてきた。この技術は、電気シグナルが、広範囲の基材上に沈着するインク滴もしくはインク流を制御しそして指図するノンインパクト印刷方法である。現在のインクジェット印刷技術は熱放出、圧電圧力や振動によってインク滴を小さいノズルを通って媒体表面上へと押し出すことを含む。インクジェット印刷技術は、処理できるさまざまな基材材料、ならびに印刷品質および達成できる作業速度の点から見て、非常に多彩である。

それゆえ、インクジェット印刷は今日では基材表面上に画像を記録するのに一般的な方法となり、インクジェットプリンターは短時間の産業用ラベルから、デスクトップの文書、バナー、ディスプレー、ポスター、ビルボードおよび乗用車のラップのようなアウトドアの用途のための絵の画像と大判印刷までの市場を横切る広い用途を見出した。

染料と顔料は、そのようなインクジェットインク配合物のための着色剤として利用されてきた。しかしながらそのような材料は、インクが塗布される基材へといつでもよく接着するとは限らず、特にインク配合物がラテックスを含有しているときにそうである。その結果の印刷された画像には、耐摩耗性、耐光性、溶剤堅牢度、水堅牢度などの耐久性の問題が発生する可能性がある。さらにインクジェット印刷技術を用いて創出された画像は繰り返される接触によって脱落したりこすれて染みがついたりするか、または印刷表面より簡単に取り除かれるかもしれない。

インクジェット印刷技術において、受容媒体の基材は全体の印刷品質および印刷画像の性能において重要な役割を果たす。このように、そのような印刷技術において効果的に使用でき、良好な印刷品質と良好な接着能を持つ媒体を見出すのは頻繁に引き起こされる問題である。

本発明のより良い理解のために、図への参照を伴っていくつかの実施態様が非限定的な例のためだけに下に記載される。
図１は、本発明の実施態様に夜別々のインクジェット記録材料上に印刷され、テープへと移動したインクの量を示す、はがされたテープの写真である。 図２は、本発明の実施態様に夜別々のインクジェット記録材料上に印刷され、テープへと移動したインクの量を示す、はがされたテープの写真である。 図３は、本発明の実施態様に夜別々のインクジェット記録材料上に印刷され、テープへと移動したインクの量を示す、はがされたテープの写真である。 図４は、本発明の実施態様に夜別々のインクジェット記録材料上に印刷され、テープへと移動したインクの量を示す、はがされたテープの写真である。 図５は、本発明の実施態様に夜別々のインクジェット記録材料上に印刷され、テープへと移動したインクの量を示す、はがされたテープの写真である。

本開示の実施態様は他に示されない限り、当分野の技術の範囲内にある合成有機化学、インクの化学、媒体の化学、印刷の化学などの技術を使用する。そのような技術は文献に完全に説明される。以下の例は、完全な開示ならびにいかに方法を実施するかということと、そしてここに開示されクレームされている組成物の使用方法とを当業者に提供するために出されている。（例えば量、温度など）の数字に関して正確さを確保するために努力されたが、いくつかの誤差および偏差について考慮する必要がある。他に示されない限り、「部」は重量部であり、温度は℃での表示であり、気圧は大気圧もしくはそれに近い。標準的な温度および気圧は２０℃で１気圧であると定義される。他に示されない限り、粘度はｃＰで表現され、２５℃の温度で測定される。

本開示の実施態様が詳細に記載される前に、他に示されない限り、本開示はここに開示される特定の材料およびプロセスに限定されるのではなく、いくらかの度合いで変更し得ると理解されるべきである。ここに使用される用語は特定の実施態様を記載するためのみの目的であり、限定を意図するものではなく、本発明の範囲は添付される請求項およびそれらの等価物によってのみ定義されるということもまた理解されるべきである。

本願明細書中、および添付の請求項中において、以下の用語が用いられる。単数形である「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が明確に他を示さない限り、複数形の対象も含む。このように、例えば「ｓｕｐｐｏｒｔ（支持体）」への言及は複数のｓｕｐｐｏｒｔｓ（支持体）を含む。用語「約」および「おおよそ」は、数字の値もしくは範囲へと言及されるときに、測定を行う時に発生し得る実験の誤差によって生じる値を包含する事を意図する。濃度、量および他の数字のデータはここに範囲の形式で示される。そのような範囲の形式は単に利便性と簡潔さのために用いられ、そして、範囲による限定によって明示的に記載される数値のみでなく、その範囲に含まれる個々の数値もしくはサブ範囲のすべてをもまた、あたかもそれぞれの数値およびサブ範囲が明示的に記載されるかのように含むと柔軟に解釈されるべきである。例えば、おおよそ１重量％からおおよそ２０重量％という範囲は、明示的に記載される１重量％から約２０重量％という濃度限界を含むだけでなく、２重量％、３重量％、４重量％などのような個々の濃度ならびに５重量％から１５重量％、１０重量％から２０重量％などのようなサブ範囲をもまた含むと解釈されるべきである。

ここで使用されるとき「画像」は、可視のもしくは不可視のインク組成物によって物質もしくは基材上に沈着するマーク、標識、記号、図表、指示および／もしくは表などを指す。画像の例は、文字、単語、数字、英数字記号、句読点、テキスト、線は、下線、ハイライトなどを含み得る。

本開示はインクジェット記録材料を提供する。一実施態様において、そのような記録もしくは受容材料は、インクジェット印刷装置によく適合したインクジェット記録材料である。インクジェット記録材料は熱可塑性ポリマーの押出混合物および非塩素系ポリオレフィン材料を含む。一実施態様において、前記押出混合物は材料を構成するポリマーの全重量に基づいて０．５重量％から３０重量％の非塩素化ポリオレフィン材料を含む。

ここで用いられるとき、押出混合物は、混合物が押出機を用いて製造されるかおよび／もしくは押出プロセスを介して製造されることを意味する。「記録」によって、ここでは材料がインクを受容でき、そしてその上に印刷されるインクを記録するより良い性能を持つということを意味する。

一実施態様において、インクジェット記録材料は層の形状であり、そして、必須ではないが支持基材上に塗布される。他の実施態様において、材料は、紙、他のフィルム、他の押出ポリマーのような異なる性質の支持基材上に沈着され得るか、または押し出され得る層の形状を持つ押出フィルムである。

他の実施態様において、本開示はインクジェット記録材料の製造方法に言及し、ここで前記混合物が支持基材上に押し出される。他の実施態様において、本開示は、所望の印刷画像を形成するために、前記表面上にラテックス系インク組成物の滴流を投射するステップを含むインクジェット記録材料上に印刷画像を形成する方法に言及する。

本開示の材料は、インクジェット印刷プロセスにおいて使用されるとき、良好な印刷品質をもたらし、その上に沈着されるインクを受容し、その上に沈着されるインクへの優れた接着能をもたらす。実際、本開示のインク受容材料は本質的にインク受容性であり、すなわち、それらはトップコートの必要性またはインク受容性を得るための空洞微細構造への依存を排除することを意味する。本開示の実施態様のインク受容材料は、空洞微細構造を持つ材料のような他の材料によってもたらされるものよりも優れた画像性能と光学品質とをもたらす。さらに本開示の実施態様によるインク受容材料は、重複する時間の消費およびコストのかかるプロセスのステップの必要性を避ける方法によって製造される。実際、このインクジェット記録材料はコートのない材料であり、それは直接、すなわちさらなるコートステップを取る事なく使用できる。

さらに、本開示の実施態様によるインクジェット記録材料は、ラテックス系インクによるインクジェット印刷において用いられると、良好な画像品質と向上した耐久性と接着性能とをもたらす。このように、理論に束縛されることなく、インクジェット記録材料において存在する２つのポリマーは、ラテックス系インクジェットインクにより印刷される際、向上した接着性能をもたらす際に協調的に作用すると考えられている。ラテックス系インクはそのような材料に印刷されると、より優れた接着と向上した画像性能を持つであろう。このように、本開示の実施態様によるインクジェット記録材料は、向上した印刷品質と向上したインクジェット印刷画像の画像性能とをもたらす。

本発明の実施態様において、インク記録材料は熱可塑性ポリマーの押出混合物および非塩素系ポリオレフィン材料を含み、ここで前記混合物は、材料を構成するポリマーの全重量に基づいて０．５重量％から３０重量％の非塩素化ポリオレフィン材料を含む。

本発明の実施態様において、インク記録材料は、いずれのタイプでもサイズでもあり得る。本発明の実施態様において、インク記録材料は層である。他の実施態様において、インク記録材料は約０．０１ｍｍと約０．１５ｍｍの間の範囲の厚さを持つ。このように、一実施態様において、インク記録材料は層の形状であり、そして約０．０１ｍｍと約０．１５ｍｍの間の範囲の厚さを持つ。他の実施態様において、インク受容材料はフィルムの形状であり、そして約０．０１５ｍｍと約０．０６ｍｍの間の範囲の厚さを持つ

ここで用いられるとき、ポリオレフィンという用語はモノマーとしての単一のオレフィンから作成されるポリマーを指す。換言すると、ポリオレフィンという用語は、一般式Ｃ_ｎＨ_２ｎを持つアルケンポリマーを指す。一実施態様のいて、非塩素化ポリオレフィン材料は接着促進剤として使用され、標準的な塩素化ポリオレフィンの代わりとして開発される。

本開示の実施態様において、ポリオレフィン材料は非塩素化ポリオレフィン材料であり、すなわち前記ポリオレフィンはポリオレフィンポリマー上にグラフトされる塩素化化合物を一切含有しないことを意味する。塩素化ポリマーによって、ここでは塩素元素を含有するすべてのポリマーを意味する。

本開示の実施態様において、インク受容材料は、材料を構成するポリマーの全重量に基づいて０．５重量％から３０重量％の間の、構成される非塩素化ポリオレフィン材料の量を含む。他の実施態様において、インク受容材料は、材料を構成するポリマーの全重量に基づいて１重量％から２０重量％の間の、構成される非塩素化ポリオレフィン材料の量を含む。さらに他の実施態様において、インク受容材料は、材料を構成するポリマーの全重量に基づいて１０重量％から１５重量％の間の、構成される非塩素化ポリオレフィン材料の量を含む

本開示の実施態様において、非塩素化ポリオレフィン材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレンポリマーおよびそれらの混合物からなる群より選択される。他の実施態様において、非塩素化ポリオレフィン材料はポリエチレン、ポリプロピレンもしくはエチレンビニルアセタートポリマーである。

本発明の実施態様において、非塩素化ポリオレフィン材料はグラフト共重合化ポリオレフィンポリマーであり、例えばマレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アクリル酸変性ポリオレフィン、ならびに無水マレイン酸および無水イタコン酸のような酸無水物を含む。本発明の他の実施態様において、非塩素化ポリオレフィン材料は、無水マレイン酸および／もしくはアクリル酸修飾されたポリオレフィンである。

一実施態様において、グラフト共重合化されるポリオレフィンの量は、０．１から１０重量％であり、そして他の実施態様において１から５重量％である。ポリオレフィンと他のマレイン酸およびアクリル酸とのグラフト共重合化のための方法は、ラジカル発生剤としての有機化産物の存在下における溶液法または溶融法のような既知の方法を含む。

一実施態様において、非硫黄化ポリオレフィン材料は非硫黄化ポリオレフィンコポリマーである。ポリオレフィンコポリマーの例は、ポリエチレン、プロピレン、ならびにヘキセン、ブテンおよびオクテンのようなエチレンのコポリマーを含む。ポリオレフィンはまた、ポリエチレンテレフタラート、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリビニル、ポリカーボナート、セルロースアセタートおよびセルロースプロピオナートのようなセルロースエステル、ならびにポリアクリラートのようなポリエステルを含む一つもしくはそれ以上のコポリマーによって共重合化されていても良い。本発明の他の実施態様において、非硫黄化ポリオレフィン材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンビニルアセタート、エチルメチルアクリラート、エチレンエチルアクリラート、エチルアクリル酸、エチルグリシジルメタクリラート、エチル−ｎ−ブチルアクリラートならびにそれらのコポリマー、ターポリマーおよび混合物のような無水マレイン酸とアクリル酸グラフト化ポリオレフィン、または無水マレイン酸とアクリル酸グラフト化修飾化ポリオレフィンを含む。

本発明の他の実施態様において非硫黄化ポリオレフィン材料は、修飾化ポリプロピレン、修飾化ポリエチレン、修飾化エチレンビニルアセタート、修飾化エチルメチルアクリラート、修飾化エチルアクリル酸、ならびにそれらのコポリマーおよび混合物のような無水マレイン酸修飾されたポリオレフィンである。本発明の他の実施態様において、非硫黄化ポリオレフィン材料は、無水マレイン酸とアクリル酸グラフト化ポリオレフィンポリマーである。無水マレイン酸とアクリル酸グラフト化修飾化ポリオレフィンは、例えば製品名Ａｕｒｏｒｅｎ（登録商標）によりＮｉｐｐｏｎ Ｐａｐｅｒ Ｇｒｏｕｐより入手可能である。

いずれの理論による制限もなく、特定の量の無水マレイン酸とアクリル酸修飾化ポリオレフィンを押出熱可塑性ベースポリマーへの添加することはラテックス系インク組成物の押出材料への向上した接着をもたらす。

一実施態様において、ベースポリマーは熱可塑性ポリマーからなる。本開示の一実施態様において、インク受容材料は、材料を構成するポリマーの全量に基づいて、７０重量％から９９．５重量％の間を構成するベース熱可塑性ポリマーの量を含む。他の実施態様において、熱可塑性ポリマーの量は、材料を構成するポリマーの全量に基づいて、８０重量％から９９重量％の間を構成する。

一実施態様において、熱可塑性ポリマーは任意のポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ポリカーボナートおよびポリアミドポリマーである。本発明の一実施態様において、ベース熱可塑性ポリマーはポリエチレン（ＰＥ）である。他において、ベースポリマーは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）および／もしくは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）である。さらに他の実施態様において、熱可塑性ベースポリマー低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）である。本発明の他の実施態様において、熱可塑性ベースポリマーはポリプロピレン（ＰＰ）である。本発明の実施態様において、熱可塑性ベースポリマーはエチレンビニルアセタート（ＥＶＡ）ポリマーである。

ここで用いられるとき、ＬＤＰＥはエチレンモノマー（ＣＨ_２ＣＨ_２）より製造されるポリマーである。ＬＤＰＥによって、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を持つ低密度ポリエチレンをここでは意味する。他の実施態様において、ＬＤＰＥは、約１１５℃において部分的に（約５０％から約６０％）結晶性固体溶融する。

ここで用いられるとき、ＥＶＡはエチレンとビニルアセタートとのコポリマーである。他の実施態様においてＥＶＡは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とビニルアセタートとのコポリマーである。一実施態様において、ＥＶＡに含有されるビニルアセタートの重量パーセントは約１０％から約４０％であり、残りはエチレンである。他の実施態様において、ＥＶＡは、ポリマーの全量に基づいて、約１５％から約２５％の範囲のレベルのビニルアセタートを持つ。ＥＶＡポリマーは、Ｅｌｖａｘ（登録商標）の商標名でＤｕＰｏｎｔより、または「エチレン−ビニルアセタート低密度ポリエチレン」（ＥＢ−ｇｒａｄｅｓ）の名称でＷｅｓｔｌａｋｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能である。

他の実施態様において、熱可塑性ポリマーは、基材および用途に応じてさまざまな異なる熱可塑性ポリマーより形成可能である。好適な熱可塑性ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブチレン、塩化ポリビニル、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリアクリラート、ポリビニルアセタート、ポリスルホン、ポリエチレンメチルアクリラート（ＥＭＡ），ポリエチレンメタクリル酸（ＥＭＡＡ）、ポリエチレンエチルアクリラート、ナイロン、ポリビニルピリリドン、ポリエーテルエステル、ポリエーテルアミド、ポリカーボナート、スチレンアクリロニトリルポリマー、エチレン／メタクリル酸のナトリウムもしくは亜鉛塩に基づくイオノマー、ポリメチルメタクリラート、セルロース系、フッ素樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレンポリマー、ポリエチレンビニルアルコールならびにそれらのコポリマーおよび混合物を含む材料の群より選択される溶融性、フィルム形成物質を含む。

他の実施態様において、本開示に夜材料の形成に有用な熱可塑性ポリマーは約１２０℃から約２９０℃の範囲の加工温度を持つ。

熱可塑性材料の例は、ＵＣＣポリプロピレン（登録商標）の名称でＵｎｉｏｎ Ｃａｂｉｄｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能なポリプロピレンホモポリマーおよびコポリマーを含む。熱可塑性材料の例は、例えば製品名Ｅａｓｔａｒ８（登録商標）の製品名でＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより入手可能なポリエステル、および例えばＤｏｗｌｅｘＳ（登録商標）の製品名でＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより入手ウ可能なポリエチレンを含む。

一実施態様において、本開示によるインク記録材料は、充填剤、顔料、加工助剤および／もしくはパフォーマンスエイドのような添加剤を含む。一実施態様において、添加剤は押出プロセスの前に混合物に添加されるか、または別々の配合ステップの間に添加される。

他の実施態様において、本開示によるインク記録材料は充填剤を含む。充填剤の例は、重質炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、二酸化チタニウム、粘土、シリカート、プラスチック顔料、アルミナ三水和物、および／もしくはそれらの混合物を含むがそれらに限定されない。他の実施態様において、インク記録材料は粘土を含む。他の実施態様において、本開示によるインク記録材料はカオリン粘土を含む。さらに他の実施態様において、インク記録材料は焼成カオリン粘土を含む。一つの例示的な実施態様において、充填剤の量は、材料の全量の約０．１重量％から約１０重量％の範囲であり、そして他の実施態様において、材料の全量の約０．５重量％から約５重量％の範囲である。

本開示の実施態様において、インク受容材料は押出プロセスによって形成される。このように、本開示のインク記録材料は、熱可塑性ベースポリマーと非硫黄化ポリオレフィン材料との混合物を所望のシート厚さへと押出しすることによって形成される。インク記録材料は、押出コート、ら見ネーション、熱溶融押出、またはキャスト押出もしくはコート操作の改良のようなさまざまな押出操作によって製造され得る。他の実施態様において、インク受容材料は、共押出プロセス、キャスト押し出しプロセス、射出成型押出、またはブロー押出プロセスによって成型される。他の実施態様において、インク受容材料は熱溶融押出技術によって製造される。ここに用いられるとき、押出および熱溶融押出という用語は、材料が融点に、もしくはそれより高い温度に加熱され、移動する基材上に実質的に均一な厚さで沈着されるプロセスを指す。

一実施態様において、押出プロセスは、材料の意図する特定の用途に応じて、例えば、１２０℃から３５０℃の広い範囲の押出温度において、例えば６０ｍ／ｍｌから４６０ｍ／ｍｌの広い範囲の速度でなし得る。

一実施態様において、そのような押出プロセスにおいて、ポリマー混合物は最初に熱へと供され、そして押出機のバレルの内側に押し付けられる。溶解したポリマーはその後、押出コーティングダイの狭いスリットを通して押出スクリューによって押し出される。ダイスリットの出口において、溶解カーテンが生じる。一実施態様において、この溶解カーテンはダイから２つの逆回転するロールである、チルロールとプレッシャーロールとの間のニップへとドローダウンされる。他の実施態様において、チルロールとプレッシャーロールとの間に形成されるニップにおいてより速く動く基材と接触する一方で、熱いフィルムは所望の厚さにドローアウトされ、機材上の特定の厚さの層を形成する。

一実施態様において、熱可塑性ポリマーおよび非硫黄化ポリオレフィン添加剤は、押出プロセスの前の別のステップにおいて配合できる。一実施態様において、配合ステップからのペレットは、上に概説される押出プロセスへと後から供することができる。

このように一実施態様において、インク記録材料は熱可塑性ベースポリあーと非硫黄化ポリオレフィン材料との混合物からの押出フィルムを形成することによって製造される。他の実施態様において、本開示は、上に定義されるように熱可塑性ベースポリマーと非硫黄化ポリオレフィン材料との混合物を準備し、印刷可能な材料を作製する目的で前記混合物を支持基材状にフィルムの形状で押し出すことを含むインクジェット記録材料の製造方法に関する。

本開示の実施態様において、インクジェット記録材料は基材へのコートとして用いることができ、コートが支持基材上へと塗布可能であることを意味する。支持基材の例は、樹脂、コート紙（いわゆる光塩基紙）、紙、クリアフィルム、スクリムバナー、バナー、コート紙、織物、アート紙（例えば水彩画用紙）、プラスチックフィルムのあらゆる種類のものなどを含むがそれらには限定されない。基材は多孔性および非多孔性の表面を含む。一実施態様において、基材は紙である。

他の実施態様において、支持基材は、それらを一緒にロックする押出コート層を持つポリマーテープ（例えばＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＰＶＣおよびポリエステル）の織芯であるようなスクリムバナーである。そのような製品はＦａｂｒｅｎｅ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎもしくはＩｎｔｅｒｗｒａｐ Ｉｎｃより入手可能である。

一実施態様において、インク記録材料は熱溶融の形状の基材と記録層による多層共押出プロセスによって、または熱溶融の形状の予め形成された記録材料層上への押出コートによって支持基材上に塗布される。一実施態様において、インクジェット記録材料は層の形状の支持基材へと塗布される。

一実施態様において、ジェット記録材料は層の形状の支持基材上に塗布され、インクジェット記録媒体のための所望の表面粗さを達成するために、押出プロセス中に適切なクーリングローラーもしくはチルロールが使用できる。他の質感（マットのような）を持つチルロールをもまた使用できる。このように材料は、完全な接触と接着を確かにするためにコートを基材上へと押し付けるチルロールとプレッシャーロールの間を通り抜けることができる。一実施態様において、そのような支持基材は織スクリムポリエチレン（ＰＥ）である。

一実施態様において、本開示は、ここに定義されるようなインク記録材料上に、ラテックスインクジェットインク組成物を用いて印刷画像を形成する方法を提供する。他の実施態様において、ここに定義されるようなインク記録材料上に、ラテックスインクジェットインク組成物を用いて印刷画像を形成する方法は、加熱された環境においてなされる。方法は、インク組成物の滴流を前記インク記録材料上に射出して所望の印刷画像を形成するステップを含む。ラテックスインクジェットインク組成物は、任意の好適なインクジェット印刷技術によって材料上に定着され得る。そのようなインクジェット印刷技術の非限定的な例は、熱、音響、連続および圧電インクジェット印刷を含む。

本開示の実施態様において、ここに述べられるインク記録材料はインクジェットインク組成物と共に使用するように特別に適応される。他の実施態様において、ここに述べられる材料はラテックスインクジェットインク組成物と共に使用するように特別に適応される。ラテックスインクジェットインク組成物もしくはラテックス系インク組成物によって、ポリマーラテックスを含有するインク組成物をここでは意味する。インクジェット組成物によって、インクジェット装置および／もしくはインクジェット印刷プロセスにおいての使用に非常によく適応した組成物を意味する。

さらに他の実施態様において、ここに述べられる材料はＵＶ硬化性インクジェットインク組成物と共に使用するように特に適応される。ＵＶ硬化性インク組成物によって、ＵＶ硬化性材料を含有するインク組成物をここでは意味する。

このように、一実施態様において、本開示の材料はラテックスインクジェットインク組成物組み合わせて使用される。ここで用いられる組成物は、それゆえ、ポリマーラテックスを含む組成物である。一実施態様において、ポリマーラテックスは、インクビヒクル中に懸濁されているか、または分散されている。他の実施態様において、本開示の材料はＵＶ硬化性インクジェットインク組成物と組み合わせて使用される。さらに他の実施態様において、本開示の材料はＵＶ硬化性材料を含有するラテックスインクジェットインク組成物と組み合わせて使用される。

ポリマーラテックスは、インクの水性インク中に分散したポリマー微粒子の安定な分産物からなる調製物の群をここでは指す。一実施態様において、ポリマーラテックスは天然ラテックスもしくは合成ラテックスである。合成ラテックスは通常、さまざまな開始剤、界面活性剤およびモノマーを用いる乳化重合によって製造する。ラテックスの化学組成には限定がまったくない。さらにポリマーラテックスの表面電荷についてもまったく限定がない。一実施態様において、ポリマーラテックスはカチオン性、アニオン性、両性のポリマーラテックスである。他の実施態様において、ポリマーラテックスは、アクリルポリマーもしくはコポリマー、ビニルアセタートポリマーもしくはコポリマー、ポリエステルポリマーもしくはコポリマー、塩化ビニリデンポリマーもしくはコポリマー、ブタジエンポリマーもしくはコポリマー、スチレン−ブタジエンポリマーもしくはコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエンポリマーもしくはコポリマーからなる群より選択される。

本発明の実施態様において、ここで言及されるインク組成物は、印刷されるメッセージへと所望の色を与えるための一つもしくはそれ以上の着色剤を含む。ここで用いられるとき、「着色剤」はインクビヒクル中に懸濁されているかまたは分散されている染料、顔料および／もしくは他の微粒子を含む。着色剤は一般的に、所望のコントラストおよび可読性を作り出すのに必要な量においてインク組成物中に存在する。本発明による一実施態様において、インクは着色剤として顔料を含む。使用できる顔料は自己分散型顔料および非自己分散型顔料を含む。一実施態様において、好適な顔料は黒顔料、白顔料、シアン顔料、マゼンタ顔料、黄色顔料などを含む。本発明による顔料は、当分野に公知の有機粒子もしくは無機粒子である。

ここで用いられるとき、「液体ビヒクル」は、顔料を含む着色剤を基材へと運ぶのに使用される任意の液体組成物を含む。液体ビヒクルは当分野に既知であり、広範囲の種類の液体ビヒクル成分を使用できる。そのような液体ビヒクルは、界面活性剤、溶媒および共溶媒、バッファー、殺生物剤、粘度調整剤、金属イオン封鎖剤、安定化剤および水を限定なしに含むさまざまな異なる剤の混合物を含む。液体自体ではなく、液体ビヒクルは、ポリマー、ＵＶ硬化性材料、可塑剤、塩などの他の固形物をもまた運ぶことができる。

一実施態様において、本開示は、印刷品質とインクジェット印刷された画像の接着を向上させる方法に関し、非硫黄化ポリオレフィン材料と熱可塑性ポリマーの押出混合物を含むインクジェット記録材料を最初に得るステップを含む。そして方法は、向上した印刷品質と向上した画像永続性と前記材料への接着を持つ印刷媒体を提供する観点でインクジェット記録材料上にラテックス系インク組成物をインクジェットして印刷画像を形成し、印刷画像を乾燥させるステップを含む。

一実施態様において、インクジェット記録材料は好適なインクジェットプリンターおよび通常インクジェット印刷のために使用される任意のラテックス系インクジェットインクと共に使用する。そのようなプリンターの一つはＨＰ Ｌ２５５００およびＨＰ Ｌ６５５００（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）である。

ポリマーの押出混合物はこのように、インクを受容し保持する能力を持つインクジェット記録材料を提供する。ラテックス系インクによって印刷されると、インクジェット記録材料の実施態様は、良好な印刷品質と向上した前記材料への画像の接着を提供する。

本開示のインク受容材料は、物質表面構造が続くさらなるトップコートもしくは処理（例えばコロナ処理など）の必要が全くなく、空洞もしくは多孔性の微細構造に依存することなくインク媒体を受容するよう設計されているので、「本質的に」インク受容性であるかまたはインクジェット印刷可能であると言及される。むしろ本開示により製造される材料は、非硫黄化ポリオレフィン材料と熱可塑性ポリマーの特別な押出混合物より形成される表面を持ち、コートもちくは空洞表面を持つ従来型の材料と比較して優れたインク受容性および接着性能をもたらす。

以下の例は、ここに知られるこのシステムおよび方法の多くの実施態様を例示する。しかしながら、以下は本開示の原理の用途を例および例示のみであることは理解されるべきである。本開示の精神および範囲を逸脱することなく多くの改良および代替的な組成物、方法およびシステムは当業者によって容易に想到し得る。添付の請求項はそのような改良および変更を包含することが意図される。このように、本開示は詳細に上述され、以下の実施例は受容可能な実施態様として現在認められるものに関連してより詳細なものを提供する。

実施例１：押出フィルム形成
フィルムの形状を持ち、さまざまなレベルの熱可塑性ポリマーおよび非硫黄化ポリオレフィン材料（ＮＣＰＯ）を含み、表（ａ）に示される、インクジェット記録材料は垂直単軸押出機を持つ押出システムを用いて調製された。

表（ａ）による混合物に基づく連続した熱溶融押出は１．９センチメートル（３／４インチ）の再循環スクリューランを用いて約１７７℃（３５５°Ｆ）から約１９９℃（３９０°Ｆ）の範囲の温度でポリスチレンベース基材上に押出された。熱可塑性ポリマーおよび非硫黄化ポリオレフィン材料はホッパー（これがスクリューへと供給し、そして最終的に押出ダイへと供給する）へと注入される前に混合された。押出プロセスは、２５．４センチメートル（１０インチ）幅の押出ダイと３０．５センチメートル（１２インチ）幅の１７７℃の温度でのＭａｔｔｅ Ｆｉｎｉｓｈ第一のクーリングロールによってなされた。サンプルはその後、圧力接触時間を増加させ、フィルムのポリスチレンベース基材へのより良い接着のために押出フィルムとチルロールの間のポリスチレンベース基材にもたらされた。生じるフィルムは１ｍｍの厚さを持つ。押出プロセスの間、最終産物の適用性を決定するために２つの重要な点が記録された：ベース基材へのフィルムの接着、および「溶融強度」（フィルムがダイからチルロールへの押出の間に引っ張るのに充分に弾性である事を意味する。）

そのようなプロセスは、異なるフィルムを製造するために異なるレベルの非硫黄化ポリオレフィン材料（Ａｕｒｏｒｅｎ（登録商標）３５３Ｓ）と異なる熱可塑性ポリマー（ＬＤＰＥ、ＥＶＡ、ＰＰ）の混合物を用いて複数回繰り返された。混合組成物は下の表（ａ）に示される。量は物質の全量の重量パーセント（ｗｔ％）で表わされる。

Ａｕｒｏｒｅｎ（登録商標）３５３Ｓは非硫黄化ポリオレフィン材料であり、Ｎｉｐｐｏｎ Ｐａｐｅｒ Ｇｒｏｕｐより入手可能である。Ａｕｒｏｒｅｎ（登録商標）３５３Ｓは無水マレイン酸とアクリル酸で修飾されたポリオレフィンから主に成り、約９０００の分子量を持つ。

熱可塑性ポリマーは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ポリマー（Ｗｅｓｔｌａｋｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸより入手可能なＷｅｓｔｌａｋｅ ＬＤＰＥ Ｇｒａｄｅ ＥＣ４７４）、エチレンビニルアセタート／ＬＤＰＥ（ＥＶＡ）ポリマー（Ｗｅｓｔｌａｋｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸより入手可能なＷｅｓｔｌａｋｅ ４％ＥＶＡ Ｃｏｐｏｌｙｍｅ Ｇｒａｄｅ ＥＦ４３９）、およびポリプロピレンポリマー（ＰＰ）（Ｉｎｎｏｖｅｎｅ、Ｃｈｉｃａｇｏ、ＩＬより入手可能）である。

実施例２：接着試験
連続したラテックスインクのドローダウンが実施例１の表（ａ）に記載される混合物をもとに製造された。インクドローダウンはラテックス系シアンインクを用いて、＃８Ｍｅｙｅｒロッドを用いてて約７０℃の加熱した金属プラテン上に横たわる基材上に描かれたフィルム中に印刷された。

インクが定着し、触っても指に移らないようになるまでサンプルは７０℃に加熱されたプラテンの上で熱のガンの下で熱のガンによって乾燥された。サンプルはその後、接着テープ（３Ｍテープ＃６１０）の片がインク層へと付され、１分間放置される「テープピール」試験を用いる接着試験に供された。テープはその後取り除かれる。

図１、２および３は取り除かれたテープを示す。テープに移るインクの量は視覚的に分析され、評価は表（ｂ）に報告される。テーブル（ｂ）において「−」は、少ないインクのテープの移動を示し、「＋」は大量のインクの移動を示す。向上した接着はテープへ移動するインクのより少ない量によって示される。結果は表（ｂ）に示される。

この結果は熱可塑性ポリマー中の非硫黄化ポリオレフィン材料がインクの材料への向上した接着を導くことを証明する。さらにそのような結果は、熱可塑性ポリマーの性質が接着に影響を持つ事を証明する。

実施例３：充填剤を含有する押出フィルム形成
フィルムの形状を持ち、ベース熱可塑性ポリマー、非硫黄化ポリオレフィン材料および充填剤とを表（ｃ）に示される様々なレベルで含むインクジェット記録材料は垂直単軸押出機を持つ押出システムを用いて調製された。ＬＤＰＥ熱可塑性ポリマーと異なるレベルの充填剤（Ａｎｓｉｌｅｘ（登録商標））ならびに非硫黄化ポリオレフィン材料（Ａｕｒｏｒｅｎ（登録商標）Ｓ５１０６−Ｓ）の熱溶融押出は１．９センチメートル（３／４インチ）の再循環スクリューランを用いて約１７７℃（３５５°Ｆ）から約１９９℃（３９０°Ｆ）の範囲の温度で紙ベース基材上に押出された。押出は、２５．４センチメートル（１０インチ）幅の押出ダイと３０．５センチメートル（１２インチ）幅のＭａｔｔｅ Ｆｉｎｉｓｈ第一のクーリングロールによってなされた。

そのようなプロセスは、異なるフィルムを製造するために異なるレベルの成分の混合物を用いて複数回繰り返された。混合組成物は表（ｃ）に示される。量は物質の全量の重量パーセント（ｗｔ％）で表わされる。

Ａｕｒｏｒｅｎ（登録商標）Ｓ５１０６−ＳはＮｉｐｐｏｎ Ｐａｐｅｒ Ｇｒｏｕｐより入手可能であり、無水マレイン酸とアクリル酸によって修飾されるポリオレフィンポリマーであり、９００００の分子量を持ち、高い修飾レベルを持つ。Ａｎｓｉｌｅｘ（登録商標）９３は焼成カオリンであり、ＢＡＳＦより入手可能である。ＬＤＰＥはＷｅｓｔｌａｋｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓより入手可能である。

実施例４：接着試験
連続したラテックスインク印刷が、実施例３の表（ｃ）に記載されるような押出フィルムに基づいて作製された。その後、実施例３に記載されるようなフィルム材料でコートされた紙サンプルは、ＨＰ Ｌ２５５００（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐｃｋａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより）上で印刷された。このプリンター用のラテックス顔料インク、すなわち、ＨＰ ＣＨ６１５Ａ黒インク、ＨＰ ＣＨ６１６Ａシアンインク、ＨＰ ＣＨ６１７Ａマゼンタインク、ＨＰ ＣＨ６１８Ａ黄色インク、ＨＰ ＣＨ６１９Ａライトシアンインク、ＨＰ ＣＨ６２０Ａライトマゼンタインクが用いられた。これらのサンプルは、ラテックスインクの定着を確かにするために９０℃で後処理（乾燥）された。サンプルはその後、接着テープ（３Ｍテープ＃６１０）の片が印刷されたカラーブロックへと短期間付されそして取り除かれる「テープピール」試験を用いる接着試験に供された。

図４は取り除かれたテープを示す。テープに移るインクの量は視覚的に分析され、評価は表（ｄ）に報告される。テーブル（ｄ）において「−」は、少ないインクのテープの移動を示し、「＋」は大量のインクの移動を示す。向上した接着はテープへ移動するインクのより少ない量によって示される。結果は表（ｄ）に示される。

この結果は、熱可塑性ポリマーへの充填剤の添加がラテックス系インクの材料への接着をほんの少し向上させることを証明する。さらに、熱可塑性ポリマーへの非硫黄化ポリオレフィン材料の添加は、充填剤と組み合わされてインクの材料への接着を大幅に向上する。

実施例５：押出フィルム形成
異なるレベルの非硫黄化ポリオレフィン材料（Ａｕｒｏｒｅｎ（登録商標）Ｓ５１０６−Ｓ）を持つＥＶＡベース熱可塑性ポリマー（Ｄｕｐｏｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌより入手可能なＥｌｖａｘ（登録商標））が、混合され、そして１．９センチメートル（３／４インチ）の再循環スクリューランを用いて約１７７℃（３５５°Ｆ）から約２４９℃（４８０°Ｆ）の間で紙ベース基材へと押出された。押出は、２５．４センチメートル（１０インチ）幅の押出ダイと３０．５センチメートル（１２インチ）幅のＭａｔｔｅ Ｆｉｎｉｓｈ第一のチルロールによってなされた。

そのようなプロセスは、異なるフィルムを製造するために異なるレベルの成分の混合物を用いて複数回繰り返された。混合組成物は表（ｅ）に示される。量は物質の全量の重量パーセント（ｗｔ％）で表わされる。

実施例６：接着試験
連続したラテックスインク印刷が、実施例５の表（ｅ）に記載されるような押出フィルムに基づいて作製された。その後、そのような異なるフィルム材料でコートされた紙サンプルは、ＨＰ Ｌ２５５００（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐｃｋａｒｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより）上で印刷された。ラテックス顔料インク、すなわち、ＨＰ ＣＨ６１５Ａ黒インク、ＨＰ ＣＨ６１６Ａシアンインク、ＨＰ ＣＨ６１７Ａマゼンタインク、ＨＰ ＣＨ６１８Ａ黄色インク、ＨＰ ＣＨ６１９Ａライトシアンインク、ＨＰ ＣＨ６２０Ａライトマゼンタインクが用いられた。印刷されたサンプルは、ラテックスインクの定着を確かにするために９０℃で後処理（乾燥）された。サンプルはその後、接着テープ（３Ｍテープ＃６１０）の片が印刷されたカラーブロックへと短期間付されそして取り除かれる「テープピール」試験を用いる接着試験に供された。

図５は取り除かれたテープを示す。テープに移るインクの量は視覚的に分析され、評価は表（ｆ）に報告される。テーブル（ｆ）において「−」は、少ないインクのテープの移動を示し、「＋」は大量のインクの移動を示す。向上した接着はテープへ移動するインクのより少ない量によって示される。結果は表（ｆ）に示される。

この結果は、ＥＶＡ熱可塑性ポリマーへの非硫黄化ポリオレフィン材料の添加がインクの本開示による材料を含有する媒体材料への接着を向上させることを明確に証明する。

Claims (15)

1. インクジェット記録材料であって、熱可塑性ポリマーと非硫黄化ポリオレフィン材料の押出混合物を含んで成り、ここで前記混合物が材料を構成するポリマーの全量に基づいて０．５重量％から３０重量％の非硫黄化ポリオレフィン材料を含んで成る、インクジェット記録材料。
2. 前記非硫黄化ポリオレフィン材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレンポリマーおよびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
3. 前記非硫黄化ポリオレフィン材料が、ポリエチレン、ポリプロピレンもしくはエチレンビニルアセタートポリマーである、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
4. 前記非硫黄化ポリオレフィン材料が、無水マレイン酸および／もしくはアクリル酸で修飾されたポリオレフィンである、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
5. 前記熱可塑性ポリマーが、任意のポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ポリカーボナートおよびポリアミドポリマーである、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
6. 前記熱可塑性ポリマーがポリエチレン（ＰＥ）である、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
7. 前記熱可塑性ポリマーが低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）および／もしくは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）である、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
8. 前記熱可塑性ポリマーがエチレンビニルアセタート（ＥＶＡ）ポリマーである、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
9. さらに充填剤を含んで成る、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
10. 充填剤としてカオリン粘土を含んで成る、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
11. 層の形状を持ち、約０．０１ｍｍと約０．１５ｍｍの間の範囲の厚さを持つ、請求項１に記載のインクジェット記録材料。
12. 請求項１に定義されるようなインクジェット記録材料を製造する方法であって、熱可塑性ベースポリマーと非硫黄化ポリオレフィン材料との混合物を準備するステップと、前記混合物を支持基材上のフィルムの形状に押出するステップとを含んで成る、インクジェット記録材料を製造する方法。
13. 前記基材が紙である、請求項１２に記載のインクジェット記録材料を製造する方法。
14. 請求項１に定義されるようなインクジェット記録材料上にラテックス系インク組成物を用いて印刷画像を形成する方法であって、所望の印刷画像を形成するようにラテックス系インク組成物の滴流をインクジェット印刷技術によって前記材料上に投射することを含んで成る、方法。
15. 画像品質とインクジェット印刷された画像の接着とを向上する方法であって、
    ａ 第一に、非硫黄化ポリオレフィン材料と熱可塑性ベースポリマーとの押出混合物を含んで成るインクジェット記録材料を得るステップ；
    ｂ その後、所望の印刷画像を形成するように前記記録材料上にラテックス系インク組成物をインクジェット印刷するステップ；
    ｃ そして印刷画像を乾燥させ、向上した画像品質と向上した画像永続性を持つ印刷された媒体を提供するステップ
    を含んで成る、方法。
    

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