JP3130806B2 - インクジェット印刷用染料定着剤及びこれを用いた記録紙 - Google Patents

インクジェット印刷用染料定着剤及びこれを用いた記録紙

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JP3130806B2
JP3130806B2 JP28251896A JP28251896A JP3130806B2 JP 3130806 B2 JP3130806 B2 JP 3130806B2 JP 28251896 A JP28251896 A JP 28251896A JP 28251896 A JP28251896 A JP 28251896A JP 3130806 B2 JP3130806 B2 JP 3130806B2
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quaternary cationic
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達夫 内田
紀秋 小林
郁雄 亀岡
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Nicca Chemical Co Ltd
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
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    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/31993Of paper

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット印
刷用染料定着剤に関し、詳しくはインクジェット印刷時
に被印刷物の表面に塗布または含有させて利用するイン
クジェット印刷用染料定着剤及びそれを用いた記録紙に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、企業や教育機関のみでなく一般家
庭においてもコンピューターの普及が進み、それに伴い
データのアウトプットのために多くのプリンターが開発
され、利用されている。その印刷方法の一つとしてイン
クジェット方式があり、最近ではカラー印刷も増加して
いる。しかし、これらのインクジェット印刷用の染料は
一般に水溶性であり、印刷した文字や画像の耐水性が不
充分であるため、水の付着により滲みや色流れを起こ
し、文字や画像の判別が出来なくなるという問題点があ
った。
【0003】そのため従来インクジェット印刷用染料定
着剤が提案されており、例えば、特開昭56−8499
2号に記載されたポリビニルピリジンの4級化物、特開
昭60−49990号に記載されたポリアルキレンポリ
アミンジシアンジアミド縮合物、特開平6−92012
号に記載された2級アミンとエピハロヒドリンの反応物
を用いた例がある。
【0004】しかしながら従来のインクジェット印刷用
染料定着剤を使用した場合であっても、染料の種類によ
っては充分な耐水性が得られず、また発色性が劣る場合
もあり、未だ耐水性及び発色性の双方において十分なイ
ンクジェット印刷用染料定着剤を得るには至っていな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
インクジェット印刷用染料定着剤の欠点を解決し、染料
の種類によらず、充分な耐水性と発色性を有するインク
ジェット印刷用染料定着剤を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するインクジェット印刷用染料定着剤について鋭
意研究した結果、4級化されたカチオン性ジアミンと芳
香族環からなる特定構造の主鎖を有する4級カチオン性
高分子をインクジェット印刷用染料定着剤として用いる
ことにより、耐水性と発色性を兼ね備えた印刷を実現で
きることを見い出し、この知見に基づきこの発明を完成
するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、下記一般式(1)で
表される主鎖を有する4級カチオン性高分子を含有する
インクジェット印刷用染料定着剤を提供するものであ
る。
【0008】
【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4は、同一又は異なっていて
もよく、炭素数1又は2の脂肪族アルキル基を表し、R
は炭素数1〜6の脂肪族アルキレン基又はフェニレン基
を表し、nは3〜300の整数を表す。) さらに、本発明は、前記4級カチオン性高分子が、下記
一般式(1')、(1'')、又は(1''')のいずれかで表される
ことを特徴とする前記記載のインクジェット印刷用染料
定着剤を提供するものである。
【0009】
【化2】 (式中、R1、R2、R3、R4は、同一又は異なっていて
もよく、炭素数1又は2の脂肪族アルキル基を表し、R
は炭素数1〜6の脂肪族アルキレン基又はフェニレン基
を表し、Xはハロゲン原子を表し、nは3〜300の整
数を表す。) さらに、本発明は、前記R1、R2、R3、R4がメチル基
であり、R5がエチレン基、プロピレン基又はフェニレ
ン基のいずれかであり、nが3〜250であることを特
徴とする前記記載のインクジェット印刷用染料定着剤を
提供するものである。
【0010】また、本発明は、下記一般式(2)で表さ
れる3級ジアミンからなる群より選ばれる少なくとも1
つの3級ジアミンと、下記一般式(3)で表されるキシレ
ンジハライドからなる群より選ばれる少なくとも1つの
キシレンジハライドとを4級化反応して得られる4級カ
チオン性高分子を含有するインクジェット印刷用染料定
着剤を提供するものである。
【0011】
【化3】 (式中、R1、R2、R3、R4は、同一又は異なっていて
もよく、炭素数1又は2の脂肪族アルキル基を表し、R
は炭素数1〜6の脂肪族アルキレン基又はフェニレン基
を表す。)
【化4】 (式中、Xはハロゲン原子を表す。) さらに、本発明は、前記R1、R2、R3、R4がメチル基
であり、Rがエチレン基、プロピレン基又はフェニレン
基であることを特徴とする上記のインクジェット印刷用
染料定着剤を提供するものである。
【0012】また、本発明は、上記のいずれかのインク
ジェット印刷用染料定着剤を表面に含有することを特徴
とするインクジェット印刷用記録紙を提供するものであ
る。
【0013】以下、本発明を実施の形態に即し、本発明
に係るインクジェット印刷用染料定着剤及びこれを用い
た記録紙について詳細に説明する。
【0014】
【発明の実施の形態】
(4級カチオン性高分子)本発明に係るインクジェット
印刷用染料定着剤として用いられる4級カチオン性高分
子は、下記一般式に示すように、4級アミンカチオン
と、芳香族環からなる主鎖を有するものである。
【0015】
【化1】 そして、上記一般式中、4級アミンカチオンを結合する
R基は炭素数1〜6の脂肪族アルキレン基又はフェニレ
ン基であり、好ましくはメチレン、エチレン、プロピレ
ン基、又は無置換フェニレン基である。さらに本発明に
係る4級カチオン性高分子は、炭素数1又は2の脂肪族
アルキル基で4級化されているものであり、かかるアル
キル基R1〜R4としてはメチル基が好ましい。また、こ
れらR1〜R4は同一であってもそれぞれ異なっていても
よい。
【0016】本発明において、好ましく使用できる上記
4級カチオン性高分子の重合度、分子量、分子量分布に
ついては特に制限はないが、重合度を式(1)等の中で
のnで表現して、3以上300以下であることが好まし
く、3以上250以下であることが特に好ましい。3未
満である場合には、以下で説明するように染料の不溶化
等の効果が充分に得られない傾向がある。さらに、30
0を超えると、溶液の粘度が上昇し、塗布等の工程上取
扱に不便等となる傾向がある。
【0017】さらに、本発明に係る4級カチオン性高分
子は上記一般式(1)で表される主鎖を有するものであ
ればよく、すなわちその末端基の種類には特に制限され
ない。
【0018】重合度が比較的低い場合(例えばnが3〜
10程度)でも、4級カチオン性高分子の上記末端基の
違いによる本発明の効果への影響はほとんどなく、種々
の原料及び重合手段により得られる4級カチオン性高分
子を使用可能である。このような末端基としては、例え
ば、下式(2)で表されるように、末端基がともにキシ
レンジハライドであるもの(1''')、3級アミンであるも
の(1'')、又はキシレンジハライドと3級アミンである
もの(1')が可能な基である。さらに、合成条件により、
前記末端基のX(ハロゲン原子)が加水分解等によりさ
らに異なる基に置換されていてもよい。具体的には、水
酸基、エステル基が挙げられる。さらに、ハロゲン原子
Xについても特に制限はなく、Cl、Br、I、Fが挙
げられ、特にCl及びBrが好ましい。
【0019】
【化2】 (式中、R1、R2、R3、R4は、同一又は異なっていて
もよく、炭素数1又は2の脂肪族アルキル基を表し、R
は炭素数1〜6の脂肪族アルキレン基又はフェニレン基
を表し、Xはハロゲン原子を表し、nは3〜300の整
数を表す。) 本発明において好ましく使用できる上記4級カチオン性
高分子の分子量(重量平均分子量、Mw)についても特
に制限はないが、1000から90000の範囲である
ことが好ましい。以下で説明する合成法においての反応
条件を選択することにより、種々の範囲の分子量をもた
せることが可能である。この際ゲル浸透クロマトグラフ
等の手段によりMwを得ることが可能である。
【0020】(4級カチオン性高分子の合成方法)本発
明に係る4級カチオン性高分子の合成は種々の公知の手
段を用いて可能である(例えば、工業化学雑誌74巻4
号(1971年)、756〜763ページ参照)。ま
た、本発明において好ましい構造上の特徴を有する4級
カチオン性高分子の合成方法としては、以下で詳しく説
明する、3級ジアミンとジベンジルハロゲン化物(例え
ばキシレンジハロライド)との4級化反応による高分子
化反応が好ましく使用できる。
【0021】この際、下記一般式で表される3級ジアミ
ンが使用される。
【0022】
【化3】 上記一般式(2)中のR1〜R4及びRは前記定義した通
りである。R1〜R4の炭素数は1又は2が好ましい。3
以上の場合には、4級化の反応性が低下する傾向があ
る。このようなジアミンとしては、例えば、N,N,
N’,N’−テトラメチル−ジアミノメタン、N,N,
N’,N’−テトラメチル−1,2−ジアミノエタン、
N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジアミノ
プロパン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,4
−ジアミノブタン、N,N,N’,N’−テトラメチル
−1,5−ジアミノペンタン、N,N,N’,N’−テ
トラメチル−1,6−ジアミノヘキサン、N,N,
N’,N’−テトラエチル−ジアミノメタン、N,N,
N’,N’−テトラエチル−1,2−ジアミノエタン等
のような3級アルキルジアミン、N,N,N’,N’−
テトラメチル−o−フェニレンジアミン、N,N,
N’,N’−テトラメチル−m−フェニレンジアミン、
N,N,N’,N’−テトラメチル−p−フェニレンジ
アミン等のような3級芳香族ジアミンが挙げられる。
【0023】さらに、本発明の4級カチオン性高分子を
合成するためには下記一般式(3)で表されるキシレン
ジハライドが使用される。
【0024】
【化4】 上記一般式(3)中のXは前記定義した通りである。こ
のようなキシレンジハライドとしては、例えば、o−キ
シレンジクロライド、m−キシレンジクロライド、p−
キシレンジクロライド、o−キシレンジブロマイド、m
−キシレンジブロマイド、p−キシレンジブロマイドが
挙げられる。
【0025】本発明にかかる4級カチオン性高分子は、
好適には、上記3級ジアミンとキシレンジハロライドと
を適当な溶媒中で混合、加熱し4級化反応させることに
より得られる。反応条件の設定は、従来公知の種々の3
級アミンとハロゲン化物とから4級アンモニウム塩へ変
換する通常の方法に準じて合成が可能である。この反応
においては、3級ジアミンとキシレンジハロライドとの
定量的反応で4級カチオン性高分子を得ることが可能で
ある。上記反応に好適に使用される溶媒については特に
制限はなく、通常の4級アンモニウム塩の合成に用いら
れる種々の親水性の溶媒が可能である。具体的には、
水、種々のアルコール系溶媒、エステル系が好ましく使
用可能である。特に本発明においては、水とアルコール
系溶媒が好ましく使用可能であり、例えば、エタノー
ル、イソプロパノール、エチレングリコール、ブチルグ
リコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、
3−メチル−メトキシブタノール、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテル等が挙げられる。
【0026】4級カチオン性高分子の重合度(n)、分
子量分布(ゲル浸透クロマトグラフによる、Mw/M
n)の調節は、主に反応温度、反応時間、反応溶媒の選
択により可能である(例えば、工業化学雑誌74巻4号
(1971年)、756〜763ページ参照)。
【0027】上記反応温度は、特に限定されず、常圧系
の反応においては、室温から上記溶媒の沸点付近が適当
であり、反応は上記溶媒中で、反応混合物を還流して行
なうのが一般的である。また、オートクレーブ等を用い
た高圧系の反応では沸点以上の温度にても反応が可能で
ある。
【0028】さらに、本発明に係る4級カチオン性高分
子の合成反応条件としては、好ましくは、キシレンジハ
ロライドのモル数に対し、実質的に等量の3級ジアミン
を使用するものである。ここで実質的等量とは、キシレ
ンジハロライドのモル数に対し、0.9〜1.1等モル
量の3級ジアミンを意味する。
【0029】さらに、上記合成反応においては、上記3
級ジアミンの減少、生成物の4級カチオン性高分子の量
の増加、溶液粘度の上昇等をモニターすることが可能で
ある。モニター方法としては、例えば、薄層クロマトグ
ラフ等の方法、または、核磁気共鳴スペクトル方法、ゲ
ル浸透クロマトグラフ等が好ましく使用できる。特に薄
層クロマトグラフでのモニターが簡便で好ましい。さら
に、4級アンモニウム塩に特有の反応等(例えば「新版
界面活性剤ハンドブック」吉田、進藤、大垣、山中
編、工学図書株式会社版、平成3年2版、562〜57
5ページ)も利用できる。
【0030】一般的に上記の反応条件に従うと、目的の
4級カチオン性高分子は、少なくとも80%以上の純度
(例えば、原料の3級アミン及びキシレンジハロライド
との反応率から計算される)で得られる。
【0031】より具体的には、以下に記載の好適な方法
と実質的に同じ反応条件に基づき、上記列記した本発明
で好適に使用可能な3級ジアミンと、キシレンジハロラ
イドの任意の組み合わせを反応させることが可能であ
る。
【0032】(1)イソプロパノール、水を反応溶媒と
する。
【0033】(2)3級ジアミン1モルに対し、キシレ
ンジハロライドを1モル使用する。
【0034】(3)3級ジアミンとキシレンジハロライ
ドを水−イソプロパノール中に溶解し、溶液を約90℃
に保持し、約4時間反応させ反応を完結させる。
【0035】(4)反応中、必要ならば、上記3級ジア
ミンの減少、生成物の4級カチオン性高分子の増加等を
モニターする。モニター方法としては、例えば、薄層ク
ロマトグラフ等の方法、または、核磁気共鳴スペクトル
方法等(例えば「新版 界面活性剤ハンドブック」吉
田、進藤、大垣、山中編、工学図書株式会社版、平成3
年2版、618〜627ページ)が使用できる。
【0036】ここで、反応時間を長くするか、または反
応温度をより高くする(例えばオートクレーブによる反
応で反応溶媒の沸点以上の反応温度を設定できる)こと
により、より高分子量(nがより大きい)の目的の4級
カチオン性高分子を得ることができる。ここで得られた
4級カチオン性高分子のゲル浸透クロマトグラフ(GP
C)に基づき計算される分子量(Mw)は、標準デキス
トランGPC標準品から得られたものである。
【0037】(4級カチオン性高分子のインクジェット
印刷用染料定着剤としての使用)本発明に係る4級カチ
オン性高分子のインクジェット印刷用定着剤を用いる
と、水性インク(直接染料または酸性染料を含有する)
を用いてインクジェット記録した際に、4級カチオン性
に基づき4級カチオン性高分子が水性インク中の染料と
結合して不溶化させ、従って染料の溶出が防止されるも
のと考えられる。さらに、本発明に係る4級カチオン性
高分子を含有するインクジェット印刷用定着剤を使用す
ると、本発明に係る4級カチオン性高分子が特定構造の
芳香族環を主鎖の一部としていることによって、染料が
有している芳香族環との親和性が増し、耐水性能及び発
色性能に良好に作用しているものと考えられる。 従っ
て、本発明に係る4級カチオン性高分子を用いたインク
ジェット印刷用染料定着剤は、上記2つの主な作用に基
づき従来のインクジェット印刷用染料定着剤の欠点のな
い、染料の種類によらず、充分な耐水性と発色性を有す
るものである。
【0038】本発明のインクジェット印刷用染料定着剤
は前記4級カチオン性高分子を含有していればよく、そ
の他の成分は特に制限されないが、溶媒としては水が好
ましい。
【0039】本発明のインクジェット印刷用染料定着剤
は、従来より通常使用されているバインダーや無機顔料
または有機顔料を含有していてもよい。バインダーとし
ては、酸化デンプン、ポリビニルアルコール等が挙げら
れ、無機顔料としては、軟質炭酸カルシウム、重質炭酸
カルシウム、カオリン(白土)、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、硫酸亜鉛、
炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソ
ウ土、珪酸カルシウム、合成シリカ、水酸化アルミニウ
ム、アルミナ、リトボン等が挙げられ、有機顔料として
は、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、炭素樹脂顔
料等が挙げられる。また、本発明の染料定着剤は、従来
より用いられている消泡剤、分散剤、増粘剤、着色剤、
帯電防止剤、防腐剤、水溶性樹脂、及び接着剤等を任意
に含有していてもよい。
【0040】また、本発明のインクジェット印刷用染料
定着剤を使用する際の使用方法には特に制限はない。本
発明に係る4級カチオン性高分子が被記録材の表面に含
有させることが必要であるが、被記録材の内部に滲み込
んでいてもよい。本発明のインクジェット印刷用染料定
着剤を塗工する方法としては、エアーナイフコーター、
ロールコーター、ブレードコーター、バーコーター、ブ
ラシコーター、チャンプレックスコーター、グラビアコ
ーター等を用いて普通紙や塗工紙にコーティングし乾燥
する方法などが挙げられる。例えば、紙に用いる場合
で、普通紙や塗工紙に塗工する場合、4級カチオン性高
分子の塗工量は、0.1〜10.0g/m2、好ましく
は0.2〜5.0g/m2である。また、本発明の染料
定着剤をパルプ繊維と混合し、スラリーとし抄造する方
法もあり、パルプ繊維は、通常用いられる木材パルプを
主体とするが、他に合成パルプ、合成繊維、ガラス繊維
等の繊維状物質を併用することもできる。さらに、本発
明のインクジェット印刷用染料定着剤にて、処理浴を作
成し、普通紙や塗工紙を含浸させ、普通紙や塗工紙表裏
部の余分な含浸液を取り除き乾燥する方法もあり、サイ
ズプレス等が挙げられる。
【0041】本発明のインクジェット印刷用染料定着剤
と共に使用するインクジェット印刷用染料は特に制限さ
れないが、染料としてアニオン性の水溶性直接染料及び
水溶性酸性染料のうち少なくとも1種類を含有し、その
外に湿潤剤、染料溶解剤及び防腐剤などを含むものと共
に使用すると特に有効である。
【0042】このような水溶性直接染料としては、例え
ば、C.I.Direct Black2、4、9、1
1、14、17、19、22、27、32、36、3
8、41、48、49、51、56、62、71、7
4、75、77、78、80、105、106、10
7、108、112、113、117、132、14
6、154、194、C.I.Direct Yell
ow1、2、4、8、11、12、24、25、26、
27、28、33、34、39、41、42、44、4
8、50、51、58、72、85、86、87、8
8、98、100、110、C.I.Direct O
range3、8、10、26、29、39、41、4
9、51、102、C.I.Direct Red1、
2、4、8、9、11、13、17、18、20、2
3、24、28、31、33、37、39、44、4
6、47、48、51、59、62、63、73、7
5、77、80、81、83、84、85、90、9
4、99、101、108、110、145、189、
197、220、224、225、226、227、2
30、C.I.Direct Violet1、7、
9、12、35、48、51、90、94、C.I.D
irect Blue1、2、6、8、15、22、2
5、34、69、70、71、72、75、76、7
8、80、81、82、83、86、90、98、10
6、108、110、120、123、158、16
3、165、192、193、194、195、19
6、199、200、201、202、203、20
7、218、236、237、239、246、25
8、C.I.Direct Green1、6、8、2
8、33、37、63、64、C.I.Direct
Brown1、2、6、25、27、44、58、9
5、100、101、106、112、173、19
4、195、209、210、211等が挙げられ、ま
た使用される水溶性酸性染料としては、例えばC.I.
Acid Black1、2、7、15、17、24、
26、28、31、41、48、52、60、63、9
4、107、109、112、118、119、12
1、122、131、155、156、C.I.Aci
d Yellow1、3、4、7、11、12、13、
14、17、18、19、23、25、29、34、3
6、38、40、41、42、44、49、53、5
5、59、61、71、72、76、78、99、11
1、114、116、122、135、161、17
2、C.I.Acid Orange7、8、10、3
3、56、64、C.I.Acid Red1、4、
6、8、13、14、15、18、19、21、26、
27、30、32、34、35、37、40、42、5
1、52、54、57、80、82、83、85、8
7、88、89、92、94、97、106、108、
110、115、172、176、180、184、1
86、187、249、254、317、318、C.
I.Acid Violet7、11、15、34、3
5、41、43、49、75、C.I.AcidBlu
e1、7、9、22、23、25、27、29、40、
41、43、45、49、51、53、55、56、5
9、62、78、80、81、83、90、92、9
3、102、104、111、113、117、12
0、124、126、145、167、171、17
5、183、229、234、236、C.I.Aci
d Green3、12、19、27、41、C.I.
Acid Brown4、14等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
【0043】さらに、本発明に係る4級カチオン性高分
子をインクジェット印刷用染料定着剤として使用可能な
被記録材については特に制限はなく、通常の印刷用紙、
記録用紙などに好ましく使用可能である。また、紙のみ
ならず、種々の樹脂性のフィルム材、合成紙、布等も使
用可能である。
【0044】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、この発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。
【0045】(実施例1)反応容器(1リットルフラス
コ)にN,N,N’,N’−テトラメチル−1,2−ジ
アミノエタン53gとイソプロピルアルコール26gと
p−キシレンジクロライド79gと水281gを加え、
加熱し、還流温度約90℃で約4時間反応を進行させ
た。反応液をクロロホルム:メタノール:イソプロパノ
ール:25%アンモニア水=10:5:5:4溶液を展
開溶媒としてシリカゲル薄層に展開し、未反応原料がな
くなっていることを確認した後、反応を終了して、本発
明に係る4級カチオン性高分子の約30重量%の水溶液
を得た。この4級カチオン性高分子の分子量は、ゲル浸
透クロマトグラフィーシステム〔東ソー(株)製 、 高
速GPC HLC−8120、カラムTSKgel G
2500PWXL、3000PWXL、4000PWXL、測
定標準物質:デキストラン〕で測定した結果、重量平均
分子量約10000であった。
【0046】次いで、上記で得られた4級カチオン性高
分子を本発明の染料定着剤として用いてインクジェット
用記録用紙を作成した。すなわち、A4版PPC用紙を
原紙とし、上記4級カチオン性高分子30重量%濃度の
染料定着剤水溶液を用いて上記原紙にパッディング処理
(2dip−2nip、ピックアップ=70%)し、7
0℃で5分間乾燥して本発明のインクジェット用記録用
紙を得た。
【0047】(実施例2)反応容器にN,N,N’,
N’−テトラメチル−1,3−ジアミノプロパン33g
とイソプロピルアルコール18gとp−キシレンジクロ
ライド44gと水161gを加え、加熱し、還流温度
(約90℃)で約4時間反応を進行させた。反応液をク
ロロホルム:メタノール:イソプロパノール:25%ア
ンモニア水=10:5:5:4溶液を展開溶媒として用
いシリカゲル薄層に展開し、未反応原料がなくなってい
ることを確認した後、反応を終了して、本発明にかかる
4級カチオン性高分子の約30重量%の水溶液を得た。
この4級カチオン性高分子の分子量は、平均重量分子量
約9000であった。
【0048】次いで、上記で得られた4級カチオン性高
分子を本発明の染料定着剤として用いてインクジェット
用記録用紙を作成した。すなわち、A4版PPC用紙を
原紙とし、上記4級カチオン性高分子30重量%濃度の
染料定着剤水溶液を用いて上記原紙にパッディング処理
(2dip−2nip、ピックアップ=70%)し、7
0℃で5分間乾燥して本発明のインクジェット用記録用
紙を得た。
【0049】(実施例3)反応容器にN,N,N’,
N’−テトラメチル−p−フェニレンジアミン28gと
イソプロピルアルコール15gとp−キシレンジクロラ
イド35gと水132gを加え、加熱し、還流温度約9
0℃で約4時間反応を進行させた。反応液をクロロホル
ム:メタノール:イソプロパノール:25%アンモニア
水=10:5:5:4溶液を展開溶媒としてシリカゲル
薄層に展開し、未反応原料がなくなっていることを確認
した後、反応を終了して、本発明にかかる4級カチオン
性高分子の約30重量%の水溶液を得た。この4級カチ
オン性高分子の分子量は、重量平均分子量約6000で
あった。
【0050】次いで、上記で得られた4級カチオン性高
分子を本発明の染料定着剤として用いてインクジェット
用記録用紙を作成した。すなわち、A4版PPC用紙を
原紙とし、上記4級カチオン性高分子30重量%濃度の
染料定着剤水溶液を用いて上記原紙にパッディング処理
(2dip−2nip、ピックアップ=70%)し、7
0℃で5分間乾燥して本発明のインクジェット用記録用
紙を得た。
【0051】(実施例4)1リットルオートクレーブに
N,N,N’,N’−テトラメチル−1,2−ジアミノ
エタン53gとイソプロピルアルコール26g、p−キ
シレンジクロライド79gと水281gを加え、加熱
し、反応温度120℃で約6時間反応させた。反応液を
クロロホルム:メタノール:イソプロパノール:25%
アンモニア水=10:5:5:4溶液を展開溶媒にてシ
リカゲル薄層に展開し、未反応原料がなくなっているこ
とを確認した後、反応を終了して、4級カチオン性高分
子の約30重量%の粘稠な水溶液を得た。この4級カチ
オン性高分子の分子量は、重量平均分子量約60000
であった。
【0052】次いで、上記で得られた4級カチオン性高
分子を本発明の染料定着剤として用いてインクジェット
用記録用紙を作成した。すなわち、A4版PPC用紙を
原紙とし、上記4級カチオン性高分子30重量%濃度の
染料定着剤水溶液を用いて上記原紙にパッディング処理
(2dip−2nip、ピックアップ=70%)し、7
0℃で5分間乾燥して本発明のインクジェット用記録紙
を得た。
【0053】(比較例1)4級カチオン性高分子を使用
せず、水のみを使用以外は実施例1と同様にして、比較
のためにインクジェット用記録用紙を得た。
【0054】(比較例2)4級カチオン性高分子のかわ
りに、ポリビニルピリジンのジメチル硫酸4級化物(分
子量約5000)を使用した以外は実施例1と同様にし
て、比較のためにインクジェット用記録紙を得た。
【0055】(比較例3)4級カチオン性高分子の代わ
りに、ポリアルキレンポリアミンジシアンジアミド縮合
物(ネオフィックスRP−70 日華化学(株)製)を
使用した以外は実施例1と同様にして、比較のためにイ
ンクジェット用記録紙を得た。
【0056】(試験法及び評価法)前記実施例及び比較
例で得られた記録紙にそれぞれバブルジェットプリンタ
ー[BJC−35V:キャノン社製、キャノン専用イン
ク:BJI−10(ブラック)、BJI−11(シア
ン、マゼンタ、イエロー)]を用いて印刷したものを下
記試験に供した。
【0057】(1)インク発色性試験 印刷直後の印刷文字の濃度(インク発色性)を目視観察
により評価した。
【0058】 ○:発色が良好である △:発色がやや悪いが実用上問題ない ×:発色が悪く実用的でない (2)耐水性試験1 水を5cmの高さから、1滴(約0.05ml)滴下
し、その耐水性(水滴のはじき)と、定着性(印刷文字
の滲み)を目視観察により評価した。
【0059】耐水性(水のはじき) ○:はじく △:やや染み込む ×:直ちに染み込む 定着性 ○:文字部分が水に流されたり、滲まない △:やや滲む ×:水に流される (3)耐水性試験2 記録用紙を静水中に5分間浸漬させ、その時のインク濃
度を目視観察により評価した。
【0060】 ○:文字部分が水に流されず、発色がはっきりしている △:文字部分が水に流されないが、発色が劣る ×:文字部分が水に流される 以上の各記録用紙の評価結果を表1に示した。
【0061】
【表1】 表1から、従来は充分な発色性及び耐水性の双方を達成
することが困難であった水溶性の染料を用いた場合であ
っても、本発明のインクジェット用染料定着剤はインク
定着性に優れ、さらに良好なインク発色性と充分な耐水
性が達成されることが明らかである。
【0062】
【発明の効果】本発明に係る4級カチオン性高分子は、
水性インク(直接染料または酸性染料を含有する)でイ
ンクジェット印刷した際に、紙表面でまたは内部におい
て水性インク中の染料と結合して不溶化することによ
り、染料の溶出を防止する。さらに、本発明に係る4級
カチオン性高分子を使用することによりインク発色性に
優れ、かつインク定着性と耐水性とを兼ね備えたインク
ジェット印刷用染料定着剤を得ることが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−562(JP,A) 特開 平8−164665(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41M 5/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される主鎖を有す
    る4級カチオン性高分子を含有するインクジェット印刷
    用染料定着剤。 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4は、同一又は異なっていて
    もよく、炭素数1又は2の脂肪族アルキル基を表し、R
    は炭素数1〜6の脂肪族アルキレン基又はフェニレン基
    を表し、nは3〜300の整数を表す。)
  2. 【請求項2】 前記4級カチオン性高分子が、下記一般
    式(1')、(1'')、又は(1''')のいずれかで表されること
    を特徴とする請求項1に記載のインクジェット印刷用染
    料定着剤。 【化2】 (式中、R1、R2、R3、R4は、同一又は異なっていて
    もよく、炭素数1又は2の脂肪族アルキル基を表し、R
    は炭素数1〜6の脂肪族アルキレン基又はフェニレン基
    を表し、Xはハロゲン原子を表し、nは3〜300の整
    数を表す。)
  3. 【請求項3】 前記R1、R2、R3、R4がメチル基であ
    り、Rがエチレン基、プロピレン基又はフェニレン基で
    あり、nが3〜250の整数であることを特徴とする請
    求項1又は2に記載のインクジェット印刷用染料定着
    剤。
  4. 【請求項4】 下記一般式(2)で表される3級ジアミ
    ンからなる群より選ばれる少なくとも1つの3級ジアミ
    ンと、下記一般式(3)で表されるキシレンジハライドか
    らなる群より選ばれる少なくとも1つのキシレンジハラ
    イドとを4級化反応せしめて得られる4級カチオン性高
    分子を含有するインクジェット印刷用染料定着剤。 【化3】 (式中、R1、R2、R3、R4は、同一又は異なっていて
    もよく、炭素数1又は2の脂肪族アルキル基を表し、R
    は炭素数1〜6の脂肪族アルキレン基又はフェニレン基
    を表す。) 【化4】 (式中、Xはハロゲン原子を表す。)
  5. 【請求項5】 前記R1、R2、R3、R4がメチル基であ
    り、Rがエチレン基、プロピレン基又はフェニレン基で
    あることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット
    印刷用染料定着剤。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のうちいずれか1項に記載
    されたインクジェット印刷用染料定着剤を表面に含有す
    ることを特徴とするインクジェット印刷用記録紙。
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