JP3509381B2 - 記録紙用耐水化剤 - Google Patents
記録紙用耐水化剤Info
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Description
関し、詳しくは、特定の製造方法により得られたポリマ
ーからなるインクジェット記録に好適な記録紙の耐水化
剤に関するものである。
があり、それに伴い、プリンターの性能も向上されてき
た。特に、プリント速度、解像度、階調性等の向上によ
って、記録紙に対してもインクの高速吸収性、高吸収容
量、高濃度印字、画質の向上等が要求されてきている。
このような要請の中、従来からカチオン性ポリマー、例
えばジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物を
記録紙に添加あるいは塗布し、染顔料のにじみや記録紙
の耐水性、耐候性を改善する試みがなされている。例え
ば、特公平3−2072号公報は、ジメチルジアリルア
ンモニウムクロライド重合物を記録紙に塗布し、インク
ジェット記録用紙の記録画像の耐水性等を向上させる旨
を開示する。又、特公平5−71393号公報は、同じ
くジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物と、
水溶性金属塩を記録紙に塗布し、インクジェット記録用
紙の記録画像の耐水性等を向上させる旨を開示する。
又、特公平6−92190号公報は、アクリルアミドと
ジメチルジアリルアンモニウムクロライドの共重合体を
記録紙に塗布し、インクジェット記録用紙の記録画像の
耐水性等を向上させる旨を開示する。
モニウムクロライド重合物は、従来から過硫酸系のラジ
カル重合開始剤を用いて製造されていたが、このような
製造方法により得られたジメチルジアリルアンモニウム
クロライド重合物は、記録紙用の耐水化剤として使用し
た場合に十分な耐水性が得られていなかった。
意検討した結果、アゾ系のラジカル重合開始剤を使用し
て製造されたカチオン性ポリマーを記録紙用の耐水化剤
として用いた場合に優れた耐水性を示すことを発見し、
本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、ハロゲ
ン化ジアルキルジアリルアンモニウムを構成モノマーと
し、2 , 2’−アゾビス−(2−アミジノプロパン)塩
酸塩、アゾビスシアノ吉草酸、4 , 4’−アゾビス−
(4−シアノペンタノール)及び2 , 2’−アゾビス−
(2−シアノプロパノール)からなる群から選ばれる化
合物を重合開始剤として重合することにより得られたポ
リマーからなる記録紙用耐水化剤である。又本発明は記
録紙用耐水化剤を記録紙に塗工及び/又は含浸させたイ
ンクジェット記録紙である。
マーの構成モノマーである分子内に1つ以上の4級窒素
原子を有する重合性化合物としては、例えば、ハロゲン
化ジアルキルジアリルアンモニウム、(メタ)アクリル
酸4級アンモニウム、(メタ)アクリル酸アミド4級ア
ンモニウム、(メタ)アクリル酸4級アミノエステル、
ビニルベンジルアルキルアンモニウム等が挙げられる。
分子内に1つ以上の4級窒素原子を有する重合性化合物
は、1種又は2種以上を用いてよいが、優れた耐水性を
得るためには、次の一般式(1)で表わされるハロゲン
化ジアルキルジアリルアンモニウムを用いるのが好まし
い。
キル基を表わす。なかでも、メチル基、エチル基等の比
較的短鎖のアルキル基が好ましい。Xはハロゲン原子で
あり、通常は塩素原子である。
は、分子内に1つ以上の4級窒素原子を有する重合性化
合物の他に、必要に応じてその他の重合性化合物を構成
モノマーとしてもよい。その他の重合性化合物として
は、例えば、エチレンイミン、ビニルピロリドン、N,
N−ジメチルアミノメチルスチレン、ハロゲン化ビニル
ピリジン等の窒素含有化合物、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、カプロン酸ビニル、アルキルビニルエーテ
ル、アルキルビニルケトン、ビニルピロリドン等のビニ
ル化合物、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、(メタ)
アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メ
タ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチル
ヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アク
リル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−
ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキ
シブチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)ア
クリロニトリル、(メタ)アクリルアミン、(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジアルキルアミン(メタ)アク
リレ−ト等のアクリル化合物、スチレン、p−クロロス
チレン、α−メチルスチレン、イソプロピルスチレン、
ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物、エチレン、プ
ロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキサン、
1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセ
ン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、
1−テトラデセン等のα−オレフィン化合物、ブタジエ
ン、イソプレン、ペンタジエン等の共役ジエン、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン等 のハロゲン化オレフィン化合
物、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和2塩
基酸類およびこれらの(ヒドロキシ)エステル類、その
他、N,N,N−トリアルキルアミノアルキルメタクリレ
−トメチルスルフェ−トもしくはクロライド、ビニルベ
ンジルトリアルキルメチルスルフェ−トもしくはクロラ
イド、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピル
トリメチルアンモニウムメチルスルフェ−トもしくはク
ロライド、ナトリウムもしくはアンモニウムスチレンス
ルホネ−ト、ナトリウム−2−アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホネ−ト等が挙げられる。これらの中
でも、(メタ)アクリル酸アミドはハロゲン化ジアルキ
ルジアリルアンモニウムと容易に重合するので好まし
い。
造するために用いられる分子内に1つ以上のアゾ基を有
する化合物からなる重合開始剤としては、光や熱などの
エネルギーに反応してアゾ基が分解し、ラジカルを発生
することができる化合物であれば特に限定されないが、
なかでも一般式(2)で表される基を有する化合物が好
ましい。
ば、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,
2’−アゾビス−(2−アミジノプロパン)塩酸塩、
2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、アゾビスシアノ
吉草酸、アゾビスシアノ吉草酸クロライド、1,1’−
アゾビス−(シクロヘキサンー1−カルボニトリル)、
2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、アゾビスメチルブチロニトリル、2,2’−アゾ
ビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、4,4’−アゾビス−(4−シアノペンタノー
ル)、2,2’−アゾビス−(2−シアノプロパノー
ル)、2,2’−アゾビス−(2−メチル−N−2−ヒ
ドロキシプロピオン酸アミド)等が挙げられる。又、分
子内に1つ以上の4級窒素原子を有する重合性化合物と
してハロゲン化ジアルキルジアリルアンモニウムクロラ
イドを用いる場合は、水中で重合反応を行うため、分子
内に1つ以上のアゾ基を有する化合物からなる重合開始
剤は水溶性であることが好ましい。上記の例示した分子
内に1つ以上のアゾ基を有する化合物のなかで水溶性を
示す化合物は、2,2’−アゾビス−(2−アミジノプ
ロパン)塩酸塩、アゾビスシアノ吉草酸、4,4’−ア
ゾビス−(4−シアノペンタノール)、2,2’−アゾ
ビス−(2−シアノプロパノール)等である。
化合物からなる重合開始剤を用いてポリマーを製造した
場合に、製造されたポリマーが、他の重合開始剤、例え
ば過硫酸系重合開始剤を用いて製造されたポリマーより
優れた耐水性を示す理由は、以下のとおりであると推測
する。すなわち、一般にアゾ系ラジカル重合開始剤がラ
ジカルを発生する機構は、以下のとおりである。
カルを発生する機構は以下のとおりである。
が、ともに重合性モノマーを攻撃し、連鎖反応で反応が
進むが、この場合には生成するポリマーの末端に、最初
にラジカルが発生した基(上記のR・又はSO4 -・)が
結合する。この末端基のために、製造されたポリマーを
記録紙用耐水化剤として使用した場合に耐水性に差が現
れるものと推測している。
造方法は、上記分子内に1つ以上のアゾ基を有する化合
物からなる重合開始剤を用いる限りにおいては特に限定
されないが、一般には水などの水性媒体中に溶解又は分
散させたハロゲン化ジアルキルジアリルアンモニウム等
に、2,2’−アゾビス−(2−アミジノプロパン)塩
酸塩等をモノマー成分の0.02〜5重量%程度添加
し、常圧下、温度は室温〜100℃、好ましくは60〜
80℃にて10〜24時間程度反応させることにより製
造することができる。
記録紙に用いられる限りは特に限定されない。通常は、
水溶液状態で公知の記録紙の表面にスプレーするか、抄
紙工程中にサイズプレス、ロールコーター等によって表
面に塗布あるいは含浸するか、又は公知のコートタイプ
の記録紙用の塗料中に混合し、ブレード、エアナイフ、
ロールコーター、ブラッシュコーター、カーテンコータ
ー、バーコーター、グラビアコーター、チャンプレック
スコーター等の塗工機により塗布あるいは含浸させれば
よい。又、乾燥固化工程も、常温又は熱風乾燥、熱線、
赤外線輻射、熱ドラムによる乾燥方法を用いてよい。本
発明の記録紙用耐水化剤の使用においては通常は水ある
いは他の有機溶剤に溶解又は分散させた状態で塗工液と
して記録紙に塗工及び/又は含浸させて用いられる。そ
の場合は、塗工液の他の成分として任意に、タルク、カ
オリン、炭酸カルシウム、尿素ホルマリン樹脂微粉末等
の各種填料、微粒シリカ、コロイダルシリカ、シリカゾ
ル、酸性白土、クレー、タルク、炭酸カルシウム、けい
そう土、酸化チタン、硫酸バリウム等の白色顔料、酸化
澱粉、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール(変
性物を含む)、セルロース誘導体、ポリビニルピロリド
ン等の水溶性バインダー、ポリ(メタ)アクリル酸ナト
リウム等の分散剤、増粘剤、湿潤剤、熱ゲル化剤、消泡
剤、発泡剤、蛍光増白剤、紫外線防止剤、酸化防止剤、
防腐剤、帯電防止剤、架橋剤、滑剤、可塑剤、pH調整
剤、耐水化剤等を含んでもよい。又これらの任意成分と
は別々の塗工液として記録紙に塗布及び/又は含浸され
てもよい。
ジェット記録のために用いられる記録紙に耐水化剤とし
て用いるのに好適で、記録されたインクのにじみを防止
し、従来の方法により製造されたポリジメチルジアリル
アンモニウムクロライド系耐水化剤に比して記録紙に優
れた耐水性を与えるものである。
る。本実施例に用いた記録紙添加剤は以下の合成例によ
り合成した。 (合成例1)温度計、コンデンサー及び撹拌装置を備え
た1リットルガラス4つ口フラスコに、ジメチルジアリ
ルアンモニウムクロライド30%水溶液900gを仕込
み、70℃に加温しながら窒素ガスを吹き込み窒素置換
を行った。次に、上記ジメチルジアリルアンモニウムク
ロライドに対し7.5重量%の2,2’−アゾビス−(2
−アミジノプロパン)塩酸塩(20.3g)を添加して
反応温度を65〜75℃に保ちながら18時間重合反応
させ、固形分30重量%のポリジメチルジアリルアンモ
ニウムクロライド水溶液を得た。未反応の残存モノマー
は原料に対し4.2重量%であり、得られたポリジメチ
ルジアリルアンモニウムクロライドの極限粘度は1規定
NaCl、30℃で測定したところ0.18であった。
これを耐水化剤1とする。
ートを備えた1リットルガラス4つ口フラスコに、ジメ
チルジアリルアンモニウムクロライド20%水溶液20
0gを仕込み、60℃に加温しながら窒素ガスを吹き込
み窒素置換を行った。次に、2,2’−アゾビス−(2
−アミジノプロパン)塩酸塩1.88gを添加して反応
温度を55〜65℃に保ちながらアクリルアミド20%
水溶液176gを6時間かけて滴下し、その後24時間
重合反応させた。反応終了後、蒸留水を460g添加し
て、固形分9重量%のポリジメチルジアリルアンモニウ
ムクロライド−アクリルアミド共重合体を得た。未反応
のモノマーは、ジメチルジアリルアンモニウムクロライ
ドが原料に対し30重量%残存しており、アクリルアミ
ドは残存していなかった。得られたポリジメチルジアリ
ルアンモニウムクロライド−アクリルアミド共重合体の
極限粘度は1規定NaCl、30℃で測定したところ
0.72であった。これを耐水化剤2とする。
(2−アミジノプロパン)塩酸塩の代わりに過硫酸アン
モニウムを用いた以外は合成例1と同様の方法でポリジ
メチルジアリルアンモニウムクロライドを得た。未反応
の残存モノマーは原料に対し4.1重量%であり、得ら
れたポリジメチルジアリルアンモニウムクロライドの極
限粘度は1規定NaCl、30℃で測定したところ0.
10であった。これを比較耐水化剤1とする。
(2−アミジノプロパン)塩酸塩の代わりに過硫酸アン
モニウムを用いた以外は合成例2と同様の方法でポリジ
メチルジアリルアンモニウムクロライド−アクリルアミ
ド共重合体を得た。未反応のモノマーは、ジメチルジア
リルアンモニウムクロライドが原料に対し35重量%残
存しており、アクリルアミドは残存していなかった。得
られたポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド−
アクリルアミド共重合体の極限粘度は1規定NaCl、
30℃で測定したところ0.65であった。これを比較
耐水化剤2とする。
比較合成例1、2で合成された耐水化剤を30重量部
に、微粒子シリカ70重量部、ポリビニルアルコール1
9重量部、ポリアクリル酸ナトリウム0.5重量部、消
泡剤0.5重量部に水を加えて撹拌混合し、濃度が15
重量%の塗工液を得た。この塗工液を、米坪60g/m
2、ステキヒトサイズ度20秒の市販上質紙の基紙上に
ワイヤーバーで塗布量が10g/m2になるように塗布
し、乾燥、平滑処理を行ってインクジェット記録用紙を
得た。得られたインクジェット記録用紙に市販のインク
ジェットプリンターを用いて印字を行った。
紙について、以下の方法により耐水性の試験を行い、イ
ンクのにじみを肉眼で観察し評価した。結果を表1に示
した。 (評価法1)印字を行ったインクジェット記録用紙を2
5℃の水に5分間浸水させた。 (評価法2)印字を行ったインクジェット記録用紙を2
0℃、65%RHの恒温槽に24時間放置した。 (評価法3)印字を行ったインクジェット記録用紙を4
0℃、90%RHの恒温槽に24時間放置した。
をもった化合物を用いて製造された耐水化剤は、他の重
合開始剤を用いて製造された耐水化剤よりも耐水性が向
上していることが明らかとなった。
めに用いられる記録紙に耐水性を付与し、インクのにじ
みを防止する、優れた記録紙耐水化剤を提供することが
可能になった。
Claims (5)
- 【請求項1】 下記の一般式(1): 【化1】 (R1及びR2はアルキル基を表わし、Xはハロゲン原
子を表わす)で表わされるハロゲン化ジアルキルジアリ
ルアンモニウムを構成モノマーとし、2 , 2’−アゾビ
ス−(2−アミジノプロパン)塩酸塩、アゾビスシアノ
吉草酸、4 , 4’−アゾビス−(4−シアノペンタノー
ル)及び2 , 2’−アゾビス−(2−シアノプロパノー
ル)からなる群から選ばれる化合物を重合開始剤として
重合することにより得られたポリマーからなる記録紙用
耐水化剤。 - 【請求項2】 さらに、(メタ)アクリル酸アミドを構
成モノマーとする請求項1記載の記録紙用耐水化剤。 - 【請求項3】 水性媒体に、請求項1又は2記載の記録
紙用耐水化剤を含有する記録紙用塗工液。 - 【請求項4】 請求項3記載の塗工液を記録紙に塗工及
び/又は含浸させた記録紙。 - 【請求項5】 請求項3記載の塗工液を記録紙に塗工及
び/又は含浸させたインクジェット用記録紙。
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Country | Link |
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JP4581413B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2010-11-17 | 日東紡績株式会社 | アリルアミン類酸付加塩重合体、その製造方法およびインクジェット記録紙用薬剤 |
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-
1996
- 1996-04-22 JP JP10029696A patent/JP3509381B2/ja not_active Expired - Fee Related
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