JP3650086B2 - インクジェット記録用被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤に関する。さらに詳しくは、本発明は、印字の際及び印字後の耐水性を向上させた被記録材、特にインクジェット記録方式で印字したときにインクに滲みがなく、印字後も水によるインクの流れ出しや滲みの生じない被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、企業のみならず、一般家庭においても、パーソナルコンピューターが普及し、それに伴って情報をプリンターで印刷することが増えてきた。特に、最近は、パーソナルコンピューターの性能が向上し、大量の情報からなる画像情報も簡単に取り扱うことが可能になり、画像をフルカラーで印刷することも増えている。
この印刷の記録方式としては、インクジェット記録、溶融熱転写記録、昇華転写記録、直接感熱記録などが挙げられるが、いずれの記録方式においても、被記録材には、印字濃度が高く、発色性に優れていること、印字の際に滲まないこと、印字したものが水で流れ出したり滲んだりしないことなどの特性が要求される。これらの記録方式の中で、インクの微小液滴に電荷を与え、ノズルから吹き付けて被記録材に付着させ、印字や画像の記録を行うインクジェット記録は、騒音も少なく、比較的高速で記録することができるので、用紙類への印刷のみならず、布地への柄のプリントなどにも応用されている。インクジェット記録では、被記録材に印字や画像を記録したときに、インクが滲まないこと、印字などの後に被記録材が水で濡れた場合においても、インクの流れ出しや滲みが生じないことが特に重要である。
このような要求を満足させるために、様々な化合物を被記録材に含有させることが試みられている。例えば、特開昭５６−８４９９２号公報には、高解像度で耐水性のある画像を形成することができるインクジェット記録方法として、ポリカチオン高分子電解質を表面に含有する記録媒体に、水溶性直接染料又は水溶性酸性染料を含有する水性インクを印写する方法が提案されている。特開昭６０−４９９９０号公報には、画像や文字の濃度が高く、色調が鮮明で、インクの吸収速度が速く、耐候性の改善されたインクジェット記録用紙として、ポリアルキレンポリアミンジシアンジアミドアンモニウム塩縮合物を表面に含有する記録用紙が提案されている。特開平６−９２０１２号公報には、白紙黄変性がなく、耐水性及び耐光性に優れたインクジェット記録用紙として、２級アミンとエピハロヒドリンとを反応させて得られるカチオン性樹脂を表面に含有するインクジェット記録用紙が提案されている。
しかし、上記の各種の印刷記録方式において、それぞれの要求をすべて満たしている被記録材はなく、特にインクジェット記録の場合には、上記の化合物では、印字時のインクの滲みの問題や、印字後の被記録材からの水によるインクの流れ出しや滲みの問題を解決するまでには至っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、印字の際及び印字後の耐水性を向上させた被記録材、特にインクジェット記録方式で印字したときにインクに滲みがなく、印字後も水によるインクの流れ出しや滲みの生じない被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、主鎖にカルボン酸アミド構造と第四級アンモニウム塩構造を有するポリマーが、印字の際に滲まず、印字後もインクが水で流れ出したり滲んだりしない被記録材を与え、特にインクジェット記録用の被記録材として有用であることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを含有することを特徴とするインクジェット記録用被記録材、
【化５】
（ただし、式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基又はアリル基であり、Ａ-はアニオンであり、ｐは１〜６、ｑは１〜４、ｒは１〜４、ｘは０〜６であり、ｍは１０〜５００である。）
【化６】
（ただし、式中、Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基又はアリル基であり、Ｂ-はアニオンであり、ｓは１〜６、ｕは１〜４、ｖは１〜４、ｙは０〜６であり、ｎは１０〜５００である。）、
（２）被記録材１００重量部中に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０重量部を含有する第１項記載のインクジェット記録用被記録材、
（３）被記録材の表面に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０ｇ／ｍ2を含有する第１項記載のインクジェット記録用被記録材、
（４）被記録材の原材料が、紙材、繊維材、樹脂材又は石材である第１項ないし第３項のいずれかに記載のインクジェット記録用被記録材、及び、
（５）一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを含有するインクジェット記録用耐水化剤、
【化７】
（ただし、式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基又はアリル基であり、Ａ-はアニオンであり、ｐは１〜６、ｑは１〜４、ｒは１〜４、ｘは０〜６であり、ｍは１０〜５００である。）
【化８】
（ただし、式中、Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基又はアリル基であり、Ｂ-はアニオンであり、ｓは１〜６、ｕは１〜４、ｖは１〜４、ｙは０〜６であり、ｎは１０〜５００である。）、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤は、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを含有する。
【化９】
ただし、一般式［１］において、Ｒlは炭素数１〜３のアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基又はアリル基であり、Ａ-はアニオンであり、ｐは１〜６、ｑは１〜４、ｒは１〜４、ｘは０〜６であり、ｍは１０〜５００である。
【化１０】
ただし、一般式［２］において、Ｒ2は炭素数１〜３のアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基又はアリル基であり、Ｂ-はアニオンであり、ｓは１〜６、ｕは１〜４、ｖは１〜４、ｙは０〜６であり、ｎは１０〜５００である。
【０００６】
Ｒl又はＲ2で表される炭素数１〜３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基を挙げることができる。炭素数１〜３のヒドロキシアルキル基としては、例えば、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基などを挙げることができる。
(ＣＨ2)p又は(ＣＨ2)sで表されるポリメチレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を挙げることができる。(ＣＨ2)q、(ＣＨ2)r、(ＣＨ2)u又は(ＣＨ2)vで表されるポリメチレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基を挙げることができる。(ＣＨ2)x又は(ＣＨ2)yで表される基としては、ＮＨ−ＮＨの直接結合、ＣＯ−ＣＯの直接結合、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を挙げることができる。
Ａ-又はＢ-で表されるアニオンは、第四級アンモニウム塩を形成するアニオンであれば特に制限はなく、例えば、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、炭酸イオン、過塩素酸イオンなどの無機アニオン、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グルコン酸、乳酸、フマル酸、アジピン酸などの酸に由来する有機アニオンなどを挙げることができる。これらの中で、塩素イオンを好適に用いることができる。
一般式［１］におけるｍ及び一般式［２］におけるｎは、カチオンポリマーの重量平均重合度である。カチオンポリマーの重量平均分子量を測定し、繰り返し構造単位の分子量で除することにより、重量平均重合度ｍ又はｎを求めることができる。ｍ又はｎは、１０〜５００であり、より好ましくは２０〜４００である。ｍ又はｎが１０未満であると、インク滲みの防止性や水に対する流れ出しの防止効果が十分でなくなるおそれがある。ｍ又はｎが５００を超えると、カチオンポリマーの粘度が大きくなり、取り扱いが困難になるおそれがある。
【０００７】
本発明において、一般式［１］で表されるカチオンポリマーの製造方法に特に制限はなく、例えば、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラアルキルポリメチレンジアミンとポリメチレンビス(クロロアセトアミド)、ポリメチレンビス(クロロプロピオンアミド)、ポリメチレンビス(クロロブチルアミド)、ポリメチレンビス(クロロバレルアミド)などとの重合反応により製造することができる。一般式［２］で表されるカチオンポリマーの製造方法に特に制限はなく、例えば、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラアルキルポリメチレンジアミンとＮ,Ｎ'−ジクロロエチルオキサミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルマロンアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルスクシンアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルグルタルアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルアジピンアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルピメルアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルスベルアミドなどとの重合反応により製造することができる。これらの重合反応は、６０〜１５０℃で行うことが好ましい。
Ｎ,Ｎ'−ビス(クロロアセト)ヒドラジドはモノクロロ酢酸エステルとヒドラジンとのエステル−アミド交換反応により得ることができる。ポリメチレンビス(クロロアセトアミド)は、モノクロロ酢酸エステルとポリメチレンジアミンとのエステル−アミド交換反応により得ることができる。ポリメチレンビス(クロロプロピオンアミド)は、モノクロロプロピオン酸エステルとポリメチレンジアミンとのエステル−アミド交換反応に得ることができる。ポリメチレンジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどを挙げることができる。モノクロロ酢酸エステルとしてはモノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチルなどを挙げることができる。モノクロロプロピオン酸エステルとしては、モノクロロプロピオン酸メチル、モノクロロプロピオン酸エチルなどを挙げることができる。エステル−アミド交換反応は、１５〜１００℃で行うことが好ましい。
【０００８】
Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルオキサミドは、例えば、シュウ酸ジメチルとモノエタノールアミンからアミドを合成したのち、塩化水素、チオニルクロライド、五塩化リン、三塩化リン、オキシ塩化リンなどによりクロル化することにより得ることができる。Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルマロンアミドは、例えば、マロン酸ジエチルとモノエタノールアミンからアミドを合成したのち、塩化水素、チオニルクロライド、五塩化リン、三塩化リン、オキシ塩化リンなどによりクロル化することにより得ることができる。同様の反応に用いることのできるジカルボン酸エステル類としては、コハク酸ジエチル、グルタル酸ジエチル、アジピン酸じエチル、ピメリン酸ジメチル、スベリン酸ジメチルなどを挙げることができる。
さらに、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの他の製造方法として、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルポリメチレンジアミンをモノハロ酢酸エステル、モノハロプロピオン酸エステルなどにより四級アンモニウム塩とし、これとポリメチレンジアミンとの重縮合反応により製造することができる。四級化反応は、１５〜１２０℃で行うことが好ましい。重縮合反応は、２０〜１５０℃で行うことが好ましい。上記のハロゲン置換カルボン酸エステル、ポリメチレンジアミン、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルポリメチレンジアミンは、それぞれ１種を単独で用いることができ、あるいは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０００９】
本発明の被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤において、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの重量平均分子量は、３,０００〜２６０,０００であることが好ましく、７,０００〜２１０,０００であることがより好ましい。重量平均分子量が３,０００未満であると、印字の際に滲みが生じ、印字部が水で流れ出したり滲んだりするおそれがある。重量平均分子量が２６０,０００を超えると、カチオンポリマーの水溶液の粘度が高くなり、作業性と質感が悪くなるおそれがある。
本発明の被記録材の原材料としては、例えば、紙材、繊維材、樹脂材、石材などを挙げることができる。紙材としては、例えば、パルプからなる紙、パルプにポリエステル、ナイロン、アクリルなどの合成繊維が配合された紙、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのベースフィルムの上に多数の微細孔を有するポリマーを積層した構造の合成紙などを挙げることができる。これらの紙材は、インクジェット記録用被記録材の原材料として好適に用いることができる。繊維材としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリウレタンなどの合成繊維、羊毛、絹、綿、麻などの天然繊維、アセテート、スフ、レーヨンなどの半合成繊維、これらの繊維を複合した繊維などからなる織物、編物、不織布などや、スパンボンド法、メルトブロー法などによる不織布などを挙げることができる。樹脂材としては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフイルム、ポリオレフィンフィルムなどの樹脂フィルム、硬質塩化ビニルシート、アクリル樹脂シートなどの樹脂シート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂成形品、フェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂成形品などを挙げることができる。樹脂フィルムや樹脂シートには、必要に応じて、コロナ放電処理などの表面処理を施すことができる。石材としては、建築材料などに用いられる石板、タイル、陶板などや、石粉を合成樹脂で固めた人工石板などを挙げることができる。
【００１０】
本発明の被記録材は、被記録材１００重量部中に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０重量部を含有することが好ましく、０.１〜５重量部を含有することがより好ましい。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの含有量が被記録材１００重量部中０.０１重量部未満であると、被記録材の記録の耐水性が十分に向上しないおそれがある。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの含有量が、被記録材１００重量部中１０重量部を超えると、被記録材が本来有する強度、風合などの性能が損なわれるおそれがある。
一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを被記録材に含有させる方法に特に制限はなく、被記録材の原材料が紙材である場合は、例えば、パルプ繊維、パルプ繊維と合成繊維との配合物などの抄紙工程において、パルプスラリー中にカチオンポリマーを添加することができる。被記録材の原材料が繊維材である場合は、例えば、カチオンポリマーの水溶液を用いて繊維材をパディング処理することができる。被記録材の原材料が樹脂材である場合は、例えば、原料樹脂中にカチオンポリマーを混練して成形することができる。被記録材が石材である場合は、例えば、カチオンポリマーを含有する樹脂を用いて石粉を固め、人工石板とすることができる。
【００１１】
本発明の被記録材は、その表面に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０ｇ／ｍ2含有することが好ましく、０.１〜５ｇ／ｍ2含有することがより好ましい。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの表面含有量が０.０１ｇ／ｍ2未満であると、被記録材の記録の耐水性が十分に向上しないおそれがある。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの表面含有量が１０ｇ／ｍ2を超えると、被記録材が本来有する表面性、風合などの性能が損なわれるおそれがある。
一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを被記録材の表面に含有させる方法に特に制限はなく、例えば、紙材、繊維材、樹脂材、石材などの原材料の表面に、カチオンポリマーの溶液をコーティング又はスプレー処理することができる。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを表面のみに含有する被記録材は、含有されるカチオンポリマーのすべてが記録の耐水性の向上に寄与するので、カチオンポリマーを効果的に活用することができる。
【００１２】
本発明の被記録材には、必要に応じて、さらに他の成分を含有させることができる。他の成分としては、例えば、バインダー、無機顔料、有機顔料などを挙げることができる。バインダーとしては、例えば、酸化デンプン、ポリビニルアルコールなどを挙げることができる。無機顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、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、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、アルミナなどを挙げることができる。有機顔料としては、例えば、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、マイクロカプセル化顔料、炭素樹脂顔料などを挙げることができる。
本発明の被記録材は、インクジェット記録用被記録材として特に好適に用いることができる。記録用インクとして水性インクを用いるインクジェット記録においては、被記録材の表面に記録された印字や画像が滲みなすく、また水と接触したときに印字や画像の流れ出しや滲みを生じやすい。本発明の被記録材は、インクジェット記録に際して印字や画像の滲みを生ずることなく、また、記録後に水と接触しても印字や画像の流れや滲みを生ずることがない。
【００１３】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、カチオンポリマーの重量平均分子量の測定及びインクジェット記録の耐水性とインク滲み性の評価は、下記の方法により行った。
（１）カチオンポリマーの重量平均分子量
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ［東ソー(株)、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ］を用い、酢酸緩衝液（pH４.７）を溶離液として、ポリオキシエチレングリコール換算により求める。
（２）耐水性
インクジェットプリンター［エプソン(株)、ＭＪ−７００Ｖ２Ｃ］を用いて、黒色（BLACK）、シアン（CYAN）、マゼンタ（MAGENTA）、黄色（YELLOW）の各単色をベタ印刷したインクジェット記録材を１時間放置したのち、流水に５分間浸漬し、印字部の変化を目視により観察し、滲みの全く生じていない５級から、滲みと流れ出しの激しい１級までの５段階の限度見本と比較して評価する。
（３）インク滲み性
インクジェットプリンター［エプソン(株)、ＭＪ−７００Ｖ２Ｃ］を用いて、黒色単色をドット印字したインクジェット記録材について、倍率５０倍のルーペでドット部分を観察し、滲みの全く生じていない５級から、滲みの激しい１級までの５段階の限度見本と比較して評価する。
【００１４】
実施例１
水３２.９ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミン１１.６ｇ及びエチレンビス(クロロアセトアミド)２１.３ｇを混合し、９５℃で６時間反応させたのち、水１６.５ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は８,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は２４であった。
得られたカチオンポリマー水溶液をさらに水で希釈して、カチオンポリマー濃度２重量％のインクジェット記録用耐水化剤を調製した。この耐水化剤を坪量６５ｇ／ｍ2の上質紙にバーコーターを用いて塗工し、乾燥後の塗工量が０.５ｇ／ｍ2である被記録紙を作製した。この被記録紙は、耐水性試験において、黒色と黄色は滲みが全くなく、シアンとマゼンタはごくわずかな滲みを生じた。インク滲み性試験において、ごくわずかな滲みを生じた。
ポリエステルポンジー布を、上記のカチオンポリマーの３重量％水溶液でパディング処理してピックアップ８０重量％とし、１０５℃で３分間乾燥して被記録布を作製した。この被記録布は、耐水性試験において、黒色と黄色は滲みが全くなく、シアンはごくわずかな滲みを生じ、マゼンタはわずかな滲みを生じた。インク滲み性試験において、ごくわずかな滲みを生じた。
上記のカチオンポリマーの２重量％水溶液とフィルム用アンカー剤［日華化学(株)、ネオステッカー７００］２重量％水溶液との重量比１：１の混合液を調製して、インクジェット記録用耐水化剤とした。この耐水化剤を、ポリエステルフィルムにバーコーターを用いて塗工し、乾燥後の塗工量がカチオンポリマーで０.５ｇ／ｍ2である被記録フィルムを作製した。この被記録フィルムは、耐水性試験において、黒色と黄色は滲みが全くなく、シアンはごくわずかな滲みを生じ、マゼンタはわずかな滲みを生じた。インク滲み性試験において、ごくわずかな滲みを生じた。
上記のカチオンポリマーの２重量％水溶液とフィルム用アンカー剤［日華化学(株)、ネオステッカー７００］２重量％水溶液との重量比１：１の混合液を調製して、インクジェット記録用耐水化剤とした。この耐水化剤を、石板にバーコーターを用いて塗工し、乾燥後の塗工量がカチオンポリマーで０.５ｇ／ｍ2である被記録石板を作製した。この被記録石板は、耐水性試験において、黒色と黄色は滲みが全くなく、シアンはごくわずかな滲みを生じ、マゼンタはわずかな滲みを生じた。インク滲み性試験において、ごくわずかな滲みを生じた。
【００１５】
実施例２
水３４.３ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ−テトラメチルエチレンジアミン１１.６ｇ及びトリメチレンビス(クロロアセトアミド)２２.７ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水１７.２ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は４３,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１２５であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例３
水３５.７ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミン１１.６ｇ及びテトラメチレンビス(クロロアセトアミド)２４.１ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水１７.９ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は４０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１１２であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例４
水３８.５ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ−テトラメチルエチレンジアミン１１.６ｇ及びヘキサメチレンビス(クロロアセトアミド)２６.９ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水１９.３ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は３５,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は９１であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例５
水３４.３ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びエチレンビス(クロロアセトアミド)２１.３ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させたのち、水１７.２ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は８５,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は２４８であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
【００１６】
実施例６
水３５.７ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びトリメチレンビス(クロロアセトアミド)２２.７ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させたのち、水１７.９ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は６８,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１９０であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例７
水３７.１ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びテトラメチレンビス(クロロアセトアミド)２４.１ｇを混合し、４９０kPaの加圧下に７０℃で２０時間反応させたのち、水８.６ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は１０５,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は２８３であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例８
水３９.９ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びヘキサメチレンビス(クロロアセトアミド)２６.９ｇを混合し、１００℃で１０時間反応させたのち、水２０.０ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は２０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は５０であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
【００１７】
実施例９
水３８.５ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン１７.２ｇ及びエチレンビス(クロロアセトアミド)２１.３ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させて得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は９０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は２３４であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例１０
水３９.９ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン１７.２ｇ及びトリメチレンビス(クロロアセトアミド)２２.７ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水２０.０ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は４５,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１１３であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例１１
水４１.３ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン１７.２ｇ及びテトラメチレンビス(クロロアセトアミド)２４.１ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水２０.７ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は４０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は９７であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
【００１８】
実施例１２
水４４.１ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン１７.２ｇ及びヘキサメチレンビス(クロロアセトアミド)２６.９ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させたのち、水２２.１ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は８０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１８１であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例１３
水３４.３ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びＮ,Ｎ'−ジクロロエチルオキサミド２１.３ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水１７.２ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は３０,０００であり、一般式［２］におけるｎの値は８７であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例１４
水３７.１ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びＮ,Ｎ'−ジクロロエチルスクシンアミド２４.１ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させたのち、水１８.６ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は１００,０００であり、一般式［２］におけるｎの値は２７０であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
比較例１
ポリエチレンイミン（重量平均分子量１,２００）の４０重量％水溶液を調製した。このポリエチレンイミンについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
被記録紙、被記録布、被記録フィルム及び被記録石板についての評価結果を、第１表、第２表、第３表及び第４表に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
【表４】
【００２３】
第１表から第４表に見られるように、本発明のインクジェット記録用耐水化剤で処理した実施例１〜１４の本発明の被記録材は、耐水性に優れ、黒色、シアン、マゼンタ、黄色のいずれのインクに対しても、水に浸漬して印字部の流れや滲みを生ずることがなく、また、インク滲み防止性にも優れ、ドット印字された部分に滲みを生じない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の被記録材は、優れた耐水性を有し、特にインクジェット記録方式で印字したときにインクに滲みがなく、印字後も水によるインクの流れ出しや滲みを生ずることがない。本発明のインクジェット記録用耐水化剤によれば、紙材、繊維材、樹脂材、石材などの被記録材に、優れた耐水性を付与することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤に関する。さらに詳しくは、本発明は、印字の際及び印字後の耐水性を向上させた被記録材、特にインクジェット記録方式で印字したときにインクに滲みがなく、印字後も水によるインクの流れ出しや滲みの生じない被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、企業のみならず、一般家庭においても、パーソナルコンピューターが普及し、それに伴って情報をプリンターで印刷することが増えてきた。特に、最近は、パーソナルコンピューターの性能が向上し、大量の情報からなる画像情報も簡単に取り扱うことが可能になり、画像をフルカラーで印刷することも増えている。
この印刷の記録方式としては、インクジェット記録、溶融熱転写記録、昇華転写記録、直接感熱記録などが挙げられるが、いずれの記録方式においても、被記録材には、印字濃度が高く、発色性に優れていること、印字の際に滲まないこと、印字したものが水で流れ出したり滲んだりしないことなどの特性が要求される。これらの記録方式の中で、インクの微小液滴に電荷を与え、ノズルから吹き付けて被記録材に付着させ、印字や画像の記録を行うインクジェット記録は、騒音も少なく、比較的高速で記録することができるので、用紙類への印刷のみならず、布地への柄のプリントなどにも応用されている。インクジェット記録では、被記録材に印字や画像を記録したときに、インクが滲まないこと、印字などの後に被記録材が水で濡れた場合においても、インクの流れ出しや滲みが生じないことが特に重要である。
このような要求を満足させるために、様々な化合物を被記録材に含有させることが試みられている。例えば、特開昭５６−８４９９２号公報には、高解像度で耐水性のある画像を形成することができるインクジェット記録方法として、ポリカチオン高分子電解質を表面に含有する記録媒体に、水溶性直接染料又は水溶性酸性染料を含有する水性インクを印写する方法が提案されている。特開昭６０−４９９９０号公報には、画像や文字の濃度が高く、色調が鮮明で、インクの吸収速度が速く、耐候性の改善されたインクジェット記録用紙として、ポリアルキレンポリアミンジシアンジアミドアンモニウム塩縮合物を表面に含有する記録用紙が提案されている。特開平６−９２０１２号公報には、白紙黄変性がなく、耐水性及び耐光性に優れたインクジェット記録用紙として、２級アミンとエピハロヒドリンとを反応させて得られるカチオン性樹脂を表面に含有するインクジェット記録用紙が提案されている。
しかし、上記の各種の印刷記録方式において、それぞれの要求をすべて満たしている被記録材はなく、特にインクジェット記録の場合には、上記の化合物では、印字時のインクの滲みの問題や、印字後の被記録材からの水によるインクの流れ出しや滲みの問題を解決するまでには至っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、印字の際及び印字後の耐水性を向上させた被記録材、特にインクジェット記録方式で印字したときにインクに滲みがなく、印字後も水によるインクの流れ出しや滲みの生じない被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、主鎖にカルボン酸アミド構造と第四級アンモニウム塩構造を有するポリマーが、印字の際に滲まず、印字後もインクが水で流れ出したり滲んだりしない被記録材を与え、特にインクジェット記録用の被記録材として有用であることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを含有することを特徴とするインクジェット記録用被記録材、
【化５】
【化６】
（２）被記録材１００重量部中に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０重量部を含有する第１項記載のインクジェット記録用被記録材、
（３）被記録材の表面に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０ｇ／ｍ2を含有する第１項記載のインクジェット記録用被記録材、
（４）被記録材の原材料が、紙材、繊維材、樹脂材又は石材である第１項ないし第３項のいずれかに記載のインクジェット記録用被記録材、及び、
（５）一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを含有するインクジェット記録用耐水化剤、
【化７】
【化８】
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤は、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを含有する。
【化９】
【化１０】
【０００６】
Ｒl又はＲ2で表される炭素数１〜３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基を挙げることができる。炭素数１〜３のヒドロキシアルキル基としては、例えば、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシプロピル基、３−ヒドロキシプロピル基などを挙げることができる。
(ＣＨ2)p又は(ＣＨ2)sで表されるポリメチレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を挙げることができる。(ＣＨ2)q、(ＣＨ2)r、(ＣＨ2)u又は(ＣＨ2)vで表されるポリメチレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基を挙げることができる。(ＣＨ2)x又は(ＣＨ2)yで表される基としては、ＮＨ−ＮＨの直接結合、ＣＯ−ＣＯの直接結合、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基を挙げることができる。
Ａ-又はＢ-で表されるアニオンは、第四級アンモニウム塩を形成するアニオンであれば特に制限はなく、例えば、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、炭酸イオン、過塩素酸イオンなどの無機アニオン、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グルコン酸、乳酸、フマル酸、アジピン酸などの酸に由来する有機アニオンなどを挙げることができる。これらの中で、塩素イオンを好適に用いることができる。
一般式［１］におけるｍ及び一般式［２］におけるｎは、カチオンポリマーの重量平均重合度である。カチオンポリマーの重量平均分子量を測定し、繰り返し構造単位の分子量で除することにより、重量平均重合度ｍ又はｎを求めることができる。ｍ又はｎは、１０〜５００であり、より好ましくは２０〜４００である。ｍ又はｎが１０未満であると、インク滲みの防止性や水に対する流れ出しの防止効果が十分でなくなるおそれがある。ｍ又はｎが５００を超えると、カチオンポリマーの粘度が大きくなり、取り扱いが困難になるおそれがある。
【０００７】
本発明において、一般式［１］で表されるカチオンポリマーの製造方法に特に制限はなく、例えば、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラアルキルポリメチレンジアミンとポリメチレンビス(クロロアセトアミド)、ポリメチレンビス(クロロプロピオンアミド)、ポリメチレンビス(クロロブチルアミド)、ポリメチレンビス(クロロバレルアミド)などとの重合反応により製造することができる。一般式［２］で表されるカチオンポリマーの製造方法に特に制限はなく、例えば、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラアルキルポリメチレンジアミンとＮ,Ｎ'−ジクロロエチルオキサミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルマロンアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルスクシンアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルグルタルアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルアジピンアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルピメルアミド、Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルスベルアミドなどとの重合反応により製造することができる。これらの重合反応は、６０〜１５０℃で行うことが好ましい。
Ｎ,Ｎ'−ビス(クロロアセト)ヒドラジドはモノクロロ酢酸エステルとヒドラジンとのエステル−アミド交換反応により得ることができる。ポリメチレンビス(クロロアセトアミド)は、モノクロロ酢酸エステルとポリメチレンジアミンとのエステル−アミド交換反応により得ることができる。ポリメチレンビス(クロロプロピオンアミド)は、モノクロロプロピオン酸エステルとポリメチレンジアミンとのエステル−アミド交換反応に得ることができる。ポリメチレンジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどを挙げることができる。モノクロロ酢酸エステルとしてはモノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチルなどを挙げることができる。モノクロロプロピオン酸エステルとしては、モノクロロプロピオン酸メチル、モノクロロプロピオン酸エチルなどを挙げることができる。エステル−アミド交換反応は、１５〜１００℃で行うことが好ましい。
【０００８】
Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルオキサミドは、例えば、シュウ酸ジメチルとモノエタノールアミンからアミドを合成したのち、塩化水素、チオニルクロライド、五塩化リン、三塩化リン、オキシ塩化リンなどによりクロル化することにより得ることができる。Ｎ,Ｎ'−ジクロロエチルマロンアミドは、例えば、マロン酸ジエチルとモノエタノールアミンからアミドを合成したのち、塩化水素、チオニルクロライド、五塩化リン、三塩化リン、オキシ塩化リンなどによりクロル化することにより得ることができる。同様の反応に用いることのできるジカルボン酸エステル類としては、コハク酸ジエチル、グルタル酸ジエチル、アジピン酸じエチル、ピメリン酸ジメチル、スベリン酸ジメチルなどを挙げることができる。
さらに、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの他の製造方法として、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルポリメチレンジアミンをモノハロ酢酸エステル、モノハロプロピオン酸エステルなどにより四級アンモニウム塩とし、これとポリメチレンジアミンとの重縮合反応により製造することができる。四級化反応は、１５〜１２０℃で行うことが好ましい。重縮合反応は、２０〜１５０℃で行うことが好ましい。上記のハロゲン置換カルボン酸エステル、ポリメチレンジアミン、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルポリメチレンジアミンは、それぞれ１種を単独で用いることができ、あるいは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０００９】
本発明の被記録材及びインクジェット記録用耐水化剤において、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの重量平均分子量は、３,０００〜２６０,０００であることが好ましく、７,０００〜２１０,０００であることがより好ましい。重量平均分子量が３,０００未満であると、印字の際に滲みが生じ、印字部が水で流れ出したり滲んだりするおそれがある。重量平均分子量が２６０,０００を超えると、カチオンポリマーの水溶液の粘度が高くなり、作業性と質感が悪くなるおそれがある。
本発明の被記録材の原材料としては、例えば、紙材、繊維材、樹脂材、石材などを挙げることができる。紙材としては、例えば、パルプからなる紙、パルプにポリエステル、ナイロン、アクリルなどの合成繊維が配合された紙、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのベースフィルムの上に多数の微細孔を有するポリマーを積層した構造の合成紙などを挙げることができる。これらの紙材は、インクジェット記録用被記録材の原材料として好適に用いることができる。繊維材としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリウレタンなどの合成繊維、羊毛、絹、綿、麻などの天然繊維、アセテート、スフ、レーヨンなどの半合成繊維、これらの繊維を複合した繊維などからなる織物、編物、不織布などや、スパンボンド法、メルトブロー法などによる不織布などを挙げることができる。樹脂材としては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフイルム、ポリオレフィンフィルムなどの樹脂フィルム、硬質塩化ビニルシート、アクリル樹脂シートなどの樹脂シート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂成形品、フェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂成形品などを挙げることができる。樹脂フィルムや樹脂シートには、必要に応じて、コロナ放電処理などの表面処理を施すことができる。石材としては、建築材料などに用いられる石板、タイル、陶板などや、石粉を合成樹脂で固めた人工石板などを挙げることができる。
【００１０】
本発明の被記録材は、被記録材１００重量部中に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０重量部を含有することが好ましく、０.１〜５重量部を含有することがより好ましい。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの含有量が被記録材１００重量部中０.０１重量部未満であると、被記録材の記録の耐水性が十分に向上しないおそれがある。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの含有量が、被記録材１００重量部中１０重量部を超えると、被記録材が本来有する強度、風合などの性能が損なわれるおそれがある。
一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを被記録材に含有させる方法に特に制限はなく、被記録材の原材料が紙材である場合は、例えば、パルプ繊維、パルプ繊維と合成繊維との配合物などの抄紙工程において、パルプスラリー中にカチオンポリマーを添加することができる。被記録材の原材料が繊維材である場合は、例えば、カチオンポリマーの水溶液を用いて繊維材をパディング処理することができる。被記録材の原材料が樹脂材である場合は、例えば、原料樹脂中にカチオンポリマーを混練して成形することができる。被記録材が石材である場合は、例えば、カチオンポリマーを含有する樹脂を用いて石粉を固め、人工石板とすることができる。
【００１１】
本発明の被記録材は、その表面に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０ｇ／ｍ2含有することが好ましく、０.１〜５ｇ／ｍ2含有することがより好ましい。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの表面含有量が０.０１ｇ／ｍ2未満であると、被記録材の記録の耐水性が十分に向上しないおそれがある。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーの表面含有量が１０ｇ／ｍ2を超えると、被記録材が本来有する表面性、風合などの性能が損なわれるおそれがある。
一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを被記録材の表面に含有させる方法に特に制限はなく、例えば、紙材、繊維材、樹脂材、石材などの原材料の表面に、カチオンポリマーの溶液をコーティング又はスプレー処理することができる。一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを表面のみに含有する被記録材は、含有されるカチオンポリマーのすべてが記録の耐水性の向上に寄与するので、カチオンポリマーを効果的に活用することができる。
【００１２】
本発明の被記録材には、必要に応じて、さらに他の成分を含有させることができる。他の成分としては、例えば、バインダー、無機顔料、有機顔料などを挙げることができる。バインダーとしては、例えば、酸化デンプン、ポリビニルアルコールなどを挙げることができる。無機顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、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、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、アルミナなどを挙げることができる。有機顔料としては、例えば、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、マイクロカプセル化顔料、炭素樹脂顔料などを挙げることができる。
本発明の被記録材は、インクジェット記録用被記録材として特に好適に用いることができる。記録用インクとして水性インクを用いるインクジェット記録においては、被記録材の表面に記録された印字や画像が滲みなすく、また水と接触したときに印字や画像の流れ出しや滲みを生じやすい。本発明の被記録材は、インクジェット記録に際して印字や画像の滲みを生ずることなく、また、記録後に水と接触しても印字や画像の流れや滲みを生ずることがない。
【００１３】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、カチオンポリマーの重量平均分子量の測定及びインクジェット記録の耐水性とインク滲み性の評価は、下記の方法により行った。
（１）カチオンポリマーの重量平均分子量
ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ［東ソー(株)、ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ］を用い、酢酸緩衝液（pH４.７）を溶離液として、ポリオキシエチレングリコール換算により求める。
（２）耐水性
インクジェットプリンター［エプソン(株)、ＭＪ−７００Ｖ２Ｃ］を用いて、黒色（BLACK）、シアン（CYAN）、マゼンタ（MAGENTA）、黄色（YELLOW）の各単色をベタ印刷したインクジェット記録材を１時間放置したのち、流水に５分間浸漬し、印字部の変化を目視により観察し、滲みの全く生じていない５級から、滲みと流れ出しの激しい１級までの５段階の限度見本と比較して評価する。
（３）インク滲み性
インクジェットプリンター［エプソン(株)、ＭＪ−７００Ｖ２Ｃ］を用いて、黒色単色をドット印字したインクジェット記録材について、倍率５０倍のルーペでドット部分を観察し、滲みの全く生じていない５級から、滲みの激しい１級までの５段階の限度見本と比較して評価する。
【００１４】
実施例１
水３２.９ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミン１１.６ｇ及びエチレンビス(クロロアセトアミド)２１.３ｇを混合し、９５℃で６時間反応させたのち、水１６.５ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は８,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は２４であった。
得られたカチオンポリマー水溶液をさらに水で希釈して、カチオンポリマー濃度２重量％のインクジェット記録用耐水化剤を調製した。この耐水化剤を坪量６５ｇ／ｍ2の上質紙にバーコーターを用いて塗工し、乾燥後の塗工量が０.５ｇ／ｍ2である被記録紙を作製した。この被記録紙は、耐水性試験において、黒色と黄色は滲みが全くなく、シアンとマゼンタはごくわずかな滲みを生じた。インク滲み性試験において、ごくわずかな滲みを生じた。
ポリエステルポンジー布を、上記のカチオンポリマーの３重量％水溶液でパディング処理してピックアップ８０重量％とし、１０５℃で３分間乾燥して被記録布を作製した。この被記録布は、耐水性試験において、黒色と黄色は滲みが全くなく、シアンはごくわずかな滲みを生じ、マゼンタはわずかな滲みを生じた。インク滲み性試験において、ごくわずかな滲みを生じた。
上記のカチオンポリマーの２重量％水溶液とフィルム用アンカー剤［日華化学(株)、ネオステッカー７００］２重量％水溶液との重量比１：１の混合液を調製して、インクジェット記録用耐水化剤とした。この耐水化剤を、ポリエステルフィルムにバーコーターを用いて塗工し、乾燥後の塗工量がカチオンポリマーで０.５ｇ／ｍ2である被記録フィルムを作製した。この被記録フィルムは、耐水性試験において、黒色と黄色は滲みが全くなく、シアンはごくわずかな滲みを生じ、マゼンタはわずかな滲みを生じた。インク滲み性試験において、ごくわずかな滲みを生じた。
上記のカチオンポリマーの２重量％水溶液とフィルム用アンカー剤［日華化学(株)、ネオステッカー７００］２重量％水溶液との重量比１：１の混合液を調製して、インクジェット記録用耐水化剤とした。この耐水化剤を、石板にバーコーターを用いて塗工し、乾燥後の塗工量がカチオンポリマーで０.５ｇ／ｍ2である被記録石板を作製した。この被記録石板は、耐水性試験において、黒色と黄色は滲みが全くなく、シアンはごくわずかな滲みを生じ、マゼンタはわずかな滲みを生じた。インク滲み性試験において、ごくわずかな滲みを生じた。
【００１５】
実施例２
水３４.３ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ−テトラメチルエチレンジアミン１１.６ｇ及びトリメチレンビス(クロロアセトアミド)２２.７ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水１７.２ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は４３,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１２５であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例３
水３５.７ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミン１１.６ｇ及びテトラメチレンビス(クロロアセトアミド)２４.１ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水１７.９ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は４０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１１２であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例４
水３８.５ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ−テトラメチルエチレンジアミン１１.６ｇ及びヘキサメチレンビス(クロロアセトアミド)２６.９ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水１９.３ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は３５,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は９１であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例５
水３４.３ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びエチレンビス(クロロアセトアミド)２１.３ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させたのち、水１７.２ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は８５,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は２４８であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
【００１６】
実施例６
水３５.７ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びトリメチレンビス(クロロアセトアミド)２２.７ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させたのち、水１７.９ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は６８,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１９０であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例７
水３７.１ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びテトラメチレンビス(クロロアセトアミド)２４.１ｇを混合し、４９０kPaの加圧下に７０℃で２０時間反応させたのち、水８.６ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は１０５,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は２８３であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例８
水３９.９ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びヘキサメチレンビス(クロロアセトアミド)２６.９ｇを混合し、１００℃で１０時間反応させたのち、水２０.０ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は２０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は５０であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
【００１７】
実施例９
水３８.５ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン１７.２ｇ及びエチレンビス(クロロアセトアミド)２１.３ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させて得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は９０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は２３４であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例１０
水３９.９ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン１７.２ｇ及びトリメチレンビス(クロロアセトアミド)２２.７ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水２０.０ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は４５,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１１３であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例１１
水４１.３ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン１７.２ｇ及びテトラメチレンビス(クロロアセトアミド)２４.１ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水２０.７ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は４０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は９７であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
【００１８】
実施例１２
水４４.１ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルヘキサメチレンジアミン１７.２ｇ及びヘキサメチレンビス(クロロアセトアミド)２６.９ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させたのち、水２２.１ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は８０,０００であり、一般式［１］におけるｍの値は１８１であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例１３
水３４.３ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びＮ,Ｎ'−ジクロロエチルオキサミド２１.３ｇを混合し、９５℃で１０時間反応させたのち、水１７.２ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は３０,０００であり、一般式［２］におけるｎの値は８７であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
実施例１４
水３７.１ｇ、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'−テトラメチルトリメチレンジアミン１３.０ｇ及びＮ,Ｎ'−ジクロロエチルスクシンアミド２４.１ｇを混合し、９５℃で２０時間反応させたのち、水１８.６ｇを加えて、得られたカチオンポリマーの濃度を４０重量％に調整した。このカチオンポリマーの重量平均分子量は１００,０００であり、一般式［２］におけるｎの値は２７０であった。得られたカチオンポリマーについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
比較例１
ポリエチレンイミン（重量平均分子量１,２００）の４０重量％水溶液を調製した。このポリエチレンイミンについて、実施例１と同様にして、インクジェット記録用耐水化剤としての評価を行った。
被記録紙、被記録布、被記録フィルム及び被記録石板についての評価結果を、第１表、第２表、第３表及び第４表に示す。
【００１９】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
第１表から第４表に見られるように、本発明のインクジェット記録用耐水化剤で処理した実施例１〜１４の本発明の被記録材は、耐水性に優れ、黒色、シアン、マゼンタ、黄色のいずれのインクに対しても、水に浸漬して印字部の流れや滲みを生ずることがなく、また、インク滲み防止性にも優れ、ドット印字された部分に滲みを生じない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の被記録材は、優れた耐水性を有し、特にインクジェット記録方式で印字したときにインクに滲みがなく、印字後も水によるインクの流れ出しや滲みを生ずることがない。本発明のインクジェット記録用耐水化剤によれば、紙材、繊維材、樹脂材、石材などの被記録材に、優れた耐水性を付与することができる。
Claims (5)
- 一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを含有することを特徴とするインクジェット記録用被記録材。
- 被記録材１００重量部中に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０重量部を含有する請求項１記載のインクジェット記録用被記録材。
- 被記録材の表面に、一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマー０.０１〜１０ｇ／ｍ2を含有する請求項１記載のインクジェット記録用被記録材。
- 被記録材の原材料が、紙材、繊維材、樹脂材又は石材である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録用被記録材。
- 一般式［１］又は一般式［２］で表されるカチオンポリマーを含有するインクジェット記録用耐水化剤。
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