JP3830092B2

JP3830092B2 - Inkjet recording material

Info

Publication number: JP3830092B2
Application number: JP2002058533A
Authority: JP
Inventors: 隆史島谷
Original assignee: Union Chemical Co Ltd
Current assignee: Union Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2022-03-05
Also published as: JP2003251927A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット用被記録材に関するものであり、特に、耐光性に優れたインクジェット用被記録材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、騒音の発生が低く、高速印字、カラー化が可能である等の理由により急速に普及しており、記録された画像は高画質化が進んでいるものの、耐光性などの保存性に関しては改善の余地が残されている。得られた画像に光が当たると、インクの退色や記録材自体の黄変やひび割れが発生し画質を低下させる結果となる。インクジェット記録方式の多くは、水系インクを用いたものであり、通常、基材上にインク受容層を設けた専用のインクジェット用被記録材が使用される。
【０００３】
そのような被記録材に記録されたインクの退色は、水性であるインクジェット記録用インクが必ずしも耐光性に優れたものではないこと、また被記録材の黄変やひび割れはインク受容層中のバインダー樹脂が光により劣化することが原因として挙げられる。
【０００４】
インク受容層中の成分として、多孔性シリカやウレタン樹脂が市販されている。多孔性シリカはインク吸収性に優れ、ウレタン樹脂はポリビニルアルコールやポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂と比べインク固着性と耐水性に優れた特性を持つ。しかしながらウレタン樹脂は紫外線による劣化が考えられ、耐光性に優れたものとはいえない。
【０００５】
耐光性を与える添加剤として多くの紫外線吸収剤が市販されており、これら紫外線吸収剤は有機系のものと無機系のものに大別できる。インク受容層にベンゾトリアゾール系、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、トリアジン系のような有機系紫外線吸収剤を添加した場合、光により紫外線吸収剤自体が変化してしまう場合もあり必ずしも有効とはいえない。これに対して酸化チタンや酸化亜鉛、酸化セリウム等の無機系紫外線吸収剤では性能が時間の経過により低下せず、また薄膜内で分散し封入される為、拡散しない利点を持つ。しかしながら粒径が大きいものでは、必要とする配合量が多くコスト面で不利であり、一方で粒径が小さくなるにつれ、表面活性が著しく強くなりウレタン樹脂など他の配合成分の変質を生じ、さらに二次凝集が発生しやすいため分散性が極めて悪いなどの問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はインクジェット用被記録材において、耐光性に優れ、特にインクジェット用被記録材のインク受容層の黄変が発生しにくい、インクジェット用被記録材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
目的を達成するため、本発明は、基材の少なくとも一方の面にインク受容層を設けたインクジェット用被記録材であって、インク受容層に多孔性シリカ、ウレタン樹脂、酸化亜鉛を含み、酸化亜鉛の粒径が５０〜７０ｎｍであり、かつ、インク受容層中の酸化亜鉛の含有量が２〜５重量％であるとよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明者は鋭意検討の結果、耐光性に優れたインクジェット用被記録材である本発明を提供するに至った。
【０００９】
多孔性シリカの比表面積は、２００〜５００ｍ^２／ｇが好ましく、さらには３００〜４００ｍ^２／ｇが好ましいが、これに限定するものではない。ウレタン樹脂は、ポリエステル系、ポリエーテル系、芳香族イソシアネート系等の樹脂が挙げられ、これらの内の１種もしくは数種を用いるのが好ましいが、必要に応じて他のウレタン樹脂を用いても良い。
【００１０】
インク受容層中に多孔性シリカとウレタン樹脂を併用すると、水系インクの吸収性に優れ、かつインク固着性と耐水性に優れたインクジェット用被記録材を得ることが可能となる。インク受容層中の多孔性シリカとウレタン樹脂の乾燥重量比は、多孔性シリカが４０〜６０％で、ウレタン樹脂が４０〜６０％のものが好ましい。さらには多孔性シリカが４５〜５５％で、ウレタン樹脂が４５〜５５％のものが好ましい。多孔性シリカの乾燥重量比が４０％を下回ると水系インクの乾燥性が不充分であり、６０％より大きくなると皮膜強度が不充分でかつ印字がくすんだものとなる。
【００１１】
インク受容層中の酸化亜鉛の粒径が７０ｎｍを上回るものでは、紫外線吸収機能が低く、屋外で満足に使用できる耐光性を達成するために多量の酸化亜鉛を必要とするため、コスト的に不利であるばかりではなく、肝心の印字品質を損なう結果となる。また、粒径が５０ｎｍ未満の酸化亜鉛では、紫外線吸収機能が高く、屋外で満足に使用できる耐黄変性を有するための酸化亜鉛は少量で良いものの、表面活性が高いため長時間の紫外線照射により、インク受容層自体が劣化しひび割れを生じる結果となる。ひび割れを防ぐためには、分散性改善が必要であり、そのため、多くの分散剤またはバインダーを必要とするため、結果として従来の品質を損なうこととなる。
【００１２】
また酸化亜鉛の含有量が２％未満では、屋外で満足に使用できる耐光性は得られず、酸化亜鉛の含有量が５％を上回ると原料コスト的に不利であり、また屋外で満足に使用できる耐光性は得られるものの、インク吸収性の低下などの品質低下が生じメリットが無い。また、酸化チタンや酸化セリウム等、酸化亜鉛以外の無機系紫外線吸収剤では、従来の印字品質を維持したまま、目的とする耐光性まで向上させる効果が得られない。
【００１３】
インク受容層は上記インク受容層の構成に、ブロッキング防止、ハンドリング性向上、インキ汚染防止等の目的で、添加剤を併用しても良い。添加剤としては、クレー、炭酸カルシウム、カオリン、白雲母、タルク等の無機微粒子、塩化ビニル樹脂、アクリル系樹脂、スチレン樹脂等の樹脂が挙げられ、これらの内の１種もしくは複数を添加しても良い。さらには、必要に応じて他の添加剤を併用しても良い。
【００１４】
基材は、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂フィルムや合成紙、紙等が挙げられる。また、基材はコロナ放電処理などの表面処理によりインク受容層のコーティング性を改善させることもできる。基材の厚みは２５〜４００μｍの範囲が好ましく、プリンタへの装着性や取り扱いを考慮すると５０〜３００μｍが好ましい。基材の厚みが２５μｍ未満では、ハンドリングやプリンタでの装着性が悪いほか、プリンタに装着した記録材がフィードされる際に皺が発生したり等正常に紙送りされないことがある。また、基材が４００μｍを超えるとプリンタへの装着が困難になったり、正常に紙送りされないことがある。
【００１５】
インク受容層の厚みは、５〜５０μｍが好ましく、さらには１０〜３０μｍが好ましいが、これに限定するものではない。また、インク受容層の接着性を向上させるために、基材上にプライマー層を設けても良い。プライマー層には、必要に応じて着色剤、蛍光染料、隠蔽剤、ブロッキング防止剤等を添加しても良い。上述により得られたインクジェット被記録材は必要に応じて粘着層を設けることも可能である。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明がこれによって限定されるものではない。
【００１７】
（実施例１）基材として株式会社ユポ・コーポレーション製合成紙を使用し、その基材の一方にポリエステル系樹脂エマルションを塗布しプライマー層を設けた。乾燥重量比が多孔性シリカ（水澤化学工業株式会社製、ミズカシルＰ−７８Ａ）４９％、ウレタン樹脂（大原パラジヂウム株式会社製、パラゾールＵ−８００Ｋ）４９％、粒径が５０〜７０ｎｍの酸化亜鉛（エレメンティスジャパン株式会社製、ＴＺＯ）２％となるように、イオン交換水に順次投入し分散処理を行なった後、プライマー上に乾燥塗膜が２５μｍとなるようにインク受容層を設けてインクジェット用被記録材を得た。
（実施例２）実施例１で用いた酸化亜鉛の含有量をインク受容層中の５％とした以外は、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を得た。
【００１８】
（比較例１）実施例１で用いた酸化亜鉛を添加しない、以外は実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を得た。
（比較例２）実施例１で用いた酸化亜鉛の含有量をインク受容層中の１％とした以外は、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を得た。
（比較例３）実施例１で用いた酸化亜鉛の含有量をインク受容層中の７％とした以外は、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を得た。
（比較例４）実施例１で用いた酸化亜鉛を、粒径が２０〜３０ｎｍの酸化亜鉛とした以外は、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を得た。
（比較例５）実施例１で用いた酸化亜鉛を、粒径が１００〜１２０ｎｍの酸化亜鉛とし含有量をインク受容層中の５％とした以外は、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を得た。
（比較例６）実施例１で用いた粒径が５０〜７０ｎｍの酸化亜鉛を、酸化セリウム系紫外線吸収剤とした以外は、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を得た。
（比較例７）実施例１で用いた粒径が５０〜７０ｎｍの酸化亜鉛を、有機系紫外線吸収剤（ベンゾトリアゾール系）とした以外は、実施例１と同様にしてインクジェット用被記録材を得た。
【００１９】
このようにして得られたインクジェット用被記録材を、紫外線ロングライフフェードメーター（ＦＡＬ−５、スガ試験機株式会社製）を用いて、ブラックパネル６３℃、湿度フリーの条件下で３６０時間まで照射し、実施例１、２及び比較例１から７の検体について、インク受容層の耐光性評価を行なった。照射後のインクジェット用被記録材の耐黄変性の評価は白色度（ＪＩＳ−Ｐ８１２３に準拠）により、色差光度計（ＣＭ−３６００ｄ、ミノルタ株式会社製）を用いて測定を行い、白色度が、○：８０以上である、×：８０未満である、とした。ひび割れの評価は、目視により、インク受容層のひび割れが、○：生じていない、×：生じている、とした。印字評価は、得られたインクジェット用被記録材にセイコーエプソン株式会社製、ＰＭ−９０００Ｃを用いイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの文字およびベタを印字したものを用い、○：画像が鮮明である、×：滲みが生じている、とした。
これらの結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【発明の効果】
印字品位および耐黄変性が高く、ひび割れの生じない優れた耐光性を有したインクジェット用被記録材を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording material, and more particularly to an ink jet recording material excellent in light resistance.
[0002]
[Prior art]
Inkjet recording methods are rapidly spreading due to reasons such as low noise generation, high-speed printing, and the ability to colorize the recorded images. There is still room for improvement in terms of sex. When light is applied to the obtained image, ink fading, yellowing or cracking of the recording material itself occurs, resulting in a deterioration in image quality. Many of the ink jet recording methods use water-based ink, and a dedicated ink jet recording material in which an ink receiving layer is provided on a substrate is usually used.
[0003]
The fading of ink recorded on such a recording material is that water-based inkjet recording ink is not necessarily excellent in light resistance, and yellowing and cracking of the recording material is a binder in the ink receiving layer. The reason is that the resin is deteriorated by light.
[0004]
As a component in the ink receiving layer, porous silica and urethane resin are commercially available. Porous silica has excellent ink absorptivity, and urethane resin has excellent ink fixing properties and water resistance compared to water-soluble resins such as polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone. However, the urethane resin is considered to be deteriorated by ultraviolet rays and cannot be said to have excellent light resistance.
[0005]
Many ultraviolet absorbers are commercially available as additives for imparting light resistance, and these ultraviolet absorbers can be broadly classified into organic type and inorganic type. When an organic ultraviolet absorber such as benzotriazole, salicylic acid, benzophenone, or triazine is added to the ink receiving layer, the ultraviolet absorber itself may change due to light, which is not necessarily effective. In contrast, inorganic ultraviolet absorbers such as titanium oxide, zinc oxide, and cerium oxide have the advantage that the performance does not deteriorate with the passage of time and is not diffused because they are dispersed and sealed in the thin film. However, when the particle size is large, the amount required is large and disadvantageous in terms of cost.On the other hand, as the particle size becomes smaller, the surface activity becomes remarkably strong, resulting in alteration of other compounding components such as urethane resin. There was a problem that dispersibility was extremely poor because secondary aggregation was likely to occur.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an ink jet recording material that is excellent in light resistance in an ink jet recording material, and in particular, hardly causes yellowing of an ink receiving layer of the ink jet recording material.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object, the present invention provides an ink jet recording material having an ink receiving layer provided on at least one surface of a substrate, the ink receiving layer containing porous silica, a urethane resin, and zinc oxide. The particle size of zinc is preferably 50 to 70 nm, and the content of zinc oxide in the ink receiving layer is preferably 2 to 5% by weight .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of intensive studies , the present inventor has come to provide the present invention which is an ink jet recording material excellent in light resistance .
[0009]
The specific surface area of the porous silica is preferably from 200 to 500 m ² / g, but more preferably 300~400m ² / g is not limited thereto. Examples of the urethane resin include polyester-based, polyether-based, and aromatic isocyanate-based resins, and it is preferable to use one or several of these resins, but other urethane resins may be used as necessary. good.
[0010]
When porous silica and urethane resin are used in combination in the ink-receiving layer, it is possible to obtain an ink jet recording material that is excellent in water-based ink absorbability, ink adhesion, and water resistance. The dry weight ratio of porous silica to urethane resin in the ink receiving layer is preferably 40 to 60% for porous silica and 40 to 60% for urethane resin. Furthermore, it is preferable that the porous silica is 45 to 55% and the urethane resin is 45 to 55%. If the dry weight ratio of the porous silica is less than 40%, the dryness of the water-based ink is insufficient, and if it exceeds 60%, the film strength is insufficient and the printing becomes dull.
[0011]
When the particle size of zinc oxide in the ink receiving layer exceeds 70 nm, the ultraviolet absorption function is low, and a large amount of zinc oxide is required to achieve light resistance that can be satisfactorily used outdoors, which is disadvantageous in terms of cost. In addition to this, the result is that the essential print quality is impaired. In addition, zinc oxide having a particle size of less than 50 nm has a high ultraviolet absorption function, and a small amount of zinc oxide for yellowing resistance that can be used satisfactorily outdoors is sufficient. As a result, the ink receiving layer itself deteriorates and cracks occur. In order to prevent cracking, it is necessary to improve dispersibility, and therefore, a large amount of dispersant or binder is required, and as a result, the conventional quality is impaired.
[0012]
In addition, if the zinc oxide content is less than 2%, light resistance that can be satisfactorily used outdoors cannot be obtained. If the zinc oxide content exceeds 5%, it is disadvantageous in terms of raw material costs, and it can be used satisfactorily outdoors. Although light resistance that can be obtained is obtained, there is no merit in that the quality deteriorates such as a decrease in ink absorbability. Further, inorganic ultraviolet absorbers other than zinc oxide, such as titanium oxide and cerium oxide, cannot obtain the effect of improving the intended light resistance while maintaining the conventional print quality.
[0013]
In the ink receiving layer, an additive may be used in combination with the structure of the ink receiving layer for the purpose of preventing blocking, improving handling properties, preventing ink contamination, and the like. Examples of the additive include inorganic fine particles such as clay, calcium carbonate, kaolin, muscovite and talc, resins such as vinyl chloride resin, acrylic resin, and styrene resin. One or more of these may be added. Also good. Furthermore, you may use another additive together as needed.
[0014]
Examples of the substrate include synthetic resin films such as polyester, polyolefin, and polyvinyl chloride, synthetic paper, and paper. Moreover, the coating property of an ink receiving layer can also be improved by surface treatments, such as a corona discharge treatment, for a base material. The thickness of the substrate is preferably in the range of 25 to 400 [mu] m, and is preferably 50 to 300 [mu] m in consideration of the mountability to the printer and handling. If the thickness of the substrate is less than 25 μm, handling and printer mounting properties are not good, and paper may not be fed normally, such as wrinkles when the recording material mounted on the printer is fed. If the substrate exceeds 400 μm, it may be difficult to mount the printer on the printer or the paper may not be fed normally.
[0015]
The thickness of the ink receiving layer is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 30 μm, but is not limited thereto. In order to improve the adhesion of the ink receiving layer, a primer layer may be provided on the substrate. You may add a coloring agent, a fluorescent dye, a masking agent, an antiblocking agent, etc. to a primer layer as needed. The ink jet recording material obtained as described above can be provided with an adhesive layer as required.
[0016]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[0017]
(Example 1) A synthetic paper manufactured by YUPO CORPORATION was used as a base material, and a polyester resin emulsion was applied to one of the base materials to provide a primer layer. Zinc oxide having a dry weight ratio of 49% porous silica (Mizusawa Chemical Co., Ltd., Mizukasil P-78A), 49% urethane resin (Ohara Paradium Co., Parasol U-800K), and a particle size of 50 to 70 nm. Elemento Japan Co., Ltd., TZO) After being added to ion-exchanged water and dispersed so as to be 2%, an ink receiving layer is provided on the primer so that the dry coating film has a thickness of 25 μm. A recording material was obtained.
Example 2 An ink jet recording material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of zinc oxide used in Example 1 was changed to 5% in the ink receiving layer.
[0018]
Comparative Example 1 An ink jet recording material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the zinc oxide used in Example 1 was not added.
(Comparative Example 2) An inkjet recording material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of zinc oxide used in Example 1 was 1% in the ink receiving layer.
(Comparative Example 3) An inkjet recording material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of zinc oxide used in Example 1 was 7% in the ink receiving layer.
Comparative Example 4 An inkjet recording material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the zinc oxide used in Example 1 was changed to zinc oxide having a particle size of 20 to 30 nm.
(Comparative Example 5) The same as in Example 1, except that the zinc oxide used in Example 1 was zinc oxide having a particle size of 100 to 120 nm and the content was 5% in the ink receiving layer. A recording material was obtained.
Comparative Example 6 An inkjet recording material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the zinc oxide having a particle size of 50 to 70 nm used in Example 1 was used as a cerium oxide ultraviolet absorber.
(Comparative Example 7) An inkjet recording material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the zinc oxide having a particle size of 50 to 70 nm used in Example 1 was replaced with an organic ultraviolet absorber (benzotriazole). Obtained.
[0019]
The inkjet recording material thus obtained is irradiated for up to 360 hours under conditions of black panel 63 ° C. and humidity free using an ultraviolet long life fade meter (FAL-5, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). Then, the samples of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 7 were evaluated for light resistance of the ink receiving layer. The yellowing resistance of the inkjet recording material after the irradiation was measured by using a color difference photometer (CM-3600d, manufactured by Minolta Co., Ltd.) according to whiteness (based on JIS-P8123). A: 80 or more, x: less than 80 The evaluation of the crack was made by visually observing that the ink receiving layer was cracked: O: not generated, x: generated. For printing evaluation, Seiko Epson Corporation, PM-9000C was used to print the obtained inkjet recording material, and yellow, magenta, cyan, and black letters and solids were printed. ○: The image was clear. X: Bleeding occurred.
These results are shown in Table 1.
[0020]
[Table 1]

[0021]
【The invention's effect】
It is possible to provide an ink jet recording material having high printing quality and yellowing resistance, and excellent light resistance without cracking.

Claims

An inkjet recording material having an ink receiving layer provided on at least one surface of a substrate, the ink receiving layer containing porous silica, urethane resin, and zinc oxide, and the particle size of zinc oxide is 50 to 70 nm An ink-jet recording material , wherein the content of zinc oxide in the ink receiving layer is 2 to 5% by weight .