JP4005554B2 - Method for producing inkjet recording sheet - Google Patents
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Description
本発明はインクジェット用記録シートの製造方法に関し、さらに詳しくは、印字画像に優れた耐水性、耐湿性を付与し、且つインクの吸収性、インクの発色性に優れ、安定した高品位な印字画像の記録が可能で、さらに透明性、搬送性、耐ブロッキング性に優れるインク受容層を有するインクジェット用記録シートの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an ink jet recording sheet, more particularly, excellent water resistance to the printing image, and impart moisture resistance, and ink absorbency, excellent color forming property of the ink, a stable and high quality printing It can record image further transparency, transportability, a method of manufacturing the inkjet recording sheet having an ink-receiving layer having excellent blocking resistance.
インクジェット記録方式は、種々の作動原理、例えば、静電吸引方式、圧電素子を用いてインクに機械的振動又は変移を与える方式、インクを加熱して発泡させその圧力を利用する方式等によりインクの微小液滴を飛翔させて紙などの記録シートに付着させて画像、文字などの記録を行うものであり、高速印字、騒音の発生が少なく、高品位印字、多色印字の行える記録方式として種々の用途に急速に普及している。 The ink jet recording method is based on various operating principles such as electrostatic attraction method, a method of applying mechanical vibration or transition to the ink using a piezoelectric element, a method of heating and foaming the ink and utilizing its pressure, etc. It is used to record images, characters, etc. by flying fine droplets and attaching them to a recording sheet such as paper. Various recording methods are available for high-quality printing and multi-color printing with little noise generation. It is rapidly spreading to applications.
このようなインクジェット記録に用いられる被記録媒体には、被記録媒体上に付着したインクが滲みや流れを発生し、印字品位を損ねることがないように、インクの吸収を速やかにし、明瞭なインクドットが形成されるように、紙等の支持体に種々の顔料と樹脂を主成分とするインク受容層を設けたもの、あるいは紙自身に多孔質の顔料を抄き込んだ記録用シート等が提案されている。 In such a recording medium used for ink-jet recording, the ink adhering to the recording medium is blotted and flowed, so that the ink is quickly absorbed and the clear ink is not lost. In order to form dots, there are paper sheets and other supports that are provided with an ink-receiving layer mainly composed of various pigments and resins, or recording sheets in which porous pigments are embedded in the paper itself. Proposed.
例えば、インク受容層が、顔料として無機顔料と有機顔料を併用し、水溶性高分子からなるもの（特許文献１）、微粉末シリカとシラノール基を有するポリビニルアルコール共重合体よりなるもの（特許文献２）等が提案されている。 For example, the ink receiving layer is composed of a water-soluble polymer using an inorganic pigment and an organic pigment in combination as a pigment (Patent Document 1), and composed of a fine powder silica and a polyvinyl alcohol copolymer having a silanol group (Patent Document). 2) etc. are proposed.
しかし、装置の高速化、高精細化或いはフルカラー化等のインクジェット記録装置の性能の向上や用途の拡大に伴い、インクジェット用記録シートにも次のような高度な特性を併せ持つことが要求されるようになった。
（１）インクの吸収が速く、且つインク吸収容量が大きいこと、
（２）インクの発色性が高いこと、
（３）インク受容層の表面強度が高いこと、
（４）支持体が耐水性を有し、インクにより支持体に凹凸やカールを生じないこと、
（５）インク受容層に印字された画像は、耐水性及び耐オゾン性等の画像保存性が良いこと、
（６）インク受容層が経時変化しないものであること、等。
However, as the performance of inkjet recording devices such as higher speed, higher definition, or full color is improved and applications are expanded, it is required that inkjet recording sheets also have the following advanced characteristics. Became.
(1) fast ink absorption and large ink absorption capacity;
(2) High color developability of the ink,
(3) the surface strength of the ink receiving layer is high;
(4) The support has water resistance, and the ink does not cause irregularities or curls on the support,
(5) The image printed on the ink receiving layer has good image storability such as water resistance and ozone resistance,
(6) The ink receiving layer does not change with time.
従来、これらの要求を満たすためにインクジェット用記録シートに設けるインク受容層の成分として、インク吸収性に優れた多孔質顔料や水溶性高分子を使用したり、インク受容層の耐水性向上のためにラテックスを使用したり、更には支持体自体に耐水性を有する合成紙やプラスチック等を用いるもの等が提案並びに検討されてきた。 Conventionally, a porous pigment or a water-soluble polymer having excellent ink absorbability is used as a component of an ink receiving layer provided on an ink jet recording sheet to satisfy these requirements, or water resistance of the ink receiving layer is improved. There have been proposed and studied those using latex, and further using synthetic paper or plastic having water resistance for the support itself.
しかしながら、支持体に紙を用いたり、水溶性高分子のみをインク受容層として用いたものは、耐水性が悪く、印字部分が滲み、画像の鮮明性に劣る。
又、インク受容層に多孔質顔料を分散させたものは、多孔質顔料は通常つや消し剤（マット剤）として使用されるように一般的に透明性を低下させるものであり、たとえ５質量％以下の少ない分散量であってもその透明性は著しく低下する。
一方、支持体に合成紙やプラスチックフィルムを用いたり、インク受容層の樹脂にラテックスを使用したものについては、インク受容層と支持体との接着性やインクの吸収性や乾燥性に問題がある。
However, those using paper as a support or using only a water-soluble polymer as an ink-receiving layer have poor water resistance, bleeding of printed portions, and poor image clarity.
In addition, in the case where the porous pigment is dispersed in the ink receiving layer, the porous pigment generally reduces transparency so that it is usually used as a matting agent (matting agent), even if it is 5% by mass or less. Even if the dispersion amount is small, the transparency is remarkably lowered.
On the other hand, when using synthetic paper or plastic film for the support or using latex for the resin of the ink receiving layer, there are problems with the adhesion between the ink receiving layer and the support, the ink absorbability and the drying property. .
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明は、特に水性インクの吸収性に優れ、且つインクドットの形状がシャープで、インクの発色性に優れ、安定した高品位な印字画像を与え、更に搬送性、透明性、耐ブロッキング性、耐水性及び耐湿性に優れるインク受容層を有するインクジェット用記録シートの提供を目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the present invention is particularly excellent in water-based ink absorbability, the shape of the ink dots is sharp, the ink coloring property is excellent, and the high quality is stable. An object of the present invention is to provide an ink jet recording sheet which gives a printed image and further has an ink receiving layer having excellent transportability, transparency, blocking resistance, water resistance and moisture resistance.
上記目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、基材シートの少なくとも片面に、少なくとも一層のインク受容層を設けたインクジェット用記録シートを製造する方法において、インク受容層を、有機ポリイソシアネートと、高分子量親水性ポリアミンと、分子内に少なくとも１個の活性水素含有基を有するポリシロキサン化合物とを反応させて親水性セグメントとポリシロキサンセグメントとを有する親水性ポリウレタン系樹脂を合成する際に、高分子量親水性ポリアミンの少なくとも一部として、高分子量親水性ポリアミンとシリカゾルとの混合物を用いてなるシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物を用いて形成することを特徴とするインクジェット用記録シートの製造方法である。 The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention is, on at least one side of the substrate sheet, a method for producing an ink jet recording sheet provided with at least one layer of the ink receiving layer, an ink-receiving layer, and an organic polyisocyanate, a high molecular weight hydrophilic port Riamin , in synthesizing the hydrophilic polyurethane resin having a by reacting a polysiloxane compound hydrophilic segment and a polysiloxane segment having at least one active hydrogen-containing group in the molecule, high molecular weight hydrophilic port Riamin as at least a part, it is an inkjet recording sheet manufacturing method, which comprises forming a mixture comprising a silica dispersion hydrophilic polyurethane resin composition with high molecular weight hydrophilic Po Riamin and silica sol.
本発明のシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物を用いてインク受容層を形成することにより、インクの乾燥性、発色性に優れ、安定した高品位な印字画像の記録が可能で、更にはインク受容層及び印字画像の透明性、耐ブロッキング性、耐水性に優れたインクジェット用記録シートが提供される。 By forming an ink receiving layer using the silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition of the present invention, it is possible to record a high-quality printed image with excellent ink drying properties and color developability, and further to the ink. An ink jet recording sheet excellent in transparency, blocking resistance and water resistance of a receiving layer and a printed image is provided.
次に発明の実施の形態を挙げて本発明を更に詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments of the invention.
本発明のインクジェット用記録シートは、インク受容層が樹脂成分の親水性ポリウレタン系樹脂と微粒子シリカとから構成されている。本発明で使用する親水性ポリウレタン系樹脂は、有機ポリイソシアネートと、高分子量親水性ポリアミンと、分子内に少なくとも１個の活性水素含有基を有するポリシロキサン化合物とを、必要に応じて鎖延長剤と反応させて得られる親水性セグメントとポリシロキサンセグメントとを有する。 In the ink jet recording sheet of the present invention, the ink receiving layer is composed of a hydrophilic polyurethane resin as a resin component and fine particle silica. Hydrophilic polyurethane resin used in the present invention, an organic polyisocyanate, a high molecular weight hydrophilic port Riamin, a polysiloxane compound having at least one active hydrogen-containing group in the molecule, optionally a chain extender It has a hydrophilic segment obtained by reacting with an agent and a polysiloxane segment.
微粒子シリカは、この親水性ポリウレタン系樹脂を合成する際、高分子量親水性ポリアミンの少なくとも一部として、高分子量親水性ポリアミンとシリカゾルとの混合物を使用し、生成する親水性ポリウレタン系樹脂中に微粒子シリカを含有（分散）させる（本発明ではこれをシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物と称する。）。微粒子シリカは、その量が多い場合にも、得られた上記の親水性ポリウレタン系樹脂の溶液に、分散剤を使用しないにも拘らず、安定に分散している。このシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物を用いて本発明のインクジェット用記録シートのインク受容層が形成される。尚、本発明においてはポリウレタン系樹脂とは、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリウレタン−ポリウレア樹脂を総称するものである。 Particulate silica, when synthesizing the hydrophilic polyurethane resin, as at least part of the high molecular weight hydrophilic port Riamin, using a mixture of high molecular weight hydrophilic Po Riamin silica sol, the hydrophilic polyurethane resin to produce The fine silica particles are contained (dispersed) (referred to as a silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition in the present invention). Even when the amount of the fine particle silica is large, the fine particle silica is stably dispersed in the obtained solution of the above hydrophilic polyurethane resin, although no dispersant is used. The ink-receiving layer of the ink jet recording sheet of the present invention is formed using this silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition. In the present invention, the polyurethane-based resin is a generic term for polyurethane resin, polyurea resin, and polyurethane-polyurea resin.
本発明において、高分子量親水性ポリアミンと微粒子シリカとの混合物は、高分子量親水性ポリアミンに微粒子シリカとを機械的に混合、分散させたものではなく、上記ポリアミンとシリカゾルとの混合物からシリカゾルの分散溶剤を除去して得られたものを使用する。上記ポリアミンをそれらの可溶性溶剤の溶液として使用する場合には、この溶剤も除去する。
本発明におけるシリカゾルとは、微粒子シリカ又は微粒子シリカ化合物が、通常、分散溶剤の水及び／又はアルコール類に安定に分散したものである。分散溶剤としては、ケトン、エステル、その他の有機溶剤も使用される。このシリカゾル中の微粒子シリカの平均粒径は、通常１μｍ以下であり、特に１〜３００ｍμｍ（ｎｍ）のものが好ましい。
In the present invention, a mixture of high molecular weight hydrophilic Po Riamin and particulate silica, high molecular weight hydrophilic mechanically mixing the particulate silica Po Riamin, rather than those dispersed, a mixture of upper Kipo Riamin silica sol to use those obtained by removing the dispersion solvent silica sol from. When using on Kipo Riamin as a solution thereof in soluble solvent, the solvent is also removed.
The silica sol in the present invention is a dispersion in which fine-particle silica or a fine-particle silica compound is usually stably dispersed in water and / or alcohol as a dispersion solvent. As the dispersion solvent, ketones, esters and other organic solvents are also used. The average particle diameter of the fine particle silica in the silica sol is usually 1 μm or less, and particularly preferably 1 to 300 mμm (nm).
インクジェット用記録紙のインク受容層を形成する場合には、樹脂溶液や分散液等を使用する方法が一般的である。
微粒子シリカをポリウレタン系樹脂の溶液に分散させる方法として、下記の方法が挙げられる。例えば、微粒子シリカをポリウレタン系樹脂に通常の分散混合機を用いて分散させ、これを溶剤に溶解して使用する方法（１）、微粒子シリカ或いはシリカゾルをポリウレタン系樹脂溶液に添加・分散させる方法（２）が考えられる。しかし、方法（１）は、分散剤を用いても安定な分散液が得られず、経済的にも不利である。方法（２）は、一般的な方法ではあるが、この方法でも分散剤を用いても微粒子シリカを安定に分散させることはできない。シリカゾルを用いても分散安定性は低く、時間とともに両者は容易に分離してしまう。この理由は、ポリウレタン系樹脂と微粒子シリカとの相溶性（親和性）や両者のｐＨの変化に対する安定性或はポリウレタン系樹脂と微粒子シリカの表面の性質が異なること等によるものである。
他の方法として、ポリウレタン系樹脂の合成反応時にシリカゾルを合成系に添加する方法も考えられるが、シリカゾルの水やアルコール系の分散媒は、イソシアネートと反応することから、使用できないのは勿論、他の溶剤系のシリカゾルを用いても分散安定性のあるポリウレタン系樹脂溶液は得られない。
When forming an ink receiving layer of ink jet recording paper, a method using a resin solution, a dispersion, or the like is common.
Examples of the method for dispersing the fine particle silica in the polyurethane resin solution include the following methods. For example, a method in which fine particle silica is dispersed in a polyurethane resin using an ordinary dispersion mixer and dissolved in a solvent (1), and a method in which fine particle silica or silica sol is added to and dispersed in a polyurethane resin solution ( 2) is considered. However, method (1) is economically disadvantageous because a stable dispersion cannot be obtained even if a dispersant is used. Although the method (2) is a general method, even if this method or a dispersant is used, the fine particle silica cannot be stably dispersed. Even when silica sol is used, the dispersion stability is low, and both are easily separated with time. This is because the compatibility (affinity) between the polyurethane resin and the fine particle silica, the stability of both of them against changes in pH, or the surface properties of the polyurethane resin and the fine particle silica are different.
As another method, a method in which silica sol is added to the synthetic system at the time of the synthetic reaction of the polyurethane resin may be considered. However, since silica sol water and alcohol-based dispersion media react with isocyanate, they cannot be used. Even if the solvent-based silica sol is used, a dispersion-based polyurethane resin solution cannot be obtained.
しかし、本発明で使用する後述の高分子量親水性ポリアミンは、その親水性によりシリカとの相溶性（親和性）が極めて高く、これらは任意の割合でシリカゾルと安定に混合することができる。そして、この混合物からシリカゾルの分散媒を任意の方法で除去することにより、極めて安定に微粒子シリカが分散した高分子量親水性ポリアミンが得られ、しかも、高分子量親水性ポリアミン中の微粒子シリカの分散量が増大しても、該ポリアミンの粘度上昇は少なく、且つこれらと他の原料成分を溶剤中で反応させることによって、分散剤を使用しなくても親水性ポリウレタン系樹脂溶液中に微粒子シリカが安定に分散した分散液が得られる。無溶剤で反応させた場合には、ポリウレタン系樹脂をその可溶性溶剤に溶解することで上記と同じ安定な微粒子シリカの分散液が得られる。これらの分散液は、いずれも極めて透明であり、これから形成されるフィルムも透明である。 However, high molecular weight hydrophilic port Riamin described later to be used in the present invention, its compatibility with the silica with a hydrophilic (affinity) is very high, it can be mixed stably with silica sol at an arbitrary ratio. Then, by removing the dispersion medium silica sol in any way from this mixture, very stable high molecular weight hydrophilic port Riamin the particulate silica is dispersed can be obtained. Moreover, the particulate silica in high molecular weight hydrophilic port Riamin even dispersion amount is increased, the viscosity increase of 該Po Riamin less, and fine particles of these and other ingredients by reacting in a solvent, the hydrophilic polyurethane resin solution without using a dispersing agent A dispersion in which silica is stably dispersed is obtained. When the reaction is carried out without solvent, the same stable fine particle silica dispersion as above can be obtained by dissolving the polyurethane resin in the soluble solvent. All of these dispersions are extremely transparent, and the film formed therefrom is also transparent.
高分子量親水性ポリアミン或はそれらの溶液とシリカゾルとの混合物からのシリカゾルの分散媒や有機溶剤の除去は、一般的に減圧等で容易に留去することができる。この場合、留去を減圧下、低温で行うことが好ましく、７０℃以下で留去することが特に好ましい。これ以上の高温になると微粒子シリカの凝集が起こることがあり、シリカの分散安定性が低下するとともに、透明性の低いシリカ分散高分子量親水性ポリアミンが生成することがある。高分子量親水性ポリアミンとシリカゾルとの混合割合は、微粒子シリカが、生成する前記の親水性ポリウレタン系樹脂組成物（固形分）中５〜９５質量％となる量が好ましく、更に好ましくは１０〜９０質量％となる量である。 Removal of silica sol dispersion medium and an organic solvent from a mixture of high molecular weight hydrophilic port Riamin or their solution and silica sol can be easily distilled off generally at reduced pressure, and the like. In this case, the distillation is preferably carried out at a low temperature under reduced pressure, and particularly preferably distilled off at 70 ° C. or lower. Above which a high temperature may agglomeration of the finely-divided silica occurs, with dispersion stability of silica is reduced, sometimes low silica dispersion high molecular weight hydrophilic port Riamin transparency is produced. The mixing ratio of the high molecular weight hydrophilic Po Riamin and silica sol, finely divided silica is the hydrophilic polyurethane resin composition produced amount corresponding to 5 to 95 wt% in (solids) are preferred, more preferably 10 to The amount is 90% by mass.
本発明においてインク受容層を構成する樹脂として使用する親水性ポリウレタン系樹脂は、高分子量の親水性ポリアミンを構成単位とする親水性セグメントとポリシロキサン化合物を構成単位とするポリシロキサンセグメントとを有している。これらのセグメントは、鎖延長剤を使用しない場合は、それぞれランダムにウレタン結合、ウレア結合又はウレタン−ウレア結合で結合されている。鎖延長剤を使用する場合には、これらの結合とともに、これらの結合の間に鎖延長剤の残基である短鎖が存在する結合が存在する。 Hydrophilic polyurethane resin used as the resin constituting the ink-receiving layer in the present invention, have a polysiloxane segment as constituent units hydrophilic segment and a polysiloxane compound as a constituent unit of high molecular weight hydrophilic port Riamin is doing. When no chain extender is used, these segments are bonded at random by urethane bonds, urea bonds, or urethane-urea bonds. When a chain extender is used, there is a bond in which a short chain that is a residue of the chain extender exists between these bonds together with these bonds.
本来、疎水性（撥水性）であるポリシロキサンセグメントを樹脂構造中に導入することは、吸水性及び親水性に対して良好な結果を期待できないはずである。ところが、ポリシロキサンセグメント含有量の少ない樹脂から形成される膜表面は、乾燥状態では完全にポリシロキサン成分で覆われるが、水中に浸漬した場合にはポリシロキサン成分が樹脂膜中に埋没してしまう現象、つまり環境応答性があることが知られている（高分子論文集、第４８巻［第４号］、２２７頁（１９９１）、等）。 Introducing polysiloxane segments that are inherently hydrophobic (water repellent) into the resin structure should not be expected to give good results for water absorption and hydrophilicity. However, the film surface formed from the resin having a low polysiloxane segment content is completely covered with the polysiloxane component in the dry state, but when immersed in water, the polysiloxane component is buried in the resin film. It is known that there is a phenomenon, that is, environmental responsiveness (Polymer Journal, Vol. 48 [No. 4], p. 227 (1991), etc.).
本発明で使用する親水性セグメントとポリシロキサンセグメントとを有する親水性ポリウレタン系樹脂は、この現象を利用したものである。上記親水性ポリウレタン系樹脂中におけるポリシロキサンセグメント含有量を適度にコントロールすることにより、該ポリウレタン系樹脂を含むインク受容層への高湿度又は水性インク等による印字の際には、環境応答によりその表面は親水性を示し、乾燥時又は乾燥後の表面はポリシロキサン成分で覆われて、優れた耐水性、耐ブロッキング性、滑性等が発現する。これらの効果については本発明者らはすでに特願平１０−２３５５４５号、特願平１０−２４０８１１号や特願平１０−１７０２９６号等の特許出願で明らかにした。 The hydrophilic polyurethane resin having a hydrophilic segment and a polysiloxane segment used in the present invention utilizes this phenomenon. By appropriately controlling the polysiloxane segment content in the hydrophilic polyurethane-based resin, the surface of the ink-receiving layer containing the polyurethane-based resin may be affected by environmental response when printing with high humidity or aqueous ink. Indicates hydrophilicity, and the surface after drying or after drying is covered with a polysiloxane component, and exhibits excellent water resistance, blocking resistance, lubricity and the like. The present inventors have already clarified these effects in patent applications such as Japanese Patent Application No. 10-235545, Japanese Patent Application No. 10-240811, and Japanese Patent Application No. 10-170296.
次に本発明で使用する親水性セグメントとポリシロキサンセグメントとを有する親水性ポリウレタン系樹脂の原料成分について説明する。
本発明において上記の親水性ポリウレタン系樹脂を構成する分子鎖中にポリシロキサンセグメントを導入するために使用するポリシロキサン化合物は、分子中に１個又は２個以上の活性水素含有基（反応性基）、例えばアミノ基、エポキシ基、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基等を有するポリシロキサン化合物である。このような反応性基を有するポリシロキサン化合物の好ましい例としては、例えば、下記の如き化合物が挙げられる。
Next, the raw material component of the hydrophilic polyurethane resin having a hydrophilic segment and a polysiloxane segment used in the present invention will be described.
In the present invention, the polysiloxane compound used for introducing the polysiloxane segment into the molecular chain constituting the hydrophilic polyurethane-based resin has one or more active hydrogen-containing groups (reactive groups) in the molecule. ), For example, a polysiloxane compound having an amino group, an epoxy group, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, or the like. Preferable examples of the polysiloxane compound having such a reactive group include the following compounds.
（１）アミノ変性ポリシロキサン化合物
（２）エポキシ変性ポリシロキサン化合物
（３）アルコール変性ポリシロキサン化合物
（４）メルカプト変性ポリシロキサン化合物
（５）カルボキシル変性ポリシロキサン化合物
以上列記した活性水素含有基を有するポリシロキサン化合物は、本発明において使用する好ましい化合物の例示であって、本発明はこれらの例示の化合物に限定されるものではない。従って、これらの例示の化合物のみならず、その他現在市販されており、市場から容易に入手し得る化合物は、いずれも本発明において使用することができる。 The polysiloxane compounds having an active hydrogen-containing group listed above are examples of preferable compounds used in the present invention, and the present invention is not limited to these exemplified compounds. Accordingly, not only these exemplified compounds but also any other compounds that are currently commercially available and can be easily obtained from the market can be used in the present invention.
本発明で使用する有機ポリイソシアネートとしては、ポリウレタン系樹脂の合成に従来から使用されているものがいずれも使用でき、特に制限されない。好ましいものとして、例えば、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、水添ＭＤＩ、イソホロンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート等、或いはこれらの有機ポリイソシアネートと低分子量のポリオールやポリアミンを末端イソシアネートとなる様に反応させて得られるポリウレタンプレポリマー等も使用することができる。 As the organic polyisocyanate used in the present invention, any of those conventionally used for the synthesis of polyurethane resins can be used and is not particularly limited. Preferred examples include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hydrogenated MDI, isophorone diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2, 6-tolylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, etc., or polyurethane obtained by reacting these organic polyisocyanates with low molecular weight polyols or polyamines to form terminal isocyanates A prepolymer or the like can also be used.
本発明で使用する高分子量親水性ポリアミンとしては、アミノ基を分子中に有する質量平均分子量が４００〜８，０００の範囲のものが好ましい。 The high molecular weight hydrophilic port Riamin used in the present invention, the weight-average molecular weight having an amino group in the molecule is preferably in the range of 400～8,000.
末端がアミノ基で親水性を有するポリアミンとしては、例えば、ポリエチレンオキサイドジアミン、ポリエチレンオキサイドプロピレンオキサイドジアミン、ポリエチレンオキサイドトリアミン、ポリエチレンオキサイドプロピレンオキサイドトリアミン等、が挙げられる。 Examples of the polyamine having a terminal amino group and hydrophilicity include polyethylene oxide diamine, polyethylene oxide propylene oxide diamine, polyethylene oxide triamine, and polyethylene oxide propylene oxide triamine .
本発明においては、親水性ポリウレタン系樹脂に耐水性を付与するため、上記の親水性ポリアミンとともに、親水性鎖を有さない他のポリオール、ポリアミン、ポリカルボン酸等を適宜共重合させることも可能である。 In the present invention, in order to impart water resistance to the hydrophilic polyurethane resin, together with the hydrophilic Po Riamin, other polyol having no hydrophilic chain, polyamine, also be appropriately copolymerized polycarboxylic acid Is possible.
本発明において必要により使用される鎖延長剤としては、例えば、低分子量ジオールやジアミン等の従来公知の鎖延長剤がいずれも使用でき、特に限定されない。例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。 As the chain extender used as necessary in the present invention, for example, any conventionally known chain extender such as a low molecular weight diol or diamine can be used, and it is not particularly limited. For example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like can be mentioned.
本発明で使用するシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物は、上述の高分子量親水性ポリアミンの一部あるいは全部として、これらのそれぞれとシリカゾルとの混合物からシリカゾルの分散溶剤等を除去すること等により得られる微粒子シリカが分散した高分子量親水性ポリアミンを用い、これらのいずれか、又は両方とポリシロキサン化合物、有機ポリイソシアネートを、必要により鎖延長剤と、従来の公知のポリウレタン系樹脂の製造方法に準じて反応させることによって得ることができる。反応は、無溶剤でもよいし、水溶液や有機溶剤中での反応でもよい。無溶剤の場合には、得られたシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物は、親水性ポリウレタン系樹脂の可溶性溶剤に溶解して使用する。可溶性溶剤は特に限定されず、ジメチルホルムアミドやメチルエチルケトン等が好ましいものとして挙げられる。親水性ポリウレタン系樹脂の合成に使用される溶剤も同様である。シリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物は、親水性ポリウレタン系樹脂溶液に微粒子シリカが安定に分散している分散液である。親水性ポリウレタン系樹脂を無溶剤で合成した場合も、これを適当な溶剤に溶解することで該樹脂の溶液に微粒子シリカが安定に分散している分散液が得られる。 Silica Dispersion hydrophilic polyurethane resin composition used in the present invention, as a part or all of the above high molecular weight hydrophilic Po Riamin, it removes the dispersing solvent and the like such as silica sol from a mixture of these, respectively silica sol using a high molecular weight hydrophilic port Riamin obtained fine particles of silica are dispersed by these either, or both a polysiloxane compound, an organic polyisocyanate, a chain extender as required, the production of conventional known polyurethane resin It can be obtained by reacting according to the method. The reaction may be solventless or a reaction in an aqueous solution or an organic solvent. In the case of no solvent, the obtained silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition is used after being dissolved in a soluble solvent of the hydrophilic polyurethane resin. The soluble solvent is not particularly limited, and preferred examples include dimethylformamide and methyl ethyl ketone. The same applies to the solvent used for the synthesis of the hydrophilic polyurethane resin. The silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition is a dispersion in which fine particle silica is stably dispersed in a hydrophilic polyurethane resin solution. Even when the hydrophilic polyurethane-based resin is synthesized without a solvent, by dissolving it in an appropriate solvent, a dispersion in which fine particle silica is stably dispersed in the resin solution can be obtained.
本発明で使用する親水性セグメント及びポリシロキサンセグメントを分子鎖中に有する親水性ポリウレタン系樹脂の分子量は特に限定されず、重量平均分子量（ＧＰＣで測定した標準ポリスチレン換算）が３，０００〜８００，０００の範囲が好ましく、更に好ましくは５，０００〜５００，０００の範囲である。 The molecular weight of the hydrophilic polyurethane-based resin having a hydrophilic segment and a polysiloxane segment in the molecular chain used in the present invention is not particularly limited, and the weight average molecular weight (in terms of standard polystyrene measured by GPC) is 3,000 to 800, The range of 000 is preferable, and the range of 5,000 to 500,000 is more preferable.
本発明で使用するシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物において、微粒子シリカの含有量は、上記組成物中５〜９５質量％が好ましく、更に好ましくは１０〜９０質量％である。微粒子シリカの含有量が５質量％未満では、本発明の目的である耐ブロッキング性、滑性といった表面特性の発現が不十分となり、一方９５質量％を超えると皮膜の強度、基材に対する接着性等が劣るようになるので好ましくない。驚くべきことに、微粒子シリカの含有量が７５〜９５質量％の場合には、本発明のシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物を用いた塗布液を基材にコーティングすることにより、数ｍμｍ（ｎｍ）サイズの微多孔質の、透明性にも優れた皮膜が形成される。 In the silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition used in the present invention, the content of fine-particle silica is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 10 to 90% by mass in the above composition. If the content of the fine-particle silica is less than 5% by mass, the surface properties such as blocking resistance and lubricity, which are the objects of the present invention, will be insufficiently expressed. Etc. are not preferable because they become inferior. Surprisingly, when the content of the fine-particle silica is 75 to 95% by mass, by coating the base material with a coating solution using the silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition of the present invention, nm) size microporous film with excellent transparency is formed.
本発明における親水性ポリウレタン系樹脂中のポリシロキサンセグメントは、主鎖中或いは側鎖中でも、又は両方に含有されていてもよい。親水性ポリウレタン系樹脂中の該セグメントの含有量は、０．１〜１０質量％が好ましく、更に好ましくは２〜１０質量％である。ポリシロキサンセグメントの含有量が０．１質量％未満ではインク受容層の耐水性、耐ブロッキング性、滑性といった表面特性の発現が不十分となり、一方、１０質量％を超えるとポリシロキサンセグメントによる撥水性が強くなり、高品位の画像が得られなくなるとともに、本発明が利用する環境応答性に乏しくなり、インク受容層の吸水性、防曇性や透明性に劣るようになるので好ましくない。 The polysiloxane segment in the hydrophilic polyurethane resin in the present invention may be contained in the main chain, in the side chain, or both. The content of the segment in the hydrophilic polyurethane-based resin is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 2 to 10% by mass. When the content of the polysiloxane segment is less than 0.1% by mass, the ink receiving layer does not exhibit sufficient surface properties such as water resistance, blocking resistance, and lubricity. This is not preferable because the aqueous property becomes strong and a high-quality image cannot be obtained, and the environmental responsiveness utilized by the present invention becomes poor, and the water-absorbing property, antifogging property and transparency of the ink receiving layer become poor.
又、本発明における親水性ポリウレタン系樹脂中の親水性セグメントの含有量は、３０〜８０質量％が好ましく、更に好ましくは５０〜７５質量％である。親水性セグメントの含有量が３０質量％未満では、インク受容層の吸水性、防曇性に劣るようになり、一方、８０質量％を超えるとインク受容層の耐水性、耐ブロッキング性に劣るようになり好ましくない。 Moreover, 30-80 mass% is preferable, and, as for content of the hydrophilic segment in the hydrophilic polyurethane-type resin in this invention, More preferably, it is 50-75 mass%. If the content of the hydrophilic segment is less than 30% by mass, the water-absorbing and anti-fogging properties of the ink receiving layer will be inferior. It is not preferable.
本発明のインクジェット用記録シートの基材シートとしては、例えば、紙、プラスチックフィルム、ガラス、布、木材、金属等が用いられるが、特に限定されない。紙としては、例えば、上質紙、中質紙、コート紙、キャストコート紙等が挙げられる。プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエステル、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタアクリレート等の厚さ５０乃至２５０μｍのシート等が挙げられる。
又、基材シートには、必要に応じてインク受容層に対する接着性を付与するプライマー層や非受容層側である基材シートの裏面にカール防止層や摩擦係数を改良する滑性層を設けることもできる。
As the base material sheet of the ink jet recording sheet of the present invention, for example, paper, plastic film, glass, cloth, wood, metal and the like are used, but are not particularly limited. Examples of the paper include high quality paper, medium quality paper, coated paper, cast coated paper, and the like. Examples of the plastic film include sheets having a thickness of 50 to 250 μm, such as polyester, cellulose triacetate, polycarbonate, polyvinyl chloride, polypropylene, polyamide, polystyrene, polyethylene, polymethyl methacrylate, and the like.
In addition, the base sheet is provided with a primer layer for providing adhesion to the ink receiving layer and a slipping layer for improving the friction coefficient on the back surface of the base sheet on the non-receptive layer side as necessary. You can also
本発明においてインク受容層を形成するために前記のシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物が使用される。
インク受容層を構成する樹脂成分としては、前記の親水性ポリウレタン系樹脂単独でもよいが、インクジェット記録用インクの組成により、親水性及び／又は吸水性を更に付与するか調整するために、前記の親水性ポリウレタン系樹脂に水溶性高分子を組み合わせて使用してもよい。
水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、ＣＭＣ、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸系重合体、澱粉、カチオン澱粉、ゼラチン、カゼイン等が挙げられる。
In the present invention, the above silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition is used to form an ink receiving layer.
The resin component constituting the ink receiving layer may be the above-mentioned hydrophilic polyurethane-based resin alone, but in order to further adjust the hydrophilicity and / or water absorption depending on the composition of the ink for inkjet recording, A water-soluble polymer may be used in combination with a hydrophilic polyurethane resin.
Examples of the water-soluble polymer include polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, CMC, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylic acid polymer, starch, cationic starch, gelatin, and casein. .
又、インク受容層や印字画像に耐水性や耐久性を更に付与するために、前記の親水性ポリウレタン系樹脂に疎水性の高分子を組み合わせて使用してもよい。疎水性高分子としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の如くインク受容層の形成に一般に使用されている合成樹脂が挙げられる。 In order to further impart water resistance and durability to the ink receiving layer and the printed image, a hydrophobic polymer may be used in combination with the hydrophilic polyurethane resin. Examples of the hydrophobic polymer include polyester resin, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin, polyvinyl butyral resin. And synthetic resins generally used for forming the ink receiving layer, such as polyamide resin, epoxy resin, urea resin, melamine resin and the like.
又、インク受容層のインクの吸収性、定着性、発色性、更には耐ブロッキング性及び耐水性を向上させる目的で、シリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物に、無機及び有機の顔料や樹脂粒子等を含有させることができる。
使用される顔料や樹脂粒子としては、例えば、カオリン、デラミカオリン、水酸化アルミニウム、シリカ、珪藻土、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、コロイダルシリカ、ゼオライト、ベンナイト、セリサイト、リトポン等の鉱物質顔料、多孔質顔料やポリスチレン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリウレタン樹脂、その他有機顔料等の微粒子、多孔質微粒子及び中空粒子等の公知の顔料や樹脂粒子の中からインクジェット用記録シートの品質設計に応じて１種又は２種以上が適宜使用される。この場合、これら顔料や樹脂粒子の使用量は、インク受容層形成に使用するシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物の全固形分の０〜９５質量％、好ましくは１０〜９０質量％の範囲である。
In addition, for the purpose of improving the ink absorbability, fixability, color developability, as well as blocking resistance and water resistance of the ink-receiving layer, inorganic and organic pigments and resin particles are added to the silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition. Etc. can be contained.
Examples of pigments and resin particles used include kaolin, delaminated kaolin, aluminum hydroxide, silica, diatomaceous earth, calcium carbonate, talc, titanium oxide, calcium sulfate, barium sulfate, zinc oxide, calcium silicate, magnesium silicate, and colloidal silica. Mineral pigments such as zeolite, bennite, sericite, lithopone, porous pigments, polystyrene resins, urea resins, acrylic resins, melamine resins, benzoguanamine resins, polyurethane resins, other organic pigments, porous fine particles and hollow particles Among the known pigments and resin particles such as the above, one or more kinds are appropriately used according to the quality design of the recording sheet for inkjet. In this case, the amount of these pigments and resin particles used is in the range of 0 to 95% by mass, preferably 10 to 90% by mass, based on the total solid content of the silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition used for forming the ink receiving layer. is there.
更に、必要に応じて、シリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物に上記以外に増粘剤、離型剤、浸透剤、湿潤剤、熱ゲル化剤、サイズ剤、消泡剤、抑泡剤、発泡剤、着色剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、クエンチャー剤、防腐剤、帯電防止剤、架橋剤、分散剤、滑剤、可塑剤、ｐＨ調整剤、流動性改良剤、固化促進剤、耐水化剤等の各種助剤を適宜配合することも可能である。 Furthermore, if necessary, in addition to the silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition, thickeners, mold release agents, penetrants, wetting agents, thermal gelling agents, sizing agents, antifoaming agents, antifoaming agents, Foaming agent, colorant, fluorescent whitening agent, ultraviolet absorber, antioxidant, quencher agent, preservative, antistatic agent, crosslinking agent, dispersant, lubricant, plasticizer, pH adjuster, fluidity improver, Various auxiliaries such as a solidification accelerator and a water-proofing agent can be appropriately blended.
本発明においてインク受容層を形成するために使用するシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物は、溶剤中で合成した前記の親水性ポリウレタン系樹脂の溶液を使用することが好ましく、無溶剤で合成した場合には前記の親水性ポリウレタン系樹脂を溶剤に溶解して使用する。必要により添加する成分が溶剤可溶性であれば、上記の親水性ポリウレタン系樹脂組成物に直接添加して溶解してもよく、又は予め溶剤に溶解して添加してもよい。更に不溶性の添加成分を加え、シリカ分散ポリウレタン系樹脂組成物は、通常、固形分が５〜１５質量％程度の塗布液に調製される。 In the present invention, the silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition used for forming the ink receiving layer is preferably a solution of the hydrophilic polyurethane resin synthesized in a solvent, and synthesized without solvent. In such a case, the above-mentioned hydrophilic polyurethane resin is used by dissolving in a solvent. If the component added as necessary is solvent-soluble, it may be directly added to the hydrophilic polyurethane resin composition and dissolved, or may be added in advance in a solvent. Further, an insoluble additive component is added, and the silica-dispersed polyurethane resin composition is usually prepared as a coating solution having a solid content of about 5 to 15% by mass.
調製された塗布液は、グラビアコート、ダイレクト又はリバースロールコート、ワイヤーバーコート、エアナイフコート、カーテンコート、ブレードコート、ロッドコート、ダイコート等で基材シートに塗布される。更に、塗布後、マシンカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダーを用いて仕上げ、インクジェット記録用シートが得られる。 The prepared coating solution is applied to the substrate sheet by gravure coating, direct or reverse roll coating, wire bar coating, air knife coating, curtain coating, blade coating, rod coating, die coating and the like. Further, after application, the sheet is finished by using a calendar such as a machine calendar, a super calendar, or a soft calendar to obtain an ink jet recording sheet.
形成されるインク受容層の厚みは、上記組成物の乾燥質量で５〜１００ｇ／ｍ2程度となる厚みが好ましく、更に好ましくは１０〜５０ｇ／ｍ2程度である。インク受容層の厚みが５ｇ／ｍ2未満では、インク受容層によるインクの吸収が不十分となり、厚みが１００ｇ／ｍ2を超えると、得られる効果は飽和となり不経済であり、その上インク受容層の折れ割れやカール等の発生が起こりやすくなる。 The thickness of the ink-receiving layer formed has a thickness to provide a dry mass with 5 to 100 g / m 2 approximately of the composition and more preferably, a 10 to 50 g / m 2 approximately. If the thickness of the ink receiving layer is less than 5 g / m 2 , the ink absorption by the ink receiving layer is insufficient, and if the thickness exceeds 100 g / m 2 , the obtained effect becomes saturated and uneconomical, and the ink receiving Layer breakage, curling, etc. are likely to occur.
次に参考例、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。尚、文中の部又は％は質量基準である。 Next, the present invention will be described in more detail with reference examples, examples and comparative examples. In addition, the part or% in a sentence is a mass reference | standard.
参考例１
ポリエチレングリコール（分子量１，０００）７００部とシリカ水ゾル（シリカの平均粒径１０〜２０ｎｍ、固形分２０％）１，５００部を混合し、得られた混合物を攪拌しながら７０℃で減圧脱水を行った。
理論量の水が留去された後、温度を１２０℃に上げ、１３３．３Ｐａ以下の減圧下で残存水分を除去してシリカ含有量３０％の白色固体状ポリオール（Ａ）を得た。このポリオールは、水酸基価７６ｍｇＫＯＨ／ｇ、水分率０．１５％で、８０℃では透明で、粘度は４５０ｄＰａ・ｓであった。
Reference example 1
700 parts of polyethylene glycol (molecular weight 1,000) and 1,500 parts of silica water sol (silica average particle diameter 10-20 nm, solid content 20%) are mixed, and the resulting mixture is stirred at 70 ° C. under reduced pressure. Went.
After the theoretical amount of water was distilled off, the temperature was raised to 120 ° C., and the remaining water was removed under reduced pressure of 133.3 Pa or less to obtain a white solid polyol (A) having a silica content of 30%. This polyol had a hydroxyl value of 76 mgKOH / g, a moisture content of 0.15%, was transparent at 80 ° C., and had a viscosity of 450 dPa · s.
参考例２
ポリエチレングリコール（分子量５９０）１００部とシリカ水ゾル（シリカの平均粒径２００〜２３０ｎｍ、固形分３０％）３３３部を混合し、得られた混合物を攪拌しながら７０℃で減圧脱水を行った。
理論量の水が留去された後、温度を１２０℃に上げ、１３３．３Ｐａ以下の減圧下で残存水分を除去してシリカ含有量５０％の白色固体状ポリオール（Ｂ）を得た。このポリオールは、水酸基価９５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水分率０．１２％で、１１０℃で軟化した。
Reference example 2
100 parts of polyethylene glycol (molecular weight 590) and 333 parts of silica water sol (silica average particle size 200 to 230 nm, solid content 30%) were mixed, and the resulting mixture was dehydrated under reduced pressure at 70 ° C. while stirring.
After the theoretical amount of water was distilled off, the temperature was raised to 120 ° C., and the residual water was removed under reduced pressure of 133.3 Pa or less to obtain a white solid polyol (B) having a silica content of 50%. This polyol had a hydroxyl value of 95 mgKOH / g and a moisture content of 0.12%, and was softened at 110 ° C.
参考例３
ポリエチレンオキサイドジアミン（テキサコケミカル社製ジェファーミンＥＤ；分子量６００）１００部とシリカ水ゾル（シリカ平均粒径２０〜３０ｎｍ、固形分４０質量％）２，２５０部を混合し、得られた混合物を攪拌しながら７０℃で減圧脱水を行った。
理論量の水が留去された後、温度を１２０℃に上げ、１３３．３Ｐａ以下の減圧下で残存水分を除去してシリカ含有量９０％の白色固体状ポリアミン（Ｃ）を得た。このポリアミンは、アミン当量３０ｇ／ｍｏｌ、水分率０．２０％、１３０℃で軟化した。
Reference example 3
100 parts of polyethylene oxide diamine (Jefamine ED manufactured by Texaco Chemical Co., Ltd .; molecular weight 600) and 2,250 parts of silica water sol (silica average particle size 20-30 nm, solid content 40% by mass) are mixed, and the resulting mixture is stirred. Under reduced pressure, dehydration was performed at 70 ° C.
After the theoretical amount of water was distilled off, the temperature was raised to 120 ° C. and the remaining water was removed under reduced pressure of 133.3 Pa or less to obtain a white solid polyamine (C) having a silica content of 90%. This polyamine was softened at 130 ° C. with an amine equivalent of 30 g / mol, a moisture content of 0.20%.
参考例４
（シリカ分散ポリウレタン樹脂組成物の製造）
(Production of silica-dispersed polyurethane resin composition)
この組成物は固形分２０％で、３０ｄＰａ・ｓ（２５℃）の粘度を有し、親水性ポリウレタン樹脂のＧＰＣで測定した（以下の例においても同様）重量平均分子量は４２，０００であり、ポリシロキサンセグメントの含有量は２．１％、親水性セグメントの含有量は５０．５％、シリカの含有量は２１．６％であった。
この組成物溶液から形成したフィルムは、透明で、破断強度は３５．５Ｍｐａ、破断伸度は３０％、且つ軟化点は１７５℃であった。
This composition has a solid content of 20%, a viscosity of 30 dPa · s (25 ° C.), and a weight average molecular weight of 42,000 as measured by GPC of a hydrophilic polyurethane resin (also in the following examples), The polysiloxane segment content was 2.1%, the hydrophilic segment content was 50.5%, and the silica content was 21.6%.
The film formed from this composition solution was transparent, the breaking strength was 35.5 Mpa, the breaking elongation was 30%, and the softening point was 175 ° C.
参考例５
（シリカ分散ポリウレタン−ポリウレア樹脂組成物の製造）
(Production of silica-dispersed polyurethane-polyurea resin composition)
この組成物は、固形分２０％で、８０ｄＰａ・ｓ（２５℃）の粘度を有していた。
親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂の重量平均分子量は５１，０００であり、ポリシロキサンセグメントの含有量は２．５％、親水性セグメントの含有量は４７．２％、シリカの含有量は３３．３％であった。
上記組成物溶液から形成したフィルムは、透明で、破断強度は２８．５Ｍｐａ、破断伸度は２０％、且つ軟化点は１８３℃であった。
The composition had a solid content of 20% and a viscosity of 80 dPa · s (25 ° C.).
The weight average molecular weight of the hydrophilic polyurethane-polyurea resin is 51,000, the polysiloxane segment content is 2.5%, the hydrophilic segment content is 47.2%, and the silica content is 33.3%. Met.
The film formed from the composition solution was transparent, had a breaking strength of 28.5 Mpa, a breaking elongation of 20%, and a softening point of 183 ° C.
参考例６
（シリカ分散ポリウレア樹脂組成物の製造）
反応容器中で参考例５のポリジメチルシロキサンジアミン（分子量３，８８０）５部、参考例３のポリアミン（Ｃ）１４５部をジメチルホルムアミド２５０部に溶解し、内温を０〜−５℃に保持してよく攪拌しながら、６部の水添ＭＤＩを１００部のジメチルホルムアミドに溶解した溶液を徐々に滴下して反応させた。 滴下終了後、次第に内温を上昇させ、５０℃に達した時点でさらに５時間反応させた後、ジメチルホルムアミド２７５部を加えて本発明のシリカ分散親水性ポリウレア樹脂組成物の溶液を得た。
Reference Example 6
(Preparation of silica content Chipo Riurea resin composition)
In a reaction vessel, 5 parts of polydimethylsiloxane diamine (molecular weight 3,880) of Reference Example 5 and 145 parts of polyamine (C) of Reference Example 3 were dissolved in 250 parts of dimethylformamide, and the internal temperature was maintained at 0 to -5 ° C. While stirring well, a solution prepared by dissolving 6 parts of hydrogenated MDI in 100 parts of dimethylformamide was gradually added dropwise to react. After completion of the dropwise addition, the internal temperature was gradually raised, and when the temperature reached 50 ° C., the reaction was further continued for 5 hours, and then 275 parts of dimethylformamide was added to obtain a solution of the silica-dispersed hydrophilic polyurea resin composition of the present invention.
この組成物溶液は、固形分２０％で、１７０ｄＰａ・ｓ（２５℃）の粘度を有し、親水性ポリウレア樹脂の重量平均分子量は４１，０００であり、ポリシロキサンセグメントの含有量は２．８％、親水性セグメントの含有量は９．３％、シリカの含有量は８３．６％であった。
上記組成物溶液から形成したフィルムは、やや半透明で多孔質であった。又、破断強度は８．２Ｍｐａ、破断伸度は５％、且つ軟化点は２２０℃であった。
This composition solution has a solid content of 20%, a viscosity of 170 dPa · s (25 ° C.), the weight-average molecular weight of the hydrophilic polyurea resin is 41,000, and the content of the polysiloxane segment is 2.8. %, The content of hydrophilic segment was 9.3%, and the content of silica was 83.6%.
The film formed from the composition solution was slightly translucent and porous. The breaking strength was 8.2 Mpa, the breaking elongation was 5%, and the softening point was 220 ° C.
参考例７
参考例４のポリジメチルシロキサンポリオールを使用せず、又、参考例１のポリオール（Ａ）のシリカを除いたポリオールを使用する他は参考例４と同じ材料と処方によりポリウレタン樹脂の溶液を得た。この溶液は、固形分２０％で、５０ｄＰａ・ｓ（２５℃）の粘度を有し、ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は６８，０００であった。
上記の樹脂溶液から形成したフィルムは、破断強度３５．０ＭＰａ、破断伸度４５０％、軟化点は１０３℃であった。
Reference Example 7
A polyurethane resin solution was obtained using the same material and formulation as in Reference Example 4 except that the polydimethylsiloxane polyol of Reference Example 4 was not used and the polyol of Reference Example 1 except for the polyol (A) was used. . This solution had a solid content of 20%, a viscosity of 50 dPa · s (25 ° C.), and the weight-average molecular weight of the polyurethane resin was 68,000.
The film formed from the above resin solution had a breaking strength of 35.0 MPa, a breaking elongation of 450%, and a softening point of 103 ° C.
参考例８
参考例５のポリジメチルシロキサンジアミンを使用せず、又、参考例２のポリオール（Ｂ）のシリカを除いたポリオールを使用する他は参考例５と同じ材料と処方によりポリウレタン−ポリウレア樹脂の溶液を得た。
この樹脂溶液は固形分２０％で、４０ｄＰａ・ｓ（２５℃）の粘度を有し、ポリウレタン−ポリウレア樹脂の重量平均分子量は５５，０００であった。
上記の樹脂溶液から形成したフィルムは、破断強度２５．３Ｍｐａ、破断伸度４００％、軟化点は９５℃であった。
Reference Example 8
A polyurethane-polyurea resin solution was prepared using the same material and formulation as in Reference Example 5 except that the polydimethylsiloxane diamine of Reference Example 5 was not used and the polyol (B) of Reference Example 2 except for silica was used. Obtained.
This resin solution had a solid content of 20%, a viscosity of 40 dPa · s (25 ° C.), and the weight-average molecular weight of the polyurethane-polyurea resin was 55,000.
The film formed from the above resin solution had a breaking strength of 25.3 Mpa, a breaking elongation of 400%, and a softening point of 95 ° C.
参考例９
参考例５のポリジメチルシロキサンジアミンを使用せず、又、参考例３のポリアミン（Ｃ）のシリカを除いたポリアミンを使用する他は参考例６と同じ材料と処方によりポリウレア樹脂の溶液を得た。
この樹脂溶液は固形分２０％で、２５ｄＰａ・ｓ（２５℃）の粘度を有し、ポリウレア樹脂の重量平均分子量は３２，０００であった。
上記の樹脂溶液から形成したフィルムは、破断強度は２２．７ＭＰａ、破断伸度３５０％、軟化点は１１５℃であった。
Reference Example 9
A polyurea resin solution was obtained using the same material and formulation as in Reference Example 6 except that the polydimethylsiloxane diamine of Reference Example 5 was not used and the polyamine of Reference Example 3 except for the polyamine (C) silica was used. .
This resin solution had a solid content of 20%, a viscosity of 25 dPa · s (25 ° C.), and the polyurea resin had a weight average molecular weight of 32,000.
The film formed from the above resin solution had a breaking strength of 22.7 MPa, a breaking elongation of 350%, and a softening point of 115 ° C.
参考例１０〜１２
参考例１〜３のシリカ水ゾルを、それぞれ参考例７〜９の樹脂溶液中に攪拌しながら添加したが、粒子が析出し、溶液は不透明となった。
Reference Examples 10-12
The silica water sols of Reference Examples 1 to 3 were added to the resin solutions of Reference Examples 7 to 9 with stirring, but the particles precipitated and the solutions became opaque.
参考例１３
鹸化度９８．５％ポリビニルアルコール（重合度５５０）の５％水溶液を調製した。
Reference Example 13
A 5% aqueous solution of 98.5% saponification polyvinyl alcohol (degree of polymerization 550) was prepared.
実施例１
参考例６で得られたシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物の溶液を、それぞれ坪量３５ｇ／ｍ2 の上質紙に、エアーナイフコーターで、乾燥後の厚みが２５μｍとなるように塗工し、インク受容層を形成し、本発明のインクジェット記録用シートとした。
Example 1
The solution of the silica dispersion hydrophilic polyurethane resin composition obtained in Reference Example 6, each containing paper on a basis weight of 35 g / m 2, an air knife coater, coating to a thickness after drying of 25μm Then, an ink receiving layer was formed to obtain an ink jet recording sheet of the present invention.
比較例１〜７
参考例７〜１３で得られた樹脂溶液を坪量３５ｇ／ｍ2 の上質紙に、エアーナイフコーターで、乾燥後の厚みが２５μｍとなるように塗工して、インク受容層を形成し、比較例のインクジェット記録用シートとした。
Comparative Examples 1-7
The resin solution obtained in Reference Example 7-13 on quality paper having a basis weight of 35 g / m 2, an air knife coater, a thickness after drying was coated so that the 25 [mu] m, to form an ink-receiving layer The ink jet recording sheet of Comparative Example was used.
〔インクジェット記録用シートの評価〕
以上のようにして得られた１０種類のインクジェット記録用シートについて、水溶性染料インクで印字記録するインクジェットプリンター（セイコーエプソン社製ＰＭ−８００Ｃ）でイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色を使用して印字記録を行い、以下の項目の評価を行った。
[Evaluation of inkjet recording sheet]
For the 10 types of ink jet recording sheets obtained as described above, four colors of yellow, magenta, cyan and black are used in an ink jet printer (PM-800C manufactured by Seiko Epson Corporation) for recording with water-soluble dye ink. The following items were evaluated.
（１）ブロッキング性
樹脂コーティング面に未処理ＰＥＴフィルムを重ね、荷重０．２９ＭＰａ、４０℃で一日放置後のブロッキング性の評価を行った。結果を以下のように表示する。
○：ブロッキング性なし
△：ややブロッキング性あり
×：ブロッキング性あり
（２）透明性
樹脂コーティング面の曇りを目視にて判定した。結果を以下のように表示する。
○：完全に透明
△：僅かに曇りがある
×：完全に不透明
(1) Blocking property An untreated PET film was stacked on the resin-coated surface, and the blocking property was evaluated after standing for one day at a load of 0.29 MPa and 40 ° C. The results are displayed as follows:
○: No blocking property Δ: Some blocking property ×: Blocking property (2) Transparency The cloudiness of the resin coating surface was visually determined. The results are displayed as follows:
○: Completely transparent △: Slightly cloudy ×: Completely opaque
（３）発色鮮明性
インクジェットプリンターでカラー印字後、得られたカラー画像の発色鮮明性を目視により観察した。結果を以下のように表示する。
○：滲みがなく鮮明
△：やや滲みがあり、やや不鮮明
（４）インクの乾燥性
インクジェットプリンターでカラー印字後、５０ｇ／ｍ2の荷重で５秒間濾紙を押し付けインクが濾紙に転写しなくなるまでの時間を測定した。
（５）印字画像の耐水性
インクジェットプリンターでカラー印字後、記録シートを水中に漬け（２０℃、１時間）、その後、室温で乾燥した際の、記録画像の滲み、発色の変化を目視により観察した。結果を以下のように表示する。
○：変化なし
△：インク及び皮膜に変化が認められる
×：インクがかなりとれるか、皮膜ごと取れる
以上の評価結果を表１に示す。
(3) Colored sharpness After color printing with an inkjet printer, the color sharpness of the obtained color image was visually observed. The results are displayed as follows:
○: Clear with no blurring △: Slightly blurring with slightly blurring (4) Ink drying property After color printing with an ink jet printer, press the filter paper with a load of 50 g / m 2 for 5 seconds until the ink does not transfer to the filter paper. Time was measured.
(5) Water resistance of printed image After color printing with an ink jet printer, the recording sheet is immersed in water (20 ° C, 1 hour), and then visually observed for bleeding and color change of the recorded image when dried at room temperature. did. The results are displayed as follows:
○: No change Δ: Change is observed in ink and film ×: Ink can be removed considerably or the entire film can be taken Table 1 shows the above evaluation results.
本発明のシリカ分散親水性ポリウレタン系樹脂組成物を用いてインク受容層を形成することにより、インクの乾燥性、発色性に優れ、安定した高品位な印字画像の記録が可能で、更にはインク受容層及び印字画像の透明性、耐ブロッキング性、耐水性に優れたインクジェット用記録シートが提供される。 By forming an ink receiving layer using the silica-dispersed hydrophilic polyurethane resin composition of the present invention, it is possible to record a high-quality printed image with excellent ink drying properties and color developability, and further to the ink. An ink jet recording sheet excellent in transparency, blocking resistance and water resistance of a receiving layer and a printed image is provided.
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