JP4030395B2 - インクジェット記録材料 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタ用の記録材料に関し、グリコール系インクの記録特性に優れるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録用インクとしては、水と低級アルコールを溶媒とするいわゆる水性インクが主流をなしていた。このため、記録材料としては水溶性樹脂を主体とするインク受容層を有するものが数多く開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
しかし、水性インクは耐水性に劣るとともに、インクの乾燥速度が遅いという問題があった。そこで、近年、印字速度を向上させるために界面張力の低いパラフィン系インクや揮発性の高いシンナー系などの溶剤系インクを用いた機種が出始めてきており、当該インクに対応した記録材料が提案されている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００４】
しかしながら、この様なパラフィン系インクは界面張力が低い為、記録材料への浸透速度が速い一方、揮発性が低く、記録材料や保護フィルムを侵しやすいという欠点があり、もう一方のシンナー系のインクは臭気がきつく、環境に与える影響が大きく、さらに危険性があるため取扱い時に有機溶剤作業主任者が必要となってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、グリコールエーテル及びアルキレングリコールを主成分とするグリコール系インクが開発されている。このインクは新しく開発された溶剤系インクであり、耐水性、インク乾燥性に優れるとともに、上記した従来の溶剤系インクの欠点を解消したものである。しかし、グリコール系インクに適した記録材料は未だ提案されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−１８８１８１号公報
【特許文献２】
特開平３−２８１３８４号公報
【特許文献３】
特開平１１−９９７４２号公報
【特許文献４】
特開平１１−１６５４６０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、グリコール系インクに対して好適に用いられるインクジェット記録材料を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録材料は、インク受容層を有するものであって、前記インク受容層が、グリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有し、かつ前記樹脂として塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体およびゴム系樹脂を用い、かつインク受容層を構成する樹脂中の前記ゴム系樹脂の割合が５〜３０重量％であることを特徴とするものである。
【０００９】
好ましくは、前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が、その他の重合成分として、ビニルアルコール及び／又はマレイン酸を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
好ましくは、前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における塩化ビニルの組成率が、５８〜９８重量％であることを特徴とするものである。
【００１１】
好ましくは、前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における酢酸ビニルの組成率が、１〜４０重量％であることを特徴とするものである。
【００１２】
好ましくは、前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における前記その他の重合成分の組成率が、０.３〜２０重量％であることを特徴とするものである。
【００１３】
好ましくは、前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における塩化ビニル、酢酸ビニル、前記その他の重合成分の組成率が、それぞれ５８〜９８重量％、１〜４０重量％、０.３〜２０重量％であることを特徴とするものである。
【００１５】
好ましくは、前記ゴム系樹脂がエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェット記録材料は、インク受容層を有するものであって、前記インク受容層が、グリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有し、かつ前記樹脂として塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を用いることを特徴とするものである。以下、各構成要素の実施の形態について説明する。
【００１７】
インク受容層は、インク受容性を有する樹脂をフィルム化したもののようにインク受容層単独で取り扱うことができるものと、インク受容層単独では取り扱いが困難なものに分けられる。インク受容層単独での取り扱いが困難な場合、インク受容層は支持体上に形成される。支持体は、紙、繊維布帛など特に制限されることなく使用することができるが、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどのプラスチックフィルムが好適に使用される。支持体の厚みは特に限定されるものではないが、搬送の関係上、５μｍ以上にすることが望ましい。
【００１８】
インク受容層は、主として、グリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有し、本発明においては、かかる樹脂として塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を使用する。塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を使用することにより、インクの発色、インク乾燥性を良好なものとすることができる。かかる効果を発揮するため、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体は、インク受容層を構成する樹脂の５０〜１００重量％含まれることが好ましい。
【００１９】
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体は、その他の重合成分として、ビニルアルコール及び／又はマレイン酸を含むものであることが好ましい。重合成分が塩化ビニル及び酢酸ビニルのみからなる塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を使用すると、インクジェット記録材料全体が変色したり、記録の際に滲みが発生する場合がある。本発明者は鋭意研究したところ、インク受容層形成後に樹脂の硬化を促進させるキュアリング過程において、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が熱分解していることに原因があると推察した。そこでさらに研究を進めた結果、その他の重合成分としてビニルアルコール及び／又はマレイン酸を含ませることにより、インクの発色、インク乾燥性という性能を殆ど損なうことなく、熱分解を抑制できることを見出した。
【００２０】
その他の重合成分は、ビニルアルコールのみ、マレイン酸のみ、あるいはビニルアルコール及びマレイン酸の両方でもよいが、インクの発色の観点から、ビニルアルコール単独であることが好ましい。
【００２１】
なお、後述する安定剤や安定化助剤によっても、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の熱分解をある程度抑制することはできるが、完全に熱分解を抑制することはできず、また、安定剤等を多量に添加するとインクの発色が低下してしまう。
【００２２】
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における塩化ビニルの組成率は、好ましくは５８〜９８重量％、さらに好ましくは６８〜９８重量％であることが望ましい。このような範囲とすることにより、インクの発色を良好にすることができるとともに、インク乾燥性を良好なものにすることができる。
【００２３】
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における酢酸ビニルの組成率は、好ましくは１〜４０重量％、さらに好ましくは１〜３０重量％であることが望ましい。このような範囲とすることにより、インク受容層に可撓性を付与するとともに、インク乾燥性を良好なものにすることができる。
【００２４】
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中におけるその他の重合成分の組成率は、０.３〜２０重量％であることが好ましい。このような範囲とすることにより、上述した諸性能を殆ど損なうことなく、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の熱分解を防止することができる。
【００２５】
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における塩化ビニル、酢酸ビニル、上記その他の重合成分の組成率は、それぞれ５８〜９８重量％、１〜４０重量％、０.３〜２０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは、それぞれ６８〜９８重量％、１〜３０重量％、０.３〜２０重量％であることが望ましい。このような範囲とすることにより、インクの発色、インク乾燥性を良好にするとともに、熱分解の発生を防止することができる。
【００２６】
なお、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中には、上述した性能を害しない範囲で、上記例示した成分以外の重合成分を含むものであってもよい。
【００２７】
インク受容層中には、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体以外のグリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含ませてもよい。このような樹脂としては、ポリビニルブチラール、ポリエステル、（メタ）アクリル酸エステル共重合体、セルロース樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−アクリル共重合体、塩素化ポリオレフィンなどがあげられるが、ゴム系樹脂を使用することが好ましい。塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体のみでも、通常のインク量であればインクの滲みは発生しないが、ゴム系樹脂を使用することにより、インクの量を増やして出力した際にも、インクの滲みを防止することができる。
【００２８】
ゴム系樹脂としては、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、シリコーンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムなどがあげられるが、インクの発色、インク乾燥性を殆ど損なうことのないエピクロルヒドリンゴムが好適に使用される。
【００２９】
エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体などがあげられるが、その中でもエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体が特に好適に使用される。
【００３０】
ゴム系樹脂は、インク受容層を構成する樹脂の５重量％以上、好ましくは５〜３０重量％含まれることが好ましい。５重量％以上とすることにより、インクの滲みを防止することができ、３０重量％以下とすることにより、インクの発色やインク乾燥性の低下を防止することができる。
【００３１】
インク受容層中には、上述した性能を害しない範囲内で、ウレタン樹脂、アルキド樹脂などの上述した樹脂以外の樹脂を含有させることは何ら差し支えない。
【００３２】
インク受容層中には、インク吸収性を向上させたり、ブロッキングを防止するために顔料を含有させてもよい。顔料としては、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、酸化チタン、合成ゼオライト、アルミナ、スメクタイトなどの無機顔料の他、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などからなる樹脂ビーズ、若しくはこれらを原料とする中空樹脂ビーズなどの有機顔料があげられ、これらを単独であるいは２種以上混合して使用することができる。
【００３３】
インク受容層中には、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の熱分解をさらに抑制するため、安定剤や安定化助剤を含有させてもよい。安定剤としては、金属石けん、有機スズなどが、安定化助剤としては、ホスファイト、エポキシ化合物、ハイドロタルサイト、ゼオライトなどがあげられる。インク受容層中における安定剤および安定化剤の合計添加量は、インク受容層を構成する樹脂１００重量部に対し、１〜１０重量部であることが好ましい。
【００３４】
また、インク受容層中には、レベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、キレート剤などの添加剤を添加してもよい。
【００３５】
インク受容層の厚みは、支持体上にインク受容層を設ける場合、５〜７０μｍであることが好ましい。５μｍ以上とすることによりインク吸収性を良好にすることができ、７０μｍ以下とすることによりカールの発生を防止することができる。支持体がなくインク受容層単独で取り扱う場合、カールの問題が無い為、これに制限されるものではないが、搬送の関係上、５μｍ以上にすることが望ましい。
【００３６】
インク受容層を形成する方法としては、インク受容層の構成成分を適当な溶媒に溶解又は分散させて塗布液を調製し、当該塗布液をロールコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、エアナイフコーティング法などの公知の方法により支持体上に塗布・乾燥させる方法があげられる。
【００３７】
なお、インク受容層の接着性を調節するため、インク受容層と支持体との間にアンカーコート層を設けたり、カールの発生を防止するため、支持体のインク受容層とは反対側の面にバックコート層を設けたり、帯電を防止するため、インク受容層上や支持体のインク受容層とは反対側の面に帯電防止層を設けることは何ら差し支えない。
【００３８】
また、インク乾燥性を向上させるため、上述したインク受容層上、あるいは上述したインク受容層と支持体との間に別のインク受容層を有していてもよい。
【００３９】
以上のように、本発明のインクジェット記録材料は、インク受容層がグリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有し、かつ当該樹脂として塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を用いるものであるから、インクの発色、インク乾燥性に優れるものである。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に説明する。なお、「部」、「％」は特に示さない限り、重量基準とする。
【００４１】
［実施例１］
厚み８０μｍの塩化ビニルフィルム（ＬＡＧマウントP-246RW：リンテック社）上に、下記の組成からなるインク受容層塗布液を乾燥後の厚みが２０μｍとなるようにバーコーティング法により塗布し、１００℃で３分間乾燥してインク受容層を形成し、インクジェット記録材料を得た。
【００４２】
＜インク受容層塗布液＞
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 ２０部
（デンカビニール1000GK：電気化学工業社、塩化ビニル
：酢酸ビニル：ビニルアルコール＝９０：３：７、固形
分１００％）
・エピクロルヒドリン− ４部
エチレンオキサイド共重合体
（Gechron2000：日本ゼオン社、固形分１００％）
・有機スズ １部
（ＴＶＳ NK-22０B：日東化成社）
・メチルエチルケトン １０部
・トルエン １０部
【００４３】
［参考例１］
実施例１のインク受容層塗布液のエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体の添加量を１部に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を得た。
【００４４】
［実施例３］
実施例１のインク受容層塗布液のエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体の添加量を１０部に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を得た。
【００４５】
［実施例４］
実施例１のインク受容層塗布液の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（デンカビニール1000CK：電気化学工業社、塩化ビニル：酢酸ビニル：マレイン酸＝８５：１４：１、固形分１００％）に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を得た。
【００４６】
［参考例２］
実施例１のインク受容層塗布液からエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体を除き、かつ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（デンカビニール１０００Ｌ：電気化学工業社、塩化ビニル：酢酸ビニル＝８５：１５、固形分１００％）に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を得た。
【００４７】
［参考例３］
実施例１のインク受容層塗布液からエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体を除き、かつ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を、塩化ビニル：酢酸ビニル＝６５：３５の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（固形分１００％）に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を得た。
【００４８】
［参考例４］
実施例１のインク受容層塗布液からエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体を除き、かつ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を、塩化ビニル：酢酸ビニル＝５５：４５の塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（固形分１００％）に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を得た。
【００４９】
［比較例１］
インク受容層塗布液を下記の組成に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を得た。
【００５０】
＜インク受容層塗布液＞
・ポリビニルブチラール（固形分１００％） １０部
（エスレックBL2：積水化学工業社）
・メチルエチルケトン ４５部
・トルエン ４５部
【００５１】
［比較例２］
インク受容層塗布液を下記の組成に変更した以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録材料を得た。
【００５２】
＜インク受容層塗布液＞
・ヒドロキシメチルセルロース １０部
（ＳＰ２００：ダイセル化学工業社、固形分100%）
・純水 ９０部
【００５３】
実施例１、３、４、参考例１から４及び比較例１、２で得られたインクジェット記録材料をキュアリング処理（１００℃で１０分間加熱）し、グリコール系インクを用いてインクジェットプリンタ（ＳＯＬＪＥＴ：ローランド社）で記録を行い、以下の項目について評価を行った。単色ベタ印字を１００％として、インクの発色、インク乾燥性については単色印字１００％、インクの滲みについては単色印字１００％および２色を重ね合わせた印字２００％で記録を行った際の評価である。結果を表２に示す。
【００５４】
（１）インクの発色
マクベス濃度計TR927（Macbeth社）にてRedフィルターを用い、シアンの反射濃度を測定した。反射濃度の数値が大きいほど発色が良好なことを示す。
【００５５】
（２）インク乾燥性
記録後のインクジェット記録材料のインク受容層側に、一定時間経過後に紙を重ね、インクが転写するか否かを観察した。その結果、記録後５分以内に転写しなくなったものを「◎」、５〜３０分以内に転写しなくなったものを「○」、３０分以上経過しても転写したものを「×」とした。
【００５６】
（３）滲み（単色印字１００％および２色重ね印字２００％で評価）
記録後のインクジェット記録材料の滲みを目視で観察した。その結果、滲みが全くないものを「◎」、滲みが目立たないものを「○」、若干滲んでいるものを「△」、滲んで画像にならないものを「×」とした。
【００５７】
【表１】

【００５８】
実施例１、３、４及び参考例１から４のものは、インク受容層中にグリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有し、かつ当該樹脂として塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を含ませたものである。したがって、表１の結果からも分かるように、実施例１、３、４及び参考例１から４のものは、インクの発色、インク乾燥性において、比較例のものより優れた性能を有するものであった。
【００５９】
実施例１、３、４及び参考例１のものは、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中に、その他の重合成分として、ビニルアルコール又はマレイン酸を含み、かつ、共重合体中における塩化ビニル、酢酸ビニル、その他の重合成分の組成率が、それぞれ５８〜９８重量％、１〜４０重量％、０．３〜２０重量％の範囲内のものである。したがって、キュアリング処理した後においても滲み（１００％）を殆ど生じることなく、かつインクの発色、インク乾燥性にも優れるものであった。特に、実施例１、３及び参考例１のものは、その他の重合成分がビニルアルコールであることから、インクの発色を殆ど損なうこともなかった。
【００６０】
また、実施例１、３、４のものは、インク受容層中にゴム系樹脂を５重量％以上含有するものである。したがって、印字２００％においても滲みを生じないものであった。特に、実施例１、４のものは、ゴム系樹脂の含有量が５重量％以上であって３０重量％以下であることから、インク乾燥性が低下することもなかった。
【００６１】
また、参考例４のものは、実施例１、３、４及び参考例１から３のものに比べ、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における塩化ビニルの組成率が低いものである。したがって、キュアリング処理により熱分解が生じても、滲みの原因となると思われる塩化水素の発生が少なく、滲みが目立たないものであったが、実施例１、３、４及び参考例１から３のものに比べ、インクの発色、インク乾燥性が十分なものではなかった。
【００６２】
なお、表中には記載していないが、キュアリング処理を行わなかったインクジェット記録材料で記録を行った場合、参考例２〜４のインクジェット記録材料は、何れも印字１００％で滲みを全く生じることなく、印字２００％で滲みが目立たないものであった。
【００６３】
一方、比較例１のものは、インク受容層中にグリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有するものの、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を用いていないものである。したがって、インクの発色、インク乾燥性に劣り、使用に耐えないものであった。
【００６４】
また、比較例２のものは、インク受容層中にグリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有しないものである。したがって、インクの発色、インク乾燥性に劣り、使用に耐えないものであった。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインクジェット記録材料は、インク受容層がグリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有し、かつ当該樹脂として塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を用いるものであるから、インクの発色、インク乾燥性に優れるものである。

Claims (8)

1. インク受容層を有するインクジェット記録材料において、前記インク受容層が、グリコールエーテル及び／又はアルキレングリコールに膨潤又は溶解可能な樹脂を含有し、かつ前記樹脂として塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体およびゴム系樹脂を用い、かつインク受容層を構成する樹脂中の前記ゴム系樹脂の割合が５〜３０重量％であることを特徴とするインクジェット記録材料。
2. 前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が、その他の重合成分として、ビニルアルコール及び／又はマレイン酸を含むことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録材料。
3. 前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における塩化ビニルの組成率が、５８〜９８重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録材料。
4. 前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における酢酸ビニルの組成率が、１〜４０重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録材料。
5. 前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における前記その他の重合成分の組成率が、０．３〜２０重量％であることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録材料。
6. 前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体中における塩化ビニル、酢酸ビニル、前記その他の重合成分の組成率が、それぞれ５８〜９８重量％、１〜４０重量％、０．３〜２０重量％であることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録材料。
7. 前記インク受容層を構成する樹脂中の前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体の割合が５０重量％以上であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録材料。
8. 前記ゴム系樹脂がエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録材料。