JP4082781B2

JP4082781B2 - Ink receptor and recording method using the same

Info

Publication number: JP4082781B2
Application number: JP12251898A
Authority: JP
Inventors: 一晃西村
Original assignee: General Co Ltd
Current assignee: General Co Ltd
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2018-05-01
Also published as: JPH1128861A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体として用いられるインク受容体およびこれを用いた記録方法に関し、特にインクジェット方式による記録方法に好適に使用されるインク受容体およびこれを用いた記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱転写、ＰＰＣ、ペンプロッタ、インクジェット等の記録媒体として、それぞれの印刷方式に適したインク受容体が種々市販されている。最近では、特にインクジェット方式による印刷が急速に普及していることから、インクジェット方式に適したインク受容体の研究開発が行われている。
【０００３】
インクジェット記録に使用されるインク受容体としては、通常、以下のような特性が必要条件として求められる。
【０００４】
(a) インクの吸収容量が大きいこと
(b) インクの吸収時間が早いこと
(c) ドットの光学濃度が高く、ドット周辺がぼやけないこと
(d) ドット形状が真円に近く、その輪郭が凹凸状でないこと
このような要望を満たすために、特開平７−１７１２９号公報には、基材上に設けたインク受容層がポリビニルアルコール、ポリアルキレンオキサイドおよび親水性アクリル樹脂を含有する記録媒体が開示されている。
【０００５】
特開平７−１４９０４０号公報には、インク受容層がポリビニルピロリドンおよび塩基性の（メタ）アクリル酸エステル共重合体を含有する記録用紙が開示されている。
【０００６】
特開平７−２５７０２３号公報には、水溶性ビニル系ポリマー、（メタ）アクリル系ポリマーおよび水溶性セルロースを含有するインクジェット用記録シートが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近時、インクジェット記録装置は広く普及し、インクジェット記録装置を用いてカラー画像を印刷することも一般的になってきた。フォトタイプのインクジェット記録装置（例えばエプソン社製のＰＭ−７００Ｃ等）も普及しているが、このタイプでは、６色のインクによるカラー印刷が行われるため、印刷時に色の異なるインク同士がインク受容体の表面で混ざり合うのを防止するために、インク、特にインク中の着色剤がインク受容体の表面に早く定着する必要がある。
【０００８】
また、インクジェット記録装置が一般オフィスや家庭等に広く普及するに伴い、例えば誤って印刷用紙の上にお茶や水をこぼした場合でも印刷物（印字物）が滲んだりしないように、印刷物に高い耐水性が要求されるようになってきた。
【０００９】
しかしながら、前記したような従来のインク受容体では、インクに含まれる着色剤を短時間に定着させることができず、また耐水性も充分ではなかったために、水がかかると容易に印刷物が滲んでしまうといった欠点があった。
【００１０】
本発明の主たる目的は、インクが速やかに定着し、かつ耐水性に優れた印刷物を得ることができるインク受容体を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、特にインクジェット方式の印刷に好適に使用されるインク受容体を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、かかるインク受容体を用いた記録方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のインク受容体は、シート状の基材と、この基材の少なくとも一方の面に設けた、アニオン系着色剤を含むインクにて記録を行うためのインク受容層とを含み、前記インク受容層が、少なくともカチオン性アクリル系樹脂と、造膜性を有するアクリル系樹脂と、インク受容層の総量に対して５０〜８０重量％の充填剤とを含有することを特徴とする。
【００１４】
一般に、インクジェット方式等の各種印刷に使用されるインクには、アニオン系着色剤が使用されている。従って、インク受容層にカチオン性アクリル系樹脂を含有させることにより、アニオン系着色剤がカチオン性アクリル系樹脂に結合するため、インクの耐水性が向上し、たとえ水がかかっても、容易に着色剤が滲んで周囲に広がるのを防止することができる。
【００１５】
また、アニオン系着色剤はカチオン性アクリル系樹脂と容易に結合するため、着色剤が印刷と殆ど同時にインク受容層に定着される。そのため、インクのインク受容層への吸収に伴って着色剤がドットの周囲に広がるのも防止され、その結果ドットの光学濃度が高く、かつドット周辺がぼやけず、しかもドット形状が真円に近くその輪郭が凹凸状になっていない印刷物が得られる。
【００１６】
前記カチオン性アクリル系樹脂は、それ自体では膜の耐久性や接着性に劣るおそれがあるため、造膜性を有するアクリル系樹脂がインク受容層にカチオン性アクリル系樹脂と共に含有される。この場合、カチオン性アクリル系樹脂と造膜性を有するアクリル系樹脂とは同じアクリル系樹脂であるので、相溶性にも優れているため、均一なインク受容層を容易に形成することができる。
【００１７】
造膜性を有するアクリル系樹脂としては、自己架橋型のアクリル系樹脂があげられる。
【００１８】
前記したように、本発明のインク受容体は、特にアニオン系着色剤を含むインクとの関係で使用されるものである。従って、本発明の記録方法は、前記した本発明のインク受容体が有するインク受容層の表面に、アニオン系着色剤を含むインクにて記録を行うことを特徴とする。
【００１９】
特に、本発明のインク受容体は、アニオン系着色剤を含むインクをインクジェット記録ヘッドのオリフィスからインク受容層の表面に吐出させて記録を行うインクジェット方式の記録方法に好適に使用される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明におけるインク受容層は、カチオン性アクリル系樹脂および造膜性を有するアクリル系樹脂を含む。
【００２１】
カチオン性アクリル系樹脂としては、カチオン性基を有するモノマーを用いたアクリル系の単独重合体または共重合体が挙げられる。カチオン性基を有するモノマーとしては、例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、メチルエチルアミノメチルアクリレート、メチルエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノスチレン、メチルエチルアミノスチレン、さらにそれらの４級アンモニウム塩等が挙げられる。
【００２２】
カチオン性基を有しないモノマーとしては、例えばＣ₁〜Ｃ₆アルキルアクリレート、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキルメタクリレート、スチレンなどから適宜選択することができる。また、インク受容層の吸収性を高めるために、ヒドロキシ基を有するモノマーを使用してもよい。
【００２３】
また、カチオン性基を有する他のモノマーとして、通常のアクリル系またはメタクリル系モノマーと共重合可能で、側鎖に１〜３級アミノ基あるいは４級アンモニウム塩基を有するモノマーも使用可能である。
【００２４】
本発明において使用される造膜性を有するアクリル系樹脂としては、インク受容層の膜安定性および耐水性を高めるものが好ましく、例えばポリアクリルアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリスチレン−２−アクリロニトリル、アクリロニトリル−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−塩化ビニル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル−ビニルピリジン共重合体、アクリロニトリル−メタクリル酸メチル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸ブチル共重合体等が挙げられる。また、造膜性を有する他のアクリル系樹脂として、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルのモノマーないしオリゴマーを、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂と反応させることにより得られる熱硬化性アクリル樹脂も好適に使用することができる。
【００２５】
特に本発明においては、インク受容層の膜安定性および柔軟性を確保するうえで、造膜性を有するアクリル系樹脂として、自己架橋型のアクリル系樹脂が好適に使用される。自己架橋型のアクリル系樹脂とは、そのポリマー中またはその末端に自己架橋性の反応基を有するものであって、例えば日本ＮＳＣ社製のヨドゾールＡ−４１００等が挙げられる。
【００２６】
インク受容層を構成するカチオン性アクリル系樹脂と造膜性を有するアクリル系樹脂との割合は、重量比で７：３〜２：８、好ましくは５：５〜３：７程度であるのがよい。
【００２７】
インク受容層には、充填剤が含有される。かかる充填剤としては、例えばシリカ、アルミナ、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、タルク、クレイ、ハイドロサルファイト、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機系充填剤、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアクリレート等の有機系充填剤を使用することができる。
【００２８】
かかる充填剤はインク受容層の総量に対して５０〜８０重量％の範囲で含有される。好ましい含有量は６０〜７５重量％である。
【００２９】
さらに、必要に応じて、各種界面活性剤、着色剤固定剤（耐水化剤）、消泡剤、酸化防止剤、蛍光漂白剤、紫外線吸収剤、分散剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、可塑剤等を添加してもよい。
【００３０】
また、本発明における基材としては、例えば上質紙、中質紙、アート紙、ボンド紙、再生紙、パライタ紙、キャストコート紙、段ボール紙、コンデンサー紙、グラシン紙等の紙類；ポリスルフォンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ポリエステルフィルム（例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等）、ポリエチレンナフタレートフィルム、トリアセテートフィルム等の合成樹脂フィルム；この合成樹脂フィルムと同様な合成樹脂材料からなるプラスチックボード；ガラス板；木綿、レーヨン、アクリル、ナイロン、絹、ポリエステル等の各種繊維から作られる布等が挙げられる。
【００３１】
本発明のインク受容体は、カチオン性アクリル系樹脂、造膜性を有するアクリル系樹脂および充填剤等を含有したコーティング液を基材上に塗布し、乾燥させることにより製造することができる。
【００３２】
コーティング液を調製するには、例えば前記カチオン性アクリル系樹脂および造膜性を有するアクリル系樹脂の各所定量を、充填剤等の他の添加剤と共に溶剤に加え、均一になるように攪拌する。溶剤としては、例えば水のほか、メタノール、エタノール、ブタノールなどの低級アルコールなどが使用可能であり、特に取り扱いの容易さから水単独または水と低級アルコールとの混合溶剤を使用するのが好ましい。
【００３３】
コーティング液を基材上に塗布するには、各種ブレードコータ、ロールコータ、エアーナイフコータ、バーコータ、ロッドコータ、ゲートロールコータ、カーテンコータ、ショートドウェルコータ、グラビアコータ、フレキソグラビアコータ、サイズプレス等の各種装置がいずれも使用可能である。
【００３４】
乾燥は、例えば熱風乾燥機、熱ドラム等を用いて強制乾燥するか、あるいは自然乾燥を行ってもよい。
【００３５】
乾燥後、得られたインク受容体の表面の平滑度または表面強度を高めるために、必要に応じて、マシンカレンダー、ＴＧカレンダー、スーパーカレンダー、ソフトカレンダー等によりカレンダー処理ないしスーパーカレンダー処理を行ってもよい。
【００３６】
前記インク受容層を形成するためのコーティング液の基材への塗布量は、固形分換算で０．１ｇ／ｍ²以上、好ましくは０．１〜７０ｇ／ｍ²、より好ましくは３〜２５ｇ／ｍ²である。塗布量が前記範囲より少ないときは、定着性および耐水性に優れたインク受容体を得ることができない。一方、塗布量が前記範囲を超えるときは、インク受容体にカールが著しく生じやすくなり、取り扱い性に劣るようになる。なお、インク受容層の乾燥後の厚さは５〜５０μｍ、好ましくは１０〜２５μｍであるのが適当である。
【００３７】
次に、本発明のインク受容体を用いた記録方法を説明する。この記録方法は、本発明のインク受容体が有するインク受容層の表面に、アニオン系着色剤を含むインクにて記録を行うものである。
【００３８】
かかる記録方法は、熱転写、ＰＰＣ、ペンプロッタ、インクジェット等の種々の印刷手段に適用可能である。
【００３９】
とりわけ、本発明のインク受容体は、前記した(a) 〜(d) の必要条件を充足することが求められるインクジェット方式の記録方法に使用するのに最適である。すなわち、この記録方法では、前記インク受容体が有するインク受容層の表面に、アニオン系着色剤を含むインクをインクジェット記録ヘッドのオリフィスから吐出させて記録を行う。
【００４０】
本発明の記録方法で使用可能なインクは、アニオン系着色剤を水または水と水溶性有機溶剤に混合して得られる。
【００４１】
アニオン系着色剤としては、例えばニグロシン、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック７、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２３等のブラック染料；Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２１、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８０等のイエロー染料；Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド３、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２４、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２５、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８３、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８４、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１０９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１２１等のマゼンダ染料；Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー１１、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー１２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７３等のシアン染料等があげられる。
【００４２】
着色剤の添加量は、インク総量に対して１〜３０重量％、好ましくは３〜１２重量％である。
【００４３】
着色剤を溶解させる溶剤としては、水、好ましくは超純水が使用される。また、水は単独で使用するほか、水溶性有機溶剤と混合して使用してもよい。このような水溶性有機溶剤としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ペタンタノール等の炭素数１〜５のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトンアルコール類；ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキルレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。
【００４４】
インク中における上記のような水溶性有機溶剤の含有量は、一般的にはインク総量の０〜８０重量％、好ましくは２〜８０重量％、より好ましくは３〜７０重量％、なかんづく４〜６０重量％である。本発明のインクにおいて、好適な液媒体として使用される水の含有量は、一般的にインク総量の１０重量％以上、好ましくは１０〜９７．５重量％，より好ましくは３５〜９７．５重量％、なかんづく４５〜９７．５重量％である。インク中における水溶性有機溶剤の量が８０重量％を超えたり、あるいはインク中の水の量が１０重量％未満になると、形成された記録画像中に低揮発性の有機溶剤が多く残り、画像の滲み等の問題が発生するおそれがある。
【００４５】
本発明で使用されるインクには、前記した成分の他に、必要に応じて、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、結着剤、湿潤剤、防カビ剤等を適宜含有させることができる。ｐＨ調整剤としては、例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種の有機アミンや、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等による無機アルカリ剤等が挙げられる。
【００４６】
インクのｐＨは６．０〜１０．０、好ましくは７〜９であるのが、発熱ヘッドや他の金属部品の腐食を防止し、かつ着色剤や他の添加剤の安定性を高めそれらの沈澱を防止するうえで適当である。
【００４７】
また、インクの粘度は、Ｒ型粘度計で測定される２５℃における粘度が１〜２０ｍＰ・ｓ、好ましくは１〜１５ｍＰ・ｓ、より好ましくは１〜５ｍＰ・ｓであり、表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ以上、好ましくは２０〜６５ｄｙｎ／ｃｍ、より好ましくは３０〜６５ｄｙｎ／ｃｍである。また、インクの密度は約１ｇ／ｃｍ ^３またはその付近にあるのがよい。
【００４８】
本発明の記録方法は、印字記録時のみにノズルからインクを吐出させる形式のオン・ディマンド型のインクジェット記録方式に好適に適用することができる。オン・ディマンド型のインクジェット記録方式は、ピエゾ素子を用いるいわゆるピエゾ方式（圧電素子方式）とサーマルジェット方式（バブルジェット方式）とに分類されるが、本発明はいずれにも適用可能である。
【００４９】
サーマルジェット方式では、インクをノズル内に満たし、発熱ヘッドの表面を瞬間的に加熱してノズル内に気泡を形成させ、その圧力でインクの液滴をノズルから吐出させて、記録紙上に記録を行う。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００５１】
実施例１
１３５ｇ／ｍ²の上質紙の片面に、下記組成のコーティング液を、バーコータを用いて、乾燥後の厚さが８〜２０μｍとなるように塗布した（塗布量：５〜２０ｇ／ｍ²）。これを自然乾燥させて、片面にインク受容層を有するインク受容体を得た。
【００５２】
＜組成＞＜重量部＞
自己架橋型のアクリル共重合樹脂エマルジョン６．７
（日本ＮＳＣ社製のヨドゾールＡ−４１００、固形分６０％）
カチオン性のアクリル酸エステル共重合樹脂エマルジョン
７．５
（中央理化工業社製のリカボンドＧＬ−Ｆ９６７５、固形分４０％）
合成シリカ７
（富士シリシア社製のサイリシア３５０）
純水５２．８
メタノール２６
形成されたインク受容層における、カチオン性アクリル系樹脂と、造膜性を有する（自己架橋型の）アクリル系樹脂との割合は、重量比でおよそ４．３：５．７であり、また充填剤としての合成シリカの、インク受容層の総量に対する含有割合は、５０重量％であった。
【００５３】
比較例１
コーティング液として、下記組成のものを用いたほかは実施例１と同様にしてインク受容体を得た。
【００５４】

印刷
実施例１および比較例１で得られた各インク受容体の表面に、サーマルジェット方式のインクジェットプリンタ（キャノン社製のＢＪＣ４２０Ｊ）を用いて印刷を行った。使用したインクは、着色剤であるアニオン性染料（スペシャルブラック７９８４、バイエル社製）を超純水に溶解させ、染料濃度が３重量％になるように調整したものである。
【００５５】
評価試験
実施例１および比較例１の各インク受容体に記録された印字物について、下記の評価を行った。
(1) 定着性
印刷から１０秒経過した後の印字を上質紙で擦った際に、上質紙にインクがにじんで汚れた度合いを目視にて確認して、下記の基準で定着性を評価した。
【００５６】
○：まったくにじみがなく、定着性きわめて良好。
【００５７】
△：上質紙の表面にわずかににじみが認められたが、定着性良好。
【００５８】
×：上質紙の表面に大きなにじみが見られ、定着性不良。
(2) 印字品位
印字を目視にて確認して、下記の基準で印字品位を評価した。
【００５９】
○：鮮明な印字が得られ、印字品位きわめて良好。
【００６０】
△：印字に、わずかに不鮮明な部分があったが印字品位良好。
【００６１】
×：印字が不鮮明であり、印字品位不良。
(3) 耐水性
印刷から１０秒経過したインク受容体を水中に浸漬し、インクが流れるか否かを確認して、下記の基準で耐水性を評価した。
【００６２】
○：インクは全く流れず、耐水性きわめて良好。
【００６３】
△：インクが少し流れ、印字にわずかなにじみが認められたが耐水性良好。
【００６４】
×：インクが流れて印字が判読できなくなり、耐水性不良。
(4) 耐擦過性
印刷から１０秒経過したインク受容体の印刷した表面を、水を含ませた綿棒で２０回擦り、その後の状態を目視にて確認して、下記の基準で耐擦過性を評価した。
【００６５】
○：インクの散りは認められず、耐擦過性きわめて良好。
【００６６】
△：インクが少し散って、印字にわずかなにじみが認められたが、耐擦過性良好。
【００６７】
×：インクが散って印字が判読できなくなり、耐擦過性不良。
【００６８】
これらの試験結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】

表１から、実施例１のインク受容体は、速やかに定着し、印字品位、耐水性、耐擦過性に優れた印刷物を得ることができることが判った。
【００７０】
実施例２〜７
コーティング液を構成する各成分のうち、自己架橋型のアクリル共重合樹脂エマルジョン、カチオン性のアクリル酸エステル共重合樹脂エマルジョン、および合成シリカの３成分を、表２、３に示す重量部で配合し、ついでこの３成分の配合物のうちの一部、固形分量で表して１４重量部分に対して、純水およびメタノールの２成分を、表２、３に示す重量部で配合したこと以外は実施例１と同様にして、片面にインク受容層を有するインク受容体を得た。
【００７１】
形成されたインク受容層における、カチオン性アクリル系樹脂と、造膜性を有する（自己架橋型の）アクリル系樹脂との割合（重量比）、および充填剤としての合成シリカの、インク受容層の総量に対する含有割合は、表２、３に示す値である。
【００７２】
上記各実施例のインク受容体に、前記と同様にして印刷後、前記の各試験を行って、その特性を評価した。結果を表２、３に示す。
【００７３】
【表２】

【００７４】
【表３】

両表から、インク受容層における、カチオン性アクリル系樹脂と、造膜性を有する（自己架橋型の）アクリル系樹脂との割合は、重量比で７：３〜２：８であるのが好ましいことが判明した。
【００７５】
実施例８〜１３、比較例２、３
コーティング液を構成する各成分のうち、自己架橋型のアクリル共重合樹脂エマルジョン、カチオン性のアクリル酸エステル共重合樹脂エマルジョン、および合成シリカの３成分を、表４、５に示す重量部で配合し、ついでこの３成分の配合物のうちの一部、固形分量で表して１４重量部分に対して、純水およびメタノールの２成分を、表４、５に示す重量部で配合したこと以外は実施例１と同様にして、片面にインク受容層を有するインク受容体を得た。
【００７６】
形成されたインク受容層における、カチオン性アクリル系樹脂と、造膜性を有する（自己架橋型の）アクリル系樹脂との割合（重量比）、および充填剤としての合成シリカの、インク受容層の総量に対する含有割合は、表４、５に示す値である。
【００７７】
上記各実施例のインク受容体に、前記と同様にして印刷後、前記の各試験を行って、その特性を評価した。結果を表４、５に示す。
【００７８】
【表４】

【００７９】
【表５】

両表から、インク受容層における、充填剤としての合成シリカの、インク受容層の総量に対する含有割合は、５０〜８０重量％である必要があり、とくに６０〜７５重量％であるのが好ましいことが判明した。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、インク受容層が、少なくともカチオン性アクリル系樹脂と、造膜性を有するアクリル系樹脂と、所定量の充填剤とを含有しているため、インクの耐水性が向上し、またインクの定着速度が速く、印刷物の光学濃度も高いという効果がある。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink receptor used as a recording medium and a recording method using the same, and more particularly to an ink receptor suitably used for an ink jet recording method and a recording method using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various ink receivers suitable for each printing method are commercially available as recording media such as thermal transfer, PPC, pen plotter, and inkjet. Recently, since printing by the ink jet method is rapidly spreading, research and development of an ink receptor suitable for the ink jet method has been performed.
[0003]
As an ink receptor used for ink jet recording, the following characteristics are usually required as necessary conditions.
[0004]
(a) Large ink absorption capacity
(b) Fast ink absorption time
(c) The optical density of the dots is high and the area around the dots is not blurred.
(d) The dot shape is close to a perfect circle and the contour thereof is not uneven. In order to satisfy such a demand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-17129 discloses that the ink receiving layer provided on the base material is polyvinyl alcohol, A recording medium containing a polyalkylene oxide and a hydrophilic acrylic resin is disclosed.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-149040 discloses a recording paper in which the ink receiving layer contains polyvinylpyrrolidone and a basic (meth) acrylic acid ester copolymer.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-257023 discloses an ink jet recording sheet containing a water-soluble vinyl polymer, a (meth) acrylic polymer and water-soluble cellulose.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, inkjet recording apparatuses have become widespread, and it has become common to print color images using inkjet recording apparatuses. Photo type ink jet recording apparatuses (for example, Epson's PM-700C) are also widely used. However, in this type, color printing is performed with six colors of ink, so that different colors of ink can receive ink during printing. In order to prevent mixing on the surface of the body, it is necessary to quickly fix the ink, particularly the colorant in the ink, on the surface of the ink receptor.
[0008]
In addition, as ink jet recording devices are widely used in general offices and homes, for example, even if tea or water is accidentally spilled on printing paper, the printed material (printed material) does not bleed. Sex has come to be required.
[0009]
However, in the conventional ink receiver as described above, the colorant contained in the ink cannot be fixed in a short time, and the water resistance is not sufficient. There was a fault that it would end up.
[0010]
The main object of the present invention is to provide an ink receiver capable of obtaining a printed matter in which ink is quickly fixed and water resistance is excellent.
[0011]
Another object of the present invention is to provide an ink receiver which is suitably used particularly for ink jet printing.
[0012]
Still another object of the present invention is to provide a recording method using such an ink receptor.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The ink receptor of the present invention for solving the above problems is an ink receptor for recording with an ink containing a sheet-like base material and an anionic colorant provided on at least one surface of the base material. and a layer, said ink-receiving layer, which contains at least a cationic acrylic resin, an acrylic resin having film-forming property, and a 50 to 80% by weight filler based on the total amount of the ink receiving layer It is characterized by.
[0014]
In general, an anionic colorant is used in inks used for various types of printing such as an inkjet method. Therefore, by containing a cationic acrylic resin in the ink receiving layer, the anionic colorant is bonded to the cationic acrylic resin, so that the water resistance of the ink is improved, and even if it is splashed with water, it is easily colored. It is possible to prevent the agent from spreading and spreading around.
[0015]
In addition, since the anionic colorant easily bonds to the cationic acrylic resin, the colorant is fixed to the ink receiving layer almost simultaneously with printing. Therefore, the colorant is prevented from spreading around the dots as the ink is absorbed into the ink receiving layer. As a result, the optical density of the dots is high, the dots are not blurred, and the dot shape is close to a perfect circle. A printed matter whose contour is not uneven is obtained.
[0016]
Since the cationic acrylic resin itself may be inferior in durability and adhesiveness of the film, an acrylic resin having a film forming property is contained in the ink receiving layer together with the cationic acrylic resin. In this case, since the cationic acrylic resin and the acrylic resin having film-forming properties are the same acrylic resin, and are excellent in compatibility, a uniform ink receiving layer can be easily formed.
[0017]
Examples of the acrylic resin having a film-forming property include self-crosslinking acrylic resins.
[0018]
As described above, the ink receiver of the present invention is used particularly in relation to an ink containing an anionic colorant. Therefore, the recording method of the present invention is characterized in that recording is performed with ink containing an anionic colorant on the surface of the ink receiving layer of the ink receiver of the present invention.
[0019]
In particular, the ink receiver of the present invention is suitably used in an ink jet recording method in which recording is performed by discharging ink containing an anionic colorant from the orifice of an ink jet recording head onto the surface of the ink receiving layer.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The ink receiving layer in the present invention include acrylic resins having a cationic acrylic resin and film-forming properties.
[0021]
Examples of the cationic acrylic resin include acrylic homopolymers or copolymers using a monomer having a cationic group. Examples of the monomer having a cationic group include dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, methylethylaminomethyl acrylate, methylethylaminoethyl methacrylate, diethylaminostyrene, methylethylaminostyrene, and further And quaternary ammonium salts.
[0022]
The monomer having no cationic group, e.g., C ₁ -C ₆ alkyl acrylates, C ₁ -C ₆ alkyl methacrylate, can be suitably selected from styrene. Further, in order to increase the absorbability of the ink receiving layer, a monomer having a hydroxy group may be used.
[0023]
Moreover, as another monomer having a cationic group, a monomer that can be copolymerized with a normal acrylic or methacrylic monomer and has a primary to tertiary amino group or a quaternary ammonium base in the side chain can also be used.
[0024]
As the acrylic resin having film-forming properties used in the present invention, those that improve the film stability and water resistance of the ink receiving layer are preferable. For example, polyacrylamide, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, Butyl acrylate, polystyrene-2-acrylonitrile, acrylonitrile-vinyl acetate copolymer, acrylonitrile-vinyl chloride copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-vinylidene chloride copolymer, acrylonitrile-vinyl pyridine copolymer, acrylonitrile- Examples include methyl methacrylate copolymer and acrylonitrile-butyl acrylate copolymer. In addition, as other acrylic resins having film-forming properties, thermosetting acrylic resins obtained by reacting acrylic ester or methacrylic ester monomers or oligomers with thermosetting resins such as epoxy resins and phenolic resins Can also be suitably used.
[0025]
In particular, in the present invention, a self-crosslinking acrylic resin is preferably used as the acrylic resin having film-forming properties in order to ensure the film stability and flexibility of the ink receiving layer. The self-crosslinking acrylic resin has a self-crosslinking reactive group in the polymer or at the terminal thereof, and examples thereof include Iodosol A-4100 manufactured by Japan NSC.
[0026]
The ratio between the cationic acrylic resin constituting the ink receiving layer and the acrylic resin having film-forming properties is about 7: 3 to 2: 8, preferably about 5: 5 to 3: 7 by weight. Good.
[0027]
The ink-receiving layer, filler Ru contained. Examples of the filler include inorganic fillers such as silica, alumina, aluminum silicate, magnesium silicate, basic magnesium carbonate, talc, clay, hydrosulfite, calcium carbonate, titanium oxide, and zinc oxide, polyethylene, polystyrene, poly Organic fillers such as acrylates can be used.
[0028]
Such a filler is contained in the range of 50 to 80% by weight based on the total amount of the ink receiving layer . Preferably it has content Ru 60-75 wt% der.
[0029]
Furthermore, if necessary, various surfactants, colorant fixing agents (waterproofing agents), antifoaming agents, antioxidants, fluorescent bleaching agents, ultraviolet absorbers, dispersants, viscosity adjusting agents, pH adjusting agents, plasticizers. An agent or the like may be added.
[0030]
Examples of the substrate in the present invention include paper such as high-quality paper, medium-quality paper, art paper, bond paper, recycled paper, writer paper, cast coated paper, corrugated paper, condenser paper, glassine paper, and the like; polysulfone film , Synthetic resin films such as polystyrene film, polyamide film, polyimide film, polycarbonate film, polypropylene film, cellophane, polyester film (eg, polyethylene terephthalate film), polyethylene naphthalate film, triacetate film; synthetic resin similar to this synthetic resin film Examples include plastic boards made of materials; glass plates; cloths made of various fibers such as cotton, rayon, acrylic, nylon, silk, polyester, and the like.
[0031]
The ink receptor of the present invention can be produced by applying a coating liquid containing a cationic acrylic resin , an acrylic resin having film-forming properties, a filler, and the like onto a substrate and drying it.
[0032]
In order to prepare the coating liquid, for example, a predetermined amount of each of the cationic acrylic resin and the acrylic resin having a film-forming property is added to a solvent together with other additives such as a filler, and stirred uniformly. As the solvent, for example, water, lower alcohols such as methanol, ethanol, and butanol can be used. In particular, water alone or a mixed solvent of water and a lower alcohol is preferably used because of easy handling.
[0033]
For coating the coating liquid on the substrate, various blade coaters, roll coaters, air knife coaters, bar coaters, rod coaters, gate roll coaters, curtain coaters, short dwell coaters, gravure coaters, flexographic gravure coaters, size presses, etc. Any of various devices can be used.
[0034]
Drying may be performed by forced drying using, for example, a hot air dryer or a hot drum, or may be performed by natural drying.
[0035]
After drying, in order to increase the smoothness or surface strength of the obtained ink receiver, it may be calendered or supercalendered with a machine calendar, TG calendar, super calendar, soft calender, etc. as necessary. Good.
[0036]
The coating amount of the base material of the coating solution for forming the ink-receiving layer, in terms of solid content 0.1 g / m ² or more, preferably 0.1~70g / m ^2, more preferably 3 to 25 g / m ² . When the coating amount is less than the above range, it is not possible to obtain an ink receptor excellent in fixability and water resistance. On the other hand, when the coating amount exceeds the above range, the ink receiver is remarkably easily curled, resulting in poor handleability. The thickness of the ink receiving layer after drying is 5 to 50 μm, preferably 10 to 25 μm.
[0037]
Next, a recording method using the ink receiver of the present invention will be described. In this recording method, recording is performed with ink containing an anionic colorant on the surface of the ink receiving layer of the ink receiver of the present invention.
[0038]
Such a recording method can be applied to various printing means such as thermal transfer, PPC, pen plotter, and ink jet.
[0039]
In particular, the ink receiver of the present invention is most suitable for use in an ink jet recording method that is required to satisfy the requirements (a) to (d) described above. That is, in this recording method, recording is performed by ejecting ink containing an anionic colorant from the orifice of an ink jet recording head onto the surface of the ink receiving layer of the ink receiver.
[0040]
The ink that can be used in the recording method of the present invention is obtained by mixing an anionic colorant in water or water and a water-soluble organic solvent.
[0041]
Examples of the anionic colorant include nigrosine, C.I. I. Solvent Black 3, C.I. I. Solvent Black 5, C.I. I. Solvent Black 7, C.I. I. Solvent Black 22, C.I. I. Black dyes such as Solvent Black 23; I. Solvent Yellow 2, C.I. I. Solvent Yellow 6, C.I. I. Solvent Yellow 14, C.I. I. Solvent Yellow 15, C.I. I. Solvent Yellow 19, C.I. I. Solvent Yellow 21, C.I. I. Yellow dyes such as solvent yellow 80; I. Solvent Red 3, C.I. I. Solvent Red 8, C.I. I. Solvent Red 24, C.I. I. Solvent Red 25, C.I. I. Solvent Red 49, C.I. I. Solvent Red 81, C.I. I. Solvent Red 82, C.I. I. Solvent Red 83, C.I. I. Solvent Red 84, C.I. I. Solvent Red 109, C.I. I. Magenta dyes such as Solvent Red 121; I. Solvent Blue 11, C.I. I. Solvent Blue 12, C.I. I. Solvent Blue 25, C.I. I. Solvent Blue 36, C.I. I. Solvent Blue 55, C.I. I. And cyan dyes such as Solvent Blue 73.
[0042]
The amount of the colorant added is 1 to 30% by weight, preferably 3 to 12% by weight, based on the total amount of ink.
[0043]
As a solvent for dissolving the colorant, water, preferably ultrapure water is used. Moreover, water may be used alone or in combination with a water-soluble organic solvent. Examples of such water-soluble organic solvents include carbon such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and n-pettanol. Alkyl alcohols of 1 to 5; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or ketone alcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as dioxane; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; Ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, die Alkylene glycols having an alkylene group of 2 to 6 carbon atoms such as lenglycol; glycerin; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monoethyl ether; lower dialkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl ether; sulfolane, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc. And the like.
[0044]
The content of the water-soluble organic solvent as described above in the ink is generally 0 to 80% by weight, preferably 2 to 80% by weight, more preferably 3 to 70% by weight, especially 4 to 60% of the total amount of the ink. % By weight. In the ink of the present invention, the content of water used as a suitable liquid medium is generally 10% by weight or more, preferably 10 to 97.5% by weight, more preferably 35 to 97.5% by weight of the total amount of the ink. %, Especially 45 to 97.5% by weight. If the amount of the water-soluble organic solvent in the ink exceeds 80% by weight or the amount of water in the ink is less than 10% by weight, a large amount of low-volatile organic solvent remains in the formed recorded image, and the image There is a risk of problems such as bleeding.
[0045]
In addition to the above-described components, the ink used in the present invention appropriately contains a pH adjuster, a viscosity adjuster, a surface tension adjuster, a binder, a wetting agent, an antifungal agent and the like as necessary. be able to. Examples of the pH adjuster include various organic amines such as diethanolamine and triethanolamine, and inorganic alkali agents such as alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide.
[0046]
The pH of the ink is 6.0 to 10.0, preferably 7 to 9, which prevents corrosion of the heat generating head and other metal parts and increases the stability of the colorant and other additives. It is suitable for preventing precipitation.
[0047]
The ink has a viscosity of 1 to 20 mP · s, preferably 1 to 15 mP · s, more preferably 1 to 5 mP · s at 25 ° C. as measured with an R-type viscometer, and a surface tension of 20 dyn / s. cm or more, preferably 20 to 65 dyn / cm, more preferably 30 to 65 dyn / cm. Also, the density of the ink should be about 1 g / cm ³ or near.
[0048]
The recording method of the present invention can be suitably applied to an on-demand type ink jet recording system in which ink is ejected from nozzles only during print recording. The on-demand type ink jet recording system is classified into a so-called piezo system (piezoelectric element system) using a piezo element and a thermal jet system (bubble jet system), but the present invention can be applied to both.
[0049]
In the thermal jet method, ink is filled in the nozzle, the surface of the heat generating head is instantaneously heated to form bubbles in the nozzle, and ink droplets are ejected from the nozzle at that pressure to record on the recording paper. Do.
[0050]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
[0051]
Example 1
A coating solution having the following composition was applied to one side of a high-quality paper of 135 g / m ² using a bar coater so that the thickness after drying was 8 to 20 μm (application amount: 5 to 20 g / m ² ). This was naturally dried to obtain an ink receptor having an ink receiving layer on one side.
[0052]
<Composition><Parts by weight>
Self-crosslinking acrylic copolymer resin emulsion 6.7
(Yodosol A-4100 manufactured by NSC Japan, 60% solid content)
Cationic acrylate copolymer resin emulsion
7.5
(Rikabond GL-F9675 manufactured by Chuo Rika Kogyo Co., Ltd., 40% solid content)
Synthetic silica 7
(Silisia 350 manufactured by Fuji Silysia)
Pure water 52.8
Methanol 26
The ratio of the cationic acrylic resin to the film-forming (self-crosslinking) acrylic resin in the formed ink receiving layer is approximately 4.3: 5.7 by weight, and the filling The content ratio of the synthetic silica as the agent to the total amount of the ink receiving layer was 50% by weight.
[0053]
Comparative Example 1
An ink receptor was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid having the following composition was used.
[0054]

Printing was performed on the surface of each ink receptor obtained in Printing Example 1 and Comparative Example 1 using a thermal jet type ink jet printer (BJC420J manufactured by Canon Inc.). The ink used was prepared by dissolving an anionic dye as a colorant (Special Black 7984, manufactured by Bayer) in ultrapure water and adjusting the dye concentration to 3% by weight.
[0055]
Evaluation test The printed matter recorded on each ink receptor of Example 1 and Comparative Example 1 was evaluated as follows.
(1) When the print after 10 seconds from fixing printing was rubbed with high quality paper, the degree of ink smearing on the high quality paper was visually confirmed, and the fixing property was evaluated according to the following criteria. .
[0056]
○: No blurring at all and fixing property is very good.
[0057]
Δ: Slight bleeding was observed on the surface of the high-quality paper, but the fixing property was good.
[0058]
X: Large blur is observed on the surface of the high-quality paper, and the fixing property is poor.
(2) Print quality The print quality was visually confirmed, and the print quality was evaluated according to the following criteria.
[0059]
○: A clear print is obtained and the print quality is very good.
[0060]
Δ: The print quality was good although there was a slightly unclear part in the print.
[0061]
X: Print is unclear and print quality is poor.
(3) The ink receptor 10 seconds after water-resistant printing was immersed in water to check whether the ink flows, and the water resistance was evaluated according to the following criteria.
[0062]
○: Ink does not flow at all, and water resistance is very good.
[0063]
Δ: The ink flowed a little, and a slight blur was observed in the print, but the water resistance was good.
[0064]
X: The ink flows and the printing becomes unreadable, resulting in poor water resistance.
(4) The surface on which the ink receiver has been printed 10 seconds after scratch-resistant printing is rubbed 20 times with a cotton swab soaked in water, and the subsequent state is visually confirmed. Evaluated.
[0065]
○: No ink scattering was observed, and the scratch resistance was very good.
[0066]
Δ: The ink was slightly scattered and slight blurring was observed in the print, but the scratch resistance was good.
[0067]
X: The ink is scattered and the print cannot be read, and the scratch resistance is poor.
[0068]
These test results are shown in Table 1.
[0069]
[Table 1]

From Table 1, it was found that the ink receptor of Example 1 was quickly fixed, and a printed matter excellent in print quality, water resistance and scratch resistance could be obtained.
[0070]
Examples 2-7
Among the components constituting the coating liquid, three components of self-crosslinking acrylic copolymer resin emulsion, cationic acrylate copolymer resin emulsion, and synthetic silica are blended in parts by weight shown in Tables 2 and 3. Next, a part of the blend of these three components was expressed except that the two components of pure water and methanol were blended in parts by weight shown in Tables 2 and 3 with respect to 14 parts by weight in solid content. In the same manner as in Example 1, an ink receiver having an ink receiving layer on one side was obtained.
[0071]
The ratio (weight ratio) of the cationic acrylic resin and the film-forming (self-crosslinking) acrylic resin in the formed ink receiving layer, and the synthetic silica as the filler of the ink receiving layer. The content ratio with respect to the total amount is a value shown in Tables 2 and 3.
[0072]
After printing on the ink receivers of the above Examples in the same manner as described above, the above tests were performed to evaluate the characteristics. The results are shown in Tables 2 and 3.
[0073]
[Table 2]

[0074]
[Table 3]

From both tables, the ratio of the cationic acrylic resin to the film-forming (self-crosslinking) acrylic resin in the ink receiving layer is preferably 7: 3 to 2: 8 by weight. It has been found.
[0075]
Examples 8 to 13, Comparative Examples 2 and 3
Among the components constituting the coating liquid, three components of a self-crosslinking acrylic copolymer resin emulsion, a cationic acrylate copolymer resin emulsion, and synthetic silica are blended in parts by weight shown in Tables 4 and 5. Next, a part of the blend of these three components was expressed except that the two components of pure water and methanol were blended in parts by weight shown in Tables 4 and 5 with respect to 14 parts by weight in solid content. In the same manner as in Example 1, an ink receiver having an ink receiving layer on one side was obtained.
[0076]
The ratio (weight ratio) of the cationic acrylic resin and the film-forming (self-crosslinking) acrylic resin in the formed ink receiving layer, and the synthetic silica as the filler of the ink receiving layer. The content ratio with respect to the total amount is a value shown in Tables 4 and 5.
[0077]
After printing on the ink receivers of the above Examples in the same manner as described above, the above tests were performed to evaluate the characteristics. The results are shown in Tables 4 and 5.
[0078]
[Table 4]

[0079]
[Table 5]

From both tables, the content ratio of synthetic silica as a filler in the ink receiving layer to the total amount of the ink receiving layer needs to be 50 to 80% by weight, and particularly preferably 60 to 75% by weight. There was found.
[0080]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, the ink receiving layer, because it contains at least a cationic acrylic resin, an acrylic resin having film-forming property, and a predetermined amount of the filler, water-resistant ink Are improved, the ink fixing speed is fast, and the optical density of the printed matter is high.

Claims

A sheet-like base material, and an ink receiving layer for recording with an ink containing an anionic colorant provided on at least one surface of the base material, wherein the ink receiving layer is at least a cationic acrylic ink-receiver to the system resin, an acrylic resin having film-forming properties, characterized in that it contains 50 to 80% by weight filler based on the total amount of the ink receiving layer.

2. The ink receiver according to claim 1, wherein the film-forming acrylic resin is a self-crosslinking acrylic resin.

The ink receiver according to claim 1, wherein the ink receiving layer contains a cationic acrylic resin and an acrylic resin having a film-forming property in a weight ratio of 7: 3 to 2: 8.

The ink receiver according to claim 1, wherein the thickness of the ink receiving layer is in the range of 5 to 50 μm.

The ink receptor of claim 1 wherein said filler is silica.

2. A recording method according to claim 1, wherein recording is carried out with an ink containing an anionic colorant on the surface of the ink receiving layer.

2. An ink jet recording method comprising: recording ink by discharging an ink containing an anionic colorant from the orifice of an ink jet recording head on the surface of the ink receiving layer of the ink receiver according to claim 1.