JP4468870B2 - Recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明はインクによる記録に好適な被記録媒体に関し、特にインクジェット記録方式を利用したプリンターやプロッターに適用した際に、インク吸収性に優れ、高品質な画像記録が可能で、かつ画像の長期保存における画像の変褪色および高温高湿下での画像の滲みが抑制された被記録媒体、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a recording medium suitable for recording with ink, and particularly when applied to a printer or plotter using an ink jet recording system, has excellent ink absorbability, enables high-quality image recording, and long-term storage of images. The present invention relates to a recording medium in which image discoloration and image bleeding under high temperature and high humidity are suppressed, and a method for producing the same.
インクジェット記録方式は、インクの微小液滴を種々の作動原理により紙などの被記録媒体に付着させると同時に、インクの溶媒成分が被記録媒体にしみ込むかまたは蒸発することで、色材成分が被記録媒体上に沈着し、画像や文字など(以下、単に「画像」という)の記録を行う記録方式である。また、インクジェット記録方式は、高速印字性、低騒音性および記録パターンの融通性に優れ、さらに多色化を容易に行うことができ、現像および画像定着が不要であるといった特徴がある。 In the inkjet recording method, ink droplets adhere to a recording medium such as paper by various operating principles, and at the same time, the solvent component of the ink penetrates into the recording medium or evaporates, so that the color material component is covered. This is a recording method that deposits on a recording medium and records images, characters, and the like (hereinafter simply referred to as “images”). In addition, the ink jet recording system is characterized in that it has excellent high-speed printability, low noise, and flexibility in recording patterns, can easily perform multi-coloring, and does not require development and image fixing.
特に、多色インクジェット方式で形成された画像は、製版方式による多色印刷やカラー写真方式による画像と比較しても遜色のない品質を得ることが可能で、作成部数が少ない場合には通常の印刷技術や写真技術より印刷コストが安価に済むという利点もあることから、近年、各種情報機器の画像記録装置として急速に普及している。例えば、デザイン業界におけるイメージデザインのアウトプット、写真画質が要求される印刷分野におけるカラー版下の作製、頻繁に取り替えられる看板や商品の見本など、フルカラー画像記録が必要な分野へと幅広く応用されつつある。また、最近では、パーソナルコンピューターやデジタルスチルカメラが広く普及したことから、一般家庭においてもインクジェットプリンターを用いて写真画像を出力する機会が多くなっている。 In particular, an image formed by a multicolor inkjet method can obtain a quality comparable to that of a multicolor printing by a plate making method or an image by a color photographic method, and is normal when the number of copies is small. In recent years, it has rapidly spread as an image recording apparatus for various information devices because it has an advantage that the printing cost is lower than that of the printing technique and the photographic technique. For example, it is widely applied to fields that require full-color image recording, such as image design output in the design industry, production of color blocks in the printing field where photographic image quality is required, signboards and sample products that are frequently replaced. is there. Recently, personal computers and digital still cameras have become widespread, and there are many opportunities to output photographic images using an inkjet printer even in general households.
しかしながら、インクジェットプリンターで記録された画像は製版方式による多色印刷やカラー写真の画像と比較して、大気中の酸性ガスおよび光による褪色や変色が著しく、長期保存には適していないのが現状である。従って画像の褪色や変色を防止することへの要求は強く、これまでにその性能を改善するための提案が数多くなされてきた。 However, images recorded by inkjet printers are not suitable for long-term storage because they are markedly discolored and discolored by acid gases and light in the atmosphere compared to multicolor printing and color photographic images by the plate making method. It is. Therefore, there is a strong demand for preventing discoloration and discoloration of images, and many proposals have been made so far for improving the performance.
例えば、耐ガス性の向上を目的として、特許文献1ではチオエーテル系化合物、特許文献2ではヒドラジド系化合物、特許文献3および特許文献4には、チオ尿素誘導体、チオセミカルバジド誘導体、チオカルボヒドラジド誘導体などを含有させた被記録媒体が開示されている。また、特許文献5では、チオ尿素誘導体、チオセミカルバジド誘導体およびチオカルボヒドラジド誘導体からの1種類と、ヨウ素、ヨウ化物、ジチオカルバミン酸、チオシアン酸塩およびチオシアン酸エステルからの1種類とをそれぞれ含有させた被記録媒体が開示されている。 For example, for the purpose of improving gas resistance, Patent Document 1 discloses a thioether compound, Patent Document 2 includes a hydrazide compound, Patent Document 3 and Patent Document 4 include a thiourea derivative, a thiosemicarbazide derivative, a thiocarbohydrazide derivative, and the like. There is disclosed a recording medium containing. In Patent Document 5, one kind from thiourea derivative, thiosemicarbazide derivative and thiocarbohydrazide derivative and one kind from iodine, iodide, dithiocarbamic acid, thiocyanate and thiocyanate are included. A recording medium is disclosed.
耐光性を向上させる方法としては、特許文献6、特許文献7および特許文献8では、フェノール系酸化防止剤、ベンゾフェノン系あるいはベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を含有させた被記録媒体が開示されている。 As methods for improving light resistance, Patent Document 6, Patent Document 7 and Patent Document 8 disclose a recording medium containing a phenolic antioxidant, a benzophenone-based or a benzotriazole-based ultraviolet absorber. .
また、特許文献9にはヒンダードアミン系化合物を含有したものが、特許文献10ではヒドラジド系化合物を含有した被記録媒体がそれぞれ提案されている。 Patent Document 9 proposes a recording medium containing a hindered amine compound, and Patent Document 10 proposes a recording medium containing a hydrazide compound.
さらに特許文献11および特許文献12では、インク受容層にアスコルビン酸、エリソルビン酸、またはエリソルビン酸ナトリウムを、特許文献13、特許文献14、特許文献15ではフラボノイドをインク受容層に含有させることで耐ガス性や耐光性を向上させた被記録媒体が開示されている。 Further, in Patent Document 11 and Patent Document 12, ascorbic acid, erythorbic acid, or sodium erythorbate is contained in the ink receiving layer, and in Patent Document 13, Patent Document 14, and Patent Document 15, gas proof is obtained by containing a flavonoid in the ink receiving layer. A recording medium having improved properties and light resistance is disclosed.
しかしながら、これら従来の手法を用いても必ずしも満足のいく効果が得られる訳ではない。例えば、耐ガス性や耐光性に有効な化合物でも、非水溶性のものは水系の塗工液に添加できなかったり、水溶性のものであっても耐水性や高温高湿下での画像滲みを悪化させるという弊害があることから、被記録媒体の性能を向上させるだけの量を添加することは困難であった。 However, even if these conventional methods are used, a satisfactory effect is not always obtained. For example, compounds that are effective in gas resistance and light resistance, but not water-soluble, cannot be added to aqueous coating solutions, or even water-soluble compounds can be image-resistant under water resistance or high temperature and high humidity. Therefore, it is difficult to add an amount sufficient to improve the performance of the recording medium.
本発明は、上記の実態に鑑みてなされたものであり、インクジェット記録方式を利用したプリンターやプロッターで記録する際にインク吸収性に優れ、高品質な画像記録が可能で、かつ画像の長期保存における大気中の酸性ガスや光による画像の変褪色、および高温高湿下での画像の滲みが効果的に防止された被記録媒体を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described actual circumstances, and has excellent ink absorbability when recording with a printer or plotter using an inkjet recording method, enables high-quality image recording, and long-term storage of images. It is an object of the present invention to provide a recording medium in which image discoloration due to acid gas or light in the atmosphere and bleeding of an image under high temperature and high humidity are effectively prevented.
本発明者らは、大気中の酸性ガスと光による画像の変褪色および高温高湿下での画像の滲みを効果的に防止し、画像の長期保存に好適な被記録媒体を得るために種々検討を重ねた結果、特定の高分子化合物、特定の有機酸および特定の重合物をインク受容層中に含有させることで前述した課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to obtain a recording medium suitable for long-term storage of images, the present inventors can effectively prevent discoloration of images due to acidic gas and light in the atmosphere and bleeding of images under high temperature and high humidity. As a result of repeated studies, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by including a specific polymer compound, a specific organic acid and a specific polymer in the ink receiving layer, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、支持体の少なくとも一方の面に、少なくとも無機微粒子と、下記化合物Aと化合物Bと化合物Cとを反応させて得られる高分子化合物を含有するインク受容層を少なくとも1層設けた被記録媒体において、上記高分子化合物のアミノ基の少なくとも一部が、リン酸、亜リン酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、グリコール酸、乳酸、ピルビン酸、メタンスルホン酸、塩酸および硝酸から選ばれる少なくとも1つによりカチオン化された高分子化合物であり、上記インク受容層がさらにヒドロキシ酸と、アルキルアミン・エピハロヒドリン系共重合物、ジシアンジアミド系、アリルアミン系およびアクリル系重合物から選ばれる少なくとも1種の重合物を含有し、上記無機微粒子が上記重合物により分散されていることを特徴とする被記録媒体を提供する。
A:2つ以上の活性水素基を有する含硫黄有機化合物
B:2つ以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物
C:2つ以上の活性水素基を有するアミン化合物
なお、以下、化合物Aと化合物Bとを反応させて得られる高分子化合物を「第一の高分子化合物」といい、化合物Aと化合物Bと化合物Cとを反応させて得られる高分子化合物を「第二の高分子化合物」という。
That is, the present invention is, on at least one surface of a support, at least inorganic microparticles and at least one layer of the ink-receiving layer containing a polymer compound obtained by reacting a compound C with a compound B and compound A below In the recording medium provided , at least a part of the amino group of the polymer compound is phosphoric acid, phosphorous acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, glycolic acid, lactic acid, pyruvic acid, methanesulfonic acid, hydrochloric acid and A polymer compound cationized by at least one selected from nitric acid, and the ink receiving layer is further selected from hydroxy acid, alkylamine / epihalohydrin copolymer, dicyandiamide, allylamine, and acrylic polymer Contains at least one polymer, and the inorganic fine particles are dispersed by the polymer. Providing a recording medium characterized.
A: Sulfur-containing organic compound having two or more active hydrogen groups B: Polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups
C: Amine compound having two or more active hydrogen groups
Hereinafter, a polymer compound obtained by reacting compound A and compound B is referred to as “first polymer compound”, and a polymer compound obtained by reacting compound A, compound B and compound C is referred to as It is called “second polymer compound”.
上記本発明の被記録媒体においては、前記含硫黄有機化合物Aが、分子内にスルフィド基を少なくとも一つ含有すること;および前記アミン化合物Cが、下記一般式(1)で表される3級アミンであることが好ましい。
(式中、R1、R2、R3はいずれか一つが炭素数1〜6のアルキル基、アルカノール基、またはアミノアルキル基であり、それ以外は同一もしくは異なっていてもよく、アルカノール基、アミノアルキル基、またはアルカンチオール基を表す。)
In the recording medium of the present invention, before Symbol sulfur-containing organic compound A, it at least one containing a sulfide group in a molecule; and the amine compound C is represented by the following general formula (1) 3 A secondary amine is preferred.
(In the formula, any one of R 1 , R 2 , and R 3 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkanol group, or an aminoalkyl group, and the others may be the same or different. Represents an aminoalkyl group or an alkanethiol group.)
また、上記本発明の被記録媒体においては、前記ヒドロキシ酸が、モノカルボン酸であること;および前記重合物が、下記一般式(2)〜(5)から選ばれる少なくとも1種のポリマーであることが好ましい。 In the recording medium of the present invention, the hydroxy acid, it is a monocarboxylic acid; Contact and the polymer is at least one polymer selected from the following formulas (2) to (5) Preferably there is.
(式中、R1およびR2は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基を示す。R3、R4、R5は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、アルケニル基、アルカノール基、アリルアルキル基、アリルアルケニル基を示す。またR1、R2およびR3、R4、R5はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。R6は水素原子またはメチル基を表し、R7は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R8およびR9は互いに独立に炭素数1〜4のアルキル基を表し、R10は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基または脂環アルキル基を表す。Aは−COO−または−CONH−を示す。X-は、無機系、有機系の陰イオンを示す。nは重合度を示す整数である。) (In the formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and a benzyl group. R 3 , R 4 , and R 5 are a hydrogen atom and an alkyl that may have a substituent. Group, alkenyl group, alkanol group, allylalkyl group, allylalkenyl group, and R 1 , R 2 and R 3 , R 4 , R 5 may be the same or different, and R 6 is hydrogen. Represents an atom or a methyl group, R 7 represents an optionally branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 8 and R 9 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 10 represents Each represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an arylalkyl group or an alicyclic alkyl group, A represents —COO— or —CONH—, and X − represents an inorganic or organic anion. n is an integer indicating the degree of polymerization.)
また、本発明は、支持体の少なくとも一方の面に、塗工液を塗工してインク受容層を設ける被記録媒体の製造方法において、上記塗工液が、無機微粒子を、ヒドロキシ酸と、アルキルアミン・エピハロヒドリン共重合物、ジシアンジアミド系、アリルアミン系およびアクリル系重合物から選ばれる少なくとも1種の重合物とともに液媒体中に分散して微粒子分散液とする工程と、該微粒子分散液に、前記第一および/または第二の高分子化合物を添加する工程により調製されたことを特徴とする被記録媒体の製造方法を提供する。 Further, the present invention provides a method for producing a recording medium in which an ink receiving layer is provided by applying a coating liquid on at least one surface of a support, wherein the coating liquid comprises inorganic fine particles, hydroxy acid, A step of dispersing in a liquid medium together with at least one polymer selected from an alkylamine / epihalohydrin copolymer, a dicyandiamide, an allylamine, and an acrylic polymer to form a fine particle dispersion; Provided is a method for manufacturing a recording medium, which is prepared by adding a first and / or second polymer compound.
上記本発明の製造方法においては、前記無機微粒子が、アルミナおよび/またはアルミナ水和物であること;前記重合物が、前記一般式(2)〜(5)から選ばれる少なくとも1種のポリマーであること;およびヒドロキシ酸が、モノカルボン酸であることが好ましい。 In the production method of the present invention, the inorganic fine particles are alumina and / or alumina hydrate; and the polymer is at least one polymer selected from the general formulas (2) to (5). Preferably; and the hydroxy acid is a monocarboxylic acid.
上記本発明の構成とすることで、大気中の酸性ガスや光による画像の変褪色および高温高湿下での画像の滲みを効果的に防止した、画像の長期保存に好適な被記録媒体を製造することができる。また、本発明の構成により、有機酸を用いた場合に生じる刺激臭(または不快臭)が抑制され、インク吸収性に優れた、高品質な画像記録が可能な被記録媒体の製造方法が提供できる。 A recording medium suitable for long-term storage of an image, which effectively prevents discoloration of the image due to acidic gas or light in the atmosphere and bleeding of the image under high temperature and high humidity, by employing the above-described configuration of the present invention. Can be manufactured. In addition, according to the configuration of the present invention, a method for producing a recording medium capable of recording a high-quality image with excellent irritating odor (or unpleasant odor) generated when an organic acid is used and excellent ink absorbability is provided. it can.
すなわち、第一および/または第二の高分子化合物と、特定の有機酸および特定の重合物をインク受容層中に含有させることで、画像の変褪色および高温高湿下での画像の滲みが抑制された被記録媒体を製造することができた。また、該被記録媒体の製造方法において、該インク受容層を形成する際に、前記第一および/または第二の高分子化合物を含むことに加えて、無機微粒子と、ヒドロキシ酸と、特定の重合物とを含む微粒子分散液を用いたことで、上記耐候性に加え、刺激臭(または不快臭)が抑制され、インク吸収性に優れた高品質な画像記録が可能な被記録媒体を製造することができた。 That is, by including the first and / or second polymer compound, the specific organic acid, and the specific polymer in the ink-receiving layer, the color of the image is changed and the image blurs under high temperature and high humidity. A suppressed recording medium could be manufactured. In the method for producing a recording medium, when forming the ink receiving layer, in addition to containing the first and / or second polymer compound, inorganic fine particles, a hydroxy acid, a specific acid, By using a fine particle dispersion containing a polymer, in addition to the above weather resistance, an irritating odor (or an unpleasant odor) is suppressed, and a recording medium capable of high-quality image recording with excellent ink absorbability is manufactured. We were able to.
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明において使用する支持体としては、例えば、適度のサイジングが施された紙、無サイズ紙、上質紙、中質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、紙の片面あるいは両面がポリオレフィンなどの樹脂で被覆された樹脂被覆紙(以下「レジンコート紙」と記す)などの紙類からなるもの;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリスチレン、ポリアセテート、ポリ塩化ビニル、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレートおよびポリカーボネートなどの透明な熱可塑性樹脂フィルム;無機物の充填または微細な発泡により不透明化されたフィルムからなるシート状物質(合成紙など);さらにはガラスまたは金属などからなるシートなどが挙げられる。
上記支持体の中で上質紙などの紙を用いる場合、良好な発色性と解像度を得るために、ステキヒトサイズ度が15秒以上、さらには25秒以上のものを用いることが好ましい。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
Examples of the support used in the present invention include, for example, appropriately sized paper, non-size paper, high-quality paper, medium-quality paper, coated paper, art paper, cast-coated paper, and one or both sides of the paper polyolefin. Made of paper such as resin-coated paper (hereinafter referred to as “resin-coated paper”) coated with the above resin; polyethylene, polypropylene, polyester, polylactic acid, polystyrene, polyacetate, polyvinyl chloride, cellulose acetate, polyethylene terephthalate Transparent thermoplastic resin films such as polymethyl methacrylate and polycarbonate; sheet-like substances made of films made opaque by filling with inorganic substances or fine foaming (synthetic paper, etc.); and sheets made of glass or metal, etc. Can be mentioned.
When using paper such as high-quality paper among the above supports, it is preferable to use those having a Steecht sizing degree of 15 seconds or more, more preferably 25 seconds or more, in order to obtain good color development and resolution.
また、支持体上に形成されるインク受容層の光沢性を高め、銀塩写真と同等の画質を付与する場合には、非吸水性で平滑性の高いフィルムおよびレジンコート紙を用いるのが好ましく、少なくともインク受容層を形成する面が、JIS−B0601による10点平均粗さが0.5μm以下であり、かつJIS−Z−8741による60度鏡面光沢度が25〜75%である支持体がより好ましく使用できる。さらに、半光沢グレードの被記録媒体を得る場合には、インク受容層を形成する面がマット加工もしくはエンボス加工された、フィルムおよびレジンコート紙を用いるのが好ましい。 In addition, when the glossiness of the ink receiving layer formed on the support is enhanced and the image quality equivalent to that of a silver salt photograph is imparted, it is preferable to use a non-water-absorbing and highly smooth film and resin-coated paper. A support having at least a surface on which an ink receiving layer is formed has a 10-point average roughness of 0.5 μm or less according to JIS-B0601, and a 60-degree specular gloss according to JIS-Z-8741 is 25 to 75%. More preferably it can be used. Further, when a semi-gloss grade recording medium is obtained, it is preferable to use a film and resin-coated paper in which the surface on which the ink receiving layer is formed is matted or embossed.
支持体の厚さには特に制限はないが、25μm〜500μmの範囲が好ましく、より好ましくは50μm〜300μmの範囲である。支持体の厚さが25μmより薄い場合は剛性が低く、手にした時の感触や質感あるいは不透明性が不十分となるなどの不都合が生じる。逆に、500μmより厚い場合には、得られた被記録媒体が剛直となり、プリンターの給紙走行に支障を来すことがある。また、支持体の重さについても特に制限はなく、おおよそ25g/m2〜500g/m2の範囲であることが好ましい。なお、これら支持体とインク受容層との接着強度を向上させるため、支持体表面にコロナ放電処理や各種アンダーコート処理を施すことも可能である。 Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a support body, the range of 25 micrometers-500 micrometers is preferable, More preferably, it is the range of 50 micrometers-300 micrometers. When the thickness of the support is less than 25 μm, the rigidity is low, and inconveniences such as insufficient feel, texture or opacity when it is held in hand. On the other hand, when the thickness is larger than 500 μm, the obtained recording medium becomes rigid, which may hinder the paper feeding traveling of the printer. There is not any special restriction on the weight of the support is preferably within a range approximate 25g / m 2 ~500g / m 2 . In order to improve the adhesive strength between the support and the ink receiving layer, the surface of the support can be subjected to corona discharge treatment or various undercoat treatments.
本発明においては、上記支持体上に、第一および/または第二の高分子化合物(画像の変色および褪色防止効果を有する)、ヒドロキシ酸、および特定の重合物とを含有するインク受容層を形成することで、本発明の被記録媒体が得られる。 In the present invention, an ink-receiving layer containing the first and / or second polymer compound (having an effect of preventing discoloration and fading), a hydroxy acid, and a specific polymer on the support. By forming the recording medium, the recording medium of the present invention is obtained.
上記高分子化合物の原料成分である化合物Aとしては、特に限定はしないが、分子内にスルフィド基を少なくとも1つ以上有する化合物が好ましく、具体的には下記一般式(6)〜(11)により表される化合物を挙げることができる。また、以下の含硫黄有機化合物Aは単独、もしくは2種以上を同時に使用して本発明の高分子化合物を合成することが可能である。 Although it does not specifically limit as the compound A which is a raw material component of the said high molecular compound, The compound which has at least 1 or more sulfide group in a molecule | numerator is preferable, Specifically, following General formula (6)-(11) Mention may be made of the compounds represented. In addition, the following sulfur-containing organic compound A can be used alone or in combination of two or more thereof to synthesize the polymer compound of the present invention.
(式中nは1または2を表す。また、R1はメチレン基、エチレン基、またはプロピレン基を表す。) (In the formula, n represents 1 or 2. R 1 represents a methylene group, an ethylene group, or a propylene group.)
(式中nは1または2を表す。また、R2およびR3はそれぞれ独立に水素原子、水酸基またはアルキル基を表し、R2およびR3は同一であっても異なっていてもよい。) (In the formula, n represents 1 or 2. R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group, and R 2 and R 3 may be the same or different.)
(式中nは0または1を表す。) (Wherein n represents 0 or 1)
(式中nは1または2を表す。また、R4は硫黄原子または酸素原子を表し、R5は硫黄原子または−SO2−を表し、R4およびR5は同一ではなく、それぞれ異なる基で構成される。) (In the formula, n represents 1 or 2, R 4 represents a sulfur atom or an oxygen atom, R 5 represents a sulfur atom or —SO 2 —, and R 4 and R 5 are not the same and are different groups. Composed of)
(式中R6およびR7はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表し、R6およびR7は同一であっても異なっていてもよい。) (In the formula, R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, and R 6 and R 7 may be the same or different.)
(式中R8は水酸基またはアルキル基を表す。) (Wherein R 8 represents a hydroxyl group or an alkyl group.)
本発明で用いられる高分子化合物の原料成分である化合物Bとしては、例えば、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、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、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、3,3′−ジクロロ−4,4′−ビフェニ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、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらポリイソシアネート化合物を単独、もしくは2種以上同時に使用して、本発明で用いる高分子化合物を合成することが可能である。 Examples of the compound B which is a raw material component of the polymer compound used in the present invention include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4 ′. -Diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-biphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, trimethylhexamethyle Diisocyanate, 1,3-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, etc. Although it is mentioned, it is not limited to these. Moreover, it is possible to synthesize the polymer compound used in the present invention by using these polyisocyanate compounds alone or in combination of two or more.
本発明で用いる第一の高分子化合物は、上記化合物Aと化合物Bとの反応生成物である。化合物Aと化合物Bとは、活性水素基を例えばOHとした場合、両者をOH/NCOの当量比をほぼ1前後で反応させることが好ましい。OH/NCOの当量比が1から大きく外れると得られる高分子化合物の分子量が大きくならないので好ましくない。好ましいOH/NCOは0.95〜1.05の範囲である。さらに上記化合物Aと化合物Bとの反応に際しては、化合物Aおよび後述する化合物C以外の2つ以上の活性水素基を有する化合物(以下「化合物D」という)を併用してもよい。これらの化合物Dについては後述するが、この場合にも全反応物のOH/NCOの当量比は1前後で合成を行うことが好ましい。 The first polymer compound used in the present invention is a reaction product of the compound A and the compound B. When the active hydrogen group is OH, for example, the compound A and the compound B are preferably reacted with each other at an equivalent ratio of OH / NCO of about 1. If the equivalent ratio of OH / NCO deviates significantly from 1, it is not preferable because the molecular weight of the resulting polymer compound does not increase. Preferred OH / NCO is in the range of 0.95 to 1.05. Further, in the reaction between the compound A and the compound B, a compound having two or more active hydrogen groups (hereinafter referred to as “compound D”) other than the compound A and the compound C described later may be used in combination. Although these compounds D will be described later, in this case as well, it is preferable to carry out the synthesis with an equivalent ratio of OH / NCO of all the reactants of around 1.
また、得られる第一の高分子化合物においては、化合物Aから誘導されるユニットの高分子化合物中に占める割合は、10〜70質量%であることが好ましい。より好ましくは30〜70質量%である。化合物Aユニットの含有量が10質量%未満では、充分な画像の変色および褪色防止効果を有する高分子化合物が得られない。一方、化合物Aユニットの含有量が70質量%を超える割合であると、得られる高分子化合物が高価になり、また、高分子化合物を用いてインク受容層を構成する際の塗工液に対する溶解性や分散性が劣る場合が生じる。このようにして得られた第一の高分子化合物の重量平均分子量は後述の理由と同様の理由で1,000〜150,000の範囲が好ましい。 In the first polymer compound obtained, the proportion of units derived from compound A in the polymer compound is preferably 10 to 70% by mass. More preferably, it is 30-70 mass%. When the content of the compound A unit is less than 10% by mass, a polymer compound having a sufficient image discoloration and fading preventing effect cannot be obtained. On the other hand, when the content of the compound A unit is more than 70% by mass, the resulting polymer compound becomes expensive, and it dissolves in the coating liquid when the ink receiving layer is formed using the polymer compound. In some cases, the properties and dispersibility are poor. The weight average molecular weight of the first polymer compound thus obtained is preferably in the range of 1,000 to 150,000 for the same reason as described below.
本発明で用いる第二の高分子化合物においては、前記化合物Aと前記化合物Bとの反応に際して、さらに2つ以上の活性水素基を有するアミン化合物Cを反応させ、得られる高分子化合物中に化合物Cのユニットを組み込み、該ユニット中のアミノ基の少なくとも一部をカチオン化することが好ましい。化合物Cとしては、下記一般式(1)で表わされるような3級アミンが好ましい。
(式中R1、R2、R3は前記と同意義である。)
In the second polymer compound used in the present invention, at the time of the reaction between the compound A and the compound B, an amine compound C having two or more active hydrogen groups is further reacted, and the compound is obtained in the resulting polymer compound. It is preferred to incorporate a C unit and cationize at least a portion of the amino group in the unit. The compound C is preferably a tertiary amine represented by the following general formula (1).
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 are as defined above.)
上記一般式(1)で表される化合物の具体例としては、例えば、ジオール化合物としてN−メチル−N,N−ジエタノールアミン、N−エチル−N,N−ジエタノールアミン、N−イソブチル−N,N−ジエタノールアミン、N−tert−ブチル−N,N−ジエタノールアミン、N−tert−ブチル−N,N−ジイソプロパノールアミンなどが挙げられ、トリオール化合物としてはトリエタノールアミンなどが挙げられる。また、ジアミン化合物としてはメチルイミノビスプロピルアミン、ブチルイミノビスプロピルアミンなどが挙げられ、トリアミン化合物としてはトリ(2−アミノエチル)アミンなどが挙げられる。これらアミン化合物は単独、または2種以上同時に使用して本発明で用いる第二の高分子化合物を合成することが可能である。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include, for example, N-methyl-N, N-diethanolamine, N-ethyl-N, N-diethanolamine, N-isobutyl-N, N— as diol compounds. Examples include diethanolamine, N-tert-butyl-N, N-diethanolamine, N-tert-butyl-N, N-diisopropanolamine, and examples of the triol compound include triethanolamine. Examples of the diamine compound include methyliminobispropylamine and butyliminobispropylamine, and examples of the triamine compound include tri (2-aminoethyl) amine. These amine compounds can be used alone or in combination of two or more to synthesize the second polymer compound used in the present invention.
本発明で用いる第二の高分子化合物は、上記の通り化合物Aと化合物Bと化合物Cとを反応させ、化合物Aユニットと化合物Bユニットと化合物Cユニット(該ユニット中の3級アミノ基はカチオン化されている)を分子中に含む高分子化合物として得られる。該高分子化合物の機能を十分に発現させるためには、該高分子中の化合物Cの含有量がモル比で5.5〜18.5%であることが好ましい。化合物Cの含有量がモル比で5.5%より低いと、親水基の含有率が低下してしまい、該高分子化合物の水分散体を調製する際に不都合となったり、インク受容層を形成する際の水性塗工液中への配合が難しくなる場合がある。一方、化合物Cの含有量がモル比で18.5%より高いと、該高分子化合物を含有させた被記録媒体において、光沢度や印字濃度が低下するといった問題が生じる場合がある。 As described above, the second polymer compound used in the present invention is obtained by reacting compound A, compound B and compound C, and compound A unit, compound B unit and compound C unit (the tertiary amino group in the unit is a cation). Is obtained as a polymer compound containing in the molecule. In order to fully express the function of the polymer compound, the content of compound C in the polymer is preferably 5.5 to 18.5% in terms of molar ratio. If the content of Compound C is lower than 5.5% in terms of molar ratio, the content of hydrophilic groups will decrease, which may be inconvenient when preparing an aqueous dispersion of the polymer compound, In some cases, it may be difficult to blend into the aqueous coating solution. On the other hand, when the content of Compound C is higher than 18.5% in terms of molar ratio, there may be a problem that glossiness and print density are lowered in a recording medium containing the polymer compound.
本発明で用いる第二の高分子化合物は、化合物Cのモル比が上記の範囲であれば、化合物Cユニットは、該高分子化合物中において3〜80質量%を占めることが可能である。この範囲を超えると前述したような水分散性の低下や、光沢度や印字濃度の低下といった問題を引き起こす場合がある。 In the second polymer compound used in the present invention, if the molar ratio of compound C is in the above range, the compound C unit can occupy 3 to 80% by mass in the polymer compound. Exceeding this range may cause problems such as a decrease in water dispersibility as described above and a decrease in glossiness and print density.
本発明で用いる第二の高分子化合物において、化合物Cの含有量が前述の範囲であれば、該高分子化合物中に組み込まれた化合物Aユニットの質量は、該高分子化合物中において10〜65質量%を占めることが好ましい。より好ましくは30〜65質量%を占める割合である。化合物Aユニットの占める割合が10質量%未満では画像の変色および褪色防止効果が不十分となる場合がある。一方、化合物Aユニットの占める割合が65質量%を超えると相対的に親水性基の含有率が低下してしまい、高分子化合物の水分散物を調製する際に不都合となる場合がある。 In the second polymer compound used in the present invention, if the content of compound C is in the above range, the mass of the compound A unit incorporated in the polymer compound is 10 to 65 in the polymer compound. It is preferable to occupy% by mass. More preferably, it is the ratio which occupies 30-65 mass%. If the proportion of the compound A unit is less than 10% by mass, the effect of preventing discoloration and fading of the image may be insufficient. On the other hand, when the proportion of the compound A unit exceeds 65% by mass, the content of the hydrophilic group is relatively lowered, which may be inconvenient when preparing an aqueous dispersion of the polymer compound.
また、化合物Bは、化合物Aと化合物Cとを連結させる機能を有し、その使用量は特に限定されないが、化合物Cの含有量が前述の範囲であれば、化合物Bユニットの質量は、得られる高分子化合物中において10〜80質量%を占めることが好ましい。より好ましくは30〜60質量%を占める割合である。化合物Bユニットの占める割合がこの範囲内であれば、化合物Aユニットと化合物Cユニットの機能を充分発揮するに足る量を結合することができる。 Compound B has a function of linking compound A and compound C, and the amount of compound B used is not particularly limited. However, if the content of compound C is in the above range, the mass of compound B unit is obtained. It is preferable to occupy 10 to 80% by mass in the obtained polymer compound. More preferably, it is the ratio which occupies 30-60 mass%. When the proportion of the compound B unit is within this range, an amount sufficient to fully exhibit the functions of the compound A unit and the compound C unit can be combined.
また、上記化合物A〜Cを用いる第二の高分子化合物の製造方法は、上記化合物A〜Cを一度に反応させてランダム重合体とする、所謂ワンショット方法でもよいし、化合物A(または化合物C)と化合物Bとをイソシアネート基リッチの割合で反応させて、末端イソシアネート基を有するプレポリマーを製造し、該プレポリマーと化合物C(または化合物A)とを反応させる、所謂プレポリマー法を用いてもよい。また、いずれの方法においても低分子量ポリオールや低分子量ジアミンなどの鎖伸長剤を併用してもよい。また、得られる高分子化合物の分子量は、化合物A〜Cの使用量の変更や、モノアルコールやモノアミンなどの反応停止剤を適当なタイミングで反応系に添加することによって調整することができる。 The method for producing the second polymer compound using the compounds A to C may be a so-called one-shot method in which the compounds A to C are reacted at once to form a random polymer, or the compound A (or the compound A A so-called prepolymer method is used in which a prepolymer having a terminal isocyanate group is produced by reacting C) with compound B in a proportion rich in isocyanate groups and reacting the prepolymer with compound C (or compound A). May be. In any method, a chain extender such as a low molecular weight polyol or a low molecular weight diamine may be used in combination. In addition, the molecular weight of the resulting polymer compound can be adjusted by changing the amount of compounds A to C used or adding a reaction terminator such as monoalcohol or monoamine to the reaction system at an appropriate timing.
このようにして得られた第一または第二の高分子化合物の重量平均分子量は、反応条件にもよるが、1,000〜150,000の範囲が好ましく、2,000〜50,000の範囲がさらに好ましい。高分子化合物の重量平均分子量が1,000未満では光沢度や印字濃度が低下する場合があり、150,000を超えると反応時間が長くなり製造コストが増加するので好ましくない。 The weight average molecular weight of the first or second polymer compound thus obtained is preferably in the range of 1,000 to 150,000, preferably in the range of 2,000 to 50,000, although it depends on the reaction conditions. Is more preferable. If the weight average molecular weight of the polymer compound is less than 1,000, the glossiness and printing density may be lowered. If it exceeds 150,000, the reaction time becomes longer and the production cost increases, which is not preferable.
また、本発明で用いる第一または第二の高分子化合物の製造に際しては、前記化合物Aおよび化合物C以外の、化合物Dを必要に応じて共重合させてもよい。このような化合物Dとしては、以下のようなポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、またはポリカーボネートポリオールを単独、もしくは2種以上同時に使用して、本発明に用いられる高分子化合物を合成することも可能である。 Moreover, when manufacturing the 1st or 2nd high molecular compound used by this invention, you may copolymerize the compound D other than the said compound A and the compound C as needed. As such compound D, it is also possible to synthesize the polymer compound used in the present invention by using the following polyester polyol, polyether polyol, or polycarbonate polyol alone or in combination of two or more. .
ポリエステルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、分子量が300〜1,000であるポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA、ビスフェノールS、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン、アルキレンオキシド付加体などのグリコール成分と、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ヘンデカンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、無水マレイン酸、フマル酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2−ビスフェノキシエタン−p,p′−ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物ないしエステル形成性誘導体などの酸成分とから、脱水縮合反応によって得られたポリエステル類をはじめとして、さらにはε−カプロラクトンなどの環状エステル化合物の開環重合反応によって得られるポリエステル類、またはそれらの共重合ポリエステル類などが挙げられる。 Examples of the polyester polyol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and 1,6-hexane. Diol, neopentyl glycol diol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 300 to 1,000, dipropylene glycol, tripropylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, 1,4-cyclohexanedimethanol, Glycol components such as bisphenol A, bisphenol S, hydrogenated bisphenol A, hydroquinone, alkylene oxide adducts, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipine , Pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, hedecane dicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalic acid, biphenyldicarboxylic acid, 1,2-bisphenoxyethane-p, p'-dicarboxylic acid, dicarboxylic acid Polyesters obtained by a ring-opening polymerization reaction of cyclic ester compounds such as ε-caprolactone, including polyesters obtained by dehydration condensation reaction from acid components such as anhydrides or ester-forming derivatives of These copolyesters are listed. I can get lost.
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、しょ糖、ビスフェノールA、ビスフェノールS、水素添加ビスフェノールA、アコニット酸、トリメリット酸、ヘミメリット酸、燐酸、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリイソプロパノールアミン、ピロガロール、ジヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシフタール酸、1,2,3−プロパントリチオールなどの活性水素を少なくとも2個有する化合物を、開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、シクロヘキシレンなどのモノマーの1種または2種以上を用いて、常法により付加重合したものが挙げられる。また、他のポリエーテルポリオールとして、エチレンジアミン、プロピレンジアミンなどの1級アミノ基を少なくとも2個有する化合物を開始剤として用いて、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、シクロヘキシレンなどのモノマーの1種または2種以上を常法により付加重合したものを用いることもできる。 Examples of the polyether polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1,6-hexane. Diol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, sorbitol, sucrose, bisphenol A, bisphenol S, hydrogenated bisphenol A, aconitic acid, trimellitic acid, hemimellitic acid, phosphoric acid, ethylenediamine, diethylenetriamine, triisopropanol Compound having at least two active hydrogens such as amine, pyrogallol, dihydroxybenzoic acid, hydroxyphthalic acid, 1,2,3-propanetrithiol The product obtained by subjecting a product to addition polymerization by a conventional method using one or more monomers such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, tetrahydrofuran, and cyclohexylene as an initiator. It is done. As other polyether polyols, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, tetrahydrofuran using a compound having at least two primary amino groups such as ethylenediamine and propylenediamine as an initiator. In addition, one obtained by subjecting one or more monomers such as cyclohexylene to addition polymerization by a conventional method can also be used.
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコールなどのグリコールとジフェニルカーボネートおよびホスゲンとの反応によって得られる化合物などが挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include compounds obtained by reacting glycols such as 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol and the like with diphenyl carbonate and phosgene.
本発明で用いられる前記第一または第二の高分子化合物の合成に際しては、イソシアネート重付加反応において、錫系触媒および/またはアミン系触媒を用いることが望ましい。かかる錫系触媒としては、ジブチルスズジラウレート、スタナスオクトエートなどが挙げられ、アミン系触媒としてはトリエチレンジアミン、トリエチルアミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメチルブタンジアミン、N−メチルモルホリンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In the synthesis of the first or second polymer compound used in the present invention, it is desirable to use a tin-based catalyst and / or an amine-based catalyst in the isocyanate polyaddition reaction. Examples of the tin-based catalyst include dibutyltin dilaurate and stannous octoate. Examples of the amine-based catalyst include triethylenediamine, triethylamine, tetramethylpropanediamine, tetramethylbutanediamine, and N-methylmorpholine. It is not limited to.
上記のイソシアネート重付加反応は、組成によって無溶剤下で行うことも可能であるが、反応系の反応抑制やベース粘度コントロールなどの目的でイソシアネート重付加反応系に直接関与しない親水性有機溶剤を反応溶媒として用いることが一般的である。このような親水性有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンの如きケトン類、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチルの如き有機酸エステル、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンの如きアミン類などが挙げられる。また、使用した親水性有機溶剤は最終的に取り除かれるのが好ましい。 The above-mentioned isocyanate polyaddition reaction can be carried out in the absence of a solvent depending on the composition, but a hydrophilic organic solvent that does not directly participate in the isocyanate polyaddition reaction system is reacted for the purpose of controlling the reaction system or controlling the base viscosity. It is common to use as a solvent. Examples of such hydrophilic organic solvents include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, butyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate. And organic acid esters such as methyl propionate, ethyl propionate and butyl propionate, and amines such as N, N-dimethylformamide and N-methylpyrrolidone. Moreover, it is preferable that the used hydrophilic organic solvent is finally removed.
本発明で用いる第二の高分子化合物は、含有する化合物Cユニットの3級アミノ基の少なくとも一部を、該高分子化合物の合成前または合成後に、酸または4級化剤でカチオン化することで、水中に分散または溶解することができる。なお、前記第二の高分子化合物を後述する好ましい粒径で水中に分散あるいは溶解させるには、酸を用いてカチオン化する方が好ましく、酸としてリン酸または一価の酸を用いることがより好ましい。リン酸としては、例えば、リン酸、亜リン酸が挙げられる。また一価の酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、グリコール酸、乳酸、ピルビン酸、メタンスルホン酸などの有機酸、および塩酸、硝酸などの無機酸が挙げられる。これらの酸が好ましい理由については、リン酸以外の多価酸を用いてカチオン化した第二の高分子化合物では、これを水中に分散または溶解させた場合に増粘を起こすことがあるためである。また、グリコール酸や乳酸などのヒドロキシ酸でカチオン化した第二の高分子化合物は、被記録媒体に適用した場合に、他の酸でカチオン化した第二の高分子化合物と比べて白紙部の黄変を抑制する効果があることから、より好ましく用いることができる。 In the second polymer compound used in the present invention, at least part of the tertiary amino group of the compound C unit contained therein is cationized with an acid or a quaternizing agent before or after the synthesis of the polymer compound. And can be dispersed or dissolved in water. In order to disperse or dissolve the second polymer compound in water at a preferred particle size described later, it is preferable to cationize with an acid, and it is more preferable to use phosphoric acid or a monovalent acid as the acid. preferable. Examples of phosphoric acid include phosphoric acid and phosphorous acid. Examples of the monovalent acid include organic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, glycolic acid, lactic acid, pyruvic acid, and methanesulfonic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid and nitric acid. The reason why these acids are preferable is that the second polymer compound cationized with a polyvalent acid other than phosphoric acid may cause thickening when dispersed or dissolved in water. is there. In addition, the second polymer compound cationized with a hydroxy acid such as glycolic acid or lactic acid, when applied to a recording medium, has a blank portion compared to the second polymer compound cationized with another acid. Since there exists an effect which suppresses yellowing, it can use more preferably.
以上の如き方法で得られる本発明で用いる第二の高分子化合物の中で特に好ましいものは、下記一般式(12)〜(17)で表される。 Among the second polymer compounds used in the present invention obtained by the method as described above, those particularly preferred are represented by the following general formulas (12) to (17).
(式中nは1または2を、R1はメチレン基、エチレン基、またはプロピレン基を、R9はアルキレン基もしくは複脂環を1つ以上含む脂肪族炭化水素基を、R10は炭素数1〜4のアルキル基を、R11およびR12はそれぞれ独立で水素原子もしくはメチル基を、X-は酸陰イオンを表す。mは重量平均分子量が1,000〜150,000になる数である。) (Wherein n is 1 or 2, R 1 is a methylene group, ethylene group or propylene group, R 9 is an aliphatic hydrocarbon group containing one or more alkylene groups or double alicyclic rings, and R 10 is the number of carbon atoms. 1 to 4 alkyl groups, R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, X − represents an acid anion, and m is a number having a weight average molecular weight of 1,000 to 150,000. is there.)
(式中nは1または2を、R2およびR3はそれぞれ独立で水素原子、水酸基またはアルキル基を、R2およびR3は同一であっても異なっていてもよい。尚、R9〜12およびX-およびmは一般式(12)と同義である。) (A wherein n is 1 or 2, R 2 and R 3 are independently a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group, R 2 and R 3 may be be the same or different. In addition, R 9 ~ 12 and X - and m have the same meaning as in formula (12).)
(式中nは0または1を表す。R9〜12およびX-およびmは一般式(12)と同義である。) (In the formula, n represents 0 or 1. R 9 to 12 and X − and m have the same meaning as in the general formula (12).)
(式中nは1または2を、R4は硫黄原子または酸素原子を、R5は硫黄原子または−SO2−、R4およびR5は同一ではなく、それぞれ異なる基で構成される。尚、R9〜12およびX-およびmは一般式(12)と同義である。) (In the formula, n is 1 or 2, R 4 is a sulfur atom or an oxygen atom, R 5 is a sulfur atom or —SO 2 —, R 4 and R 5 are not the same, and each is composed of a different group. , R 9 to 12 and X − and m have the same meanings as those in the general formula (12).
(式中R6およびR7はそれぞれ独立で水素原子またはアルキル基を表し、R6およびR7は同一であっても異なっていてもよい。尚、R9〜12およびX-およびmは一般式(12)と同義である。) (In the formula, R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, and R 6 and R 7 may be the same or different. R 9 to 12 and X − and m are (It is synonymous with Formula (12).)
(式中R8は水酸基またはアルキル基を表す。尚、R9〜12およびX-およびmは一般式(12)と同義である。) (In the formula, R 8 represents a hydroxyl group or an alkyl group. R 9 to 12 and X − and m have the same meanings as in the general formula (12).)
なお、本発明で用いる第二の高分子化合物を水性媒体に分散した場合、保存安定性の観点から該分散体の平均粒径は5nm〜500nmの範囲であることが好ましい。また、本発明でいう平均粒径は動的光散乱法によって測定され、「高分子の構造(2)散乱実験と形態観察 第1章 光散乱」(共立出版 高分子学会編)、あるいはJ.Chem.Phys.,70(B),15 Apl.,3965(1979)に記載のキュムラント法を用いた解析から求めることができる。本発明で定義される平均粒径は、例えばレーザー粒径解析装置 PARIII(大塚電子株式会社製)等を用いて容易に測定することができる。 When the second polymer compound used in the present invention is dispersed in an aqueous medium, the average particle size of the dispersion is preferably in the range of 5 nm to 500 nm from the viewpoint of storage stability. In addition, the average particle diameter as used in the present invention is measured by a dynamic light scattering method, and is described in “Structure of polymer (2) Scattering experiment and morphology observation Chapter 1 light scattering” (Kyoritsu Shuppan Polymer Society). Chem. Phys. , 70 (B), 15 ApI. 3965 (1979). The average particle size defined in the present invention can be easily measured using, for example, a laser particle size analyzer PARIII (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) or the like.
本発明の被記録媒体は、そのインク受容層が上記第一および/または第二の高分子化合物(以下単に「高分子化合物」という場合がある)と、後述のヒドロキシ酸と、アルキルアミン・エピハロヒドリン系共重合物、ジシアンジアミド系、アリルアミン系およびアクリル系重合物から選ばれる少なくとも1種の重合物(以下単に「重合物」という場合がある)とを含むことを特徴としている。インク受容層の形成は、適当な支持体の表面に、上記高分子化合物、ヒドロキシ酸、重合物、適当なバインダー、適当な無機微粒子などの他の添加剤を水系溶媒中に分散溶解させた塗工液を塗布および乾燥させる方法、あるいは高分子化合物を含まない塗工液でインク受容層を形成し、その後に適当な方法、例えば、オーバーコートなどの方法で前記高分子化合物をインク受容層中に含浸させる方法などによって行われる。特に好ましい方法は、上記塗工液として、無機微粒子とヒドロキシ酸と重合物とをともに液媒体中に分散して微粒子分散液とする工程と、該微粒子分散液に、少なくとも前記第一および/または第二の高分子化合物を添加する工程により調製された塗工液を使用する方法である。 In the recording medium of the present invention, the ink receiving layer has the above first and / or second polymer compound (hereinafter sometimes simply referred to as “polymer compound”), a hydroxy acid described later, and an alkylamine / epihalohydrin. And at least one polymer selected from a series copolymer, a dicyandiamide, an allylamine, and an acrylic polymer (hereinafter sometimes referred to simply as “polymer”). The ink-receiving layer is formed by coating a surface of a suitable support in which other additives such as the above polymer compound, hydroxy acid, polymer, suitable binder, and suitable inorganic fine particles are dispersed and dissolved in an aqueous solvent. An ink receiving layer is formed by a method of applying and drying a working solution, or a coating solution not containing a polymer compound, and then the polymer compound in the ink receiving layer by an appropriate method such as an overcoat method. It is carried out by a method of impregnating in the liquid. A particularly preferred method is the step of dispersing the inorganic fine particles, the hydroxy acid, and the polymer together in a liquid medium as the coating liquid to obtain a fine particle dispersion, and at least the first and / or the fine particle dispersion. In this method, the coating solution prepared by the step of adding the second polymer compound is used.
本発明で用いる高分子化合物の含有量は、インク受容層に対して固形分換算で0.05〜20質量%であることが好ましい。含有量がこの範囲であれば大気中のガスと光による画像の褪色や変色および高温高湿下での画像滲みを効果的に防止することができる。インク受容層に対する含有量が0.05質量%未満では本発明の目的であるガスや光による画像の褪色や変色を充分防止することができず、また、含有量が20質量%を超えるとインク吸収性の悪化、および印字濃度の低下を引き起こす恐れがある。 The content of the polymer compound used in the present invention is preferably 0.05 to 20% by mass in terms of solid content with respect to the ink receiving layer. If the content is within this range, it is possible to effectively prevent discoloration and discoloration of the image due to gas and light in the atmosphere and image bleeding under high temperature and high humidity. If the content with respect to the ink receiving layer is less than 0.05% by mass, it is not possible to sufficiently prevent discoloration or discoloration of the image due to gas or light, which is the object of the present invention. There is a risk of deterioration in absorbability and a decrease in print density.
本発明においては、インク受容層に上記高分子化合物と共にヒドロキシ酸を添加することで、さらに優れた耐ガス性および耐光性を示す被記録媒体が得られる。 In the present invention, a recording medium exhibiting further excellent gas resistance and light resistance can be obtained by adding a hydroxy acid together with the polymer compound to the ink receiving layer.
本発明で使用するヒドロキシ酸は、1分子中にカルボキシル基(−COOH)とアルコール性水酸基(−OH)とを有する化合物で、オキシ酸ともよばれる。このような化合物としては、例えば、グリコール酸、乳酸、2−ヒドロキシイソ酪酸、2−エチル−2−ヒドロキシ酪酸などのモノカルボン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸などの多価カルボン酸などが挙げられ、これらを単独もしくは複数種併用できる。 The hydroxy acid used in the present invention is a compound having a carboxyl group (—COOH) and an alcoholic hydroxyl group (—OH) in one molecule, and is also called an oxyacid. Examples of such compounds include monocarboxylic acids such as glycolic acid, lactic acid, 2-hydroxyisobutyric acid, and 2-ethyl-2-hydroxybutyric acid, and polyvalent carboxylic acids such as malic acid, tartaric acid, and citric acid. These can be used alone or in combination.
ヒドロキシ酸の使用量は、画像の耐ガス性および耐光性の向上を目的とした場合、インク受容層に対して0.01質量%〜10質量%であることが好ましい。使用量が0.01質量%に満たない場合、高分子化合物と併用した際の相乗効果が十分に発揮されない。逆に、使用量が10質量%を超えた場合では、高温高湿下で画像の滲みが悪化したり、インク吸収性が低下しビーディング(インクを吸収できずに粒状の濃度ムラとなる現象)が発生するなどの問題を生じる。 The use amount of the hydroxy acid is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the ink receiving layer for the purpose of improving the gas resistance and light resistance of the image. When the amount used is less than 0.01% by mass, the synergistic effect when used in combination with the polymer compound is not sufficiently exhibited. On the contrary, when the amount used exceeds 10% by mass, the bleeding of the image is deteriorated under high temperature and high humidity, or the ink absorbability is lowered and beading (a phenomenon in which the ink cannot absorb the ink and becomes a granular density unevenness). ) Occurs.
本発明の被記録媒体は、インク受容層中にさらに無機微粒子を添加してもよいが、その際に使用する無機微粒子としては、インク吸収能が高く、発色性に優れ、高品位の画像が形成可能な微粒子であることが好ましい。このような無機微粒子としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、クレー、タルク、ハイドロタルサイト、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ケイソウ土、アルミナ、コロイダルアルミナ、水酸化アルミニウム、アルミナ水和物、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、リトポン、ゼオライトなどが挙げられ、これらを単独あるいは複数種併用することができる。 In the recording medium of the present invention, inorganic fine particles may be further added to the ink receiving layer. However, the inorganic fine particles used at that time have high ink absorbability, excellent color development, and high-quality images. Fine particles that can be formed are preferred. Examples of such inorganic fine particles include calcium carbonate, magnesium carbonate, kaolin, clay, talc, hydrotalcite, aluminum silicate, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, alumina, colloidal alumina, aluminum hydroxide, and alumina hydrate. Products, synthetic amorphous silica, colloidal silica, lithopone, zeolite and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.
上記無機微粒子の形態としては、高光沢かつ高透明性のインク受容層を得るために、平均粒径が50nm〜500nmの範囲が好ましく、より好ましくは100nm〜300nmの範囲である。無機微粒子の平均粒径が50nmより小さい場合、インク受容層のインク吸収性が著しく低下し、吐出量の多いプリンターで印字した際にインクの滲みやビーディングが発生する。一方、平均粒径が500nmより大きい場合は、インク受容層の透明性が低下するとともに、画像の印字濃度や光沢が低下する場合がある。なお、本発明でいう平均粒径は動的光散乱法によって測定され、「高分子の構造(2)散乱実験と形態観察 第1章 光散乱(共立出版 高分子学会編)」、あるいは「J.Chem.Phys.,70(B),15 Apl.,3965(1979)」に記載のキュムラント法を用いた解析から求めることができる。 As the form of the inorganic fine particles, in order to obtain a highly glossy and highly transparent ink-receiving layer, the average particle diameter is preferably in the range of 50 nm to 500 nm, more preferably in the range of 100 nm to 300 nm. When the average particle size of the inorganic fine particles is smaller than 50 nm, the ink absorbability of the ink receiving layer is remarkably lowered, and ink bleeding or beading occurs when printing is performed with a printer having a large discharge amount. On the other hand, when the average particle size is larger than 500 nm, the transparency of the ink receiving layer is lowered, and the print density and gloss of the image may be lowered. The average particle diameter as used in the present invention is measured by a dynamic light scattering method, and “polymer structure (2) scattering experiment and morphology observation Chapter 1 light scattering (edited by Kyoritsu Publishing Society of Polymer Science)” or “J Chem. Phys., 70 (B), 15 Appl., 3965 (1979) ”.
また、上記無機微粒子のBET比表面積は、50〜500m2/gの範囲が好ましく、より好ましくは50〜250m2/gの範囲である。BET比表面積が50〜250m2/gの範囲であれば、インク吸収性やビーディング、平滑性などに優れる。一方、BET比表面積が50m2/g未満の場合、インク受容層の透明性や、画像濃度が低下して、印字物が白くモヤのかかったような画像になりやすく、また、BET比表面積が500m2/gを超える場合、インク吸収性が低下したり、アルミナ水和物を安定に分散するために解膠剤として多量の酸が必要となるため好ましくない。 The BET specific surface area of the inorganic fine particles is preferably in the range of 50 to 500 m 2 / g, more preferably in the range of 50 to 250 m 2 / g. When the BET specific surface area is in the range of 50 to 250 m 2 / g, the ink absorbability, beading, smoothness and the like are excellent. On the other hand, when the BET specific surface area is less than 50 m 2 / g, the transparency of the ink receiving layer and the image density are lowered, and the printed matter tends to be white and dull, and the BET specific surface area is low. If it exceeds 500 m 2 / g, the ink absorptivity decreases, and a large amount of acid is required as a peptizer to stably disperse the alumina hydrate, which is not preferable.
なお、本発明においては、前述した無機微粒子の中で、アルミナ、アルミナ水和物などのアルミナ微粒子が好ましく使用でき、さらに、形成するインク受容層の透明性や平滑性が優れ、より微細な空隙を形成できるという点で、ベーマイト構造または擬ベーマイト構造を有するアルミナ水和物がより好ましく使用できる。 In the present invention, among the above-described inorganic fine particles, alumina fine particles such as alumina and alumina hydrate can be preferably used, and the ink receiving layer to be formed is excellent in transparency and smoothness, and has finer voids. In view of the ability to form hydrated alumina, a hydrated alumina having a boehmite structure or a pseudoboehmite structure can be used more preferably.
本発明で用いられるアルミナ水和物は、下記一般式(18)により定義される。
式中、nは0、1、2または3の整数の内、いずれかを表し、mは0〜10、好ましくは0〜5の値を表す。mH2Oは多くの場合、結晶格子の形成に関与しない脱離可能な水相を表すものであるため、mは整数でない値をとることができる。また、この種のアルミナ水和物をか焼した場合、mは0の値に達することがあり得る。
The alumina hydrate used in the present invention is defined by the following general formula (18).
In the formula, n represents any one of integers of 0, 1, 2, or 3, and m represents a value of 0 to 10, preferably 0 to 5. In many cases, mH 2 O represents a detachable aqueous phase that does not participate in the formation of a crystal lattice, and therefore m can take a non-integer value. Also, when this type of alumina hydrate is calcined, m can reach a value of zero.
一般にベーマイト構造を示すアルミナ水和物の結晶は、その(020)面が巨大平面を形成する層状化合物であり、X線回折図形に特有の回折ピークを示す。ベーマイト構造としては、完全ベーマイトの他に擬ベーマイトと称する、過剰な水を(020)面の層間に含んだ構造を取ることもできる。この擬ベーマイトのX線回折パターンは完全なベーマイトよりも幅広な回折ピークを示す。完全ベーマイトと擬ベーマイトは明確に区別できるものではないので、以下特に断らない限り、両者を含めてベーマイト構造を示すアルミナ水和物という。 In general, an alumina hydrate crystal having a boehmite structure is a layered compound having a (020) plane forming a giant plane, and exhibits a diffraction peak peculiar to an X-ray diffraction pattern. As the boehmite structure, in addition to perfect boehmite, a structure called excess boehmite and containing excess water between layers of the (020) plane can be taken. The X-ray diffraction pattern of this pseudoboehmite shows a broader diffraction peak than that of perfect boehmite. Since complete boehmite and pseudoboehmite are not clearly distinguishable, unless otherwise specified, they are both referred to as alumina hydrate showing a boehmite structure.
アルミナ水和物の製造方法としては、特に限定はされないが、例えば、バイヤー法、ミョウバン熱分解法などのいずれの方法も採用することができる。特に好ましい方法は、長鎖のアルミニウムアルコキシドに対して酸を添加して加水分解する方法である。また、得られたアルミナ水和物は、水熱合成の工程を経て、粒子を成長させる熟成工程の条件を調整することにより、アルミナ水和物の粒子形状を特定範囲に制御することができ、熟成時間を適当に設定すると、粒径が比較的均一なアルミナ水和物の一次粒子が成長する。ここで得られたゾルは、解膠剤として酸を添加することで、そのまま分散液として用いることもできるが、アルミナ水和物の水への分散性をより向上させるため、ゾルをスプレードライなどの方法により粉末化した後、酸を添加して分散液とすることもできる。 Although it does not specifically limit as a manufacturing method of an alumina hydrate, For example, any methods, such as a buyer method and an alum pyrolysis method, are employable. A particularly preferable method is a method in which an acid is added to a long-chain aluminum alkoxide for hydrolysis. Moreover, the obtained alumina hydrate can be controlled to a specific range of the particle shape of the alumina hydrate by adjusting the conditions of the aging process for growing particles through the hydrothermal synthesis process, When the aging time is appropriately set, primary particles of alumina hydrate having a relatively uniform particle size grow. The sol obtained here can be used as a dispersion by adding an acid as a peptizer, but in order to further improve the dispersibility of alumina hydrate in water, the sol is spray-dried, etc. After pulverizing by this method, an acid can be added to form a dispersion.
本発明においてインク受容層中に上記無機微粒子(アルミナ水和物)を添加する場合、水性溶媒中に無機微粒子が分散された微粒子分散液を予め調製しておくことが好ましい。無機微粒子は、一般に解膠剤として多量の酸を用いることで容易に解膠され、均一な分散液となり得る。しかしながら、無機酸は金属腐食性が強く、設備安全上好ましくない。また、有機酸は化学安全性や腐食性といった問題は比較的少ないものの無機酸に比べて沸点が高く、特に樹脂で被覆された紙またはフィルムなど耐熱性の低い材料を支持体として用いた場合には、高温で乾燥できないことからインク受容層中に酸が残留し、刺激臭(または不快臭)の発生の原因となってしまう。さらに、インク受容層中に残留する酸濃度が増加するとインク受容層自体のpHが低くなり、ビーディングが発生して画像品質が著しく低下する場合があり、いずれも理想的とは言えない。 In the present invention, when the inorganic fine particles (alumina hydrate) are added to the ink receiving layer, it is preferable to prepare in advance a fine particle dispersion in which the inorganic fine particles are dispersed in an aqueous solvent. Inorganic fine particles are generally easily peptized by using a large amount of acid as a peptizer and can be a uniform dispersion. However, inorganic acids are highly corrosive to metals and are not preferable for equipment safety. In addition, although organic acids are relatively less problematic in terms of chemical safety and corrosiveness, they have a higher boiling point than inorganic acids, especially when a low heat resistant material such as paper or film coated with a resin is used as a support. Since the ink cannot be dried at a high temperature, an acid remains in the ink receiving layer, which causes generation of an irritating odor (or unpleasant odor). Furthermore, when the concentration of the acid remaining in the ink receiving layer increases, the pH of the ink receiving layer itself decreases, and beading may occur, resulting in a marked decrease in image quality, which is not ideal.
解膠剤として酸を使用する代わりに、各種界面活性剤あるいは高分子分散剤を用いて分散液を造ることで、上記のような問題を回避することもできるが、界面活性剤を使用すると分散液中に泡が発生し、これが原因となって塗工欠陥を生じることがある。また、高分子系の分散剤を使用した場合、アルミナ水和物を一次粒子まで解膠するのに、比較的強い剪断力と長時間の撹拌が必要であり、凝集物のない均一な分散液を得ることが困難となり、安定して高品質なインク受容層を形成することができない。 Instead of using acid as a deflocculant, the above problems can be avoided by making dispersions using various surfactants or polymer dispersants. Bubbles are generated in the liquid, which may cause coating defects. In addition, when a polymeric dispersant is used, a relatively strong shearing force and a long period of stirring are required to peptize the alumina hydrate to primary particles, and a uniform dispersion without aggregates. It is difficult to obtain a high quality ink receiving layer.
そこで本発明では、有機酸と後述する重合物を併用し、水性溶媒中に無機微粒子を分散解膠することで微粒子分散液を製造することが好ましい。これにより、有機酸の使用量を削減しても低粘度で、かつ十分に解膠された微粒子分散液が調製できる。また、比較的沸点が高く不快臭を有さない有機酸としてヒドロキシ酸を用いることで、インク受容層から発生する臭いが抑制され、さらには、インク受容層中の酸濃度が低く抑えられることで、ビーディングが抑制されたインク受容層を形成することが可能である。 Therefore, in the present invention, it is preferable to produce a fine particle dispersion by using an organic acid and a polymer described later in combination and dispersing and peptizing inorganic fine particles in an aqueous solvent. Thereby, even if the usage-amount of organic acid is reduced, the low-viscosity and fully peptized fine particle dispersion can be prepared. In addition, by using hydroxy acid as an organic acid having a relatively high boiling point and no unpleasant odor, the odor generated from the ink receiving layer is suppressed, and furthermore, the acid concentration in the ink receiving layer is suppressed low. It is possible to form an ink receiving layer in which beading is suppressed.
ヒドロキシ酸には、前述したようにモノカルボン酸と多価カルボン酸が存在するが、無機微粒子(アルミナ水和物)の解膠剤として多価カルボン酸からなるヒドロキシ酸を使用すると微粒子分散液の粘度が上昇することから、モノカルボン酸からなるヒドロキシ酸を使用することが好ましい。 As described above, monocarboxylic acids and polyvalent carboxylic acids exist in hydroxy acids. When hydroxy acids composed of polyvalent carboxylic acids are used as a peptizer for inorganic fine particles (alumina hydrate), Since the viscosity increases, it is preferable to use a hydroxy acid composed of a monocarboxylic acid.
微粒子分散液に対するヒドロキシ酸の使用量については、無機微粒子の使用量、粒径および比表面積によって異なるが、水溶性溶媒中で微粒子を解膠するのに最低限必要な量であればよく、無機微粒子に対して好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.5〜5質量%の範囲が望ましい。使用量が0.1質量%未満の場合、経時的に分散液の粘度が上昇することがあるので好ましくない。逆に、使用量が10質量%を超えた場合では分散効果はそれ以上増大することはなく、高温高湿下での画像の滲みが悪化したり、インク吸収性が低下してビーディングが発生するなどの問題を生じる。なお、本発明においては、ヒドロキシ酸とともに酢酸、蟻酸、硝酸、塩酸などの公知の有機酸や無機酸の解膠剤を本発明の効果を損ねることがない範囲で併用してもよい。 The amount of hydroxy acid used in the fine particle dispersion varies depending on the amount of inorganic fine particles used, the particle size, and the specific surface area, but may be any minimum amount necessary for peptizing fine particles in a water-soluble solvent. Preferably it is 0.1-10 mass% with respect to microparticles | fine-particles, More preferably, the range of 0.5-5 mass% is desirable. When the amount used is less than 0.1% by mass, the viscosity of the dispersion may increase with time, which is not preferable. Conversely, when the amount used exceeds 10% by mass, the dispersion effect does not increase any more, the image bleeding under high temperature and high humidity deteriorates, or the ink absorbability decreases and beading occurs. Cause problems. In the present invention, a known organic acid or inorganic acid peptizer such as acetic acid, formic acid, nitric acid and hydrochloric acid may be used in combination with hydroxy acid as long as the effects of the present invention are not impaired.
本発明において使用されるアルキルアミン・エピハロヒドリン系共重合物、ジシアンジアミド系、アリルアミン系およびアクリル系重合物は、下記一般式(2)〜(5)で示されるポリマーであり、それぞれ単独あるいは複数種併用することができる。
式中、R1およびR2は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、シクロヘキサン環を有する1級または2級脂環式アミン残基を示す。R3、R4およびR5は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、アルケニル基、アルカノール基、アリルアルキル基、アリルアルケニル基を示す。またR1、R2およびR3、R4、R5はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。R6は水素原子またはメチル基を表し、R7は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R8およびR9は互いに独立に炭素数1〜4のアルキル基を表し、R10は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基または脂環アルキル基を表す。Aは−COO−または−CONH−を示す。X-は、無機系、有機系の陰イオンである。これらは、特に限定されるものではないが、例えば、無機系陰イオンとしては、Cl-、Br-、I-、硝酸イオン、亜硝酸イオン、燐酸イオン、硫酸イオン、有機系陰イオンとしては、スルホン酸アニオン、アルキルスルホン酸アニオン、アルキルカルボン酸アニオンや、蟻酸、酢酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸などの有機酸由来の陰イオンを表す。nは重合度を示す整数である。
The alkylamine / epihalohydrin-based copolymer, dicyandiamide-based, allylamine-based, and acrylic-based polymer used in the present invention are polymers represented by the following general formulas (2) to (5), each of which is used singly or in combination. can do.
In the formula, R 1 and R 2 represent a primary or secondary alicyclic amine residue having a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a benzyl group, or a cyclohexane ring. R 3 , R 4 and R 5 represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkenyl group, an alkanol group, an allylalkyl group or an allylalkenyl group. R 1 , R 2 and R 3 , R 4 , R 5 may be the same or different. R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 7 represents an optionally branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 8 and R 9 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. , R 10 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an arylalkyl group or an alicyclic alkyl group. A represents —COO— or —CONH—. X − is an inorganic or organic anion. Although these are not particularly limited, for example, as inorganic anions, Cl − , Br − , I − , nitrate ions, nitrite ions, phosphate ions, sulfate ions, and organic anions include A sulfonate anion, an alkyl sulfonate anion, an alkyl carboxylate anion, and an anion derived from an organic acid such as formic acid, acetic acid, glycolic acid, gluconic acid, and lactic acid. n is an integer indicating the degree of polymerization.
上記一般式(2)〜(5)で表される重合物の重量平均分子量としては特に限定はしないが、好ましくは1,000〜200,000の範囲、より好ましくは1,000〜100,000の範囲、さらに好ましくは1,000〜50,000の範囲が望ましい。重量平均分子量が低い場合は泡が発生しやすく、これが原因で塗工欠陥を生じることがある。また、重量平均分子量が高いと塗工液の粘度が高くなることがあるので好ましくない。 The weight average molecular weight of the polymer represented by the general formulas (2) to (5) is not particularly limited, but is preferably in the range of 1,000 to 200,000, more preferably 1,000 to 100,000. More preferably, the range of 1,000 to 50,000 is desirable. When the weight average molecular weight is low, bubbles are likely to be generated, which may cause coating defects. Moreover, since the viscosity of a coating liquid may become high when a weight average molecular weight is high, it is unpreferable.
上記重合物の使用量は、併用するヒドロキシ酸の量に依存するが、多量に用いた場合、微粒子分散液および該分散液にバインダーを添加した塗工液の粘度が高くなり、液自体の保存性や塗工適性が低下することから、できる限り微量添加することが好ましい。従って、本発明の微粒子分散液における重合物の使用量は、無機微粒子に対して0.01〜5質量%が好ましく、より好ましくは0.01〜3質量%の範囲である。 The amount of the polymer used depends on the amount of the hydroxy acid used in combination, but when used in a large amount, the viscosity of the fine particle dispersion and the coating liquid obtained by adding a binder to the dispersion increase, and the liquid itself is preserved. It is preferable to add a trace amount as much as possible because the properties and coating suitability are lowered. Therefore, the amount of the polymer used in the fine particle dispersion of the present invention is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 3% by mass with respect to the inorganic fine particles.
本発明で用いる微粒子分散液における水性溶媒としては、水、または水に混合可能な有機溶剤との混合溶液であれば特に制限はない。水に混合可能な有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類;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ジメチルエーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテル類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;テトラヒドロフランなどのエーテル類が挙げられる。 The aqueous solvent in the fine particle dispersion used in the present invention is not particularly limited as long as it is a mixed solution with water or an organic solvent that can be mixed with water. Examples of organic solvents that can be mixed with water include alcohols such as methanol, ethanol, and propanol; lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol dimethyl ether; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; And ethers.
微粒子分散液中の無機微粒子の濃度としては、分散液全質量に対し5〜40質量%が好ましく、10〜30質量%の範囲がより好ましい。無機微粒子の濃度が低いと、最終的に調製する塗工液の固形分濃度が下がり、塗工後の乾燥に多くの時間とエネルギーを要することから生産効率が低下する。また、無機微粒子の濃度が高すぎると分散液の粘度が高くなり、後工程でのハンドリングに負荷が掛かるため好ましくない。 The concentration of the inorganic fine particles in the fine particle dispersion is preferably 5 to 40% by mass and more preferably 10 to 30% by mass with respect to the total mass of the dispersion. When the concentration of the inorganic fine particles is low, the solid content concentration of the coating solution to be finally prepared is lowered, and a lot of time and energy are required for drying after coating, so that the production efficiency is lowered. Moreover, when the density | concentration of an inorganic fine particle is too high, since the viscosity of a dispersion liquid will become high and a load will be applied to the handling in a post process, it is not preferable.
本発明で用いる微粒子分散液の調製方法としては特に限定はしないが、例えば、前記水性溶媒中にヒドロキシ酸および重合物を溶解し、これに無機微粒子を添加して分散する方法;水性溶媒中に重合物、ヒドロキシ酸および無機微粒子を同時に添加して分散する方法;水性溶媒中に重合物を溶解し、次いで無機微粒子を添加して分散した後、ヒドロキシ酸を添加する方法;水性溶媒中にヒドロキシ酸を溶解し、次いで無機微粒子を添加して分散した後、重合物を添加する方法;水性溶媒中に無機微粒子を分散し、その後、重合物とヒドロキシ酸を添加する方法などが選択できる。また、水性溶媒中にヒドロキシ酸および重合物の少なくとも一方を適量添加し、これに無機微粒子を分散した後、ヒドロキシ酸および重合物をさらに添加して所望の粒径および粘度にコントロールすることもできる。 The method for preparing the fine particle dispersion used in the present invention is not particularly limited. For example, a method in which hydroxy acid and a polymer are dissolved in the aqueous solvent, and inorganic fine particles are added and dispersed therein; A method in which a polymer, a hydroxy acid and inorganic fine particles are simultaneously added and dispersed; a method in which a polymer is dissolved in an aqueous solvent and then the inorganic fine particles are added and dispersed, and then a hydroxy acid is added; a hydroxy in an aqueous solvent A method of dissolving an acid, then adding and dispersing inorganic fine particles, and then adding a polymer; a method of dispersing inorganic fine particles in an aqueous solvent and then adding a polymer and a hydroxy acid can be selected. In addition, an appropriate amount of at least one of a hydroxy acid and a polymer can be added to an aqueous solvent, and after dispersing inorganic fine particles therein, the hydroxy acid and the polymer can be further added to control the desired particle size and viscosity. .
水性溶媒、あるいはヒドロキシ酸や重合物を含む水性溶媒への無機微粒子の分散手段としては、連続式、あるいはバッチ式のいずれの方法も使用できる。また、分散機としては、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、湿式メディア型粉砕機(サンドミル、ボールミル)、連続式高速撹拌型分散機、超音波分散機など、従来より公知の様々な分散機を使用することができる。 As a means for dispersing inorganic fine particles in an aqueous solvent or an aqueous solvent containing a hydroxy acid or a polymer, either a continuous method or a batch method can be used. Further, as the disperser, various conventionally known dispersers such as a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a wet media type pulverizer (sand mill, ball mill), a continuous high-speed stirring disperser, and an ultrasonic disperser are used. be able to.
本発明で用いる微粒子分散液の粘度については、分散液自体の保存安定性および後工程の取り扱い性から、好ましくは300mPa・s以下、より好ましくは100mPa・s以下であることが望ましい。 The viscosity of the fine particle dispersion used in the present invention is preferably 300 mPa · s or less, more preferably 100 mPa · s or less, in view of the storage stability of the dispersion itself and the ease of handling in subsequent steps.
本発明の被記録媒体を製造するにあたり、インク受容層を形成するために調製される塗工液には、前記無機微粒子とともに、水溶性樹脂および/または水分散性樹脂などのバインダーが使用される。本発明で使用される水溶性樹脂および/または水分散性樹脂としては、例えば、澱粉、ゼラチン、カゼイン、およびそれらの変性物、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体、完全または部分ケン化のポリビニルアルコールまたはその変性物(カチオン変性、アニオン変性、シラノール変性など)、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、エピクロルヒドリン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸またはその共重合体、アクリルアミド系樹脂、無水マレイン酸系共重合体、ポリエステル系樹脂、SBRラテックス、NBRラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのビニル系重合体ラテックス、およびこれらの各種重合体ラテックスにカチオン性基またはアニオン性基を付与した官能基変性重合体ラテックス類などが挙げられる。好ましいのは、ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られるポリビニルアルコールであり、平均重合度が300〜5,000のものである。また、ケン化度は70〜100%未満のものが好ましく、80〜99.5%のものが特に好ましい。また、これらの水溶性または水分散性樹脂は単独あるいは複数種混合して用いることができる。 In the production of the recording medium of the present invention, a binder such as a water-soluble resin and / or a water-dispersible resin is used in the coating liquid prepared for forming the ink receiving layer together with the inorganic fine particles. . Examples of the water-soluble resin and / or water-dispersible resin used in the present invention include starch, gelatin, casein, and modified products thereof, cellulose derivatives such as methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and hydroxyethyl cellulose, and complete or partial saponification. Polyvinyl alcohol or modified products thereof (cation modification, anion modification, silanol modification, etc.), urea resin, melamine resin, epoxy resin, epichlorohydrin resin, polyurethane resin, polyethyleneimine resin, polyamide resin, polyvinylpyrrolidone Resin, polyvinyl butyral resin, poly (meth) acrylic acid or copolymer thereof, acrylamide resin, maleic anhydride copolymer, polyester resin, SBR latex, NBR latex, methyl Acrylic polymer latex such as methacrylate-butadiene copolymer latex and acrylate copolymer, vinyl polymer latex such as ethylene-vinyl acetate copolymer, and cationic groups or anions on these various polymer latexes And functional group-modified polymer latexes having a functional group. Preference is given to polyvinyl alcohol obtained by hydrolyzing polyvinyl acetate, having an average degree of polymerization of 300 to 5,000. The saponification degree is preferably 70 to less than 100%, particularly preferably 80 to 99.5%. In addition, these water-soluble or water-dispersible resins can be used alone or in combination.
上記バインダー(A)の使用量は、無機微粒子(B)に対する混合質量比でA/B=1/30〜1/1が好ましく、より好ましくはA/B=1/20〜1/1.5の範囲である。バインダーの量がこれらの範囲内であれば、形成されたインク受容層のひび割れや粉落ちが発生し難くなり、インク吸収性も良い。また、本発明の微粒子分散液とバインダーの混合方法については特に限定はしないが、好ましいのは、予め必要に応じた量の水性媒体に水溶性または水分散性樹脂を溶解し、これを微粒子分散液と混合する方法であり、バッチ式あるいは連続式のいずれの方法でも混合可能である。 The amount of the binder (A) used is preferably A / B = 1/30 to 1/1, more preferably A / B = 1/20 to 1 / 1.5 in terms of the mixing mass ratio with respect to the inorganic fine particles (B). Range. If the amount of the binder is within these ranges, the formed ink-receiving layer will not easily crack or fall off, and ink absorbency will be good. Further, the method for mixing the fine particle dispersion and the binder of the present invention is not particularly limited. However, it is preferable to dissolve a water-soluble or water-dispersible resin in an aqueous medium in an amount necessary as required, and to disperse this. This is a method of mixing with a liquid, and can be mixed by either batch or continuous methods.
水性媒体としては、水、または水に混合可能な有機溶剤との混合溶液であれば特に制限はなく、水に混合可能な有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類;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ジメチルエーテルなどの多価アルコールの低級アルキルエーテル類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;テトラヒドロフランなどのエーテル類が挙げられる。 The aqueous medium is not particularly limited as long as it is a mixed solution with water or an organic solvent that can be mixed with water. Examples of the organic solvent that can be mixed with water include alcohols such as methanol, ethanol, and propanol; ethylene Examples include lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as glycol monomethyl ether and ethylene glycol dimethyl ether; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran.
また、本発明の被記録媒体においては、無機微粒子、および水溶性または水分散性樹脂によって形成される皮膜の造膜性、耐水性および皮膜強度を改善するために、インク受容層中に硬膜剤を添加してもよい。一般に、硬膜剤は使用するポリマーが持つ反応性基の種類によって様々なものが選択され、例えば、ポリビニルアルコール系の樹脂であれば、エポキシ系硬膜剤や、ホウ酸あるいは水溶性アルミニウム塩などの無機系硬膜剤などが挙げられるが、本発明で使用する硬膜剤としては、ホウ素原子を中心とした酸素酸またはその塩などのホウ素化合物、具体的には、オルトホウ酸、メタホウ酸、次ホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸およびそれらの塩が好ましく使用できる。 In the recording medium of the present invention, in order to improve the film forming property, water resistance and film strength of the film formed of the inorganic fine particles and the water-soluble or water-dispersible resin, a hard film is formed in the ink receiving layer. An agent may be added. Generally, various hardeners are selected depending on the type of reactive group possessed by the polymer used. For example, in the case of a polyvinyl alcohol resin, an epoxy hardener, boric acid, a water-soluble aluminum salt, etc. Examples of the hardener used in the present invention include boron compounds such as oxygen acids centered on boron atoms or salts thereof, such as orthoboric acid, metaboric acid, Hypoboric acid, tetraboric acid, pentaboric acid and salts thereof can be preferably used.
硬膜剤の使用量は、バインダーとして用いる水溶性樹脂および/または水分散性樹脂の量によって変化するが、水溶性樹脂および/または水分散性樹脂に対して、概ね0.1〜30質量%の割合で添加するとよい。硬膜剤の含有量が、水溶性樹脂および/または水分散性樹脂に対して0.1質量%未満の場合では、造膜性が低下し十分な耐水性が得られない。逆に、30質量%を超える場合では、例えば、後述するバッチ方式で塗工を行う場合に塗工液粘度の経時変化が大きくなり、塗工安定性が低下することがある。 The amount of the hardener used varies depending on the amount of the water-soluble resin and / or water-dispersible resin used as the binder, but is generally 0.1 to 30% by mass with respect to the water-soluble resin and / or water-dispersible resin. It is good to add in the ratio. When the content of the hardener is less than 0.1% by mass with respect to the water-soluble resin and / or the water-dispersible resin, the film-forming property is lowered and sufficient water resistance cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 30% by mass, for example, when coating is carried out by a batch method to be described later, a change with time in the viscosity of the coating solution becomes large, and the coating stability may be lowered.
硬膜剤をインク受容層に添加する方法については、無機微粒子とバインダーを含む塗工液に直接硬膜剤を添加してバッチ方式で塗工を行う方法;硬膜剤を予め微粒子分散液に添加しておき、塗工直前にバインダーと連続的に混合しながら塗工を行う方法;硬膜剤を別の水性媒体に溶解しておき、塗工直前に無機微粒子とバインダーを含む塗工液へインライン添加する方法;さらには、無機微粒子とバインダーを含む塗工液の塗工前後に、硬膜剤を含む溶液を塗工する方法などがあり、いずれの方法も利用できる。 As for the method of adding a hardener to the ink receiving layer, a method of adding a hardener directly to a coating solution containing inorganic fine particles and a binder and performing coating in a batch method; A method in which coating is performed while adding and mixing with a binder immediately before coating; a hardener is dissolved in another aqueous medium, and a coating liquid containing inorganic fine particles and a binder immediately before coating Further, there is a method of applying a solution containing a hardener before and after the application of a coating solution containing inorganic fine particles and a binder, and any method can be used.
インク受容層を形成するための塗工液中の固形分濃度は、支持体上にインク受容層を形成できる程度の粘度であれば特に制限はないが、塗工液全質量に対して5〜50質量%が好ましい。固形分濃度が5質量%未満の場合は、インク受容層の膜厚を厚くするのに塗工量を増やす必要があり、乾燥に多くの時間とエネルギーを必要とすることから非経済的である。また、50質量%を超えると塗工液の粘度が高くなり、塗工性が低下する場合がある。 The solid content concentration in the coating liquid for forming the ink receiving layer is not particularly limited as long as the viscosity is such that the ink receiving layer can be formed on the support, but 5 to 5 based on the total mass of the coating liquid. 50 mass% is preferable. When the solid content concentration is less than 5% by mass, it is uneconomical to increase the coating amount in order to increase the thickness of the ink receiving layer, and to require a lot of time and energy for drying. . Moreover, when it exceeds 50 mass%, the viscosity of a coating liquid will become high and coating property may fall.
また、前記塗工液には、本発明の効果を妨げない範囲内で各種添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、消泡剤、インク定着剤、ドット調整剤、着色剤、蛍光増白剤、防腐剤、pH調整剤、浸透剤、帯電防止剤、導電剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤(褪色防止剤)などを挙げることができる。 Moreover, various additives can be mix | blended with the said coating liquid in the range which does not prevent the effect of this invention. Such additives include antifoaming agents, ink fixing agents, dot adjusting agents, colorants, fluorescent brighteners, preservatives, pH adjusting agents, penetrating agents, antistatic agents, conductive agents, ultraviolet absorbers, oxidation agents Examples thereof include an inhibitor (antifading agent).
調製された塗工液を支持体上に塗工する方法としては、ロールコーター法、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、ゲートロールコーター法、バーコーター法、サイズプレス法、スピンコーター法、スプレーコーター法、グラビアコーター法、カーテンコーター法、ダイコーター法など、従来より公知の塗工方法を用いることができる。その後、熱風乾燥機、熱ドラム、遠赤外線乾燥機などの乾燥装置を用いて乾燥することで、インク受容層を形成することができる。なお、本発明の被記録媒体におけるインク受容層は、前記高分子化合物、ヒドロキシ酸、前記重合物、無機微粒子、バインダーおよびその他の添加剤の各組成比を変更して多層形成としてもよく、支持体の片面もしくは両面に形成することが可能である。また、画像の解像度および搬送性などを向上させる目的で、カレンダーやキャストなどの装置を用いて平滑化処理してもよい。 As a method of coating the prepared coating liquid on the support, roll coater method, blade coater method, air knife coater method, gate roll coater method, bar coater method, size press method, spin coater method, spray coater method Conventionally known coating methods such as a gravure coater method, a curtain coater method, and a die coater method can be used. Thereafter, the ink receiving layer can be formed by drying using a drying apparatus such as a hot air dryer, a thermal drum, or a far infrared dryer. The ink receiving layer in the recording medium of the present invention may be formed as a multilayer by changing the composition ratio of the polymer compound, hydroxy acid, polymer, inorganic fine particles, binder and other additives. It can be formed on one or both sides of the body. Further, for the purpose of improving the resolution and transportability of the image, smoothing processing may be performed using an apparatus such as a calendar or a cast.
塗工液の支持体上への塗工量として好ましい範囲は、固形分換算で0.5〜60g/m2であり、より好ましい範囲は5〜55g/m2である。塗工量が0.5g/m2未満の場合は、形成されたインク受容層がインクの水分を十分に吸収できず、インクが流れたり、画像が滲んだりする場合があり、60g/m2を超えると、乾燥時にカールが発生したり、印字性能に期待されるほど顕著な効果が現れない場合がある。 A preferred range for the coating amount of the coating liquid on the support is 0.5 to 60 g / m 2 in terms of solid content, and a more preferred range is 5 to 55 g / m 2 . When the coating amount is less than 0.5 g / m 2 , the formed ink receiving layer may not sufficiently absorb the moisture of the ink, and the ink may flow or the image may blur, and 60 g / m 2. If it exceeds 1, curling may occur at the time of drying, or a remarkable effect may not appear as expected for printing performance.
このようにして得られた本発明の被記録媒体は、大気中の酸性ガスや光による画像の変褪色、および高温高湿下での画像の滲みを効果的に防止することができる。画像の変色および褪色を防止した理由については明確ではないが、少なくとも前記第一および/または第二の高分子化合物がインク受容層中でラジカルや過酸化物の発生を抑制し、ヒドロキシ酸は何らかの形でこれを助成していると推察される。また、高温高湿下での画像滲みが防止された理由については、化合物Aや化合物Cが有する水酸基が高分子化することにより大幅に減少し、元来有していた吸湿性が低減したことが原因であると推察される。 The recording medium of the present invention thus obtained can effectively prevent image discoloration due to acidic gas and light in the atmosphere and image bleeding under high temperature and high humidity. The reason for preventing the discoloration and fading of the image is not clear, but at least the first and / or second polymer compound suppresses the generation of radicals and peroxides in the ink receiving layer, and the hydroxy acid is It is inferred that this is supported in the form. In addition, the reason why image bleeding under high temperature and high humidity was prevented was that the hydroxyl groups of Compound A and Compound C were greatly reduced due to polymerisation, and the inherent hygroscopicity was reduced. Is presumed to be the cause.
また、インク受容層中に無機微粒子を含む場合、ヒドロキシ酸は上述した高分子化合物の助成剤としての役割と無機微粒子(アルミナ水和物)の解膠剤としての役割を担うが、多量に用いると高温高湿下での画像滲みが悪化したりビーディングが発生することから、無機微粒子を解膠するのに最低限必要な量にコントロールする必要がある。本発明においては、インク受容層を形成する際に使用する微粒子分散液を、ヒドロキシ酸と重合物を併用して調製したことでヒドロキシ酸の量を削減し、高温高湿下での画像滲みおよびビーディングが効果的に抑制された被記録媒体を製造することができる。 Further, when the ink receiving layer contains inorganic fine particles, the hydroxy acid plays a role as an aid for the above-described polymer compound and a role as a peptizer for the inorganic fine particles (alumina hydrate), but is used in a large amount. Since image bleeding under high temperature and high humidity deteriorates and beading occurs, it is necessary to control to the minimum amount necessary for peptizing inorganic fine particles. In the present invention, the fine particle dispersion used in forming the ink receiving layer is prepared by using a hydroxy acid and a polymer in combination, thereby reducing the amount of hydroxy acid, and image bleeding under high temperature and high humidity. A recording medium in which beading is effectively suppressed can be manufactured.
本発明の被記録媒体に画像を記録する際に使用するインクは、特に限定しないが、媒体として水と水溶性有機溶剤との混合物を使用し、これに色材として染料または顔料を溶解または分散した一般的なインクジェット記録用の水性インクが好ましく使用できる。 The ink used for recording an image on the recording medium of the present invention is not particularly limited, but a mixture of water and a water-soluble organic solvent is used as a medium, and a dye or pigment is dissolved or dispersed as a coloring material. The common water-based ink for ink jet recording can be preferably used.
前記被記録媒体に上記インクを付与して画像形成を行う方法としては、インクジェット記録方法が特に好適であり、このインクジェット記録方法としてはインクをノズルより効果的に離脱させて、被記録媒体にインクを付与し得る方法であれば如何なる方法でもよい。特に特開昭54−59936号公報などに記載されている方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット方式は有効に使用することができる。 As a method for forming an image by applying the ink to the recording medium, an ink jet recording method is particularly preferable. As the ink jet recording method, the ink is effectively separated from the nozzle and the ink is applied to the recording medium. Any method may be used as long as it can provide the above. In particular, an ink jet system in which ink subjected to the action of thermal energy undergoes a rapid volume change by a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-59936 and the like, and ink is ejected from a nozzle by the action force due to this state change Can be used effectively.
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、以下の実施例中、「部」および「%」は特に記載がない限り質量基準である。
<高分子化合物1の製造方法>
以下のようにして高分子化合物1を製造した。
撹拌装置、温度計および還流冷却管を備えた反応容器に、反応溶媒としてアセトン109gを投入し、撹拌下3,6−ジチア−1,8−オクタンジオールを40.00gおよびメチルジエタノールアミンを6.79g溶解後、40℃まで昇温してイソホロンジイソシアネートを62.07g加えた。その後50℃まで昇温して錫系触媒を0.2g加え、さらに55℃まで昇温して撹拌しながら4時間反応を行った。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. In the following examples, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
<Method for producing polymer compound 1>
Polymer compound 1 was produced as follows.
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser is charged with 109 g of acetone as a reaction solvent, and 40.00 g of 3,6-dithia-1,8-octanediol and 6.79 g of methyldiethanolamine with stirring. After dissolution, the temperature was raised to 40 ° C. and 62.07 g of isophorone diisocyanate was added. Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C., 0.2 g of a tin-based catalyst was added, the temperature was further raised to 55 ° C., and the reaction was carried out for 4 hours while stirring.
反応終了後、反応溶液を室温まで冷却して85%蟻酸3.09gを加えてカチオン化した。さらに水446gを加えた後、減圧濃縮してアセトンを除去し、水で濃度調製することにより、固形分20%の高分子化合物水分散液(高分子化合物1)を製造した。 After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature and cationized by adding 3.09 g of 85% formic acid. Further, 446 g of water was added, then concentrated under reduced pressure to remove acetone, and the concentration was adjusted with water to produce a polymer compound aqueous dispersion (polymer compound 1) having a solid content of 20%.
<高分子化合物2の製造方法>
以下のようにして高分子化合物2を製造した。
撹拌装置、温度計および還流冷却管を備えた反応容器に、反応溶媒としてアセトン81gを投入し、撹拌下3,6−ジチア−1,8−オクタンジオールを30.00gおよびtert−ブチルジエタノールアミンを6.98g溶解後、40℃まで昇温してイソホロンジイソシアネートを44.28g加えた。その後50℃まで昇温して錫系触媒を0.4g加え、さらに55℃まで昇温して撹拌しながら5時間反応を行った。
<Method for producing polymer compound 2>
Polymer compound 2 was produced as follows.
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser is charged with 81 g of acetone as a reaction solvent, and 30.00 g of 3,6-dithia-1,8-octanediol and 6 of tert-butyldiethanolamine under stirring. After dissolution of .98 g, the temperature was raised to 40 ° C. and 44.28 g of isophorone diisocyanate was added. Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C., 0.4 g of a tin-based catalyst was added, the temperature was further raised to 55 ° C., and the reaction was carried out for 5 hours while stirring.
反応終了後、反応溶液を室温まで冷却して35%塩酸4.51gを加えてカチオン化した。さらに水331gを加えた後、高分子化合物1の製造方法と同様にして、固形分20%の高分子化合物水分散液(高分子化合物2)を製造した。 After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature and cationized by adding 4.51 g of 35% hydrochloric acid. Further, 331 g of water was added, and then a polymer compound aqueous dispersion (polymer compound 2) having a solid content of 20% was produced in the same manner as in the method for producing polymer compound 1.
<高分子化合物3の製造方法>
以下のようにして高分子化合物3を製造した。
撹拌装置、温度計および還流冷却管を備えた反応容器に、反応溶媒としてアセトン258gを投入し、撹拌下5−ヒドロキシ−3,7−ジチア−1,9−ノナンジオールを40.00gおよびメチルジエタノールアミンを6.29g溶解後、40℃まで昇温してイソホロンジイソシアネートを54.17g加えた。その後50℃まで昇温して錫系触媒を0.1g加え、さらに55℃まで昇温して撹拌しながら2時間反応を行った。
<Method for producing polymer compound 3>
Polymer compound 3 was produced as follows.
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser is charged with 258 g of acetone as a reaction solvent, 40.00 g of 5-hydroxy-3,7-dithia-1,9-nonanediol and methyldiethanolamine with stirring. After dissolving 6.29 g, the temperature was raised to 40 ° C. and 54.17 g of isophorone diisocyanate was added. Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C., 0.1 g of a tin-based catalyst was added, the temperature was further raised to 55 ° C., and the reaction was carried out for 2 hours with stirring.
反応終了後、反応溶液を室温まで冷却して85%蟻酸2.86gを加えてカチオン化した。さらに水412gを加えた後、高分子化合物1の製造方法と同様にして、固形分20%の高分子化合物水分散液(高分子化合物3)を製造した。 After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature and cationized by adding 2.86 g of 85% formic acid. Further, 412 g of water was added, and a polymer compound aqueous dispersion (polymer compound 3) having a solid content of 20% was produced in the same manner as in the method for producing polymer compound 1.
<高分子化合物4の製造方法>
以下のようにして高分子化合物4を製造した。
撹拌装置、温度計および還流冷却管を備えた反応容器に、反応溶媒としてアセトン140gを投入し、撹拌下3,6−ジチア−1,8−オクタンジオールを68.13g溶解後、40℃まで昇温してイソホロンジイソシアネートを79.66g加えた。その後50℃まで昇温して錫系触媒を0.4g加え、さらに55℃まで昇温して撹拌しながら4時間反応を行った。室温まで冷却した後1,190gのアセトンを加えることで固形分10%の高分子化合物アセトン溶液(高分子化合物4)を製造した。
<Method for producing polymer compound 4>
Polymer compound 4 was produced as follows.
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser is charged with 140 g of acetone as a reaction solvent, dissolved with stirring, 68.13 g of 3,6-dithia-1,8-octanediol and then heated to 40 ° C. On warming, 79.66 g of isophorone diisocyanate was added. Thereafter, the temperature was raised to 50 ° C., 0.4 g of a tin-based catalyst was added, the temperature was further raised to 55 ° C., and the reaction was carried out for 4 hours while stirring. After cooling to room temperature, 1,190 g of acetone was added to prepare a polymer compound acetone solution (polymer compound 4) having a solid content of 10%.
高分子化合物1〜4の合成成分と量比を表1に示す。表2にはGPC(Gel Permeation Chromatography、コントローラー:SC8010、検出器:RI8012、東ソー(株)製)により測定した、重量平均分子量と分子量分布(Mw/Mn)を示す。また、赤外分光光度計(FT/IR−5300、日本分光株式会社製)によりウレタン基の特徴吸収である1,730〜1,690cm-1のC=O伸縮振動、1,540cm-1付近のN−H変角振動、3,450〜3,300cm-1付近のN−H伸縮振動があったことから、全ての反応で重合が起こり、原料成分が高分子化したことを確認した。 Table 1 shows synthesis components and quantitative ratios of the polymer compounds 1 to 4. Table 2 shows the weight average molecular weight and molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC (Gel Permeation Chromatography, controller: SC8010, detector: RI8012, manufactured by Tosoh Corporation). Further, infrared spectrophotometer (FT / IR-5300, manufactured by JASCO Corporation) by C = O stretching vibration of 1,730~1,690Cm -1 which is characteristic absorption of the urethane group, 1,540Cm around -1 Thus, it was confirmed that polymerization occurred in all the reactions and that the raw material components were polymerized because there were N—H bending vibration and N—H stretching vibration in the vicinity of 3,450 to 3,300 cm −1 .
上記表1の高分子化合物1〜3は20%水分散液であり、高分子化合物4は10%アセトン溶液である。 Polymer compounds 1 to 3 in Table 1 are 20% aqueous dispersion, and polymer compound 4 is a 10% acetone solution.
<アルミナ水和物の製造>
米国特許第4,242,271号明細書に記載された方法で、アルミニウムドデキシドを製造した。次に米国特許第4,202,870号明細書に記載された方法で、前記アルミニウムドデキシドを加水分解してアルミナスラリーを製造した。このアルミナスラリーに、アルミナ水和物固形分が7.7%になるまで水を加えた。この時、アルミナスラリーのpHは9.4であり、これに3.9%の硝酸溶液を加えてpHを調整した。次にオートクレーブを用いて熟成前のpH:6.0、熟成温度:150℃、熟成時間:6時間にて熟成を行いコロイダルゾルを得た。このコロイダルゾルを入口温度87℃でスプレードライしてアルミナ水和物粉末としたが、得られた粉末は粒子形状が平板状で、X線回折による測定では、結晶構造がベーマイト構造であるアルミナ水和物を示していた。また、比表面積・細孔分布測定装置(マイクロメリティックスASAP2400、(株)島津製作所社製)を用いて、得られた粉末のBET比表面積を測定したところ140.5m2/gであった。
<Production of alumina hydrate>
Aluminum dodexide was produced by the method described in US Pat. No. 4,242,271. Next, the aluminum dodexide was hydrolyzed by the method described in US Pat. No. 4,202,870 to produce an alumina slurry. Water was added to the alumina slurry until the solid content of alumina hydrate was 7.7%. At this time, the pH of the alumina slurry was 9.4, and the pH was adjusted by adding a 3.9% nitric acid solution thereto. Next, aging was performed using an autoclave at pH before aging: 6.0, aging temperature: 150 ° C., aging time: 6 hours to obtain a colloidal sol. This colloidal sol was spray-dried at an inlet temperature of 87 ° C. to obtain an alumina hydrate powder. The obtained powder had a flat plate shape and was measured by X-ray diffraction to measure alumina water having a boehmite crystal structure. Showed Japanese. Further, the BET specific surface area of the obtained powder was measured using a specific surface area / pore distribution measuring apparatus (Micromeritics ASAP2400, manufactured by Shimadzu Corporation), and it was 140.5 m 2 / g. .
<微粒子分散液Aの調製>
イオン交換水100部に、アリルアミン系重合物としてPAA−HCL−05(40%水溶液、重量平均分子量:約5,000、日東紡績(株)社製)0.633部(アルミナ水和物に対して1.0%)、およびグリコール酸0.506部(アルミナ水和物に対して2%)を添加し、スリーワンモータ(BL600、定格トルク:5kgf・cm、撹拌翼:タービン型(撹拌翼径:86mm)、新東科学(株)社製)を用いて150rpmで10分間撹拌して分散溶媒を調製した。その後、分散溶媒の液温が25℃になるように低温恒温水槽中で調整しながら前記アルミナ水和物25.3部を添加し、前記スリーワンモータの回転数を350rpmに調整して10分間撹拌することで、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%の微粒子分散液Aを得た。このようにして得られた微粒子分散液について、下記評価1および評価2のテストを行った。結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion A>
To 100 parts of ion-exchanged water, 0.633 parts of PAA-HCL-05 (40% aqueous solution, weight average molecular weight: about 5,000, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) as an allylamine polymer (based on alumina hydrate) 1.06) and 0.506 parts of glycolic acid (2% with respect to the alumina hydrate), a three-one motor (BL600, rated torque: 5 kgf · cm, stirring blade: turbine type (stirring blade diameter) : 86 mm), manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) and stirred at 150 rpm for 10 minutes to prepare a dispersion solvent. Then, 25.3 parts of the alumina hydrate was added while adjusting the temperature of the dispersion solvent to 25 ° C. in a low-temperature constant temperature water bath, and the number of revolutions of the three-one motor was adjusted to 350 rpm and stirred for 10 minutes. As a result, a fine particle dispersion A having a solid content concentration of alumina hydrate of 20% with respect to the total dispersion was obtained. The fine particle dispersions thus obtained were tested in the following Evaluation 1 and Evaluation 2. The results are shown in Table 3.
<評価1:微粒子分散液の粘度>
微粒子分散液を、25℃に設定した低温恒温水槽中で15分間静置し、その後、B型粘度計(BM形式、(株)東京計器社製)を用いて粘度を測定した。
<Evaluation 1: Viscosity of fine particle dispersion>
The fine particle dispersion was allowed to stand for 15 minutes in a low-temperature constant temperature water bath set at 25 ° C., and then the viscosity was measured using a B-type viscometer (BM type, manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.).
<評価2:無機微粒子の粒径>
レーザー粒径解析装置PARIII(大塚電子(株)社製)を用いて、微粒子分散液中のアルミナ水和物の平均粒径を測定した。
<Evaluation 2: Particle size of inorganic fine particles>
Using a laser particle size analyzer PARIII (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the average particle size of the alumina hydrate in the fine particle dispersion was measured.
<微粒子分散液Bの調製>
微粒子分散液Aの製造において、アリルアミン系重合物に代わりジシアンジアミド系重合物としてJK−230(68%水溶液、重量平均分子量:約3,000〜5,000、明成化学工業(株)社製)0.037部(アルミナ水和物に対して0.1%)、グリコール酸の量を0.380部(アルミナ水和物に対して1.5%)とし、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Aの調製と同様にして微粒子分散液Bを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion B>
In the production of the fine particle dispersion A, JK-230 (68% aqueous solution, weight average molecular weight: about 3,000 to 5,000, manufactured by Meisei Chemical Industry Co., Ltd.) as a dicyandiamide polymer instead of an allylamine polymer 0 0.037 parts (0.1% with respect to the alumina hydrate) and the amount of glycolic acid to 0.380 parts (1.5% with respect to the alumina hydrate). A fine particle dispersion B was prepared in the same manner as the fine particle dispersion A except that the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration was 20%, and the tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Cの調製>
微粒子分散液Aの調製において、アリルアミン系重合物に代わりアルキルアミン・エピハロヒドリン共重合物であるG5632(試作品、52.3%水溶液、分子量:6,000、第一工業製薬(株)社製)0.048部(アルミナ水和物に対して0.1%)、また、グリコール酸の量を0.380部(アルミナ水和物に対して1.5%)とし、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Aの調製と同様にして微粒子分散液Cを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion C>
In preparation of the fine particle dispersion A, G5632 which is an alkylamine / epihalohydrin copolymer instead of an allylamine polymer (prototype, 52.3% aqueous solution, molecular weight: 6,000, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 0.048 parts (0.1% with respect to alumina hydrate) and the amount of glycolic acid to 0.380 parts (1.5% with respect to alumina hydrate) A fine particle dispersion C was prepared in the same manner as the fine particle dispersion A except that the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration of the Japanese product was 20%. went. The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Dの調製>
微粒子分散液Aの調製において、アリルアミン系重合物に代わりアクリル系重合物としてシャロールDM−283P(91.6%白色顆粒、分子量:約28,000、第一工業製薬(株)社製)0.028部(アルミナ水和物に対して0.1%)、また、グリコール酸の量を0.380部(アルミナ水和物に対して1.5%)とし、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Aの調製と同様にして微粒子分散液Dを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion D>
In the preparation of the fine particle dispersion A, Charol DM-283P (91.6% white granules, molecular weight: about 28,000, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as an acrylic polymer instead of the allylamine polymer 0. 028 parts (0.1% with respect to alumina hydrate) and the amount of glycolic acid to 0.380 parts (1.5% with respect to alumina hydrate), and alumina hydrate with respect to the total dispersion A fine particle dispersion D was prepared in the same manner as the fine particle dispersion A, except that the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration of the liquid became 20%, and the tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. . The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Eの調製>
微粒子分散液Aの調製において、アリルアミン系重合物の量を0.190部(アルミナ水和物に対して0.3%)、また、グリコール酸を乳酸0.715部(濃度:88.5%、アルミナ水和物に対して2.5%)に変更し、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Aの調製と同様にして微粒子分散液Eを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion E>
In the preparation of the fine particle dispersion A, the amount of allylamine polymer was 0.190 parts (0.3% with respect to the alumina hydrate), and glycolic acid was 0.715 parts (concentration: 88.5%). Except that the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration of alumina hydrate with respect to the total dispersion was 20%. A fine particle dispersion E was prepared in the same manner as the preparation of A, and the tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Fの調製>
微粒子分散液Aの調製において、アリルアミン系重合物の量を0.190部(アルミナ水和物に対して0.3%)、また、グリコール酸を2−ヒドロキシイソ酪酸0.511部(純度:99%、アルミナ水和物に対して2%)に変更し、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Aの調製と同様にして微粒子分散液Fを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion F>
In the preparation of the fine particle dispersion A, the amount of allylamine polymer was 0.190 parts (0.3% with respect to the alumina hydrate), and glycolic acid was 0.511 parts (purity: 99%, 2% with respect to alumina hydrate), except that the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration of alumina hydrate with respect to the total dispersion was 20%. A fine particle dispersion F was prepared in the same manner as the preparation of A, and the tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Gの調製>
微粒子分散液Aの調製において、アリルアミン系重合物を用いず、またグリコール酸を6%酢酸水溶液8.43部(アルミナ水和物に対して2%)に変更し、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Aの調製と同様にして微粒子分散液Gを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion G>
In the preparation of fine particle dispersion A, allylamine polymer was not used, and glycolic acid was changed to 8.43 parts of 6% acetic acid aqueous solution (2% with respect to alumina hydrate). The fine particle dispersion G was prepared in the same manner as the fine particle dispersion A except that the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration of the product was 20%, and the tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. It was. The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Hの調製>
微粒子分散液Aの調製において、アリルアミン系重合物を用いず、グリコール酸の量を0.759部(アルミナ水和物に対して3%)とし、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Aの調製と同様にして微粒子分散液Hを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion H>
In the preparation of the fine particle dispersion A, allylamine polymer is not used, the amount of glycolic acid is 0.759 parts (3% with respect to alumina hydrate), and the solid content concentration of alumina hydrate with respect to the total dispersion A fine particle dispersion H was prepared in the same manner as the fine particle dispersion A, except that the amount of ion-exchanged water was adjusted to 20%, and the tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Iの調製>
微粒子分散液Aの調製において、アリルアミン系重合物を用いず、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Aの調製と同様にして微粒子分散液Iを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion I>
In the preparation of the fine particle dispersion A, the fine particle dispersion A was used except that the allylamine polymer was not used and the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration of the alumina hydrate with respect to the total dispersion was 20%. A fine particle dispersion I was prepared in the same manner as described above, and the tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Jの調製>
微粒子分散液Eの調製において、アリルアミン系重合物を用いず、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Eの調製と同様にして微粒子分散液Jを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion J>
In the preparation of the fine particle dispersion E, the fine particle dispersion E was used except that the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration of the alumina hydrate was 20% with respect to the total dispersion without using the allylamine polymer. A fine particle dispersion J was prepared in the same manner as in the above, and tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. The results are shown in Table 3.
<微粒子分散液Kの調製>
微粒子分散液Fの調製において、アリルアミン系重合物を用いず、全分散液に対するアルミナ水和物の固形分濃度が20%となるようにイオン交換水の量を調整した以外は、微粒子分散液Fの調製と同様にして微粒子分散液Kを調製し、評価1および評価2のテストを行った。その結果を表3に示す。
<Preparation of fine particle dispersion K>
In the preparation of the fine particle dispersion F, the fine particle dispersion F was used except that the allylamine polymer was not used and the amount of ion-exchanged water was adjusted so that the solid content concentration of alumina hydrate relative to the total dispersion was 20%. A fine particle dispersion K was prepared in the same manner as in the preparation of No. 1 and the tests of Evaluation 1 and Evaluation 2 were performed. The results are shown in Table 3.
<実施例1>
先程調製した微粒子分散液A100部に、ホウ酸を0.4部(ポリビニルアルコールに対して20%)、高分子化合物1(20%水分散液)を10部(アルミナ水和物に対して10%)添加し、さらにポリビニルアルコール(PVA245、(株)クラレ社製)の5%水溶液を40部(アルミナ水和物に対して10%)添加してスリーワンモータで均一になるまで撹拌し、塗工液を調製した。その後、支持体としてポリエチレン被覆紙(厚さ:224μm、坪量234g/m2;JIS−Z−8741による60度鏡面光沢度が64%)を用い、その上に先程調製した塗工液を乾燥塗工量が35g/m2となるようメイヤーバーで塗工し、送風定温乾燥器((株)東洋製作所社製、FC−610)で110℃、20分間乾燥して本発明の被記録媒体を作製した。得られた被記録媒体について下記評価3〜6を行った。結果を表4に示す。
<Example 1>
To 100 parts of the fine particle dispersion A prepared previously, 0.4 part of boric acid (20% with respect to polyvinyl alcohol) and 10 parts of polymer compound 1 (20% aqueous dispersion) with respect to alumina hydrate (10 parts). Further, 40 parts of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA245, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was added (10% with respect to the alumina hydrate) and stirred with a three-one motor until uniform. A working solution was prepared. Thereafter, a polyethylene-coated paper (thickness: 224 μm, basis weight 234 g / m 2 ; 60-degree specular gloss of 64% according to JIS-Z-8741) is used as a support, and the coating solution prepared above is dried on it. The recording medium of the present invention was coated with a Mayer bar so that the coating amount was 35 g / m 2, and dried at 110 ° C. for 20 minutes with a constant air dryer (FC-610, manufactured by Toyo Seisakusho Co., Ltd.). Was made. The following evaluations 3 to 6 were performed on the obtained recording medium. The results are shown in Table 4.
被記録媒体の諸物性について、下記の要領で評価を行った。
<評価3:ガスによる褪色・変色抑制効果についての評価方法>
オゾン曝露による褪色・変色を、インクジェット記録装置(BJ F870、キヤノン(株)製)を用いてブラック(Bk)インクおよびシアン(C)インクを単色で、かつインク量100%でベタ印字した被記録媒体をオゾン曝露試験機(スガ試験機社製、特注品)に入れて、40℃・55%RHの条件下で濃度3ppmのオゾンに4時間曝露し、BkインクおよびCインクの光学濃度を光学反射濃度計(グレタマクベス社製、RD−918)を用いて測定し、下記式(1)より残OD率を算出して評価した。
Various physical properties of the recording medium were evaluated in the following manner.
<Evaluation 3: Evaluation Method for Suppressing Discoloration / Discoloration Effect by Gas>
Recording with discoloration and discoloration caused by ozone exposure using black (Bk) ink and cyan (C) ink in a single color and 100% ink amount using an inkjet recording device (BJ F870, manufactured by Canon Inc.) The medium is placed in an ozone exposure tester (made by Suga Test Instruments Co., Ltd., special order), exposed to ozone at a concentration of 3 ppm for 4 hours under the conditions of 40 ° C. and 55% RH, and the optical density of Bk ink and C ink is optically measured. Measurement was performed using a reflection densitometer (RD-918, manufactured by Greta Macbeth Co., Ltd.), and the remaining OD ratio was calculated and evaluated from the following formula (1).
<評価4:光による褪色・変色抑制効果についての評価方法>
インクジェット記録装置(BJ F870、キヤノン(株)製)を用いて、マゼンタ(M)インクを単色で、かつインク量100%でベタ印字した被記録媒体をアトラスフェードオメーター(条件;波長340nmにおける照射強度0.39W/m2、温度45℃、湿度70%)に投入し、100時間後にMインクの光学濃度を光学反射濃度計(グレタマクベス社製、RD−918)を用いて測定し、上記式(1)より残OD率を算出して評価を行った。
<Evaluation 4: Evaluation Method for Suppressing Discoloration / Discoloration Effect by Light>
Using an ink jet recording apparatus (BJ F870, manufactured by Canon Inc.), a recording medium on which solid printing of magenta (M) ink with a single color and an ink amount of 100% is performed is an atlas fade meter (conditions: irradiation at a wavelength of 340 nm). The strength was 0.39 W / m 2 , the temperature was 45 ° C., and the humidity was 70%. After 100 hours, the optical density of M ink was measured using an optical reflection densitometer (RD-918, manufactured by Greta Macbeth Co.). Evaluation was performed by calculating the remaining OD ratio from the equation (1).
<評価5:高湿下における画像滲みについての評価方法>
インクジェット記録装置(BJ F870、キヤノン(株)製)を用いて、ブラック(Bk)インク、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インクおよびイエロー(Y)インクの単色によるベタ印字(インク量100%)を行った被記録媒体を、30℃、80%RHの環境下に1週間曝露し、画像が滲む度合いを目視にて評価した。各色とも滲みが起きていないものを「〇」、いずれかの色で僅かに滲みが起きているものを「△」、いずれかの色で大きく滲みが起きているものを「×」とした。
<Evaluation 5: Evaluation method for image bleeding under high humidity>
Using an inkjet recording apparatus (BJ F870, manufactured by Canon Inc.), solid printing with a single color of black (Bk) ink, cyan (C) ink, magenta (M) ink, and yellow (Y) ink (100% ink amount) The exposed recording medium was exposed to an environment of 30 ° C. and 80% RH for 1 week, and the degree of image blurring was visually evaluated. For each color, “◯” indicates that no bleeding occurs, “Δ” indicates that bleeding slightly occurs in any of the colors, and “X” indicates that bleeding greatly occurs in any of the colors.
<評価6:ビーディングについての評価方法>
インクジェットプリンタ(BJ F870、キヤノン(株)社製)を用いて、グリーン(イエロー100%とシアン100%の混色、インク打込み量:200%)のベタ印字を行い、ビーディングの度合いを印字濃度の高い粒状部の大きさで評価した。ビーディングが認められない、もしくはビーディングが僅かに発生し、かつ印字濃度の高い粒状部の大きさが0.1mm未満のものを「○」、ビーディングが発生し、印字濃度の高い粒状部の大きさが0.1mm以上0.3mm未満のものを「△」、印字濃度の高い粒状部の直径が0.3mm以上もしくは印字濃度の低い部分が点在するものを「×」とした。
<Evaluation 6: Evaluation method for beading>
Using an inkjet printer (BJ F870, manufactured by Canon Inc.), solid printing of green (mixed color of yellow 100% and cyan 100%, ink ejection amount: 200%) is performed, and the degree of beading is determined by the print density. Evaluation was based on the size of the high granular part. Granular part where beading is not observed or slightly beading and the granular part with high printing density is less than 0.1 mm is marked with “◯”, and beading occurs and the printing part has high printing density. “Δ” is the size of 0.1 mm or more and less than 0.3 mm, and “x” is the case where the diameter of the granular portion having a high printing density is 0.3 mm or more or where the printing density is low.
<実施例2>
実施例1において、高分子化合物1を高分子化合物2とした以外は実施例1と同様にして本発明の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Example 2>
A recording medium of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound 1 was changed to the polymer compound 2 in Example 1, and tests 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<実施例3>
実施例1において、高分子化合物1を高分子化合物3とした以外は実施例1と同様にして本発明の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Example 3>
A recording medium of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound 1 was changed to the polymer compound 3 in Example 1, and tests 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<実施例4>
実施例1において、高分子化合物1を添加しなかった以外は、実施例1と同様にインク受容層をポリエチレン被覆紙上に形成した。その後、高分子化合物4(10%アセトン溶液)をインク受容層中のアルミナ水和物に対して固形分換算で10%添加されるようにメイヤーバーでオーバーコートし(ここで、高分子化合物4をオーバーコートしたインク受容層は、その乾燥重量が35g/m2となるよう調整した)、送風定温乾燥器((株)東洋製作所社製、FC−610)で110℃、10分間乾燥して本発明の被記録媒体を作製して、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Example 4>
In Example 1, an ink receiving layer was formed on polyethylene-coated paper in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound 1 was not added. Thereafter, the polymer compound 4 (10% acetone solution) was overcoated with a Mayer bar so that 10% in terms of solid content was added to the alumina hydrate in the ink receiving layer (here, the polymer compound 4). The ink-receptive layer overcoated with an ink was adjusted to have a dry weight of 35 g / m 2 ), and dried at 110 ° C. for 10 minutes with an air blowing constant temperature dryer (FC-610, manufactured by Toyo Seisakusho Co., Ltd.). The recording medium of the present invention was produced, and tests 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<実施例5>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Bに変更した以外は実施例1と同様にして本発明の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Example 5>
A recording medium of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion B in Example 1, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<実施例6>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Cに変更した以外は実施例1と同様にして本発明の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Example 6>
A recording medium of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion C in Example 1, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<実施例7>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Dに変更した以外は実施例1と同様にして本発明の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Example 7>
A recording medium of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion D in Example 1, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<実施例8>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Eに変更した以外は実施例1と同様にして本発明の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Example 8>
A recording medium of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion E in Example 1, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<実施例9>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Fに変更した以外は実施例1と同様にして本発明の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Example 9>
A recording medium of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion F in Example 1, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<比較例1>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Gに変更した以外は実施例1と同様にして比較例の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Comparative Example 1>
A recording medium of a comparative example was produced in the same manner as in Example 1 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion G in Example 1, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<比較例2>
実施例2において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Gに変更した以外は実施例2と同様にして比較例の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Comparative example 2>
A recording medium of a comparative example was produced in the same manner as in Example 2 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion G in Example 2, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<比較例3>
実施例3において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Gに変更した以外は実施例3と同様にして比較例の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Comparative Example 3>
A recording medium of a comparative example was produced in the same manner as in Example 3 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion G in Example 3, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<比較例4>
実施例4において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Gに変更した以外は実施例4と同様にして比較例の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Comparative example 4>
A recording medium of a comparative example was produced in the same manner as in Example 4 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion G in Example 4, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<比較例5>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Gに変更し、高分子化合物1を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして比較例の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Comparative Example 5>
In Example 1, except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion G and the polymer compound 1 was not used, a recording medium of a comparative example was prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations 3 to 6 were performed. Was tested. The results are shown in Table 4.
<比較例6>
実施例1において、高分子化合物1を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして比較例の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Comparative Example 6>
A recording medium of a comparative example was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound 1 was not used in Example 1, and the tests of Evaluations 3 to 6 were performed. The results are shown in Table 4.
<比較例7>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Hに変更し、高分子化合物1を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして比較例の被記録媒体を作製し、評価3〜6のテストを行った。結果を表4に示す。
<Comparative Example 7>
In Example 1, except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion H and the polymer compound 1 was not used, a recording medium of a comparative example was produced in the same manner as in Example 1, and evaluations 3 to 6 were performed. Was tested. The results are shown in Table 4.
<参考例1>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Iに変更し、高分子化合物1を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして塗工液を調整したが、粘性が高く、被記録媒体を作製することが困難で、評価に至らなかった。
<Reference Example 1>
In Example 1, the coating liquid was adjusted in the same manner as in Example 1 except that the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion I and the polymer compound 1 was not used. It was difficult to produce a medium, and evaluation was not achieved.
<参考例2>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Jに変更し、高分子化合物1を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして塗工液を調整したが、粘性が高く、被記録媒体を作製することが困難で、評価に至らなかった。
<Reference Example 2>
In Example 1, the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion J, and a coating solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound 1 was not used. It was difficult to produce a medium, and evaluation was not achieved.
<参考例3>
実施例1において、微粒子分散液Aを微粒子分散液Kに変更し、高分子化合物1を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして塗工液を調整したが、粘性が高く、被記録媒体を作製することが困難で、評価に至らなかった。
<Reference Example 3>
In Example 1, the fine particle dispersion A was changed to the fine particle dispersion K, and the coating liquid was adjusted in the same manner as in Example 1 except that the polymer compound 1 was not used. It was difficult to produce a medium, and evaluation was not achieved.
上記の結果から明らかなように、前記第一の高分子化合物および/または前記第二の高分子化合物と、ヒドロキシ酸と、アルキルアミン・エピハロヒドリン共重合物、ジシアンジアミド系、アリルアミン系およびアクリル系重合物から選ばれる少なくとも1種の重合物とを含有する本発明の被記録媒体(実施例1〜9)は、上記高分子化合物とヒドロキシ酸と上記重合物を同時には含有しない比較例1〜7の被記録媒体より、耐ガス性、耐光性および高温高湿下での画像の滲みの全てにおいて優れた特性を示している。 As apparent from the above results, the first polymer compound and / or the second polymer compound, hydroxy acid, alkylamine / epihalohydrin copolymer, dicyandiamide, allylamine, and acrylic polymer The recording media (Examples 1 to 9) of the present invention containing at least one polymer selected from those of Comparative Examples 1 to 7 that do not contain the polymer compound, the hydroxy acid, and the polymer at the same time. The recording medium exhibits superior characteristics in all of gas resistance, light resistance, and bleeding of images under high temperature and high humidity.
また、表3より、ヒドロキシ酸およびアルキルアミン・エピハロヒドリン系共重合物、ジシアンジアミド系、アリルアミン系およびアクリル系重合物から選ばれる少なくとも1種の重合物を併用して調製した微粒子分散液は、同量のヒドロキシ酸のみで調製された微粒子分散液より粘度が低く、無機微粒子を分散解膠するのに適しており、特に塗工の際にハンドリングし易いものであった。このように、ヒドロキシ酸と上記の特定の重合物を併用する方法は、ヒドロキシ酸の量を削減して無機微粒子を分散解膠するのに適しているが、表4に示したように、該微粒子分散液と高分子化合物を併用してインク受容層を形成した実施例1〜9の被記録媒体は、ビーディングが効果的に抑制され、さらに印刷の際に刺激臭(または不快臭)が発生することもなかった。酢酸を用いたもの(比較例1〜5)でもビーディングは抑制されているが、印刷の際に酢酸臭が発生したことから、本発明の被記録媒体は刺激臭(または不快臭)が抑制されている点でも優れている。 Further, from Table 3, the same amount of the fine particle dispersion prepared by using in combination at least one polymer selected from hydroxy acid and alkylamine / epihalohydrin copolymer, dicyandiamide, allylamine and acrylic polymer It was lower in viscosity than a fine particle dispersion prepared with only hydroxy acid, and was suitable for dispersion and peptization of inorganic fine particles, and it was particularly easy to handle during coating. As described above, the method of using the hydroxy acid in combination with the above specific polymer is suitable for dispersing and peptizing inorganic fine particles by reducing the amount of hydroxy acid. In the recording media of Examples 1 to 9 in which the ink receiving layer is formed by using the fine particle dispersion and the polymer compound together, beading is effectively suppressed, and further, an irritating odor (or unpleasant odor) is generated during printing. It did not occur. Although the beading was suppressed even in the case of using acetic acid (Comparative Examples 1 to 5), since the acetic acid odor was generated during printing, the recording medium of the present invention suppressed the irritating odor (or unpleasant odor). It is also excellent in that it is.
本発明によれば、少なくとも、前記第一および/または第二の高分子化合物と、特定の有機酸(ヒドロキシ酸)と、特定の重合物とをインク受容層中に含有させることで、画像の変褪色および高温高湿下での画像の滲みが抑制された被記録媒体を製造することができた。また、該被記録媒体の製造方法において、該インク受容層を形成する際に、前記第一および/または第二の高分子化合物を含むことに加えて、無機微粒子、特定の重合物およびヒドロキシ酸を含む微粒子分散液を用いたことで、上記耐候性に加え、刺激臭(または不快臭)が抑制され、インク吸収性に優れた高品質な画像記録が可能な被記録媒体を製造することができた。
According to the present invention, at least the first and / or second polymer compound, the specific organic acid (hydroxy acid), and the specific polymer are contained in the ink receiving layer, whereby It was possible to produce a recording medium in which discoloration and bleeding of images under high temperature and high humidity were suppressed. In addition, in the method for producing a recording medium, when forming the ink-receiving layer, in addition to containing the first and / or second polymer compound, inorganic fine particles, a specific polymer, and a hydroxy acid In addition to the above weather resistance, an irritating odor (or unpleasant odor) is suppressed, and a recording medium capable of high-quality image recording with excellent ink absorbability can be produced. did it.
Claims (9)
A:2つ以上の活性水素基を有する含硫黄有機化合物
B:2つ以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物
C:2つ以上の活性水素基を有するアミン化合物 In a recording medium in which at least one ink receiving layer containing at least one inorganic fine particle and a polymer compound obtained by reacting the following compound A, compound B and compound C is provided on at least one surface of a support. At least one amino group of the polymer compound is at least one selected from phosphoric acid, phosphorous acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, glycolic acid, lactic acid, pyruvic acid, methanesulfonic acid, hydrochloric acid and nitric acid by a cationized polymer compound, and further hydroxy acids the ink-receiving layer, alkylamine-epihalohydrin copolymer, dicyandiamide, allylamine-based and at least one polymer selected from an acrylic polymer A recording medium containing the inorganic fine particles dispersed in the polymer .
A: Sulfur-containing organic compound having two or more active hydrogen groups B: Polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups
C: Amine compound having two or more active hydrogen groups
(式中、R1、R2、R3はいずれか一つが炭素数1〜6のアルキル基、アルカノール基、またはアミノアルキル基であり、それ以外は同一もしくは異なっていてもよく、アルカノール基、アミノアルキル基、またはアルカンチオール基を表す。) The recording medium according to claim 1 , wherein the amine compound C is a tertiary amine represented by the following general formula (1).
(In the formula, any one of R 1 , R 2 , and R 3 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkanol group, or an aminoalkyl group, and the others may be the same or different. Represents an aminoalkyl group or an alkanethiol group.)
(式中、R1およびR2は、水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基を示す。R3、R4、R5は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、アルケニル基、アルカノール基、アリルアルキル基、アリルアルケニル基を示す。またR1、R2およびR3、R4、R5はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。R6は水素原子またはメチル基を表し、R7は枝分かれしていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表し、R8およびR9は互いに独立に炭素数1〜4のアルキル基を表し、R10は各々の炭素数が1〜8のアルキル基、アリールアルキル基または脂環アルキル基を表す。Aは−COO−または−CONH−を示す。X-は、無機系、有機系の陰イオンを示す。nは重合度を示す整数である。) The recording medium according to any one of claims 1 to 4 , wherein the polymer is at least one polymer selected from the following general formulas (2) to (5).
(In the formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and a benzyl group. R 3 , R 4 , and R 5 are a hydrogen atom and an alkyl that may have a substituent. Group, alkenyl group, alkanol group, allylalkyl group, allylalkenyl group, and R 1 , R 2 and R 3 , R 4 , R 5 may be the same or different, and R 6 is hydrogen. Represents an atom or a methyl group, R 7 represents an optionally branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 8 and R 9 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 10 represents Each represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an arylalkyl group or an alicyclic alkyl group, A represents —COO— or —CONH—, and X − represents an inorganic or organic anion. n is an integer indicating the degree of polymerization.)
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