JP6577291B2 - インクジェット記録用シート - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録用シートに関するものである。

近年、インクジェットプリントに適した記録用シートの開発がなされている。具体的には、紙、布帛などがあげられる。
このようなインクジェット記録用シートには、インクの定着性を向上させるため、インク吸収性を向上させた加工が施されることが多い。

例えば、特許文献１には、カチオン性ポリビニルアルコール樹脂とアニオン性ポリビニルアルコール樹脂を両イオン性基のモル比が１／４〜４／１の範囲で含有することにより、インク吸収性を向上させた、インクジェット記録用のシートが開示されている。
しかしながら、特許文献１のインクジェット記録用シートは、インク吸水性に優れる一方で、シートに水滴が付着した際に樹脂が溶解することにより、乾燥した後で、水滴が付着した部分に輪染みが発生するという問題があった。

この問題を解決するため、例えば特許文献２には、アニオン性モノマーとカチオン性モノマーの両方を構成単位として含む少なくとも１つの両イオン性水溶性ポリマーと、該両イオン性水溶性ポリマーと反応するアジリジン架橋剤とから形成される三次元架橋したインク吸収層を有することにより、水滴の付着によって被記録材の表面が水に溶解するのを抑制したインクジェット被記録材が提案されている。
しかしながら、特許文献２のインクジェット被記録材は、アジリジン架橋剤を使用するものであり、アジリジン架橋剤は有害物質であるため実用的でなく、アジリジン架橋剤は常温で反応が進むほど反応性が高く、加工安定性の面で問題があるなど、生産面において課題の残るものであった。また、特許文献２に記載のインクジェット被記録材であっても、輪染み発生を完全に解消することはできないものであった。
輪染みが発生するとインクジェット記録用シート自体およびインクジェット記録後の記録物の品位が損なわれることから、現在もなお、輪染み防止性に優れるインクジェット記録用シートの開発が求められている。
また、輪染み防止性とインク定着性の両立という点での課題も多く、これらを満足させるようなインクジェット記録用シートは未だ確立されていないのが現状である。

特開昭６３−１８３８７４号公報 特開平９−０３０１１２号公報

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、輪染み防止性に優れるとともに、インク定着性にも優れたインクジェット記録用シートを提供することを目的とする。

本発明にかかるインクジェット記録用シートは、布帛に、アニオン性モノマーとカチオン性モノマーの両方を構成単位として含むポリマーである両イオン性ポリマーと、難水溶性樹脂が、少なくとも付与されてなるインクジェット記録用シートであって、
前記両イオン性ポリマーが２級アミン基を有するものであり、
前記インクジェット記録用シート上に水４０μｌを滴下した際の、水滴の接触角が、下記式（１）で表されることを特徴とするものである。

θ_６０／θ_０≧１．００ ・・・・・（１）

θ_６０：水４０μｌを滴下して６０秒後の水滴の接触角（°）
θ_０：水４０μｌを滴下した直後の水滴の接触角（°）

本発明によれば、輪染み防止性に優れるとともに、インク定着性にも優れたインクジェット記録用シートを提供することができる。

本発明にかかるインクジェット記録用シートは、布帛に、アニオン性モノマーとカチオン性モノマーの両方を構成単位として含むポリマーである両イオン性ポリマーと、難水溶性樹脂が、少なくとも付与されてなるインクジェット記録用シート（以下、単に「シート」ともいう。）であって、
前記両イオン性ポリマーが２級アミン基を有するものであり、
前記インクジェット記録用シート上に水４０μｌを滴下した際の、水滴の接触角が、下記式（１）で表されることを特徴とするものである。

θ_６０／θ_０≧１．００ ・・・・・（１）

θ_６０：水４０μｌを滴下して６０秒後の水滴の接触角（°）
θ_０：水４０μｌを滴下した直後の水滴の接触角（°）

なお、上記接触角は、任意の接触角計を用いることにより測定可能である。
水滴の接触角が上記式（１）を満たす場合、布帛に付与された両イオン性ポリマーや樹脂の、水滴への溶解が抑制されていると判断でき、結果、シートに水滴が付着した場合に、乾燥後の輪染み発生を抑制することができる。
一方、水滴の接触角が上記式（１）を満たさない場合、布帛に付与された両イオン性ポリマーや樹脂の、水滴への溶解性が高いと判断でき、結果、シートに水滴が付着した場合、乾燥後に輪染みが発生するおそれがある。

本発明にかかるインクジェット記録用シートは、布帛に、アニオン性モノマーとカチオン性モノマーの両方を構成単位として含むポリマーである両イオン性ポリマーと、難水溶性樹脂が、少なくとも付与されてなるものである。

本発明にかかるインクジェット記録用シートに用いる前記両イオン性ポリマーとしては、２級アミン基を有するものであることが必須である。２級アミン基を有する両イオン性ポリマーを使用することにより、良好なインク定着性をもたせつつ、上記式（１）を満たす接触角を得ることができ、結果、シートに水滴が付着した場合でも、乾燥後の輪染み発生を抑制することができる。
なお、両イオン性ポリマーとして４級アミン基を有するものも知られているが、４級アミン基を有する両イオン性ポリマーは水溶性が高いという傾向がある。そのため、両イオン性ポリマーとして４級アミン基を有するものを使用した場合、インク定着性については満足できる結果が得られるものの、両イオン性ポリマーが水に溶解することにより、水滴の付着によって輪染みが発生するおそれがあり、本発明においては好ましくない。

本発明にかかるインクジェット記録用シートに用いる樹脂としては、難水溶性のものを用いることが必須である。これにより、良好なインク定着性をもたせつつ、シートに水滴が付着した場合に、乾燥後の輪染み発生を抑制することができる。
ここで、本発明において難水溶性樹脂とは、皮膜化した樹脂を常温水に２４時間浸漬した場合の、浸漬前樹脂皮膜の乾燥重量を基準とした浸漬前後の重量変化率が−５％〜０％となる樹脂を意味する。なお、浸漬前および後の樹脂皮膜の重量測定は、樹脂皮膜を乾燥させた状態でおこなうものとする。
浸漬前後の重量変化率の算出方法を式で表わすと下記式（２）のようになる。

浸漬前後の重量変化率［％］＝
｛（２４時間浸漬後樹脂皮膜の乾燥重量−浸漬前樹脂皮膜の乾燥重量）／浸漬前樹脂皮膜の乾燥重量｝×１００ ・・・・・（２）

前記難水溶性樹脂としては、特にカチオン性樹脂エマルションであることが好ましい。カチオン性樹脂エマルションを使用することにより、輪染み防止性をさらに向上させることが可能となる。
前記カチオン性樹脂エマルションとしては、例えばアクリル系では、アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、アクリル−塩化ビニル樹脂、アクリル−ウレタン樹脂等のエマルションがあげられる。そのほかには、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂等のエマルションなどがあげられる。なかでも、より疎水性の高い、アクリル−スチレン樹脂エマルションや、アクリル−塩化ビニル樹脂エマルションが好ましい。

本発明においては、前記両イオン性ポリマーと前記難水溶性樹脂とが、１：２〜１：５の比率となるように付与されてなることが好ましい。前記比率よりも両イオン性ポリマーの割合が多くなると、輪染みが目立ちやすくなるおそれがある。また、前記比率よりも難水溶性樹脂の割合が多くなると、インク定着性が低下するおそれがある。

また、本発明にかかるインクジェット記録用シートは、前記両イオン性ポリマーと前記難水溶性樹脂とを含む処理液が、乾燥後に４〜１０ｇ／ｍ^２となるよう、付与されてなることが好ましい。乾燥後の付与量が４ｇ／ｍ^２未満であると、インク定着性が低下するおそれがある。また、乾燥後の付与量が１０ｇ／ｍ^２を超えると、インクジェット記録用シートの風合いが硬くなるおそれがある。

本発明にかかるインクジェット記録用シートは、布帛を基材としたものである。布帛を構成する繊維としては、特に限定するものではなく、無機繊維類、有機繊維類のいずれも使用可能である。
これらの中でも、布帛としての風合いが良く、プリント搬送性に優れ、安価である点で、有機繊維類が好ましく、さらには、ポリエステル繊維であることが好ましい。
前記布帛の目付量等については特に限定するものではなく、インクジェット記録用シートとして使用できる範囲で適宜設定すればよい。

次いで、本発明にかかるインクジェット記録用シートの製造方法について説明する。

本発明にかかるインクジェット記録用シートは、布帛に、２級アミン基を有する両イオン性ポリマーと、難水溶性樹脂とが、少なくとも含有される処理液を付与することにより製造することができる。
前記処理液の付与方法としては、特に限定するものではないが、なかでも、パディング法が好ましい。パティング法を用いることにより、布帛の表面だけでなく内部にまで処理液を行き渡らせることができ、特にインク定着性を向上させることができる。
前記処理液を付与した後の乾燥工程については、熱風乾燥、送風乾燥、ヒーターによる乾燥、ホットプレートによる乾燥などによりおこなうことができ、特には限定されない。なお、乾燥温度および時間についても適宜決定されうるが、生産面を考慮し、乾燥温度１００〜１５０℃、乾燥時間３０秒〜１２０秒であることが好ましい。

前記処理液にはその他、消泡剤、粘性調整剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤も適宜使用できる。
消泡剤としては、シリコーン系、鉱物油系、アセチレングリコール系などから適宜選択できる。
粘性調整剤としては、アルカリ可溶タイプ、会合型アルカリ可溶タイプ、ウレタン会合タイプなどから適宜選択できる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系などから適宜選択できる。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系が選択できる。

次に、本発明について、実施例をあげてさらに詳細に説明するが、本発明は必ずしもこれらの実施例に限定されるものではない。

なお、本実施例において用いた樹脂についての、浸漬前後の重量変化率は次のように求めた。
あらかじめ重量を測定したガラス板に、アプリケーター（５００μ）にて樹脂を塗工した後、乾燥機にて１３０℃で丸一日乾燥させた。樹脂皮膜が形成されたガラス板の重量を測定し、浸漬前の樹脂皮膜重量を算出した。
次いで、樹脂皮膜が形成されたガラス板を、常温水に２４時間浸漬した後、乾燥機にて１３０℃で丸一日乾燥させた。その後、浸漬前と同様にして重量を測定し、浸漬後の樹脂皮膜重量を算出した。
次いで、浸漬前後の重量変化率を式（２）により求めた。

浸漬前後の重量変化率［％］＝
｛（２４時間浸漬後樹脂皮膜の乾燥重量−浸漬前樹脂皮膜の乾燥重量）／浸漬前樹脂皮膜の乾燥重量｝×１００ ・・・・・（２）

［実施例１］
下記処方にしたがって材料を加え、１０分間撹拌し、処理液１を調製した。

＜処理液１＞
・両イオン性ポリマー：ＰＡＳ４１０Ｃ ４．６重量部
（２級アミン、両性、有効成分４０％、ニットーボーメディカル（株）製）
・樹脂：ＩＣ６９８５ １６．０重量部
（カチオン性樹脂エマルション、固形分２５％、星光ＰＭＣ（株）製）
※浸漬前後の重量変化率−４．５％：難水溶性（浸漬前０．６６ｇ、浸漬後０．６３ｇ）
・水 １２９．４重量部

このときの、両イオン性ポリマーと樹脂との比率は１：２であった。

ポリエステル繊維布帛（平織り、目付量７５ｇ／ｍ^２）に、前記処理液１を、パディング法にて、付与量が乾燥状態で４ｇ／ｍ^２となるように付与し、その後、１２０℃で１分間乾燥させ、実施例１のインクジェット記録用シートを得た。

得られた実施例１のインクジェット記録用シートに対し、接触角計（携帯式接触角計ＰＧ−Ｘ＋、マツボー（株）製）を用いて、水４０μｌを滴下した直後の水滴の接触角θ_０（°）と、水４０μｌを滴下して６０秒後の水滴の接触角θ_６０（°）を測定した。
次いで、θ_６０／θ_０の値を求めた。
その結果、θ_６０／θ_０＝１．０２であった。

得られたインクジェット記録用シートを、下記評価基準にしたがって評価した。その結果を表１に示す。

［評価：輪染み防止性］
得られたインクジェット記録用シートに対し、水５０ｍｌをマイクロピペットにて滴下し、常温にて２４時間放置した後の外観を、目視にて確認し、下記基準にしたがい評価した。

○：輪染みが確認されない／目視でほとんど確認されない
×：輪染みが目視で視認される

［評価：インク定着性］
得られたインクジェット記録用シートに対し、市販のインクジェット記録装置（ｉＰＦ６３００、キヤノン（株）製）を用い、顔料インクによる１００％のベタ印字印刷をおこない、印刷物を作成した。
２４時間室温放置後、ＪＩＳ Ｌ０８４９の規定に従い、摩擦試験機ＩＩ形（学振）を用いて、荷重２００ｇｆ、回数１０回の摩擦試験を実施した後、印刷物のインク定着性を、下記評価基準に従い評価した。結果を表１に示す。

○：変褪色用グレースケールが「４級」以上
×：変褪色用グレースケールが「３−４級」以下

なお、変退色用グレースケールの数値は１級から５級までを半階級刻みで表し、数値が大きいほど良い結果を表す。（５、４−５、４、３−４、３、２−３、２、１−２、１の順で低くなる。）

［実施例２］
実施例１における処理液１を、下記処方からなる処理液２に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２のインクジェット記録用シートを得た。

＜処理液２＞
・両イオン性ポリマー：ＰＡＳ４１０Ｃ ４．６重量部
（２級アミン、両性、有効成分４０％、ニットーボーメディカル（株）製）
・樹脂：ＩＣ６９８５ ３９．０重量部
（カチオン性樹脂エマルション、固形分２５％、星光ＰＭＣ（株）製）
※浸漬前後の重量変化率 −４．５％：難水溶性（浸漬前０．６６ｇ、浸漬後０．６３ｇ）
・水 １０６．４重量部

このときの、両イオン性ポリマーと樹脂との比率は１：５であった。
また、得られた実施例２のインクジェット記録用シートの接触角は、θ_６０／θ_０＝１．０５であった。

［比較例１］
実施例１における処理液１を、下記処方からなる処理液３に変更した以外は、実施例１と同様にして比較例１のインクジェット記録用シートを得た。

＜処理液３＞
・両イオン性ポリマー：ＰＡＳ４１０Ｃ ４．６重量部
（２級アミン、両性、有効成分４０％、ニットーボーメディカル（株）製）
・樹脂：ＩＣ６９８５ ８．０重量部
（カチオン性樹脂エマルション、固形分２５％、星光ＰＭＣ（株）製）
※浸漬前後の重量変化率 −４．５％：難水溶性（浸漬前０．６６ｇ、浸漬後０．６３ｇ）
・水 １３７．４重量部

このときの、両イオン性ポリマーと樹脂との比率は１：１であった。
また、得られた比較例１のインクジェット記録用シートの接触角は、θ_６０／θ_０＝０．９５であった。

［比較例２］
実施例１における処理液１を、下記処方からなる処理液４に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例２のインクジェット記録用シートを得た。

＜処理液４＞
・両イオン性ポリマー：ＰＡＳ−２４５１ ６．５重量部
（４級アミン、有効成分３０％、ニットーボーメディカル（株）製）
・樹脂：ＩＣ６９８５ １６．０重量部
（カチオン性樹脂エマルション、固形分２５％、星光ＰＭＣ（株）製）
※浸漬前後の重量変化率 −４．５％：難水溶性（浸漬前０．６６ｇ、浸漬後０．６３ｇ）
・水 １２９．４重量部

このときの、両イオン性ポリマーと樹脂との比率は１：２であった。
また、得られた比較例２のインクジェット記録用シートの接触角は、θ_６０／θ_０＝０．７５であった。

［比較例３］
実施例１における処理液１を、下記処方からなる処理液５に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例３のインクジェット記録用シートを得た。

＜処理液５＞
・カチオン性ポリマー：ＰＡＳ−２１ＣＬ ８．０重量部
（２級アミン、有効成分：２５％、ニットーボーメディカル（株）製）
・樹脂：ＩＣ６９８５ １６．０重量部
（カチオン性樹脂エマルション、固形分２５％、星光ＰＭＣ（株）製）
※浸漬前後の重量変化率 −４．５％：難水溶性（浸漬前０．６６ｇ、浸漬後０．６３ｇ）
・水 １２６．０重量部

このときの、カチオン性ポリマーと樹脂との比率は１：２であった。
また、得られた比較例３のインクジェット記録用シートの接触角は、θ_６０／θ_０＝０．８５であった。

［比較例４］
実施例１における処理液１を、下記処方からなる処理液６に変更した以外は、実施例１と同様にして、比較例４のインクジェット記録用シートを得た。

＜処理液６＞
・両イオン性ポリマー：ＰＡＳ４１０Ｃ ４．６重量部
（２級アミン、両性、有効成分４０％、ニットーボーメディカル（株）製）
・樹脂：ＷＳ４０３０ １６．０重量部
（カチオン性水溶性樹脂、固形分２５％、星光ＰＭＣ（株）製）
※浸漬前後の重量変化率 −３４．５％（浸漬前０．４４ｇ、浸漬後０．２９ｇ）
・水 １２９．４重量部

このときの、両イオン性ポリマーと樹脂との比率は１：２であった。
また、得られた比較例５のインクジェット記録用シートの接触角は、θ_６０／θ_０＝０．６６であった。

得られた比較例１〜４のインクジェット記録用シートの評価結果について、表１に示す。

表１に示すとおり、実施例１および２のインクジェット記録用シートは、輪染み防止性に優れるとともに、インク定着性も満足するものであった。
一方、比較例１〜４のインクジェット記録用シートは、インク定着性は良好であるものの、輪染み防止性については満足する結果は得られなかった。

Claims (5)

1. 布帛に、アニオン性モノマーとカチオン性モノマーの両方を構成単位として含むポリマーである両イオン性ポリマーと、難水溶性樹脂が、少なくとも付与されてなるインクジェット記録用シートであって、 前記両イオン性ポリマーが２級アミン基を有するものであり、
   前記インクジェット記録用シート上に水４０μｌを滴下した際の、水滴の接触角が、下記式（１）で表されることを特徴とする、インクジェット記録用シート。
   
   θ_６０／θ_０≧１．００ ・・・・・（１）
   
   θ_６０：水４０μｌを滴下して６０秒後の水滴の接触角（°）
   θ_０：水４０μｌを滴下した直後の水滴の接触角（°）
2. 前記難水溶性樹脂が、カチオン性樹脂エマルションであることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット記録用シート。
3. 前記カチオン性樹脂エマルションが、アクリル系、ウレタン系、塩化ビニル系より選択されることを特徴とする、請求項２に記載のインクジェット記録用シート。
4. 前記両イオン性ポリマーと前記難水溶性樹脂とが、１：２〜１：５の比率で付与されてなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録用シート。
5. 前記布帛が、ポリエステル繊維からなる布帛であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録用シート。