JPH01241487A - 水性インク記録用被記録材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水性インクを用いる被記録用材に関し、特に
ペンプロッタ−記録に適した被記録材である。

〔従来技術〕

最近カラーインクを用いて上質紙・アート紙・コート紙
などの紙や、ポリエステル、ポリプロピレンなどのフィ
ルムなどの基材上に記録を行なう方式が各種開発され、
各々の用途に利用されている。このうち簡単に記録を行
なえる方式の１つにペンプロッタ−がある。

これはペンが縦軸・横軸方向に移動して記録を行なうも
ので、ペンを取り換えることによりペンの色数に応じた
カラー記録が可能であり、特に手軽さの面から水性ペン
がよく利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

水性ペンにより紙へ記録を行なうと色かにじんだり、イ
ンクが紙内部へ入ってしまう為記録が薄くなり、鮮明性
が出ないといった欠点がある。また、ポリエステル、ポ
リプロピレンなどのフィルムに記録してＯＨＰ用途に利
用しようとすると、はじいてインクが乗らないといった
欠点がある。

本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、祇やフィルム上をポリビニルアルコールとカチオ
ン性樹脂を主成分とする塗工剤で処理することにより、
水性ペンで筆記時、色にじみがなく、色濃度が高くて、
鮮明性がよく、インク乾燥速度も早く、またポリエステ
ルやポリプロピレンをベースとするＯＨＰ用途向けのフ
ィルムに使用時は、透明性が良くて、インクの乗り具合
も良好となることを見い出した（特開昭６２−号）。

ところが、この記録物を光のあたるような条件下に長い
時間放置すると、色があせてしまい記録として利用価値
のないものとなってしまうことが判明した。

〔課題を解決する具体的手段〕

本発明においては、上記塗工剤に、更にフェノール性水
酸基を有する化合物を配合、することにより、記録性が
良好で、ポリエステルやポリプロピレンをベースとする
ＯＨＰ用途向けのフィルムに使用時も透明性を低下させ
ず、インクの乗り、色濃度が良く、長時間光のあたる条
件下で使用しても色あせすることのない被記録材が提供
できる。

即ち、本発明は を提供するものである。

この被記録材は、水性インクを用いるペンプロンター記
録用塗工剤に要求される次の■〜■の要求性能を全てを
満足する。

■、水性インク記録時、インクがはじいたりかすれたす
せず、きれいに記録できること。

■、水性インク記録時、塗膜がペンでこすられて剥れた
り、溶は出したりしないこと。

■、水性インク記録後、インク乾燥性の早いこと。

■、記録が鮮明で、色濃度の高いこと。

■、多色記録で色が重なった時、色かにじんだり、変色
したすせず、多色記録性の良いこと。

■、長時間光に晒された時に、消色しないこと。

■、ポリエステル、ポリプロピレンなとの基材フィルム
に塗工したものは、基材フィルムの透明性を低下させな
いこと。

■、塗工して得られた被記録材が、カール、波打ち、変
形のないこと。

■、合成樹脂フィルム基材を使用する場合に、静電気に
よりホコリが付いたり、まとわりついて取り扱いが不便
になったりしないこと。

次に、本発明の構成成分について述べる。

」へＹ虞分 本発明に用いる（Ａ）成分のポリビニルアルコールは、
いずれのポリビニルアルコールも使用可能である。特に
、ケン化度が６０モル％以上、重合度５００〜２．５０
０の物が好ましい。ケン化度が６０モル％より低いと、
基材フィルムへの塗工時はじきが出たり、塗膜が白化し
たり、またインク乾燥性が悪くなる。

また、重合度が５００より低いと筆記耐水性が不充分で
記録にカスレが生じる。逆に、２．５００より高いと液
が高粘となり塗工作業性が悪くなり不都合である。また
、平滑な記録層が得られない。

−Ｕわ二戊公 （Ｂ）成分のカチオン樹脂の例としては、２−アクリロ
イルオキシエチルトリアルキルアンモニウム塩、又は２
−アクリロイルオキシエチルジアルキルスルホニウム塩
成分を含んだアクリル系樹脂；２−メタクリロイルオキ
シエチルトリアルキルアンモニウム塩、又は２−メタア
クリロイルオキシエチルジアルキルスルホニウム塩成分
を含んだメタクリル系樹脂；ジアリルジアルキルアンモ
ニウム塩成分を含んだ樹脂；ビニルベンジルトリアルキ
ルアンモニウム塩成分を含んだ樹脂、Ｎ−アルキル−４
−ビニルピリジニウム塩成分を含んだ樹脂；ポリエピク
ロロヒドリンのトリアルキルアンモニウム塩、ポリエチ
レンイミンの鉱酸塩、ポリアリルアミンの鉱酸塩、など
が挙げられる。

これら（Ｂ）成分は、その水溶性の大小により、併用す
るポリビニルアルコールの重合度・ケン化度を選ぶ必要
がある。本発明においてはバインダー成分としてカチオ
ン樹脂をポリビニルアルコールと併用することにより、
ポリビニルアルコール単独使用の場合に較べて、記録物
のインクの乗り具合、色濃度、鮮明性を向上させること
ができ、またカチオン樹脂は電解質樹脂である為に静電
気の防止効果もある。

なお、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンを
バインダーとして併用（特開昭５７−８７９８７号、同
５７−８７９８９号）したインクジェット被記録材は、
ポリビニルピロリドンの三級窒素とフェノール性化合物
とが反応してイオンコンプレックスを生成し、塗液の増
粘、塗膜の白化の原因となり好ましくない（比較例７参
照）。

バ・インダー中、（Ａ）成分のポリビニルアルコールは
５〜９５重量％、（Ｂ）成分は９５〜５重量％である。

ポリビニルアルコールが９５ｗｔ％より多く、カチオン
性樹脂が５ｗｔ％より少ないと、記録の色濃度が薄く、
場合によりインクがはじき、インク乾燥性が悪くなる。

またポリビニルアルコールが５ｗｔ％より少なく、カチ
オン性樹脂が９５ｗｔ％より多いと、記録時カスレが生
じる。

耐光性向上添加剤 本発明に用いる耐光性向上剤としては、フェノール性水
酸基を有する化合物が好ましく、いずれのフェノール性
水酸基を有する化合物も利用可能であるが、特にフェノ
ール性水酸基の数が２ヶ以上であるほうが耐光性向上効
果がより顕著である。

ここに言うフェノール性水酸基とは、芳香環に直接結合
した水酸基のことである。これらフェノール性水酸基を
有する化合物としては、例えば次のものを挙げることが
できる。

フェノール性水酸基を１ケ有するものとしては、例えば
フェノール、クレゾール、メトキシフェノール、キシレ
ノール、ｔ−ブチルフェノール、ジー１−ブチルフェノ
ール、トリーｔ−ブチルフェノール、ヒドロキシベンジ
ルアルコール、ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチル
酸、アミノフェノール、ニトロフェノール、ピクリン酸
、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシ安息香酸アルキル、
ヒ）’０キシフェニル酢酸、ヒドロキシフェニル酢酸ア
ルキル、ヒドロキシフェニル酢酸アミド、ヒドロキシマ
ンデル酸、ヒドロキシマンデル酸アルキル、ヒドロキシ
フェニルプロピオン酸、ヒドロキシフェニルプロピオン
酸アルキル、ヒドロキシフェニルブタノン、ナフトール
が挙げられる。

フェノール性水酸基を２ケ有するものとしては、例えば
カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ジヒドロ
キシベンゾフェノン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
メタン、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロ
パン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）酢酸、ビス（４
−ヒドロキシフェニル）酢酸アルキル、３．３−ビス（
４−ヒドロキシフェニル）酪酸、３，３−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）酪酸アルキル、ジヒドロキシテレフ
タル酸モノ及びジアルキル、アドレナリンが挙げられる
。

フェノール性水酸基を３ヶ以上有するものとしては、例
えばピロガロール、フロログルシン、没食子酸、没食子
酸アルキル、タンニン酸が挙げられる。

耐光性向上添加剤としてフェノール性水酸基を有する化
合物が効果的な理由としては、いろいろ考えられるが主
な効果としては、フェノール性水酸基を有する化合物は
、退色に影響の強い光線中の紫外光を吸収し、振動・熱
エネルギーに変換する能力に優れ、またインクが光によ
り分解してできたラジカル種をフェノール性水酸基が捕
獲し、連鎖的な分解を抑制する能力に優れる為と思われ
る。

耐光性向上剤の使用量は、バインダー１００重置部（固
型分）に対し、０．１〜３０重量部である。

０．１重量部より少ないと耐光性向上効果が不充分で、
光で記録物が色あせてしまうし、３０重量部より多いと
インク乾燥性が低下して、塗膜に曇りが出てしまう。

上記の他に塗膜状態を改良したり、記録物の色濃度を更
に向上させる為に、非イオン・カチオン界面活性剤や、
シリコン樹脂、弗素樹脂、湿潤剤、他の電解質ポリマー
、有機・無機フィラーなどを加えることは何ら差し支え
ない。

更に、塗膜の筆記耐水性を更に向上する為に架橋剤を併
用することも可能で、アルデヒド化合物や、エポキシ化
合物、メチロール化合物、メラミン化合物などが利用で
きる。中でもポリビニルアルコールを架橋し得るグリオ
キザールなどの水性アルデヒド化合物が有用である。但
し、架橋剤は使用しすぎると塗膜を架橋により疎水化し
てしまう為に水性ペンで記録時インクがはじく原因とな
る為、塗工剤の親水・疎水のバランスを考えて使用する
ことが必要である。

記録層形成の為の塗工は、エアーナイフ、ブレード、バ
ー、グラビア、カーテン、ロール、スプレーなどいずれ
のコート法も利用でき、基材上に塗工後溶媒乾燥により
基材上に記録層塗膜を形成させて本発明の被記録材を得
る。

記録層の塗工量は０．５〜２０ｇ／ｍ”好ましくは１〜
１０ｇ／ｍ”である。塗工量が０．５ｇ／ｍ”より少な
いと記録がかすれたり、色濃度が薄かったり、インク乾
燥性が不充分となるし、２０ｇ／ｍ２より多いとコスト
的に不経済となる。

本発明による塗工剤は、カチオン樹脂という電解質樹脂
を併用する為、塗工シートの静電防止性が良好で、ホコ
リが付着せず、まとわりついたりしない為に取り扱いが
容易である。

本発明に用いられる基材シートとしては、ポリエステル
、ポリプロピレンなどの透明プラスチックフィルム、合
成紙、上質紙、アート紙、コート紙、金属シートなど各
種基材シートが使用可能であり、これら基材には記録層
との接着性を上げる為に場合により基材にアンカーコー
トを施す場合がある。

本発明の被記録材は、ペンプロッタ−のみに限らず、更
に万年筆や、水性フェルトペン、水性ボールペンなど水
性インクを用いる各種筆記手法や、水性インクを用いる
インクジェット記録法に対しても良好な記録性と、退色
性の良好な記録物を提供することができる。

以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれ
ら実施例により何ら制約されるものではない。

フラスコ内にＮ、Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート５０部（０，３２ｇ当量）、メチルメタクリレート
５０部、イソプロパツール１００部、及び２，２′−ア
ゾビスイソブチロニトリル０．５部を仕込み、窒素雰囲
気下８０°Ｃで６時間重合反応を行なった。

次いで、冷却し、モノクロロ酢酸メチル３４．５部（０
，３２ｇ当量）、水１７３部を加え、暫く撹拌後、７０
’Ｃに昇温し６時間撹拌してカチオン樹脂１を得た。こ
のメタクリル樹脂は次のユニット、ＣＨ。

を分子鎖に含む分子量が約３，５万のものであった。

立土土ヱ枇脂エ カチオン樹脂Ｉの場合と同様に、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートの塩化メチル変性物の８０％水
溶液（三菱レーヨン社品）５０部、メトキシテトラエチ
レングリコールメタクリレート２０部、エチルメタクリ
レート４０部、イソプロパツール９０部および２，２′
−アゾビスイソブチロニトリル０．５部を用いて重合反
応を行ない、のち水１０３部を加えてカチオン樹脂■を
得た。

このメタクリル樹脂は次のユニット、 Ｃ（１゜ ＣＯＯＣＺ　Ｈ、−Ｎ”−ＣＩ＋　３ ｌｈ を分子鎖に含む分子量が約２．５万のものであった。

表１に記載の組成物を水／イソプロパツール（ｌ／１重
量比）溶媒で１０％濃度にし、バーコーターを用いて固
型分塗工量が４ｇ／ｍ”となるように、アンカー処理又
はコロナ処理を施した１００μｍ厚みのポリエステルフ
ィルム、コロナ処理を施した７０μｍ厚みのポリプロピ
レンフィルム、コロナ処理を施した８０μｍ厚みの合成
紙、坪量７０ｇ／ｍ”の一般上質紙の各基材上に塗工し
、熱風乾燥させて被記録用シートを得た。

次に、グラフチック社製Ｘ−Ｙペンプロッタ−ＭＩＰｔ
、ＯＴ　Ｕを用いて水性インクベン（黒・赤・青・緑）
記録を行ない、記録性を目視により評価した。

インク乾燥性は、記録直後に紙を押しあててインクの転
写の有無により判断した。また青ペン記録物をキセノン
ランプを用いたフェードメーターで、ブラックパネル温
度８０°Ｃの条件で８時間照射し、照射前後の色濃度の
低下率から退色性を評価した。

結果を表１に示す。

なお、インク乾燥性、筆記性および塗膜透明性の判断基
準は次の通りである。

インク乾燥性 ○：インクの移り（裏ゴースト）なし。

Δ：ゴーストわずかに認められる。

×：ゴーストひどい。

筆記性 Ｏ：カスレ、ハジキがない。

Δ：カスレ、ハジキがが少し認められる。

×：カスレ、ハジキがひどい。

塗膜透明性 ○：被記録シートを透かしてみて曇り、白化がなく、透
明であるもの。

＊　ｌ　、　ＰＶＡ１１７　（り−、Ｌ／社品、ケン化
度９８モル％、重合度１，７００）。

ＰＶＡ２１７　（クラレ社品、ケン化度８８モル％、重
合度１，７００）。

ＫＩ＋１７　　（日本合成化学工業社品、ケン化度８０
モル％、重合度１　、７００）。

ＫＰＯ３（日本合成化学工業社品、ケン化度７３モル％
、重合度８００）。

＊２．カルボンｃｐ２８０　　（カルボン社品、ジアリ
ル型カチオン樹脂）。

ＰＡＡ・ＩＩｃＩ・ＩＯＬ　　（日東紡績社品、ポリア
リルアミン塩酸塩）。

＊３．ポリビニルピロリドンに９０（三菱油化パーデイ
ツシュ社品）。

＊４．アンカー処理ポリエステルフィルム（大日本イン
キ化学社の水性ウレタン樹脂ハイトランＡＰ４０を０．
５　ｇ　７ｍ”塗工したもの）。

＊５１日本電色工業社Ｃ０ＬＯＲＡＮＤ　Ｃ０ＬＯＲＤ
ＩＦＦＥ〜ＲＥＮＣＥ　ＭＥＴＥＲ，ＭＯＤＥＬ　１０
０１０Ｐを用いて青色記録部の色濃度を測定。

＊６．青色記録につき、次式により算出＊７．タケダ理
研社製絶縁抵抗計Ｈｉｇｈ　ＭｅｇｏｈｍＭｅｔｅｒ　
ＴＲ８６０１（電極ＴＲ４２，５０ｍ／ｍ直径）を用い
て測定。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、（Ａ）成分： ポリビニルアルコール５〜９５重量％ （Ｂ）成分： カチオン性水溶性樹脂９５〜５重量％ 上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分よりなる樹脂 バインダー１００重量部に対し、耐光性向上添加剤とし
   てフェノール性水酸基を有する化合物が０．１〜３０重
   量部の割合で配合された被膜を基材シートの表面に設け
   てなる水性インク記録用被記録材。 ２）、フェノール性水酸基を有する化合物が、ヒドロキ
   ノン、タンニン酸、レゾルシノール、ジ−ｔ−ブチルフ
   ェノール、フロログルシン、ビス（４−ヒドロキシフェ
   ノール）メタンより選ばれたフェノール性水酸基を２個
   以上有する化合物であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の水性インク記録用被記録材。 ３）、ペンプロッターにより記録されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の水性インク記録用被記録
   材。