JPH05262028A - 水性インク用記録材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクのにじみがなく、インクの吸収性、定
着性、耐水性が良好で且つ透明性の良好なインク受容層
を形成し得る水性インク用記録材を提供する。 【構成】 厚さ５０μm の透明なポリエステル（ＰＥ
Ｔ）フィルムの片面に、重合度１７００、ケン化度８８
モル％のポリビニルアルコール水溶液を塗布し乾燥して
２ｇ／ｍ² の下側層のインク受容層を形成する。この下
側層のインク受容層に、アセタール化度１４モル％のポ
リビニルフェニルアセトアセタール樹脂溶液（水、メタ
ノール、ブタノールの等量混合溶液）を塗布し乾燥して
２ｇ／ｍ² の最外層のインク受容層を形成する。こうし
て、透明な二層のインク受容層を有する目的の水性イン
ク用記録材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に、透明性が要求
されるオーバーヘッドプロジェクターなどに用いて好適
な水性インク用記録材に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット方式による記録は、騒音
が少なく高速記録が可能でカラー化が容易である等の理
由で近年急速に普及している。インクとしては、安全性
や記録適性の面から水性インクが使用されている。ま
た、記録材としては、普通紙のほかインク吸収性を改善
した記録材が使用されている。

【０００３】インク吸収性を改善したインクジェット記
録材として、紙、プラスチックフィルム、ガラス板など
の支持体上に、ポリビニルアルコールやポリビニルピロ
リドンなどの水溶性樹脂からなるインク受容層を設けた
記録材が知られている（例えば、特開昭５５−１４６７
８６号公報、特開昭５９−１７４３８１号公報参照）。
この種の記録材は、水性インクの吸収性及び定着性が良
好であるが、インク受容層の耐水性が悪く、水がかかっ
たりするとインク受容層が剥がれ易いという欠点があ
る。

【０００４】インクジェット記録材の耐水性を改善する
ために、インク受容層として、ポリビニルピロリドンの
ような水溶性樹脂と、ポリビニルブチラールのような耐
水性の皮膜を形成する樹脂或いはスチレン−無水マレイ
ン酸共重合物のナトリウム塩のような耐水化された水溶
性樹脂との混合物を用いることが提案されている（例え
ば、特開昭５７−１０２３９１号、特開昭５８−８９３
１９号公報参照）。しかし、このようなインク受容層
は、両者の樹脂の相溶性が良好でなくインク受容層の透
明性が劣る。そのため、ポリエステルフィルムのような
透明な支持体を用いて作られる透明な記録材、例えばオ
ーバーヘッドプロジェクター用などの記録材には適用で
きないという欠点がある。

【０００５】水性インクの吸収性、定着性及び耐水性が
良好で、且つ透明なインク受容層として、ポリビニルフ
ェニルアセトアセタールなどの耐水性のポリビニルアセ
タール樹脂を用いることが提案されている（例えば、特
開昭６３−２２１０７７号公報参照）。このようなイン
ク受容層を、ポリエステルフィルムのような透明な支持
体上に設けた記録材は、透明性が良くオーバーヘッドプ
ロジェクター用などの記録材に使用することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ポリエステ
ルフィルムのような水性インクを吸着しにくい支持体上
に、耐水性のポリビニルアセタール樹脂からなるインク
受容層を設けたインクジェット記録材は、単位面積当た
りのインクの付着量が少ない時には良好な性能を発揮す
るが、多数のインクドッドが重なり合う場合、つまり単
位面積当たりのインクの付着量が多い時には、インク受
容層がインクを充分に吸収しきれない。

【０００７】そのため、インク受容層と支持体との間に
インクが溜まり、インクのにじみが発生したり、インク
受容層が支持体から剥がれるという問題がある。このよ
うな問題は、インクジェット方式で記録する場合に限ら
ず、ペン方式などで記録する場合にも発生する。また、
ポリエステルフィルムのような水性インクを吸着しにく
い支持体を使用する場合に限らず、紙を支持体とする場
合にも発生することがある。

【０００８】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、単位面積当たりのインク
の付着量が多い時でも、インクのにじみがなく、インク
の吸収性、定着性及び耐水性が良好で、且つ透明性の良
好なインク受容層を形成し得る水性インク用記録材を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の水性インク用
記録材は、支持体上に少なくとも二層からなるインク受
容層が設けられ、最外層のインク受容層が耐水性のポリ
ビニルアセタール樹脂からなり、その下側層のインク受
容層が水溶性樹脂からなり、それにより上記の目的が達
成される。

【００１０】この発明において、支持体としては、ポリ
エステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチル
メタクリレート、酢酸セルローズ、ポリエチレン、ポリ
カーボネート等のプラスチックフィルムもしくはシー
ト、紙、ガラス板等が用いられる。これ等の支持体の中
から、用途により適当なものが選定される。

【００１１】最外層のインク受容層に用いる耐水性のポ
リビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールにア
ルデヒドを縮合反応させてアセタール化することにより
得ることができる。このアセタール化は、酸触媒の存在
下で水媒体を用いる沈澱法やアルコール等の溶媒を用い
る溶解法など公知の方法が採用される。なお、原料とし
てポリ酢酸ビニル樹脂を用い、ケン化とアセタール化と
を並行的に行ってポリビニルアセタール樹脂を得ること
もできる。

【００１２】上記のポリビニルアルコールとしては、一
般に平均重合度が２００〜４５００、好ましくは５００
〜４５００のものが用いられる。平均重合度が２００未
満ではポリビニルアルコールの合成が困難であり、逆に
平均重合度が４５００を越えると溶液粘度が高くなり過
ぎて、この用途における実用性が低下する。この平均重
合度は高いほうがインクの定着性及び耐水性が良くな
る。

【００１３】また、ポリビニルアルコールのケン化度
は、一般に７５〜９９．８モル％のものが用いられる。
ケン化度が７５モル％未満では反応の際の溶解性が充分
でなく、逆に９９．８モル％を越えるとポリビニルアル
コールの合成が困難となる。このケン化度は低いほうが
インクの定着性が良くなる。

【００１４】ポリビニルアルコールに縮合反応させるア
ルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、ブチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、オクチル
アルデヒド、デシルアルデヒド等の脂肪族アルデヒド；
ベンズアルデヒド、２−メチルベンズアルデヒド、３−
メチルベンズアルデヒド、４−メチルベンズアルデヒ
ド、その他のアルキル置換ベンズアルデヒド、クロルベ
ンズアルデヒド、その他のハロゲン置換ベンズアルデヒ
ド等の芳香族アルデヒド；芳香族環にヒドロキシ基、ア
ルコキシ基、アミノ基、シアノ基等の置換基を持った芳
香族系アルデヒド；ナフトアルデヒド、アントラアルデ
ヒド等の縮合芳香環を持ったアルデヒド等が挙げられ
る。特に、インクの定着性、耐水性、透明性の良好な樹
脂が得られる点で芳香族アルデヒドが好ましい。

【００１５】このようにして得られる耐水性ポリビニル
アセタール樹脂のアセタール化度は、一般に２〜４０モ
ル％、好ましくは３〜３０モル％、さらに好ましくは５
〜２０モル％である。アセタール化度が低すぎると、イ
ンクの定着性は良いが耐水性が悪くなり、逆にアセター
ル化度が高すぎると、耐水性は良いがインクの定着性が
悪くなる。

【００１６】下側層のインク受理層に用いる水溶性樹脂
としては、ポリビニルアルコール及びその誘導体、デン
プン、カゼイン、アラビアゴム、ポリアクリルアミド、
カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、
アルギン酸ソーダ、ポリビニルピロリドン等が挙げられ
る。特に、ポリビニルアルコール及びその誘導体が好ま
しい。この誘導体としては、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃ Ｍ、
−ＯＳＯ₃ Ｍ、−ＰＯ（ＯＭ)₂、（但し、Ｍは、水素、
リチウム、ナトリウム、カリウムを示す）、三級アミ
ン、四級アンモニウム塩、ベタインからなる群より選ば
れる少なくとも一つの親水性基用のユニットを有する変
成ポリビニルアルコール等がある。

【００１７】これは、水性インクの成分がカチオン系も
しくはアニオン系の顔料又は染料を用いる場合が多く、
例えばカチオン系の顔料又は染料を含む水性インクは、
アニオン系の変成ポリビニルアルコールと強く結びつく
ため、インクの吸着性に優れるからである。同様に、ア
ニオン系の顔料又は染料を用いる場合は、カチオン系の
変成ポリビニルアルコールを用いると、インクの吸着性
に優れる。また、最外層のポリビニルアセタール樹脂と
の密着性の点からもポリビニルアルコール及びその誘導
体が好ましい。

【００１８】前記の支持体上に、水溶性樹脂からなるイ
ンク受容層（下側層）と耐水性のポリビニルアセタール
樹脂からなるインク受容層（最外層）とを設ける方法と
しては、それぞれの樹脂溶液をロールコーター法、ブレ
ードコーター法など公知の方法で支持体上に塗布した
後、乾燥させる方法が採用される。

【００１９】水溶性樹脂からなるインク受容層は、一般
に乾燥重量で０．５〜１５ｇ／ｍ²程度が塗工される。
０．５ｇ／ｍ² 未満ではインク受容層としての効果が望
めず、逆に１５ｇ／ｍ² を越えると単位面積当たりのイ
ンクの付着量が多い時（例えば、多数のインクドットが
重なった時）と、単位面積当たりのインクの付着量が少
ない時（例えば、一回のインクドットの時）とでインク
の浸透度合いが異なり、印字や画像に濃淡が現れる。

【００２０】耐水性のポリビニルアセタール樹脂からな
るインク受容層は、一般に乾燥重量で０．５〜１５ｇ／
ｍ² 程度が塗工される。０．５ｇ／ｍ² 未満ではインク
受理層としての効果が望めず、逆に１５ｇ／ｍ² を越え
るとインクが下側の水溶性樹脂からなるインク受容層ま
で到達しにくくなる。

【００２１】なお、最外層のインク受容層及び下側層の
インク受容層に用いられる樹脂には、この発明の目的達
成を妨げない範囲内で公知の各種添加剤を配合させるこ
とができる。このような添加剤としては、インクの吸着
性能を改善するためのグリセリン、エチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、界面活性剤、紫外線吸収
剤、顔料分散剤、消泡剤、防腐剤、ｐＨ調整剤、シリ
カ、タルク、クレー、アルミナ等の充填剤等がある。

【００２２】また、支持体と下側層のインク受容層との
接着性を改善するために、支持体をコロナ放電等により
酸化処理したり、支持体に接着性の樹脂層を設けてもよ
い。こうして、この発明の水性インク用記録材が得られ
る。

【００２３】なお、この発明の記録材に使用される水性
インクは、慣用の水性インクであって、例えば、特開昭
４７−１２１０５号公報、特開昭４９−８９５３４号公
報、特開昭４９−９７６２０号公報、特開昭５０−１０
２４０７号公報、特開昭５０−１４３６０２号公報に記
載されているように、水溶性染料、水、その他水混和性
有機溶剤、湿潤剤、染料可溶化剤、防黴剤等からなるも
のである。

【００２４】

【作用】最外層のインク受容層が耐水性のポリビニルア
セタール樹脂からなり、その下側層のインク受容層が水
溶性樹脂からなるので、このような記録材を使用し水性
インクで記録すると、単位面積当たりのインク使用量が
少ないときは、最外層のインク受容層でインクが吸収さ
れる。また、単位面積当たりのインク使用量が多いとき
は、最外層と下側層の両方のインク受容層でインクが吸
収されるので、支持体と下側層との間にインクが滞留す
ることがない。それゆえ、インクのにじみが防止され
る。

【００２５】そして、最外層のインク受容層と下側層の
インク受容層とは良好に接着し、最外層のインク受容層
が耐水性であるので、水に濡れても最外層のインク受容
層で水が防げるので、両方のインク受容層の剥がれが防
止される。また、透明性の良好なインク受容層を形成す
ることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示す。実施例１ ポリビニルフェニルアセトアセタール樹脂溶液の調製 ５リットルのセパラブルフラスコに水３０００ｇを入
れ、これに重合度１７００、ケン化度８８．０モル％の
ポリビニルアルコール３５０ｇを加え加温して完全に溶
解させた。この水溶液を２０℃に冷却し、これに濃度３
５重量％の塩酸触媒１７０ｇとフェニルアセトアルデヒ
ド７７ｇを加えた後、液温を１０℃まで下げ５時間保っ
て反応させて、スポンジ状の反応沈澱物のスラリーを得
た。

【００２７】このスラリーを水洗中和して塩酸触媒及び
未反応のアルデヒドを除去した後、乾燥して粉末状のポ
リビニルフェニルアセトアセタール樹脂を得た。この樹
脂のアセタール化度は１４モル％であった。この樹脂
を、水：メタノール：ブタノールが重量比で１：１：１
の混合溶剤に溶解して、濃度１０重量％のポリビニルフ
ェニルアセトアセタール樹脂溶液を調製した。

【００２８】ポリビニルアルコール溶液の調製 重合度１７００、ケン化度８８モル％のポリビニルアル
コールを水に溶解して、濃度１０重量％のポリビニルア
ルコール溶液を調製した。

【００２９】記録材の作成 厚さ５０μm の透明なポリエステル（ＰＥＴ）フィルム
の片面に、上記のポリビニルアルコール溶液を塗布し乾
燥して、乾燥重量が２ｇ／ｍ² の下側層のインク受容層
を形成した。このインク受容層は透明であった。次い
で、この下側層のインク受容層に、上記のポリビニルフ
ェニルアセトアセタール樹脂溶液を塗布し乾燥して、乾
燥重量が２ｇ／ｍ² の最外層のインク受容層を形成し
た。このインク受容層も透明であった。こうして、透明
性の良好な水性インク用記録材を作成した。

【００３０】記録材の性能評価 市販のインクゼットプリンター（ノズル直径５０μm ）
を使用し、上記の記録材に、黒色染料（Snmilight Blac
k G Conk. C.I 35255 ：住友化学社製）：水：ジエチレ
ングリコールが、重量比で２：７０：３０の水性インク
を同一箇所に５ドット噴射して画像を記録した。記録さ
れた画像の耐水性及びにじみを、次の方法で評価した。
その結果を表１に示す。

【００３１】(1) 耐水性 インク噴射１時間後の記録材を水道水に１分間浸漬し、
これを引き上げた直後の画像部の状態を観察し、次の通
り評価した。 優 ： 浸漬する前の常態と変わらない。 良 ： 膨潤しているが乾燥すれば元の状態に戻る。 可 ： インクが一部溶出し受容層は膨潤している。 不良： 受容層が溶解し流れ出る。

【００３２】(2) にじみ 上記の記録材に水性インクを同一箇所に１ドット及び５
ドット噴射して記録し、インク噴射１時間後の画像部の
大きさ（画像部周辺のぼけの度合い）を、インク噴射直
後の大きさと比較観察し、次の通り評価した。 ◎ ： 周辺にぼけが全くない。 ○ ： 周辺が僅かにぼける。 × ： 周辺のぼけが大きい。

【００３３】(3) 透明性 前記の方法で作成された水性インク用記録材について、
透明性を目視により、次の通り評価した。 ◎ ： 非常に透明である。 ○ ： 僅かに曇っている。 × ： 全体的に曇っている。

【００３４】実施例２〜１１ 最外層及び下側層の樹脂を、表１〜表２に示すように変
更した。それ以外は実施例１と同様に行った。その結果
をまとめて表１〜表２に示す。なお、下側層の樹脂は、
ポリビニルアルコール（重合度１７００、ケン化度８８
モル％）、ポリビニルピロリドン（平均分子量３万）、
ポリアクリルアミド（平均分子量４万）を使用した。

【００３５】比較例１〜７ 最外層の樹脂を使用せず、下側層として表３に示すよう
な樹脂を使用した。それ以外は実施例１と同様に行っ
た。その結果をまとめて表３に示す。なお、下側層の樹
脂は、ポリビニルアルコール（重合度１７００、ケン化
度８８モル％）、ポリビニルピロリドン（平均分子量３
万）、ポリアクリルアミド（平均分子量４万）、ポリア
クリル酸ソーダ（平均分子量２．５万）、メチルセルロ
ース（信越化学社製）、ポリビニルフェニルアセトアセ
タール樹脂（実施例１と同じ樹脂）、ポリビニルピロリ
ドン（平均分子量３万）７０重量％とポリビニルブチラ
ール樹脂（ブチラール化度６５モル％）３０重量％との
混合物を使用した。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】

【発明の効果】上述の通り、この発明の水性インク用記
録材は、支持体上に少なくとも二層からなるインク受容
層が設けられ、最外層のインク受容層が耐水性のポリビ
ニルアセタール樹脂からなり、その下側層のインク受容
層が水溶性樹脂からなるので、耐水性が良好で、インク
のにじみも全くないか、あっても極めて少なく、しかも
透明性な良好な記録材を得ることができる。

【００４０】したがって、この発明の記録材は、インク
ゼット方式をはじめペン方式などで記録するオーバーヘ
ッドプロジェクター用の透明な記録材として好適で、そ
の他スライド用、液晶等のカラーディスプレイに用いる
カラーモザイクフィルター用の透明な記録材にも好まし
い。なお、この発明の記録材は、紙を支持材とする端末
プリンター用の記録材、Ｘ−Ｙプロッタ−用の記録材に
も使用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に少なくとも二層からなるイン
   ク受容層が設けられ、最外層のインク受容層が耐水性の
   ポリビニルアセタール樹脂からなり、その下側層のイン
   ク受容層が水溶性樹脂からなる水性インク用記録材。