JPH0696332B2 - 水性インク記録用シ−ト - Google Patents

水性インク記録用シ−ト

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JPH0696332B2
JPH0696332B2 JP59224955A JP22495584A JPH0696332B2 JP H0696332 B2 JPH0696332 B2 JP H0696332B2 JP 59224955 A JP59224955 A JP 59224955A JP 22495584 A JP22495584 A JP 22495584A JP H0696332 B2 JPH0696332 B2 JP H0696332B2
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water
recording sheet
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ink
polymer
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裕 小島
隆志 大森
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5254Macromolecular coatings characterised by the use of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Duplication Or Marking (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水性インクによる記録に適したシート、殊に
インクジェットプリンタ用の記録用シートに関するもの
である。
従来の技術 近年、多色記録のニーズが頓に高まってきており、とり
わけノンインパクトの一種であるインクジェット記録方
式は、簡便な装置で比較的高速の多色記録が可能である
ことから高い評価を受けている。しかし、インクジェッ
ト記録において、多色かつ高速高精細の画像を得るため
には、依然として克服されなければならない点が多い。
これを、記録用シートの側からみれば、一つには十分な
インク吸収性とインク乾燥性を有することである。多色
の記録をするためには、当然複数のインクドットの重
ね、あるいは単位面積当りのインクドット数の増大に対
応する必要が生じ、一方で、被記録層のインク吸収容量
が十分大きいこと、他方で、高速記録のためにインク粒
子定着後の乾燥が速やかであることが要求される。
これらの点に関しては、従来、セルロース繊維そのもの
への吸収或いは繊維間または填料と繊維によって形成さ
れる空隙による吸収を主体として、インクを平面方向に
拡げながら吸収するもの、填料とバインダーによって形
成される細かい空隙層によってインクを吸収させようと
するものなどが試みられている。しかし、これらの方法
では、より高精細な画像を形成する上で必要な径の小さ
いインクドットや真円に近いドットを得るには不十分で
ある。
第二に、記録ドットの光学濃度が高いことも、高質な多
色記録画像を得るために必要な条件の一つである。従
来、記録ドット濃度の改良に当っては記録シート、特に
インク受理層の形成材料に対する個々的なインクの親和
性やこれら形成材料の光学的性質、並びにインク受理層
の構造等を考慮して、バルブ、填料、バインダー及びそ
の他の添加剤を適宜選択、配合することに工夫がなされ
ているが、多くの場合インク受理層の透明性が低いため
に、インクの色調が十分には再現されていない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来の方法がセルロース繊維、填料、バイン
ダーの適宜な選択と組み合わせによってインク吸収性、
インク乾燥性並びに記録濃度の問題を解決しようとする
方向であったのに対してインク受理層を均一なフイルム
層にすることによってこれらの問題を解決しようとする
ものである。
問題点を解決するための手段 本発明者らは、鋭意検討の結果、カルボキシル基または
カルボキシル基に誘導しうる基を分子中に1個または2
個有する不飽和化合物を単量体成分として含有する重合
体に中和剤を反応させて、前述重合体中のカルボキシル
基およびカルボキシル基に誘導しうる基を部分的に中和
した部分中和物が優れた吸水性を示すことに着目し、こ
の部分中和物と架橋可能な官能基を有する親水性樹脂と
を含む塗料を支持体に塗布し加熱処理することによっ
て、重合体の部分中和物と親水性樹脂とを反応させエー
テル結合を介して架橋させたインク受容層とし、透明性
が高く、インク吸収性にすぐれ、記録ドットの広がりが
小さく、かつ記録ドット濃度が高い等水性インク記録殊
にインクジェット記録の適性にすぐれたシートが作成出
来ることを見い出した。
本発明において、部分中和物を得るのに使用するカルボ
キシル基またはカルボキシル基に誘導しうる基を分子中
に1個または2個有する不飽和化合物を単量体成分とし
て含有する重合体としては、ポリアクリル酸またはポリ
メタクリル酸のアクリル酸系重合体、α‐オレフィンま
たはビニル化合物と無水マレイン酸とからなる無水マレ
イン酸系共重合体が適している。上記のα‐オレフィン
の例としては、エチレン、ブテン‐1、ブテン‐2、イ
ソブチレン、n-ペンテン、イソプレン、2-メチル‐1-ブ
テン、n-ヘキセン、2-メチル‐1-ペンテン、3-メチル‐
1-ペンテン、4-メチル‐1-ペンテン、2-メチル‐1-ブテ
ン、ジイソブチレン、1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエ
ン、1,3-ヘキサジエン、1,3-オクタジエン、2-メチル‐
4,4-ジメチル‐1-ペンテン等があり、またビニル化合物
の例としては、メチルビニルエーテル、スチレン、酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニル、アクリロニ
トリル、アクリル酸エステル類あるいは酢酸ビニルをけ
ん化して得られるビニルアルコール等が例示できる。
また上記の重合体を中和する中和剤としては、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属化合物、ア
ンモニア、アミンなどが例示でき、それぞれ単独あるい
は併用して使用することができる。尚、重合体と中和剤
との反応については、部分的、即ち、重合体が含有する
カルボキシル基又はカルボキシル基に誘導しうる基100
モルに対して、反応する中和剤が100モル未満とするこ
とが重要である。以下に、反応する中和剤がxモルであ
るとき中和度x%という。
本発明において、この中和度の一般的に適切な範囲は20
〜70%である。しかし、重合体の種類によって水膨潤性
の度合が異なるため、中和度は一律には決めることがで
きず、使用する重合体によって調整することになる。例
えば、ポリアクリル酸等は20〜40%程度、エチルビニル
エーテル無水マレイン酸共重合体は30〜50%、イソブチ
レン無水マレイン酸共重合体は20〜50%、スチレン無水
マレイン酸共重合体は50〜70の範囲が適切である。各
々、中和度が上記の範囲を外れると、成膜性が悪化した
り、透明性が低下したり、あるいは適切な吸水性が得ら
れない等の不都合が生じる。
前述の如く重合体を部分的に中和して得られた部分中和
物に対して加えられるべき架橋可能な官能基を有する親
水性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニル
アセタール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、メチルセルロース、酸化デンプン、
変性デンプン、ポリエチレンイミン、アクリルアミド、
アクリルアミド変性物、ポリエチレンオサイイド、ポリ
ビニルピロリドン、カゼイン、ゼラチンなどが例示でき
る。これらの中で、ポリビニルアルコール、ポリビニル
アセタール、酸化テンプン、ヒドロキシエチルセルロー
ス、アクリルアミド、アクリルアミド変性物、ポリエチ
レンオキサイド、ポリビニルピロリドンは前記部分中和
物と相溶性が良く透明性の高い塗膜を形成するので好適
である。
部分中和物とこれらの親水性樹脂との混合割合は、中和
物の種類によってやや異なるが、30/70〜80/20の範囲が
適している。部分中和物の量が多すぎると、成膜性の低
下、フィルム表面の粘着、インク乾燥性の低下などの欠
点がみられる。又、反対に部分中和物の量が少なすぎる
と、吸水性が低下してインク吸収が遅くなりインクの流
れ出しや地汚れが生じやすくなる。
本発明においては、上記の重合体の部分中和物と親水性
樹脂とを混合し撹拌して造った溶液を塗布量5〜20g/m2
程度適当な支持体に塗布し、更に、熱風、赤外線、マイ
クロ波、オーブン、ヒーター等の加熱手段によって塗膜
を加熱し、部分中和物と親水性樹脂との間で架橋反応を
起こさせて、支持体上に透明性のインク受理層を形成す
る。上記溶液は支持体なしでも成膜可能であるが、成膜
時フィルム収縮などが生じ記録用シートとしては実用に
供しない。従って、支持体としては紙(非塗工紙、塗工
紙)、板紙、金属板、ガラス板、プラスチック、フィル
ム(ポリエステル等)、グラシン、トレーシングペーパ
ー等、架橋のための熱処理に耐えうるものであれば任意
のものが使用できる。尚、本発明のインク受理層は透明
性が良いので、透明性になりうる支持体を選択すれば、
OHP用等にも利用できる。
作用 本発明において、支持体上に形成されたインク受理層は
重合体の部分中和物と親水性樹脂とがエステル結合を介
して架橋反応したものである。このインク受理層は、水
不溶性であるが高い吸水性を有するために、インクジェ
ット記録用シートとした場合、インク吸収性並びにイン
ク定着性に優れ、インク液滴の広がりが小さいなどの特
徴を持つと同時に、フィルム層が透明性に優れているた
めに、記録ドット濃度が高くなるなど、高精細多色イン
クジェット記録に適したものとなる。
実施例 以下に本発明の実施例を示す。
〔実施例1〕 メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体(G.A.F
CORPORATION製、GANTREZ AN)100重量部、水酸化ナトリ
ウム20.8部および水494.8重量部を混合し、加熱撹拌し
てメチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体のナト
リウム中和物の均一な水溶液した。この部分中和物の中
和度は40%、ポリマー固形分は20%であった。別にポリ
ビニルアルコール((株)クラレ製、PVA117)の10%水
溶液を調製し、この水溶液と先に調製したメチルビニル
エーテル無水マレイン酸共重合体の部分中和物の水溶液
とを固形分比50/50にて混合撹拌し、ポリマー全固形10
%の混合溶液を得た。この混合溶液を、米坪66.3g/m2
ステキヒトサイズ度20sec以上の市販上質紙上に塗布量
約10g/m2になるようにワイヤーバーにて塗布して風乾し
た。更に、熱風乾燥器中で120℃、5分間の加熱処理を
行ない記録シートを得た。
〔実施例2,3〕 あらかじめ部分的に中和されている市販のスチレン無水
マレイン酸共重合体(荒川化学工業製、ポリマロン35
1、中和度50%及び中和度70%)と実施例1で使用した
ポリビニルアルコールとを固形分比50/50で混合し、実
施例1に従って記録シートを得た。スチレン無水マレイ
ン酸の中和度が50%のもの使用を実施例2、中和度70%
のもの使用を実施例3とした。
〔実施例4〕 イソブチレン無水マレイン酸共重合体((株)クラレ
製、イソバン‐10)100重量部、水酸化ナトリウム20.5
重量部および水493.6重量部を混合し、加熱撹拌してイ
ソブチレン無水マレイン酸共重合体のナトリウム中和物
の均一な水溶液を得た。この中和物の中和度は40%、ポ
リマー固形分は20%であった。この部分中和物を使用し
て、実施例1と同様な方法にて記録シートを得た。
〔実施例5〕 ポリアクリル酸(東亜合成製、アロンA10H、固形分26
%)を固形分100重量とり、これに対し水酸化ナトリウ
ム22.2重量部および水438.9重量部を混合し、加熱撹拌
して、ポリアクリル酸のナトリウム中和物の均一な水溶
液を得た。この中和物の中和度は40%、ポリマー固形物
は20%であったこの部分中和物を用いた以外は、実施例
1と同様な方法にて記録シートを得た。
〔比較例1〕 合成シリカ(日産化学製、シルクロンG100)の16%スラ
リー100部と実施例1で調製したポリビニルアルコール
の10%水溶液24部とを混合して塗料を調製した。この塗
料を実施例1と同じ上質紙上に塗布量10g/m2になるよう
に塗布し、乾燥して記録シートを得た。
〔実施例6〜13、比較例2〜3〕 実施例5で用いたポリアクリル酸部分中和物とポリビニ
ルアルコール並びに実施例4で用いたイソブチレン無水
マレイン酸部分中和物とポリビニルアルコールについ
て、固形分比を表2に示すような各種の割合にて混合
し、実施例1と同様な方法にて記録シータを得た。
〔実施例14〜18〕 実施例4において、ポリビニルアルコールに代えて各種
の親水性樹脂、ポリアクリルアミド(和光純薬(株)
製、アクリルアミド、ポリマー10%)、カチオン変性ア
クリルアミド(ハマノ工業(株)製、ポリアクロンCH10
0)、酸化デンプン(王子コーンスターチ(株)製、王
子エースB)ヒドロキシエチルセルロース(フジケミカ
ル(株)製、フジヘックAL-15)、ポリビニルピロリド
ン(G.A.F Corporation、PVP K30)を使用した以外は同
様にして記録シートを得た。
〔実施例19〕 実施例5で用いたポリアクリル酸部分中和物に対して、
ポリビニルアセタール(積水化学(株)製、エスレック
W201)を固形分比50/50にて混合撹拌し、実施例1に従
って記録シートを得た。
上記の如くして得られた各シートについて、下記の品質
試験を行ない、結果を表1〜3にまとめて示した。
(1) ドット濃度:シャープインクジェットカラーイ
メージプリンターIO-0700を使用して、黒インクにより
間隔(2ドット分)とってドット印字を行ない、単一ド
ットの光学反射濃度を測定した5個分の平均値。尚、測
定器は、マイクロデンシトメータ(小西六写真工業
(株)、PDM-5B・BR)であり、測定条件は総合倍率20
倍、スリット巾2.5μ、スリット高さ25μ、ステージ移
動速度25μ/sec.とした。
(2) インク乾燥性:インクジェットプリンター(HE
WLETT PACKARD社 ThinkJet MODEL No.2225A)の記録用
紙排出部に、記録用紙の記録面に接触する接触板(巾23
6mm×長さ20mm)を設けて記録5秒後の接触による記録
面の汚れの度合を評価。
極めて良好……◎、良好……○、若干汚れあり……△、
顕著な汚れ……×とする。
(3) ドット径:前記(1)で印字したドットを、万
能投影機(日本光学 SHADOW GRAPH model 6)にて、50
倍に拡大したドットを10個測定した平均値。
(4) にじみ:シャープインクジェットカラーイメー
ジプリンターにより重ね色でつくる赤、緑及び紫をそれ
ぞれ全面記録(大きさ1.5cm×2.0cm)にて連続して記録
し、隣接するインクが相互もしくは片方に流れ出しを生
じた度合を評価。
極めて少ない……◎、少ない……○、若干みられる……
発明の効果 本発明によって構成された記録用シートのインク受理層
は、高い吸水性を示すのでインクの定着性に優れ、しか
もインクのにじみが生じない均一層であるため、水性イ
ンクによる記録に好適である。殊に、カラーインクジェ
ット記録においては、インク液滴を小さい広がりで瞬時
に吸収する特性が発揮されて、精細で鮮明なカラー記録
画像を表現することができる。しかも、本発明のインク
受理層は透明性に優れているので、インクの色調の再現
性が良く画像濃度も高い上に、支持体を選択することで
CHP用シートとして利用することもできる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−224955(JP,A) 特開 昭58−24492(JP,A) 特開 昭58−89391(JP,A) 特開 昭57−191084(JP,A) 特開 昭57−173194(JP,A) 特開 昭57−182445(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体上にインク受容層を有する水性イン
    ク記録用シートにおいて、インク受容層を、カルボキシ
    ル基またはカルボキシル基に誘導しうる基を分子中に1
    個または2個有する不飽和化合物を単量体成分として含
    有する重合体に中和剤を反応させて上記のカルボキシル
    基あるいはカルボキシル基に誘導しうる基を20〜70%中
    和した部分中和物と、この部分中和物と架橋可能な官能
    基を有する水溶性樹脂とを溶解して含有する水性塗料を
    支持体に塗布し、続けて加熱処理して、前記重合体の部
    分中和物と水溶性樹脂とを反応させて得られる1分子中
    に架橋点と吸水性部分を有する化合物の透明性被膜で形
    成したことを特徴とする水性インク記録用シート。
  2. 【請求項2】重合体の部分中和物と親水性樹脂との配合
    重量比が30/70〜80/20である特許請求の範囲第1項記載
    の水性インク記録用シート。
  3. 【請求項3】カルボキシル基またはカルボキシル基に誘
    導しうる基を分子中に1個または2個有する不飽和化合
    物を単量体成分として含有する重合体が無水マレイン酸
    の共重合体であり、この共重合体の部分中和物に架橋可
    能な官能基を有する水溶性樹脂が脂肪族アルコールの重
    合体である特許請求の範囲第1ないし2項記載の水性イ
    ンク記録用シート。
  4. 【請求項4】支持体が透明なプラスチックシートである
    OHP用の特許請求の範囲第1ないし3項記載の水性イン
    ク記録用シート。
JP59224955A 1984-10-25 1984-10-25 水性インク記録用シ−ト Expired - Lifetime JPH0696332B2 (ja)

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