JPH07237347A - インクジェット記録用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク吸収性と耐水性に優れたインクジェッ
ト記録用シートを提供する。 【構成】 支持体上にポリビニルピロリドン、ポリビニ
ルアルコール及びラジカル重合性基を２個以上有する電
子線硬化型化合物を含む水性系塗布組成物を塗布し、電
子線を照射して記録層を形成したインクジェット記録用
シートであり、前記水性系塗布組成物がポリビニルピロ
リドンとポリビニルアルコールの総重量に対してポリビ
ニルアルコールを5-70重量％含むインクジェット記録用
シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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り、特にオーバーヘッドプロジェ
クター（ＯＨＰ）用等の光透過性記録媒体に適したもの
である。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、インクの微
小液滴を飛翔させ、記録媒体に付着させ、記録を行うも
のであり、記録パターンの融通性が大きく、多色化が容
易であることから、ハードコピー装置として急速に普及
してきている。このインクジェット記録方式では、通
常、バインダー、染料、溶媒、添加剤等を水に溶解した
インクが使用されるため、記録用シートは、適度の吸水
性を備える必要があり、一般に水溶性高分子や吸水性顔
料を主成分とする記録層を設けた紙等が用いられてい
る。

【０００３】一方、光透過性記録媒体は、ＯＨＰ用とし
て会議、学会、説明会、講演等に広く利用されており、
その他に看板、ショウウィンドウ用等の記録媒体として
の需要も増えている。そして、従来の光透過性記録媒体
は、主に電子複写方式（ＰＰＣ）で作成されているが、
カラー化の要請が増えるにつれ、最近では記録画像の鮮
明さに優れたインクジェット記録方式が注目されるよう
になっている。

【０００４】ところが、従来からＯＨＰ用等に用いられ
る透明記録媒体としては、一般にポリエチレンテレフタ
レート等のプラスチックフィルムが使用されており、こ
れらのフィルムには充分な吸水性がないため、インクジ
ェット記録用のインクを吸収せず、インクが流れて画像
が不鮮明になったり、インクの乾燥が悪いため、擦れや
重ね合わせで記録画像が汚れたり、はりついたりする欠
点が付随していた。

【０００５】このため、プラスチックフィルムに適度の
インク吸収性を持たせるために、例えば特開昭５９−１
７４３８１号公報、特開昭６０−１３２７８５号公報、
特開昭６０−１４５８７９号公報、特開昭６０−２２４
５７８号公報、特開昭６１−３２７８８号公報には、フ
ィルム上に澱粉、水溶性セルロース誘導体、ポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子に
よる記録層を設けることが提案されている。しかし、こ
の方法では、インクの吸収性はある程度改良されるが、
依然としてインクの吸収性が遅いため、インクが滲みや
すく、乾燥性も不充分なため記録面のべとつきが長期間
残り、取り扱い難いと言った問題があった。更に記録層
の耐水性が不充分なため、高湿下でべとついたり、水滴
や汗の付着で記録画像が滲んでしまうといった問題があ
った。

【０００６】記録層の耐水性を改良するために、例えば
特開昭６３−１８３８７３号公報には変性ポリビニルア
ルコールと耐水化剤を含有する記録層を設ける方法が開
示されているが、耐水性の改良に伴ってインク吸収性が
低下するため、印字画像の鮮明さが低下する難点が付随
する。また、特開平１−２２９６８５号公報には、水溶
性高分子とポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレ
ートと水を必須成分とする組成物を活性エネルギー線照
射によって架橋させ記録層を形成する方法が提案されて
いる。確かに、この方法ではインク吸収性と耐水性は向
上するが、両者の品質のバランスをとるのが難しく、必
ずしも安定して満足すべき結果を得るには至っていな
い。しかも、この方法では、組成物が水を含んだ状態
で、活性エネルギー線を照射しないと、充分な改良効果
が得られないため、活性エネルギー線照射の際に組成物
中に水が存在することが不可欠である。ところが、水の
存在下で活性エネルギー線を照射すると、水が蒸発して
照射装置に付着し装置を腐食させたり、照射装置中で記
録体上に水滴が落下して記録体表面を汚してしまう恐れ
があり、操業上でも問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
欠陥を伴うことなく、インク吸収性と耐水性に優れ、し
かも透明性に優れているため、特にＯＨＰ用等の光透過
性記録媒体として好適なインクジェット記録用シートを
提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の各態様
を含むがこれらに限定されない。 〔１〕支持体上に、ポリビニルピロリドン、ポリビニル
アルコール及びラジカル重合性基を２個以上有する電子
線硬化型化合物を含む水性系塗布組成物を塗布し、電子
線を照射して記録層を形成したインクジェット記録用シ
ートであり、前記水性系塗布組成物がポリビニルピロリ
ドンとポリビニルアルコールの総重量に対しポリビニル
アルコールを５〜７０重量％含むインクジェット記録用
シート。 〔２〕ラジカル重合性基を２個以上有する電子線硬化型
化合物が、分子内に親水性基を有し、水溶性若しくは水
分散性である〔１〕記載のインクジェット記録用シー
ト。 〔３〕支持体が透明である〔１〕または〔２〕記載のイ
ンクジェット記録用シート。 〔４〕支持体上に、ポリビニルピロリドン、ポリビニル
アルコール及びラジカル重合性基を２個以上有する電子
線硬化型化合物を含む水性系塗布組成物を塗布し、乾燥
した後で電子線を照射して記録層を形成するインクジェ
ット記録用シートの製造方法であり、前記水性系塗布組
成物がポリビニルピロリドンとポリビニルアルコールの
総重量に対しポリビニルアルコールを５〜７０重量％含
むインクジェット記録用シートの製造方法。

【０００９】

【作用】支持体としては紙や合成紙、白色フィルム等の
不透明性基材も使用することができ、この場合、本発明
による記録層は本質的に透明であるため、光沢に優れた
インクジェット記録用シートを得ることができる。尚、
紙としては上質紙、中質紙、コート紙、アート紙、キャ
ストコート紙等が挙げられる。

【００１０】このように本発明で用いられる支持体は特
に限定するものではないが、ＯＨＰ用等の光透過性記録
媒体として用いる場合、透明性が優れ且つ可とう性のプ
ラスチックフィルムを使用することが好ましく、例え
ば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポ
リカーボネート、ポリイミド、トリアセテート、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のフィルムが挙げられる。

【００１１】本発明では支持体上に、前記の水性系塗布
組成物を塗布する。ここで、ポリビニルピロリドン（以
下ＰＶＰと称す）は、一般に市販されているものが使用
でき、特に限定するものではないが、分子量が小さすぎ
ると、電子線を照射しても耐水性向上の効果は少ない恐
れもあり、分子量が大きすぎると、品質上は特に問題は
ないが、水に溶解しにくく溶解後も高粘度となり取扱が
困難になる恐れがあるため、平均分子量としては１０万
〜１００万程度が好ましい。

【００１２】ポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと称
す）は、一般に市販されている完全けん化或いは部分け
ん化のもの等が使用できるが、けん化度が８０％以上の
ものがインク吸収性や画質の点で好ましい。重合度とし
ては、１００〜３０００程度が好ましく、重合度が小さ
すぎると耐水性が劣る恐れもあり、重合度が大きすぎる
場合は品質上特に問題はないが、水に溶解しにくくな
り、また上記ＰＶＰとの相溶性が劣る場合もある。

【００１３】次に、ラジカル重合性基を２個以上有する
電子線硬化型化合物とは、分子内に（メタ）アクリロイ
ル基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル基等のラジカ
ル重合性基を２個以上有するモノマーやオリゴマーのこ
とである。該電子線硬化型化合物は、上記したＰＶＰや
ＰＶＡと混合して水性系塗布組成物とする。このため、
電子線硬化型化合物として、（ａ）分子内に水酸基、カ
ルボキシル基（及びその金属塩）、アミド基、イミド
基、スルホン基、アンモニウム塩基、リン酸塩基、ポリ
エチレングリコール基等の親水性基を有し、それ自体が
水溶性或いは水分散性（自己乳化型エマルジョン）であ
るものを用いる場合と、（ｂ）それ自体は水溶性或いは
水分散性ではなく、界面活性剤を添加し強攪拌し水分散
体としたもの（強制乳化型エマルジョン）を用いる場合
が挙げられるが、（ａ）のタイプのものを用いた方が、
透明な記録層が得られ易く、耐水化の効果が高く、更に
塗布液の安定性にも優れる傾向があるため好ましい。

【００１４】（ａ）としては、ラジカル重合性基を２個
以上有する水溶性電子線硬化型化合物、例えば、ポリエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリルアミド、ポリエチレン
グリコールジグリシジルジ（メタ）アクリレート、グリ
セリンポリ（メタ）アクリレート等が例示される。更
に、ラジカル重合性基を２個以上有する水分散性電子線
硬化型化合物、例えば自己乳化型ウレタンアクリレート
エマルジョン、自己乳化型ポリエステルアクリレートエ
マルジョン等が挙げられる。

【００１５】（ｂ）としては、（ａ）として記述した以
外のラジカル重合性基を２個以上有する電子線硬化型化
合物、例えば１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピ
レングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート等の多官能モノマーや、ポリエステ
ルアクリレート、ウレタンアクリレート等の多官能オリ
ゴマーを界面活性剤を添加し強攪拌し水分散体としたも
のが挙げられる。

【００１６】尚、上記のラジカル重合性基を２個以上有
する電子線硬化型化合物は、２種類以上を併用すること
ももちろん可能である。上記したＰＶＰとＰＶＡの配合
割合は、両者の総重量を基準としてＰＶＰ３０〜９５重
量％に対し、ＰＶＡ７０〜５重量％、好ましくはＰＶＰ
６０〜９０重量％に対し、ＰＶＡ４０〜１０重量％であ
る。ここで、ＰＶＡが５重量％より少ないと、記録層の
耐水性及びインク吸収性向上の効果がなくなり、また表
面のべたつきが目立つようになる。また、７０重量％よ
り多くても、記録層の耐水性が劣り、またインクの吸収
性が不充分となり画質が低下するようになる。

【００１７】ラジカル重合性基を２個以上有する電子線
硬化型化合物の配合量は、その種類によっても異なって
くるが、ＰＶＰとＰＶＡの合計１００重量部に対し０．
１〜１００重量部程度が好ましく、さらに好ましくは、
０．５〜５０重量部程度である。ここで０．１重量部よ
り少ないと耐水化の効果が発揮されない恐れもあり、１
００重量部より多いとインク吸収性が低下する恐れがあ
る。

【００１８】本発明におけるインクジェット用記録シー
トが、優れたインク吸収性及びインク乾燥性、記録層の
耐水性を示す理由については、必ずしも明らかではない
が、下記の様に推定される。即ち、ＰＶＰ自体は電子線
で容易に反応する官能基を特に有していないが、ラジカ
ル重合性基を２個以上有する電子線硬化型化合物と併用
し電子線を照射することにより、耐水性及びインク吸収
性が改良されることが明らかになり、さらにＰＶＡを適
量配合すると、耐水性及びインク吸収性が著しく向上す
ることがわかった。一方、ＰＶＡは単独で、或いはラジ
カル重合性基を２個以上有する電子線硬化型化合物と併
用し、電子線を照射しても耐水性及びインク吸収性向上
の効果は少ないことがわかった。

【００１９】以上のことより、架橋に関与するのはＰＶ
Ｐと上記電子線硬化型化合物であり、ＰＶＡ自体は架橋
に直接関与しないが、ＰＶＡが適量存在することにより
架橋の形成が促進され、ＰＶＰと上記の電子線硬化型化
合物が、水性インクの吸収に適した網目構造をとるよう
になるものと推定される。さらに架橋構造内に保持され
たＰＶＡはインク吸収性向上、乾燥性に寄与しているも
のと考えられる。

【００２０】尚、本発明では、電子線の照射によりはじ
めて所望の効果が得られるものであり、紫外線等の照射
では充分な架橋構造が形成されず、満足できる性能のイ
ンクジェット用記録シートは得られない。本発明におけ
る、記録層を形成する塗布組成物には、上述したＰＶ
Ｐ、ＰＶＡ以外の水溶性高分子、例えば、デンプン、デ
ンプン誘導体、水溶性セルロース誘導体、ポリアクリル
酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド、
ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポ
リビニルメチルエーテル、カゼイン、ゼラチン等を加え
ることができる。その他カチオン性ポリマー等を配合
し、インクの定着性を更に向上させることもできる。

【００２１】さらに、本記録用シート表面のべたつきや
ブロッキングを防止したり、インクのにじみを調整した
りする目的で、各種の無機や有機の顔料、例えば、シリ
カ、クレー、タルク、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミ、
合成ゼオライト、アルミナ、酸化亜鉛等、さらにセルロ
ース粉末、でんぷん粉末等の微粉末を添加することもで
きる。また、分散剤、消泡剤、潤滑剤、染料、蛍光染
料、防腐剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤を加えること
もできる。

【００２２】上記水系組成物は、基材上に、公知の塗布
手段例えば、バーコーティング法、ブレードコーティン
グ法、エアーナイフコーティング法、グラビアコーティ
ング法等により塗布される。塗布量は、乾燥後重量とし
て１〜５０ｇ／ｍ² 程度が好ましく、さらに好ましくは
３〜２０ｇ／ｍ² 程度である。ここで１ｇ／ｍ² より少
ないとインクの吸収が不十分となり易く、５０ｇ／ｍ²
より多いと発色が薄くなったり、カールが発生しやすく
なる。

【００２３】本発明においては、次いで塗布層に電子線
が照射されるが、その際、水を蒸発するための乾燥工程
は電子線照射の前後どちらであっても、所望の改良効果
を得ることができる。しかし、前記の照射装置の腐食，
水滴の落下による記録シート表面の汚れの発生といった
問題を解消することができるため、塗布層を一旦乾燥し
た後で電子線を照射した方が工場で大量に製造する際の
操業上利点がある。

【００２４】また塗布層を塗工し、乾燥し、いったん巻
き取った後、オフラインで電子線照射を行うことも可能
となる。電子線の照射量は、吸収線量で５〜５００ｋＧ
ｙ、より好ましくは１０〜２００ｋＧｙ程度の範囲が望
ましい。因に５ｋＧｙ未満では充分な架橋効果が得難
く、耐水性、インク吸収性が不十分となり易い。５００
ｋＧｙを越えるような過度の電子線照射は、効果が飽和
となるばかりか、支持体の種類によっては強度の低下を
引き起す恐れもある。さらに電子線を照射する際の加速
電圧は、１００〜３００ｋＶ程度が適当である。

【００２５】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をより具体的に
説明するが、勿論これらに限定されるものではない。

【００２６】実施例１〜１１、比較例１〜４ 支持体として、１００μｍの厚さの易接着処理したポリ
エチレンテレフタレートフィルム（商品名；Ａ７３０
０、東洋紡製）を用い、この上に、表１に記した配合の
水性系塗布組成物（塗料濃度は１０％とした）を、バー
コーティングにより乾燥重量が８ｇ／ｍ² となるように
塗抹し、８０℃で３分間乾燥した。この後、電子線照射
装置（ＣＢ−１５０、ＥＳＩ社製）を用いて、１６５ｋ
Ｖ、５０ｋＧｙの条件で照射を行い、インクジェット記
録用シートを得た。

【００２７】比較例５ 実施例１と同様の支持体上に、ポリビニルピロリドン
（商品名；ルビスコールＫ−９０、ＢＡＳＦ製）の１０
％水溶液を、バーコーティングにより乾燥重量が８ｇ／
ｍ² となるように塗抹し、８０℃で３分間乾燥し、イン
クジェット記録用シートを得た。

【００２８】比較例６ 塗料として、ポリビニルアルコール（商品名；ＰＶＡ１
０５、クラレ製）の１０％水溶液を用いた以外は、比較
例５と同様にしてインクジェット記録用シートを得た。

【００２９】比較例７ 実施例１と同様の支持体上に、ポリエチレングリコール
ジグリシジルジアクリレート（商品名；エポキシエステ
ル４００ＥＡ、共栄社化学製）をバーコーティングによ
り乾燥重量が８ｇ／ｍ² となるように塗抹し、次いで電
子線照射装置（ＣＢ−１５０、ＥＳＩ社製）を用いて、
１６５ｋＶ、５０ｋＧｙの条件で照射を行い、インクジ
ェット記録用シートを得た。

【００３０】比較例８ 実施例１と同様の支持体上に、自己乳化型ウレタンアク
リレートエマルジョン（商品名；ＵＥ−７２５０、東亜
合成化学工業製（５０％濃度））をバーコーティングに
より乾燥重量が８ｇ／ｍ² となるように塗抹し、８０℃
で３分間乾燥した。次いで電子線照射装置（ＣＢ−１５
０、ＥＳＩ社製）を用いて、１６５ｋＶ、５０ｋＧｙの
条件で照射を行い、インクジェット記録用シートを得
た。

【００３１】比較例９ 市販のＰＰＣ用ＯＨＰフィルム（商品名；ＣＡＴ．No.1
35-0015 、内田洋行社製）をそのまま用いた。

【００３２】実施例１２ 支持体として、１００μｍの厚さの白色ポリエチレンテ
レフタレートフィルム（商品名；ダイヤホイルＷ９０
０、ダイヤホイル製）にコロナ処理したものを用い、こ
の上に、実施例３と同様の配合の水性系塗布組成物（塗
料濃度は１０％とした）を、バーコーティングにより乾
燥重量が８ｇ／ｍ² となるように塗抹し、８０℃で３分
間乾燥した。この後、電子線照射装置（ＣＢ−１５０、
ＥＳＩ社製）を用いて、１６５ｋＶ、５０ｋＧｙの条件
で照射を行い、インクジェット記録用シートを得た。

【００３３】実施例１３ 支持体として、市販のアート紙（商品名；ＳＡ金藤、新
王子製紙製、１２８ｇ／ｍ²））を用いた以外は実施例
１２と同様にしてインクジェット記録用シートを得た。

【００３４】以上の様にして得られた２２種類のインク
ジェット用記録シートについて、以下の項目の評価を行
った。尚、印字はシャープ製インクジェットプリンター
（ＩＯ−７３５Ｘ）を使用し、ブラック、イエロー、シ
アン、マゼンタの４色のインクにより記録画像を形成さ
せた。評価結果を表１にまとめて示す。

【００３５】〔発色性〕記録画像の鮮明さを目視により
評価した。 ◎ ：にじみやむらがなく鮮明な画像である。 ○ ：にじみやむらがやや見られるが、実用上問題の無
いレベルである。 ○’：にじみやむらがやや目立ち、実用上やや問題とな
るレベルである。 △ ：にじみが目立つ。 × ：にじみが著しい。

【００３６】〔インク吸収性（乾燥性）〕印字後、記録
物を室温で放置し、記録部に指で触れてもインクが付着
しなくなるまでの時間（乾燥時間）を測定した。 ○ ：印字後２分以内で乾燥した。 ○’：印字後５〜１０分で乾燥した。 × ：印字後１時間後も乾燥しない。

【００３７】〔耐水性〕記録層上にスポイドで水をたら
し、直ぐにガーゼで軽く拭き取った。 ○ ：塗膜に殆ど損傷が無い。 ○’：塗膜に僅かに損傷があるが、実用上問題の無いレ
ベルである。 △ ：塗膜が一部溶解した。 × ：塗膜が溶解し殆どとれた。

【００３８】〔べたつき〕記録シートを、２０°Ｃ、６
５％ＲＨの雰囲気下に２４時間放置後、記録層表面を指
で触れてべたつき具合を評価した。 ○ ：べたつきが殆どない。 ○’：若干のべたつきがあるが、実用上問題の無いレベ
ルである。 △ ：べたつきがあり、実用上問題になるレベルであ
る。 × ：べたつきが著しい。

【００３９】

【表１】

【００４０】〔表中の記号〕 K-90； ポリビニルピロリドン（商品名；ルビスコー
ルK-90、BASF製） PVA105； ポリビニルアルコール（商品名；PVA105、ク
ラレ製） PVA117； ポリビニルアルコール（商品名；PVA117、ク
ラレ製） 400EA ； ポリエチレングリコールジグリシジルジアク
リレート（商品名；エポキシエステル400EA 、共栄社化
学製） UE7250； 自己乳化型ウレタンアクリレートエマルジョ
ン（商品名；UE-7250 、東亜合成化学工業製） PE600 ； ポリエチレングリコールジアクリレート（商
品名；ニューフロンティアPE600 、第一工業製薬製） BR170 ； アクリルアミドエーテル系モノマー（商品
名；BR170 、マテリアルサイエンス社製）

【００４１】

【発明の効果】表１の結果から明らかな様に、本発明の
実施例１〜１１により得られたインクジェット記録用シ
ートは、いずれも発色性、インク吸収性に優れ、しかも
記録層の耐水性に優れていた。更に透明性に優れている
ため、ＯＨＰ用シートとして優れた適性を有していた。
また実施例１２、１３により得られたインクジェット記
録用シートは、通常の紙ベースのインクジェット記録用
シートと比較し、優れた光沢を有しており、発色も鮮明
なものであった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に、ポリビニルピロリドン、ポリ
   ビニルアルコール及びラジカル重合性基を２個以上有す
   る電子線硬化型化合物を含む水性系塗布組成物を塗布
   し、電子線を照射して記録層を形成したインクジェット
   記録用シートであり、前記水性系塗布組成物がポリビニ
   ルピロリドンとポリビニルアルコールの総重量に対しポ
   リビニルアルコールを５〜７０重量％含むインクジェッ
   ト記録用シート。
2. 【請求項２】ラジカル重合性基を２個以上有する電子線
   硬化型化合物が、分子内に親水性基を有し、水溶性若し
   くは水分散性である請求項１記載のインクジェット記録
   用シート。
3. 【請求項３】支持体が透明である請求項１または請求項
   ２記載のインクジェット記録用シート。