JPH0872391A - インクジェット用記録材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェット記録方式で印字する被記録材
料において印字品質、インク乾燥性、耐水性に優れたイ
ンク受理層を有し、該インク受理層がプラスチックフィ
ルム基材へ密着したインクジェット用記録材料を提供す
る。 【構成】 基材上にインク受理層を少なくとも一層設
け、インク受理層中に櫛型ポリマーとポリエチレンオキ
シドのイソシアネート反応物との混合物を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水性インクを用いて記
録する記録媒体に関するものであり、特にフルカラー・
インクジェット記録に適した被記録体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は水性インクを
微小粒子として記録ヘッドから熱エネルギーや物理的振
動によって噴射し、被記録体表面上に画像、文字を形成
する方法である。これまでプリンターの主流であったド
ットインパクトプリンターに比較すると高速かつ低騒音
である。装置は比較的簡易であることからカラー化が容
易である。また、記録ヘッド、記録方式、インク、被記
録材料の技術的進歩からますます高画質化が進んでい
る。これらの理由からインクジェット記録方式は一般オ
フィスにも急速に普及しており、プリンターの低価格化
ともあいまって、これまでプリンターの主流であったド
ットインパクトプリンターから急速に置き換えられてい
る。

【０００３】本発明はプラスチックフィルムを基材に用
いたもので、なおかつインクジェット記録に適した被記
録材料である。その主な用途としてＯＨＰフィルム、電
飾パネル、ステッカー、ラベル、製図用フィルム等があ
る。プラスチックフィルムは通常疎水性で、水性インク
で文字、画像等を記録しても、水性インクを吸収するこ
とができず、数時間放置後でもインクは乾燥しない。イ
ンクジェット適性を持たせるために、プラスチック基材
上にはインク受理層を塗布する。インク受理層には吸水
性樹脂、水溶性樹脂などが用いられることが多い。吸水
性あるいは水溶性樹脂として、例えばポリビニルアルコ
ール、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ポリビ
ニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル
酸、アクリルアミド、アクリル酸ソーダ、ポリエチレン
イミンなどが用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】透明なインク受理層に
通常の水溶性樹脂が用いられている場合、水、汗などが
付着すると、記録した画像が流れたり、べとついたり、
ブロッキングするなど、耐水性がないことで種々の問題
が発生する。そこで、耐水化するためには、特開昭６３
−１８２０２５号公報、特開平２−３０５８１号公報に
示される、繊維素反応型樹脂を用いる方法がある。しか
し、この方法では少量の添加では大きな効果は認められ
ず、また添加量を増加させると画像品質、インク吸収性
が低下する傾向にある。一方、特開昭５７−１４０９１
号公報、特開昭６１−１９３８９号公報、特開平１−９
５０９１号公報、特開昭６０−２３２９９０号公報など
には、コロイダルシリカやアルミナゾルなどの無機多孔
質を用いることが提案されており、この方法を用いると
耐水性は得られる。しかし、この方法で得られたインク
受理層は無機質であり、硬くて脆い性質があり、例えば
プリンターで印字中に送りロールなどで引掻き傷が発生
しやすい欠点がある。

【０００５】上記のように、プラスチックフィルムを基
材にした場合、印字品質、インク乾燥性、および耐水性
を両立させることが重要課題となっている。本発明はか
かる問題点を解決するために、透明で耐水性に優れ、な
おかつインクジェットプリンターで高画質で記録可能
な、インク吸収性の速い被記録材を提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上のような問題点を解
決するために種々検討の結果、基材上に少なくとも一層
のインク受理層を設け、インク受理層中に櫛型ポリマー
およびポリアルキレンオキシドのイソシアネート反応物
を添加することにより、印字品質、インク乾燥性、耐水
性の両立を可能にすることができた。即ち、本発明のイ
ンクジェット記録シートは、インク受理層中に櫛型ポリ
マーと、ポリアルキレンオキシドのイソシアネート反応
物との混合物を含有するものである。

【０００７】本発明の要旨とする所は、プラスチック基
材上に一層以上のインク受理層が設けられ、該インク受
理層に少なくとも櫛型ポリマーおよびポリアルキレンオ
キシドのイソシアネート反応物との混合物を含有するこ
とを特徴とするインクジェット被記録材料に係わるもの
である。

【０００８】上記の混合物がイソシアネート、ポリアル
キレンオキシドおよび櫛型ポリマーを混合してから基材
上に塗布後、加熱などの方法により反応させたものであ
るインクジェット被記録材料、上記の混合物中の櫛型ポ
リマーの比率が10〜90％（重量）の範囲であるインクジ
ェット被記録材料、上記のインク受理層が基材に対して
接着しない場合に、インク受理層と基材層との間に接着
剤層を設けるインクジェット被記録材料、上記のインク
受理層と接着剤層との間にインク吸収層を設けてインク
吸収性を向上せしめたインクジェット被記録材料、上記
のインク受理層の表面にインク吸収性を向上させるため
の多孔質の微粒子を添加したインクジェット被記録材
料、上記インク受理層の厚さが 0.1〜25μｍの範囲で設
けられているインクジェット被記録材料等も本発明のイ
ンクジェット被記録材料の範囲に包含される。

【０００９】本発明で使用する櫛型ポリマーはアクリル
ポリマーのような比較的疎水性幹ポリマーにヒドロキシ
エチルメタアクリレートのポリマーなどの水溶性高分子
を櫛型に共重合したものをさす。疎水性のポリマーとし
てはポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチ
ル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリル酸−２エチ
ル−ヘキシル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリル酸
メチル、ポリアクリル酸エチル等があげられる。また水
溶性高分子として２−ヒドロキシメタアクリレート、ア
クリルアミド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ
−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタア
クリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルメタアクリレートなどが
あげられる。

【００１０】櫛型ポリマーは骨格に水不溶性のポリマー
が使用されているので水に完全に溶けてしまうことな
く、一方で水溶性高分子がグラフトされているので親水
性も兼ね備えている。従って櫛型ポリマー樹脂を薄膜状
にしインク受理層に用いた場合、インクの小滴がインク
受理層上に噴射され接触した瞬間に、インクはインク受
理層と馴染み拡がり、インクを吸収する。

【００１１】櫛型ポリマーは親水性ではあるものの、単
独で用いた場合にはインクをポリマー内部へ吸収する能
力が低い。従って、インク量の多い混色部分では印画し
てから30分後でも乾燥せず、指で触ったり、紙やフィル
ムなどのシートを重ねると未乾燥のインクが転移する。
通常インク乾燥性が遅い場合、インク受理層の厚さを厚
くするとインクの乾燥性は向上する。しかしインク受理
層を厚くしても櫛型ポリマーを単独で用いた場合にはイ
ンクの乾燥性は通常の使用に耐えうるものではない。

【００１２】耐水性、インク乾燥性、印字品質の全てが
良好である透明インクジェット用被記録材料を得るため
に、基材上に少なくとも一層のインク受理層を設け、イ
ンク受理層中に少なくとも櫛型ポリマーおよびポリアル
キレンオキシドとの混合物を含有させることが有効であ
ることを見出した。

【００１３】ポリアルキレンオキシドにはポリエチレン
オキシド、ポリプロピレンオキシドのホモポリマーおよ
びコポリマーなどが挙げられ、平均分子量は15万〜 500
万が良好である。ポリアルキレンオキシドの水酸基にイ
ソシアネート化合物を反応させたものを、櫛型ポリマー
と混合し基材上に塗布する。塗布した層がインク受理層
となる。またイソシアネート、ポリアルキレンオキシ
ド、櫛型ポリマーを混合してから基材上に塗布後、加熱
などの方法により反応させても同様の効果が認められ
る。

【００１４】イソシアネート化合物にはイソシアネート
基が１個以上含有されるものであれば効果は認められ、
例えばプロピルイソシアネート、ヘキシルイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアネート、トリレンジイソ
シアネート、１−メチル−２，４，６−トリイソシアネ
ート、ナフタリン−１，３，７−トリイソシアネートな
どが使用でき、単独で使用しても２種類以上混合して使
用してもよい。

【００１５】ポリアルキレンオキシドを単独でインク受
理層として用いた場合、インク吸収性、画像品質は良好
であるが、にじみや耐水性は十分ではない。イソシアネ
ートを反応させれば、耐水性やにじみは若干向上するも
のの画像品質は低下する。一方、ポリアルキレンオキシ
ドとイソシアネートとの反応物に櫛型ポリマーを混合す
ることにより、耐水性、にじみは飛躍的に向上し、なお
かつインク乾燥性や画像品質は良好であることが判っ
た。このように、ポリアルキレンオキシドのイソシアネ
ートの反応物と櫛型ポリマーのブレンドにより飛躍的な
品質の向上が認められた。また混合比率を変えると品質
は若干変わるが、櫛型ポリマーの比率が10〜90％の範囲
となるよう混合すれば、同様の効果は認められる。

【００１６】インク受理層にはポリアルキレンオキシド
のイソシアネート反応物と櫛型ポリマーとの混合物を用
いた場合、上記のような効果は認められるが、基材には
ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカ
ーボネイトなどのプラスチックフィルムやセルロースフ
ィルムなどを用いても上記のインク受理層の効果は認め
られる。インク受理層が基材に対して接着しない場合、
インク受理層と基材層との間に接着剤層を設けることも
できる。

【００１７】さらに、インク吸収性を上げたい場合、イ
ンク受理層と接着剤層との間にインク吸収層を設けるこ
ともできる。インク吸収層にはポリビニルアルコール、
ポリエチレングリコール、水溶性カチオン樹脂、ポリビ
ニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロースなどを設
けることもできる。

【００１８】インク受理層表面にはインク吸収性を向上
させるために多孔質の微粒子を添加することもできる。
なお、基材が透明であって透明性が要求される用途に使
用される場合には、微粒子を添加する際に透明性を失わ
ない範囲で添加する必要がある。微粒子として、例えば
二酸化硅素、硅酸アルミニウム、ゼオライト、炭酸カル
シウム、クレー、タルク、アルミナ、酸化亜鉛等を使用
することもできる。

【００１９】本発明においてインク受理層は 0.1μｍか
ら25μｍの範囲で設けることが好ましい。塗布厚さが
0.1μｍ未満の時は混色部分、例えば黒ベタ部分でイン
ク吸収性が不十分であり、インク乾燥時間は30分以上か
かる。インク受理層の厚さを25μｍ超にした場合にはイ
ンク吸収能力は25μｍのときとほぼ同じとなり、塗布厚
さを25μｍ超に上げるメリットがない。

【００２０】インク受理層の形成方法としては、ポリア
ルキレンオキシドとイソシアネート化合物の反応物と櫛
型ポリマーとの混合物を含む受像層組成物を塗工液と
し、リバースコータ、グラビアコータ、バーコータ、ス
プレーコータ等により塗布する。塗工液を作成させる際
に、インク受理層組成物を溶解させる溶剤としては、ト
ルエン、キシレン、酢酸エチル、メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブ、２塩化メチレン、２塩化エチレン、メ
チルエチルケトン、メタノール、エタノール、シクロヘ
キサノン、イソプロピルアルコールなどの中から１種類
ないし２種類以上を混合して用いることができる。

【００２１】本発明の記録シートはインクジェットプリ
ンターをはじめインクジェットプロッター、水性ペンプ
ロッター等の被記録材料として使用することができる。

【００２２】

【実施例】以下に本発明をさらに具体化するために実施
例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。なお実施例、比較例における薬品の添加量は
特に断らない限り重量部とする。評価項目および評価方
法は以下のように行った。

【００２３】［印字品質］得られたフィルムをＭＪ−７
００Ｖ２Ｃ（セイコーエプソン社製）で印字評価を行っ
た。フルカラー画像の印画後、にじみ、はじき、濃度む
ら、ドットの大きさや形状を次のように評価した。 ◎：非常に優れる ○：良好 △：やや劣る ×：はじき、にじみ

【００２４】［インク吸収性］黒ベタ部分を印字してか
ら、紙を貼付し紙にインクがつかなくなるまでの時間。
紙の大きさは５×５センチで紙を貼付するときには５kg
のローラーで２回往復させた。 ◎：５分以内 ○：10分以内 △：30分以内 ×：30分以上

【００２５】［インク受理層の耐水性］水を浸した綿棒
でインク受理層を擦って、インク受理層が剥がれるまで
の回数で評価した。 ◎：非常に優れる 50回以上 ○：良好 20〜49回 △：やや劣る 10〜20回 ×：劣る 10回以下

【００２６】（実施例１）基材には厚さ 100μｍで、あ
らかじめ易接着処理されたポリエチレンテレフタレート
フィルム（ＩＣＩ製 メリネックス５８８）を使用し、
塗布液には下記の組成のものを用いた。乾燥後の塗工厚
さが10μｍになるように、メイヤーバーを用いて塗工液
を塗布した。塗布後には 150℃で３分乾燥させてインク
ジェット用記録フィルムを得た。

【００２７】 ［インク受理層処方 １］ 櫛型ポリマー（綜研化学製、Ｌ２０） 10部 ポリエチレンオキシド（パオゲンＰＰ１５ 第一工業製薬製） 40部 脂肪族イソシアネート系プレポリマー １部 ^{（タケネートＤ１７７Ｎ 武田薬品製）} トルエン 50部 メチルエチルケトン 10部

【００２８】（実施例２）インク受理層に微粒子を添加
した以外は実施例１と同じ下記処方でインク受理フィル
ムを得た。

【００２９】 ［インク受理層処方 ２］ 櫛型ポリマー（綜研化学製、Ｌ２０） 10部 ポリエチレンオキシド（パオゲンＰＰ１５ 第一工業製薬製） 40部 脂肪族イソシアネート系プレポリマー １部 ^{（タケネートＤ１７７Ｎ 武田薬品製）} シリカ（サイリシア４４６ 富士シリシア化学製） ２部 トルエン 50部 メチルエチルケトン 10部

【００３０】（実施例３）ポリエチレンオキシドを変更
した以外はすべて実施例１と同一にした。

【００３１】 ［インク受理層処方 ３］ 櫛型ポリマー（綜研化学製、Ｌ２０） 10部 ポリエチレンオキシド（アクアコーク 住友精化製） 40部 脂肪族イソシアネート系プレポリマー １部 ^{（タケネートＤ１７７Ｎ 武田薬品製）} トルエン 50部 メチルエチルケトン 10部

【００３２】（実施例４）ポリエチレンオキシドとイソ
シアネートをあらかじめ反応させたものを用いたこと以
外は実施例１と同じ方法でインク受理フィルムを得た。

【００３３】 ［インク受理層処方 ４］ 櫛型ポリマー（綜研化学製、Ｌ２０） 10部 ポリエチレンオキシドをイソシアネートで架橋したもの 40部 ^{（アクアプレン Ｌ７１３ 明成化学工業製）} トルエン 50部 メチルエチルケトン 10部

【００３４】（実施例５）基材には 100μｍのポリエチ
レンテレフタレートフィルム（ＩＣＩ製 メリネックス
５８８）を使用し、ドライの塗工厚さが10μｍになるよ
うに下記の吸収層組成物をメイヤーバーで塗布する。乾
燥温度 150℃で３分乾燥させる。さらにその上に、実施
例１に示したインク受理層をドライの塗布厚さが３μｍ
になるようにメイヤーバーで塗布し、 150℃で乾燥さ
せ、インク受理層を得た。

【００３５】 ［インク吸収層処方 １］ ポリビニルピロリドン（ＧＡＦ製 ＰＶＰ Ｋ９０） 10部 カチオン製樹脂（三菱油化 サフトマーＳＴ１０００） 40部 ポリビニルアルコール（クラレ製 １１７） 20部 メタノール 50部 エチルセロソルブ 10部

【００３６】（比較例１）イソシアネートを用いないこ
と以外は実施例１と全く同様にインク受理シートを作成
した。

【００３７】 ［インク受理層処方 ５］ 櫛型ポリマー（綜研化学製、Ｌ２０） 10部 ポリエチレンオキシド（パオゲンＰＰ１５ 第一工業製薬製） 40部 トルエン 50部 メチルエチルケトン 10部

【００３８】（比較例２）櫛型ポリマーを使用しないこ
と以外は実施例１と同一の方法で作成した。

【００３９】 ［インク受理層処方 ６］ ポリエチレンオキシド（パオゲンＰＰ１５ 第一工業製薬製） 40部 脂肪族イソシアネート系プレポリマー １部 ^{（タケネートＤ１７７Ｎ 武田薬品製）} トルエン 50部 メチルエチルケトン 10部

【００４０】（比較例３）ポリエチレンオキシドを使用
しないこと以外は実施例１と同一の方法で作成した。

【００４１】 ［インク受理層処方 ７］ 櫛型ポリマー（綜研化学製、Ｌ２０） 40部 脂肪族イソシアネート系プレポリマー １部 ^{（タケネートＤ１７７Ｎ 武田薬品製）} トルエン 50部 メチルエチルケトン 10部

【００４２】実施例の評価結果を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】本発明品である実施例１〜５はいずれも
画像品質、インク乾燥性および耐水性のインクジェット
記録性が優れている。これに対しイソシアネートを用い
ない比較例１では画像品質およびインク乾燥性がやや劣
り、また耐水性が劣る。櫛型ポリマーを使用しない比較
例２では比較例１と同様画像品質およびインク乾燥性が
やや劣り、かつ耐水性が劣る。ポリエチレンオキシドを
使用しない比較例３では耐水性は良好であるものの画像
品質およびインク乾燥性が劣る。以上の結果本発明によ
り画像品質、インク乾燥性および耐水性の優れたインク
ジェット用記録材料の提供が可能になった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 正秀 埼玉県東松山市東平1551 日本製紙株式会 社画像工学センター内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック基材上に一層以上のインク
   受理層が設けられ、インク受理層中に少なくとも櫛型ポ
   リマーおよびポリアルキレンオキシドのイソシアネート
   反応物の混合物を含有することを特徴とするインクジェ
   ット用記録材料。