JPH0880662A - インクジェット記録用紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発色性がよく、インクの速乾燥性に優れたイ
ンクジェット記録用紙を提供する。 【構成】 透明プラスチックフィルム１と、前記透明プ
ラスチックフィルム１の少なくとも一方の面に順次形成
せしめた第一インク受容層２と第二インク受容層３とか
らなり、第一インク受容層２がポリビニルアルコールを
含み、かつ第二インク受容層３がポリビニルピロリドン
及び塩基性の４元（メタ）アクリル酸エステル共重合体
を含むことを特徴とする。 【効果】 両インク受容層ともにインクの吸収力を有
し、少ないインク量の場合は第二インク受容層のみで、
また、フルカラー印字のようにインク量が多い場合は第
一及び第二インク受容層でインクを保持させるようにし
たため、高速フルカラー印字に対応でき、高精度な印字
が可能である。

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紙
に関し、更に詳しくはインク吸収性能の異なる２種類の
インク受容層を積層したインクジェット記録用紙に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録方法に使用さ
れる被記録材としては、紙の表面に多孔質或いはポリビ
ニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ゼラチン等の
水溶性樹脂からなるインク受容層を設けてなるものが使
用されてきた。かかる被記録材には記録の高速化或いは
多色化等に対しても、より高度で広範な特性が要求され
つつある。即ち、インクの吸収が可及的に速やかである
こと、インクの滲みが適切であること等が必要となる。
また、カラーインクを用いたカラーインクジェット記録
を行うには、特に記録剤である染料の発色性と鮮明性に
優れ、高色彩性を与える被記録材が必要である。更に、
インクジェット記録により記録を行った記録画像に対し
ては、画像の保存性、耐久性、特に耐水性及び耐光性等
に優れることが要求される。

【０００３】特に、インク受容層としては、インクの初
期の吸収速度が速く、吸収量が多いものが望まれる。こ
こで、吸収速度とはインク受容層上にインクを付与した
場合に被膜中に浸透・吸収する速度をいい、また、吸収
量とはインク吸収速度にかかわらず一度にインクを吸収
・吸着できる量をいう。吸収速度が速くても吸収量が少
ないとベタ印字やフルカラー印字を行う場合にインクの
乾燥速度が遅くなる。また、吸収量が多くても吸収速度
が遅いと前記同様インクの乾燥速度が遅くなり、印字の
際のハジキや濃度ムラ等を起こす原因になる。

【０００４】前者において吸収量を増加させるために被
膜厚さを上げることが考えられるが、厚さの増加はカー
リング等の塗膜物性の調整や被膜の形成が困難である。
後者においては顔料等マット剤の添加や多孔質の形成に
より吸収速度を上げることができるが、透明性や光沢が
低下してしまう。

【０００５】かかる性能を満たすためにインク受容層を
構成する樹脂について、グラフトコポリマー及び／又は
ブロックコポリマーを用いたもの（特開昭６１−２１７
２８０号）、ポリビニルピロリドンとアクリル酸系ポリ
マーを配合したもの（特開昭６２−２１８１８１号）、
特定のアクリル酸系ポリマーを用いたもの（特開昭６２
−２２２８８４号、特開昭６３−１７３６７８号）等種
々の提案がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブロッ
クコポリマー等は重合方法に手間がかかり、しかも十分
に満足できる性能は得られていない。また、アクリル酸
系ポリマーのみではインク吸収性が悪く、インク乾燥速
度が著しく遅いという難点がある。

【０００７】一方、単層のインク受容層ではインク受容
する性能として限界があるとして、多層構造を形成する
ものが考えられている。例えば、互いに親水性の程度が
相違する層を積層した材料（特開昭６１−１２３８８
号）があるが、上記に挙げたとおり親水性の差ではイン
ク吸収速度と吸収量が区別できず、結果として上記の性
能を満足する被膜は得難い。またインク受容層とインク
透過層を順次基材上に積層した材料（特開昭６０−２５
３５８１号）があるが、かかる材料はインク透過層が高
インク吸収性の多孔質膜から形成されているため、透明
性に劣り、光沢もなく、ＯＨＰ等の透明性を必要とする
用途に使用するものに関しては十分な性能を得られてい
ない。更に、従来のものはインク発色性が優れていると
はいえず、改良の必要があった。

【０００８】本発明は、このような従来の被記録材の難
点に鑑みなされたもので、発色性がよく、インクの速乾
燥性に優れたインクジェット記録用紙を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に鋭意検討した結果、インク吸収性能が異なる樹脂成分
を含む二種のインク受容層を積層することで目的を達成
できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【００１０】即ち、本発明のインクジェット記録用紙
は、透明プラスチックフィルムと、前記透明プラスチッ
クフィルムの少なくとも一方の面にそれぞれインク吸収
性能が異なる第一インク受容層と第二インク受容層とを
順次形成することを特徴とし、第一インク受容層がポリ
ビニルアルコールを含むことを特徴とし、第二インク受
容層としてポリビニルピロリドン及び少なくとも４種の
モノマーからなる塩基性の（メタ）アクリル酸エステル
共重合体を含むことを特徴とし、前記塩基性の（メタ）
アクリル酸エステル共重合体はモノマーとして少なくと
もメタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、（メ
タ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル及びメタクリル酸
２−ジメチルアミノエチルをと含むことを特徴とし、前
記第一インク受容層又は第二インク受容層の少なくとも
一層が紫外線吸収剤を含むことを特徴とし、実質的に透
光性を備えていることを特徴とするものである。以下、
本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明のインクジェット記録用紙は、図１
に示すように、透明プラスチックフィルム１上に第一イ
ンク受容層２、第二インク受容層３が順次積層された構
造を有する。

【００１２】透明プラスチックフィルム１としては、例
えば、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート等が使用できる。また、透明
プラスチックフィルム１の片面に後述する第一インク受
容層２との接着性を向上させるためのプライマー層を設
けることが好ましい。更に後述するインク受容層を片面
にのみ形成した場合には他方の面にカール防止のための
カール防止層を形成してもよい。透明プラスチックフィ
ルム１の厚さは、上限でプリンタに通る程度までのもの
が適宜使用される。

【００１３】第一インク受容層２は、第二インク受容層
３が初期吸収したインクを更に吸収・保持する機能を有
するものであり、第二インク受容層３よりもインク吸収
量が大きい必要がある。これは第二インク受容層３が速
やかに吸収したインクをオーバーフローさせることなく
多量に吸収し、第二インク受容層３の吸収速度の低下を
防ぐためである。インク吸収量が少ない物質を用いた場
合、第二インク受容層３が吸収したインクが下層へ吸収
しきれずインクの乾燥が遅くなったり、必要以上に横方
向に浸透・拡散されることになり、記録画像の解像力が
低下し、高品質の記録画像を形成し得なくなってしまう
からである。

【００１４】上記の要求を満足する第一インク受容層２
は、水系インクに対して膨潤性を有し、後述する第二イ
ンク受容層３の形成時に溶解又は膨潤されない水溶性な
いし親水性樹脂により構成されるのが好ましい。このよ
うな樹脂としては、アルブミン、ゼラチン、カゼイン、
でんぷん、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ等の天然樹
脂、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、ポリアミド、ポリアクリルアミド、ポリヒド
ロキシエチルメタクリレート、ポリフェニルアセトアセ
タール、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、
ポリビニルピリジウムハライド、メラミン樹脂、ポリウ
レタン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリア
クリル酸ソーダ、アクリル酸エステル共重合体等の合成
樹脂が挙げられ、これらの１種もしくは２種以上を混合
して使用する。特にポリビニルアルコールが吸収性と被
膜形成性の点で好ましい。また、支持体との密着性や成
膜強度等の改善の為に他の樹脂を併用することも可能で
ある。

【００１５】第一インク受容層２に好適に使用されるポ
リビニルアルコールは、インク吸収性を増加させるため
に、けん化度はより高い方が好ましいが、塗膜の吸湿に
よるべたつきを抑えることができ、必要な親水性を保持
するために７０％以上、好ましくは９０％以上のものが
使用される。第一インク受容層２の厚さとしては、イン
クの量や第一インク受容層２に使用される樹脂の種類に
より一概には言えないが、通常５〜５０μｍ、好ましく
は１０〜２０μｍの範囲が好適である。５μｍ以上とし
たのはインク吸着性を維持することができるからであ
り、一方、５０μｍ以下としたのはカールの発生を防止
することができるからである。

【００１６】第二インク受容層３は、速やかにインクを
吸収し、下層の第一インク受容層２へ伝える機能を有す
るものであり、第一インク受容層２のインク吸収量より
もインクの初期吸収速度が速い必要がある。インクの吸
収速度が遅い場合は従来から存在する単層構造と基本的
に変わらずインク乾燥速度はこの層で律速段階となり下
層の性能が生かされない。また、インクの吸収速度が速
くても親水性が低く、この層がインクを透過させる目的
で構成されている場合、少量のインクにて印字が行われ
た時にインクを透過させるのに時間がかかり、印字も下
層に沈み濃度も低くなる傾向にある。

【００１７】本発明においては第二インク受容層３も第
一インク受容層２と同様にインクを吸着する機能を有す
るものであり、少量インクでの印字では第二インク受容
層３のみでインクを吸収・吸着するため乾燥も速く、濃
度も高い良好な印字が得られる。

【００１８】このような性能を有する第二インク受容層
３は、親水性樹脂と親油性樹脂とを含有するものであ
る。親水性樹脂としては前記第一インク受容層２を構成
する樹脂と同様のものが挙げられ、これらの１種もしく
は２種以上を混合して使用する。これらの中で、特にポ
リビニルピロリドンは溶解力が高く、後述する親油性樹
脂との相溶性や被膜形成時に第一インク受容層２を侵さ
ない溶媒に溶解させる為の選択性が広いという点で好ま
しい。ポリビニルピロリドンは、インクジェットのよう
に水系インクに対するインク吸着性及びインク発色性に
優れ、特に後述する（メタ）アクリル酸エステル共重合
体と組み合わせることにより、インクジェット記録用紙
としての必要な性能であるインク吸着性、耐水性、耐候
性等を向上させることができる。

【００１９】ポリビニルピロリドンの分子量は１０万以
上、好ましくは３０万〜１５０万のものが用いられる。
１０万以上としたのは被膜を形成するためであり、１５
０万以下としたのは溶液が高粘度に成りすぎるのを防止
し、形成される被膜のレベリング性を高くするためであ
る。ポリビニルピロリドンの含有量は後述する（メタ）
アクリル酸エステル共重合体のモノマー組成により異な
るが、下限は樹脂成分の１０％以上、好ましくは５０％
以上であり、上限は９０％以下、好ましくは８０％以下
である。このような範囲としたのはインク受容層の耐水
性と吸水性の両性能を満足させることができるからであ
る。

【００２０】次に、親油性樹脂としては、塩基性の（メ
タ）アクリル酸エステル共重合体を用いる。塩基性の
（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、少なくとも
（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ或
いはＨＥＡ）とメタクリル酸２−ジメチルアミノエチル
（ＤＭＭＡ）とを含む親水性モノマーと、少なくともメ
タクリル酸メチル（ＭＭＡ）とメタクリル酸ｎ−ブチル
（ＢＭＡ）とを含む耐水性（親油性）モノマーとから構
成される少なくとも４元以上の共重合体であり、本発明
における個々のモノマー特性を阻害しない限り、５元以
上のものも使用できる。

【００２１】このように２種類の親水性モノマーと２種
類の耐水性（親油性）モノマーとを含む共重合体とする
ことにより、かかる４種のモノマーの配合比を適当に選
択することのみにより、親水性と耐水性のバランスを調
製することができ、しかも塗膜の物理的性質等の他の性
能の調整が容易となる。

【００２２】親水性モノマーと耐水性（親油性）モノマ
ーとの比率は、モル比で約１：１程度、好ましくは親水
性モノマー（ＤＭＭＡ及びＨＥＭＡ或いはＨＥＡ）の含
有量がモノマー全体に対し３０〜７０モル％、好ましく
は４０〜６０モル％、更に好ましくは４５〜５０モル％
の範囲とする。親水性モノマーが７０％を超えると、ポ
リビニルピロリドンと混合した場合にインクの吸着力は
上がるが、ポリビニルピロリドンとの混合比を調節して
も塗膜が溶けやすくなり、インクの乾燥性が低下してし
まう。一方、親水性モノマーが３０％未満の場合には、
ポリビニルピロリドンとの相溶性が低下し、インクの吸
収速度が悪くなり、乾燥速度が低下してしまう。

【００２３】親水性モノマーは、少なくともＤＭＭＡ及
びＨＥＭＡ或いはＨＥＡとからなる。ＤＭＭＡはアミノ
基を含み、ポリマーを塩基性にする成分で、インクの吸
収性を高めることができる。その結果耐光性や解像力を
向上させ、発色性も上げることができる。また、ＤＭＭ
Ａを使用することにより、共重合体とポリビニルピロリ
ドンとの相溶性を高めることができる。一方、ＨＥＭＡ
或いはＨＥＡは、親水性を損なうことなく、耐水性を向
上させることができ、ＨＥＭＡ及びＨＥＡはいずれか一
方或いは両者を共に用いることができる。更に、これら
の性能を阻害しない範囲で他のモノマーを併用すること
ができる。

【００２４】また、ＤＭＭＡとＨＥＭＡ或いはＨＥＡと
の比率はモル比で３：１〜１：３、好ましくは２：１〜
１：２の範囲である。このような範囲とすることによ
り、水溶性インクの吸着性を高め、かつ適当なインクの
乾燥速度を保つことができる。親油性モノマーは、少な
くともＭＭＡ及びＢＭＡとからなる。ＭＭＡ及びＢＭＡ
は、その添加によりインク受容層の耐水性を向上させる
ことができると共に塗膜の適度な硬度を保つことができ
る。更に、これらの性能を阻害しない範囲で他のモノマ
ーを併用することができる。

【００２５】また、ＭＭＡとＢＭＡとの比率は、モル比
で１０：１〜２：１、好ましくは５：１〜４：１の範囲
である。このような範囲とすることにより、ブロッキン
グを生じることがなく、しかも塗膜の硬度を最適に保つ
ことができる。更に、第一インク受容層２及び／又は第
二インク受容層３には、インク吸収性を向上させるため
に実質的に透明性を阻害しない程度に、シリカ、クレ
ー、タルク、チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等
の顔料を添加することもできる。

【００２６】また、耐光性を向上させるために、第一イ
ンク受容層２及び／又は第二インク受容層３に紫外線吸
収剤を添加するのが好ましい。これに使用される紫外線
吸収剤としては、例えば、サリシレート系、ベンゾフェ
ノン系、ベンゾトリアゾール系、アクリロニトリル系、
ヒンダードアミン系、金属錯塩系等の従来公知のものは
いずれも使用できる。紫外線吸収剤の添加量としては、
インク受容層を形成する樹脂固形分に対して５〜２０ｗ
ｔ％程度が望ましい。５ｗｔ％以上としたのは十分な画
像の耐候性を得るためであり、２０ｗｔ％以下としたの
は透明性維持やインク吸着力の低下を防ぐためである。

【００２７】第二インク受容層３の厚さとしては、１〜
５μｍの範囲が好ましく使用される。１μｍ以上とした
のはインクの第一インク受容層２への受容性、定着性を
向上させることができるからであり、一方、５μｍ以下
としたのは画像の滲み等のないシャープな画像を得るた
めである。これらの層の形成方法としては、上記記載の
材料を適当な溶剤に溶解または分散させて塗工液を調整
し、ロールコーティング法、バーコーティング法、スプ
レーコーティング法、エアナイフコーティング法等の公
知の塗工方法により塗工し、乾燥する方法により形成で
きる。

【００２８】

【作用】本発明のインクジェット記録用紙は上述のよう
に両インク受容層ともにインクの吸収力を有するため、
少ないインク量の場合は第二インク受容層のみで、ま
た、フルカラー印字のようにインク量が多い場合は第一
及び第二インク受容層でインクを保持させるようにした
ため、インクの速乾燥性に優れている。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。尚、以下
の実施例において（メタ）アクリル酸エステル共重合体
としては、ＭＭＡを４５モル％、ＢＭＡを１０モル％、
ＨＥＭＡを３０モル％、ＤＭＭＡを１５モル％の割合で
共重合させた４元共重合体を用いた。

【００３０】［実施例１］ポリエステルフィルム（ルミ
ラーＱ−８１：東レ社製）の片面に、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ−１１０：クラレ社製）３重量部を水１７
重量部に溶解した第一インク受容層用塗布液をバーコー
ターにて塗布・乾燥し、厚さ１０μｍの第一インク受容
層を形成した。第一インク受容層の上に、ポリビニルピ
ロリドン（Ｋ−９０：ＩＳＰ社製）３重量部と（メタ）
アクリル酸エステル共重合体２重量部をメチルセロソル
ブ４５重量部に溶解した第二インク受容層用塗布液をバ
ーコーターにて塗布・乾燥し、厚さが１．５μｍの第二
インク受容層を積層し、本発明のインクジェット記録用
紙を得た。

【００３１】得られたインクジェット記録用紙をインク
ジェットプリンター（ＤｅｓｋＷｒｉｔｅｒ５５０Ｃ：
ヒューレットパッカード社製）を用いてフルカラーでベ
タ印字と細線印字を行った結果、いずれの場合もインク
の吸収量が多く、かつインクの乾燥速度も早く、色彩豊
かな画像が得られた。

【００３２】［比較例１］ポリエステルフィルム（ルミ
ラーＱ−８１：東レ社製）の片面に、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ−１１０：クラレ社製）３重量部を水１７
重量部に溶解したインク受容層用塗布液をバーコーター
にて塗布・乾燥し、厚さ１０μｍのインク受容層を形成
し、インクジェット記録用紙を得た。得られたインクジ
ェット記録用紙を実施例１と同様にフルカラーでベタ印
字と細線印字を行った結果、ベタ印字の場合にインクの
吸収量は多かったが、インクの乾燥速度が遅く、また印
字ムラもみられ、明らかに実施例１より劣っていた。

【００３３】［比較例２］ポリエステルフィルム（ルミ
ラーＱ−８１：東レ社製）の片面に、ポリビニルピロリ
ドン（Ｋ−９０：ＩＳＰ社製）３重量部を水１７重量部
に溶解した第一インク受容層用塗布液をバーコーターに
て塗布・乾燥し、厚さ１０μｍの第一インク受容層を形
成した。第一インク受容層の上に、カルボキシメチルセ
ルロース（セロゲンＢＳ：第一工業製薬社製）１重量部
を水４９重量部に溶解した第二インク受容層用塗布液を
バーコーターにて塗布・乾燥し、厚さが１．５μｍの第
二インク受容層を積層し、インクジェット記録用紙を得
た。得られたインクジェット記録用紙を実施例１と同様
にフルカラーでベタ印字と細線印字を行った結果、ベタ
印字の場合にインクの乾燥速度は早かったが、インクの
吸収量が少なく、また印字ムラもみられ、明らかに実施
例１より劣っていた。

【００３４】［実施例２］ポリエステルフィルム（ルミ
ラーＱ−８１：東レ社製）の片面に、ポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ−１１０：クラレ社製）３重量部を水１７
重量部に溶解した第一インク受容層用塗布液をバーコー
ターにて塗布・乾燥し、厚さ１０μｍの第一インク受容
層を形成した。第一インク受容層の上に、ポリビニルピ
ロリドン（Ｋ−９０：ＩＳＰ社製）３重量部、（メタ）
アクリル酸エステル共重合体２重量部、紫外線吸収剤
（ユビナール４００：ＩＳＰ社製）０．２５重量部と紫
外線吸収剤（ユビナールＤ５０：ＩＳＰ社製）０．２５
重量部とをメチルセロソルブ４９．５重量部に溶解した
第二インク受容層用塗布液をバーコーターにて塗布・乾
燥し、厚さが１．５μｍの第二インク受容層を積層し、
本発明のインクジェット記録用紙を得た。

【００３５】得られたインクジェット記録用紙を実施例
１と同様にフルカラーでベタ印字と細線印字を行った結
果、いずれの場合もインクの吸収量が多く、かつインク
の乾燥速度も早く、色彩豊かな画像が得られた。更に、
印字後フェードメーター（ＦＡＬ−３：スガ試験機社
製）を用いて耐光試験を行ったところ、比較例１、２に
記録した画像が２時間で退色したのに対し、本実施例の
ものは４時間経過しても退色が起こらなかった。

【００３６】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用紙は上述
のように両インク受容層ともにインクの吸収力を有する
ため、少ないインク量の場合は第二インク受容層のみ
で、また、フルカラー印字のようにインク量が多い場合
は第一及び第二インク受容層でインクを保持させるよう
にしたため、高速フルカラー印字に対応でき、高精度な
印字が可能である。また、紫外線吸収剤を混入させるこ
とにより、耐退色性、耐水性等の耐候性が著しく向上
し、屋内外のディスプレイ等として長期間の使用に耐え
る材料を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録用紙を示す断面
図。

【符号の説明】

１・・・透明プラスチックフィルム ２・・・第一インク受容層 ３・・・第二インク受容層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明プラスチックフィルムと、前記透明
   プラスチックフィルムの少なくとも一方の面に順次形成
   せしめた第一インク受容層と第二インク受容層とからな
   り、前記第一インク受容層が前記第二インク受容層形成
   用塗布液に溶解又は膨潤されない樹脂成分からなり、か
   つ前記第二インク受容層がその樹脂成分としてポリビニ
   ルピロリドン及び少なくとも４種のモノマーからなる塩
   基性の（メタ）アクリル酸エステル共重合体を含むこと
   を特徴とするインクジェット記録用紙。
2. 【請求項２】 前記第一インク受容層がポリビニルアル
   コールを含むことを特徴とする請求項１記載のインクジ
   ェット記録用紙。
3. 【請求項３】 前記（メタ）アクリル酸エステル共重合
   体は、モノマーとして少なくともメタクリル酸メチル、
   メタクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−ヒド
   ロキシエチル及びメタクリル酸２−ジメチルアミノエチ
   ルとを含むことを特徴とする請求項１記載のインクジェ
   ット記録用紙。
4. 【請求項４】 前記第一インク受容層又は第二インク受
   容層の少なくとも一層が、紫外線吸収剤を含むことを特
   徴とする請求項１記載のインクジェット記録用紙。
5. 【請求項５】 実質的に透明であることを特徴とする請
   求項１記載のインクジェット記録用紙。