JPH09123590A

JPH09123590A - インクジェット記録シート用ポリビニルアセタール樹脂

Info

Publication number: JPH09123590A
Application number: JP7281981A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Kori; 悌之郡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】生産性が良好で、水溶性インクの吸収性に優
れ、耐水性が良好で、かつ、透明な層を形成しうるイン
クジェット記録シート用ポリビニルアセタール樹脂を提
供する。【解決手段】ポリビニルアルコールにアルデヒドを反
応させてアセタール化して得られるインクジェット記録
シート用ポリビニルアセタール樹脂であって、上記アル
デヒドが、芳香族アルデヒドと、ホルムアルデヒド又は
アセトアルデヒドとであるインクジェット記録シート用
ポリビニルアセタール樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録シート用ポリビニルアセタール樹脂に関し、更に詳し
くは、インクジェット記録シートのプラスチックシー
ト、普通紙、不織布等からなる支持体上に設けられる記
録層に好適に用いられる樹脂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によるプリンタ
ーやプロッターは、騒音が少ないこと、ランニングコス
ト及び本体のコストが低いこと、マルチカラー対応が可
能であること、ドットパターンのファイン化により従来
より鮮明な画像が得られること等の理由から、広く普及
しはじめている。

【０００３】一般に、インクジェット記録方式に採用さ
れる紙等の記録体に要求される特性としては、以下のも
のが挙げられる。（１）インクの吸収性に優れており記録体上に付着した
インクドットを速やかに記録体層の内部に吸収できるこ
と。この条件は、インクジェット用記録体が具備しなけ
ればならない最も基本的な性質である。カラーインクジ
ェットでは、紙面の一点に２個以上のインクドットが重
なる場合が多く、単位面積当たりのインクの使用量が多
くなるので、これは、単色のインクジェット記録に比べ
て更に高度に要求される性質である。

【０００４】（２）記録体上でのインクドットの拡がり
を抑制できること。この条件は、インクドットの広がり
を防止することによりインクドット間のつながりをなく
し解像度を上げることができるとともに、記録物の反射
濃度を上げることができる。更に、カラーインクジェッ
トの場合、色の異なる２個以上のインクドットがつなが
ることで発生する不必要な混色による記録物の彩明度低
下を防止できる。

【０００５】上述した（１）及び（２）の基本的特性以
外にも、次のような条件が挙げられる。（３）インクの吸収層が透明であること。これは、特に
オーバーヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）用シートの記
録層に必要な条件である。普通、ＯＨＰ用シートはポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムのような透
明シートを使用するが、ＰＥＴフィルムのみでは水溶性
インクは吸収しないので、ＰＥＴフィルムを支持体にし
て、その上に記録層を設ける。この記録層が透明でない
と光が遮蔽されたり散乱されたりして、ＯＨＰ用シート
として使用できないものとなる。（４）記録シートが優れた耐水性を有していること。イ
ンクジェット記録シートはインクジェット記録層の耐水
性が悪いと、水がかかったり、水に浸したりすると、記
録層が剥がれて画像が消失してしまう。

【０００６】インクジェット記録方式で従来使用されて
いる記録体としては、例えば、プラスチックフィルム、
紙、ガラス板等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等の水溶性樹脂からなる記録層を設
けた記録体が知られている（例えば、特開昭５５−１４
６７８６号公報、特開昭５９−１７４３８１号公報
等）。しかしながら、これらの記録体は、水性インクの
吸収性及び定着性は良好であるが、記録層の耐水性が悪
い。

【０００７】インク吸収性と耐水性のバランスを保つた
めに親水性高分子と親油性高分子とを混合する方法（例
えば、特開昭５７−１０２３９１号公報）も提案されて
いるが、このような記録層は、両者の樹脂の相溶性が良
好でなく透明性が劣り、ＯＨＰ用シートには使用できな
いという欠点がある。そこで、ポリビニルフェニルアセ
トアセタール等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、特公平５−２３
５９７号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
益々マルチカラー対応や、ファインドット化、印字速度
のスピードアップに伴い、記録層に対するインク吸収能
の向上が要望されている。このためには、樹脂の親水性
の向上（例えば、水酸基の増加や極性基の導入による方
法）が必要となる。アセタール化度の低いポリビニルア
セタール樹脂は、合成後、水に不溶となるので、樹脂は
水洗浄可能となるが、ポリビニルアセタールの親水性が
特に強い場合、ポリビニルアセタールを合成した後、樹
脂を洗浄する際、水との分離が難しく、洗浄が不充分と
なり固形分の低下による生産性の低下、残留塩や残留ア
ルデヒド等の不純物の増加による印字特性の低下が発生
する。

【０００９】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、その目的とするところは、生産性が良好で、水溶性
インクの吸収性に優れ、耐水性が良好で、かつ、透明な
層を形成しうるインクジェット記録シート用樹脂を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、ポリビニ
ルアルコールにアルデヒドを反応させてアセタール化し
て得られるインクジェット記録シート用ポリビニルアセ
タール樹脂であって、上記アルデヒドが、芳香族アルデ
ヒドと、ホルムアルデヒド又はアセトアルデヒドとであ
るインクジェット記録シート用ポリビニルアセタール樹
脂によって達成することができる。以下に本発明を詳述
する。

【００１１】本発明のインクジェット記録シート用ポリ
ビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールにアル
デヒドを酸触媒を用いて反応させ、アセタール化するこ
とにより得ることができる。本発明においては、上記ポ
リビニルアルコールの代わりに、ポリ酢酸ビニルを用い
ても良い。ポリ酢酸ビニルにアルデヒドを反応させる場
合には、けん化とアセタール化とを併行的に行うことが
できる。

【００１２】上記ポリビニルアルコールの重合度は、特
に限定されるものではないが、一般に３００〜４５００
が好ましい。３００未満であると、インク定着性及び耐
水性が低下し、４５００を超えると、シートへの塗工時
の粘度が高すぎて塗工できなかったり、一定の厚さに塗
工できなかったりすることがある。より好ましくは、５
００〜４５００である。

【００１３】上記ポリビニルアルコールのけん化度は、
特に限定されるものではないが、一般に、８０〜９９．
５モル％が好ましい。８０モル％未満であると、吸収速
度が遅くなり、９９．５モル％を超えると、インクの定
着性が低下する。更には、親水性が強い各種変性ポリビ
ニルアルコールを使用しても良く、例えば、−ＣＯＯ
Ｍ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃、−ＰＯ（ＯＭ）₂（ただ
し、Ｍは、水素、ナトリウム、カリウム、リチウムを表
す。）、３級アンモニウム塩、４級アンモニウム塩、ベ
タイン等が挙げられる。

【００１４】本発明で使用される芳香族アルデヒドとし
ては特に限定されず、例えば、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等のアルキル置換ベン
ズアルデヒド；ハロゲン置換ベンズアルデヒド；ｐ−ヒ
ドロキシベンズアルデヒド、ｍ−ヒドロキシベンズアル
デヒド等のヒドロキシル基が置換した芳香族アルデヒ
ド；アルコキシ基、アミノ基、シアノ基等の置換基を持
った芳香族アルデヒド；フェニルアセトアルデヒド、β
−フェニルプロピオンアルデヒド等のフェニル置換アル
キルアルデヒド等が挙げられる。

【００１５】本発明で使用される芳香族アルデヒドは、
親水性向上のために水酸基や極性基を増加させることが
できる。上記芳香族アルデヒドの水酸基や極性基を増加
させると、耐水性が大きく変化するが、ホルムアルデヒ
ド又はアセトアルデヒドを添加することで親水性を大き
く変化させることなく、記録層としての耐水性を向上さ
せることができ、上記ホルムアルデヒド又はアセトアル
デヒドを添加しない場合に比べて合成時の洗浄性も向上
する。

【００１６】上記アセタール化の方法としては、溶解
法、沈澱法、均一法等従来公知の技術が採用されうる。
上記酸触媒としては特に限定されず、例えば、塩酸、硫
酸、硝酸等の無機酸；酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸等
の有機酸等が挙げられる。

【００１７】本発明において、ポリビニルアセタール樹
脂の全アセタール化度は、３〜４０モル％が好ましい。
３モル％未満であると、耐水性が低下し、４０モル％を
超えると、インクの吸収性が低下する。好ましくは５〜
２０モル％である。

【００１８】上記全アセタール化度のうち、芳香族アル
デヒドに由来するアセタール化度は、１５モル％以下が
好ましい。１５モル％を超えると、インクの吸収性が低
下する。ホルムアルデヒド又はアセトアルデヒドに由来
するアセタール化度は、２〜２５モル％が好ましい。２
モル％未満であると、耐水性が低下し、２５モル％を超
えると、耐水性は向上するが、インクの吸収性が低下す
る。

【００１９】本発明において、上記ポリビニルアセター
ル樹脂には、本発明の目的達成を妨げない範囲で添加剤
を使用してもよい。上記添加剤としては特に限定され
ず、例えば、グリセリン、ポリエチレングリコール、界
面活性剤等の水性インクの吸着能改善剤；紫外線吸収剤
等のインクの耐候性向上剤；顔料分散剤；消泡剤；シリ
カ、タルク、アルミナ等の顔料；ｐＨ調整剤等が挙げら
れる。

【００２０】本発明において、上記ポリビニルアセター
ル樹脂からなる記録層を有するインクジェット記録シー
トは、支持体の上に上記ポリビニルアセタール樹脂を塗
布し、乾燥させて得ることができる。上記支持体として
は特に限定されず、例えば、ポリエステル、セルロイ
ド、ポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルム；紙；不
織布；ガラス板等が挙げられる。

【００２１】本発明のポリビニルアセタール樹脂層を上
記支持体上に形成させる方法としては特に限定されず、
例えば、樹脂溶液をロールコーター法、ブレードコータ
ー法等により塗布した後、乾燥させる方法等が挙げられ
る。

【００２２】本発明のポリビニルアセタール樹脂層を有
するインクジェット記録シートに使用される水性インク
としては特に限定されず、例えば、特開昭４７−１２１
０５号公報、特開昭４９−８９５３４号公報、特開昭４
９−９７６２０号公報、特開昭５０−１４３６０２号公
報、特開昭５０−１２４０７号公報等に記載されている
水溶性染料、湿潤剤、染料可溶化剤、水、水混和性有機
溶剤等よりなるもの等が挙げられる。

【００２３】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２４】実施例１５リッターのセパラブルフラスコで重合度２０００、け
ん化度８８モル％のポリビニルアルコール３５０ｇを、
水３０００ｇに加温して溶解させたのち２０℃まで冷却
し、３５重量％塩酸１７０ｇ、ベンズアルデヒド３６
ｇ、ホルムアルデヒド４．８ｇを適宜加え、２０℃で４
時間保った。その結果、スポンジ状の沈澱物を得た。こ
の混合物に２０重量％の水酸化ナトリウム３２０ｇを加
えて中和し、得られたスラリーを水洗により中和塩及び
未反応アルデヒドを除去したのち、乾燥させ粉末のポリ
ビニルベンザールを得た。この樹脂の全アセタール化度
は、１２モル％であり、ホルマール化度は４モル％であ
った。また樹脂の収率は９４％であった。

【００２５】次に、得られた反応物を水／エタノール
（１／１）混合溶液に溶解し、ＰＥＴフィルム（厚み１
００μｍ）上に乾燥重量が２ｇ／ｍ²となるようにアプ
リケーターで塗布、乾燥して透明性に優れた記録層を形
成した。このようにして得られた記録シート上に市販の
インクジェットプリンターにて記録を行い、記録された
画像のインク定着速度及び耐水性を測定し、表１に示す
結果を得た。

【００２６】実施例２〜７実施例１と同様の方法で種々のアルデヒドを用い、各々
のアセタール化度の樹脂を合成した後、実施例１と同様
に、表面に透明な記録層を有する記録シートを得て記録
画像を形成した。なお、表１における定着時間及び耐水
性の評価方法と判断基準は下記に示すとおりである。「定着時間」；インク噴射後のフィルムの記録部にろ紙
を押し当てたとき、インクがろ紙に転写されなくなるま
での時間。「耐水性」；インク噴射１時間後のフィルムを水道水に
１分間浸した後引き上げた直後のインク記録部の状態を
以下の通り表示した。優：浸す前と変わらない状態。良：膨潤しているが、再び水が乾燥すれば元の状態に戻
る状態。可：インクが一部溶出し、フィルムは膨潤している状
態。不良：フィルムが溶解して流れ去る状態。

【００２７】比較例１〜６実施例１と同様の方法でホルムアルデヒドを用いずに芳
香族アルデヒドのみによりアセタール樹脂を合成し、同
様の方法でＰＥＴフィルム上に記録層を形成してその特
性を評価した。その結果は表１に示した。

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例８５リッターのセパラブルフラスコで重合度２０００、け
ん化度８８モル％のポリビニルアルコール３５０ｇを、
水３０００ｇに加温して溶解させたのち２０℃まで冷却
し、３５重量％塩酸１７０ｇ、ベンズアルデヒド３６
ｇ、アセトアルデヒド７．１ｇを適宜加え、２０℃で４
時間保った。その結果、スポンジ状の沈澱物を得た。こ
の混合物に２０重量％の水酸化ナトリウム３２０ｇを加
えて中和し、得られたスラリーを水洗により中和塩及び
未反応アルデヒドを除去したのち、乾燥させ粉末のポリ
ビニルベンザールを得た。この樹脂の全アセタール化度
は、１２モル％であり、アセトアセタール化度は４モル
％であった。また樹脂の収率は９５％であった。

【００３０】次に、得られた反応物を水／エタノール
（１／１）混合溶液に溶解し、ＰＥＴフィルム状に（厚
み１００μｍ）上に乾燥重量が２ｇ／ｍ²となるように
アプリケーターで塗布、乾燥して透明性に優れた記録層
を形成した。このようにして得られた記録シート上に市
販のインクジェットプリンターにて記録を行い、記録さ
れた画像のインク定着速度及び耐水性を測定し、表２に
示す結果を得た。

【００３１】実施例９〜１４実施例８と同様の方法で種々のアルデヒドを用い、各々
のアセタール化度の樹脂を合成した後、実施例８と同様
に、表面に透明な記録層を有する記録シートを得て記録
画像を形成した。結果を表２に示した。

【００３２】なお、表２における定着時間及び耐水性の
評価方法と判断基準は下記に示すとおりである。「定着時間」；インク噴射後のフィルムの記録部にろ紙
を押し当てたとき、インクがろ紙に転写されなくなるま
での時間。「耐水性」；インク噴射１時間後のフィルムを水道水に
１分間浸した後引き上げた直後のインク記録部の状態を
以下の通り表示した。優：浸す前と変わらない状態。良：膨潤しているが、再び水が乾燥すれば元の状態に戻
る状態。可：インクが一部溶出し、フィルムは膨潤している状
態。不良：フィルムが溶解して流れ去る状態。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録シート用ポ
リビニルアセタール樹脂は上述の構成よりなるので、芳
香族アルデヒドのみを使用する場合に比べてインク定着
性すなわちインクの吸収性を向上させ、反応収率すなわ
ち生産性を上げることができ、実用価値が高く、ＯＨＰ
用シート等、記録画像の透過光により画像を観察するシ
ートのインクジェット記録用樹脂として好適である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリビニルアルコールにアルデヒドを反
応させてアセタール化して得られるインクジェット記録
シート用ポリビニルアセタール樹脂であって、前記アル
デヒドが、芳香族アルデヒドと、ホルムアルデヒド又は
アセトアルデヒドとであることを特徴とするインクジェ
ット記録シート用ポリビニルアセタール樹脂。
【請求項２】全アセタール化度が、３〜４０モル％で
ある請求項１記載のインクジェット記録シート用ポリビ
ニルアセタール樹脂。