JPH09240139A - インクジェット記録用紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性インクで印字されたドットのにじみ出し
が少なく、印字濃度が高く、且つ耐水性に優れたインク
ジェット記録用紙の製造方法を提供する。 【解決手段】 ポリアルキレンポリアミン類（ａ）、エ
ピハロヒドリン類（ｂ）および必要により脂環式アミノ
化合物（ｃ）を反応させて得られるカチオン性樹脂
［Ａ］をインクジェット記録用原紙に塗工することを特
徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。

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
録用紙の製造方法に関する。更に詳細には、水性インク
で印字されたドットのにじみ出しが少なく、印字濃度が
高く、且つ耐水性に優れたインクジェット記録用紙の製
造方法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法は、種々の作動
原理によりインクの微小液滴を飛翔させて紙などの記録
用紙に付着させ、画像・文字などの記録を行うものであ
るが、騒音の発生が少なく、高速印字、多色印字が容易
で、記録パターンの融通性が大きく、現像定着のプロセ
スがないために、各種図形及びカラー画像等の記録装置
として種々の用途において急速に普及している。

【０００３】一般にインクジェット記録方式においては
普通紙の使用が可能であるが、良好な記録を得るために
は、記録用紙自体が次の２つの条件を兼備していること
が必要である。即ち、第１にインクの吸収がよく、記録
媒体表面に付着したインク滴が速やかに紙層内部に浸透
し、手に触れても汚れず、見かけ上乾いた状態になるこ
と、第２にインク液滴が記録媒体上で拡散し、インクド
ットの径が必要以上に大きくならないことである。

【０００４】ところで、インクジェット記録方法で用い
られているインクは、通常水性インクが使用されている
ために、記録画像の耐水性に欠けるという大きな問題を
抱えている。例えば、インクジェット記録を施した印刷
物を野外に掲示した場合、雨水により記録物ににじみが
生じて色あせたり、消失してしまうことがある。また、
高湿環境下で長時間保存するだけで記録物がにじみ色あ
せてしまうこともあり、こうした傾向は、特にカラーイ
ンクジェット記録物に多く見られる。

【０００５】インクジェット記録物を耐水化するための
方法としては、例えば特開昭５５−１５０３９６号公報
に記載されている、記録シートに水性インクを用いて記
録した後該水性インク中の染料とレーキを形成する耐水
化剤を付与するインクジェット記録の耐水化方法、特開
昭５６−８４９９２号公報に記載されている、ポリカチ
オン高分子電解質を少なくともその表面に含有する記録
媒体に水性インクを用いて記録する方法、及び特開昭５
６−９９６９３号公報に記載されている、陽イオン性界
面活性剤を少なくともその表面に含有する記録媒体に水
性インクを用いて記録する方法が提案されている。

【０００６】又、特開平６−９２０１２号公報では、ジ
メチルアミンやジエチルアミン等の２級アミンとエピハ
ロヒドリンとを反応させて得られるカチオン性樹脂をイ
ンクジェット記録用原紙表面に含有するインクジェット
記録用紙が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来のインクジェット記録物を耐水化するための
方法では、まだ耐水性の効果が小さく、インクジェット
記録用紙として使用した場合に良好な印字品質が得られ
なかった。本発明は、従来のインクジェット記録用紙の
欠点を克服し、水性インクで印字されたドットのにじみ
出しが少なく、かつ印字濃度が高く、耐水性に優れたイ
ンクジェット記録用紙の製造方法を提供することを課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を行った結果、ポリアルキレンポ
リアミン類（ａ）とエピハロヒドリン類（ｂ）および必
要により脂環式アミノ化合物（ｃ）を反応させて得られ
るカチオン性樹脂［Ａ］をインクジェット記録用原紙に
塗工することで、水性インクで印字されたドットのにじ
み出しが少なく、かつ印字濃度が高く、耐水性に優れた
インクジェット記録用紙が得られることを見いだし、本
発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、本発明は、（１）ポリアルキレンポ
リアミン類（ａ）とエピハロヒドリン類（ｂ）を反応さ
せて得られるカチオン性樹脂［Ａ］をインクジェット記
録用原紙に塗工したインクジェット記録用紙の製造方
法、または（２）ポリアルキレンポリアミン類（ａ）、
エピハロヒドリン類（ｂ）および脂環式アミノ化合物
（ｃ）を反応させて得られるカチオン性樹脂［Ａ］をイ
ンクジェット記録用原紙に塗工したインクジェット記録
用紙の製造方法を提供するものである。

【００１０】次に本発明を詳細に説明する。まず、本発
明に使用するカチオン性樹脂［Ａ］について説明する。
カチオン性樹脂［Ａ］の反応に使用するポリアルキレン
ポリアミン類（ａ）としては、分子中に少なくとも２個
以上の第１アミノ基と少なくとも１個以上の第２アミノ
基とを有する化合物を挙げることができる。

【００１１】その代表的な例を挙げるとポリエチレンポ
リアミン、ポリプロピレンポリアミン、ポリブチレンポ
リアミンなどであるが、そのうちでもポリエチレンポリ
アミンが好ましく、さらに好ましくはジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタ
ミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘプタエチレンオク
タミン、ノナンエチレンデカミン、トリエチレンビス
（トリメチレン）ヘキサミンである。これらのポリアル
キレンポリアミン類は、単独または２種以上を混合して
用いることができる。

【００１２】カチオン性樹脂［Ａ］の反応に使用するエ
ピハロヒドリン類（ｂ）としては、エピクロルヒドリ
ン、エピブロモヒドリン、メチルエピクロルヒドリン等
が挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を混合して
用いることができる。これらのエピハロヒドリン類の中
でも、エピクロルヒドリンが最も好ましい。

【００１３】カチオン性樹脂［Ａ］の反応に使用する脂
環式アミノ化合物（ｃ）としては、例えば、シクロヘキ
シルアミン、ジシクロヘキシルアミン、１，３−ジアミ
ノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、
４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキ
シルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチル
ジシクロヘキサン、４，４’−ビス（パラアミノシクロ
ヘキシル）メタン、イソホロンジアミン、１，３（また
は２，４）−ビス−（アミノメチル）シクロヘキサン、
Ｎ−アミノプロピルシクロヘキシルアミン、オクタハイ
ドロ−４，７−メタノインデン−１（２），５（６）−
ジメタンアミン、２，２’−ビス−（４−アミノシクロ
ヘキシル）プロパン、ビス−（４−アミノシクロヘキシ
ル）メタン、４，４’−オキシビス（シクロヘキシルア
ミン）、４，４’−スルホンビス（シクロヘキシルアミ
ン）、１，３，５−トリアミノシクロヘキサン、２，
４’−または４，４’−ジアミノ−３，３’，５，５’
−テトラアルキルジシクロヘキシルアルカン等が挙げら
れる。これら脂環式アミノ化合物の中でも脂環式モノ、
ジアミンが製品粘度を制御しやすいため好ましい。これ
ら脂環式アミノ化合物は、単独または２種以上を混合し
て用いることができる。

【００１４】カチオン性樹脂［Ａ］は、ポリアルキレン
ポリアミン類（ａ）、エピハロヒドリン類（ｂ）、脂環
式アミノ化合物（ｃ）以外にも、モノアルキルアミン、
ジアルキルアミン、トリアルキルアミン等のアルキルア
ミンを本願発明の効果を害しない範囲で併用することが
可能であり、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プ
ロピルアミン等のモノアルキルアミン、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン等のジアルキル
アミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプ
ロピルアミン等のトリアルキルアミンが具体例として挙
げられる。

【００１５】カチオン性樹脂［Ａ］の粘度が固形分濃度
１０重量％におけるＢ型粘度計（６０ｒｐｍ／測定温度
２５℃）で３０センチポイズ以下であり、好ましくは１
０センチポイズ以下である。３０センチポイズを越える
と製品粘度の経時的な上昇が著しくなることもあり、ま
た塗工液を著しく増粘させることもあるため好ましくな
い。

【００１６】カチオン性樹脂［Ａ］のポリアルキレンポ
リアミン類（ａ）又はポリアルキレンポリアミン類
（ａ）及び脂環式アミノ化合物（ｃ）の窒素原子に対し
て、エピハロヒドリン類（ｂ）を０．３〜１．８当量反
応させる。ポリアルキレンポリアミン類（ａ）又はポリ
アルキレンポリアミン類（ａ）及び脂環式アミノ化合物
（ｃ）の窒素原子に対して、エピハロヒドリン類（ｂ）
を０．５〜１．５当量反応させることが好ましい。０．
３当量未満ではインクの染料との相互作用が不十分とな
ることもあり、１．８当量を越えてエピハロヒドリンを
反応させても未反応のエピハロヒドリンやその加水分解
物（１，３−ジクロル−２−プロパノール，３−クロル
−１，２−プロパンジオール）が多くなるため好ましく
ない。

【００１７】本発明のインクジェット記録用紙は、上記
カチオン性樹脂［Ａ］をインクジェット記録用原紙に塗
工することにより製造することができる。カチオン性樹
脂［Ａ］を塗工する際の塗工液濃度は０．１〜２０重量
％、好ましくは１〜１０重量％であり、また塗工量は固
形分で０．０１〜５ｇ／ｍ² 、好ましくは０．１〜２ｇ
／ｍ² である。

【００１８】インクジェット記録用原紙に使用されるパ
ルプとしては、クラフトパルプあるいはサルファイトパ
ルプなどの晒あるいは未晒化学パルプ、砕木パルプ、機
械パルプあるいはサーモメカニカルパルプなどの晒ある
いは未晒高収率パルプ、新聞古紙、雑誌古紙、段ボール
古紙あるいは脱墨古紙などの古紙パルプのいずれも使用
できる。

【００１９】原紙を得るために、填料、染料、酸性抄紙
用ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系あるい
はアルケニルコハク酸無水物系中性抄紙用サイズ剤、中
性抄紙用ロジン系サイズ剤等のサイズ剤、ポリアクリル
アミド等の乾燥紙力増強剤、ポリアミドエピクロルヒド
リン等の湿潤紙力増強剤、歩留り向上剤、濾水性向上
剤、消泡剤などの添加物も、各々紙種に要求される物性
を発現するために、必要に応じて使用してもよい。填料
としては、クレー、タルク、酸化チタン、重質または軽
質炭酸カルシウム、シリカ等が挙げられる。これらを単
独であるいは併用して用いてもよい。

【００２０】カチオン性樹脂［Ａ］を塗工するための塗
工機としては、サイズプレス、フィルムプレス、ゲート
ロールコーター、ブレードコーター、キャレンダー、バ
ーコーター、ナイフコーター、エアーナイフコーターを
用いることができる。また、スプレー塗工機により原紙
表面に塗布することもできる。

【００２１】カチオン性樹脂［Ａ］を塗工する際には、
単独で塗工しても良いし、酸化澱粉、燐酸エステル化澱
粉、自家変性澱粉、カチオン化澱粉などの澱粉類、カル
ボキシメチルセルロース等のセルロース類、ポリビニル
アルコール類、ポリアクリルアミド類、アルギン酸ソー
ダ等の水溶性高分子、または合成高分子ラテックスを併
用して使用することもできる。また、表面サイズ剤、防
滑剤、防腐剤、防錆剤、消泡剤、粘度調整剤、シリカ等
の白色顔料等、特開平６−１７１２０７号公報、特開昭
６２−１５８０８４号公報に記載のものを併用してもか
まわない。併用の方法は混合物として塗工しても良い
し、併用するものをカチオン性樹脂（Ａ）と別々に順次
塗工しても良い。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、実施例および比較例を挙げ
て本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記実施
例に限定されるものではない。なお、％は特に断わりが
ない限り重量％を意味する。実施例、比較例で用いた塗
工紙の評価試験は塗工紙にインクジェットプリンターで
印字を行った後、以下の測定方法に準じて行った。イン
クジェットプリンターは日本電気（株）（以下ＮＥＣと
略す）のＰＣ−ＰＲ１０１／Ｊ１１０Ｒ、又はセイコー
エプソン（株）（以下ＥＰＳＯＮと略す）のＭＪ７００
Ｖ２Ｃを使用した。

【００２３】インクのにじみ（フェザーリング） ＮＥＣのＰＣ−ＰＲ１０１／Ｊ１１０Ｒで黒色で印刷を
行った後、Ｊ．ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．１２
ペン書サイズ度試験用標準にじみ見本を参考にして比較
を行った。 インク濃度 ＮＥＣ又はＥＰＳＯＮの上記プリンターで黒、青、赤、
黄色で印刷を行った後、印刷濃度を肉眼で観察し、優４
〜劣１に到る等級を段階的に判定した。 インクの耐水性 イオン交換水（２５℃）浸漬１分後にインクジェット方
式により印字した文字のにじみを肉眼で観察し、優４〜
劣１に到る等級を段階的に判定した。

【００２４】合成例１ 撹拌機１、温度計、還流冷却管および窒素ガス導入管を
付した１リットルの四つ口フラスコに水６５７．２部、
トリエチレンテトラミン５８．４部、５０％ジメチルア
ミン１０８部を仕込み、窒素ガス導入下でエピクロルヒ
ドリン１９２．４部を４０℃を越えないよう１．５時間
かけて滴下した後、７０℃に昇温し、１．５時間保温し
た。次いで、３０％水酸化ナトリウム水溶液でｐＨ７．
５に調整し、さらに７０℃で１．５時間保温して３０％
硫酸水溶液でｐＨを３．５に調整し、冷却して反応を完
結させた。得られた反応生成物は固形分濃度２９．７
％、粘度２０ｃｐｓ固形分濃度１０％（以下、１０％濃
度と略す）、ｐＨ３．５の水溶性樹脂を得た。これを樹
脂ａとする。

【００２５】合成例２ 撹拌機、温度計、還流冷却管および窒素ガス導入管を付
した１リットルの四つ口フラスコに水４４３．８５部、
ジエチレントリアミン４１．２７部を仕込み、窒素ガス
導入下でエピクロルヒドリン１１１．０４部を４０℃を
越えないよう１．５時間かけて滴下した後、オクタハイ
ドロ−４，７−メタノインデン−１（２），５（６）−
ジメタンアミン１９．４部を加え３０分撹拌後、エピク
ロルヒドリン１８．５１部を４０℃を越えないよう０．
５時間かけて滴下し、７０℃に昇温し、１．５時間保温
した。次いで、３０％水酸化ナトリウム水溶液を加えｐ
Ｈを７．５に調整し、引続き１．５時間保温した。３０
％硫酸水溶液でｐＨを３．５に調整し冷却して反応を完
結させた。得られた反応生成物は、固形分３０．５％、
粘度７．６ｃｐｓ（１０％濃度）、ｐＨ３．９の水溶性
樹脂を得た。これを樹脂ｂとする。

【００２６】合成例３ ポリアルキレンポリアミン、エピハロヒドリンの種類と
量を表１のようにする以外は合成例１と同様にして合成
を行った。得られた樹脂をｃとする。

【００２７】比較合成例１ その他のアミン、エピハロヒドリンを表１のようにする
以外は合成例１と同様にして合成を行った。得られた樹
脂をｄとする。

【００２８】

【実施例】

実施例１ 合成例１で得られた樹脂ａを水で希釈し、固形分濃度が
３％になるように塗工液を調整した。この塗工液をイン
クジェット記録用原紙［坪量７５．６ｇ／ｍ² ］にＮ
ｏ．３バーコーターを用いて片面塗工し、ドラムドライ
ヤー（８０℃、５０秒間）にて乾燥した。乾燥後、２０
℃、相対湿度６５％の恒温恒湿中で２４時間調湿した。
その後、各種評価試験に供した。結果を表２に示す。

【００２９】実施例２〜３、比較例１ 樹脂ａを樹脂ｂ〜ｄに変えた以外は、実施例１と同様の
方法により塗工、評価を行った。結果を表２に示す。

【００３０】比較例２ 樹脂ａを水に変えた以外は、実施例１と同様の方法によ
り塗工、評価を行った。結果を表２に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録用紙の製造
方法は水性インクで印字されたドットのにじみ出しが少
なく、印字濃度が高く、且つ耐水性が優れているという
効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 正富 千葉県市原市八幡海岸通17番地２ 日本ピ ー・エム・シー株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアルキレンポリアミン類（ａ）とエ
   ピハロヒドリン類（ｂ）を反応させて得られるカチオン
   性樹脂［Ａ］をインクジェット記録用原紙に塗工するこ
   とを特徴とするインクジェット記録用紙の製造方法。
2. 【請求項２】 ポリアルキレンポリアミン類（ａ）、エ
   ピハロヒドリン類（ｂ）および脂環式アミノ化合物
   （ｃ）を反応させて得られるカチオン性樹脂［Ａ］をイ
   ンクジェット記録用原紙に塗工することを特徴とするイ
   ンクジェット記録用紙の製造方法。
3. 【請求項３】 ポリアルキレンポリアミン類（ａ）がジ
   エチレントリアミンであることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
4. 【請求項４】 脂環式アミノ化合物（ｃ）が脂環式ジア
   ミンであることを特徴とする請求項２〜３のいずれかに
   記載のインクジェット記録用紙の製造方法。
5. 【請求項５】 カチオン性樹脂［Ａ］のポリアルキレン
   ポリアミン類（ａ）、又は（ａ）と脂環式アミノ化合物
   （ｃ）の窒素原子に対して、エピハロヒドリン類（ｂ）
   を０．３〜１．８当量反応させることを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録用紙の
   製造方法。
6. 【請求項６】 カチオン性樹脂［Ａ］のポリアルキレン
   ポリアミン類（ａ）、又は（ａ）と脂環式アミノ化合物
   （ｃ）の窒素原子に対して、エピハロヒドリン類（ｂ）
   を０．５〜１．５当量反応させることを特徴とする請求
   項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録用紙の
   製造方法。
7. 【請求項７】 カチオン性樹脂［Ａ］が固形分濃度１０
   重量％におけるＢ型粘度計（６０ｒｐｍ／測定温度２５
   ℃）で３０センチポイズ以下の粘度を有する樹脂である
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のイン
   クジェット記録用紙の製造方法。