JPH11147362A - インクジェット用受像材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクの吸収性が高く、色素の染着性に優
れ、滲みが無く、彩度が高く、透明性及び光堅牢性に優
れたインクジェット用受像材料の提供。 【解決手段】 硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシ
ウム、酸化鉛、及び酸化ジルコニウムの少なくともいず
れかであって表面にプラス荷電を有する超微粒子を含有
する受像層を支持体上に有してなることを特徴とするイ
ンクジェット用受像材料である。受像層が多孔質構造で
ある態様、受像層が、バインダー１重量部に対して超微
粒子を０．５〜１０重量部含有する態様、超微粒子の一
次粒子径が０．１μｍ以下である態様、カチオン性ポリ
マー媒染剤を含有する態様、カチオン性ポリマー媒染剤
がイミダゾール基を有する態様などが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット用
受像材料に関し、さらに詳しくは、インクの吸収性が高
く、色素の染着性に優れ、滲みが無く、彩度が高く、透
明性及び光堅牢性に優れたインクジェット用受像材料に
関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット用受像材料には、形成さ
れる画像の彩度が高いこと、色素が該インクジェット用
受像材料に強固に染着可能であること、速乾性でありイ
ンク滲み等を生じないこと、などの特性が要求される。
従来においては、これらの要求に応えるため、例えばポ
リマー媒染剤を用いる方法が提案されている。しかし、
この場合、形成される画像の彩度が高く、透明性に優れ
るという利点があるものの、インクの吸収性、速乾性に
劣り、そのためにインク滲み等が生じ得るという問題が
ある。一方、無機超微粒子を用いる方法も提案されてい
る。この場合、インクの吸収性、速乾性に優れ、インク
滲み等の問題は生じないが、形成される画像の彩度が十
分でなく、鮮やかな色再現が不可能な上、長期に又は高
湿度下で保存すると画像に滲みが生じるという問題があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明は、インクの吸収性が高く、色
素の染着性に優れ、滲みが無く、彩度が高く、透明性及
び光堅牢性に優れたインクジェット用受像材料を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は、以下の通りである。即ち、 ＜１＞ 硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、
酸化鉛、及び酸化ジルコニウムの少なくともいずれかで
あって表面にプラス荷電を有する超微粒子を含有する受
像層を支持体上に有してなることを特徴とするインクジ
ェット用受像材料である。 ＜２＞ 受像層が多孔質構造である前記＜１＞に記載の
インクジェット用受像材料である。 ＜３＞ 受像層が、バインダーを含有してなり、該バイ
ンダー１重量部に対して超微粒子を０．５〜１０重量部
含有する前記＜１＞又は＜２＞に記載のインクジェット
用受像材料である。 ＜４＞ 超微粒子の一次粒子径が０．１μｍ以下である
前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のインクジェッ
ト用受像材料である。 ＜５＞ カチオン性ポリマー媒染剤を含有する前記＜１
＞から＜４＞のいずれかに記載のインクジェット用受像
材料である。 ＜６＞ カチオン性ポリマー媒染剤がイミダゾール基を
有する前記＜５＞に記載のインクジェット用受像材料で
ある。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット用
受像材料について詳細に説明する。本発明のインクジェ
ット用受像材料は、支持体上に少なくとも受像層を有し
てなる。

【０００６】＜受像層＞前記受像層は、表面にプラス荷
電を有する超微粒子、バインダー、及び適宜選択したそ
の他の成分を含有してなる。

【０００７】前記表面にプラス荷電を有する超微粒子と
しては、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、
酸化鉛、及び酸化ジルコニウムが挙げられる。なお、前
記酸化ジルコニウムについては、ｐＨ３〜５であると表
面にプラス荷電を有するので、該酸化ジルコニウムを含
む塗布液のｐＨは前記範囲内に調整される。また、前記
酸化亜鉛については、ｐＨ４〜９であると表面にプラス
荷電を有するので、該酸化亜鉛を含む塗布液のｐＨは前
記範囲内に調整される。また、酸化マグネシウムについ
ては、ｐＨ３〜１０であると表面にプラス荷電を有する
ので、該酸化マグネシウムを含む塗布液のｐＨは前記範
囲内に調整される。また、酸化鉛については、ｐＨ４〜
１０であると表面にプラス荷電を有するので、該酸化鉛
を含む塗布液のｐＨは前記範囲内に調整される。前記表
面にプラス荷電を有する超微粒子としては、適宜調製し
たものを用いてもよいし、市販品を用いてもよく、一種
単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。

【０００８】前記超微粒子がその表面にプラス荷電を有
するか否かは、例えば、ゼータ電位を測定して確認する
ことができる。前記表面にプラス荷電を有する超微粒子
は、アニオン性基を有する色素（酸性染料）の染着性に
優れ、色素の滲みがなく、高湿度下で保存しても滲みが
生じず、印字画像の彩度が高く、鮮やかな色再現が可能
なインクジェット用受像材料が得られた。

【０００９】本発明においては、前記表面にプラス荷電
を有する超微粒子としては、透明性に優れたものが好ま
しい。この場合、透明性に優れたインクジェット用受像
材料が得られる点で有利である。

【００１０】前記表面にプラス荷電を有する超微粒子の
大きさとしては、一次粒子径が０．１μｍ以下であるの
が好ましく、０．０５μｍ以下がより好ましく、０．０
０５〜０．０３μｍが特に好ましい。前記超微粒子の大
きさとして、前記一次粒子径で０．１μｍを越えると、
インクジェット用受像材料の表面の光沢性が低下し、更
にインクの吸収性、染着性、色素の滲み等の性能が低下
することがある。前記一次粒子径は、例えば、電子顕微
鏡写真により、あるいは前記超微粒子を充分に分散させ
た後、レーザー光による粒径測定装置を用いて、測定す
ることができる。

【００１１】前記受像層における前記表面にプラス荷電
を有する超微粒子の含有量としては、前記バインダー１
重量部に対して、０．５〜１０重量部であるのが好まし
く、１〜６重量部であるのがより好ましい。前記含有量
が、０．５重量部未満であると、該受像層を多孔質構造
にすることができないことがあり、１０重量部を越える
と、該受像層の強度が低下し、乾燥時にヒビ割れ等が発
生することがある。一方、前記含有量が前記数値範囲内
にあると、そのようなことはなく、インクの吸収性が高
く、印字後のインクの乾燥が速いインクジェット用受像
材料が得られる点で有利である。

【００１２】本発明においては、前記バインダーとし
て、以下の公知の水性樹脂を用いることができる。前記
水性樹脂として、親水性構造単位としてはヒドロキシル
基を有する樹脂として、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）、セルロース系樹脂（メチルセルロース（ＭＣ）、
エチルセルロース（ＥＣ）、ヒドロキシエチルセルロー
ス（ＨＥＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）
等）、キチン類及びデンプンなど；エーテル結合を有す
る樹脂として、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポ
リプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリエチレングリ
コール（ＰＥＧ）及びポリビニルエーテル（ＰＶＥ）な
ど；アミド基又はアミド結合を有する樹脂としてポリア
クリルアミド（ＰＡＡＭ）及びポリビニルピロリドン
（ＰＶＰ）など；アミノ基、イミノ基、第３アミン及び
第４アンモニウム塩を有するポリアリルアミン（ＰＡ
Ａ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、エポキシ化ポリ
アミド（ＥＰＡｍ）、ポリビニルピリジン、ゼラチン
類、カチオン性ポリマー媒染剤など、が挙げられる。本
発明において、前記バインダーは、一種単独で使用して
もよいし、二種以上を併用してもよい。

【００１３】前記カチオン性ポリマー媒染剤を用いる
と、染料の染着性を効果的に高めることができる点で好
ましい。前記カチオン性ポリマー媒染剤としては、例え
ば、特開昭６３−１０３２４０号公報に記載のカチオン
性ポリマー媒染剤が好適に挙げられる。その一例として
は、下記一般式（Ｉ）で表されるカチオン性ポリマー媒
染剤が挙げられる。 一般式（Ｉ）

【００１４】

【化１】

【００１５】一般式（Ｉ）において、Ｒ₁ は、水素原子
又は１〜６個の炭素原子を有する低級アルキル基を表
す。Ｌは、１〜２０個の炭素原子を有する２価の連結基
を表す。Ｅは、炭素原子との二重結合を有する窒素原子
を構成成分として含むヘテロ環を表し、これらの中でも
下記に示すイミダゾール基が特に好ましい。ｎは、０又
は１である。

【００１６】

【化２】

【００１７】前記イミダゾール基を有するカチオン性ポ
リマー媒染剤を用いると、色素の染着性、光堅牢性の点
で有利である。

【００１８】本発明において、前記受像層における前記
表面にプラス荷電を有する超微粒子を分散させるには、
例えば、以下のような方法が挙げられる。即ち、水１０
０重量部に該超微粒子２〜２０重量部を添加し、十分水
に馴染ませてから分散機を用いて該超微粒子を前記水中
に分散させる方法である。前記分散機としては、例え
ば、機械的に直接力を加えて分散する各種ミル、大きな
剪断力を有する高速攪拌型分散機、高強度の超音波エネ
ルギーを与える分散機などを挙げることができ、より具
体的には、ボ−ルミル、サンドグラインダーミル、ビス
コミル、コロイドミル、ホモジナイザー、ディゾルバー
ポリトロン、ホモミキサー、ホモブレンダー、ケディミ
ル、ジェットアジター、毛細管式乳化装置、液体サイレ
ン、電磁歪式超音波発生機、ボールマン笛を有する乳化
装置などが挙げられる。なお、前記分散の際、前記水に
予め所定量のバインダーを添加溶解させておき、該バイ
ンダーを分散安定化剤（保護コロイド）として作用させ
ることも好ましい。

【００１９】前記受像層は、例えば、以下のようにして
形成することができる。即ち、前記表面にプラス荷電を
有する超微粒子の分散液、前記バインダーの水溶液又は
水分散液、及び、添加剤の水溶液又は水分散液をブレン
ドし、受像層用塗工液を調製する。そして、この受像層
用塗工液を前記支持体上に塗布し乾燥することにより形
成することができる。なお、前記受像層用塗工液の塗布
は、公知の塗布方法を採用することができ、例えば、エ
アードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコー
ター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロ
ールコーター、バーコーターなどを用いて行うことがで
きる。前記塗工液の乾燥は、一般に５０〜１８０℃で５
〜２０分程度である。

【００２０】前記受像層の構造としては、特に制限はな
く、目的に応じて適宜選択することができるが、多孔質
構造を有するのが好ましい。前記受像層が多孔質構造を
有すると、インクの吸収性に優れたインクジェット用受
像材料が得られる点で有利である。前記受像層が多孔質
構造を有しているか否かは、例えば、水銀ポロシメータ
ー（ポアサイザー９３２０−ＰＣ２、島津製作所（株）
製）を用いて空隙率を測定することにより確認すること
ができる。また、前記受像層は、単層で形成されていて
もよいし、複数の層で形成されていてもよい。

【００２１】前記受像層の厚みは、インクの液滴を全て
吸収するだけの吸収容量があることが望ましく、これは
塗膜の空隙率との関連で決めることが望ましい。例え
ば、インク量８ｎｌ／ｍｍ² の場合、空隙率が６０％で
あれば該厚みとしては約１５μｍ以上あることが望まし
い。前記受像層の厚みは、５〜５０μｍであることが好
ましい。前記受像層の厚みが、５０μｍを越えるとヒビ
割れが起こり、カールが大きくなることがあり、５μｍ
未満であるとインクの吸収性が悪く、保存中に色素の滲
みが起こることがある。

【００２２】＜支持体＞前記支持体としては、特に制限
はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択する
ことができる。一般的には、紙、合成高分子（フィル
ム）が挙げられる。具体的には、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチ
レン、ポリプロピレン、ポリイミド、セルロース類（例
えばトリアセチルセルロース）またはこれらのフィルム
中へ酸化チタンなどの顔料を含有させたもの、更にポリ
プロピレンなどから作られるフィルム法合成紙、ポリエ
チレン等の合成樹脂パルプと天然パルプとから作られる
混抄紙、ヤンキー紙、バライタ紙、コーティッドペーパ
ー（特にキャストコート紙）、金属、布類、ガラス類等
が用いられる。これらは、単独で用いることもできる
し、ポリエチレン等の合成高分子で片面または両面をラ
ミネートされた支持体として用いることもできる。この
他に、特開昭６２−２５３１５９号公報第（２９）〜
（３１）頁に記載の支持体を用いることができる。これ
らの支持体の表面に親水性バインダーとアルミナゾルや
酸化スズのような半導性金属酸化物、カーボンブラック
その他の帯電防止剤を塗布してもよい。

【００２３】＜その他の層＞本発明のインクジェット用
受像材料は、必要に応じて公知の保護層、剥離層、カー
ル防止層などの補助層を有していてもよい。特に保護層
を設けるのは有用である。

【００２４】＜添加剤＞本発明のインクジェット用受像
材料には、目的に応じて適宜選択した各種の添加剤を用
いることができる。前記添加剤としては、例えば、特開
昭６２−２５３１５９号公報の（２５）頁、同６２−２
４５２５３号公報などに記載されたものが挙げられる。
なお、前記添加剤としては、例えば、可塑剤、スベリ
剤、退色防止剤、蛍光増白剤などが挙げられる。

【００２５】前記退色防止剤としては、例えば、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、ある種の金属錯体、硬膜剤などが
挙げられる。

【００２６】前記酸化防止剤としては、例えば、クロマ
ン系化合物、クマラン系化合物、フェノール系化合物
（例えばヒンダードフェノール類）、ハイドロキノン誘
導体、ヒンダードアミン誘導体、スピロインダン系化合
物、また、特開昭６１−１５９６４４号記載の化合物な
どが挙げられる。前記紫外線吸収剤としては、例えば、
ベンゾトリアゾール系化合物（米国特許第３，５３３，
７９４号など）、４−チアゾリドン系化合物（米国特許
第３，３５２，６８１号など）、ベンゾフェノン系化合
物（特開昭４６−２７８４号など）、その他特開昭５４
−４８５３５号、同６２−１３６６４１号、同６１−８
８２５６号等に記載の化合物、また、特開昭６２−２６
０１５２号記載の紫外線吸収性ポリマーなどが挙げられ
る。前記金属錯体としては、例えば、米国特許第４，２
４１，１５５号明細書、同４，２４５，０１８号明細書
第３〜３６欄、同４，２５４，１９５号明細書第３〜８
欄、特開昭６２−１７４７４１号公報、同６１−８８２
５６号公報第（２７）〜（２９）頁、同６３−１９９２
４８号公報、特開平１−７５５６８号公報、同１−７４
２７２号公報等に記載されている化合物などが挙げられ
る。なお、。前記退色防止剤の有用な具体例としては、
例えば、特開昭６２−２１５２７２号公報第（１２５）
〜（１３７）頁に記載されている。

【００２７】前記蛍光増白剤としては、例えば、Ｋ．Ｖ
ｅｅｎｋａｔａｒａｍａｎ編「Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｄｙｅｓ」第Ｖ巻第
８章、特開昭６１−１４８７５２号などに記載されてい
る化合物などが挙げられる。より具体的には、スチルベ
ン系化合物、クマリン系化合物、ビフェニル系化合物、
ベンゾオキサゾリル系化合物、ナフタルイミド系化合
物、ピラゾリン系化合物、カルボスチリル系化合物など
が挙げられる。前記蛍光増白剤は、前記退色防止剤と併
用することができる。

【００２８】前記硬膜剤としては、例えば、米国特許第
４，６７８，７３９号第４１欄、特開昭５９−１１６６
５５号、同６２−２４５２６１号、同６１−１８９４２
号等に記載の硬膜剤が挙げられる。より具体的には、ア
ルデヒド系硬膜剤（ホルムアルデヒドなど）、アジリジ
ン系硬膜剤、エポキシ系硬膜剤、ビニルスルホン系硬膜
剤（Ｎ，Ｎ’−エチレンービス（ビニルスルホニルアセ
タミド）エタンなど）、Ｎ−メチロール系硬膜剤（ジメ
チロール尿素など）、あるいは高分子硬膜剤（特開昭６
２−２３４１５７号などに記載の化合物）などが挙げら
れる。

【００２９】また、本発明のインクジェット用受像材料
には、塗布助剤、剥離性改良、スベリ性改良、帯電防
止、現像促進等の目的で種々の界面活性剤を前記添加剤
として使用してもよい。前記界面活性剤の具体例として
は、特開昭６２−１７３４６３号、同６２−１８３４５
７号等の各公報に記載されている。本発明のインクジェ
ット用受像材料には、スベリ性改良、帯電防止等の目的
で有機フルオロ化合物を前記添加剤として使用してもよ
い。前記有機フルオロ化合物の代表例としては、特公昭
５７−９０５３号公報第８〜１７欄、特開昭６１−２０
９４４号公報、同６２−１３５８２６号公報等に記載さ
れているフッ素系界面活性剤、またはフッ素油などのオ
イル状フッ素系化合物もしくは四フッ化エチレン樹脂な
どの固体状フッ素化合物樹脂などの疎水性フッ素化合物
などが挙げられる。

【００３０】更に、本発明のインクジェット用受像材料
には、マット剤を用いることができる。前記マット剤と
しては、例えば、二酸化ケイ素、ポリオレフィンまたは
ポリメタクリレートなどの特開昭６１−８８２５６号公
報（２９）頁記載の化合物の他に、ベンゾグアナミン樹
脂ビーズ、ポリカーボネート樹脂ビーズ、ＡＳ樹脂ビー
ズなどの特開昭６３−２７４９４４号公報、同６３−２
７４９５２号公報に記載の化合物などが挙げられる。

【００３１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、本発
明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 （実施例１） ＜受像層形成用塗布液の調製＞下記組成の受像層形成用
塗布液を調製した。 −受像層形成用塗布液の組成− 硫酸バリウム超微粒子・・・・・・・・・・・・・・・ １０重量部 （バリファインＢＦ−２０、堺化学工業（株）製） ポリビニルアルコール・・・・・・・・・・・・・・・３．３重量部 （ＰＶＡ２１７、クラレ（株）製） 水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３６重量部 即ち、硫酸バリウム超微粒子１０重量部を水（７３．３
重量部）に添加し、高速回転コロイドミル（クレアミッ
クス、エム・テクニック（株）製）を用いて、１０，０
００ｒｐｍで２０分間分散させた後、ポリビニルアルコ
ール水溶液（前記水の残り６２．７重量部にポリビニル
アルコール３．３重量部を溶解させたもの）を加えて、
更に上記と同じ条件で分散を行い、受像層形成用塗布液
を調製した。

【００３２】前記受像層形成用塗布液を、厚みが１００
μｍであり、両面にコロナ放電処理がなされた二軸延伸
ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、エアーナイ
フコーターを用いて塗布し、熱風乾燥機により７０℃
（風速５ｍ／秒）で１分間乾燥させた後、更に１００℃
で１０分間乾燥させた。これにより乾燥後の厚みが１５
μｍである受像層を形成し、インクジェット用受像材料
−１を得た。

【００３３】（実施例２）実施例１において、硫酸バリ
ウム超微粒子を酸化亜鉛超微粒子（ＦＩＮＥＸ−７５、
堺化学工業（株）製）に代え、受像層形成用塗布液のｐ
Ｈを酢酸により６〜７に調整した外は、実施例１と同様
にしてインクジェット用受像材料−２を作製した。

【００３４】（実施例３）実施例１において、硫酸バリ
ウム超微粒子を酸化ジルコニウム超微粒子（ジルコニア
ＮＺ−Ａ、日産化学（株）製）に代え、さらに受像層形
成用塗布液のｐＨを酢酸により４に調整した外は、実施
例１と同様にしてインクジェット用受像材料−３を作製
した。

【００３５】（実施例４）実施例１において、ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ２１７、クラレ（株）製）３．３
重量部の代わりに、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２１
７、クラレ（株）製）１．５重量部と、下記のイミダゾ
ール基を含有する媒染剤（１）１．８重量部とを用いた
外は、実施例１と同様にしてインクジェット用受像材料
−４を作製した。

【００３６】

【化３】

【００３７】（実施例５）実施例２において、ポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ２１７、クラレ（株）製）３．３
重量部を、イミダゾール基を含有する媒染剤（１）３．
３重量部に代えた外は、実施例２と同様にしてインクジ
ェット用受像材料−５を作製した。

【００３８】（比較例１）実施例１において、硫酸バリ
ウム超微粒子を、表面荷電がマイナスであるシリカ超微
粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ２００、日本アエロジル（株）
製）に代えた外は、実施例１と同様にして比較例１を作
製した。

【００３９】以上のようにして作製した各インクジェッ
ト用受像材料について、以下の性能を評価し、その結果
を表１に示した。 （１）インクの吸収速度 インクジェットプリンター（ＰＩＸＥＬ ＳＥＴ、キャ
ノン（株）製）により、得られた各インクジェット用受
像材料に黒ベタ印字を行った直後（約１０秒後）に紙を
接触押印し、該紙への転写の有無により下記のように判
定した。 ○；紙にインクが転写されなかった。 ×；紙にインクが転写された。 （２）画像の滲み 前記インクジェットプリンターにより、得られた各イン
クジェット用受像材料に文字印字を行い、印字２時間後
の画像の滲みを評価した。更に、この印字サンプルを４
０℃９０％ＲＨ下で２日間放置した後、画像の滲みを評
価した。 Ａ；全く滲みなし Ｂ；少し滲みあり Ｃ；滲み大

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】本発明によると、前記従来における諸問
題を解決することができ、インクの吸収性が高く、色素
の染着性に優れ、滲みが無く、彩度が高く、透明性及び
光堅牢性に優れ、かつ高湿下で保存しても画像の滲みが
起こらないインクジェット用受像材料を提供することが
できる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシ
   ウム、酸化鉛、及び酸化ジルコニウムの少なくともいず
   れかであって表面にプラス荷電を有する超微粒子を含有
   する受像層を支持体上に有してなることを特徴とするイ
   ンクジェット用受像材料。
2. 【請求項２】 受像層が多孔質構造である請求項１に記
   載のインクジェット用受像材料。
3. 【請求項３】 受像層が、バインダーを含有してなり、
   該バインダー１重量部に対して超微粒子を０．５〜１０
   重量部含有する請求項１又は２に記載のインクジェット
   用受像材料。
4. 【請求項４】 超微粒子の一次粒子径が０．１μｍ以下
   である請求項１から３のいずれかに記載のインクジェッ
   ト用受像材料。
5. 【請求項５】 カチオン性ポリマー媒染剤を含有する請
   求項１から４のいずれかに記載のインクジェット用受像
   材料。
6. 【請求項６】 カチオン性ポリマー媒染剤がイミダゾー
   ル基を有する請求項５に記載のインクジェット用受像材
   料。