JPH11240245A

JPH11240245A - 記録媒体用添加剤及び記録媒体用添加剤の製造方法

Info

Publication number: JPH11240245A
Application number: JP10046049A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Satoda; 俊也里田; Akihiko Sawa; 昭彦澤; Hisaaki Takatani; 久明高谷
Original assignee: SATODA KAKO KK
Current assignee: SATODA KAKO KK
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】多種のインクに対して、インクの記録媒
体への定着性を向上させ、且つ、記録媒体の黄変の原因
となりにくい記録媒体用添加剤を提供する。【解決手段】本発明にかかる記録媒体用添加剤は、下
記一般式（Ｉ）で表される化合物及び下記一般式（II）
で表される化合物と、エピハロヒドリンとを重合してな
ることを特徴とする。【化１】（但し、式（Ｉ）中のＲ¹からＲ³は水素、又はメチル基
である。）【化２】（但し、式（II）中のＲ⁴からＲ⁶のうち、少なくとも一
つは炭素数が２から１８のアルキル基、炭素数が２から
１８のヒドロキシアルキル基、炭素数が２から１８のア
ミノアルキル基、ベンジル基の群から選択され、それ以
外は水素またはメチル基である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体用添加
剤、特にインクジェットプリンタで印刷された印刷画像
の耐水性を向上させる記録媒体用添加剤に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタはそのカラー印
刷画像の鮮明度、プリンタの簡易性、廉価性、ランニン
グコストの優位性等により現在パーソナルコンピュータ
用プリンタとしてもっとも広範囲に使用されており、パ
ーソナルコンピュータの普及に伴ってその利用度も増大
している。また、インクジェットプリンタ用インクは、
大半が水溶性の酸性染料もしくは直接染料であるため、
取扱いが容易で、その将来性も注目されてる。従って、
インクジェットプリンタに用いられる用紙の種類も多種
のものに拡大されつつある。

【０００３】しかし、一般の印刷に使用されているアー
ト紙やコート紙は、インクの吸湿性が著しく劣るので、
インクジェットプリンタに用いれば、インクジェット記
録終了後もインクが長時間表面に残り、記録面がこすら
れた場合、画像や文字が汚れてしまうことがあった。ま
た、吸湿性の良い用紙をインクジェットプリンタに用い
た場合であっても、印刷された画像が水に浸かると滲み
が顕著に発生する等、印刷された印刷画像は耐水性に欠
けるものであった。

【０００４】このため、インクの記録媒体への定着性を
向上させるカチオン性の記録媒体用添加剤が種々開発さ
れている。かかる添加剤を用いれば、添加剤をあらかじ
め記録媒体に塗布することにより、酸性染料や直接染料
のアニオン性の部分とイオン結合を起こし、水不溶性成
分を形成して、インクの記録媒体への定着性が増すこと
になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
インクジェットプリンタで用いられるカラー画像用イン
クには３色以上のインクが使われており、当然のことな
がら各インクに含まれる染料の物理的、化学的性質も異
なっている。従って、各染料に適した添加剤の種類、性
質も異なったものとなり、各色全てのインクに対して、
記録媒体への定着性を充分に向上させる添加剤を得るこ
とは困難であった。

【０００６】また、染料とカチオン性添加剤の結合によ
って染料の吸収スペクトルに変化が生じ、添加剤の種類
によっては色相が変化するものがあり、さらに、カチオ
ン性添加剤の中には空気中の酸素による酸化作用で黄変
をおこすものもあり、これらを記録媒体に添加すれば、
記録媒体の黄変を引き起こすという問題もあった。

【０００７】そこで、インクジェットプリンタ用の添加
剤としてはカチオン性界面活性剤、カチオン性高分子等
数多くのタイプのものが報告、開発されているが、現在
のところ上記の問題点を全て解決するものはなく、添加
剤としてまだまだ改良されるべき点が多く残されてい
る。

【０００８】例えば、代表的なカチオン性添加剤の一つ
としてジメチルジアリルアンモニウムクロライドの付加
重合物があるが、それ単独では定着性の点でやや難があ
る。また、アリルアミンおよびジアリルアミン塩酸塩の
付加重合物も代表的なカチオン性添加剤であるが、これ
らは長時間空気中に曝すと黄変が生じる傾向がある。更
に、ジメチルアミンとエピクロルヒドリンの反応による
水溶性重合物もよく使われている添加剤であるが、一部
のマゼンタの染料に対して定着性が弱い。

【０００９】そこで、本発明は、上記の如き問題点に鑑
みなされたもので、多種のインクに対して、インクの記
録媒体への定着性を向上させ、且つ、記録媒体の黄変の
原因となりにくい記録媒体用添加剤を提供することを課
題とする。

【００１０】

【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した結果、以下の解決手段を見出
し本発明を完成するに至った。

【００１１】即ち、本発明は上記課題を解決するために
なされたもので、その解決するための手段は記録媒体用
添加剤にあり、下記一般式（Ｉ）で表される化合物及び
下記一般式（II）で表される化合物と、エピハロヒドリ
ンとを重合してなることを特徴とする。

【化５】（但し、式（Ｉ）中のＲ¹〜Ｒ³は水素、またはメチル基
である。）

【化６】（但し、式（II）中のＲ⁴〜Ｒ⁶のうち、少なくとも一つ
は炭素数が２〜１８のアルキル基、炭素数が２〜１８の
ヒドロキシアルキル基、炭素数が２〜１８のアミノアル
キル基、ベンジル基の群から選択され、それ以外は水素
またはメチル基である。）

【００１２】本発明の添加剤に含まれる重合物を構成す
る化合物の中で式（Ｉ）で表される化合物としてはアン
モニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチ
ルアミンがある。また、式（II）で表される化合物とし
てはＲ⁴〜Ｒ⁵の何れか一つがエチル基であり、それ以外
が水素であるエチルアミン、Ｒ⁴〜Ｒ⁵の何れか一つがプ
ロピィル基であり、それ以外が水素であるｎ−プロピル
アミン、その他ｉｓｏ−プロピルアミン、ｎ−ブチルア
ミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エタノールア
ミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジ
メチルアミノエタノール、モノメチルジエタノールアミ
ン、エチレンジアミン、アミノエチルエタノールアミ
ン、ジメチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジ
アミン、ベンジルアミン等が挙げられる。一方、本発明
のエピハロヒドリンとしては、特に限定されるものでは
ないが、エピクロルヒドリンがコスト的にも有利であ
る。

【００１３】また、請求項２記載の如く、前記一般式
（Ｉ）で表される化合物と前記一般式（II）で表される
化合物の少なくとも何れかが、対応する一般式で表され
る複数の化合物のうちの二種以上であれば、より多種の
インクに対して定着性を発揮すると考えられる。尚、こ
こで、対応する一般式とは、前記一般式（Ｉ）で表され
る化合物については、一般式（Ｉ）を意味し、前記一般
式（II）で表される化合物については、一般式（II）を
意味する。

【００１４】また、本発明にかかる記録媒体用添加剤
は、重合度が低下すると効果が薄れるため、請求項３記
載の如く、前記一般式（Ｉ）で表される化合物と前記一
般式（II）で表される化合物の全体量に対し、エピハロ
ヒドリンを０．３〜２モル比加えて重合することが適当
である。

【００１５】更に、請求項４記載の如く、前記一般式
（Ｉ）で表される化合物の一つは、モノメチルアミンで
あれば、定着性、黄変防止の面で効果的であり好まし
い。また、請求項５記載如く、前記一般式（Ｉ）で表さ
れる化合物と前記一般式（II）で表される化合物とのモ
ル比が０．０５：０．９５〜０．９５：０．０５であれ
ばその範囲外の比率のものより、多種のインクに対して
定着性の面で効果的である。また、請求項６記載の如
く、前記一般式（II）で表される化合物の一つは、一般
式（II）のＲ⁴〜Ｒ⁶の少なくとも一つが炭素数が２〜１
８のヒドロキシアルキル基である化合物であれば、定着
性、黄変防止の面で効果が大きい。

【００１６】また、請求項７記載の解決手段は、アンモ
ニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチル
アミンの群から選ばれた二種以上の化合物と、エピハロ
ヒドリンとを重合してなることを特徴とする記録媒体用
添加剤にある。

【００１７】更に、請求項８記載の如く、前記二種以上
の化合物の全体量に対し、エピハロヒドリンを０．３〜
２モル比加えて重合したものは、その範囲外のモル比で
エピハロヒドリンを加えたものより重合度が高いと考え
られ、インクの定着性の効果が大きい。

【００１８】また、請求項９記載の解決手段は、モノメ
チルアミン又はトリメチルアミンの何れかと、エピハロ
ヒドリンとを重合してなることを特徴とする記録媒体用
添加剤にある。この場合、化合物がモノメチルアミンで
あれば、重合が進み好ましい。更に、重合度の面から、
請求項１０記載の如く、前記モノメチルアミン又は前記
トリメチルアミンの何れか１モルに対して、エピハロヒ
ドリンを０．３モル〜２モル加えて重合したものは、定
着性の効果がよく適当である。

【００１９】また、他の解決手段は、記録媒体用添加剤
の製造方法にあり、下記一般式（Ｉ）で表される化合物
と下記一般式（II）で表される化合物を混合した後、エ
ピハロヒドリンを加えて重合することを特徴とする。

【化７】但し、式（Ｉ）中のＲ¹〜Ｒ³は水素、またはメチル基で
ある。

【化８】但し、式（II）中のＲ⁴〜Ｒ⁶のうち、少なくとも一つは
炭素数が２〜１８のアルキル基、炭素数が２〜１８のヒ
ドロキシアルキル基、炭素数が２〜１８のアミノアルキ
ル基、ベンジル基の群から選択され、それ以外は水素ま
たはメチル基である。

【００２０】かかる方法によって、一般式（Ｉ）で表さ
れる化合物及び一般式（II）で表される化合物と、エピ
ハロヒドリンが重合した記録媒体用添加物を得ることが
できる。

【００２１】これらの記録媒体用添加剤を記録媒体にあ
らかじめ添加することによって、インクの記録媒体への
定着性を向上させ、記録媒体の黄変を減少させることが
できる。ここで、本発明において添加には、記録媒体の
表面に、添加剤を塗布することも含まれるものである。

【００２２】尚、本発明にかかる添加剤を用いる記録媒
体は、特に限定されるものではなく、通常のパルプ紙、
化学パルプ紙、インクジェットプリンター用紙等を例示
できる。

【００２３】本発明にかかる添加剤は単独でも十分な染
料定着性を有するが、でんぷん、ポリビニールアルコー
ル等のバインダーや各種サイズ剤を併用しても染料定着
性を損なうことなく記録媒体に耐水性を付加することが
できる。また製紙工程におけるその他の化学成分との併
用も可能である。

【００２４】尚、本発明にかかる添加剤をインクジェッ
トプリンタ用紙に使用した場合、適切な添加量はプリン
タの種類、印字、画像品質（印刷ドット数）によるが、
０．０５〜２．０ｇ／ｍ²好ましくは０．１〜１．５ｇ
／ｍ²の範囲である。

【００２５】本発明にかかる添加剤は重合物であるが、
重合の方法に関しては、すでにアンモニアとエピクロル
ヒドリンとを反応させ、水溶性重合物を得る方法は特公
昭３８−２６７９４号に示されており、公知の事実であ
る。またジメチルアミンとエピクロルヒドリンの反応に
よる水溶性重合物の製造方法については特公昭４３−２
４３号に示されており、公知の事実である。本発明にか
かる記録媒体用添加剤であるエピクロルヒドリンを用い
た重合物についても上記重合物の製造方法に準じた方法
で作ることができる。

【００２６】

【実施例】以下の実施例でいくつかの具体的な例を記
す。実施例１レフラックス，温度計，滴下瀘斗及び攪拌機を取り付け
た、１Ｌの四つ口フラスコに４０％メチルアミン３１０
ｇを仕込み、３０〜４０℃に保ったままでエピクロルヒ
ドリン３３３ｇを３時間で滴下した。エピクロルヒドリ
ン滴下が終わってから４０〜５０℃で３０分間の熟成反
応を行い、さらに９０〜９５℃に昇温してそのまま２時
間保って反応させた後室温まで冷却した。その後水２７
１ｇを加え、メチルアミンとエピクロルヒドリンとの重
合物の５０重量％水溶液９１４ｇを得た。更に、固形分
重量濃度が１．５％及び３％になるよう調整した。

【００２７】実施例２実施例１の装置を使用し、水３４１ｇ、メタノール５０
ｇ、５０％ジメチルアミン１３５ｇ、２５％アンモニア
水１０２ｇを仕込み、エピクロルヒドリン２６４ｇを滴
下して、実施例１と同様の方法で反応、冷却して固形分
重量濃度４０％の水溶液８９２ｇを得た。更に、固形分
重量濃度が１．５％及び３％になるよう調整した。

【００２８】実施例３実施例１の装置を使用し、２５％アンモニア水１０２
ｇ、ジメチルアミノエタノール１３３ｇ、水３００ｇを
仕込み、エピクロルヒドリン２５０ｇを滴下して、実施
例１と同様の方法で反応、冷却後水２３６ｇを加えて固
形分重量濃度４０％の重合物水溶液１０２１ｇを得た。
更に、固形分重量濃度が１．５％及び３％になるよう調
整した。

【００２９】実施例４実施例１の装置を使用し、４０％メチルアミン１５５
ｇ、エタノールアミン６１ｇを仕込み、エピクロルヒド
リン２５０ｇを滴下して、実施例１と同様の方法で反
応、冷却した後、水を４６６ｇ加え、重合物の固形分重
量濃度４０重量％の重合物水溶液９３２ｇを得た。更
に、固形分重量濃度が１．５％及び３％になるよう調整
した。

【００３０】実施例５添加剤とバインダーを同時加工処理するため、実施例２
で得られた重合物水溶液（固形分重量濃度４０重量％の
もの）を固形分重量濃度１．５％及び３％に、バインダ
ー（商品名「ＭＳ−３８００」、日本食品加工社製）を
固形分重量濃度５％に調整した。

【００３１】実施例６さらに添加剤とバインダー及びサイズ剤を同時加工処理
するため、実施例３で得られた重合物水溶液（固形分重
量濃度４０重量％のもの）を固形分重量濃度１．５％及
び３％に、バインダー（ＭＳ−３８００）を固形分重量
濃度５％に、サイズ剤（商品名「ＢＬＳ−７２０」、ミ
サワセラミック社製）を固形分重量濃度０．５％に調整
した。

【００３２】比較例１５０％ジメチルアミン３６０ｇにエピクロルヒドリン３
７０ｇで実施例１と同様な方法で反応させ、反応後、水
を３７０ｇ加えて固形分の重量濃度５０％のジメチルア
ミン・エピクロルヒドリン重合物水溶液１１００ｇを得
た。更に、固形分重量濃度が１．５％及び３％になるよ
う調整した。

【００３３】比較例２ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド水溶液
（日東紡績社製）の固形分重量濃度が１．５％及び３％
になるよう調整した。

【００３４】比較例３添加剤としてポリアリルアミン塩酸塩水溶液（日東紡績
社製）の固形分重量濃度が１．５％及び３％になるよう
調整した。

【００３５】〈添加剤の加工処理及び印刷〉実施例１〜
６、比較例１〜３に掲げた加工処理液（添加剤）をバー
コータＮｏ．７にて市販ＰＰＣ用紙にコーティングし
た。コーティング前後のＰＰＣ用紙の重量測定よりコー
ティングされた添加剤の量を求めたところ、添加剤の固
形分重量濃度１．５％で処理した場合、ＰＰＣ用紙上の
添加剤量は約０．２ｇ／ｍ²であった。１時間室温にて
乾燥後、上記加工されたＰＰＣ用紙及び未加工のＰＰＣ
用紙を市販のインクジェットプリンタ（キャノン社製Ｂ
ＪＣ−４００Ｊ、エプソン社製ＭＪ−８１０Ｃ）でマゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イェロー（Ｙ）、ブラック
（Ｂｋ）の４色で構成された耐水試験用デザインを印刷
した。キャノンＢＪＣ−４００Ｊではグラフィックスモ
ード（３６０ｄｐｉ、ＦＩＮＥモード）で、エプソンＭ
Ｊ−８１０Ｃではグラフモード（３６０ｄｐｉ、ファイ
ン印刷）にて印刷を行った。更に、それぞれ印刷された
印刷物を用いて、以下の耐水試験、黄変試験を行った。

【００３６】〈耐水試験〉それぞれの耐水試験用のデザ
インが印刷されたＰＰＣ用紙を一定量の水分を含んだろ
紙ではさみ、それを２枚のガラス板の間に入れ、その上
に２ｋｇの重りを乗せて室温で静置した。１０分後に重
りを取り除き、試験用紙に印刷されたデザインの滲み具
合と試験用紙に接触した表、裏の２枚のろ紙に移ったイ
ンクの量とから添加剤添加済み加工用紙及び未加工用紙
の耐水性能を五段階で評価し、その結果を表１に示し
た。尚、評価項目は、１が最もデザインの滲み及びろ紙
に移ったインク量が多く、５がデザインの滲み、ろ紙に
移ったインク量共に最も少ないものを示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】〈黄変試験〉添加剤がコーティングされた
ＰＰＣ用紙を１２０℃の乾燥機の中で１０分間処理し、
その黄変の程度を目視で判定し、その結果を表２に示し
た。

【００３９】

【表２】

【００４０】以上のように、プリンタの種類に関係な
く、また、染料の色の違いにさほど影響を受けず、実施
例１〜６のものは、未加工の用紙及び比較例１〜３によ
って調整された試料を用いて加工された用紙に比して、
耐水性が改善された。従って、インクの用紙への定着性
が向上したことがわかる。また、比較例３の試料によっ
て加工された用紙と比べ、用紙の黄変も改善されてい
る。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる記録媒体
用添加剤によれば、あらかじめ記録媒体に添加すること
により、多種のインクに対して、インクの記録媒体への
定着性を向上させることができる。また、インクの記録
媒体への定着性を向上することによって、記録媒体に記
載又は描かれた画像の耐水性を向上させることができ
る。更に、本発明にかかる記録媒体用添加剤は、記録媒
体に添加しても記録媒体が黄変することも少ない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）で表される化合物及び
下記一般式（II）で表される化合物と、エピハロヒドリ
ンとを重合してなることを特徴とする記録媒体用添加
剤。【化１】（但し、式（Ｉ）中のＲ¹〜Ｒ³は水素、またはメチル基
である。）【化２】（但し、式（II）中のＲ⁴〜Ｒ⁶のうち、少なくとも一つ
は炭素数が２〜１８のアルキル基、炭素数が２〜１８の
ヒドロキシアルキル基、炭素数が２〜１８のアミノアル
キル基、ベンジル基の群から選択され、それ以外は水素
またはメチル基である。）
【請求項２】前記一般式（Ｉ）で表される化合物と前
記一般式（II）で表される化合物の少なくとも何れか
が、対応する一般式で表される複数の化合物のうちの２
種以上である請求項１記載の記録媒体用添加剤。
【請求項３】前記一般式（Ｉ）で表される化合物と前
記一般式（II）で表される化合物との全体量に対し、エ
ピハロヒドリンを０．３〜２モル比加えて重合してなる
請求項１又は２記載の記録媒体用添加剤。
【請求項４】前記一般式（Ｉ）で表される化合物の１
つは、モノメチルアミンである請求項１乃至３の何れか
に記載の記録媒体用添加剤。
【請求項５】前記一般式（Ｉ）で表される化合物と前
記一般式（II）で表される化合物とのモル比が０．０
５：０．９５〜０．９５：０．０５である請求項１乃至
４の何れかに記載の記録媒体用添加剤。
【請求項６】前記一般式（II）で表される化合物の一
つは、一般式（II）のＲ⁴〜Ｒ⁶の少なくとも一つが炭素
数が２〜１８のヒドロキシアルキル基である化合物であ
る請求項１乃至５の何れかに記載の記録媒体用添加剤。
【請求項７】アンモニア、モノメチルアミン、ジメチ
ルアミン、トリメチルアミンの群から選ばれた２種以上
の化合物と、エピハロヒドリンとを重合してなることを
特徴とする記録媒体用添加剤。
【請求項８】前記２種以上の化合物の全体量に対し、
エピハロヒドリンを０．３〜２モル比加えて重合してな
る請求項７記載の記録媒体用添加剤。
【請求項９】モノメチルアミン又はトリメチルアミン
の何れかと、エピハロヒドリンとを重合してなることを
特徴とする記録媒体用添加剤。
【請求項１０】前記モノメチルアミン又は前記トリメ
チルアミンの何れか１モルに対して、エピハロヒドリン
を０．３モル〜２モル加えて重合してなる請求項９記載
の記録媒体用添加剤。
【請求項１１】下記一般式（Ｉ）で表される化合物と
下記一般式（II）で表される化合物を混合した後、エピ
ハロヒドリンを加えて重合することを特徴とする記録媒
体用添加剤の製造方法。【化３】（但し、式（Ｉ）中のＲ¹〜Ｒ³は水素、またはメチル基
である。）【化４】（但し、式（II）中のＲ⁴〜Ｒ⁶のうち、少なくとも一つ
は炭素数が２〜１８のアルキル基、炭素数が２〜１８の
ヒドロキシアルキル基、炭素数が２〜１８のアミノアル
キル基、ベンジル基の群から選択され、それ以外は水素
またはメチル基である。）