JPH11254806A

JPH11254806A - インクジェット用被記録材

Info

Publication number: JPH11254806A
Application number: JP10056500A
Authority: JP
Inventors: Yoshikuni Aoyanagi; 禎城青柳; Takao Kadokura; 孝雄門倉
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】耐水性が良好で、インク受容性を損なうこと
なくインク受容層の強度の向上したインクジェット用被
記録材を提供する。【解決手段】基材上にインク受容層を設けたインクジ
ェット用被記録材において、該インク受容層は、一層以
上の層構成を有し、その少なくとも一層に、無機粒子及
び／又は有機粒子並びに疎水性有機バインダーを含む粒
子含有インク受容層を有し、且つインク受容層の表層に
オーバーコート層を設けてなることを特徴とするインク
ジェット用被記録材。

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
被記録材、特にインク受容性に優れ、且つ耐水性及び受
容層表面強度のよいインクジェット用被記録材に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンターは、文書だけ
でなく広告その他の展示物の作成にも広く用いられるよ
うになってきている。インクジェットプリンターのイン
クは、主として水に色素及び各種の助剤を溶解させた水
溶性インクであり、このインクを受容する被記録材とし
ては、基材に水溶性高分子化合物の塗布層を設けたもの
や、この塗布層のなかに種々の粒子を含有させたもの
や、塗布層の表面に水溶性高分子化合物を塗布したもの
などが用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
用被記録材の問題点の一つは、耐水性に乏しいことであ
る。すなわちインク受容層が水溶性高分子化合物を主体
としているので、これに水性インクで文字や画像を形成
した記録物は、水と接触すると滲みが生じ、甚だしい場
合には記録層そのものが溶出してしまう。

【０００４】この耐水性に乏しいという問題に対する対
策の一つとして、記録面に透明フイルムを貼付すること
が行われている。この方法は長期間に亘り耐水性を確保
する方法として有効であるが、フイルムの貼付操作が煩
雑である。また、最近では広告等の展示物で、せいぜい
数カ月程度の比較的短期間の耐久性を満足すればよいと
いう分野に適した被記録材が要求されつつある。本発明
は、このような要求に応えようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るインクジェ
ット用被記録材は、基材上にインク受容層を設けたイン
クジェット用被記録材において、該インク受容層は、一
層以上の層構成を有し、その少なくとも一層に無機粒子
及び／又は有機粒子並びに疎水性有機バインダーを含む
粒子含有インク受容層を有し、且つ、インク受容層表層
にオーバーコート層を設けることを特徴とする。これに
よりインク受容層強度向上を図ることができる。

【０００６】粒子含有インク受容層は、疎水性有機バイ
ンダーの有機溶媒溶液に、無機粒子及び／又は有機粒子
が懸濁しているスラリーを基材に塗布して乾燥すること
により、容易に形成することができ、オーバーコート層
は、有機バインダーの樹脂溶液を受容層表層へ塗布し乾
燥することにより容易に形成でき、インク受容層のイン
ク受容性を阻害せず受容層の強度向上を図ることができ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明についてより詳細に
説明する。被記録材の基材としては、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどのプ
ラスチックフイルムや、紙、布、金属箔など、従来から
インクジェット用被記録材の基材として知られている任
意のものを用いることができる。通常は耐水性が良く、
かつ取り扱い性も良いプラスチックフイルム、なかでも
ポリエチレンテレフタレートフイルムが好んで用いられ
る。基材の厚さは通常１０〜１５０μｍ、特に２５〜１
２０μｍであり、記録物の用途や取り扱い性を考慮して
適宜選択すればよい。

【０００８】粒子含有インク受容層は、無機粒子及び／
又は有機粒子並びに疎水性有機バインダーを含み、通常
無機粒子及び／又は有機粒子を疎水性有機バインダーで
基材に密着した構造を有する。無機粒子としては、炭酸
カルシウム、タルク、クレー、シリカ、珪藻土、珪酸ア
ルミニウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、アル
ミナ、ゼオライト、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなど
が挙げられる。なかでもインク吸収性に優れている炭酸
カルシウムを用いるのが好ましい。通常は炭酸カルシウ
ムを単独で用いるが、他の無機粒子を併用する場合でも
少なくとも５０重量％は炭酸カルシウムであるのが好ま
しい。無機粒子としては、通常は粒径０．０１〜２５μ
ｍ、好ましくは０．０１〜１０μｍ、ＢＥＴ比表面積が
３〜９０ｍ²／ｇ、好ましくは５〜８０ｍ²／ｇ、ＪＩ
ＳＫ−５４２１法による吸油量が５〜２５０ｍｌ／１
００ｇ、好ましくは１０〜２００ｍｌ／１００ｇのもの
を用いるのがよく、特に炭酸カルシウムとしては、通
常、粒径１〜２０μｍ、好ましくは２〜８μｍ、ＢＥＴ
比表面積が３〜７０ｍ²／ｇ、好ましくは５〜５０ｍ²
／ｇ、ＪＩＳＫ−５４２１法による吸油量が３０〜２
００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは５０〜１７０ｍｌ／１
００ｇのものが用いられる。

【０００９】有機粒子としては、アクリル樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂など
が挙げられる。なかでも耐溶剤性に優れ且つインク吸収
を促すための孔隙を特徴とする尿素樹脂を用いるのが好
ましい。尿素樹脂としては、粒径０．１〜５０μｍ、好
ましくは１〜５μｍ、ＪＩＳＫ−５１０１法による吸
油量が２００〜１５００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは４
００〜１１００ｍｌ／１００ｇのものを用いるのが好ま
しい。有機粒子としては、通常は尿素樹脂を単独で用い
る。勿論、他のものを併用することもできるが、その場
合でも、有機粒子の５０重量％は尿素樹脂を用いるのが
好ましい。

【００１０】無機粒子と有機粒子との比率（重量比）
は、通常２０：８０〜８０：２０である。

【００１１】疎水性有機バインダーとしては、通常は溶
剤可溶性のものが用いられる。例えば、ポリビニルブチ
ラール、ポリエステル、アクリル樹脂、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、
ポリウレタンなどが用いられる。なかでもポリエステル
を単独で用いるか、又はポリエステルと他の溶剤可溶性
樹脂との混合物でポリエステルが５０重量％以上占める
ものを用いるのが好ましい。このような混合物として
は、例えばポリエステルにその５〜３０重量％のポリア
クリル酸エステルを配合したものが用いられる。このも
のはポリエステル単独のものよりもインク吸収性の良い
インク受容層を与える。なおポリアクリル酸エステルを
配合すると記録時のインク耐水定着性が低下する傾向が
あるので、ステアリン酸マグネシウムなどの耐水性向上
剤をバインダーに対して２〜３０重量％併用するのが好
ましい。

【００１２】粒子含有インク受容層は、本質的に上記し
た無機粒子及び／又は有機粒子並びに疎水性有機バイン
ダーより成り、粒子含有インク受容層の特性に悪影響を
与えない範囲で後述するような助剤等を使用することも
できる。バインダーと粒子の比率は、通常は疎水性有機
バインダー１００重量部につき無機粒子及び／又は有機
粒子の合計が３０〜２２０重量部、好ましくは５０〜１
８０重量部である。粒子含有インク受容層を形成する疎
水性有機バインダーの比率が大きすぎると、インク受容
性が低下し、その結果、記録時にインクの乾燥に時間を
要したり、甚だしい場合にはインク液だれが発生したり
する。また、形成された記録物も耐水性が低く、水ぬれ
時にインクの滲み出しが起き易い。これは、インクは本
来的には粒子と粒子との間隙や粒子内の孔隙に吸収され
てそこに保持されるべきものなので、粒子に対する疎水
性有機バインダーの比率が大きくなり過ぎて粒子表面の
相当部分がバインダーで被覆されるようになると、イン
ク吸収が阻害され且つインクがバインダー上にそのまま
保持されることによるものと考えられる。逆に疎水性有
機バインダーの比率が小さすぎると、粒子の接着強度が
弱くてインク受容層から粒子が脱落する粉落ちが発生す
るようになる。また、記録時にインクの吸収が良すぎ
て、所望の濃度や色調がえられないこともある。

【００１３】粒子含有インク受容層は、上述の疎水性有
機バインダーを有機溶剤に溶解し、この溶液に無機粒子
及び／又は有機粒子を添加して懸濁させたスラリーを、
基材に塗布して乾燥することにより容易に形成すること
ができる。該有機溶剤としては、疎水性有機バインダー
を溶解し、かつ有機粒子を溶解しないものであればよ
く、乾燥し易いように比較的低沸点のものを用いるのが
好ましい。通常はメチルエチルケトン、イソプロピルア
ルコール、トルエン、メチルイソブチルケトン、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、キシレンなどの
汎用の有機溶媒が用いられる。

【００１４】粒子含有インク受容層を形成する上記スラ
リー中には、所望により、界面活性剤、分散剤、紫外線
吸収剤、光安定剤、増粘剤、消泡剤、染料、蛍光増白剤
など、各種の助剤を添加してもよい。例えば、インク受
容層に適量の界面活性剤を含有させると、記録時におけ
るインクの定着性が向上する。これは界面活性剤がイン
クの移動を助長することによるものと思われる。しかし
界面活性剤が多過ぎると、記録時にインクの横方向への
拡散による滲みが発生したり、形成された記録物の耐水
性が低下して、水ぬれ時にインクの滲み出しが起き易く
なる。粒子含有インク受容層中における界面活性剤の濃
度は、疎水性有機バインダー１００重量部につき０．１
重量部以下、特に０．０５重量部以下とするのが好まし
い。界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤、陽イオ
ン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤が
挙げられるが、中でも陰イオン界面活性剤若しくは陽イ
オン界面活性剤をそれぞれ単独で用いるか、又はこれら
を併用することが好ましい。一般に両者を併用した方が
より優れたインク受容層を与える。これらの界面活性剤
としてはアルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、アルカン
スルホン酸ソーダ、高級アルコールの硫酸エステル塩、
長鎖アルキル基を有するアミン塩や第４級アンモニウム
塩など、常用のものを用いることができる。

【００１５】耐候性を向上させるための紫外線吸収剤や
光安定剤としては、通常のヒンダードアミン系、ベンゾ
トリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系化
合物などを、単独で又はいくつか併用して用いればよ
い。スラリーを基材上に塗布するには、バーコート、ブ
レードコート、ダイコート、リバースロールコート、グ
ラビアロールコートなど常用の任意の塗布方式によるこ
とができる。塗布膜厚、すなわち粒子含有インク受容層
の厚さは、１０〜１００μｍ、特に２０〜８０μｍであ
るのが好ましい。粒子含有インク受容層が薄すぎると、
記録時のインク吸収性及び定着性が不良でインクの液だ
れが発生したり、形成された記録物の耐水性が不良で、
水ぬれ時にインクの滲み出しが起きたりする。なお、イ
ンク受容層と基材との接着性を高めるため、基材に接着
剤層を塗布により形成し、その上にインク受容層を形成
してもよい。

【００１６】オーバーコート層は、実質的に有機バイン
ダーから成っている。オーバーコート層とインク受容層
の密着性及びインク受容性を考慮すると、インク受容層
最上層のオーバーコート層と接する層に粒子含有インク
受容層を有し、受容層表層の無機粒子及び／又は有機粒
子並びに疎水性有機バインダーの表面にオーバーコート
層を密着した構造とするのが好ましい。

【００１７】該オーバーコート層に使用する有機バイン
ダーとしては、受容層の被記録材としての使用方法及び
用途により適宜選定することができる。有機バインダー
としては、通常は溶剤可溶性のものが用いられる。例え
ば、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸エステル、
ポリビニルアセタール、ポリエステルポリウレタン、ポ
リビニルアルコール等が挙げられる。これらは単独で用
いてもよく、またいくつかを併用してもよい。

【００１８】オーバーコート層は、本質的に上記した有
機バインダーより成り、上述の有機バインダーを溶剤に
溶解し樹脂溶液とし、受容層表層に塗布して乾燥するこ
とにより容易に形成することができる。溶剤としては、
有機バインダーを溶解しうるものであればよく、通常
は、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、ト
ルエン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、シクロヘキサノン等が用いられる。

【００１９】オーバーコート層を形成する樹脂溶液中に
は、所望により、界面活性剤、分散剤、紫外線吸収剤、
光安定剤、顔料、染料、蛍光増白剤など、各種の助剤を
添加してもよい。例えば、オーバーコート層に適量の界
面活性剤を含有させると記録時におけるインクの定着性
が向上する。これは界面活性剤がインクの移動を助長す
ることによるものと思われる。オーバーコート層中にお
ける界面活性剤の濃度は、有機バインダー１００重量部
につき０．１重量部以下、特に０．０５重量部以下とす
るのが好ましい。なお、界面活性剤はオーバーコート層
を形成する樹脂溶液中に配合しておく以外に、インク受
容層表層に、塗布、乾燥により形成されたオーバーコー
ト層に後から添加してもよい。例えば、受容層表層に形
成したのち、これを界面活性剤溶液中に浸漬したり、オ
ーバーコート層表層に界面活性剤溶液を塗布したりする
方法を用いることができる。

【００２０】オーバーコート層に用いる界面活性剤及び
耐候性向上剤としては、前述の受容層に用いた界面活性
剤並びに、紫外線吸収剤や光安定剤を用いることができ
る。オーバーコート層の樹脂溶液を受容層表層に塗布す
るには、前述の受容層塗布形成に用いた常用の任意の塗
布方式によることができる。塗布膜の乾燥膜厚、すなわ
ちオーバーコート層の膜厚は、０．０１〜５μｍ、特に
０．０５〜１μｍであるのが好ましい。オーバーコート
層が薄すぎると、受容層表層の強度向上を図ることがで
きない。オーバーコート層が厚すぎると、記録時にイン
ク受容層へのインク吸収を阻害したり、オーバーコート
層表層でのインクハジケによるインク液だれが発生しや
すくなる。

【００２１】なお、インク受容層及びオーバーコート層
より形成される被記録層は所望ならば基材の両面に設け
ることもできるが、通常は基材の一面にのみ設けられ
る。他面はそのままにしておいてもよいが、広告等の展
示物用の基材の場合には、他面に接着剤層を形成してお
くのが好ましい。接着剤としては、天然ゴム、イソプレ
ンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリイソブチレンなどの常用のものを用い、これらを溶
媒に溶解して乾燥膜厚が２〜５０μｍ、好ましくは５〜
３０μｍとなるように塗布すればよい。通常は耐候性、
耐光性などの点からしてアクリル系樹脂やポリエステル
系樹脂を用いるのが好ましい。

【００２２】接着剤層には、シリコン樹脂等の剥離剤を
塗布したポリエステルフイルム等の保護層を設けておく
のが、被記録材の製造及び取り扱い、さらには記録時の
操作上好ましい。なお粒子含有インク受容層は、複数の
異なる種類の粒子含有インク受容層を組合せることもで
きる。また、粒子含有インク受容層の特性に悪影響を与
えない限りにおいて、任意のインク受容性層を組合せて
積層することもできる。

【００２３】

【実施例】以下に実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例により限定されるもの
ではない。実施例１〜１６及び比較例１〜４（１）インク受容層の形成疎水性有機バインダー溶液として、疎水性ポリエステル
樹脂のトルエン−メチルエチルケトン混合溶液（日本合
成化学工業社製品、ポリエスターＬＰ−０４４、固形分
濃度３０重量％）を用い、これにアラゴナイト質炭酸カ
ルシウム（白石工業社製品、カルライトＳＡ、平均粒径
３．３μｍ）、尿素ホルムアルデヒド樹脂（日本化成社
製品、有機フィラー、平均粒径３．８μｍ）及び界面活
性剤を添加してよく攪拌し、均一組成とした。このスラ
リーを、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート
の二軸延伸フイルムの表面に、乾燥膜厚さが４０μｍと
なるように塗布してインク受容層を形成した。形成され
たインク受容層は、いずれも表面が平滑であった。

【００２４】（２）オーバーコート層の作成有機バインダー溶液として、ポリビニルブチラール樹脂
（積水化学社製品、ＢＭＳ）をイソプロピルアルコール
を用い固形分濃度４０重量％樹脂溶液に調製した、アク
リル酸エステル樹脂のイソプロピルアルコール溶液（三
菱化学社製品、サフトマー２１００ＮＳＡ、固形分濃度
４０重量％）を用い、これに界面活性剤を添加してよく
攪拌し均一組成とした。この樹脂溶液を前述のインク受
容層の表層に塗布し、乾燥することによりオーバーコー
ト層を形成した。形成されたオーバーコート層は、いず
れも表面が平滑であった。

【００２５】（３）被記録層の評価上記で形成した被記録材について、下記によりその強
度、耐水性、記録時のインク滲みと乾燥性を評価した。
結果を表−１に示す。（３−１）被記録層の強度被記録材を温度２３℃、湿度５５％の雰囲気中に２４時
間放置したのち、これから幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍ
の試料を切り出した。この試料のオーバーコート層面
に、同じく幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの粘着テープ
（リンテック社製品、ネオクラフトテープ）の粘着面を
重ね、粘着テープ側から重さ２ｋｇのゴムローラーを一
往復させて圧着した。なお試料の一端から長さ５０ｍｍ
の範囲は、剥離紙をおいて粘着テープが接着しないよう
にした。これを上記と同じ雰囲気中に１時間放置したの
ち、引っ張り試験機を用いて３００ｍｍ／分の一定速度
で、被記録材と粘着テープを１８０度方向に剥離し、剥
離に要する力を測定した。

【００２６】（３−２）被記録層の耐水性被記録材を２３℃の水中に静置し、最初は１０分毎に６
回、次いで３０分毎に１４回、その後は２４時間毎に、
被記録層の表面を親指で５往復こすり、オーバーコート
層及びインク受容層の溶けだし、欠損発生の有無を５０
日間にわたり観察した。

【００２７】○：溶け出し、欠損発生観察されず。

【００２８】（３−３）記録時のインク滲みと乾燥性被記録材を、温度２３℃、湿度５５％の雰囲気中に２４
時間放置したのち、同一雰囲気中でインクジェットプリ
ンター（シャープ社製品、ＩＯ−７３５）を用いて、市
販のシアン、マゼンタ、イエローの各顔料系水性インク
（ＥＮＣＡＤ社製品、２０６８６１ＧＯ、２０６８６２
ＧＯ、２０６８６３ＧＯ）による印字（各インクの単独
印字、並びにシアン＋イエロー、シアン＋マゼンタ及び
イエロー＋マゼンタの重ね印字）を行い、インクの滲み
状態及び乾燥状態を観察した。

【００２９】滲み ○：滲みが観察されず。乾燥 ◎：重ね印字が３０秒以内にインク受容層に吸収、印字
部表面が乾燥した状態であった。

【００３０】○：重ね印字が５０秒以内にインク受容層
に吸収、印字部表面が乾燥した状態であった。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、耐水性が良好で、イン
ク受容性を損なうことなくインク受容層の強度の向上し
たインクジェット用被記録材を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上にインク受容層を設けたインクジ
ェット用被記録材において、該インク受容層は、一層以
上の層構成を有し、その少なくとも一層に、無機粒子及
び／又は有機粒子並びに疎水性有機バインダーを含む粒
子含有インク受容層を有し、且つインク受容層の表層に
オーバーコート層を設けてなることを特徴とするインク
ジェット用被記録材。
【請求項２】オーバーコート層が、有機バインダーを
含有してなることを特徴とする請求項１に記載のインク
ジェット用被記録材。
【請求項３】オーバーコート層が、有機バインダーの
樹脂溶液をインク受容層表層に塗布することにより形成
されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記
載のインクジェット用被記録材。
【請求項４】オーバーコート層が、界面活性剤を含有
していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載のインクジェット用被記録材。
【請求項５】粒子含有インク受容層が、疎水性有機バ
インダーの有機溶媒溶液に無機粒子及び／又は有機粒子
が懸濁しているスラリーを基材に塗布することにより形
成されたものであ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用被記録材。
【請求項６】粒子含有インク受容層が、界面活性剤を
含有してい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用被記録材。
【請求項７】粒子含有インク受容層の無機粒子の少な
くとも５０重量％が、粒径１〜２０μｍ、ＢＥＴ比表面
積が３〜７０ｍ²／ｇ、吸油量が３０〜２００ｍｌ／１
００ｇである炭酸カルシウム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用被記録
材。
【請求項８】粒子含有インク受容層の有機粒子の少な
くとも５０重量％が、粒径０．１〜５０μｍ、吸油量が
２００〜１５００ｍｌ／１００ｇの尿素樹脂であること
を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のインクジ
ェット用被記録材。
【請求項９】粒子含有インク受容層の疎水性有機バイ
ンダーの少なくとも５０重量％が、ポリエステル樹脂で
あることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の
インクジェット用被記録材。
【請求項１０】粒子含有インク受容層が、疎水性有機
バインダー１００重量部につき、無機粒子及び有機粒子
を合計で３０〜２２０重量部含有しており、かつ無機粒
子と有機粒子との重量比が２０：８０〜８０：２０であ
ることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のイ
ンクジェット用被記録材。
【請求項１１】基材とインク受容層との間に接着層を
有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記
載のインクジェット用被記録材。
【請求項１２】オーバーコート層と接するインク受容
層最表層面に粒子含有インク受容層を有することを特徴
とする請求項１〜１１のいずれかに記載のインクジェッ
ト用被記録材。