JPH11263064A

JPH11263064A - 耐水性インク受容性材料

Info

Publication number: JPH11263064A
Application number: JP35202998A
Authority: JP
Inventors: Shengmei Yuan; ションメイユアン; Khanh Nguyen; カーンニュエン; Steven J Sargeant; ジェイ．サージェントスティーブン
Original assignee: Arkwright Inc
Current assignee: Arkwright Inc
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 1999-09-28
Also published as: DE69811453D1; EP0914961A1; EP0914961B1; DE69811453T2; US6194077B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【解決手段】ゼラチン及び水不溶性第四級陽イオンポリ
マーを包含し、それらが多官能性架橋剤により架橋され
てインクジェット式記録用の水不溶性インク受容性被覆
層を形成する、水不溶性インク受容性被覆が提供され
る。【効果】このインク受容性被覆は、顔料を更に含有し、
べとつき感のないつや消しの又は光沢のあるインクジェ
ット式記録媒体をつくることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク受容性材料に関
する。更に詳しくは、本発明は、インクジェット式記録
用耐水性インク受容性被覆層に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】耐水性（ｗａｔｅｒｆａｓｔｎｅｓｓ）
という性質を有することは、今日のインクジェット式媒
体製品にとって第一に重要なことである。“耐水性（ｗ
ａｔｅｒｆａｓｔ）”という用語は、水に影響を受けな
い性質として定義される。通常は屋外で使用される公告
掲示板や標識などの製作品は、雨や湿気などの典型的な
屋外の水分源からの保護が要求される。従来、非耐水性
のインクジェット式フィルム製品は、屋外での使用を可
能にするためには、高い費用をかけて積層化されてき
た。インクジェットによるオフィス製品も又、印刷され
た画像を、湿気や時折こぼすコーヒーなどの典型的な屋
内の水分源から保護するために耐水性が要求される。

【０００３】従来、耐水性インクジェット式フィルム媒
体を調製するために、インクジェット式媒体用のインク
受容性被覆層中に水溶性ポリマー結合剤を水溶性染料固
定剤と混合することが試みられてきた。しかしながら、
この方法では、フィルム媒体に一定の染料固定能は付与
できるが、実質的には、耐水性の媒体は得られない。こ
れは、大部分のポリマー結合剤及び染料固定剤が、水溶
性であり、湿潤下では基板に十分に接着しないためであ
る。結果として、水と接触すると、被覆層は膨潤して基
板から剥離する。

【０００４】米国特許第５，４３９，７３９号には、基
板（ｓｕｐｐｏｒｔ）及び少なくとも１つのインク受容
層を包含するインクジェット式記録媒体が開示されてい
る。このインク受容層は、水溶性ポリマーを含んでな
り、該水溶性ポリマーは、１０〜５０重量部の第四級塩
モノマー（ｑｕａｔｅｒｎａｒｙｓａｌｔｍｏｎｏ
ｍｅｒ）、１〜３０重量部のアミノ基含有モノマー又は
カルボキシル基含有モノマー、２０〜８０重量部の（ア
クリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメタクリ
ルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ジアセト
ンアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、２
−ヒドロキシエチル−（メタ）アクリレート及びＮ−ビ
ニルピロリドンよりなる群から選ばれる）モノマー、及
び、０．１〜３０重量部の架橋剤を共重合させることに
よって得られるものである。

【０００５】米国特許第５，４７２，７８９号及び５，
３８９，７２３号には、（ａ）α、β−エチレン性不飽
和モノマー由来の架橋可能なポリマーを含有する少なく
とも１種の高分子マトリックス成分、（ｂ）少なくとも
１種の液体吸収性高分子成分、及び（ｃ）架橋剤として
の多官能アジリジン、からなる混合物を包含する液体吸
収性組成物が開示されている。該組成物は、上記の少な
くとも１種の高分子マトリックス成分は架橋されている
が、上記の少なくとも１種の液体吸収性高分子成分は架
橋されていないところの半相互侵入高分子網目（ｓｅｍ
ｉ−ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋ
ｓ）を形成することができるものであって、上記の架橋
されていない液体吸収性高分子成分は、それが吸収でき
る液体に溶解され得るものである。

【０００６】米国特許第４，６４９，０６４号の請求範
囲には、（ａ）耐水性とするのに十分な程度まで架橋さ
れるが、水性インクは速やかに吸収するところの親水性
の架橋性フィルム形成材料、及び（ｂ）水性液状インク
中で架橋性着色剤及び樹脂を含有する組成物に架橋させ
ることのできる架橋剤、を含有するインク受容層が記載
されている。

【０００７】ＷＯ９６／１８４９６には、架橋されたビ
ニルアミド（メタ）アクリル酸又はそれらのエステルの
ランダム共重合体、及び、陽イオン樹脂からなるインク
受容性層を包含してなる、耐水性を有する、インクジェ
ット式記録用のインク受容媒体が開示されている。

【０００８】米国特許第５，５３２，０６４号には、架
橋されたゼラチンに一般に約１又は２重量％未満の低濃
度でアミドを混合させた混合物を含有するインク吸収層
が開示されている。

【０００９】米国特許第４，７０１，８３７号は、主
に、水溶性ポリマー及び架橋剤を含有するインク受容層
を開示している。

【００１０】“長期保持可能なインクジェット式記録媒
体”と題した米国特許第５，２０６，０７１号には、イ
ンクジェット式印刷に有用なフィルム媒体が開示されて
いる。このフィルム媒体は、透明、半透明又は不透明な
基板と、その基板の少なくとも１つの側に設けられた水
不溶性で吸水性のインク受容性マトリックスを包含し、
このマトリックスは、ヒドロゲルコンプレックス及び重
合された高分子量の第四級アンモニウム塩とを含有して
いる。

【００１１】米国特許第５，４７４，８４３号及びＷＯ
９５／１６５６１は、インク受容性被覆層を開示してお
り、この被覆層は、（ａ）インクジェット式印刷用イン
クと反応して水不溶性化合物を形成し、該インク中の染
料を固定する水溶性媒染剤、（ｂ）吸水性固体状ポリマ
ー、及び、（ｃ）該インク受容被覆層組成物の最上層の
該吸水性ポリマー中に分散した無孔性のポリマービー
ズ、とを含有し、上記の吸水性固体状ポリマー（ｂ）
は、被覆用水溶液を該ポリマーにコートする前に、高温
で化学的に硬化し、室温において水に不溶にされてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、耐水性でありながら良好な吸水性、良好な染料固定
能及び基板に対する良好な接着性をもつインクジェット
式記録媒体用のインク受容性被覆層を提供することであ
る。

【００１３】本発明の他の目的は、基板上に形成した被
覆層よりなる水不溶性インク受容性材料を提供すること
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ゼラチ
ン及び水不溶性第四級陽イオンポリマーを含有し、それ
らが多官能性架橋剤によって架橋されてなる水不溶性イ
ンク受容性被覆を有するインク受容性材料が提供され
る。本発明によれば、更に、顔料を含有し、つや消しの
（ｍａｔｔｅｄ）あるいはべとつきのないインクジェッ
ト式記録媒体が提供される。

【００１５】本発明において、バインダーとして用いら
れるゼラチン及び水不溶性第四級陽イオンポリマーは、
多官能性架橋剤により架橋され、インクジェット式記録
媒体用の水不溶性インク受容性被覆を形成する。該イン
ク受容性被覆は又、つや消しのあるいはべとつきのない
インクジェット式記録媒体をつくるために顔料を含有し
てもよい。

【００１６】このようにして形成されたインクジェット
式記録媒体用被覆は、その被覆層に耐水性、吸水性及び
基板に対する良好な接着能といった特性を付与する相互
侵入高分子網目（ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ
Ｐｏｌｙｍｅｒｎｅｔｗｏｒｋ）（以下、しばしば、
ＩＰＮと称す）をもつことが特徴ということもできる。

【００１７】良好な、湿潤下における基板への接着性、
吸水性及び耐水性といったバランスのとれた特性、及
び、均一な架橋密度を有するＩＰＮを形成するために、
本発明のインク受容性被覆に含有されるバインダーとし
てのゼラチン、水不溶性第四級陽イオンポリマー及び多
官能性架橋剤は、以下に詳細に述べるようにして選択さ
れる。

【００１８】本発明においてバインダーとして用いられ
るゼラチンは、水不溶性第四級陽イオンポリマーとの間
にＩＰＮを形成できるように、多官能性架橋剤と反応し
得る反応性官能基を有するゼラチンでなければならな
い。このバインダーとしてのゼラチンは、インク受容性
被覆に良好な吸水性を付与する。また、ゼラチンの室温
でゲル化するという性質が、ゼラチンを、本発明の水不
溶性被覆を形成する際に用いるバインダーとして優れた
ものにしている。

【００１９】また、ゼラチンとして、約１００〜約３０
０ブルーム数（Ｂｌｏｏｍｎｕｍｂｅｒ）及び３．０
〜５５ｍＰａ．ｓの粘度を有するゼラチンを用いること
ができる。更に、ゼラチンは、酸処理された前駆体また
はアルカリ処理された前駆体に由来するゼラチンを用い
ることができる。

【００２０】本発明の水不溶性インク受容性材料におい
て、インク受容性被覆層中のゼラチン含有率は、乾燥被
覆層の全重量に対して約３０〜約９０％であることが好
ましく、より好ましくは、約５０〜約７０重量％であ
る。

【００２１】本発明において用いられる水不溶性第四級
陽イオンポリマーとは、２４時間水に浸漬後も不溶であ
る第四級陽イオンポリマーとして定義される。このこと
が、米国特許第５，４７４，８４３号をはじめとして、
これまでの、水溶性第四級陽イオンポリマー又は媒染剤
が使用されている全ての特許技術との重要な差異であ
る。また、上記したように、本発明の水不溶性インク受
容性材料にバランスのとれた画像品質及び耐水性を付与
しているのは、ゼラチンのゲル化特性、第四級陽イオン
ポリマーの水不溶性、及び、架橋によるＩＰＮ構造であ
る。表１に、最も広く使用されている第四級陽イオンポ
リマーの水溶性を記載する。

【００２２】

【表１】＊表１に挙げた本発明に用いるポリマー媒染剤及び他の
媒染剤の水溶性は、２ｇの乾燥したこれらの製品を９８
ｇの水に加え、周囲条件（ａｍｂｉｅｎｔｃｏｎｄｉ
ｔｉｏｎｓ）において２４時間攪拌することによって試
験した。シントラン（Ｓｙｎｔｒａｎ）ＨＸ３１−４４
及びシントランＨＸ３１−６５は、水と有機溶媒との混
合溶媒中に３５％が固体として残存した。ガフクアト
（Ｇａｆｑｕａｔ）は、水中に２０％が固体として残存
した。エイジフロック（Ａｇｅｆｌｏｃ）Ａ−５０ＨＶ
は、水中に５％が固体として残存した。フロックエイド
（ＦｌｏｃＡｉｄ）１９は、水中に２８％が固体とし
て残存した。尚、これらの溶液は、肉厚のフィルムにキ
ャストし、乾燥した後、破砕又は切断によって顆粒状に
して試験に用いた。

【００２３】本発明に用いる水不溶性第四級陽イオンポ
リマーは、約１，０００〜１０，０００、好ましくは、
３，０００〜６，０００の平均分子量を有する。この水
不溶性第四級陽イオンポリマーは又、少なくとも１種の
疎水性分子成分を含有しているのが好ましい。この疎水
性分子成分は、上記ポリマーを水不溶性にするのに寄与
し、本発明の被覆に耐水性を与える。

【００２４】また、本発明に用いる水不溶性第四級陽イ
オンポリマーは、少なくとも１種の水不溶性モノマーと
少なくとも１種の水溶性モノマーに由来する共重合体で
あることが好ましい。このように水不溶性第四級陽イオ
ンポリマーが、少なくとも１種の水不溶性モノマーと少
なくとも１種の水溶性モノマーに由来する場合には、水
不溶性第四級陽イオンポリマーを調製するために用いら
れる水不溶性モノマーは、アルキルメタクリレート及び
アルキルアクリレートよりなる群から選ばれるのが好ま
しい。同様に、水不溶性第四級陽イオンポリマーが、少
なくとも１種の水不溶性モノマー及び少なくとも１種の
水溶性モノマーに由来する場合には、その水不溶性第四
級陽イオンポリマーを調製するために用いられる水溶性
モノマーは、少なくとも１種の反応性官能性置換基を有
することが好ましく、その反応性官能性置換基は、水酸
基含有反応性官能性置換基、カルボキシル基含有反応性
官能性置換基及びアミン含有反応性官能性置換基よりな
る群から選ばれるのが好ましい。また、水不溶性第四級
陽イオンポリマーは、ポリマー１モルの酸性基数が２５
及び水酸基数が８であることが好ましい。これらの反応
性官能性置換基は、水不溶性第四級陽イオンポリマーに
ＩＰＮ形成に関与する機会を与える。また、上記水溶性
モノマーは、好ましくは、四級化されたジアルキルアミ
ノアルキルメタクリレート及びメチル基で四級化された
ジアルキルアミノアルキルアクリレートよりなる群から
選ばれる。本発明においては、水不溶性第四級陽イオン
ポリマーがトリメチルアンモニウムハロゲン官能基を有
することも好ましい。

【００２５】乾燥した本発明の被覆中の水不溶性第四級
陽イオンポリマーの含有率は、乾燥した被覆の全重量に
対して約４０％以下であることが好ましく、より好まし
くは、約２０％〜約３０％である。しかしながら、乾燥
した被覆中の水不溶性第四級陽イオンポリマーの含有率
を約０％近くの最小レベルまで減らすことは可能であ
る。

【００２６】水不溶性第四級陽イオンポリマーは、以下
のようないくつかの方法でＩＰＮの形成に関与する：
（１）水不溶性第四級陽イオンポリマーの反応性官能性
置換基と架橋剤との反応、及び、ゲル化中又はゲル化後
のゼラチンと水不溶性第四級陽イオンポリマーとの間に
あり得る反応；（２）ゼラチンとの分子同士のからみ合
い；及び（３）水不溶性第四級陽イオンポリマーは、上
で述べたように、１つ又は複数の疎水性部分を含有する
ことが好ましいが、この疎水性部分が、ポリマーバイン
ダーであるゼラチンに捕捉されて被覆に耐水性を付与す
る。

【００２７】先行技術文献に記載されている従来のほと
んどの媒体は、以下のような理由により実質的には耐水
性を有さない。（１）媒体中のポリマーバインダーが、
十分な架橋密度を有していない；（２）媒体中の陽イオ
ン媒染剤が、架橋剤と反応でき且つ／又はＩＰＮ形成に
関与できる官能基を有していない；（３）媒体中の陽イ
オン媒染剤が、ポリマーバインダーによる網目構造にか
らまるだけの十分な分子量をもたない；及び、（４）媒
体中の陽イオン媒染剤が水溶性であり、得られる被覆に
耐水性を付与しない。

【００２８】陽イオンポリマー媒染剤は、被覆に染料固
定能のみを付与し、一方、架橋による網目構造、及び、
バインダーと陽イオン媒染剤の疎水性特性は、被覆に耐
水性を付与する。したがって、染料固定能と耐水性との
組合わせが、耐水性インクジェット式記録媒体を製造す
るために必須である。しかしながら、市販されている第
四級陽イオンポリマー媒染剤のほとんどは水溶性であ
り、疎水性特性又は反応性官能基をもたない。このた
め、それらは架橋による網目構造の形成に関与できず、
被覆に耐水性を付与できない。一方、本発明における水
不溶性第四級ポリマの使用は被覆に耐水性を与える一方
で、一旦架橋網目に吸着されたインクを保持するために
もはたらく。

【００２９】本発明の水不溶性インク受容性材料におい
て、多官能性架橋剤は、バインダーとしてのゼラチンを
水不溶性第四級陽イオンポリマーと架橋させ、ＩＰＮ構
造を形成するために用いられる。架橋及びＩＰＮ形成
は、本発明のインク受容性被覆に耐水性及び、耐水性媒
体として用いるための重要な特性である、その上に被覆
が形成されているところの基板に対する湿潤下における
良好な接着性を与える。架橋剤は、インクジェット式記
録に適応する適切な程度の架橋（架橋密度）をつくりだ
す複数の官能基を有さねばならない。少なくとも３つの
官能基を有する多官能性架橋剤が好ましい。

【００３０】多官能性架橋剤は、多官能性で架橋可能な
ポリマー、アジリジン、シメル（ｃｙｍｅｌ）［メラミ
ン樹脂、サイテックインダストリーズ（ＣｙｔｅｃＩ
ｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）社製］、多官能性エポキシ分子及
び樹脂、ゼラチン硬化剤等より選ばれる群から選ばれる
ことが好ましい。

【００３１】室温（約２３〜２５℃）又は室温よりわず
かに高い温度でポリマーと混合中に強力に反応する架橋
剤は、通常被覆用組成物のポットライフを短くするの
で、このような架橋剤を用いてのコーティング工程を制
御することは難しい。又、ポリマー内の官能基が混合中
にそのような架橋剤と相互作用するために、最終的に得
られた被覆の湿潤下での基板への接着性は一般的にあま
り良好ではない。

【００３２】本発明に到達する際に、本発明の発明者ら
は、約１００℃以上の比較的高温で反応性のある多官能
性架橋剤の使用が、インクジェット式記録に適応した優
れた架橋製品をもたらすこと発見した。少なくとも３つ
の官能基を有する好ましい高温反応性多官能性架橋剤
は、複数のエポキシ官能基を有する分子、ゼラチン硬化
剤、シメル及び他のメラミン樹脂である。このようにし
て、この架橋システムが、被覆用組成物に良好なポット
ライフを与え、貯蔵後のコーティング工程を可能にし、
結果として、湿潤下における基板に対して良好な接着性
を有する乾燥したインク受容層を形成させる。

【００３３】本発明の水不溶性インク受容性材料におい
て、乾燥した被覆中の多官能性架橋剤の含有率は、用い
る架橋剤及び被覆システムに応じて、約０．０５〜約１
０％の範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、約
０．１〜約５％の範囲である。

【００３４】本発明のインク受容性被覆は又、約０．５
〜３０重量％（被覆中の全固体重量に対して）の顔料粒
子を含有でき、べとつきの問題を有さない光沢のある媒
体又はつや消しの媒体を得る。しかしながら、約１５〜
２５重量％（被覆中の全固体重量に対して）の無機顔料
は、つや消しの媒体を調製するために好ましいと考えら
れており、約０．５〜１重量％（被覆中の全固体重量に
対して）の有機顔料は、べとつきのない光沢のある媒体
を製造するために好ましい。本発明の媒体を調製する際
に用いられる顔料は、有機顔料及び無機顔料から選ばれ
る。シリカのような無機顔料は、１〜１０ミクロンの平
均粒径（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｓｉｚｅ）を有す。
好ましい有機顔料の例としては、ポリ−（メチルメタク
リレート）（ＰＭＭＡ）ビーズ及び直径１〜１０ミクロ
ンのフッ素処理されたポリマービーズが挙げられる。

【００３５】本発明の好ましい態様において、インク受
容性被覆は調製され基板上にコートされてインクジェッ
ト式記録媒体を形成する。適切な基板としては、ポリエ
ステル、ポリ（スルフォン）、ポリ（塩化ビニル）、ポ
リ（ビニルアセテート）、ポリカーボネート、ポリ（メ
チルメタクリレート）、セルロースエステル、ポリ（エ
チレン）コート紙、クレーコート紙（ｃｌａｙｃｏａ
ｔｅｄｐａｐｅｒ）、ポリエステル白色フィルム等の
熱可塑性ポリマーが挙げられる。ポリ（エチレン）テレ
フタレートフィルムは、特に好ましい基板である。

【００３６】コーティングは、ローラーコーティング、
押し出しコーティング、ワイヤーバーコーティング（ｗ
ｉｒｅ−ｂａｒｃｏａｔｉｎｇ）、ディップコーティ
ング、ロッドコーティング、ドクターコーティング又は
グラビアコーティングを含む好適な手段のいずれを用い
てもかまわない。このような技術はこの分野において公
知のものである。

【００３７】以下に実施例及び比較例により本発明を具
体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するも
のではない。

【００３８】実施例１組成重量部ゼラチン^１）８．０シントランＨＸ３１−６５１２．０ヘロキシモディファイヤ４８^２）１．２水７８．８１：カインド＆ノックゼラチン（Ｋｉｎｄ＆Ｋｎｏｘ
Ｇｅｌａｔｉｎ）、タイプ７８３８２：エポキシ基含有架橋剤、シェル化学（Ｓｈｅｌｌ
Ｃｈｅｍｉｃａ）社製この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にシントランＨＸ３１
−６５及びヘロキシモディファイヤ（ＨｅｌｏｘｙＭｏ
ｄｉｆｉｅｒ）４８を加えることによって調製した。得
られた組成物は、メイヤー棒（Ｍｅｙｅｒｒｏｄ）で
デュポン７ミル５３４白色フィルム上にコートし、１５
０℃のオーブンで３分間乾燥させた。

【００３９】実施例２組成重量部ゼラチン１１．４シントランＨＸ３１−６５１１．４ＣＲ−５Ｌ^１）１．１水７６．１１：多官能性脂肪族エポキシド、エスプリットケミカ
ル社（ＥｓｐｒｉｔＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎ
ｙ）製この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にシントランＨＸ３１
−６５及びＣＲ−５Ｌを加えることによって調製した。
得られた組成物は、メイヤー棒でデュポン７ミル５３４
白色フィルム上にコートし、１５０℃のオーブンで３分
間乾燥させた。

【００４０】実施例３組成重量部ゼラチン１１．０シントランＨＸ３１−６５１３．０ヘロキシモディファイヤ４８０．２水７５．８この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にシントランＨＸ３１
−６５及びヘロキシモディファイヤ４８を加えることに
よって調製した。得られた組成物は、メイヤー棒でデュ
ポン７ミル５３４白色フィルム上にコートし、１５０℃
のオーブンで３分間乾燥させた。

【００４１】実施例４組成重量部ゼラチン１２．３２シントランＨＸ３１−６５１５．０６シメル３２５^１）０．０９水７２．６１：メラミン樹脂、サイテックインダストリーズ（Ｃ
ｙｔｅｃＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）社製この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にシントランＨＸ３１
−６５及びシメル３２５を加えることによって調製し
た。得られた組成物は、メイヤー棒でデュポン７ミル５
３４白色フィルム上にコートし、１５０℃のオーブンで
３分間乾燥させた。

【００４２】実施例５組成重量部ゼラチン９．３シントランＨＸ３１−６５１１．３ヘロキシモディファイヤ４８０．４ＦＫ−３１０^１）３．６水７５．４１：沈殿シリカ、デグッサコーポレーション（Ｄｅｇ
ｕｓｓａＣｏｒｐ．）製この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にシントランＨＸ３１
−６５、ヘロキシモディファイヤ４８及び１５重量％の
顔料（ＦＫ−３１０）ストック溶液を加えることによっ
て調製した。得られた組成物は、メイヤー棒でデュポン
７ミル５３４白色フィルム上にコートし、１５０℃のオ
ーブンで３分間乾燥させた。

【００４３】実施例６組成重量部ゼラチン１１．０シントランＨＸ３１−６５１３．０水７５．８１：ゼラチン凝固剤、Ｈ．Ｗ．サンズコーポレーショ
ン（Ｈ．Ｗ．ＳａｎｄｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にシントランＨＸ３１
−６５及びＯＢ１２０７Ｅを加えることによって調製し
た。得られた組成物は、メイヤー棒でデュポン７ミル５
３４白色フィルム上にコートし、１５０℃のオーブンで
３分間乾燥させた。

【００４４】比較例１組成重量部ゼラチン１１．０シントランＨＸ３１−６５１３．０水７６．０この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にシントランＨＸ３１
−６５を加えることによって調製した。得られた組成物
は、メイヤー棒でデュポン７ミル５３４白色フィルム上
にコートし、１５０℃のオーブンで３分間乾燥させた。

【００４５】比較例２組成重量部ゼラチン１１．０ヘロキシモディファイヤ４８０．２水８８．８この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にヘロキシモディファ
イヤ４８を加えることによって調製した。得られた組成
物は、メイヤー棒でデュポン７ミル５３４白色フィルム
上にコートし、１５０℃のオーブンで３分間乾燥させ
た。

【００４６】比較例３組成重量部ゼラチン１１．０シメル３２５０．０５水８８．９この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、得られたゼラチン水溶液にシメル３２５を加え
ることによって調製した。得られた組成物は、メイヤー
棒でデュポン７ミル５３４白色フィルム上にコートし、
１５０℃のオーブンで３分間乾燥させた。

【００４７】比較例４組成重量部ゼラチン１１．０ヘロキシモディファイヤ４８０．２ガフクアト７５５２２．８水６６．１この被覆組成物は、ゼラチンを約６０〜７０℃の温水に
溶かし、ガフクアト７５５及びヘロキシモディファイヤ
４８をゼラチン水溶液に加えることによって調製した。
得られた組成物は、メイヤー棒でデュポン７ミル５３４
白色フィルム上にコートし、１５０℃のオーブンで３分
間乾燥させた。

【００４８】比較例５組成重量部ゼラチン１１．０ヘロキシモディファイヤ４８０．１５セルクアトＨ１００２９．４水５９．４この被覆組成物は、１１．０部のゼラチンを約６０〜７
０℃の温水に溶かし、２９．４部の２％セルクアト（Ｃ
ｅｌｑｕａｔ）Ｈ１００及び０．１５部のヘロキシモデ
ィファイヤ４８をゼラチン水溶液に加えることによって
調製した。得られた組成物は、メイヤー棒でデュポン７
ミル５３４白色フィルム上にコートし、１５０℃のオー
ブンで３分間乾燥させた。

【００４９】ゼラチンと水不溶性第四級陽イオンポリマ
ーとの架橋生成物を含有する本発明の特徴あるインク受
容性被覆は、良好な耐水性及び染料固定能を有する。本
発明の全実施例の湿潤下における基板への接着性は、ス
コエラー（Ｓｃｈｏｅｌｌｅｒ）紙などのポリエチレン
コート紙、クレーコート紙、及びＩＣＩ製水性塗料（Ｉ
ＣＩａｑｕｅｏｕｓ）で前処理された透明白色ポリエ
ステルフィルムなどの透明で白いポリエステルフィル
ム、等の多くの基板に対して良好である（ただし基板の
例はこれらに限定されない）。硬化した被覆は、良好な
画像品質を維持しながら、水で２００回以上こする（ｒ
ｕｂ）ことにも耐えられる。実施例５を除くその他の実
施例で調製された本発明のインク受容性被覆は又、一般
的に非常に光沢があった。印刷画像は、数週間水に浸漬
した後でも損われなかった。また、画像は、水中でも鮮
明なままであった。

【００５０】架橋剤を含まない被覆（比較例１）又は第
四級陽イオンポリマーを含まない被覆（比較例２及び
３）、及び、架橋されたゼラチン及び水溶性の第四級陽
イオンポリマーを含有する被覆（比較例４及び５）は、
耐水性が弱く染料固定能も小さい。上述したように、本
発明の特徴あるインク受容性被覆の耐水性及び染料固定
能は、架橋網目と水不溶性第四級陽イオンポリマーの疎
水性とによって与えられる。一方の寄与が不足すると、
被覆の耐水性及び染料固定能は有意に減少する。例え
ば、比較例１で調製された媒体では、被覆は、たとえ染
料が被覆中に固定されていたとしても、こすったり汚さ
れたりすると基板から剥離した。同様に、比較例２〜５
で調製された媒体では、比較例１よりも良好な基板に対
する被覆の接着性及び湿潤下における基板に対する強い
接着性は得られたが、被覆上の画像の大部分は、表２
（ａ）及び２（ｂ）に示すように、水と接触したときに
洗い流されてしまった。

【００５１】

【表２（ａ）】＊上記退色度は、印刷画像（ＨＰ８７０ＣＸｉインク
ジェット式プリンターにより印刷）を２４時間水に浸漬
させた後に測定して得られた値。

【００５２】

【表２（ｂ）】＊上記退色度は、印刷画像（キャノン４３００インクジ
ェット式プリンターにより印刷）を２４時間水に浸漬さ
せた後に測定して得られた値。

【００５３】表２（ａ）及び２（ｂ）に示した結果に関
して、以下のことが特に注目される。表２（ａ）及び２
（ｂ）に示した実施例及び比較例の組成物は、デュポン
７ミル５３４白色フィルム上に４０号のメイヤー棒でコ
ートして１５０℃のオーブンで３分間乾燥させた。得ら
れたフィルムはキャノン４３００及びＨＰ８７０Ｃｘｉ
で印刷された。印刷されたサンプルは、周囲温度（約２
２℃）で２４時間水に浸漬させた。浸漬前後の印刷画像
の光学密度は、マクベストランスミッションデンシトメ
ータ（ＭａｃｂｅｔｈＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｄ
ｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ）ＲＤ−９３３で測定した。上
記の表に示した“退色度（％）”は、式［（ＯＤｏ−Ｏ
Ｄ）／ＯＤｏ］・（１００）によって得られる％として
定義され、ＯＤｏは水に浸漬前の画像の光学密度であ
り、ＯＤは２４時間水に浸漬後の画像の光学密度であ
る。負の記号のついた結果は、インクドットの広がりに
よるものであり、インクドットの広がりはあったが退色
のないことを示すものである。

【００５４】表２（ａ）及び２（ｂ）に示すように、本
発明の実施例で得られた媒体は、全比較例よりも優れた
染料固定能を示している。ＨＰ８７０Ｃｘｉによる印刷
物（表２（ａ））では、本発明の耐水性媒体は、ほとん
ど全ての染料において退色がないが、比較例２〜５で
は、シアン以外は８０％までの退色がある。比較例１で
得られた媒体は退色を示さないが、湿潤下における基板
に対する接着性が悪い。水に触れて水でにじむとき、被
覆はべとつくようになり、基板から剥離した。キャノン
４３００による印刷物（表２（ｂ））においても、本発
明の耐水性媒体は退色がないが、ほとんどすべての比較
例において、実質的な退色、特に黄色及び黒の退色がみ
られた。

【００５５】したがって、表２（ａ）及び２（ｂ）に示
したテスト結果は、水溶性陽イオンポリマーと比較する
と、染料固定において水不溶性第四級陽イオンポリマー
が有意に有用であることを示している。又、染料固定に
おける架橋されたＩＰＮ構造の重要性も示している。

【００５６】

【表３（ａ）】

【００５７】

【表３（ｂ）】

【００５８】

【表４】

【００５９】表３（ａ）、３（ｂ）及び４に示された比
較テストの結果に関して、以下のことが注目される。

【００６０】表３（ａ）、３（ｂ）及び４に示した実施
例における組成物は、４０号のメイヤー棒でデュポン７
ミル５３４白色フィルム上にコートして１５０℃のオー
ブンで３分間乾燥させ、異なるプリンターで印刷し、ア
トラスサンチェックスＵＶチャンバー（ＡＴＬＡＳＳ
ｕｎＣｈｅｘＵＶｃｈａｍｂｅｒ）内で一定時間Ｕ
Ｖ光線に露光させた。実施例３では、組成物をデュポン
４ミル５３４フィルム上にもコートした。ＵＶ光線に露
光前及び露光後のシーラブ（ＣＩＥＬＡＢ）法によるＬ
^＊、ａ^＊、ｂ^＊数を測定し、光退色性を定量的に示すデ
ルタＥは、下記式に従って計算した。デルタＥ＝［（ΔＬ^＊）^２＋（Δａ^＊）^２＋（Δｂ^＊）
^２］^１／２

【００６１】本発明の媒体に印刷された画像の光退色性
は、市販されている製品の殆んどと比較して良好であ
る。色調範囲は色濃度（ｃｏｌｏｒｄｅｎｓｉｔｙ
ｏｒｒｉｃｈｎｅｓｓ）を定義するために用いられ、
下記式から計算される。色調範囲＝（４／３）π（（Ｌ^＊ _白−Ｌ^＊ _黒）（ａ^＊
_最大−ａ^＊ _最小）（ｂ^＊ _最大−ｂ^＊ _最小）／１０^３

【００６２】表３（ａ）、３（ｂ）及び４に示した結果
から、本発明の耐水性媒体は、市販されている大部分の
プリンターで良好な印刷の質及びＵＶ光線耐性をもって
印刷できることがわかる。本発明の媒体と対照媒体との
間で光退色性及び色調範囲に有意な差はなかった。本発
明は、上述した特定の具体例としての態様に限定される
ものではない。当業者が、本発明の請求範囲又は開示の
範囲からはずれることなくここに開示した本発明の態様
に種々の可能な改変及び変更を加えることができる。し
たがって、本発明は、上記の実施態様に不当に限定され
るものではなく、請求の範囲及びそれとの均等によって
のみ限定されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ニュエンカーンアメリカ合衆国、ロードアイランド 02893、ウエストウォーウイック、メインストリートアパートメント 21050、 (72)発明者スティーブンジェイ．サージェントアメリカ合衆国、ロードアイランド 02893、ウエストウォーウイック、リジェンドウエイ２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともその１つの表面が水不溶性イ
ンク受容性被覆でコートされている基板を包含し、該被
覆が、ゼラチン、水不溶性第四級陽イオンポリマー及び
多官能性架橋剤を含有してなることを特徴とする水不溶
性インク受容性材料。
【請求項２】該水不溶性インク受容性被覆が、被覆中
の固形分の全重量に対して０．５〜１重量％の顔料を更
に含有することを特徴とする請求項１に記載の水不溶性
インク受容性材料。
【請求項３】該ゼラチンが、約１００〜約３００のブ
ルーム数及び３〜５５ｍＰａ．ｓの粘度を有するゼラチ
ンであることを特徴とする請求項１に記載の水不溶性イ
ンク受容性材料。
【請求項４】該ゼラチンが、酸処理された前駆体に由
来するゼラチンであることを特徴とする請求項１に記載
の水不溶性インク受容性材料。
【請求項５】該ゼラチンが、アルカリ処理された前駆
体に由来するゼラチンであることを特徴とする請求項１
に記載の水不溶性インク受容性材料。
【請求項６】該水不溶性第四級陽イオンポリマーが、
少なくとも１つの疎水性分子成分を含有することを特徴
とする請求項１に記載の水不溶性インク受容性材料。
【請求項７】該水不溶性第四級陽イオンポリマーが、
少なくとも１種の水不溶性モノマーと少なくとも１種の
水溶性モノマーとに由来する共重合体であることを特徴
とする請求項１に記載の水不溶性インク受容性材料。
【請求項８】該水溶性モノマーが、少なくとも１種の
反応性官能性置換基を有することを特徴とする請求項７
に記載の水不溶性第四級陽イオンポリマー。
【請求項９】該水溶性モノマーが、水酸基含有反応性
官能性置換基、カルボキシル基含有反応性官能性置換基
及びアミン含有反応性官能性置換基よりなる群から選ば
れる少なくとも１種の反応性官能性置換基を有すること
を特徴とする請求項７に記載の水不溶性第四級陽イオン
ポリマー。
【請求項１０】該水溶性モノマーが、四級化されたジ
アルキルアミノアルキルメタクリレート及びメチル基で
四級化されたジアルキルアミノアルキルアクリレートよ
りなる群から選ばれることを特徴とする請求項７に記載
の水不溶性第四級陽イオンポリマー。
【請求項１１】該水不溶性モノマーが、アルキルメタ
クリレート及びアルキルアクリレートよりなる群から選
ばれることを特徴とする請求項７に記載の水不溶性第四
級陽イオンポリマー。
【請求項１２】該水不溶性第四級陽イオンポリマー
が、１，０００〜１０，０００の平均分子量を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の水不溶性インク受容性
材料。
【請求項１３】該多官能性架橋剤が、エポキシ、アジ
リジン、シメル及びその他のメラミン樹脂、ゼラチン硬
化剤、及び、多官能性架橋性ポリマーよりなる群から選
ばれることを特徴とする請求項１に記載の水不溶性イン
ク受容性材料。
【請求項１４】乾燥した被覆中の該ゼラチンの含有量
が、乾燥被覆中の固形分の全重量に対して約３０〜９０
重量％であることを特徴とする請求項１に記載の水不溶
性インク受容性材料。
【請求項１５】乾燥した被覆中の該水不溶性第四級陽
イオンポリマーの含有量が、乾燥被覆中の固形分の全重
量に対して約４０％以下であることを特徴とする請求項
１に記載の水不溶性インク受容性材料。
【請求項１６】乾燥した被覆中の該多官能性架橋剤の
含有量が、該被覆中の固形分の全重量に対して約０．０
５〜約１０重量％であることを特徴とする請求項１に記
載の水不溶性インク受容性材料。
【請求項１７】少なくともその１つの表面が水不溶性
インク受容性被覆でコートされている基板を包含し、該
被覆が、ゼラチン、水不溶性第四級陽イオンポリマー及
び多官能性架橋剤を含有してなることを特徴とするつや
消しの水不溶性インク受容性材料。
【請求項１８】該水不溶性インク受容性被覆が、被覆
中の固形分の全重量に対して０．５〜２５重量％の顔料
を更に含有することを特徴とする請求項１７に記載のつ
や消しの水不溶性インク受容性材料。
【請求項１９】インクジェット式記録媒体用の水不溶
性インク受容性被覆の製造方法であって、ゼラチン及び
水不溶性第四級陽イオンポリマーを含有する組成物を、
多官能性架橋剤を用いて架橋処理に付して水不溶性イン
ク受容性被覆を形成することを特徴とする水不溶性イン
ク受容性被覆の製造方法。
【請求項２０】該組成物が、顔料を更に含有すること
を特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】該ゼラチン及び該水不溶性第四級陽イ
オンポリマーを含有する該組成物を、該多官能性架橋剤
を用いて１００℃以上の温度で架橋処理に付すことを特
徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】該顔料を更に含有する該組成物を、該
多官能性架橋剤を用いて１００℃以上の温度で架橋処理
に付すことを特徴とする請求項２０に記載の方法。