WO2012070339A1 - インクジェット記録材料の製造方法 - Google Patents

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WO2012070339A1
WO2012070339A1 PCT/JP2011/074038 JP2011074038W WO2012070339A1 WO 2012070339 A1 WO2012070339 A1 WO 2012070339A1 JP 2011074038 W JP2011074038 W JP 2011074038W WO 2012070339 A1 WO2012070339 A1 WO 2012070339A1
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WO
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mixing
crosslinking agent
water
recording material
viscosity
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PCT/JP2011/074038
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English (en)
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河西 将利
小原田 明信
Original Assignee
日本酢ビ・ポバール株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5254Macromolecular coatings characterised by the use of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5218Macromolecular coatings characterised by inorganic additives, e.g. pigments, clays

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an ink jet recording material, and further relates to a method for producing an ink jet recording material which is excellent in water resistance and hardly causes cracks during production.
  • Inkjet recording is a method in which small droplets of ink are sprayed from nozzles and fixed on the surface of the recording medium to record characters, images, etc. Color printing is easy, running costs are low, and noise during printing It is widely used in home and office printers because of its many advantages. Recently, with the spread of digital cameras, it has been established as a recording method to replace silver salt photography, and ink jet recording materials such as printing directly on the surface of optical discs such as CD / DVD / BD are also used depending on the purpose. Various materials have been selected, and the required quality has become more sophisticated and diverse.
  • an ink receiving layer is provided on a support such as paper, plastic sheet or plastic disk.
  • the ink receiving layer is made of a porous inorganic material such as silica or alumina bound with a hydrophilic resin binder.
  • the porous inorganic material quickly absorbs ink, suppresses bleeding, and forms a perfect circle-like dot. By doing so, a fine image can be expressed.
  • the performance required for the binder resin is required to be (1) high affinity for the ink, (2) high binder power for the inorganic fine particles, and the binder resin is polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA). Abbreviated.) System resins are widely used.
  • the ink jet recording system is required to have high expressive power, that is, high definition of an image and an improvement in printing speed.
  • high expressive power that is, high definition of an image and an improvement in printing speed.
  • a method of increasing the amount of ink discharged per unit area of the recording material is taken, and the recording material is required to have an ability to absorb a larger amount of ink than before. ing. Therefore, it is necessary to increase the porosity of the ink receiving layer, and development is progressing in the direction of reducing the amount of the binder resin.
  • printing at high speed increases the physical load on the surface of the recording material being conveyed in the printer, and absorbs a large amount of ink as described above, thereby recording in a wet state.
  • a large load is applied to the material surface.
  • the binder resin exhibits a higher binder strength when added in a small amount, and the ink-receiving layer surface does not crack during drying of the coating solution.
  • it In order to ensure the porosity of the inorganic fine particles, it must be a highly viscous aqueous solution that does not easily penetrate into the porous fine particles at the coating liquid stage, and (5) water resistance that can provide high surface strength even when wet. Performance such as being high is further demanded.
  • Patent Document 1 discloses a technique using PVA having a polymerization degree of 4000 or more.
  • PVA having such a high degree of polymerization has a high binder strength and a high aqueous solution viscosity. Therefore, even when the amount of the binder is small, cracking during drying hardly occurs and the porosity of fine particles can be secured.
  • the PVA has insufficient surface strength when wet, and the binder strength and aqueous solution viscosity are not sufficient. Furthermore, PVA with such a high degree of polymerization has a problem that production efficiency is extremely poor.
  • the upper limit of the degree of polymerization of industrially produced PVA is about 4500, and PVA with a higher degree of polymerization is a method using special equipment or a method that sacrifices productivity (low yield). There is a problem that the production cost is extremely high and industrial disadvantageous.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 techniques using PVA and a boron compound are disclosed (for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).
  • This increases the viscosity of the PVA aqueous solution by using boric acid and / or borax as a cross-linking agent, and prevents the binder resin from penetrating into the porous inorganic fine particles, thereby ensuring the porosity of the inorganic fine particles, It is considered that even a small amount of use contributes to improvement of the binder strength and improvement of the surface strength when wet.
  • Patent Document 4 proposes an ink jet recording material using a saponified diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer and a hydrazine compound.
  • Patent Document 5 proposes an ink jet recording medium containing an acetoacetate group-containing PVA resin and a polyhydric hydrazide compound.
  • a binder obtained by reacting a PVA resin having a keto group with a crosslinking agent such as a hydrazine compound is excellent in water resistance, and an ink jet recording material having a high surface strength when wet is obtained.
  • the porous inorganic fine particles have penetrated, and a large amount of ink is hardly absorbed, and the fineness of the image is not sufficient, and improvement has been desired.
  • the binder resin itself permeates into the voids of the fine particles, the amount of the binder as a binder between the fine particles is small, and the problem that cracking at the time of drying and the like has not been completely solved.
  • the modified PVA and the crosslinking agent undergo a crosslinking reaction even in an aqueous solution.
  • the acetoacetate group-containing PVA-based resin and the polyhydric hydrazide compound have a problem in pot life that gelation occurs during the application of the coating solution for the ink receiving layer because the reaction rate of both is high. It was.
  • the saponified diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer and the hydrazine compound have the same problem, but the diacetone acrylamide copolymer modified PVA proposed by the present inventors is soluble in the water-soluble hydrazine compound.
  • the problem of pot life can be solved by using a method (Patent Document 6) in which an organic organic amine or ammonia coexists.
  • Patent Document 6 in order to suppress a rapid reaction between diacetone acrylamide copolymer-modified PVA and a hydrazine compound, this method is preliminarily dissolved in an aqueous solution of diacetone acrylamide copolymer-modified PVA.
  • the water-soluble hydrazine compound is added after the coexistence of the water-soluble organic amine or ammonia to increase the workable time.
  • porous inorganic fine particles are mixed with a mixture of a saponified diacetone acrylamide-fatty acid vinyl ester copolymer obtained by this method, a hydrazine compound and a water-soluble organic amine or ammonia, the viscosity of the mixture is low. Therefore, since the binder resin and the crosslinking agent penetrate into the voids of the fine particles, there are problems that the amount of the binder that binds the fine particles is reduced and the ink absorbability is lowered.
  • An object of the present invention is to provide a method capable of stably producing an inkjet recording material capable of expressing a fine image even when the printing speed is high (for example, 10 ppm (Page Per Minute) or more). More specifically, after adding a small amount of the binder aqueous solution, the PVA resin composition having high water resistance and high water resistance is used as a binder, and the viscosity of the aqueous binder solution is high at the time of mixing with the porous inorganic fine particles. Is to provide a method for producing an ink jet recording material in which the viscosity change of the coating liquid is small.
  • Example 1 a mixture of an aqueous solution of a saponified vinyl acetate-diacetone acrylamide copolymer and a cross-linking agent is added to a mixture obtained by adding a water-soluble basic compound after at least 30 minutes have passed.
  • the present inventors have found that the above-described problems can be solved at once by applying the mixed ink-receiving layer coating liquid onto a support, and have further studied and completed the present invention.
  • the present invention relates to the following inventions.
  • an ink-receiving layer formed on the support by the coating step contains porous inorganic fine particles, a saponified vinyl acetate-diacetone acrylamide copolymer, and a crosslinking agent.
  • Manufacturing method [2] A step of mixing an aqueous solution of a saponified vinyl acetate-diacetone acrylamide copolymer and a crosslinking agent to obtain a mixed solution (a), and after the obtained mixed solution (a) has been thickened, the mixed solution A step of adding and mixing a water-soluble basic compound to (a) to obtain a mixed solution (b), and then adding and mixing porous inorganic fine particles to the mixed solution (b) to prepare an ink receiving layer coating solution And an ink receiving layer formed on the support by the application step, the step of applying to the support an ink receiving layer coating liquid in which porous inorganic fine particles are mixed with the obtained mixed liquid (b).
  • the layer contains porous inorganic fine particles, a saponified vinyl acetate-diacetone acrylamide copolymer and a crosslinking agent, and is a water-soluble base for the viscosity (A) of the mixed solution (a) immediately after mixing the crosslinking agent.
  • Viscosity of the liquid mixture (b) immediately after mixing the active compound ( Ratio) [(B) / (A)] The production method of the ink jet recording material comprising 1.5 to 10.0.
  • the crosslinking agent is a compound having two or more functional groups selected from the group consisting of a hydrazino group, a hydrazide group, and a semicarbazide group.
  • Manufacturing method of recording material [4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the water-soluble basic compound is at least one selected from the group consisting of ammonia and a water-soluble organic amine. Manufacturing method of inkjet recording material. [5] The 4 wt% aqueous solution viscosity of the saponified product of vinyl acetate-diacetone acrylamide copolymer measured by the method of JIS K-6726 (1994) is 10 to 100 mPa ⁇ s. The method for producing an inkjet recording material according to any one of [1] to [4].
  • the viscosity stability of the coating liquid at the time of preparing the ink receiving layer is excellent, and the surface of the ink receiving layer is not cracked in the drying step, so that the productivity is high and industrially. It is advantageous. Further, since the ink jet recording material produced by the production method of the present invention is excellent in ink absorbability, surface strength and water resistance, a fine image even when printed at a high speed (for example, 10 ppm (Page Per Minutes) or more). Can be displayed. Furthermore, in the present invention, since no boron compound is used, reproductive toxicity does not become a problem and safety is high.
  • a saponified product of vinyl acetate-diacetone acrylamide copolymer (hereinafter abbreviated as DAVES) used in the present invention is obtained by copolymerizing vinyl acetate and diacetone acrylamide, and saponifying the resulting copolymer. It can manufacture by the well-known method of these.
  • copolymerization method of vinyl acetate and diacetone acrylamide known polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization and the like can be adopted. Among them, solution polymerization using methanol as a solvent is industrial. Is preferable.
  • alkali saponification and acid saponification As a method for saponifying a polymer obtained by copolymerizing vinyl acetate and diacetone acrylamide, conventionally known alkali saponification and acid saponification can be applied. Among them, a methanol solution of the polymer or methanol and water, methyl acetate, A method of adding an alkali hydroxide to a mixed solution of benzene or the like and subjecting it to alcoholysis is industrially preferable.
  • the above-mentioned DAVES is an olefin such as ethylene, propylene, isobutylene, ⁇ -octene, ⁇ -dodecene, vinylene carbonates, acrylics, etc., which can be copolymerized with vinyl acetate or diacetone acrylamide within a range not impairing the effects of the present invention.
  • Acid methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, undecylenic acid and other unsaturated acids or salts thereof, mono- or dialkyl esters, nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, acrylamide and methacrylamide Amides such as vinyl olefins, olefin sulfonic acids such as vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid and methallyl sulfonic acid or salts thereof, alkyl vinyl ethers, vinyl esters such as vinyl formate, vinyl propionate and vinyl butyrate, N-acrylic acid Imidomethyltrimethylammonium chloride, allyltrimethylammonium chloride, dimethyldiallylammonium chloride, dimethylallylvinylketone, N-vinylpyrrolidone, vinyl chloride, vinylidene chloride, polyoxyethylene (meth) allyl ether, polyoxy
  • polyoxyalkylene (meth) acrylamide polyoxyethylene (1- (meth) acrylamide-1,1-dimethylpropyl) Steal, polyoxyethylene vinyl ether, polyoxypropylene vinyl ether, polyoxyethylene allylamine, polyoxypropylene allylamine, polyoxyethylene vinylamine, polyoxypropylene vinylamine, isopropenyl acetate, vinylethylene carbonate, 2,2-dialkyl-4- It may be copolymerized with at least one selected from vinyl-1,3-dioxolane, glycerol monoallyl ether, 3,4-diacetoxy-1-butene, 1,4-diacetoxy-2-butene and the like.
  • the obtained DAVES may be post-modified by a reaction such as acetalization, urethanization, etherification, grafting, phosphate esterification, acetoacetylation, cationization, etc., as long as the effects of the present invention are not inhibited. good.
  • the content of the diacetone acrylamide unit in the DAVES is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 to 15 mol%, more preferably in the range of 1 to 10 mol%. If the diacetone acrylamide unit content is low, the water resistance and moisture resistance may be reduced. If the diacetone acrylamide content is high, the solubility in water will decrease, making it impossible to produce an aqueous coating solution. There is a problem.
  • the saponification degree of the above DAVES is not particularly limited, but the saponification degree measured by the method of JIS K-6726 (1994) is preferably 80 mol% or more, and more preferably 85 mol% or more.
  • the degree of polymerization of DAVES is not particularly limited, but is preferably 4500 or less from the viewpoint of enhancing industrial productivity.
  • the viscosity of DAVES is determined by the method of JIS K-6726 (1994) (rotary viscometer method).
  • the viscosity of a 4% by weight aqueous solution measured by the above is preferably 10 to 100 mPa ⁇ s, more preferably 20 to 80 mPa ⁇ s.
  • the cross-linking agent used in the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not hindered, but is a functional group having reactivity with the ketone group of DAVES, represented by the following formula (1) —NH—NH 2 (1)
  • Preferable examples include compounds having two or more functional groups of at least one selected from the group consisting of semicarbazide groups.
  • crosslinking agent examples include carbohydrazide, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, suberic acid dihydrazide, azelaic acid dihydrazide, sebacic acid dihydride hydride , Hexadecanediohydrazide, terephthalic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, 2,6-naphthoic acid dihydrazide, 4,4'-bisbenzenedihydrazide, 1,4-cyclohexanedihydrazide, tartaric acid dihydrazide, malic acid dihydrazide, iminodiacetic acid dihydrazide, itaconic acid Dihydrazide, ethylenediaminetetraacetic acid tetrahydrazide,
  • the amount of the crosslinking agent used is not particularly limited, but is preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 2 to 15 parts by weight, and further preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of DAVES.
  • the amount of the crosslinking agent used is small, not only the water resistance and moisture resistance are lowered, but also the viscosity when mixing the mixed liquid containing DAVES and the crosslinking agent and the porous inorganic fine particles is low, and the voids of the fine particles cannot be secured. .
  • DAVES and a crosslinking agent are used as a binder.
  • Examples of the method of mixing the DAVES of the present invention and the crosslinking agent include a method of adding and mixing an aqueous solution of the crosslinking agent to an aqueous solution of DAVES prepared in advance.
  • the temperature at which DAVES and the crosslinking agent are mixed is not particularly limited, but is usually about 10 to 60 ° C.
  • a method for preparing a DAVES aqueous solution a DAVES resin is previously dispersed in room temperature water, heated to 80 ° C. or higher with stirring, completely dissolved, and then cooled by a conventionally known PVA resin dissolution method. Can do.
  • a solid crosslinking agent may be added to the aqueous solution of DAVES.
  • an aqueous solution of the crosslinking agent is prepared in advance, and the aqueous solution is used as the DAVES. A method of adding to an aqueous solution is preferred.
  • the water-soluble basic compound used in the present invention will be described.
  • the mixed solution of DAVES and the crosslinking agent is added after the mixing of DAVES and the crosslinking agent in the present invention.
  • a water-soluble basic compound is added. Since DAVES and the cross-linking agent increase the reaction rate under acidic conditions and decrease under basic conditions, the water-soluble basic compound may be any compound that increases the pH of the system.
  • Water-soluble organic amines and ammonia not only have a high reaction suppression effect between DAVES and a cross-linking agent, but also volatilize when applying and drying the coating solution, and therefore do not impair the physical properties and water resistance of the recording material. This is preferable.
  • water-soluble basic compounds include, in addition to water-soluble organic amines and ammonia, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide. Thing etc. are mentioned.
  • water-soluble organic amines include monoethanolamine, aminoethylethanolamine, monoisopropanolamine, N- (2-hydroxypropyl) -ethylenediamine, 2-amino-1-butanol, and 2-amino-2-methyl.
  • Primary alkanolamines such as methane; secondary alkanolamines such as diethanolamine, methylethanolamine, butylmethanolamine, N-acetylethanolamine, diisopropanolamine; triethanolamine, methyldiethanolamine, dimethylethanolamine, Tertiary alkanolamines such as ethylethanolamine, ethyldiethanolamine, triisopropanolamine; primary alkylamines such as methylamine, ethylamine, isobutylamine, t-butylamine, cyclohexylamine; dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine, etc.
  • Secondary alkylamines One or more selected from the group consisting of tertiary alkylamines such as trimethylamine can be used.
  • the amount of the water-soluble basic compound used is preferably 0.05 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of DAVES.
  • porous inorganic fine particles used in the present invention include wet synthetic silica, colloidal silica, gas phase method silica, light calcium carbonate, heavy calcium carbonate, kaolin, talc, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, and oxidation.
  • White inorganic pigments and inorganic sols such as method alumina, aluminum hydroxide, alumina, lithobon, zeolite, hydrous halloysite, magnesium carbonate, magnesium hydroxide can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. It can be used in conjunction seen.
  • Precipitated silica is produced by reacting sodium silicate and sulfuric acid under alkaline conditions, and the silica particles that have grown are agglomerated and settled, and are then commercialized through filtration, water washing, drying, pulverization and classification.
  • Examples of the precipitated silica are commercially available from Tosoh Silica Co., Ltd. as Nipsil (trade name) series and from Tokuyama Co., Ltd. as Toku Seal and Fine Seal (trade name) series.
  • Gel silica is produced by reacting sodium silicate and sulfuric acid under acidic conditions.
  • the microparticles dissolve and reprecipitate so as to bind the other primary particles, so that the distinct primary particles disappear and form relatively hard aggregated particles having an internal void structure.
  • it is commercially available from Tosoh Silica Co., Ltd. as nip gel (trade name) and from Grace Japan Co., Ltd. as syloid and silo jet (trade name).
  • the sol method silica is also called colloidal silica, and is obtained by heating and aging silica sol obtained through metathesis of sodium silicate acid or the like through an ion exchange resin layer.
  • Snowtex (trade name) from Nissan Chemical Industries, Ltd. Is commercially available.
  • Vapor phase silica is also called a dry method as opposed to a wet method, and is generally made by a flame hydrolysis method. Specifically, a method of making silicon tetrachloride by burning with hydrogen and oxygen is generally known, but silanes such as methyltrichlorosilane and trichlorosilane can be used alone or in silicon tetrachloride instead of silicon tetrachloride. It can be used in a mixed state. Vapor phase silica is commercially available as Aerosil from Nippon Aerosil Co., Ltd. and QS type from Tokuyama Co., Ltd.
  • the particle diameter of the porous inorganic fine particles used in the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not hindered, and is selected according to the type of inorganic fine particles used.
  • in the case of wet synthetic silica those having an average particle diameter of 1 to 12 ⁇ m are preferable.
  • colloidal silica those having an average particle diameter of 5 to 100 nm are preferable.
  • the diameter is preferably 30 nm or less.
  • the average particle diameter is a particle diameter observed with an electron microscope (taken an electron micrograph of 10,000 to 400,000 magnifications, and measured and averaged the diameter of the particles in a 5 cm square, for example. “Particle Handbook” , Asakura Shoten, p52, 1991).
  • the use ratio of the porous inorganic fine particles and DAVES is set according to the type and purpose of the porous inorganic fine particles to be used, and the weight ratio of DAVES / porous inorganic fine particles is preferably 1/100 to 100/100, 3/100 to 50/100 is more preferable.
  • FIG. 1 shows the results of measuring the viscosity at 20 ° C. over time of a mixed solution of 8% by weight of DAVES, 0.4% by weight of adipic acid dihydrazide (ADH) and 0.1% by weight of isopropanolamine (IPAm).
  • [1] in FIG. 1 shows the change in viscosity over time when no water-soluble base compound is added to the mixed solution of DAVES and ADH.
  • FIG. 1 immediately after the addition of ADH. A crosslinking reaction occurs, and the viscosity of the mixed solution rises rapidly.
  • [2] in FIG. 1 is a change in viscosity with time when ADH is added to a mixture of DAVES and IPAm, and the presence of basic IPAm suppresses the crosslinking reaction between DAVES and ADH.
  • the viscosity of the liquid mixture is stable at a low level.
  • the order of mixing the components used in the ink receiving layer coating liquid of the present invention should be the order of the DAVES aqueous solution and the crosslinking agent, followed by the water-soluble basic compound, and finally the porous inorganic fine particles. If this order is lost, the effect of the present invention is not exhibited.
  • the timing of adding the basic compound is important. That is, the water-soluble basic compound must be added when the viscosity of the mixed solution of DAVES and the crosslinking agent increases and reaches a desired viscosity. Since the thickening speed of the DAVES / crosslinking agent mixture varies depending on the concentration of the aqueous solution, the amount of the crosslinking agent, the temperature, etc., can the time to reach the desired viscosity be determined from the results of the previously measured viscosity change? It is desirable to add a water-soluble basic compound when the desired viscosity is obtained from the torque and current value of the stirrer when stirring the mixed solution of DAVES and the crosslinking agent.
  • the concentration of the aqueous solution, the amount of the crosslinking agent Although it varies depending on conditions such as temperature, it must be at least 30 minutes or longer. If this time is less than 30 minutes, the mixture does not reach the desired viscosity, or if the desired viscosity is reached in less than 30 minutes, the viscosity increase rate is not sufficiently reduced even by adding a water-soluble basic compound. However, there is a risk of problems in the subsequent mixing and coating process.
  • an aqueous solution of DAVES and a crosslinking agent are mixed to obtain a mixed solution (a), and after the mixed solution (a) is thickened, a water-soluble basic compound and porous inorganic fine particles are added.
  • the ink receiving layer coating liquid is prepared by mixing, but the viscosity (A) of the liquid mixture (a) consisting of DAVES and the crosslinking agent immediately after mixing the crosslinking agent (before adding the water-soluble basic compound)
  • the ratio of the viscosity (B) of the mixed solution (b) comprising DAVES, the crosslinking agent and the water-soluble basic compound after adding and mixing the water-soluble basic compound (before adding the porous inorganic fine particles) [ (B) / (A)] is preferably 1.5 to 10.0, and more preferably 1.7 to 8.0.
  • the viscosity ratio [(B) / (A)] is less than 1.5, the viscosity of the aqueous binder solution when mixing the porous inorganic fine particles is low, so that the ink absorbability of the ink receiving layer is low. It is disadvantageous in terms.
  • the viscosity ratio [(B) / (A)] exceeds 10.0, the viscosity of the aqueous binder solution becomes too high, and it becomes difficult to mix with porous inorganic fine particles and apply to the support. It is disadvantageous.
  • the mixed solution of DAVES and the crosslinking agent (a) is stirred even if it is left standing. It does not matter.
  • the temperature at that time is not particularly limited, but it is usually 10 ° C. to 80 ° C., preferably 15 ° C. to 60 ° C.
  • water-soluble resins or water-dispersible resins that can be used in combination include albumin, gelatin, casein, starch, gum arabic, cellulose derivatives such as methylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyamide resins, melamine resins, PVA, vinylpyrrolidone-modified PVA, N- Substituted or unsubstituted (meth) acrylamide-modified PVA, silanol-modified PVA, sulfonic acid-modified PVA, sodium poly (meth) acrylate, anion-modified PVA, sodium alginate, water-soluble polyester and other anionic water-soluble resins, polyethyleneimine, polyvinyl Amine, polyallylamine, polyallylamine sulfone copolymers or their ammonium salts, cationized starch, cationized poly (meth) acrylamide, cation-modified PVA, cationization Water dispersibility of cationic water-soluble resins such as ly
  • an ink receiving layer coating solution comprising DAVES, a cross-linking agent, a water-soluble basic compound, porous inorganic fine particles, and water obtained by the above method is coated on a support. And an ink receiving layer is formed by the step.
  • Such a support is not particularly limited.
  • paper paperboard such as manila balls, white balls, liners, etc., general high quality paper, medium quality paper, gravure paper and other printing paper, high grade paper / intermediate paper / lower grade paper, Newspaper, release paper, carbon paper, non-carbon paper, glassine paper, etc.
  • resin-coated paper synthetic paper, non-woven fabric, cloth, metal foil, polyethylene, polypropylene, PET, polycarbonate, polyvinyl chloride, ethylene-propylene copolymer Films, sheets and molded products made of thermoplastic resins such as these are used.
  • the coating method of the coating liquid for providing the ink receiving layer on the support is not particularly limited, but is an air knife coater, curtain coater, slide lip coater, die coater, blade coater, gate roll coater, bar coater, rod coater.
  • Well-known methods using apparatuses such as a bill blade coater, a short dwell blade coater, and a size press can be used.
  • the amount of solid content in the coating solution is not particularly limited, but is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 8 to 50% by weight, and still more preferably 10 to 30% by weight of the entire coating solution. If the amount of solids in the coating solution is small, not only will the drying load increase, but the uniformity of the coating layer thickness may be reduced. Conversely, if the amount of solids is large, the coating solution will have a high viscosity. Therefore, workability may be reduced, such as difficulty in coating at high speed.
  • the drying method after applying the coating solution to the support is not particularly limited, but it is preferable from the viewpoint of productivity to use heat drying such as a method of blowing hot air or a method of irradiating infrared rays.
  • the drying conditions are not particularly limited, but the drying may be usually performed at 90 to 120 ° C. for about 1 to 30 minutes.
  • DAVES was synthesized by the following method. The degree of saponification and the viscosity of a 4% aqueous solution were measured according to JIS K-6726 (1994). Further, the diacetone acrylamide content (denaturation degree) was determined from the result of nitrogen analysis of a sample in which DAVES was sufficiently washed with methanol.
  • the obtained gel-like material was pulverized, thoroughly washed with methanol and then dried to obtain a saponified product of vinyl acetate-diacetone acrylamide copolymer. It was found that the content of diacetone acrylamide units in this resin was 5.0 mol%. This resin had a 4% aqueous solution viscosity of 26.8 mPa ⁇ s at 20 ° C. and a saponification degree of 98.4 mol%.
  • Example 1 Pure water (92 parts) was added to DAVES1 (8 parts) obtained in Synthesis Example 1, and the temperature was raised while stirring. After dissolving at 90 ° C. for 2 hours, the solution was cooled to 20 ° C. to obtain an 8% aqueous solution. It was. To 100 parts of this aqueous solution, 4 parts of a 10% aqueous solution of adipic acid dihydrazide as a cross-linking agent was added, mixed rapidly, and after 4 hours with slow stirring at 20 ° C., isopropanolamine was added as a water-soluble basic compound. .1 part was added and mixed.
  • the viscosity (A) of the aqueous solution immediately after the addition and mixing of the crosslinking agent was 285 mPa ⁇ s, but the viscosity (B) of the aqueous solution after addition and mixing of the water-soluble basic compound after 4 hours was 643 mPa ⁇ s. s.
  • Table 2 shows the conditions for preparing the mixed solution. To 50 parts of the above mixture, 35 parts of amorphous silica [trade name: Fine Seal X-45, average particle size 4.5 ⁇ m] manufactured by Tokuyama Co., Ltd. is gradually added while being dispersed.
  • diallyldimethylammonium chloride manufactured by Nittobo Co., Ltd., trade name: PAS-H-5L, 28% aqueous solution
  • 160 parts of pure water were added and stirred at 5000 rpm for 10 minutes using a homogenizer, and the solid content was 15%.
  • An ink receiving layer coating solution was prepared. This coating solution is applied to high-quality paper having a basis weight of 64 g / m 2 using an air knife coater so that the solid content is 13 g / m 2 and dried at 105 ° C. for 10 minutes to produce an ink jet recording material. did.
  • Example 2 After heating to 50 ° C. to 100 parts of 8% aqueous solution of DAVES1 obtained in Synthesis Example 1, 4 parts of 10% aqueous solution of hexamethylene semicarbazide [Hardener SC manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation] as a crosslinking agent was added. After rapid mixing, after 3 hours while slowly stirring at 50 ° C., 0.1 part of monoethanolamine was added and mixed as a water-soluble basic compound.
  • the viscosity (A) of the aqueous solution immediately after adding and mixing the cross-linking agent was 205 mPa ⁇ s, but the viscosity (B) of the aqueous solution after adding and mixing the water-soluble basic compound after 3 hours was 573 mPa ⁇ s. s.
  • Table 2 shows the conditions for preparing the mixed solution. An ink jet recording material was produced in the same manner as in Example 1 using the above mixed solution.
  • Example 3 To 100 parts of the 8% aqueous solution of DAVES2 obtained in Synthesis Example 2, 5 parts of a 10% aqueous solution of N-aminopolyacrylamide [APA-L manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.] as a cross-linking agent was added and quickly mixed. After 2 hours with slow stirring at 20 ° C., 0.2 part of ammonia was added and mixed as a water-soluble basic compound.
  • N-aminopolyacrylamide APA-L manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.
  • the viscosity (A) of the aqueous solution immediately after the addition / mixing of the cross-linking agent was 87 mPa ⁇ s, but the viscosity (B) of the aqueous solution after addition / mixing of the water-soluble basic compound after the lapse of 2 hours was 518 mPa ⁇ s. s.
  • Table 2 shows the conditions for preparing the mixed solution. An ink jet recording material was produced in the same manner as in Example 1 using the above mixed solution.
  • Example 4 After adding 5 parts of 10% aqueous solution of carbohydrazide as a crosslinking agent to 100 parts of 8% aqueous solution of DAVES3 obtained in Synthesis Example 3, the mixture was quickly mixed, and after 1 hour with slow stirring at 20 ° C., water-soluble As a basic compound, 1 part of a 10% aqueous solution of sodium hydroxide was added and mixed.
  • the viscosity (A) of the aqueous solution immediately after the addition and mixing of the crosslinking agent was 758 mPa ⁇ s, but the viscosity (B) of the aqueous solution after addition and mixing of the water-soluble basic compound after 1 hour was 1320 mPa ⁇ s. s.
  • Table 2 shows the conditions for preparing the mixed solution. An ink jet recording material was prepared in the same manner as in Example 1 using the above mixed solution.
  • Example 5 A mixed solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the time from the addition of the crosslinking agent to the addition of the water-soluble basic compound was changed from 4 hours to 6 hours.
  • the viscosity (A) of the aqueous solution immediately after the addition and mixing of the cross-linking agent was 285 mPa ⁇ s, but the viscosity (B) of the aqueous solution after addition and mixing of the water-soluble basic compound after 6 hours had passed was 1670 mPa ⁇ s. s.
  • Table 2 shows the conditions for preparing the mixed solution.
  • An ink jet recording material was prepared in the same manner as in Example 1 using the above mixed solution.
  • Example 6 A mixed solution was prepared in the same manner as in Example 2 except that the time from the addition of the crosslinking agent to the addition of the water-soluble basic compound was changed from 3 hours to 40 minutes.
  • the viscosity (A) of the aqueous solution immediately after the addition / mixing of the cross-linking agent was 205 mPa ⁇ s, but the viscosity (B) of the aqueous solution after addition / mixing of the water-soluble basic compound after the elapse of 40 minutes was 320 mPa ⁇ s. s.
  • Table 2 shows the conditions for preparing the mixed solution.
  • An ink jet recording material was prepared in the same manner as in Example 1 using the above mixed solution.
  • Example 1 A mixed solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the time from the addition of the crosslinking agent to the addition of the water-soluble basic compound was changed from 4 hours to 15 minutes.
  • the viscosity (A) of the aqueous solution immediately after the addition and mixing of the crosslinking agent was 285 mPa ⁇ s, but the viscosity (B) of the aqueous solution after addition and mixing of the water-soluble basic compound after 15 minutes was 298 mPa ⁇ s. s.
  • Table 2 shows the conditions for preparing the mixed solution.
  • An ink jet recording material was prepared in the same manner as in Example 1 using the above mixed solution.
  • Example 3 A mixed liquid was prepared in the same manner as in Example 1 except that no crosslinking agent was added, and an ink jet recording material was prepared in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the conditions for preparing the mixed solution.
  • ADH means adipic acid dihydrazide
  • SC means hexamethylene semicarbazide (Hardener SC)
  • APA means N-aminopolyacrylamide (APA-L)
  • CDH means carbohydrazide
  • IPAm Means isopropanolamine
  • MEAm means monoethanolamine.
  • ⁇ Surface strength> A mending tape (width 18 mm) manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. was applied to the surface of the ink-receiving layer of the ink-jet recording material produced, and the state of the coating layer transferred to the mending tape when peeled was visually observed.
  • the surface strength was evaluated according to the following criteria. ⁇ : Almost no coating layer is transferred and there is no problem in practical use. ⁇ : A part of the coating layer is transferred, and there is a slight problem level. ⁇ : A considerable part of the coating layer is transferred and practically used. Problem level
  • ⁇ Ink absorbability> Set the prepared inkjet recording material on the printer “PX-V630” manufactured by Seiko Epson Corporation, perform solid printing with black ink, and rub the printed part on the recording sheet with your finger at regular intervals after printing. The time until ceased to change was measured. The shorter the time, the greater the ink absorption rate.
  • the ink jet recording materials of Examples 1 to 6 produced by the production method of the present invention showed high surface strength without cracks on the surface of the ink receiving layer. It was. Further, since the ink jet recording material of the present invention has high ink absorbability and high water resistance, it is possible to display a fine image even when printing at high speed. As described above, the ink jet recording material produced by the production method of the present invention has a high binder strength even when the ink receiving layer has a high porosity and a small amount of the binder resin in order to increase the ink absorbability. In addition, there is an excellent effect that no cracks occur on the surface of the ink receiving layer.
  • Comparative Example 1 in the production method of the present invention, the time from the addition of the cross-linking agent to the addition of the water-soluble basic compound is short, and the cross-linking reaction is not sufficiently advanced. It is considered that since the binder resin penetrated into the voids of the porous inorganic fine particles, the amount of the binder was reduced, the surface strength was lowered and the ink absorbability was also lowered.
  • Comparative Examples 2 and 3 do not use a saponified vinyl acetate-diacetone acrylamide copolymer and a crosslinking agent, respectively, so all evaluation items of surface strength, ink absorbency and water resistance without causing a crosslinking reaction. It seems that there was a problem.
  • Comparative Example 4 does not use a water-soluble basic compound, the cross-linking reaction has progressed too much in the process of preparing the ink-receiving layer coating liquid and the process of coating the ink-receiving layer, making it impossible to produce an inkjet recording material. Conceivable.
  • the viscosity of the coating liquid is excellent when producing the ink receiving layer, and the surface of the ink receiving layer is not cracked in the drying step, so that the productivity is high. Further, since the ink jet recording material manufactured by the manufacturing method of the present invention is excellent in ink absorbability, surface strength and water resistance, it is possible to display a fine image even when printing at high speed.

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Abstract

 酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物の水溶液と架橋剤を混合し、混合液(a)を得る工程、前記混合後少なくとも30分以上経過した後に、混合液(a)に水溶性の塩基性化合物を添加して混合液(b)を得る工程、得られた混合液(b)に多孔性無機微粒子を混合したインク受容層塗布液を支持体に塗布する工程を有し、前記塗布工程により支持体上に形成されたインク受容層が、多孔性無機微粒子、酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物及び架橋剤を含有することを特徴とするインクジェット記録材料の製造方法。

Description

インクジェット記録材料の製造方法
 本発明は、インクジェット記録材料の製造方法に関し、更には耐水性に優れ、製造時のひび割れが起こりにくいインクジェット記録材料の製造方法に関する。
 インクジェット記録方式は、インクの小滴をノズルより噴霧し、記録用媒体の表面に定着させて、文字、画像等の記録を行う方法で、カラー印刷が容易、ランニングコストが安い、印刷時の騒音が少ない等多くの利点から、家庭やオフィス等のプリンターに広く用いられている。さらに最近では、デジタルカメラの普及も相まって、銀塩写真に代わる記録用方式として定着しつつあるほか、CD/DVD/BD等の光ディスクの表面に直接印刷する等、インクジェット記録材料も目的に応じて様々な材料が選ばれ、求められる品質もより高度でかつ多様なものになってきている。
 インクジェット記録材料の構成としては、紙、プラスチックシート又はプラスチックディスク等の支持体上にインク受容層を設けている。インク受容層はシリカ、アルミナ等の多孔性無機材料が親水性樹脂バインダーで結着されており、多孔性無機材料がインクを速やかに吸収し、にじみを抑え、真円状の適正なドットを形成することによって、精細な画像を表現できる。ここでバインダー樹脂に求められる性能としては、(1)インクに対する親和性が高いこと、(2)無機微粒子に対するバインダー力が高いこと等が求められ、かかるバインダー樹脂として、ポリビニルアルコール(以下、PVAと略記する。)系樹脂等が広く使用されている。
 近年、インクジェット記録方式は、高い表現力、すなわち画像の高精細化と、印刷速度の向上が求められている。かかる画像の高精細化を達成するため、記録材料の単位面積当たりのインクの吐出量を増やすという方法が取られており、記録材料は従来よりも多量のインクを吸収する能力が必要になってきている。そのためインク受容層は空隙率を高くする必要があり、バインダー樹脂量の低減の方向で開発が進められている。
 一方、印刷速度向上という課題に関して、高速で印刷すると、プリンター内搬送中の記録材料表面への物理的な負荷が大きくなるとともに、上述のように多量のインクを吸収することによって、湿潤状態で記録材料表面へ大きな負荷がかかることになる。すなわちバインダー樹脂には、上述の(1)及び(2)以外に、(3)少量の添加でより高いバインダー力を発揮し、塗布液の乾燥中にインク受容層表面のひび割れ等が起こらないこと、(4)無機微粒子の空隙率を確保するため、塗布液の段階で多孔性微粒子に浸透しにくい高粘度の水溶液であること、(5)湿潤時にも高い表面強度を得ることのできる耐水性の高いものであること等の性能がさらに求められるようになっている。
 かかるインクジェット記録材料のインク受容層のバインダーとして、特許文献1には、重合度4000以上のPVAを用いる技術が開示されている。このような重合度の高いPVAはバインダー強度が高く、水溶液粘度も高いため、少ないバインダー量でも乾燥時のひび割れが起こりにくく、微粒子の空隙性も確保できる。
 しかしながら、前記PVAは、湿潤時の表面強度が不足するとともに、バインダー力、水溶液粘度についても十分ではなかった。さらに、このような重合度の高いPVAは生産効率が極めて悪いという問題がある。工業的に生産されているPVAの重合度の上限は約4500であり、それ以上の高重合度のPVAは、特殊な設備を用いる方法、又は生産性を犠牲にした(低収率な)方法で生産する必要があり、コストが極めて高く、工業的に不利であるという問題がある。
 一方、PVAとホウ素化合物を用いる技術が開示されている(例えば特許文献2、特許文献3)。これは、架橋剤としてホウ酸及び/又はホウ砂を用いることによりPVA水溶液の粘度を高くし、バインダー樹脂が多孔性無機微粒子に浸透することを抑えることで、無機微粒子の空隙率を確保し、少ない使用量でバインダー力の向上、湿潤時の表面強度向上にも寄与しているものと考えられる。
 しかしながら、最近、ホウ酸等のホウ素化合物は生殖毒性が指摘され、欧州化学物質規制(REACH)の高懸念物質の候補として挙げられる等、その毒性及び環境への悪影響のために使用が難しくなってきており、PVA/ホウ素化合物に代わる架橋システムを有するPVA系樹脂バインダーが求められている。
 これらの課題に対して、本発明者らは、ジアセトンアクリルアミド-脂肪酸ビニルエステル共重合体のケン化物とヒドラジン系化合物を用いたインクジェット記録材料(特許文献4)を提案していた。また、特許文献5では、アセト酢酸エステル基含有PVA系樹脂と多価ヒドラジド化合物を含有するインクジェット記録用媒体が提案されている。
 これらケト基を有するPVA系樹脂にヒドラジン系化合物等の架橋剤を反応せしめて得られるバインダーは耐水性に優れ、湿潤時の表面強度が高いインクジェット記録材料が得られるものの、水溶液粘度が低いため、多孔性無機微粒子に浸透し、多量のインクが吸収されにくく、画像の精細性が十分でなく、改善が望まれていた。さらに、バインダー樹脂自体も微粒子の空隙に浸透するため微粒子間を結着するバインダーとしての量が少なく、乾燥時のひび割れ等が生じるという問題を完全に解決できていなかった。
 さらに、このような変性PVA系樹脂と架橋剤をバインダーとして用いる際の問題点として、変性PVAと架橋剤は水溶液中でも架橋反応が進むため、両者を混合した水溶液は経時的に粘度が高くなり、特にアセト酢酸エステル基含有PVA系樹脂と多価ヒドラジド化合物の系では、両者の反応速度が高いため、インク受容層の塗布液を塗布している途中でゲル化してしまうというポットライフの問題があった。
 一方、ジアセトンアクリルアミド-脂肪酸ビニルエステル共重合体のケン化物とヒドラジン系化合物の系でも同様の問題はあるが、本発明者らが提案したジアセトンアクリルアミド共重合変性PVA、水溶性ヒドラジン化合物に水溶性有機アミン又はアンモニアを共存させる方法(特許文献6)を利用することによってポットライフの問題は解決することができる。特許文献6の[0022]段落に記載されるように、この方法はジアセトンアクリルアミド共重合変性PVAとヒドラジン化合物との急速な反応を抑制するため、あらかじめジアセトンアクリルアミド共重合変性PVAの水溶液に水溶性有機アミン又はアンモニアを共存させた後に水溶性ヒドラジン化合物を添加し、作業可能な時間を長くするというものである。
 しかしながら、この方法で得られるジアセトンアクリルアミド-脂肪酸ビニルエステル共重合体のケン化物、ヒドラジン系化合物及び水溶性有機アミン又はアンモニアの混合液に多孔性無機微粒子を混合すると、前記混合液の粘度が低いため、バインダー樹脂及び架橋剤が微粒子の空隙に浸透するため、微粒子間を結着するバインダー量が少なくなるとともに、インク吸収性が低下するという問題があった。
特開平7-117334号公報 特開平11-20306号公報 特開平11-192777号公報 特開平11-348417号公報 特開2001-213045号公報 特開平10-87936号公報
 本発明の目的は、印刷速度が速い(例えば、10ppm(Page Per Minutes)以上)場合にも精細な画像を表現することができるインクジェット記録材料を安定的に製造できる方法を提供することである。より具体的には、少量の添加でも高いバインダー力を示し、かつ耐水性の高いPVA系樹脂組成物をバインダーとして用い、多孔性無機微粒子と混合する時点でバインダー水溶液の粘度が高く、混合した後は塗布液の粘度変化が少ないインクジェット記録材料の製造方法を提供することである。
 本発明者は鋭意研究を重ねた結果、支持体上に、多孔性無機微粒子、酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物及び架橋剤を含有するインク受容層を有するインクジェット記録材料の製造方法において、酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物の水溶液と架橋剤を混合し、少なくとも30分以上経過した後に水溶性の塩基性化合物を添加して得られる混合液に多孔性無機微粒子を混合したインク受容層塗布液を支持体に塗布することによって、前記した課題を一挙に解決できることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。
 すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
[1]酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物の水溶液と架橋剤を混合し、混合液(a)を得る工程、前記混合後少なくとも30分以上経過した後に、混合液(a)に水溶性の塩基性化合物を添加して混合液(b)を得る工程、及び、得られた混合液(b)に多孔性無機微粒子を混合したインク受容層塗布液を支持体に塗布する工程を有し、前記塗布工程により支持体上に形成されたインク受容層が、多孔性無機微粒子、酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物及び架橋剤を含有することを特徴とするインクジェット記録材料の製造方法。
[2]酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物の水溶液と架橋剤を混合し、混合液(a)を得る工程、得られた混合液(a)が増粘した後に、該混合液(a)に水溶性の塩基性化合物を添加・混合し、混合液(b)を得る工程、次いで、混合液(b)に多孔性無機微粒子を添加・混合してインク受容層塗布液を調製する工程、及び、得られた混合液(b)に多孔性無機微粒子を混合したインク受容層塗布液を支持体に塗布する工程を有し、前記塗布工程により支持体上に形成されたインク受容層が、多孔性無機微粒子、酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物及び架橋剤を含有し、架橋剤を混合した直後の混合液(a)の粘度(A)に対する、水溶性の塩基性化合物を混合した直後の混合液(b)の粘度(B)の比[(B)/(A)]が、1.5~10.0であることを特徴とするインクジェット記録材料の製造方法。
[3]前記の架橋剤が、ヒドラジノ基、ヒドラジド基及びセミカルバジド基からなる群から選ばれる官能基を2個以上有する化合物であることを特徴とする前記[1]又は[2]に記載のインクジェット記録材料の製造方法。
[4]前記の水溶性の塩基性化合物が、アンモニア及び水溶性有機アミンからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする前記[1]~[3]のいずれか1項に記載のインクジェット記録材料の製造方法。
[5]前記の酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物のJIS K-6726(1994)の方法で測定される4重量%水溶液粘度が、10~100mPa・sであることを特徴とする前記[1]~[4]のいずれか1項に記載のインクジェット記録材料の製造方法。
 本発明のインクジェット記録材料の製造方法では、インク受容層を作製する際の塗布液の粘度安定性に優れる上、乾燥工程においてインク受容層表面にひび割れが起こらないため生産性が高く、工業的に有利である。また、本発明の製造方法で製造されたインクジェット記録材料はインク吸収性、表面強度及び耐水性に優れているため、高速(例えば、10ppm(Page Per Minutes)以上)で印刷した場合でも精細な画像を表示することが可能である。さらに、本発明では、ホウ素化合物を使用しないため、生殖毒性等が問題にならず、安全性が高い。
下記合成例1の酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物(DAVES)8重量%、アジピン酸ジヒドラジド(ADH)0.4重量%及びイソプロパノールアミン(IPAm)0.1重量%の混合液の20℃における粘度の経時的な測定結果を示す図である。
 以下、本発明のインクジェット記録材料の製造方法を詳細に説明する。
 本発明で使用される酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物(以下、DAVESと略記する。)は、酢酸ビニルとジアセトンアクリルアミドとを共重合し、得られる共重合体を鹸化する等の公知の方法によって製造することができる。
 前記酢酸ビニルとジアセトンアクリルアミドとの共重合方法は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の公知の重合方法を採用することができ、中でもメタノールを溶剤とする溶液重合が工業的に好ましい。
 酢酸ビニルとジアセトンアクリルアミドとを共重合して得られる重合体の鹸化方法は、従来公知のアルカリ鹸化及び酸鹸化を適用することができ、中でも重合体のメタノール溶液又はメタノールと水、酢酸メチル、ベンゼン等の混合溶液に水酸化アルカリを添加して加アルコール分解する方法が工業的に好ましい。
 上記のDAVESは、本発明の効果を阻害しない範囲で、酢酸ビニル又はジアセトンアクリルアミドと共重合可能な、エチレン、プロピレン、イソブチレン、α-オクテン、α-ドデセン等のオレフィン類、ビニレンカーボネート類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、ウンデシレン酸等の不飽和酸類あるいはその塩、あるいはモノ又はジアルキルエステル等、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、N-アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルビニルケトン、N-ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリオキシエチレン(メタ)アリルエーテル、ポリオキシプロピレン(メタ)アリルエーテル等のポリオキシアルキレン(メタ)アリルエーテル、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレン(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリルアミド、ポリオキシプロピレン(メタ)アクリルアミド等のポリオキシアルキレン(メタ)アクリルアミド、ポリオキシエチレン(1-(メタ)アクリルアミド-1,1-ジメチルプロピル)エステル、ポリオキシエチレンビニルエーテル、ポリオキシプロピレンビニルエーテル、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロピレンビニルアミン、酢酸イソプロペニル、ビニルエチレンカーボネート、2,2-ジアルキル-4-ビニル-1,3-ジオキソラン、グリセリンモノアリルエーテル、3,4-ジアセトキシ-1-ブテン、1,4-ジアセトキシ-2-ブテン等から選ばれる1種以上とともに共重合したものであっても良い。この他、得られたDAVESを本発明の効果を阻害しない範囲で、アセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化、リン酸エステル化、アセトアセチル化、カチオン化等の反応によって後変性したものでも良い。
 上記のDAVES中のジアセトンアクリルアミド単位の含有量は、特に制限はないが、0.5~15モル%の範囲が好ましく、1~10モル%の範囲がより好ましい。ジアセトンアクリルアミド単位の含有量が少ない場合には、耐水性や耐湿性が低下するおそれがあり、ジアセトンアクリルアミドが多い場合には、水への溶解性が低下するため、水性塗布液を作製できないという問題がある。
 上記のDAVESの鹸化度は、特に制限されないが、JIS K-6726(1994)の方法で測定される鹸化度が80モル%以上のものが好ましく、85モル%以上がさらに好ましい。
 また、上記のDAVESの重合度については特に制限されないが、工業的生産性を高める点から、4500以下が好ましく、DAVESの粘度については、JIS K-6726(1994)の方法(回転粘度計法)で測定される4重量%水溶液粘度が10~100mPa・sであることが好ましく、20~80mPa・sがより好ましい。
 本発明に使用される架橋剤としては、本発明の効果を妨げない限り特に制限されないが、DAVESのケトン基と反応性を有する官能基である、下記式(1)
-NH-NH  (1)
で示されるヒドラジノ基、下記式(2)
-CO-NH-NH  (2)
で示されるヒドラジド基、及び下記式(3)
-NH-CO-NH-NH  (3)
で示されるセミカルバジド基からなる群から選ばれる一種以上の官能基を2個以上有する化合物等が好適に挙げられる。
 架橋剤の具体例としては、カルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、ヘキサデカンジオヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、2,6-ナフトエ酸ジヒドラジド、4,4′-ビスベンゼンジヒドラジド、1,4-シクロヘキサンジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド、エチレンジアミン四酢酸テトラヒドラジド、クエン酸トリヒドラジド、ブタントリカルボヒドラジド、1,2,3-ベンゼントリヒドラジド、1,4,5,8-ナフトエ酸テトラヒドラジド、ニトリロ酢酸トリヒドラジド、シクロヘキサントリカルボン酸トリヒドラジド、ピロメリット酸テトラヒドラジド、N-アミノポリアクリルアミド等の多官能ヒドラジン及び多官能ヒドラジド化合物、並びにN,N′-ヘキサメチレンビスセミカルバジド、ビュレットリートリ等のセミカルバジド化合物が例示されるほか、これらの化合物にアセトン、メチルエチルケトン等の低沸点ケトン類を反応させた多官能ヒドラジン誘導体、多官能ヒドラジド誘導体及び多官能セミカルバジド誘導体等も含まれる。
 上記の架橋剤の使用量は、特に限定されないが、DAVES100重量部に対して1~20重量部が好ましく、2~15重量部がより好ましく、3~10重量部がさらに好ましい。架橋剤の使用量が少ないと、耐水性及び耐湿性が低くなるだけでなく、DAVES及び架橋剤を含む混合液と多孔性無機微粒子を混合する際の粘度が低くなり、微粒子の空隙を確保できない。また、架橋剤の使用量が多すぎると、塗布液を一定の粘度に保つことが難しくなり生産性が低下し、反応に寄与しない架橋剤が溶出するため、耐水性が低下するおそれがある。本発明では、DAVESと架橋剤をバインダーとして用いる。
 本発明のDAVESと架橋剤とを混合する方法としては、例えば、あらかじめ作製したDAVESの水溶液に架橋剤の水溶液を添加、混合する方法が挙げられる。DAVESと架橋剤とを混合する際の温度は、特に限定されないが、通常10~60℃程度である。DAVES水溶液の調製方法としては、あらかじめDAVES樹脂を室温の水に分散し、撹拌しながら80℃以上に昇温し、完全に溶解した後冷却する従来公知のPVA系樹脂の溶解方法で調製することができる。また、前記DAVESと架橋剤との混合方法としては、DAVESの水溶液に固体の架橋剤を添加してもよいが、より均一に反応させるため、あらかじめ架橋剤の水溶液を作製し、該水溶液をDAVES水溶液に添加する方法が好ましい。
 本発明で使用する水溶性の塩基性化合物について説明する。前記DAVESと架橋剤の混合液は溶液中でDAVESと架橋剤の反応が進行し、溶液の粘度が経時的に上昇することを考慮して、本発明では、DAVESと架橋剤の混合後に添加する多孔性無機微粒子と該混合液とを混合する過程及び基材上に塗布する過程での粘度上昇及び塗布液のゲル化を防ぐために、水溶性の塩基性化合物を添加する。DAVESと架橋剤とは、酸性条件下で反応速度が高くなり、塩基性条件下では低くなるため、前記水溶性の塩基性化合物としては、系のpHを高くするものであれば良いが、中でも水溶性有機アミン及びアンモニアはDAVESと架橋剤との反応抑制効果が高いだけでなく、塗布液を塗布・乾燥する際、揮発してしまうので記録材料の物性及び耐水性を阻害しないという特徴があるという点で好ましい。
 水溶性の塩基性化合物としては、水溶性有機アミン及びアンモニアの他には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物等が挙げられる。また、水溶性有機アミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、N-(2-ヒドロキシプロピル)-エチレンジアミン、2-アミノ-1-ブタノール、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、3-アミノ-1-プロパノール、2-アミノ-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール、トリス(ヒドロキシエチル)-アミノメタン等の第一級アルカノールアミン;ジエタノールアミン、メチルエタノールアミン、ブチルメタノールアミン、N-アセチルエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等の第二級アルカノールアミン;トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の第三級アルカノールアミン;メチルアミン、エチルアミン、イソブチルアミン、t-ブチルアミン、シクロヘキシルアミン等の第一級アルキルアミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン等の第二級アルキルアミン;トリメチルアミン等の第三級アルキルアミンからなる群から選ばれる1種以上を使用することができる。水溶性の塩基性化合物の使用量は、DAVES100重量部に対して0.05~20重量部が好ましく、0.1~10重量部がより好ましい。
 本発明で使用される多孔性無機微粒子としては、例えば、湿式合成シリカ、コロイダルシリカ、気相法シリカ、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、珪藻土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、酸化スズゾル、酸化セリウムゾル、酸化ランタンゾル、酸化チタンゾル、酸化ネオジミュームゾル、酸化イットリウムゾル、コロイダルアルミナ、擬ベーマイトアルミナ、気相法アルミナ、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトボン、ゼオライト、加水ハロイサイト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料や無機ゾル等を用いることができ、目的に応じて、これらを単独又は2種類以上を組み合せて用いることができる。湿式合成シリカは、さらに製造方法によって沈降法シリカ、ゲル法シリカ、ゾル法シリカに分類される。沈降法シリカは珪酸ソーダと硫酸をアルカリ条件で反応させて製造され、粒子成長したシリカ粒子が凝集・沈降し、その後濾過、水洗、乾燥、粉砕・分級の工程を経て製品化される。沈降法シリカとしては、例えば東ソー・シリカ(株)からニップシール(Nipsil、商品名)シリーズとして、(株)トクヤマからトクシール、ファインシール(商品名)シリーズとして市販されている。ゲル法シリカは珪酸ソーダと硫酸を酸性条件下で反応させて製造する。熟成中に微小粒子は溶解し、他の一次粒子どうしを結合するように再析出するため、明確な一次粒子は消失し、内部空隙構造を有する比較的硬い凝集粒子を形成する。例えば、東ソー・シリカ(株)からニップジェル(商品名)として、グレースジャパン(株)からサイロイド、サイロジェット(商品名)として市販されている。ゾル法シリカは、コロイダルシリカとも呼ばれ、ケイ酸ソーダの酸等による複分解やイオン交換樹脂層を通して得られるシリカゾルを加熱熟成して得られ、例えば日産化学工業(株)からスノーテックス(商品名)として市販されている。気相法シリカは、湿式法に対して乾式法とも呼ばれ、一般的には火炎加水分解法によって作られる。具体的には四塩化ケイ素を水素及び酸素と共に燃焼して作る方法が一般的に知られているが、四塩化ケイ素の代わりにメチルトリクロロシランやトリクロロシラン等のシラン類も、単独又は四塩化ケイ素と混合した状態で用いることができる。気相法シリカは日本アエロジル(株)からアエロジル、(株)トクヤマからQSタイプとして市販されている。
 本発明で使用される多孔性無機微粒子の粒子径については、本発明の効果を妨げない限り特に制限はなく、使用する無機微粒子の種類に応じて選択される。例えば、湿式合成シリカの場合では、平均粒子径が1~12μmのものが好ましく、コロイダルシリカの場合、平均粒子径は5~100nmのものが好ましく、気相法アルミナ及び擬ベーマイトアルミナでは、平均粒子径はそれぞれ30nm以下のものが好ましい。前記平均粒子径は、電子顕微鏡で観察した粒径である(1万~40万倍の電子顕微鏡写真を撮り、例えば5cm四方中の粒子のマーチン径を測定し、平均したもの。「微粒子ハンドブック」、朝倉書店、p52,1991年参照)。
 多孔性無機微粒子とDAVESとの使用割合については、用いる多孔性無機微粒子の種類、目的に応じて設定されるが、DAVES/多孔性無機微粒子の重量比が1/100~100/100が好ましく、3/100~50/100がより好ましい。
 本発明では、DAVES、架橋剤、水溶性の塩基性化合物、多孔性無機微粒子及び水を含有するインク受容層塗布液を作製する際、各成分を混合する順序及びタイミングが重要である。本発明者らは、DAVESと架橋剤の混合液、及び異なるタイミングで水溶性の塩基性化合物を添加した場合の混合液の粘度の経時変化を調べた。図1に、DAVES8重量%、アジピン酸ジヒドラジド(ADH)0.4重量%、イソプロパノールアミン(IPAm)0.1重量%の混合液の20℃での粘度を経時的に測定した結果を示す。
 図1中の[1]は、DAVESとADHの混合液に水溶性の塩基化合物を添加しない場合の粘度の経時変化を示したものであるが、図1からわかるようにADHを添加した直後から架橋反応がおこり、混合液の粘度は急激に上昇する。また、図1中の[2]はDAVESとIPAmの混合液にADHを添加した場合の粘度の経時変化であり、塩基性のIPAmが存在することによりDAVESとADHとの架橋反応が抑制され、混合液の粘度が低いレベルで安定している。それに対して、図1中の[3]は、DAVESにADHを添加してから5時間後にIPAmを添加した場合の粘度の経時変化であるが、IPAmを添加するまでは[1]と同様の粘度変化を示すが、IPAmを添加した後は、IPAm添加時点の粘度で安定する。
 インクジェット受容層の塗布液を作製する際、図1中の[1]のように塩基性化合物を添加しないと、粘度が短時間で上昇するため、適正な粘度で多孔性無機微粒子とバインダー水溶液を混合することが難しく、混合中あるいは塗布液の塗工中に粘度が大きく変化し、最悪の場合、途中で塗工不能になってしまうことがある。また、図1中の[2]のようにDAVESと塩基性化合物の混合液を作った後に架橋剤を添加する場合は、バインダー水溶液の粘度が低いため、多孔性無機微粒子と混合すると、バインダー樹脂及び架橋剤が微粒子の空隙に浸透するため、微粒子間を結着するバインダー量が少なくなるとともに、インク吸収性が低下する。
 そこで、図1中の[3]のようにDAVES水溶液に架橋剤を添加して、一定時間放置し、混合液が所望の粘度になった時点で塩基性化合物を添加すると、その粘度が長時間維持され、その後多孔性無機微粒子と混合しても、バインダー樹脂及び架橋剤の微粒子の空隙への浸透を抑えることができ、混合中及び塗工中に増粘するという作業における問題もなくなるというのが、本発明の趣旨である。
 すなわち、本発明のインク受容層塗布液に使用する各成分を混合する順序としては、DAVES水溶液と架橋剤、続いて水溶性の塩基性化合物、最後に多孔性無機微粒子という順でなければならず、この順序が損なわれると本発明の効果を発揮しない。
 また、本発明のインク受容層塗布液を作製する場合、DAVES水溶液を作製してから架橋剤を混合するまでの時間については特に制限はないが、架橋剤を添加・混合した後、水溶性の塩基性化合物を添加するタイミングは重要である。すなわちDAVESと架橋剤の混合液の粘度が上昇し、所望の粘度になった時点で水溶性の塩基性化合物を添加しなければならない。DAVESと架橋剤の混合液の増粘速度は、水溶液の濃度、架橋剤量、温度等によって変化するため、あらかじめ測定した粘度の経時変化の結果から、所望の粘度になるまでの時間を割り出すか、DAVESと架橋剤の混合液を撹拌する際の撹拌機のトルク及び電流値から所望の粘度になった時点で水溶性の塩基性化合物を添加することが望ましい。
 DAVES水溶液と架橋剤を混合し混合液(a)を得てから該混合液(a)に水溶性の塩基性化合物を添加するまでの時間については、前述のように水溶液濃度、架橋剤量、温度等の条件によって異なるが、少なくとも30分以上とする必要がある。この時間が30分未満では、混合液が所望の粘度に達しない、又は30分未満で所望の粘度に達する場合は、水溶性の塩基性化合物を添加しても増粘速度が十分に小さくならず、その後の混合及び塗布工程で問題になるおそれがある。一方、混合液(a)を得てから水溶性の塩基性化合物を添加するまでの時間を長くすることについては、混合液が所望の粘度以上にならないように留意さえすれば良いが、あまり長すぎる場合は生産性が低下するため、通常は48時間以内、好ましくは12時間以内、より好ましくは6時間以内になるよう水溶液濃度、架橋剤量、温度等の条件を設定する方が良い。
 本発明の方法は、DAVESの水溶液と架橋剤を混合し、混合液(a)を得て、その混合液(a)が増粘した後に、水溶性の塩基性化合物及び多孔性無機微粒子を添加・混合してインク受容層塗布液の調製を行うものであるが、架橋剤を混合した直後(水溶性の塩基性化合物添加前)のDAVES及び架橋剤からなる混合液(a)の粘度(A)に対する、水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後(多孔性無機微粒子添加前)のDAVES、架橋剤及び水溶性の塩基性化合物からなる混合液(b)の粘度(B)の比[(B)/(A)]が、1.5~10.0であることが好ましく、1.7~8.0であることがより好ましい。前記の粘度比[(B)/(A)]が1.5未満の場合は、多孔性無機微粒子を混合する際のバインダー水溶液の粘度が低いため、インク受容層のインク吸収性が低くなるという点で不利である。前記の粘度比[(B)/(A)]が10.0を超える場合は、バインダー水溶液の粘度が高くなりすぎ、多孔性無機微粒子との混合及び支持体への塗布が難しくなるという点で不利である。
 DAVES水溶液と架橋剤を混合し混合液(a)を得てから水溶性の塩基性化合物を添加するまでの間、DAVESと架橋剤の混合液(a)は静置していても、撹拌していてもかまわない。また、その時の温度にも特に制限はないが、通常は10℃~80℃で行い、15℃~60℃で行うことが好ましい。
 DAVES及び架橋剤の混合液(a)に水溶性の塩基性化合物を添加、混合し、混合液(b)を得てから多孔性無機微粒子を添加するまでの時間には特に制限はない。また、DAVES、架橋剤及び水溶性の塩基性化合物を含有する混合液と多孔性無機微粒子との混合方法についても制限はないが、混合液中で多孔性無機微粒子をできる限り均一に分散させるため、高速ホモジナイザー等の公知の混合装置・方法を使用することによって、インク受容層塗布液を作製することができる。
 かかる塗布液には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、他の水溶性樹脂、水分散性樹脂、あるいは無機充填剤、可塑剤、インク定着剤、界面活性剤等を併用して用いることもできる。併用できる他の水溶性樹脂又は水分散性樹脂としては、アルブミン、ゼラチン、カゼイン、でんぷん、アラビアゴム、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、PVA、ビニルピロリドン変性PVA、N-置換あるいは非置換(メタ)アクリルアミド変性PVA、シラノール変性PVA、スルホン酸変性PVA、ポリ(メタ)アクリル酸ナトリウム、アニオン変性PVA、アルギン酸ナトリウム、水溶性ポリエステル等のアニオン性水溶性樹脂、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリアリルアミンスルホン共重合体あるいはこれらのアンモニウム塩、カチオン化でんぷん、カチオン化ポリ(メタ)アクリルアミド、カチオン変性PVA、カチオン化ポリアミド樹脂等のカチオン性水溶性樹脂、SBRラテックス、NBRラテックス、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、エチレン/酢酸ビニル共重合体エマルジョン、(メタ)アクリルエステル系樹脂エマルジョン、塩化ビニル系樹脂エマルジョン等の水分散性樹脂が挙げられる。
 本発明のインクジェット記録材料の製造方法は、前記の方法によって得られたDAVES、架橋剤、水溶性の塩基性化合物、多孔性無機微粒子及び水からなるインク受容層塗布液を支持体上に塗布する工程を有し、該工程によりインク受容層を形成する。
 かかる支持体としては、特に制限されないが、例えば、紙(マニラボール、白ボール、ライナー等の板紙、一般上質紙、中質紙、グラビア用紙等の印刷紙、上級紙・中級紙・下級紙、新聞用紙、剥離紙、カーボン紙、ノンカーボン紙、グラシン紙等)、樹脂コート紙、合成紙、不織布、布、金属箔、ポリエチレン、ポリプロピレン、PET、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、エチレン-プロピレン共重合体等の熱可塑性樹脂からなるフィルム、シート及び成型物が使用される。
 支持体上にインク受容層を設けるための塗布液の塗布方法としては、特に制限されないが、エアーナイフコーター、カーテンコーター、スライドリップコーター、ダイコーター、ブレードコーター、ゲートロールコーター、バーコーター、ロッドコーター、ビルブレードコーター、ショートドエルブレードコーター及びサイズプレス等の装置を用いた公知の方法が用いられる。
 かかる塗布液中の固形分量は、特に制限されないが、塗布液全体の5~60重量%が好ましく、より好ましくは8~50重量%であり、さらに好ましくは10~30重量%である。塗布液中の固形分量が少ない場合は、乾燥負荷が大きくなるだけでなく、塗工層の厚みの均一性が低下する場合があり、逆に固形分量が多い場合には、塗布液が高粘度となり、高速での塗布が困難になる等、作業性が低下することがある。
 かかる塗布液を支持体に塗布した後の乾燥方法についても特に制限はされないが、熱風を吹き付ける方法、赤外線を照射する方法等加熱乾燥を用いることが生産性の観点から好ましい。その場合の乾燥条件についても特に制限されないが、通常90~120℃で1~30分程度乾燥すればよい。
 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中、特にことわりのない限り「%」及び「部」は重量基準を示す。
 下記の方法によりDAVESを合成した。鹸化度、4%水溶液粘度はJIS K-6726(1994)に準じて測定を行った。また、ジアセトンアクリルアミド含有量(変性度)については、DAVESをメタノールで十分洗浄したサンプルの窒素分析の結果から求めた。
 DAVESの合成例を以下に示す。
[合成例1]
 撹拌機、温度計、滴下ロート及び還流冷却器を取り付けたフラスコ中に、酢酸ビニル694部、ジアセトンアクリルアミド5部、及びメタノール178部を仕込み、系内の窒素置換を行った後、内温を60℃まで昇温した。この系に2,2-アゾビスイソブチリロニトリル1部をメタノール50部に溶解した溶液を添加し、重合を開始した。重合開始後、5時間かけて、ジアセトンアクリルアミド30部をメタノール43部に溶解した溶液を一定速度で滴下し、6時間後に重合禁止剤としてm-ジニトロベンゼンを添加し、重合を停止した。重合収率は78%であった。得られた反応混合物にメタノール蒸気を加えながら残存する酢酸ビニルを留出し、ジアセトンアクリルアミド共重合成分を含有する酢酸ビニル系重合体の50%メタノール溶液を得た。この混合物500重量部にメタノール50重量部と水酸化ナトリウムの4%メタノール溶液10重量部とを加えてよく混合し、40℃で鹸化反応を行った。得られたゲル状物を粉砕し、メタノールでよく洗浄した後に乾燥して、酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物を得た。この樹脂中のジアセトンアクリルアミド単位の含有率は5.0モル%であることが判明した。この樹脂の20℃における4%水溶液粘度は26.8mPa・s、鹸化度は98.4モル%であった。
[合成例2~3]
 表1に示すように仕込み組成を変え、鹸化反応の水酸化ナトリウム量を変えた以外は、合成例1と同様にして表1に示すDAVES2~3を得た。
[実施例1]
 合成例1で得られたDAVES1(8部)に純水(92部)を加え、撹拌しながら昇温し、90℃で2時間溶解を行った後、20℃まで冷却し8%水溶液を得た。この水溶液100部に、架橋剤としてアジピン酸ジヒドラジドの10%水溶液4部を添加し、すばやく混合した後、20℃でゆっくりと撹拌しながら4時間経過後に、水溶性の塩基性化合物としてイソプロパノールアミン0.1部を添加・混合した。架橋剤を添加・混合した直後の水溶液の粘度(A)は285mPa・sであったが、4時間経過後に水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後の水溶液の粘度(B)は643mPa・sであった。混合液の作製条件を表2に示す。
 上記の混合液50部に、非晶質シリカ[(株)トクヤマ製、商品名:ファインシールX-45、平均粒子径4.5μm]35部を分散させながら徐々に加え、インク定着剤としてポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド[日東紡(株)製、商品名:PAS-H-5L、28%水溶液]5部及び純水160部を加え、ホモジナイザーを用いて5000rpmで10分間撹拌し、固形分15%のインク受容層塗布液を作製した。
 かかる塗布液を、坪量64g/mの上質紙にエアナイフコーターを用いて、固形分塗布量が13g/mになるように塗布し、105℃で10分間乾燥し、インクジェット記録材料を作製した。
[実施例2]
 合成例1で得られたDAVES1の8%水溶液100部に、50℃に加温した後、架橋剤としてヘキサメチレンセミカルバジド[旭化成ケミカルズ(株)製 ハードナーSC]の10%水溶液4部を添加し、すばやく混合した後、50℃でゆっくりと撹拌しながら3時間経過後に、水溶性の塩基性化合物としてモノエタノールアミン0.1部を添加・混合した。架橋剤を添加・混合した直後の水溶液の粘度(A)は205mPa・sであったが、3時間経過後に水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後の水溶液の粘度(B)は573mPa・sであった。混合液の作製条件を表2に示す。
 上記の混合液を用い、実施例1と同様にしてインクジェット記録材料を作製した。
[実施例3]
 合成例2で得られたDAVES2の8%水溶液100部に、架橋剤としてN-アミノポリアクリルアミド[大塚化学(株)製 APA-L]の10%水溶液5部を添加し、すばやく混合した後、20℃でゆっくりと撹拌しながら2時間後に、水溶性の塩基性化合物としてアンモニア0.2部を添加・混合した。架橋剤を添加・混合した直後の水溶液の粘度(A)は87mPa・sであったが、2時間経過後に水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後の水溶液の粘度(B)は518mPa・sであった。混合液の作製条件を表2に示す。
 上記の混合液を用い、実施例1と同様にしてインクジェット記録材料を作製した。
[実施例4]
 合成例3で得られたDAVES3の8%水溶液100部に、架橋剤としてカルボヒドラジドの10%水溶液5部を添加し、すばやく混合した後、20℃でゆっくりと撹拌しながら1時間後に、水溶性の塩基性化合物として水酸化ナトリウム10%水溶液1部を添加・混合した。架橋剤を添加・混合した直後の水溶液の粘度(A)は758mPa・sであったが、1時間経過後に水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後の水溶液の粘度(B)は1320mPa・sであった。混合液の作製条件を表2に示す。
 上記の混合液を用い、実施例1と同様にしてインクジェット記録材料を作製した。
[実施例5]
 架橋剤を添加してから、水溶性の塩基性化合物を添加するまでの時間を4時間から6時間に換えた以外は実施例1と同様にして混合液を作製した。架橋剤を添加・混合した直後の水溶液の粘度(A)は285mPa・sであったが、6時間経過後に水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後の水溶液の粘度(B)は1670mPa・sであった。混合液の作製条件を表2に示す。
 上記の混合液を用い、実施例1と同様にしてインクジェット記録材料を作製した。
[実施例6]
 架橋剤を添加してから、水溶性の塩基性化合物を添加するまでの時間を3時間から40分間に換えた以外は実施例2と同様にして混合液を作製した。架橋剤を添加・混合した直後の水溶液の粘度(A)は205mPa・sであったが、40分間経過後に水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後の水溶液の粘度(B)は320mPa・sであった。混合液の作製条件を表2に示す。
 上記の混合液を用い、実施例1と同様にしてインクジェット記録材料を作製した。
[比較例1]
 架橋剤を添加してから、水溶性の塩基性化合物を添加するまでの時間を4時間から15分間に換えた以外は実施例1と同様にして混合液を作製した。架橋剤を添加・混合した直後の水溶液の粘度(A)は285mPa・sであったが、15分間経過後に水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後の水溶液の粘度(B)は298mPa・sであった。混合液の作製条件を表2に示す。
 上記の混合液を用い、実施例1と同様にしてインクジェット記録材料を作製した。
[比較例2]
 合成例1で得られたDAVESに換えて未変性PVA[日本酢ビ・ポバール(株)製 JP-18,鹸化度88.0モル%、4%水溶液粘度24.1mPa・s]を使用した以外は実施例1と同様にして混合液を作製した。架橋剤を添加・混合した直後の水溶液の粘度(A)は272mPa・sであったが、4時間経過後に水溶性の塩基性化合物を添加・混合した後の水溶液の粘度(B)は270mPa・sであった。混合液の作製条件を表2に示す。
 上記の混合液を用い、実施例1と同様にしてインクジェット記録材料を作製した。
[比較例3]
 架橋剤を添加しない以外は実施例1と同様にして混合液を作製し、実施例1と同様にしてインクジェット記録材料を作製した。混合液の作製条件を表2に示す。
[比較例4]
 合成例1で得られたDAVESの8%水溶液100部に、架橋剤としてアジピン酸ジヒドラジドの10%水溶液4部を添加し、すばやく混合した後、20℃でゆっくりと撹拌しながら4時間経過後に、水溶性の塩基性化合物を添加していない混合液に対して、実施例1と同様にして、インク受容層塗布液を作製し、上質紙に塗布しようとしたが、途中で塗布液がゲル化し、塗布を継続することができず、インクジェット記録材料が得られなかった。混合液の作製条件を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表中、ADHはアジピン酸ジヒドラジドを意味し、SCはヘキサメチレンセミカルバジド(ハードナーSC)を意味し、APAはN-アミノポリアクリルアミド(APA-L)を意味し、CDHはカルボヒドラジドを意味し、IPAmはイソプロパノールアミンを意味し、MEAmはモノエタノールアミンを意味する。
 以上のようにして作製した実施例及び比較例のインクジェット記録材料について、下記の試験を行った。その結果を表3に示す。
<亀裂観察>
 作製したインクジェット記録材料のインク受容層表面を倍率100倍の顕微鏡で観察し、インク受容層表面のひび割れの程度を以下の基準で評価した。
 ○:表面亀裂が観察されず問題なし
 △:表面の亀裂が複数観察され、実用が困難なレベル
 ×:非常に多数の亀裂が観察され、実用が不可能なレベル
<表面強度>
 作製したインクジェット記録材料のインク受容層表面に、住友スリーエム(株)製のメンディングテープ(幅18mm)を貼り付け、剥離した際のメンディングテープに転写された塗工層の状態を目視観察し、以下の基準によって表面強度の評価とした。
 ○:ほとんど塗工層が転写せず、実用上問題のないレベル
 △:塗工層の一部が転写され、若干、問題のあるレベル
 ×:塗工層のかなりの部分が転写され、実用上問題のあるレベル
<インク吸収性>
 作製したインクジェット記録材料を、セイコーエプソン(株)製プリンター「PX-V630」にセットし、黒インクでベタ印刷を行い、印刷後一定時間ごとに記録シート上の印字部分を指でこすり、印字部分が変化しなくなるまでの時間を測定した。時間が短いほどインク吸収速度が大である。
<耐水性>
 インクジェット記録材料の印字部分に水をつけ、指でこすった時、印字部が溶解したり、にじんだりするかどうかを以下の基準で判定した。
 ○:にじみがなく、原形をとどめている。
 ×:にじみが大きく、原形をとどめていない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3の結果から明らかなように、本発明の製造方法によって作製された実施例1~6のインクジェット記録材料は、インク受容層表面の亀裂もなく、高い表面強度を示していることが確認された。また、本発明のインクジェット記録材料では、インク吸収性も高く、耐水性も高いことから、高速で印刷される際にも精細な画像を表示することが可能になる。このように、本発明の製造方法によって作製されたインクジェット記録材料は、インク吸収性を高めるためにインク受容層の空隙率が高く、バインダー樹脂量が少ない場合であっても、高いバインダー力を有し、インク受容層表面にひび割れも起こらないという優れた効果を奏する。
 比較例1は、本発明の製造方法において、架橋剤を添加してから水溶性の塩基性化合物を添加するまでの時間が短く、架橋反応が十分に進んでいない状態で使用しているため、バインダー樹脂が多孔性無機微粒子の空隙に浸透することによって、バインダー量が少なくなってしまったため、表面強度が低下し、インク吸収性も低下したものと考えられる。
 比較例2、3は、それぞれ酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物、架橋剤を使用していないため、架橋反応が起こらずに表面強度、インク吸収性及び耐水性の全ての評価項目で問題が見られたと考えられる。
 比較例4は、水溶性の塩基性化合物を使用していないため、インク受容層塗布液を調製する過程及びそれを塗布する過程で、架橋反応が進みすぎ、インクジェット記録材料の製造ができなくなったと考えられる。
 本発明のインクジェット記録材料の製造方法によると、インク受容層を作製する際の塗布液の粘度安定性に優れ、乾燥工程においてインク受容層表面にひび割れが起こらないため、生産性が高い。また、本発明の製造方法で製造されたインクジェット記録材料はインク吸収性、表面強度及び耐水性に優れているため、高速で印刷した場合でも精細な画像を表示することが可能である。

Claims (5)

  1.  酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物の水溶液と架橋剤を混合し、混合液(a)を得る工程、前記混合後少なくとも30分以上経過した後に、混合液(a)に水溶性の塩基性化合物を添加して混合液(b)を得る工程、及び、得られた混合液(b)に多孔性無機微粒子を混合したインク受容層塗布液を支持体に塗布する工程を有し、前記塗布工程により支持体上に形成されたインク受容層が、多孔性無機微粒子、酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物及び架橋剤を含有することを特徴とするインクジェット記録材料の製造方法。
  2.  酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物の水溶液と架橋剤を混合し、混合液(a)を得る工程、得られた混合液(a)が増粘した後に、該混合液(a)に水溶性の塩基性化合物を添加・混合し、混合液(b)を得る工程、次いで、混合液(b)に多孔性無機微粒子を添加・混合してインク受容層塗布液を調製する工程、及び、得られた混合液(b)に多孔性無機微粒子を混合したインク受容層塗布液を支持体に塗布する工程を有し、前記塗布工程により支持体上に形成されたインク受容層が、多孔性無機微粒子、酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物及び架橋剤を含有し、架橋剤を混合した直後の混合液(a)の粘度(A)に対する、水溶性の塩基性化合物を混合した直後の混合液(b)の粘度(B)の比[(B)/(A)]が、1.5~10.0であることを特徴とするインクジェット記録材料の製造方法。
  3.  前記の架橋剤が、ヒドラジノ基、ヒドラジド基及びセミカルバジド基からなる群から選ばれる官能基を2個以上有する化合物であることを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット記録材料の製造方法。
  4.  前記の水溶性の塩基性化合物が、アンモニア及び水溶性有機アミンからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のインクジェット記録材料の製造方法。
  5.  前記の酢酸ビニル-ジアセトンアクリルアミド共重合体の鹸化物のJIS K-6726(1994)の方法で測定される4重量%水溶液粘度が、10~100mPa・sであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のインクジェット記録材料の製造方法。
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