JPH0686143B2

JPH0686143B2 - 記録材

Info

Publication number: JPH0686143B2
Application number: JP62093230A
Authority: JP
Inventors: 雅年 ▲吉▼田; 俊明松永; 益次泉林
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1987-04-17
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPS63260477A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は記録材特に水性インクによる印字に適した記録
材に関し、さらに詳しくはインクの吸収性・付着性・発
色性に優れ、滲みがなく高解像度の画像が得られるだけ
でなく、耐水性と耐光性に優れた画像が形成できる記録
材に関する。

（従来技術及び本発明が解決しようとする問題点）水性インクを用いた記録法は安全性が高く、印刷適性が
良好であるため、広く利用されている。しかしながら、
水性インクによつて形成された画像は本来耐水性が悪
く、画像を形成した後水との接触により画像が滲むある
いは溶け出す等の問題があつた。

例えば、最近注目されているインクジエツト記録法でも
安全性と印刷適性を考慮して主に水性インクが使用され
ている。インクジエツト記録法は種々の作動原理により
発生させたインクの小滴を紙などの記録材に飛翔、付着
させて画像を形成せしめるもので、騒音の発生が少な
く、高速印字、多色印字の行なえる記録法として各分野
で急速に普及されつつある。このインクジエツト記録法
に使用される記録材としては、従来通常の紙が一般的に
使用されていた。しかし、印字の高速化あるいは多色化
などインクジエツト記録装置の性能向上に伴い、記録材
に対してもより高度な特性が要求されつつある。すなわ
ち、カラー写真に匹敵する程度の高解像度、高品質の画
像を得るために、以下（１）〜（６）（１）インクの吸収が速いこと。

（２）インクドツトが重なつた際にも、後で付着した
インクが前のドツトに流れ出さないこと。

（３）インクの発色性が優れており、インクドツトの
濃度が高くドツト周辺部がボケないこと。ドツトの形状
が円に近くその周辺部に起伏がないこと。

（４）インクドツトの径が記録材上で必要以上に大き
くならないこと。

（５）インクの色が記録材の如何により変化しないこ
と。

（６）形成した画像の耐水性、耐光性が良好であるこ
と。

等の特性が改良された記録材が望まれている。

しかしなが、これら特性をすべて満足する記録材が見当
らないのが実状である。

特に水性インクを使用する場合は、形成した画像の耐水
化が重要である。画像を耐水化する手法としては、例え
ば特開昭53−49113号公報、同昭56−84992号公報ではポ
リエチレンイミン等のポリカチオンを含有させたインク
ジエツト記録用紙が提案されている。しかしながら、ポ
リエチレンイミンを用いる方法によりある程度耐水性は
改善できるものの、耐光性が劣るため太陽光等の光に長
時間曝された場合に画像が消失してしまう欠点を有して
いた。そこで、耐水性と耐光性を改良するために、特開
昭59−198186号公報、同昭59−198188号公報ではポリエ
チレンイミンの有機酸塩、ポリエチレンイミンの四級化
物を用いる方法がそれぞれ提案されている。さらに、特
開昭61−58788号公報ではポリアリルアミノン塩酸塩を
用いる方法が、特開昭59−20696号公報、同昭60−10989
4号公報ではジメチルジアリルアンモニウムクロライド
重合物を用いる方法や該重合物にポリエチレンイミンを
併用して用いる方法が提案されているが、いずれの方法
も耐水性はある程度満足できるが、耐光性がまだまだ不
十分、インクの吸収速度が遅い、インクドツトの周辺部
に起伏が多く高解像度の記録が得られない。インクの色
が変化し易い等々の問題があつた。

したがつて本発明の目的は、水性インクを用いて印字す
る記録法に求められる前記の諸特性を満足しうるもので
あつて、特に印字の際のインクの吸収性、付着性、発色
性に優れると共に、かつ画像を形成した後の耐水性、耐
光性にも優れた記録材を提供することにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明者らはこの様な現状に鑑み、水性インクを用いて
印字する記録方法に求められる前記特性を全て満足しう
る記録材を得るべく鋭意研究を重ねた結果、基材に特定
構造のポリアミン化合物を含有させることにより達成さ
れることを見に出し、本発明を完成するに至つた。本発
明は、一般にアミン化合物の使用はインクの付着性、発
色性や印字した後の画像の耐水性を向上させる反面イン
クの吸収性や印字した後の画像の解像度、耐光性を低下
させるのに対し、特定構造のポリアミンが吸収性や画像
の解像度を上げ、耐光性をも向上させるという新たな知
見に基づくものである。

即ち、本発明は、分子末端にC₆〜C₁₈のアルキル基を導
入することにより界面活性能を付与したポリアミン化合
物（Ａ）を基材に含有させてなる記録材であって、下記
の一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表わされるアミノ基含有重合
性単量体（ａ）、該単量体（ａ）の有機酸もしくは無機
酸の塩及び該単量体（ａ）の四級化物から選ばれる少な
くとも１種の単量体を必須の単量体成分に用いて導かれ
た（共）重合体の分子末端にアルキル基が結合した構造
を有するものである前記記録材に関するものである。

（上記（Ｉ）〜（Ｖ）の式中、Ｙはアミド結合、エステ
ル結合もしくは置換基を含むメチレン結合またはこれら
の２種以上の結合の組み合わせである結合様式を示し、
R₁、R₂、R₃は、独立して水素またはC₁〜C₁₂のアルキル
基を示す。ただし、Ｘは１〜５の整数である。）さらに
詳しくはポリアミン化合物（Ａ）に十分な界面活性能を
持たせることにより、耐水性はもちろんのこと水性イン
クが記録材に付着した際すみやかにインクの表面張力を
下げ記録材に吸収され易すく、又滲みを抑えるよう改良
されたことを特徴とする記録材に関するものである。

本発明に用いられるポリアミン化合物（Ａ）は、分子末
端に長鎖アルキル基を有することが特徴であり、分子末
端に長鎖アルキル基を導入するには種々の方法によるこ
とができるが、以下のおよびの方法によるのが有利
である。

長鎖（炭素数６〜18）のアルキルメルカプタンの存
在下比較的少量の重合開始剤を用いてアミノ基含有重合
性単量体（ａ）を必要により他の重合性単量体（ｂ）を
共重合成分に用いて重合する方法。

まず水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ハロゲン
原子などの如き反応性基を有する（潜在的に有するもの
も含む）反応性基含有開始剤および／又は反応性基含有
連鎖移動剤を用いてアミノ基含有重合性単量体（ａ）を
必要により他の重合性単量体（ｂ）を共重合成分に用い
て重合して分子末端に反応性基を有するオリゴマーを合
成し、次いでこの分子末端に前記の反応性基と反応しう
る基（例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、イ
ソシアネート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾ
リン基等）と炭素数６〜18のアルキル基を有する化合物
（以下アルキル化剤と記す。）を反応させる方法。

これら方法のうち、の方法は重合と同時に直接末端に
アルキル基の導入された低分子量重合体が得られるので
反応工程が簡略化でき、特に有利である。

一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で表わされるアミノ基含有重合性
単量体（ａ）の具体例としては、（3or4）−ジメチルア
ミノメチルスチレン、（3or4）−ジエチルアミノメチル
スチレン、（3or4）−ジメチルアミノメチルα−メチル
スチレン、（3or4）−ジエチルアミノメチルα−メチル
スチレンなどのスチレン誘導体；ジメチルアミノエチル
（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）
アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリ
レート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート
などの（メタ）アクリル酸エステル誘導体；ジメチルア
ミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノエ
チル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル
（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メ
タ）アクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミド誘導
体；ビニルピリジン、ジアリルアミン、ジアリルメチル
アミン、ジアリルエチルアミン、アリルアミン、アリル
ジメチルアミン、アリルジエチルアミンなどを挙げるこ
とができ、又該アミノ基含有重合性単量体（ａ）の塩や
四級化物としては、これらアミノ基含有重合性単量体
（ａ）と有機酸又は無機酸との塩及び炭素数１〜12のハ
ロゲン化アルキルやハロゲン化ベンジルによる四級化物
も挙げることができ、これらの１種又は２種以上の混合
物で使用することができる。

本発明において、必要によりアミノ基含有重合性単量体
（ａ）の共重合成分に用いる他の重合性単量体（ｂ）と
しては、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）ア
クリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）
アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラ
ウリル、（メタ）アクリル酸ステアリルの如き（メタ）
アクリル酸と炭素数１〜18のアルキルアルコールとのエ
ステル化合物類；（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチ
ル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルなどの如
き、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル類；（メ
タ）アクリルアミド、N,N−ジメチル（メタ）アクリル
アミドなどの如き、（メタ）アクリルアミド類；（メ
タ）アクリロニトリル；スチレンなどを挙げることがで
き、これらの１種又は２種以上の混合物を使用すること
ができる。ただし、他の重合性単量体（ｂ）の使用量
は、ポリアミン化合物（Ａ）の水溶性が実用上支障ない
範囲で使用すべきである。また、ポリアミン化合物
（Ａ）の平均分子量は十分な界面活性能が得られるよう
に500〜10000の範囲とするのが好ましい。また、分子中
のアミノ基が酸により塩とされたり、四級化されたポリ
アミン化合物（Ａ）を得るには、前記アミノ基含有重合
性単量体（ａ）を用いて製造したポリアミン化合物
（Ａ）を有機酸もしくは無機酸や四級化剤で処理する方
法によつてもよく、重合の際にアミノ基含有単量体
（ａ）の代わりに該単量体（ａ）の塩や四級化物を用い
る方法によつてもよい。

本発明に用いる基材としては、代表的には紙を挙げるこ
とができるが、布、樹脂フイルム、合成紙、樹脂成形体
等も使用することができる。

本発明の記録材は、例えば基材中に該ポリアミン化合物
（Ａ）を含浸させる方法や基材上に該ポリアミン化合物
（Ａ）を含むインク受理槽を設ける方法等によりポリア
ミン化合物（Ａ）を基材に含有せしめて得られるもので
ある。

基材に前記ポリアミン化合物（Ａ）を含有せしめるに
は、種々の方法に依ることができ、例えば基材を製造す
る際に予めポリアミン化合物（Ａ）を含有せしめておく
方法、基材とした後、該基材をポリアミン化合物（Ａ）
を含む液中に浸漬する方法、該基材にポリアミン化合物
（Ａ）を含む液状物を塗布する方法等を適宜採用するこ
とができる。更に代表的な実施態様の具体例としては、（１）基材として紙を用いる場合、製紙する際の抄紙
液中に前記ポリアミン化合物（Ａ）を含有させておく方
法、（２）紙に前記ポリアミン化合物（Ａ）を含有する塗
工液を塗布する方法等の方法を挙げることができる。

この際用いるポリアミン化合物（Ａ）の量は基材に対し
て0.01〜５重量％の範囲とするのが好ましく、その使用
量が0.01重量％未満では耐水性が低下し、５重量％を越
えると耐光性が低下する。

前記（１）の方法により本発明の記録材を得る場合は、
抄紙液中にはポリアミン化合物の他、酸化防止剤、紫外
線吸収剤、水溶性ポリマー、合成樹脂水性分散液、増粘
剤、pH調整剤などを目的に応じて配合することは自由で
ある。

また、前記（２）の方法により本発明の記録材を得る場
合は、塗工液中に従来から例えば紙塗工に用いる塗工液
に常用されるような成分が加えられてよく、このような
成分としては、例えば微粉ケイ酸、クレー、タルク、ケ
イソウ土、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、酸化チタン、酸化亜鉛、サチンホワイト、ケイ酸
アルミニウム、リトポン等の無機質顔料類；デンプン、
ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム、アルギン酸ソー
ダ、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ソーダ等の
水溶性高分子；合成ゴムラテツクス、アクリル系エマル
ジヨン等の合成樹脂水性分散液；ポリビニルブチラー
ル、ポリビニルクロライド等の有機溶剤可溶性樹脂；さ
らには分散剤ケイ光染料、pH調整剤、消泡剤、潤滑剤、
防腐剤等の各種添加剤を挙げることができる。該塗工液
は公知の方法例えばロールコーター法、ブレードコータ
ー法、エアナイフコーター法により通常１〜50g/m²程度
（乾燥塗工量）の量を基材上に塗工する。

（発明の効果）こうして得られる本発明の記録材は、分子末端にC₆〜C
₁₈のアルキル基を導入することにより界面活性能を付与
したポリアミン化合物（Ａ）が基材に含有されてなるた
め、インクの吸収が速く発色性に優れインクの滲みを抑
える。それ故、高解像度の記録像が得られ、その記録像
は優れた耐水性を示し、耐光性をも満足するもので、従
来の技術である末端にC₆〜C₁₈のアルキル基を有しない
ポリアミンを使用した場合に生じる問題、即ち、記録像の耐水性には優れるが、インクの吸収が遅い。

インクドツトの周辺部に起伏（滲み）が生じるため高
解像度の記録像が得られない、耐光性が悪い等の問題を一挙に解決したものである。

本発明の記録材がこうした優れた諸特性を発揮すること
について、その作用機構は定かではないが、ポリアミン
化合物（Ａ）が界面活性能を有することにより、耐水性
が向上しインクの吸収が速くなるだけでなく滲みが抑え
られるので解像度が上がるのである。耐光性に関しても
従来のポリアミンに比べて耐光性を低下させるアミン成
分の量を減らすことができるので改善が認められる。

（実施例）以下に本発明の実施例を挙げて説明するが、これらの例
に限定されるものではない。尚、実施例において示す部
及び％は重量部及び重量％を意味する。

以下に実施例中で用いたポリアミン化合物（Ａ）の構造
と諸物性の評価方法を示す。

（１）本発明の記録材の製造に用いたポリアミン化合
物（Ａ）の構造本発明の記録材の製造に用いた分子末端にC₆〜C₈のアル
キル基を導入して界面活性能を付与したポリアミン化合
物（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ下記に示すものである。

（２）インク吸収速度インクジエツト用水性インク（マゼンタ）のインク滴0.
3μを表面に付着させた瞬間からインク滴の全量が被
記録材に吸収されるまでの時間を測定した。

（３）インクドツトの形状インクジエツト用水性インク（マゼンタ）のインク滴0.
3μを被記録材に吸収させた時のインクドツトの形状
を示した。

〇………ドツトが真円に近く円周部が滑らかである。

△………ドツトが真円に近く円周部に多少イガ栗状のに
じみができる。

×………ドツトが滲む。ドツトの形状がイガ栗状にな
る。

（４）耐水性インクジエツト用水性インク（マゼンタ）で印字後流水
中に３分間浸漬した前後の色差（ハンターΔＥ）を測色
色差計ND−1001DP（日本電色工業（株）製）を用いて測
定した。色差の小さいものほど耐水性が良い。

（５）耐光性耐光性は、島津フエードテスターCF−20N型60℃10時間
照射し、測色色差計を用いて未照射のものとの色差を求
めた。色差の小さいものほど耐光性が良い。

（６）色相測色色差計にて色をL,a,b値で表現した場合のの値を色相という。インクの色を数値で表現したもの
で、これにより、インクの色に及ぼす記録材の影響を調
べた。

実施例１〜７坪量63g/m²、ステキヒトサイズ度30秒の一般上質紙をポ
リアミン化合物（ａ）〜（ｇ）の0.5％水溶液中に乾燥
塗布量が0.2〜0.4g/m²となるように浸処理してNo.1〜N
o.7の記録材を得た。

これら記録材について、インクジエツト適性としてイン
クの吸収速度、インクドツトの形状、耐水性、耐光性、
色相を測定した。結果を第１表に示す。

比較例１〜５本発明におけるポリアミン化合物（Ａ）に該当しないポ
リアミン化合物の2.0％水溶液を使用する以外は実施例
１と同様の方法で、乾燥塗布量が0.2〜0.4g/m²の第１表
に示す記録材No.1′〜No.2′を作成した。

インクジエツト適性の試験結果についても第１表に示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者泉林益次大阪府吹田市西御旅町５番８号日本触媒化学工業株式会社中央研究所内 (56)参考文献特開昭61−146591（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−49990（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−11389（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−177390（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分子末端にC₆〜C₁₈のアルキル基を導入す
る事により界面活性能を付与したポリアミン化合物
（Ａ）を基材に含有させてなる記録材であって、該ポリ
アミン化合物（Ａ）が、下記の一般式（Ｉ）〜（Ｖ）で
表わされるアミノ基含有重合性単量体（ａ）、該単量体
（ａ）の有機酸もしくは無機酸の塩及び該単量体（ａ）
の四級化物から選ばれる少なくとも１種の単量体を必須
の単量体成分に用いて導かれた（共）重合体の分子末端
にアルキル基が結合した構造を有するものである前記記
録材。（上記（Ｉ）〜（Ｖ）の式中、Ｙはアミド結合、エステ
ル結合もしくは置換基を含むメチレン結合またはこれら
の２種以上の結合の組み合わせである結合様式を示し、
R₁、R₂、R₃は、独立して水素またはC₁〜C₁₂のアルキル
基を示す。ただし、Ｘは１〜５の整数である。）