JPH08290655A - インクジェット記録用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクの受容性、乾燥性、定着性、ドットの
再現性、透明性などに優れると共に、インクの滲みや印
字後の経時変化がなく、しかも凹凸やひび割れが生じ難
いインク受容層が基材シートの表面に形成されたインク
ジェット記録用シートを提供すること。 【構成】 基材シートの表面に、水溶性高分子からなる
バインダーにより結合されたエチレン系アイオノマー微
粒子を含有するインク受容層が形成されていることを特
徴とするインクジェット記録用シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録用
シートに関し、さらに詳しくは、基材シートの少なくと
も片面に、インクジェットプリンターによる記録が可能
なインキ受容層が形成されたインクジェット記録用シー
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録は、インクをノズル
から噴出して微小な液滴をつくり、これを電気入力信号
に応じた画素として紙などの基材に付着させて、文字、
図形、画像パターンなどを形成する記録方式であり、オ
デマンド形や連続噴射形などがある。インクジェット記
録は、低雑音、高解像度、高速記録などの特徴を有して
いる。しかも、インクジェット記録に用いられるインク
ジェットプリンターは、印字に必要な部品として、プリ
ンターヘッドとインクカートリッジを備えているだけで
よく、インクを定着させるための加熱ローラーや感光体
ドラムなどを必要としない。インクジェットプリンター
は、小型で低価格であることに加えて、ヘッドの増設だ
けでカラー印字も簡単に打ち出すことが可能である。

【０００３】インクジェット記録は、このような優れた
特徴を有するため、ワードプロセッサーの印字などに使
用されているが、さらには、複写機、ファクシミリ、プ
ロッターなどの各種出力機器への応用も図られている。
また、インクジェット記録における記録媒体としては、
紙だけではなく、布、ガラス、プラスチックなども検討
されている。

【０００４】ところで、オーバーヘッドプロジェクター
（ＯＨＰ）は、各種の会議や学会、講演、説明会、商品
の宣伝等に利用されているが、これには、透明な合成樹
脂シートへの記録が必要である。インクジェット記録
は、鮮明な絵柄を得ることができ、カラー印字（多色
化）も容易であることから、ＯＨＰ用の透明シートに適
用することが求められている。ところが、ＯＨＰ用の透
明シートとして使用されているポリエステルシートなど
は、インクジェット記録用のインクを受容し難いという
問題点がある。

【０００５】すなわち、インクジェットプリンターで
は、ジェットノズル部でのインクの乾燥による粘度上昇
に起因するインクの噴出不良を防ぐために、乾燥し難い
インクが用いられている。インクジェット用インクは、
一般に、水溶性の染料及び添加剤等を水に溶解したもの
からなるため、ＯＨＰ用の透明シート上では、定着及び
乾燥が不良となる。インクジェットプリンターで印字を
行うには、記録用シートとして、インクの水分を急速に
吸収して乾燥固化させる機能を有するものを使用するこ
とが必要である。そこで、従来より、ＯＨＰの分野で
は、透明な合成樹脂シートの表面に、急速な吸水性を示
すインク受容層を形成したものがインクジェット記録用
シートとして使用されている。

【０００６】インクジェット用インクに適したＯＨＰ用
透明シート（記録用シート）としては、次のような特性
を有するインク受容層が形成されていることが求められ
ている。 インクの受容性、吸収乾燥性、定着性に優れているこ
と、 透明性が高いこと、 積層状態で保存しても、各シート間でブロッキングを
起こさないこと、 画像の端部をシャープに表現できるインクドットの適
度な広がりがあり、過度な滲みがないこと、 インクの発色が鮮明で、変色しないこと、及び 粘着性があったり、指紋跡等の付着がないこと。

【０００７】従来、これらの目的を達成するために、例
えば、（１）透明性を有する支持体表面に、ポリビニル
ピロリドンを含有するインク受容層を設けたインクジェ
ット記録用シート（特開昭６１−３２７８８号公報）、
（２）透明な支持体上に、ポリビニルアルコールやゼラ
チンなどの水溶性樹脂とコロイダルシリカからなる透明
な層を設けた記録用シート（特開昭６１−１９３８９号
公報）、（３）透明性フィルム上に、ガラスビーズ、あ
るいは架橋ポリスチレン、ポリスチレン、アクリル系樹
脂などからなる粒径５〜５０μｍのマイクロビーズを透
明性接着剤または高吸水性ポリマーを含有させた透明性
接着剤を用いて塗布したオーバーヘッドプロジェクタ用
フィルム（特開昭６１−２４４９４号公報）などが提案
されている。

【０００８】しかしながら、ポリビニルピロリドンやポ
リビニルアルコールなどの水溶性高分子をインク受容層
とする膨潤型の記録用シートは、インクの固着能力が不
十分であるため、印字後の経時変化により画像のシャー
プさが低下するという欠点がある。水溶性高分子をバイ
ンダーとして、コロイダルシリカやアルミナなどの無機
充填剤を高比率で混入し、ポーラスなインク受容層とし
た吸水型の記録用シートは、透明性が劣ったり、受容層
が脆くて割れやすいという欠点がある。また、従来の合
成樹脂マイクロビーズを水溶性高分子からなるバインダ
ーで結合固定してなるインク受容層は、インクの吸収性
は良いものの、インクの定着性に劣り、滲みが多く、し
かも受容層が脆くて割れやすいという欠点をもってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
クの受容性、乾燥性、定着性、ドットの再現性、透明性
などに優れると共に、インクの滲みや印字後の経時変化
がなく、しかも凹凸やひび割れが生じ難いインク受容層
が基材シートの表面に形成されたインクジェット記録用
シートを提供することにある。本発明者らは、前記従来
技術の問題点を克服するために鋭意研究した結果、基材
シートの少なくとも片面に、水溶性高分子をバインダー
として結合されたエチレン系アイオノマー微粒子を含む
層を設けることにより、インクジェット記録用として優
れた特性を有する記録用シートの得られることを見いだ
し、その知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、基材シートの表面に、水溶性高分子からなるバイン
ダーにより結合されたエチレン系アイオノマー微粒子を
含有するインク受容層が形成されていることを特徴とす
るインクジェット記録用シートが提供される。

【００１１】以下、本発明について詳述する。基材シート 本発明で使用する基材シートとしては、透明性、耐熱
性、寸法安定性、剛性などを備えた合成樹脂シート（フ
ィルムを含む）が好ましい。基材シートの具体例として
は、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）、セ
ルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、
ポリカーボネート等からなる透明な合成樹脂シートを挙
げることができる。

【００１２】基材シートの厚みは、通常、５０〜２５０
μｍ程度である。これらのシートの中でも、厚みが７５
〜１８０μｍの延伸ポリエチレンテレフタレートシート
が好ましい。基材シートは、無色透明であることが好ま
しいが、着色透明であってもよく、また、ＯＨＰ用に限
らなければ、合成紙、コート紙などの紙基材、あるいは
透明性の悪い着色または白色の合成樹脂シートを使用す
ることもできる。所望により、ガラス板を基材シートと
して使用することもできる。

【００１３】基材シートは、必要に応じて、接着性を付
与するために、プライマー層を設けたり、コロナ放電加
工を行った後、その上に、インク受容層を形成してもよ
い。インク受容層は、所望により基材シートの両面に形
成してもよいが、通常、基材シートの片面に形成する。
基材シートの裏面（非受容層側）には、カール防止層を
設けることができる。

【００１４】水溶性高分子 本発明でバインダーとして使用する水溶性高分子は、水
溶性で、乾燥した時に透明な被膜を形成するものであ
る。水溶性高分子の具体例としては、澱粉及びその変性
物（例、エーテル化澱粉）、ポリビニルアルコール及び
その変性物、ゼラチン及びその変性物、カルボキシメチ
ルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニ
ルピロリドン等を挙げることができる。これらの中でも
ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンが好ま
しい。ポリビニルアルコールとしては、通常、重合度が
４００〜２０００で、ケン化度が８０〜９９．９％のも
のが使用される。

【００１５】エチレン系アイオノマー微粒子 アイオノマーとは、疎水性の高分子主鎖に少量のイオン
基を側鎖、末端鎖または主鎖にもつ熱可塑性高分子であ
る。エチレン系アイオノマーは、エチレンと不飽和カル
ボン酸との共重合体の金属塩である。不飽和カルボン酸
としては、メタクリル酸またはアクリル酸が使用され、
共重合体中の不飽和カルボン酸の含有量は、通常、３〜
２０重量％（１〜８モル％）程度である。

【００１６】金属塩は、エチレン−不飽和カルボン酸共
重合体を金属イオンで中和する方法により製造されてい
る。エチレン−不飽和カルボン酸共重合体の酸基（カル
ボキシル基）を陽イオンで中和（イオン化）するとアイ
オノマーとなる。陽イオンとしては、金属イオンの他に
有機アミンも使用できるが、一般には、金属イオンが使
用されている。金属イオンとしては、Ｎａ⁺、Ｌｉ⁺、Ｍ
ｇ⁺⁺、Ｚｎ⁺⁺などが使用されており、金属イオン源とし
ては、金属酸化物、水酸化物、炭酸塩、酢酸塩などが使
用されている。アイオノマーの中和度（イオン過度）
は、通常、酸基の５〜９０モル％の範囲で行われてい
る。

【００１７】本発明で使用するエチレン系アイオノマー
微粒子は、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体を陽イ
オンで中和して金属架橋構造を有したポリマーを、水中
に微粒子状態に分散したものである。エチレン系アイオ
ノマー微粒子の平均粒径は、良好な透明性を得るために
は、通常、１．０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以
下、より好ましくは０．１μｍ以下である。この微粒子
の平均粒径の範囲は、通常、０．００１〜１．０μｍ、
好ましくは０．０１〜０．５μｍ、より好ましくは０．
０３〜０．１μｍである。この微粒子の粒径が大きすぎ
ると、透明性が低下したり、インクの滲みが生じやすく
なる。

【００１８】市販品としては、例えば、三井石油化学
（株）製のケミパールＳタイプ（ケミパールＳ−１０
０、ケミパールＳ−６５９など）がある。エチレン系ア
イオノマー微粒子は、透明性であることに加えて、酸基
や金属イオンなどの極性の高い成分を含むため、吸湿性
が高いという特徴を有している。

【００１９】インク受容層の形成 本発明では、基材シートの表面に、水溶性高分子からな
るバインダーにより結合されたエチレン系アイオノマー
微粒子を含有するインク受容層を形成して、記録用シー
トを製造する。具体的には、エチレン系アイオノマー微
粒子の水性分散液に、バインダーとして水溶性高分子を
添加して溶解した塗布液を調製し、次いで、この塗布液
を基材シートの表面に塗工し、エチレン系アイオノマー
が微粒子状態を保つような条件下で乾燥することによ
り、記録用シートを製造する。

【００２０】基材シートの表面に塗工したエチレン系ア
イオノマー微粒子は、ある温度以上に加熱すると製膜化
する。本発明では、インク受容性、乾燥性等の観点か
ら、エチレン系アイオノマー微粒子を製膜化するのでは
なく、乾燥後にも微粒子状態を維持せしめることが必要
である。そのために、基材シートの表面に、塗布液を塗
工した後、エチレン系アイオノマー微粒子の最低造膜温
度以下の乾燥温度で乾燥する。乾燥温度が高すぎると微
粒子が溶融して、均一な被膜を形成するため、微粒子間
の空隙が無くなり、インク吸収性が大巾に低下する。

【００２１】エチレン系アイオノマー微粒子の水性分散
液の固形分濃度は、通常、２０〜５０重量％、好ましく
は２５〜３５重量％である。例えば、市販品のケミパー
ルＳタイプ〔三井石油化学（株）製〕の場合には、固形
分濃度は、２７重量％程度である。バインダーとして使
用する水溶性高分子の添加量は、エチレン系アイオノマ
ー微粒子の水性分散液１００重量部に対して、通常、１
〜５０重量部、好ましくは３〜２０重量部である。水溶
性高分子の添加量が少なすぎると被膜強度が低下して受
容層が脆くなり、逆に、多すぎると透明性が低下する原
因となる。

【００２２】本発明のインク受容層は、水溶性高分子か
らなるバインダーにより、高い吸湿性と透明性を有する
エチレン系アイオノマー微粒子を結合し、基材シート上
に固定した塗工層である。このインク受容層は、微小な
空隙を有する吸水性層であるということができる。すな
わち、このインク受容層は、エチレン系アイオノマーの
高い吸湿性と微粒子間の空隙への浸透性の相乗効果によ
り、インクジェット用インクに対する高い吸収性を発揮
することができる。エチレン系アイオノマー微粒子は、
非常に高い透明性を有し、粒径も小さいため、受容層
は、非常に高い透明性を有している。

【００２３】基材シートの表面に、インク受容層を塗工
する手段としては、例えば、ロールコーター、エアナイ
フコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、バー
コーター、コンマコーター等を用いて塗布液を塗工し、
熱風にて乾燥する方法が採用できる。乾燥温度は、エチ
レン系アイオノマー微粒子の最低造膜温度（ＭＦＴ）以
下の約７０〜９０℃に設定する。エチレン系アイオノマ
ー微粒子と水溶性高分子を含有する塗布液は、通常、媒
体として水を使用するが、乾燥を促進する等のために、
所望によりアルコール類などの有機溶媒を混合してもよ
い。ただし、この有機溶媒は、該微粒子を実質的に溶解
するものであってはならない。

【００２４】インク受容層の厚みは、通常、３〜５０μ
ｍ、好ましくは５〜３０μｍ程度とする。インク受容層
の厚みが薄すぎるとインク吸収能力不足で印字性が低下
し、厚すぎると被膜割れや透明性の低下の原因となり、
いずれも好ましくない。本発明の記録用シートは、黒色
等の単色のインクジェットプリンターに適用できること
は勿論のこと、カラーインクジェットプリンターに対し
ても適用することができる。また、本発明の記録用シー
トは、水性インクを用いたインクジェットプリンターに
よりＯＨＰ用に好適に使用することができるが、これ以
外にも、第２原図用などの他の用途にも使用することが
できる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明に
ついてより具体的に説明するが、本発明は、これらの実
施例のみに限定されるものではない。

【００２６】［実施例１］基材シートとして、ポリエチ
レンテレフタレートシート（厚み１００μｍ）を用い
た。一方、エチレン系アイオノマー微粒子として、三井
石油化学工業（株）製のケミパールＳ−１００（コール
ターカウンター法による平均粒子径０．１μｍ以下：固
形分濃度２７重量％の水性分散液）を用い、水溶性高分
子として、クラレ（株）製のポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ−１１７）を用いた。 ・基材シート：ポリエチレンテレフタレートシート（厚み１００μｍ） ・受容層の塗布液の配合（Ａ） ・エチレン系アイオノマー微粒子水性分散液：９０重量部 ・ポリビニルアルコール ：１０重量部 上記の基材シートの片面に、配合（Ａ）の塗布液をコン
マコーターにて、乾燥後の塗布厚が１５μｍになるよう
に塗布し、８０℃で３分間の条件で乾燥して、インク受
容層が形成された記録用シートを得た。この記録用シー
トは、透明性、インク受容性、乾燥性、定着性が良好
で、ドット再現性に優れ、滲みの少ないものであり、経
日によっても、画像のシャープさは変化しなかった。そ
して、その表面性もひび割れのない良好なものであっ
た。結果を表１に示す。

【００２７】［実施例２］基材シートとして、ポリエチ
レンテレフタレートシート（厚み１００μｍ）を用い
た。一方、エチレン系アイオノマー微粒子として、三井
石油化学工業（株）製のケミパールＳ−６５９（コール
ターカウンター法による平均粒子径０．１μｍ以下：固
形分濃度２５重量％の水性分散液）を用い、水溶性高分
子として、ＢＡＳＦ（株）製のポリビニルピロリドン
（ルビスコールＫ−９０）を用いた。 ・基材シート：ポリエチレンテレフタレートシート（厚み１００μｍ） ・受容層の塗布液の配合（Ｂ） ・エチレン系アイオノマー微粒子水性分散液：９０重量部 ・ポリビニルピロリドン ：１０重量部 上記の基材シートの片面に、配合（Ｂ）の塗布液をコン
マコーターにて、乾燥後の塗布厚が１５μｍになるよう
に塗布し、８０℃で３分間の条件で乾燥して、インク受
容層が形成された記録用シートを得た。この記録用シー
トは、透明性、インク受容性、乾燥性、定着性が良好
で、ドット再現性に優れ、滲みの少ないものであり、経
日によっても、画像のシャープさは変化しなかった。そ
して、その表面性もひび割れのない良好なものであっ
た。結果を表１に示す。

【００２８】［比較例１］実施例１において、ポリエチ
レンテレフタレートシートの片面に、配合（Ａ）の塗布
液を塗布した後、１１０℃で３分間乾燥したこと以外
は、実施例１と同様にして記録用シートを作成した。得
られた記録用シートは、透明性に優れていたが、乾燥時
にエチレン系アイオノマーの微粒子が溶融して、受容層
が均一な被膜を形成しているため、インク受容性、乾燥
性等の印字性が悪いものであった。結果を表１に示す。

【００２９】［比較例２］基材シートとして、ポリエチ
レンテレフタレートシート（厚み１００μｍ）を用い
た。一方、合成樹脂の微粒子として、大日本インキ化学
工業（株）製のカルボキシル化ＳＢＲ球状ポリマー（ラ
ックスター７１３２Ｃ：コールターカウンター法による
平均粒子径０．１μｍ：固形分濃度４５重量％の水性分
散液）を用い、水溶性高分子として、クラレ（株）製の
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−１１７）を用いた。 ・基材シート：ポリエチレンテレフタレート（厚み１００μｍ） ・受容層の塗布液の配合（Ｃ） ・カルボキシル化ＳＢＲ球状ポリマー：９０重量部 ・ポリビニルアルコール ：１０重量部 受容層の塗布液の配合が異なる以外は、実施例１と同様
にして記録用シートを作成した。この記録用シートは、
インク吸収性は良いが、インク定着性が劣り、滲みの多
いものであった。

【００３０】［比較例３］基材シートとして、ポリエチ
レンテレフタレートシート（厚み１００μｍ）を用い
た。一方、合成樹脂の微粒子として、大日本インキ化学
工業（株）製のアクリル系球状ポリマー（ボンコートＳ
ＦＣ−２４１：コールターカウンター法による平均粒子
径０．２μｍ：固形分濃度４０重量％の水性分散液）を
用い、水溶性高分子として、クラレ（株）製のポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ−１１７）を用いた。 ・基材シート：ポリエチレンテレフタレート（厚み１００μｍ） ・受容層の塗布液の配合（Ｄ） ・アクリル系球状ポリマー：９０重量部 ・ポリビニルアルコール ：１０重量部 （クラレ（株）製） 受容層の塗布液の配合が異なる以外は、実施例１と同様
にして記録用シートを作成した。この記録用シートは、
インク吸収性は良いが、インク定着性が劣り、滲みの多
いものであった。また、アクリル系球状ポリマーの粒子
径が大きいために、インク受容層が白濁して不透明であ
った。

【００３１】

【表１】

【００３２】（脚注） （１）透明性 透明性は、ＪＩＳ Ｋ−７１０５「プラスチックの光学
的特性試験法」に記載されたヘーズ（曇価）により判定
する。良好な透明性を得るには、ヘーズが１０％以下で
あることが必要である。 ヘーズ（曇価）＝〔拡散透過率（％）／全光線透過率
（％）〕×１００（％） （２）印字に関する評価 印字に関する評価は、セーコー・エプソン（株）製のイ
ンクジェットプリンターＭＪ−７２０Ｖ２Ｃにて、印字
性評価パターンを印字して行った。受容性・乾燥性 ：印字直後に、ベタ印刷部分に指で触
っても、指にインクが付着しない場合を良好（○）、付
着する場合を不良（×）と評価した。定着性 ：印字後、インク受容層の上に紙を押し当てて
放置しても、紙面にインクが付着したり、経日により画
像が不鮮明になる等の変化が起きない場合を良好
（○）、紙面にインクが付着したり、経日により画像が
不鮮明になる等の変化が起こった場合を不良（×）と評
価した。ドットの再現性 ：ドットの広がりを顕微鏡などで拡大
観察したとき、ドットの形状及び大きさが一定であり、
フェザリング等のない場合を良好（○）、ドットの形状
及び大きさが不定であり、フェザリング等のある場合を
不良（×）と評価した。滲み ：ベタ印刷の色の境界の滲みや重ね印刷部分の滲
みを観察し、滲みがないかその程度が小さい場合を良好
（○）、滲みが認められる場合を不良（×）と評価し
た。経日変化 ：印字後、６ケ月間室内放置したときの画像
の安定性、あるいは促進経日試験として、４０℃で８０
％ＲＨの雰囲気下に一日放置した後の画像の安定性を評
価し、画像に変化がない場合を良好（○）、変化が認め
られる場合を不良（×）と評価した。 （３）表面性 インク受容層の表面を顕微鏡にて観察し、表面に凹凸や
ひび割れがない場合を良好（○）、少しある場合をやや
不良（△）、表面に凹凸やひび割れが明瞭に認められる
場合を不良（×）と評価した。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、インクの受容性、乾燥
性、定着性、ドットの再現性、透明性などに優れると共
に、インクの滲みや印字後の経時変化がなく、しかも凹
凸やひび割れが生じ難いインク受容層が基材シートの表
面に形成されたインクジェット記録用シートが提供され
る。本発明の記録用シートは、特にオーバーヘッドプロ
ジェクター（ＯＨＰ）用として好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 耕治 東京都文京区関口二丁目３番３号 ニチバ ン株式会社内 (72)発明者 館野 英雄 東京都文京区関口二丁目３番３号 ニチバ ン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材シートの表面に、水溶性高分子から
   なるバインダーにより結合されたエチレン系アイオノマ
   ー微粒子を含有するインク受容層が形成されていること
   を特徴とするインクジェット記録用シート。