JPH09123589A - インクジェット記録用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インク乾燥性、および耐水性に優れ、かつＯＨ
Ｐ適性を備え、記録画質の優れたインクジェット記録用
シートを提供する。 【解決手段】支持体上に、ポリアルキレンオキシド系水
溶性高分子とアルミナゾルを主成分とするインク受容層
を設けてなるインクジェット記録用シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
用シートに関し、特にフルカラー用の記録適性に優れる
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方式は、インクの微
小液滴を飛翔させ、記録媒体に付着させて記録を行うも
のであり、記録パターンの融通性が大きく、騒音が少な
く、かつ多色化が容易で装置のコストも安価であること
から、ハードコピー装置として急速に普及してきてい
る。

【０００３】一方、光透過性記録媒体はＯＨＰ用とし
て、会議、学会、説明会、あるいは講演等において広く
利用されている。その他に看板、ショウウィンドー用等
の記録媒体としての需要も増えている。なお、従来の光
透過性記録媒体としては、主に電子複写方式（ＰＰＣ）
が用いられてきたが、カラー化の要請が増えるにつれ、
最近では記録画像の鮮明さに優れたインクジェット記録
方式が注目されるようになってきた。

【０００４】通常、インクジェット記録方式では、染
料、湿潤剤、防腐剤、あるいは分散剤等を水に溶解した
水性インクが使用されるため、記録用シートは、適度の
吸水性を有する必要があり、一般に水溶性高分子や吸水
性顔料を主成分とする記録層を設けた紙やポリエチレン
テレフタレート等のプラスチックフィルムが用いられて
いる。例えば、特開昭５９−１７４３８１号公報、特開
昭６０−１３２７８５号公報、特開昭６０−１４５８７
９号公報、特開昭６０−２２４５７８号公報、特開昭６
１−３２７８８号公報には、プラスチックフィルム上に
適度のインク吸収性を持たせるために、フィルム上に澱
粉、水溶性セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子による記録層を
設けることが提案されている。

【０００５】しかし、上記の如き提案になる記録層の場
合、インクの吸収性が遅いため、インクが滲み易く、乾
燥性も不十分なため印字面のべとつきが長期間残り、取
扱い難いといった問題がある。さらには記録層の耐水性
が不十分なため、高湿下でべとついたり、水滴や汗の付
着で記録画像が滲んでしまうといった問題が残されてい
る。因みに、インクジェット記録媒体に求められる必要
な特性としては、例えばインク吸収性、インク乾燥性お
よび耐水性等が挙げられる。その他に画質、インク定着
性等も重要な特性として挙げられる。

【０００６】ここに、インク吸収性とは、記録装置より
吐出されたインクの微小液滴の記録層内への受理性（取
込み度合い）を意味し、受理性が劣ると画像形成時にイ
ンクの滲み等の問題が生じる。また、インク乾燥性と
は、記録媒体上に印字された部分の乾燥性（乾燥の速
さ）を意味し、乾燥性が劣ると印字表面のベトつき等が
生じる。

【０００７】画質においては、記録装置より吐出したイ
ンクの微小液滴に対して、均一且つ適度な拡散性が要求
される。また、形成されるインクドット形状は真円に近
いことが望ましい。インク定着性とは、記録後の画像の
定着安定性を意味し、定着性が劣ると経時によりインク
が変色したり、滲んだりする。

【０００８】上記の如く問題点を改良するために、例え
ば特開平１−２２９６８５号公報には、水溶性高分子と
ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレートと水と
を必須成分とする組成物を活性エネルギー線照射によっ
て架橋させ記録層を形成する方法が提案されている。確
かに、この方法の場合、耐水性は向上するが、架橋度の
上昇に伴いインク吸収性が低下する傾向にあるため、両
者のバランスをとるのが難しく、必ずしも満足すべき結
果を得る迄には至っていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題がなくインク吸収性、乾燥性に優れ、かつ滲みや
ベトつきがなく、良好な画質が得られ、しかも記録層が
透明性に優れているために、特にＯＨＰ用等の光透過性
記録媒体として好適なインクジェット記録用シートを提
供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、支持体上に、
ポリアルキレンオキシド系水溶性高分子とアルミナゾル
を主成分とするインク受容層を設けたことを特徴とする
インクジェット記録用シートである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる支持体は特に
限定されるものではないが、ＯＨＰ用等の光透過性記録
媒体として用いる場合、透明性に優れ、かつ可とう性の
あるプラスチックフィルムが好ましく使用される。その
ようなフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタ
レート、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリイミ
ド、ポリアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン等
が例示される。さらに、紙や合成紙、白色フィルム等の
不透明性基材も適宜使用することができる。因みに、紙
としては、例えば上質紙、中質紙、コート紙、アート
紙、キャストコート紙等が適宜利用できる。なお、本発
明に係る記録層は本質的に透明であるために光沢に優れ
るインクジェット記録用シートを得ることができる。

【００１２】本発明では前記したように、支持体上に、
ポリアルキレンオキシド系水溶性高分子とアルミナゾル
を主成分とするインク受容層を設けることを特徴とする
ものである。ここに、ポリアルキレンオキシド系水溶性
高分子としては、特に限定されるものではないが、重量
平均分子量が１万以上、好ましくは１万〜１５０万の範
囲にある水溶性化合物が好ましく、例えばポリエチレン
オキシド、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重
合体、さらにはポリアルキレンオキシド化合物と多価カ
ルボン酸、その無水物もしくはその低級アルキルエステ
ルと反応させたもの、あるいはジイソシアネートとを反
応させて得られる化合物等が使用できる。因みに、１万
未満の場合には本発明が所望とする乾燥性が得られ難
く、他方１５０万を越えるような高分子体では塗被液と
した場合に塗液粘度が高くなり過ぎ、ハンドリングや塗
工面において不都合が生じ易い。

【００１３】なお、前記ポリアルキレンオキシド化合物
と反応させる多価カルボン酸としては、例えばフタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、セバシン酸、または
そのジメチルエステルまたはジエチルエステル等、ある
いはピロメリット酸無水物や他の無水テトラカルボン酸
類等が挙げられる。また、ジイソシアネートとしては、
トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート等の通常のジイソ
シアネート等が使用できる。

【００１４】また、ポリアルキレンオキシド系水溶性高
分子と併用されるアルミナゾルは、平均粒子径が５〜２
００ｎｍのアルミナ水和物のコロイド溶液であり、粒子
形状としては棒状、羽毛状、繊維状、板状等が知られて
いる。また、そのゾル粒子は結晶質（ベーマイト）のも
のと非結晶質のものとに分けることができるが、本発明
においては後者のものが好ましく用いられ、前者の結晶
質のものは本発明が所望とする効果が得られ難い。

【００１５】本発明は、前記した如くポリアルキレンオ
キシド系水溶性高分子とアルミナゾルとを主成分として
インク受容層を形成するものであり、その配合割合はポ
リアルキレンオキシド系水溶性高分子８０〜２０重量部
に対し、アルミナゾル２０〜８０重量部、好ましくはポ
リアルキレンオキシド系水溶性高分子６０〜４０重量部
に対し、アルミナゾル４０〜６０重量部である。

【００１６】因みに、アルミナゾルが２０重量部より少
ないとインク吸収性、乾燥性改善の効果が少なく、また
インクドットが過度に広がり滲み易いために画像全体が
不鮮明なものとなる恐れがある。他方、アルミナゾルが
８０重量部より多いとインク吸収性改善の効果が少な
く、滲みやムラが生じ易く、ベタ部において均一性の低
い画像となり易い。

【００１７】さらに、本発明におけるインク受容層を構
成する塗被組成物には、上述したポリアルキレンオキシ
ド系高分子以外の水溶性高分子、例えば、ポリビニルピ
ロリドン、ポリビニルアルコール、澱粉、澱粉誘導体、
水溶性セルロース誘導体、ポリアクリル酸、ポリアクリ
ル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド、ポリビニルメチ
ルエーテル、カゼイン、ゼラチン等を添加することがで
きる。その他、カチオン性ポリマー等を添加し、インク
の定着性をさらに向上させることもできる。

【００１８】なお、記録用シート表面のベタつきやブロ
ッキングを防止したり、インクの滲みを調整したりする
目的で、各種の無機や有機の顔料、例えばシリカ、クレ
ー、タルク、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミ、合成ゼオ
ライト、アルミナ、酸化亜鉛等、さらにセルロース粉
末、澱粉粉末、ポリエチレン微粒子、ポリスチレン微粒
子、ポリアクリレート微粒子、シリコーン樹脂粒子等の
微粉末を添加することもできる。また、界面活性剤、分
散剤、消泡剤、潤滑剤、染料、蛍光染料、防腐剤、紫外
線吸収剤等の各種添加剤を加えることもできる。

【００１９】本発明におけるインクジェット用記録シー
トが、優れたインク吸収性および乾燥性、さらには滲み
やムラが発生せず、かつベタ部記録画像の均一性に優れ
る理由については、必ずしも明らかではないが以下のよ
うに推察される。即ち、ポリアルキレンオキシド系水溶
性高分子中に非結晶質のアルミナゾル粒子が適度に存在
することにより、水性インクが拡散し易くなり、さらに
耐水性が改善され、吸水（インキ溶媒の吸収）して極度
に膨潤するのが抑制されるために見かけ上インク吸収
性、および乾燥性が向上するものと考えられる。

【００２０】さらに、アルミナゾル粒子の表面が陽性に
帯電していることから、インク中の染料（直接染料ある
いは酸性染料）がアルミナゾル粒子表面で化学的に吸着
されるためにインク定着性に優れるものと推考される。

【００２１】また、本発明においては、上記インク受容
層の下にポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称す）
を主成分とする下塗り塗被層を設けると、より一層イン
ク吸収性、および乾燥性が改善されるので、より好まし
い実施態様となり得るものである。この場合のＰＶＡ
は、一般に市販されている完全ケン化、あるいは部分ケ
ン化のものが使用できる。さらに、ブチラール化ＰＶ
Ａ、アセタール化ＰＶＡ、アセトアセチル化ＰＶＡ等の
各種変性ＰＶＡも適宜使用できる。

【００２２】重合度としては、１００〜３０００程度が
好ましく、因みに、重合度が１００より小さいとインク
吸収性、乾燥性の改善効果が得られ難く、他方３０００
を越えると、品質上は特に問題はないが、水に溶解し難
くなり、かつ塗液の粘度が高くなるために取扱い難いも
のとなる。

【００２３】さらに、下塗り塗被層中には、上記のＰＶ
Ａ以外の水溶性高分子、例えばポリビニルピロリドン、
ポリエチレンオキシド、澱粉、澱粉誘導体、水溶性セル
ロース誘導体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリ
ウム、ポリアクリルアミド、ポリビニルメチルエーテ
ル、ゼラチン、あるいはカゼイン等を水溶性にして添加
することができる。その他にカチオン性ポリマー等を配
合し、インクの定着性をより一層改善させることもでき
る。

【００２４】また、界面活性剤、分散剤、消泡剤、潤滑
剤、染料、蛍光染料、防腐剤、紫外線吸収剤等の助剤を
適宜添加することもできる。

【００２５】インク受容層あるいは下塗り層に水性電子
線硬化型樹脂を適当量配合することにより、耐水性をさ
らに改善させることも可能である。水性電子線硬化型樹
脂とは、分子内に（メタ）アクリロイル基、（メタ）ア
クリルアミド基、ビニル基等の電子線硬化性基を含有す
るモノマーやオリゴマーのことであり、かつ（ａ）分子
内に水酸基、カルボキシル基（及びその金属塩）、アミ
ド基、スルホン基、アンモニウム塩基、リン酸塩基、ポ
リエチレングリコール基等の親水性基を有し、それ自体
が水溶性あるいは水分散性（自己乳化型エマルジョン）
であるもの、または（ｂ）それ自体は水溶性、あるいは
水分散性ではないが、界面活性剤を添加し強攪拌して水
分散性としたもの（強制乳化型エマルジョン）である。

【００２６】本発明においては、（ａ）のタイプのもの
を用いた方が、透明な記録層が得られ易く、耐水性の付
与効果が高く、かつ塗液の安定性の点で優れるので好ま
しい。因みに、（ａ）としては、例えばポリエチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリルアミド、ポリエチレングリコー
ルジグリシジルジ（メタ）アクリレート、グリセリンポ
リ（メタ）アクリレート、自己乳化型アクリレートエマ
ルジョン、自己乳化型ポリエステルアクリレートエマル
ジョン等が挙げられる。

【００２７】（ｂ）としては、（ａ）以外の電子線硬化
型化合物、例えば１，６−ヘキサンジオールジアクリレ
ート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリプロ
ピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウ
レタンアクリレート等に界面活性剤を添加し強攪拌し水
分散体としたもの等が挙げられる。

【００２８】なお、上記の水性電子線硬化型樹脂は、２
種類以上を併用することも勿論可能である。水性電子線
硬化型樹脂の配合量は、その種類によっても異なるが、
インク受容層または下塗り層の固形分１００重量部に対
して、０．１〜１００重量部程度、より好ましくは０．
５〜５０重量部程度である。因みに、０．１重量部より
少ないと、耐水化の効果が発揮され難く、他方１００重
量部より多いとインク吸収性が低下し易くなる。

【００２９】上記効果は水性電子線硬化型樹脂を配合し
たのち、電子線の照射により初めて所望の効果が得られ
るものであり、紫外線等の照射では十分な架橋構造が形
成されず、本発明が所望とする品質を備えたインクジェ
ット記録用シートが得られ難い。

【００３０】電子線の照射量としては、吸収線量で５〜
５００ｋＧｙ、より好ましくは１０〜２００ｋＧｙ程度
の範囲が望ましい。因みに、５ｋＧｙ未満では耐水性の
改善効果が少なく、他方５００ｋＧｙを越えるような過
度の電子線照射は、改善効果が飽和するのみならず、支
持体の種類によっては強度の低下を引き起す恐れもあ
る。なお、電子線を照射する際の加速電圧は、１００〜
３００ｋＶ程度が適当である。

【００３１】上記インク受容層あるいは下塗り層の形成
方法としては、前記インク受容層あるいは下塗り層用の
水性系塗液を、従来の方法で調製した後、前記した支持
体上に直接インク受容層用水性系塗液を塗被、乾燥して
仕上げるか、あるいは先ず下塗り層用水性系塗液を塗
被、乾燥した後、次いで、該下塗り層上にインク受容層
用水性系塗液を塗被、乾燥して仕上げられる。

【００３２】この場合の塗被手段としては、インク受容
層および下塗り層のいずれの場合においても、塗被紙の
製造分野で使用される公知の塗被手段、例えばバーコー
ティング法、ブレードコーティング法、エアーナイフコ
ーティング法、グラビアコーティング法、あるいはロー
ルコーティング法等が適宜使用される。

【００３３】なお、インク受容層用塗液の塗被量は、乾
燥重量として１〜５０ｇ／ｍ² 、好ましくは３〜２０ｇ
／ｍ² 程度で調節される。因みに、１ｇ／ｍ² より少な
いとインクの吸収性が不十分となり易く、他方５０ｇ／
ｍ² を越えると発色濃度が薄くなったり、カールが発生
し易くなる。また、下塗り層を設ける場合の塗被量は、
乾燥重量として１〜３０ｇ／ｍ² 、好ましくは３〜２０
ｇ／ｍ² 程度で調節される。因みに、１ｇ／ｍ² より少
ないとインク吸収、乾燥性の改善効果が得られ難く、他
方３０ｇ／ｍ² を越えると発色濃度が薄くなったり、カ
ールが発生し易くなる。

【００３４】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、勿論本発明はこれらに限定されるものではな
い。なお、例中の部および％は特に断らない限り、それ
ぞれ重量部および重量％を示す。

【００３５】実施例１〜７、比較例１〜６ 支持体として、１００μｍの厚さの易接着処理したポリ
エチレンテレフタレートフィルム（商品名；Ａ７３００
／東洋紡）を用い、この上に、表１に記した配合からな
るインク受容層用水性系塗液（塗液濃度は１０％）を、
バーコーティングにより乾燥重量が８ｇ／ｍ² となるよ
うに塗被し、８０℃で３分間乾燥を行い、インクジェッ
ト記録用シートを得た。

【００３６】実施例８〜９ 支持体として、１００μｍの厚さの易接着処理したポリ
エチレンテレフタレートフィルム（商品名；Ａ７３００
／東洋紡）を用い、この上に、表１に記した配合のイン
ク受容層用水性系塗布組成物（塗料濃度は１０％）を、
バーコーティングにより乾燥重量が８ｇ／ｍ² となるよ
うに塗被し、８０℃で３分間乾燥した後、電子線照射装
置（商品名；ＣＢ−１５０／ＥＳＩ社）を用いて、１６
５ｋＶ、５０ｋＧｙの条件で照射を行い、インクジェッ
ト記録用シートを得た。

【００３７】実施例１０〜１１ 支持体として、１００μｍの厚さの易接着処理したポリ
エチレンテレフタレートフィルム（商品名；Ａ７３００
／東洋紡）を用い、この上に、表１に記した配合になる
下塗り層用水性系塗液（塗料濃度は１０％）を、バーコ
ーティングにより乾燥重量が８ｇ／ｍ² となるように塗
被し、８０℃で３分間乾燥した。さらに、表１に記した
配合のインク受容層用水性系塗液（塗料濃度は１０％）
を、バーコーティングにより乾燥重量が８ｇ／ｍ² とな
るように塗被し、８０℃で３分間乾燥を行い、インクジ
ェット記録用シートを得た。

【００３８】なお、表１中で使用した各記号は下記の通
りである。 PEO-1 ：ポリエチレンオキサイド（平均分子量15〜40
万…商品名；PEO-1 ／住友精化) EP-15 ：ポリアルキレンオキイド化合物を主成分とし
た共重合体（平均分子量約３万…商品名；パオゲンEP-1
5 ／第一工業製薬) AS-200 ：非結晶質のアルミナゾル（商品名；アルミナ
ゾル200 ／日産化学) AS-100 ：非結晶質のアルミナゾル( 商品名；アルミナ
ゾル100 ／日産化学) AS-520 ：結晶質（ベーマイト) のアルミナゾル（商品
名；アルミナゾル520 ／日産化学） AS- ３ ：結晶質( 擬ベーマイト) のアルミナゾル（商
品名；カタロイドAS-3／触媒化成工業) PVA117 ：ポリビニルアルコール（商品名；PVA117／ク
ラレ） K-90 ：ポリビニルピロリドン（商品名；ルビスコー
ル K-90／BASF社） UE7250 ：ポリウレタンアクリレートエマルジョン（商
品名；UE-7250 ／東亜合成） PE600 ：ポリエチレングリコールジアクリレート（商
品名；ニューフロンティアPE600 ／第一工業製薬） Z210 ：アセトアセチル化ポリビニルアルコール（商
品名；ゴーセ・ファイマー Z-210 ／日本合成化学）

【００３９】以上の様にして得られた１７種類のインク
ジェット記録用シートについて、以下に示す品質につい
て評価を行なった。なお、印字はキャノン製パーソナル
フルカラーインクジェットプリンター（ＢＪＣ−６００
Ｊ）を使用し、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ
の４色のインクにより記録画像を形成させ、得られた記
録体について評価を行い、得られた結果を表２にまとめ
て示した。

【００４０】〔画質〕記録画像の鮮明さを目視により評
価した。 ◎ ：滲みやむらがなく均一で、鮮明な画像である。 ○ ：滲みやむらがやや見られるが、実用上問題のない
レベルである。 △ ：滲みが目立ち、実用上問題となるレベルである。 × ：滲みが著しい。

【００４１】〔インク乾燥性〕印字後、記録物を室温で
放置し、記録部を指で触れてもインクが付着しなくなる
までの時間（乾燥時間）を測定した。 ◎ ：印字後１分未満で乾燥した。 ○ ：印字後１分以上、５分未満で乾燥した。 △ ：印字後５分以上、３０分未満で乾燥した。 × ：印字後１時間後も乾燥しない。

【００４２】〔耐水性〕記録層上にスポイドで水をたら
し、直ぐにガーゼで軽く拭き取った。 ◎ ：塗膜に殆ど損傷が無い。 ○ ：塗膜に僅かに損傷があるが、実用上問題の無いレ
ベル。 × ：塗膜の一部が溶解し、実用上問題である。

【００４３】〔ＯＨＰ適性〕ＯＨＰ投影時にスクリーン
上に映し出された記録画像を目視により評価した。 ◎ ：彩度及び透明性が極めて鮮明な画像である。 ○ ：彩度または／および透明性が若干劣るが、ＯＨＰ
用として実用上問題の無いレベルである。 × ：彩度または／および透明性が低い。

【００４４】〔評価〕ここで、上記実施例及び比較例の
評価結果について簡単に説明する。実施例１〜１１は、
画質、インキ乾燥性、記録層の耐水性に優れており、更
に記録層及び印字部の透明性に優れているため、ＯＨＰ
用等の光透過性記録媒体として好適なインクジェット記
録用シートであることがわかる。

【００４５】実施例８および９では、記録層に電子線照
射することにより架橋構造が形成され、他の実施例より
耐水性がさらに向上している。実施例１０および１１で
は、インク受容層の下にポリビニルアルコール系ポリマ
ーを主成分とする下層を設けることにより、他の実施例
よりもさらにインク乾燥性が向上している。

【００４６】比較例１および２は、インク受容層がポリ
エチレンオキシドあるいはアルミナゾルを単独で用いて
形成されているため、実施例と比較して総合的に劣って
いる。比較例３および４は、ポリアルキレンオキシド系
水溶性高分子の代わりとしてポリビニルアルコールある
いはポリビニルピロリドン等の水溶性高分子を用いた
が、実施例と比較してインク吸収性、乾燥性が劣るた
め、ベタ部において滲みやムラが見られた。

【００４７】比較例５および６は、非結晶質のアルミナ
ゾルの代わりに結晶質（ベーマイト）のものを用いた
が、実施例と比較してインク乾燥性が劣り、さらに耐水
性も不十分である。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】

【発明の効果】表１，２の結果から明らかなように、本
発明の実施例により得られたインクジェット記録用シー
トは、いずれも画質、インク吸収性、乾燥性に優れ、し
かも記録層の耐水性に優れていた。さらに、透明性に優
れているため、ＯＨＰ用シートとして優れた適性を有す
るものであった。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体上に、ポリアルキレンオキシド系水
   溶性高分子とアルミナゾルを主成分とするインク受容層
   を設けたことを特徴とするインクジェット記録用シー
   ト。
2. 【請求項２】ポリアルキレンオキシド系水溶性高分子と
   アルミナゾルの配合比率が８０：２０〜２０：８０であ
   る請求項１記載のインクジェット記録用シート。
3. 【請求項３】アルミナゾルが非結晶質の粒子である請求
   項１または請求項２記載のインクジェット記録用シー
   ト。
4. 【請求項４】支持体とインク受容層との間に、ポリビニ
   ルアルコールを主成分とする下塗り層を設けた請求項１
   〜請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録
   用シート。
5. 【請求項５】支持体が透明体である請求項１〜請求項４
   のいずれか１項に記載のインクジェット記録用シート。