JPH10272836A - インクジェット記録材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録後の耐水性に優れ、特に顔料インクで印
字した場合でも印字部分がひび割れないようにする。 【解決手段】 本発明のインクジェット記録材料は、基
材上に、未硬化の水溶性感光性樹脂を主体とした蒸留水
の接触角が５０度未満である感光性インク受容層を有
し、該基材と該感光性インク受容層との間に、蒸留水に
よる接触角が５０〜７０度であるインク溶媒吸収補助層
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録後の耐水性に
優れ、顔料インクで印字した場合でも印字部分がひび割
れないようにしたインクジェット記録材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録用のインクは、従来
から水を主成分とした染料インクが使用され、さらに装
置のインク通路及びインク吐出口の目詰まり防止、吐出
安定性向上のために多価アルコール等が添加されている
のが通常で、そのため記録材料としてはインク受容層と
して水溶性樹脂を主体とするものがほとんどであった
（特開昭６１−１８８１８１号、特開平３−２８１３８
４号等）。

【０００３】ところが、近年、インクジェット記録方法
のカラー化が一段と進み、ポスター・看板等のディスプ
レイ用やプレゼンテーション用等にも用いられるように
なってきており、中でも記録後の表示物を屋外表示とし
て使用する場合、インク受容層には風雨や湿度等によっ
ても、また濡れたり汗ばんだ手で触れたとしても損傷を
受けない程度の耐水性を保持していることが条件とな
る。

【０００４】この点に鑑み、屋外表示に適したインクジ
ェット記録材料として、基材上に未硬化の水溶性感光性
樹脂を主体とする感光性インク受容層を形成し、インク
記録後にインク受容層を硬化させることで耐水性向上を
達する旨の技術が開示されている（特開平９−７１０４
１号）。

【０００５】また、水溶性染料を含む染料インクは耐光
性が低いため、これを用いた表示物を屋外表示に使用す
ると画像部が容易に退色するという欠点があるのに対
し、有色顔料を含む顔料インクにはかかる欠点はなく、
耐光性は飛躍的に向上するものと解され、よって、表示
物を屋外表示として使用する場合は、顔料インクを用い
て上記公報記載の記録材料に印字すればよいと推測でき
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報記載
の記録材料上に顔料インクによる印字を施した場合、感
光性インク受容層が、顔料インクの溶媒を吸収して膨潤
するにもかかわらず、表面に残った顔料からなる印字部
分がその膨潤に追従できない結果、当該印字部分がひび
割れてしまうという新たな問題が生じる。

【０００７】そこで、本発明では、記録後の耐水性に優
れ、顔料インクで印字した場合でも印字部分がひび割れ
ないようなインクジェット記録材料を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のインクジェット記録材料は、基材上に、未硬化の水
溶性感光性樹脂を主体とした蒸留水による接触角が５０
度未満である感光性インク受容層を有し、該基材と該感
光性インク受容層との間に、蒸留水による接触角が５０
〜７０度であるインク溶媒吸収補助層を有することを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット記
録材料について説明する。

【００１０】まず、層構造は、基材上に、未硬化の水溶
性感光性樹脂を主体とした蒸留水による接触角が５０度
未満である感光性インク受容層を有し、該基材と該感光
性インク受容層との間に、蒸留水による接触角が５０〜
７０度であるインク溶媒吸収補助層を有する。

【００１１】基材としては、例えばポリエステル、ポリ
カーボネート、セルロースアセテート、ポリイミド、ポ
リエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化
ビニル、ポリビニルアルコール等からなるプラスチック
フィルム、並びに洋紙、和紙、布等が使用可能であり、
透過材料として用いる場合は実質的に透明なプラスチッ
クフィルムを使用することが好ましい。ここに「実質的
に透明」とは基材を通して印字部を目視できる程度の透
明性をいい、また基材の厚み制限は特になく、使用目的
に応じて適宜選択することができる。通常は５〜５００
μｍの範囲のものが使用される。

【００１２】基材上に設けられるインク溶媒吸収補助層
は、感光性インク受容層上にカーボンブラック等を主体
として溶媒に分散させた顔料インクによる印字がなされ
た場合に、当該感光性インク受容層自体の溶媒吸収量を
軽減して、溶媒吸収により膨潤するのを極力抑えて印字
部分のひび割れ発生を防止するための層である。

【００１３】具体的には、塗膜にした際の蒸留水による
接触角が５０〜７０度となる樹脂を主体として構成す
る。５０度未満であるとインク溶媒吸収補助層が必要以
上に膨潤しすぎて、それに印字部分が追従できずにひび
割れを生じてしまい、７０度を越えると感光性インク受
容層の溶媒吸収補助を果たさなくなるからである。

【００１４】このような樹脂としては、ポリビニル系樹
脂、ポリエステル系樹脂等があり、特にポリビニルアセ
タール、ポリエステル樹脂を主体として構成するのが好
ましい。

【００１５】接触角の調整にはカルボン酸、スルホン
酸、及びリン酸の酸、塩、或いはエステル、更に第三級
アミン、第４級アンモニウム塩、水酸基等の親水基団を
上記樹脂に導入するようにして行う。

【００１６】この他、インク溶媒吸収補助層には、ブロ
ッキング防止、筆記性向上または隠蔽性付与等のための
顔料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、ｐＨ調
節剤等を添加したものであっても構わず、顔料として
は、シリカ、クレー、スメクタイト、雲母、タルク、酸
化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、
酸化アルミ等の無機顔料やアクリル、シリコーン、セル
ロース、ポリスチレン等の有機顔料等が挙げられ、樹脂
と顔料等の混合重量比は、通常１００００：１〜１：２
の範囲が適当である。また厚みは１〜５０μｍ、好まし
くは２〜２０μｍの範囲であり、１μｍより薄いと感光
性インク受容層自体の溶媒吸収量補助の役割を果たせ
ず、５０μｍを越えると経済的ではなくなるからであ
る。

【００１７】次に、インク溶媒吸収補助層上に設けられ
る感光性インク受容層は、未硬化状態では水溶性であり
耐水性に劣るが、硬化後の塗膜は耐水性に優れるもので
ある。

【００１８】このような感光性インク受容層は、可視光
線・紫外線等の活性光線が照射されると硬化反応を起こ
す水溶性感光性樹脂を主体として未硬化の状態で形成す
る。即ち、硬化前は水溶性であり、硬化後は実質的に非
水溶性となるが親水性を有し、インク吸収性・インク定
着性を含むインク受容性を維持できる樹脂から構成さ
れ、このような水溶性感光性樹脂としては、光橋かけ型
・光分解型・光解重合型・光変性型・光重合型等のもの
が使用可能であるが、特に光橋かけ型のものが好まし
い。光重合開始剤を用いたラジカル重合に見られる酸素
障害、その他硬化に関連する問題を生じることなく十分
な硬化が得られるからである。

【００１９】水溶性の光橋かけ型感光性樹脂としては、
光二量化型・ジアゾ型が取扱いの点で好ましく、光二量
化型の中でもシンナモイル基・スチルバゾリウム基また
はスチリルキノリウム基を導入したものが、耐水性・イ
ンク吸収性の点でさらに好ましく、またこれら感光性基
が樹脂中に導入されたものではなく、ジアゾ型樹脂のよ
うに橋かけを行う材料は、それ単独の硬化では塗膜が脆
くなる場合が多いので必要に応じて官能基と反応し硬化
する親水性樹脂を混合することが好ましい。

【００２０】かかる親水性樹脂としては、例えばでんぷ
ん、ゼラチン、カゼイン、アラビアゴム、アルギン酸ソ
ーダ、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエチレ
ングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリ（メタ）
アクリル酸、水溶性ポリエステル、ポリアクリル酸アミ
ド等の樹脂やこれらの共重合体や変性物を少なくとも１
種類以上混合したものが挙げられる。なお、感光性基が
樹脂中に導入されたものであっても、本発明で目的とす
るインク受容層の特性を阻害しない限り、前記親水性樹
脂を添加することができる。厚みは、０．５〜７μｍ、
好ましくは１〜４μｍの範囲である。０．５μｍより薄
いと画像形成・硬化させた後の耐水性が十分でなく、７
μｍより厚いと印字部分にひび割れが発生しやすくなる
からである。

【００２１】かかる水溶性感光性樹脂の他に、ブロッキ
ング防止、筆記性向上または隠蔽性付与等のための顔
料、その他酸化防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、ｐ
Ｈ調節剤等を添加したものであっても構わず、顔料とし
ては、シリカ、クレー、スメクタイト、雲母、タルク、
酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、酸化アルミ等の無機顔料やアクリル、シリコーン、
セルロース、ポリスチレン等の有機顔料等が挙げられ、
樹脂と顔料等の混合重量比は、通常１００００：１〜
１：２である。

【００２２】本発明のインクジェット記録材料を製造す
るには、基材上に、インク溶媒吸収補助層を構成する樹
脂等を適当な溶媒に溶解又は分散して塗布液として、ロ
ール、バー、エアナイフ、スプレー等の公知のコーティ
ング方法により塗布し、乾燥させて形成し、この上に感
光性インク受容層を構成する樹脂等を同様の方法により
塗布し、乾燥させて形成することができるが、これらの
層は、基材の片面あるいは両面のいずれに設けたもので
あってもよく、片面のみに設ける場合にはその反対面に
カーリング防止のために、あるいは滑性・搬送性向上の
ために、バックコート層を設けることができる。

【００２３】本発明のインクジェット記録材料により耐
水性に優れた表示物を得ることができるが、染料インク
で画像を形成した場合、インク自体の耐光性が低いため
印字部分の退色が起きてしまう場合がある。そこで、基
材あるいはバックコート層に紫外線吸収剤を添加するこ
とは有用であり、特にインク受容層が基材の片面に設け
られている場合、鏡像（逆像）印字を行い、基材及び任
意にバックコート層を介して印字部分を見るようにすれ
ば、記録インク自体の低耐光性を補うことができ、表示
物を屋外で使用するに際して有効である。

【００２４】また、基材あるいはバックコート層に紫外
線吸収剤を添加し、感光性インク受容層を光源の反対
（下向き）にして保存すれば、当該基材あるいはバック
コート層が当該感光性インク受容層の保護層的役割を果
たし、露光前の硬化反応（かぶり）を防止することがで
きる。ロール状にて保存する場合は、当該感光性インク
受容層側を内巻きにして保存することが好ましく、感光
剤のかぶりを防止でき、記録性能に悪影響を及ぼすこと
がないからである。

【００２５】かかるインクジェット記録材料の感光性イ
ンク受容層上にインクジェットプリンターによる記録
後、感光性インク受容層に、紫外線、可視光線、赤外
線、遠赤外線、アルファ線、ベータ線、ガンマー線、エ
ックス線等の感光材料の硬化反応に必要な活性光線を必
要量照射（露光）することにより、硬化させる。露光は
人工光源を用いて行うこともできるし、記録後に直射日
光等にあてることで行うことも可能である。このように
記録後、感光性インク受容層を硬化させることにより、
高耐水性で、かつ記録画像の定着性に優れた表示物を得
ることができる。

【００２６】

【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明する。

【００２７】［実施例１］厚さ１００μｍのポリエステ
ルフィルム（ルミラーＱ８１：東レ社）上に、ポリビニ
ルアセタール（エスレックＫＸ−１：積水化学工業社）
１００重量部を含むインク溶媒吸収補助層塗布液を乾燥
厚さが５μｍになるようにバーコーターで塗布し、乾燥
機にて１００℃で５分間乾燥させる。そしてこのインク
溶媒吸収補助層上に蒸留水を一滴滴下し、１分経過後の
接触角を接触角測定器（G-I-1000：エルマ社）を用いて
測定した。その結果５７〜５９度であった。

【００２８】この上にポリビニルアルコール（ゴーセノ
ールＧＬ−０５：日本合成化学工業社）２重量部、スチ
ルバゾリウム基（ＳＢＱ基）を導入したポリビニルアル
コール誘導体（ＳＳＰ−Ｈ１３：東洋合成工業社）８重
量部、水１１５重量部からなる塗布液を乾燥厚さが２μ
ｍになるようにバーコーターで塗布し、乾燥機にて１０
０℃で５分間乾燥させて、インクジェット記録材料を得
た。なお、前記と同様に感光性インク受容層上の接触角
を測定した。その結果、２６〜２８度であった。

【００２９】［実施例２］実施例１のポリビニルアセタ
ール（エスレックＫＸ−１：積水化学工業社）をポリエ
ステル樹脂（ペスレジンＡ−５１３Ｄ：高松油脂化学
社）に代えた他は、実施例１と同様にしてインク溶媒吸
収補助層を形成した。この場合のインク溶媒吸収補助層
上の接触角は６４〜６７度であった。感光性インク受容
層も実施例１と同様に形成した。

【００３０】［比較例１］実施例１のインク溶媒吸収補
助層塗布液を乾燥厚さを７μｍとなるように塗布し、且
つその上部に感光性インク受容層を積層しない構造とし
た以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録材料
を得た。

【００３１】［比較例２］実施例１のインク溶媒吸収補
助層を設けず、基材上に直接感光性インク受容層を乾燥
厚さが７μｍとなるように塗布した以外は実施例１と同
様にしてインクジェット記録材料を得た。

【００３２】［比較例３］実施例１の感光性インク受容
層塗布液を乾燥厚さが１５μｍ程度となるように塗布し
た以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録材料
を得た。

【００３３】［比較例４］実施例１のインク溶媒吸収補
助層塗布液をポリビニルアルコール（ゴーセノールＧＬ
−０５：日本合成化学工業社）１０重量部、水１１５重
量部からなる塗布液にした以外は実施例１と同様にして
インクジェット記録材料を得た。

【００３４】実施例１〜２、比較例１〜３において得ら
れたインクジェット記録材料にインクジェットプリンタ
ー（ＰＲ１０１／Ｊ１８０：ＮＥＣ社）で染料インク及
び顔料インクで印字後、実施例、比較例２〜４の材料に
ついては、さらに高圧水銀灯により３００ｍＪ／ｃｍ²
の露光を行い表示物を得た。得られた表示物の染料イン
ク印字特性、顔料インク印字特性、耐水性、インク定着
性についての評価を行った。結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】（染料インク印字特性）：インクジェット
記録材料に染料インクにてベタ印字と細線印字を行い、
一定時間経過後にベタ印字部分を指で擦ったところイン
クの転写と目視判断による細線印字部の滲みが起こらな
かったもの及び実質的に起こらなかったものをそれぞれ
「◎」及び「○」で示し、乾燥しなかったもの或いは滲
んでいたものを「×」とした。

【００３７】（顔料インク印字特性）：インクジェット
記録材料に顔料インクにてベタ印字と細線印字を行い、
一定時間経過後にベタ印字部分を指で擦ったところイン
クの転写、目視判断による細線印字部の滲み、およびベ
タ印字部と細線印字部の双方にて画像形成部にひび割れ
が起こらなかったもの及び実質的に起こらなかったもの
をそれぞれ「◎」及び「○」で示し、乾燥していなかっ
たもの、滲んでいたもの、或いは画像形成部にひび割れ
が発生したものを「×」とした。

【００３８】（耐水性）：全面を水に浸け、インク受容
層を擦った際に、当該インク受容層が溶出せず、あるい
は剥がれなかったもの及び実質的に溶出せず、あるいは
剥がれなかったものをそれぞれ「◎」及び「○」で示
し、溶出し、あるいは剥がれてしまったものを「×」と
した。

【００３９】（インク定着性）：プリンターで印字後、
全面を約２０℃の水に浸し、２時間静置後に印字した画
像がどのようになったかを目視評価する。画像が変化の
ないもの及び実質的に変化のないものをそれぞれ「◎」
及び「○」とし、かなり退色したが画像が判別出来るも
のを「△」、画像の判別が出来ないものを「×」、耐水
性がなく測定できないものを「不可」とした。

【００４０】［実施例３］実施例１で得られたインクジ
ェット記録材料のインク受容面の反対面に、ポリエステ
ル樹脂（バイロン２００：東洋紡績社）４０重量部、紫
外線吸収剤（ＵＶＩＮＡＬ：ＩＳＰ社）８重量部、メチ
ルエチルケトン７０重量部、トルオール７０重量部、ア
ノン２０重量部からなる塗布液を乾燥後の厚さが３μｍ
になるようにバーコーターで塗布、乾燥して紫外線吸収
剤を含有するバックコート層を設けたインクジェット記
録材料を製造した。

【００４１】実施例２により得られたインクジェット記
録材料に、前記と同様にインクジェットプリンター（Ｂ
ＪＣ６００Ｊ：キャノン社）で印字後、高圧水銀灯によ
り３００ｍＪ／ｃｍ² の露光を行い、得られた表示物に
ついてフェードメーターＦＡＬ−３（スガ試験機社）で
耐光性試験を行った。バックコート層のないもの（実施
例１）は３時間で初期濃度の約１０％が退色したのに対
し、紫外線遮光層のある実施例４のものは２４時間でも
５％以下の退色だった。

【００４２】表１に示すとおり実施例１は印字特性、耐
水性等全般において良好である。さらに、実施例２もバ
ックコート層に紫外線吸収剤を入れてあるため、紫外線
を照射した後の印字画像の退色は少なかった。

【００４３】一方、比較例１では顔料インク印字特性は
向上したものの染料インク受容性能が若干落ち、耐水
性、インク定着性は満足できる性能では無かった。比較
例２及び３では顔料インク印字時に、画像部がひび割れ
を起こした。比較例３は上層の膜厚が厚すぎるために下
層の効果を引き出せないためと考えられる。比較例４
は、下層に水溶性樹脂を使用したため顔料インク受容性
能、耐水性、画像定着性において不良であった。

【００４４】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録材料は、基
材上に、未硬化の水溶性感光性樹脂を主体とした特定の
感光性インク受容層を有し、該基材と該感光性インク受
容層との間に、特定のインク溶媒吸収補助層を有する構
成にすることにより、特に顔料インクによる印字後、イ
ンク受容層を硬化させれば、高耐水性でかつ印字部分の
ひび割れが生じない表示物が得られる。これは屋外ディ
スプレイ材料として有用なものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材上に、未硬化の水溶性感光性樹脂を主
   体とした蒸留水の接触角が５０度未満である感光性イン
   ク受容層を有し、該基材と該感光性インク受容層との間
   に、蒸留水による接触角が５０〜７０度であるインク溶
   媒吸収補助層を有するインクジェット記録材料。