JPH11245508A - インクジェット用被記録材 - Google Patents

インクジェット用被記録材

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Publication number
JPH11245508A
JPH11245508A JP10067798A JP6779898A JPH11245508A JP H11245508 A JPH11245508 A JP H11245508A JP 10067798 A JP10067798 A JP 10067798A JP 6779898 A JP6779898 A JP 6779898A JP H11245508 A JPH11245508 A JP H11245508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
recording material
ionene
polyurethane elastomer
polyol
Prior art date
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Pending
Application number
JP10067798A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Takei
正史 武居
Yasuhiro Sako
康浩 迫
Tetsuo Yokoyama
哲夫 横山
Kyoko Hiraoka
教子 平岡
Takako Terada
貴子 寺田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Bando Chemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク乾燥性に優れ、記録画像の鮮明性に優
れ、かつ、表面光沢にも優れた全く新しいインクジェッ
ト用被記録材を提供する。 【解決手段】 ポリオール、ポリイソシアネート及び架
橋剤を反応硬化させて得られるポリウレタンエラストマ
ーであって、分子骨格中にアイオネンを導入したポリウ
レタンエラストマーからなるインクジェット用被記録
材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水性インク等によ
りジェットプリンタを用いて印刷又は複写するインクジ
ェットに用いられる被記録材に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録法は、ノズルからイ
ンクを噴射して被記録体に付着させて記録させる方式で
ある。近年、電子スチルカメラやコンピュータの普及と
ともに、それらの画像を紙面等に記録するための技術が
急速に発達したが、なかでもインクジェット方式は、フ
ルカラー化が容易であり、印字騒音が低いこともあって
近年急速に発達しつつある。
【0003】インクジェット方式のインクは、溶剤型で
あると早期に乾燥してノズルが詰まりやすくなるため、
また溶剤型では人体への安全性に問題があるため、水性
インクが一般に用いられている。
【0004】インクジェット方式に用いられる水性イン
クは、着色剤として顔料や染料又はその両者を用い、分
散剤が水溶性であるインクであり、青色、赤色、黄色、
黒色の4色のインクの重なりで目的の色を表現すること
となる。
【0005】インクジェット方式に用いられる記録材と
しては、使用場所(例えば、屋外、屋内)、使用方法の
用途等に適したものが選択されており、例えば、熱可塑
性フィルム、透光性フィルム、紙、布等が用いられてい
る。
【0006】通常、水性インクには、ノズルの目詰まり
防止、吐出安定性の向上のために多価アルコールが添加
させている場合が多い。インクジェット記録用の被記録
材としては、インクの吸収が速やかであること(即ち、
インクが速やかに乾燥すること)、インクドットが重複
した際に後で付着した記録液が前に付着したドット中に
流れださないこと、ドットの形状が真円に近く濃度が高
いこと、インク成分の発色性に優れること、インク定着
性が優れること、表面に光沢があること、白色性が高い
こと、等の性能が要求される。
【0007】従来、用いられている表面画像観察用の被
記録材の多くは、多孔性空隙にインクを吸収させて記録
材を定着させる方法を用いていた。特開平8−1142
1号公報には、ポリビニルピロリドン、非水溶性アクリ
ル樹脂に多孔性のシリカ及び有機質微粒子を溶剤ととも
に混合してなる塗工液によってインク吸収層を形成する
技術が開示されている。
【0008】しかしながら、これらは表面が多孔性であ
ることに基づき被記録材の表面には光沢がなく、光沢を
得るためには非多孔質のインク受容層を設ける必要があ
るが、この場合には乾燥性が著しく劣るといった欠点を
有していた。
【0009】特公平3−42590号公報にはイソシア
ネート化合物とポリエーテルポリオールとの反応生成物
を含有してなるインク受容層が開示されている。一般に
エーテル結合自体は親水性が高いために水性インクの吸
収性には優れるが、この公報に記載の実施例にもあるよ
うに多孔質体を含有しない場合では含有した場合に比べ
てインクの乾燥性が悪い結果となっており、高速乾燥性
という面ではまだ充分とは言えない状況であった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、インク乾燥性に優れ、記録画像の鮮明性に優れ、
かつ、表面光沢にも優れた全く新しいインクジェット用
被記録材を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリオール、
ポリイソシアネート及び架橋剤を反応硬化させて得られ
るポリウレタンエラストマーであって、分子骨格中にア
イオネンを導入したポリウレタンエラストマーからなる
ことを特徴とするインクジェット用被記録材である。以
下に本発明を詳述する。
【0012】本明細書において「アイオネン」とは、イ
オン性セグメントのことを意味する。本発明のインクジ
ェット用被記録材は、アイオネンを分子構造中に導入し
たポリウレタンエラストマーを利用するところにその要
旨がある。
【0013】本発明のインクジェット用被記録材は、ポ
リウレタンエラストマーからなる。上記ポリウレタンエ
ラストマーは、ポリオール、ポリイソシアネート及び架
橋剤を反応硬化させて得られる。上記ポリオールとして
は、疎水性のエステル成分であっても親水性のエーテル
成分であってもよく、インクの種類や乾燥性により適宜
調整することができる。
【0014】一般に染料タイプのインクはアニオン性を
示す。そこで本発明者らは、架橋剤としてカチオン構造
を導入することができれば、アニオン性のインクを安定
して定着させることができることに注目し、アイオネン
を導入することにより上記目的が達成できることに想到
して本発明に到達したものである。
【0015】本発明の上記インクジェット用被記録材
は、カチオン構造が分子鎖中に存在するために、4級ア
ンモニウム塩等を添加剤として混合する場合に比べ、安
定かつ均一に存在することから、インクがより均一に定
着するので画像が鮮明になる。
【0016】このことにより、イソシアネートの含量、
架橋剤中の4級アンモニウム塩の量を任意に調整するこ
とができ、インクの種類による定着性の調整が容易にで
きるだけではなく、基材に合わせたインク受容層の物性
をも調整することができる。
【0017】アニオン性インクの定着性は、被記録材の
カチオン濃度に関与しある程度以上の濃度を示すと格段
に定着性が優れ画像が鮮明になるとともに、インクの吸
収乾燥性も向上する。また、インクの種類によりカチオ
ン濃度を調整できるので、あらゆるアニオン性を有する
インクに対応することができる。
【0018】本発明は、ポリウレタン中に繰り返し単位
を有するアイオネンを導入することを特徴とするもので
ある。上記アイオネンの繰り返し単位は、4級窒素を含
むものであることが好ましい。
【0019】本発明に係るポリウレタンは、ソフトセグ
メント構造を形成するポリオール成分の選択が容易にな
るので、幅広い設計をすることができることから、ソフ
トセグメントをインク及びその要求させる乾燥性等に応
じて、疎水性から親水性へと自由に設計することができ
る。
【0020】そして、本発明では、インクの定着性を高
めるためにポリウレタン中のカチオン濃度の向上をはか
るためにアイオネンセグメントを導入したことにより、
光沢性とインク吸収乾燥性を両立させることができる。
また、ポリオール成分の親水性を調整することで、非常
に薄い膜でも使用することができる。
【0021】本発明のアイオネン構造をもったポリウレ
タンエラストマーは、インクジェット用被記録材として
の物性、主としてコーティング後のタック感をなくし且
つアイオネン濃度を向上させる目的で架橋構造にイソシ
アヌレート架橋を用いた。従って、合成法としては、溶
剤の存在下で行う方が好ましい。
【0022】本発明のアイオネン導入ポリウレタンは、
まずポリオールとイソシアネートとを反応させて両末端
イソシアネート基を有するプレポリマーとした後、1末
端にイソシアネートと反応しうるOH基を持ち、アイオ
ネンセグメントと反応可能なようにハロゲン化アルキル
との反応で4級化しうる3級窒素を含み、且つ、イソシ
アヌレート触媒作用を示す2−ジメチルアミノエタノー
ルを加え反応させて、片末端アミン片、末端イソシアヌ
レートのプレポリマーとすることができる。
【0023】次に、溶剤及びアイオノマーセグメントを
形成する、N,N,N′,N′−テトラメチル−1,6
−ジアミノヘキサン(TDH)、及び、1,6−ジブロ
モヘキサン(DBH)を加え、加熱攪拌しながら反応さ
せて、アイオネンを導入したポリオールエラストマーを
得る。
【0024】このようにすることにより、アイオネンセ
グメントを後で導入することができることから、ポリウ
レタン構造中のカチオン濃度を向上するために上記の理
由のごとくインクジェット用被記録材として優れた性質
を有するポリウレタンエラストマーを得ることができ
る。
【0025】上記アイオネンの繰り返し単位としては特
に限定されないが、例えば、下記式で表されるもの等を
挙げることができる。
【0026】
【化2】
【0027】上記ポリウレタンエラストマーには、必要
に応じて、分散剤、反応調整剤、消泡剤等の各種添加剤
を添加することができる。このように製造された溶剤溶
液は、インク受容層として用いる。上記インク受容層
は、種々の方法により基材に塗工し、その後、加熱乾燥
させて製作することができる。基材上のインク受容層の
厚さは、通常、乾燥後の厚さが1〜200μm程度とな
るように塗工液を基材上に塗工することにより調整する
ことができる。乾燥後のインク受容層の厚さは、より好
ましくは、10〜50μmである。
【0028】
【実施例】以下に本発明の実施例を掲げて本発明を詳細
に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定される
ものではない。 実施例1イソシアネート末端プレポリマーの合成 ポリオールとして分子量1000のポリテトラメチレン
グリコール(三洋化成工業社製、PTMG−1000)
と分子量1000のポリオキシエチレングリコール(三
洋化成工業社製、PEG1000)を7:3のモル比で
ブレンドした。次に、NCO/OHのモル比が2/1と
なるように、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート(MDI、日本ポリウレタン工業社製、ミリオネー
トMT)を加え、65℃、窒素雰囲気下で攪拌しつつイ
ソシアネート末端プレポリマーを得た。反応の終了は、
アミン当量法による残存NCO基濃度により確認した。
【0029】アミン末端プレポリマーの合成 イソシアネート末端プレポリマーに、ジメチルホルムア
ミド(DMF)をポリオール0.01モルに対し20m
Lを加え、およそ90分間加熱攪拌を行い、アミノ末端
プレポリマーを得た。反応の終了は、FT−IRにより
NCOの吸収である2275cm-1の吸収の消失により
確認した。
【0030】ポリウレタンアイオネンの合成 上記で得られたプレポリマーに、更にDMFを加え、溶
液とし、N+ 濃度が2重量%となるように、−N(CH
3 2 /TDH/DBH=1/1/1.5モル比で加
え、およそ3.5時間反応させてインクジェット用被記
録材用ポリウレタンアイオネンを得た。これを一般のコ
ピー用紙に、バーコーター法により塗膜が20μmとな
るように塗布し、100℃で3時間乾燥させてインクジ
ェット用被記録材を得た。
【0031】実施例2 ポリウレタンアイオネンの合成時において、N+ 濃度が
1.5重量%となるように、−N(CH3 2 /TDH
/DBH=2/1/2モル比で加えたこと以外は実施例
1と同様にして、インクジェット用被記録材を得た。
【0032】実施例3 イソシアネート末端プレポリマーを合成するにあたっ
て、ポリオールを、分子量1000のポリエチレンアジ
ペート(日本ポリウレタン工業社製、ニッポラン400
2)にしたこと以外は実施例1と同様にして、インクジ
ェット用被記録材を得た。
【0033】比較例1 プレポリマーの合成は実施例1と同様にした。その後こ
のプレポリマーをDMFに溶解させ、1,4−ブタンジ
オールとトリメチロールプロパンの重量比で60/40
の混合物を、NCO/OHモル比が1.0となるように
添加し、以下同様にして、インクジェット用被記録材
(アイオネン構造を導入していないポリウレタンからな
るもの)を得た。 比較例2 ポリオールを実施例3で用いたポリエチレンアジペート
としたこと以外は比較例1と同様にして、インクジェッ
ト用被記録材(アイオネン構造を導入していないポリウ
レタンからなるもの)を得た。
【0034】上記のようにして作成した実施例1〜3、
比較例1〜2のインクジェット用被記録材について、プ
リント前に光沢性を評価し、市販のA4サイズのインク
ジェットプリンタを用いてプリントした後に、インク乾
燥性、発色性の評価を、それぞれ下記の評価方法により
行った。結果を表1に示した。
【0035】評価方法 1)光沢性:JIS K 7105に従って、日本電色
工業社製光沢計VGS−1Dを用いて、入射光及び反射
光の60度での反射率を求めた。 2)インク乾燥性:プリント後、24℃、50%RHで
放置して、手で触ってインクがつかなくなるために要し
た時間を測定した。 3)発色性:プリント後、目視観察し、充分に発色して
いるものを○、発色が不充分であるものを×、とした。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】本発明は、上述の構成を有するものであ
り、光沢性、発色性に優れた鮮明な画質が得られるう
え、高乾燥性(吸収性)をも兼ね備えたインクジェット
用被記録材を提供することができるものである。
フロントページの続き (72)発明者 平岡 教子 長崎市滑石1−4−52−1107 (72)発明者 寺田 貴子 長崎市橋口町17−18

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオール、ポリイソシアネート及び架
    橋剤を反応硬化させて得られるポリウレタンエラストマ
    ーであって、分子骨格中にアイオネンを導入したポリウ
    レタンエラストマーからなることを特徴とするインクジ
    ェット用被記録材。
  2. 【請求項2】 アイオネンの繰り返し単位は、4級窒素
    を含むものである請求項1記載のインクジェット用被記
    録材。
  3. 【請求項3】 アイオネンは、ポリオールとイソシアネ
    ートとからなるポリウレタンを合成した後に、アイオネ
    ンセグメントを組み込むことにより導入されたものであ
    る請求項1又は2記載のインクジェット用被記録材。
  4. 【請求項4】 アイオネンの繰り返し単位の化学構造
    は、下記式で表されるものである請求項1、2又は3記
    載のインクジェット用被記録材。 【化1】
JP10067798A 1998-03-02 1998-03-02 インクジェット用被記録材 Pending JPH11245508A (ja)

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Effective date: 20040310