JPH11268401A - インクジェット印刷用受容材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、下塗り剤を積層することなく積層
でき、水性インキの吸水性と耐水性が優れ、湿度の高い
環境下に保存しても水性インキの受容性能が低下しない
受容層を形成しうるインクジェット印刷用受容材料を提
供する。 【解決手段】 （ａ）ジオール５０モル％、（ｂ）５ー
ナトリウムスルホイソフタル酸５〜１５モル％及び
（ｃ）（ｂ）以外のジカルボン酸４５〜３５モル％から
なる、重量平均分子量が４，０００〜３０，０００のポ
リエステル樹脂１００重量部に、ビニルピロリドン６０
〜３００重量部をブロック重合すると共に、ナトリウム
基をアルカリ土類金属で置換してなるインクジェット印
刷用受容材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット印
刷用受容材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印刷は高速印刷が可能で
ある、印刷基材に非接触印刷なので静かに鮮明な印刷が
可能である、普通紙を初め種々の基材に印刷が可能であ
る等の長所を有しているので広く使用されている。

【０００３】最近、カレンダー、宣伝等の用途に使用す
るため、印刷基材として普通紙以外のプラスチックフィ
ルムや合成紙が使用されるようになっているが、これら
の基材は非親水性なので、水性インキである通常のイン
クジェット印刷用インキでは印刷できなかった。

【０００４】そのため基材の一面に、ポリビニルアルコ
ール、メチルセルロース等の水溶性樹脂とシリカ、炭酸
カルシウム、カオリン等の充填材からなる受容材料を積
層することが行われていた。しかし、この受容材料を積
層するには下塗り剤を積層する必要があり、工程が煩雑
になるという欠点があった。又、この受容材料は不透明
なので透明性が要求される用途には使用できなっかっ
た。

【０００５】このような欠点を改善するため、特開平９
−１６５５５２号公報には、水溶性若しくは水分散性ポ
リエステル樹脂とコロイダルシリカとが混合された水溶
性若しくは水分散液中において親水性ラジカル重合性ビ
ニルモノマーを重合して得られるコーティング組成物が
提案されている。

【０００６】上記コーティング組成物は、前記の欠点が
なく且つ水性インキの吸水性が優れ、組成物層の耐水性
も優れており、インクジェット印刷用受容材料として優
れている。しかしながら、基材に積層した後、梅雨時の
ように湿度の高い環境下に保存しておくと水性インキの
受容性能が低下するという欠点を有していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
欠点に鑑み、下塗り剤を積層することなく積層でき、水
性インキの吸水性と耐水性が優れ、湿度の高い環境下に
保存しても水性インキの受容性能が低下しない受容層を
形成しうるインクジェット印刷用受容材料を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のインクジ
ェット印刷用受容材料は、（ａ）ジオール５０モル％、
（ｂ）５ーナトリウムスルホイソフタル酸５〜１５モル
％及び（ｃ）（ｂ）以外のジカルボン酸４５〜３５モル
％からなる、重量平均分子量が４，０００〜３０，００
０のポリエステル樹脂１００重量部に、ビニルピロリド
ン６０〜３００重量部をブロック重合すると共に、ナト
リウム基をアルカリ土類金属で置換してなるインクジェ
ット印刷用受容材料である。

【０００９】上記ポリエステル樹脂は、（ａ）ジオール
５０モル％、（ｂ）５ーナトリウムスルホイソフタル酸
５〜１５モル％及び（ｃ）（ｂ）以外のジカルボン酸４
５〜３５モル％からなる。

【００１０】上記ジオール（ａ）としては、例えば、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、１，４ーブ
タンジオール、１，６ーヘキサンジオール、ネオペンチ
ルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェ
ノール等があげられる。

【００１１】上記ジカルボン酸（ｃ）は５ーナトリウム
スルホイソフタル酸以外の任意のジカルボン酸が使用で
き、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、
ナフタリンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、ア
ジピン酸、コハク酸、セバスチン酸、ドデカン酸などの
脂肪族ジカルボン酸等があげられ、芳香族ジカルボン酸
が好ましい。又、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカ
ルボン酸及びそのエステルが併用されても良い。

【００１２】上記ポリエステル樹脂中の５ーナトリウム
スルホイソフタル酸（ｂ）とジカルボン酸（ｃ）の量
は、５ーナトリウムスルホイソフタル酸（ｂ）の量が少
なくなると親水性が低下し、多くなると耐水性が低下す
るので、５ーナトリウムスルホイソフタル酸（ｂ）が５
〜１５モル％であり、ジカルボン酸（ｃ）が４５〜３５
モル％である。

【００１３】上記ポリエステル樹脂の重量平均分子量
は、小さくなると耐水性が低下し、大きくなると吸水性
が低下するので４，０００〜３０，０００に限定され
る。上記ポリエステル樹脂の製造方法は特に限定される
ものではなく、上記ジオール（ａ）、５ーナトリウムス
ルホイソフタル酸（ｂ）及び（ｂ）以外のジカルボン酸
（ｃ）を従来公知の方法で重縮合することにより得られ
る。

【００１４】請求項１の発明においては、上記ポリエス
テル樹脂はビニルピロリドンがブロック重合される。ビ
ニルピロリドンの添加量は、少なくなるとインク吸収性
が低下し、多くなると耐水性が低下するので、ポリエス
テル樹脂１００重量部に対し６０〜３００重量部であ
る。

【００１５】ビニルピロリドンをブロック重合する際
に、ビニルピロリドンと共重合可能なビニルモノマーが
共重合されても良い。上記ビニルモノマーとして、例え
ば、２ーヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２ー
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキ
シ（メタ）アクリレート；エチレングリコール（メタ）
アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリ
レート等のグリコール（メタ）アクリレート；（メタ）
アクリルアミド；メチロール（メタ）アクリルアミド；
グリシジル（メタ）アクリレート；ビニルピリジン、ビ
ニルイミダゾール等の含窒素ビニル化合物；（メタ）ア
クリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸等
の不飽和酸及びその塩；アミノアルキル（メタ）アクリ
レート及びその４級アンモニウム塩などの親水性ビニル
モノマー及び酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニ
ルエステル；塩化ビニル、臭化ビニル等のハロゲン化ビ
ニル、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）ア
クリレート、ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル
（メタ）アクリレート；ジメチルメトキシシラン；エチ
レン；プロピレン；スチレン；ブタジエンなどの疎水性
ビニルモノマーがあげられる。

【００１６】上記親水性ビニルモノマーの添加量は多く
なると耐水性が低下し、疎水性ビニルモノマーの添加量
は多くなるとインキの吸水性が低下するので、親水性ビ
ニルモノマー及び疎水性ビニルモノマーの添加量は、ビ
ニルピロリドンとの合計量の４０重量％以下が好まし
い。

【００１７】上記ポリエステル樹脂にビニルピロリドン
及び必要に応じてビニルモノマーをブロック重合する方
法は従来公知の任意の方法が採用されて良いが、上記ポ
リエステル樹脂は水溶性若しくは水分散性であるから、
上記ポリエステル樹脂を５０〜９５℃の水若しくは水と
メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤に溶解若し
くは分散させた後、重合開始剤と必要に応じて乳化剤を
添加し、次いでビニルピロリドン及び必要に応じてビニ
ルモノマーを添加混合して重合するのが好ましい。

【００１８】上記重合開始剤としては、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等の水溶性過酸化
物；過酸化ベンゾイル、ｔーブチルハイドロパーオキサ
イド等の油溶性過酸化物、アゾジイソブチロニトリル等
のアゾ化合物などがあげられる。

【００１９】請求項１の発明においては、ポリエステル
樹脂中のナトリウム基がアルカリ土類金属で置換され
る。上記アルカリ土類金属としては、ベリリウム、マグ
ネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等が
あげられるが、カルシウムが好ましい。

【００２０】上記置換はポリビニルピロリドンのブロッ
ク重合の前後いずれでも良いが、ポリエステル樹脂が水
に溶解又は分散しにくい場合はブロック重合後に行うの
が好ましい。置換はポリエステル樹脂の水溶液又は水分
散液にアルカリ土類金属のハロゲン化物等の水溶性アル
カリ土類金属塩を溶解することにより容易に行われる。

【００２１】ポリエステル樹脂中のナトリウム基は全て
アルカリ土類金属によって置換されるのが好ましいが、
遊離のアルカリ土類金属イオンが存在すると顔料系の水
性インキでは水性インキが凝集して浸透しにくくなり、
画像に割れが生じるようになるので、アルカリ土類金属
はナトリウム基と当量添加されるのが好ましい。

【００２２】請求項２に記載のインクジェット印刷用受
容材料は、（ａ）ジオール５０モル％、（ｂ）５ーナト
リウムスルホイソフタル酸５〜１５モル％及び（ｃ）
（ｂ）以外のジカルボン酸４５〜３５モル％からなり、
ナトリウム基がアルカリ土類金属で置換されている、重
量平均分子量が４，０００〜３０，０００のポリエステ
ル樹脂１００重量部と、重量平均分子量が４０，０００
〜１，２００，０００のポリビニルピロリドン６０〜３
００重量部からなる。

【００２３】上記ポリエステル樹脂は、前述のポリエス
テル樹脂と同一のポリエステル樹脂であって、ナトリウ
ム基がアルカリ土類金属で置換されているポリエステル
樹脂である。

【００２４】上記ポリビニルピロリドンはビニルピロリ
ドンの単独重合体であってもよいし、ビニルピロリドン
と共重合可能なビニルモノマーとの共重合体であっても
よい。上記ビニルモノマーとしては、前述のビニルモノ
マーがあげられ、その共重合比率は前述と同様の理由に
より、共重合体中４０モル％以下が好ましい。

【００２５】、ポリビニルピロリドンの添加量は少なく
なるとインキ吸収性が低下し、多くなると耐水性が低下
するので、ポリエステル樹脂１００重量部に対し６０〜
３００重量部である。

【００２６】請求項１又は２記載のインクジェット印刷
用受容材料において、遊離のアルカリ土類金属イオンが
存在すると顔料系の水性インキでは水性インキが凝集し
て浸透しにくくなり、画像に割れが生じるようになるの
で、アルカリ土類金属はナトリウム基と当量添加される
のが好ましいが、過剰にアルカリ土類金属を添加した場
合や、基材として金属石鹸系安定剤を含むポリ塩化ビニ
ルを使用する場合は、アルカリ土類金属イオンを捕捉す
るために、ゼオライト粒子が添加されるのが好ましい。

【００２７】ゼオライト粒子の粒子径は大きくなると受
容層を形成する際に筋ができ易くなるので、３μｍ以下
が好ましい。又、その添加量は、少なくなると充分にア
ルカリ土類金属イオンを捕捉できず、多くなると受容層
の形成性が低下するので、請求項１又は２記載のインク
ジェット印刷用受容材料１００重量部に対し０．５〜２
００重量部が好ましい。

【００２８】本発明のインクジェット印刷用受容材料に
対し、必要に応じて、更に、エポキシ樹脂、アミノ樹
脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂成分；イソシ
アネート化合物、シランカップリング剤等の架橋剤；造
膜助剤；増粘剤；レベリング剤；帯電防止剤；紫外線吸
収剤；抗酸化剤などの公知の添加剤を添加しても良い。

【００２９】本発明のインクジェット印刷用受容材料を
基材に塗布し、インキ受容層を形成してインクジェット
印刷用記録紙を得るには、例えば、インクジェット印刷
用受容材料と必要に応じて上記添加剤を水若しくは水と
水溶性有機溶剤に溶解若しくは分散させて溶液若しくは
分散液を得、この溶液若しくは分散液をロールコータ
ー、グラビアコーター、バーコーター、ナイフコーター
等の塗布装置により基材の一面又は両面に塗布乾燥する
方法があげられる。

【００３０】上記基材としては、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ナイロン、セロファン、酢酸セルロース等のプラス
チックフィルム；合成紙；普通紙；不織布などがあげら
れる。

【００３１】上記溶液若しくは分散液の固形分濃度は１
０〜５０重量％が好ましく、インキ受容層の厚みは１〜
３０μｍが好ましい。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により具体
的に説明する。

【００３３】実施例１、比較例１ ジエチレングリコール５０モル、テレフタル酸ジメチル
４６モル、５ーナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル
４モル並びに酢酸亜鉛及び三酸化アンチモンを反応容器
に供給し、１７０〜２２０℃で３時間エステル交換反応
を行った後、２６０℃に昇温しつつ減圧して重縮合を行
い、重量平均分子量１１，０００のポリエステル樹脂を
得た。

【００３４】水８０重量部に得られたポリエステル樹脂
２０重量部を添加溶解した後、８０℃に昇温し、窒素雰
囲気下、攪拌しながらビニルピロリドン２０重量部、メ
チルメタクリレート３重量部及び過硫酸アンモニウム
０．０５重量部を添加し、３時間重合して比較例１のイ
ンクジェット印刷用受容材料組成物を得た。

【００３５】得られた比較例１のインクジェット印刷用
受容材料組成物に、含まれるナトリウムと当量の塩化カ
ルシウムを添加して、実施例１のインクジェット印刷用
受容材料組成物を得た。

【００３６】得られたインクジェット印刷用受容材料組
成物をバーコーターで、厚さ１００μｍのポリエチレン
テレフタレートフィルムに乾燥後のインキ受容層の厚さ
が１０μｍになるように塗布し、１００℃で５分間乾燥
してインクジェット印刷用記録紙を得た。

【００３７】実施例２ 水８０重量部に実施例１で得られたポリエステル樹脂２
０重量部と重量平均分子量８０，０００のポリビニルピ
ロリドン２０重量部を添加溶解した後、ポリエステル樹
脂に含まれるナトリウムと当量の塩化カルシウムを添加
して、実施例１のインクジェット印刷用受容材料組成物
を得た。

【００３８】得られたインクジェット印刷用受容材料組
成物を用い、実施例１で行ったと同様にしてインクジェ
ット印刷用記録紙を得た。

【００３９】実施例３ 比較例１で得られたインクジェット印刷用受容材料組成
物に、含まれるナトリウムの１．５当量の塩化カルシウ
ムを添加して、インクジェット印刷用受容材料組成物を
得た。得られたインクジェット印刷用受容材料組成物を
用い、実施例１で行ったと同様にしてインクジェット印
刷用記録紙を得た。

【００４０】実施例４ 実施例３で得られたインクジェット印刷用受容材料組成
物に、平均粒子径２．５６μｍのゼオライト粒子１０重
量部を添加して、インクジェット印刷用受容材料組成物
を得た。得られたインクジェット印刷用受容材料組成物
を用い、実施例１で行ったと同様にしてインクジェット
印刷用記録紙を得た。

【００４１】実施例５、６ 実施例１及び実施例４で得られたインクジェット印刷用
受容材料組成物を、ポリ塩化ビニル（鐘淵化学社製、Ｐ
ＳＨ−１００）１００重量部、ポリエステル可塑剤（旭
電化社製、Ｐ−３００）３０重量部、Ｂａ／Ｚｎ系金属
石鹸系安定剤（勝田化工社製、ＺＮ１００Ｔ）５重量
部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤１重量部及び酸
化チタン５０重量部よりなる組成物をカレンダー成形に
より成形した厚さ５０μｍのフィルムに、実施例１で行
ったと同様にして塗布乾燥して、インクジェット印刷用
記録紙を得た。

【００４２】比較例２ 水８０重量部に実施例１で得られたポリエステル樹脂２
０重量部を添加溶解した後、８０℃に昇温し、窒素雰囲
気下、攪拌しながらビニルピロリドン５重量部、メチル
メタクリレート７．５重量部及び過硫酸アンモニウム
０．０５重量部を添加し、３時間重合した。次に、ポリ
エステル樹脂に含まれるナトリウムと当量の塩化カルシ
ウムを添加して、インクジェット印刷用受容材料組成物
を得た。

【００４３】得られたインクジェット印刷用受容材料組
成物を用い、実施例１で行ったと同様にしてインクジェ
ット印刷用記録紙を得た。

【００４４】比較例３ 水８０重量部に実施例１で得られたポリエステル樹脂２
０重量部を添加溶解した後、８０℃に昇温し、窒素雰囲
気下、攪拌しながらビニルピロリドン７０重量部、メチ
ルメタクリレート３重量部及び過硫酸アンモニウム０．
０５重量部を添加し、３時間重合した。次に、ポリエス
テル樹脂に含まれるナトリウムと当量の塩化カルシウム
を添加して、インクジェット印刷用受容材料組成物を得
た。

【００４５】得られたインクジェット印刷用受容材料組
成物を用い、実施例１で行ったと同様にしてインクジェ
ット印刷用記録紙を得た。

【００４６】得られたインクジェット印刷用記録紙に染
料系水性インキ（エプソン社製、ＭＪＩＣ７（黒））と
顔料系水性インキ（グラフテック社製、ＧＯインク）で
ＪＩＳ Ｘ９２０１に準拠して印刷し、下記物性を測定
した。尚、染料系水性インキは染料系水性インキ用イン
クジェット印刷機（エプソン社製、８１０Ｃ）、顔料系
水性インキは顔料系水性インキ用インクジェット印刷機
（グラフテック社製、ＪＸ１０６０）を用いて印刷し
た。

【００４７】(1)インキの吸収性：ＪＩＳ Ｘ９２０１
で定められた印刷サンプルの画像識別記号Ｓ６の黒色の
濃淡印刷部分のどこまでインキがにじまずに吸収される
か百分率で測定した。 (2)加湿後のインキの吸収性：記録紙を３０℃、湿度９
０％ＲＨの条件で２４時間放置後印刷した以外はインキ
の吸収性と同様にして測定した。

【００４８】(3)インキの浸透性: 印刷後画像に濾紙を
押圧し、インキが濾紙に転写しなくなるまでの時間を測
定した。 (4)耐水性：印刷面にピペットで水滴を一滴落とし、３
０秒後にティシュペーパーで拭き取り、被膜の残存状態
を観察した。被膜が残存したものを○、被膜が溶解して
なくなったものを×で示した。

【００４９】(5)画像性: 印刷したドットを目視し、ド
ット内の色素のクラックの有無を観察した。クラックの
ないものを○、あるものを×で示した。染料系水性イン
キを用いた際の結果を表１に示し、顔料系水性インキを
用いた際の結果を表２に示した。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】

【発明の効果】本発明のインクジェット印刷用受容材料
の構成は上述の通りであるから、種々の基材に下塗り剤
を使用することなく容易に積層することができ、得られ
た記録紙は水性インキの吸収性が優れ、且つ被膜の耐水
性が優れている。又、湿度の高い環境下に保存しても劣
化せず、水性インキの受容性が低下しない。請求項３の
インクジェット印刷用受容材料はゼオライト粒子が添加
されているので水性インキ（特に、顔料系の水性イン
キ）で印刷した際に凝集することがなく、画像性がよ
い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 151/08 Ｃ０９Ｄ 151/08 153/00 153/00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）ジオール５０モル％、（ｂ）５ー
   ナトリウムスルホイソフタル酸５〜１５モル％及び
   （ｃ）（ｂ）以外のジカルボン酸４５〜３５モル％から
   なる、重量平均分子量が４，０００〜３０，０００のポ
   リエステル樹脂１００重量部に、ビニルピロリドン６０
   〜３００重量部をブロック重合すると共に、ナトリウム
   基をアルカリ土類金属で置換してなるインクジェット印
   刷用受容材料。
2. 【請求項２】 （ａ）ジオール５０モル％、（ｂ）５ー
   ナトリウムスルホイソフタル酸５〜１５モル％及び
   （ｃ）（ｂ）以外のジカルボン酸４５〜３５モル％から
   なり、ナトリウム基がアルカリ土類金属で置換されてい
   る、重量平均分子量が４，０００〜３０，０００のポリ
   エステル樹脂１００重量部と、重量平均分子量が４０，
   ０００〜１，２００，０００のポリビニルピロリドン６
   ０〜３００重量部からなるインクジェット印刷用受容材
   料。
3. 【請求項３】ゼオライト粒子が０．５〜２００重量部添
   加されてなる請求項１又は２記載のインクジェット印刷
   用受容材料。