JPS6356873B2 - - Google Patents
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- JPS6356873B2 JPS6356873B2 JP57016159A JP1615982A JPS6356873B2 JP S6356873 B2 JPS6356873 B2 JP S6356873B2 JP 57016159 A JP57016159 A JP 57016159A JP 1615982 A JP1615982 A JP 1615982A JP S6356873 B2 JPS6356873 B2 JP S6356873B2
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- B41M5/52—Macromolecular coatings
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Landscapes
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Duplication Or Marking (AREA)
- Paper (AREA)
Description
本発明は記録液による文字や図等の記録に用い
るインクジエツト用被記録材〔以下、記録用紙と
も略称する〕に関する。
従来、記録液、つまりインクによる記録は、例
えば、ペン、万年筆やフエルトペン等の筆記具を
用いて広く行なわれている。又、最近では所謂、
インクジエツト記録方式も出現し、ここに於て
も、記録液が利用されている。
因に、このインクジエツト記録方式は、種々の
インク吐出方式(例えば、静電吸引方式、圧電素
子を用いてインクに機械的振動又は変位を与える
方式、インクを加熱して発泡させ、そのときの圧
力を利用する方式、等が知られている。)により、
インク小滴(droplet)を形成し、それ等の一部
若しくは全部を紙等の被記録材に付着させて記録
を行うものである。
この様に、液状のインクを用いて記録するとき
には、一般に、インクが記録用紙面に於て滲んで
印字がぼけたりしないことが必要であり、又、イ
ンクが記録後、可及的速かに乾燥して不意に用紙
面を汚染しないこと、且つ、用紙に定着したイン
ク中の色素が色おちしないことが望ましい。
そして、とりわけ、前記インクジエツト記録方
式に於ては、
記録液(インク)の記録用紙への吸収が速か
であること、
特に、多色又はフルカラー記録を行うとき、
インク・ドツトの重複があつた場合でも、後に
付着したインクが前に付着したドツトを乱した
り、流出させないこと、
インク滴が記録用紙面で拡散し、インクドツ
トの径が記録用紙上で必要以上に大きくならな
いこと、
インクドツトの形が真円に近く、又、その周
辺が滑らかであること、
インクドツトの濃度が高く、ドツト周辺部が
ボケないこと、
記録用紙の色が白く、インクドツトとのコン
トラストが大きいこと、
インクの色が記録用紙の如何により変化しな
いこと、
インクドツト周辺へのインクドロツプの飛散
が少ないこと、
記録用紙の寸法変動(例えば、しわ、のび)
が記録前後で少ないこと、
等々の諸要求を満足させる必要がある。しかし、
従来、これ等の要求を満足させるには、用いる記
録用紙の特性に負う処が大であることは理解され
ているが、現実には、普通紙、加工紙に於て、叙
上の諸要求に応える程度の記録用紙は未だ見当ら
ない状況にある。例えば、特開昭52−74340号に
述べられているインクジエツト記録用加工紙は、
インクの吸収は速かであるが、インクドツトの径
が大きくなりやすく、ドツトの周辺がボケやすい
し、又、記録後の用紙の寸法変化が大きいという
欠点を有している。そこで、本発明の主目的は、
叙上の技術分野に於て従来技術が解決し得なかつ
た課題を満足させることにある。とりわけ、本発
明では、筆記具、或はインクジエツト記録方式に
よる液状インクを用いた記録に於ける叙上の諸要
求をほとんど全て満足させる高性能の被記録材
(記録用紙))を提供することを目的としている。
而して、斯かる目的を達成する本発明の被記録
材は、親水性構造部分及び疎水性構造部分とを共
に有し、前記親水性構造部分となるモノマー単位
の重量比が2〜40重量%である重合体と多孔性無
機物粒子とを含む被覆層を基体に設けて成り、こ
の被覆層の表面が、形成された不定形の亀裂によ
り区画され且つ前記区画された部分の大きさが、
10μm×10μm乃至数百μm×数百μmの範囲で
あることを特徴とするものである。
以下、図示例及び実施例によつて本発明を詳細
に説明する。
先ず、第1図の模式図を用いて、本発明の構成
に就いて概説する。
図に於て、1は吸液性のある基体であり、例え
ば、紙、布等の多孔質材料から成る。2は被覆層
であり、この層に於てインクを受領する。この被
覆層2は、基本的に、成膜性の樹脂塗料を以て構
成されるが、前記塗料中には、主要成分として、
親水性構造部分及び、塗料との親和性を有する疎
水性構造部分とを共に有する重合体及び多孔性無
機物粒子が含有される。斯かる重合体は、主に付
加重合性ビニル基を有するモノマー(単量体)の
重合体であり、カルボン酸基、スルホン酸基、硫
酸エステル基等の親水性構造部分が、所定量のア
クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン
酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレ
イン酸モノエステル、フマール酸、フマール酸モ
ノエステル、ビニルスルホン酸、スルホエチルメ
タクリレート、スルホプロピルメタクリレート、
スルホン化ビニルナフタレン等のα,β−不飽和
モノマーを用いて重合体構造中に導入される。
他方、染料との親和性を有する疎水性構造部分
を導入するモノマー単位としては、例えば、アク
リロニトリル、塩化ビニリデン、叙上以外のα,
β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル、酢酸
ビニル、塩化ビニル、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート、N−メチロールアクリルアミド、
N−ブトキシメチルアクリルアミド等が最も望ま
しい。
又、上記モノマー単位に加えて、スチレン、ス
チレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタ
レン誘導体、及びα,β−エチレン性不飽和カル
ボン酸のC8〜C18の脂肪族アルコールエステル等
を使用することができる。
ところで、本発明に於ては、この重合体を塗料
の溶媒中に可溶化するかコロイド状に分散させる
目的で、重合体の塩を形成することが必要であ
る。上記重合体と塩を形成する相手としては、ア
ルカリ金属であるNa、K、の他、モノ−、ジ−、
或はトリ−(メチルアミン)、モノ−、ジ−或はト
リ−(エチルアミン)等の脂肪族アミン、モノ−、
ジ−或はトリ−(エタノールアミン)、モノ−、ジ
−或はトリ−(プロパノールアミン)メチルエタ
ノールアミン、ジメチルエタノールアミン等のア
ルコールアミンや、モルホリン、N−メチルモル
ホリン等がある。
そして、上記重合体に於ては、親水性構造部分
となるモノマー単位の比率が特に重要である。つ
まり、カルボキシル基、スルホン酸基、或は硫酸
エステル基等の親水性構造部分となるモノマー単
位の重量比が略々、40重量%を超えると、基体1
に対する所謂、サイジング効果が低下して、被覆
層2に付着した記録液(インク)の滲みの程度が
大きくなり過ぎたり、染料の染着部分が減少する
ので印字の色濃度が低下する。逆に、この重量比
が2重量%以下になると、被覆層2と基体1との
結合力が低下して剥離し易くなると言う不都合が
見られる。
そこで、上記重合体に於ける親水性構造部分の
比率として更に好ましい処は、重量比で約25〜40
%と見られる。
又、この重合体は、その分子量が低過ぎると、
成膜性の悪化をまねくので、一般には、約2000以
上の分子量の重合体を使用することが望ましい。
斯かる重合体は、以下の如き方法に従つて製造
することができる。例えば、必須モノマー成分を
所定の割合で混合し、溶液重合法、乳化重合法、
懸濁重合法等の方法(必要に応じ、重合調節剤を
用いて)により所望の分子量の重合体を合成す
る。これとは別に、酸無水物、エステル、ニトリ
ル基、水酸基などを含む重合体を最初に作り、引
続きこれらの基を加水分解、けん化、硫酸エステ
ル化またはスルホン化することにより事後的に重
合体中にカルボキシル基等を発生せしめる方法も
採用できる。またアミン塩等にする時期はいかな
る時でもよく、例えば、前記カルボン酸モノマー
のアミン塩等を用いて重合する方法、重合後ある
いは上記加水分解等の後にアミン等を加える方法
等、何れの方法をも採用できる。
又、前記重合体と併用する多孔性無機物粒子
は、被覆層2に於けるインク中の色素(…例え
ば、染料)を主として物理的作用によつて吸着捕
捉し得る成分であるから、本発明に於ては、積極
的に使用されるものである。
そして、この様な成分として、本発明では、多
孔性で且つ粒子表面にイオン性がある白色系の無
機顔料が特に有効に使用され得る。具体的には、
天然ゼオライト、合成ゼオライト(例えば、モレ
キユラーシーブ〔ユニオンカーバイト社製〕)、ケ
イソウ土、微粉シリカ(平均粒子径、1μ以下)、
シリカ(平均粒子径、20μ以下)、合成雲母〔一
般式;M・Mg2.5(Si4・O10)・但し、式中Mは水
素原子又は金属原子である。〕、等が使用できる。
本発明に於ては、これ等の重合体及び粒子(…
一般に数百ミリミクロンから数ミクロンの粒径〕
を夫々、単一成分で、又は数種を併用して塗料溶
媒中に溶解又は分散させて被覆層塗料を作る。
尚、このとき、前記重合体の成膜能が乏しい場合
には、他の結着樹脂を併用することもできる。こ
の様な樹脂としては、水溶性或は、有機溶剤可溶
性の樹脂の何れも使用可能である。例えば、水溶
性樹脂としては、ポリビニルアルコール、デンプ
ン、カゼイン、アラビアゴム、ゼラチン、ポリア
クリルアミド、カルボキシメチルセルロース、ポ
リアクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダ、等であ
り、有機溶剤可溶性樹脂としては、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルクロライド、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリ
レート、ポリビニルホルマール、メラミン樹脂、
ポリアミド樹脂、フエノール樹脂、ポリウレタン
樹脂、アルキツド樹脂、等である。又、前記塗料
を調整する際の溶媒としては、水単独、或いは水
と水溶性有機溶剤との混合液が挙げられる。
水溶性有機溶剤としては、例えばメチルアルコ
ール、エチルアルコール、n−プロピルアルコー
ル、iso−プロピルアルコール、n−ブチルアル
コール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチル
アルコール、iso−ブチルアルコール、フルフリ
ルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコー
ル等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケ
トン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケト
アルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン
等のエーテル類;エチレンカーボネート、プロピ
レンカーボネート等のエステル類;N,N′−ジ
メチルホルムアミド、N,N′−ジメチルアセト
アミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジエタノ
ールアミン等の含チツソ溶剤等を挙げることがで
きる。
前記被覆層2を形成するには、前記基体1上
に、公知の手法(例えば、ロールコーテイング
法、ロツドバーコーテイング法、スプレーコーテ
イング法)により、一般に、1g/m2乃至10g/
m2程度の量の前記塗料を塗工する。又、実用的に
は、2g/m2乃至5g/m2程度塗工するのが良
い。
そして、この様な塗布層が設けられた後、可及
的速かに、塗布層の乾燥が行なわれる。この様に
して得られた被覆層2には、その一部領域2を
50倍に拡大して描いた部分拡大図2Lに示される
様に、不定形の亀裂4(…この亀裂4の大半は、
基体1の表面に迄、達している。)によつて区画
された微細な鱗片状皮膜3が多数、互に密接して
2次元配列している。そして、1個の鱗片状皮膜
3の大きさの程度は、特に限定されるものではな
いが、略々10μm×10μm乃至数百μm×数百μ
mが一般的なものであり、又、亀裂4の幅も、本
発明では特に限定されないが、通常、数μm程度
とされる。因に、前記鱗片状皮膜3の個々の大き
さや形状、亀裂4の幅等は、前述の塗料の組成或
は成膜条件、特に塗工後の乾燥条件を調整乃至制
御することによりほゞ叙上の範囲に於て任意に変
化させることができる。
以上に説明した被覆層2にインクが付着したと
きには、インク中の色素(例えば、染料)が前記
皮膜3を構成する前記重合体とイオン結合、水素
結合等を起こしたり、多孔性無機物粒子と物理的
に結合したりして、前記皮膜3に選択的に吸着し
て捕捉される。
他方、インク中の溶媒は前記亀裂4を透過した
後、基体1内に速かに吸収される。この様に、本
発明では、インク中の色素が、記録用紙のほゞ最
表域に捕捉されるので、呈色性が極めて良好であ
る。又、インク中の溶媒は、亀裂を介して速かに
下層にある基体側に移行するので、記録用紙の表
面では、迅速に見掛上の乾燥状態が得られる。
更に、前記鱗片状皮膜3は、インク・ドツトが
記録用紙上で必要以上に大きくならない、ドツト
の濃度が高く、ドツト周辺がボケないということ
に対して特に有効であり、これは皮膜3の領域に
インク中の色素が集中的に吸着するためである。
そして、この吸着能の良否は主として、前記重合
体の化学的性質(例えば、イオン性)や粒子の表
面物性(例えば、空隙率)如何により決まるもの
である。
尚、本発明では、被覆層2に於ける鱗片状皮膜
3の占有面積が極端に減少すること、反対に亀裂
4の占有面積が極端に増大することは、何れも望
ましくない。つまり、前者の場合には、色素の捕
捉率が低下して、ドツトの呈色性や濃度を減少さ
せる欠点がある。又、後者の場合には、インクの
基体への移行量が増大して、いわゆるインクの裏
抜け現象を生じたり、ドツト形状が悪化する等の
欠点が見られる。従つて、これ等の態様は、本発
明に於て避けることが望ましい。
ここで、更に詳しい実施例に就いて説明し、併
せて本発明の効果を例証する。
尚、実施例に先立ち、本発明に係る主要成分で
ある重合体の合成例及び市販の重合体例を以下に
例示する。(…合成例中の部数は全て重量部数で
ある。)
*合成例
例 1
撹拌器付きの四フロセパラブルフラスコに水50
部、イソプロピルアルコール30部、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム0.5部、過硫酸アンモ
ニウム0.5部を混合し60℃に加温する。別にスチ
レン5部、アクリル酸9部、ブチルアクリレート
5部の混合液を分液ロートに入れ60分かけて徐々
に滴下する。滴下終了後温度を80℃に上げ更に2
時間撹拌して重合を行なつた。得られた重合体の
分子量は約5万であつた。
例 2
例1と同様のフラスコにメチルメタアクリレー
ト8部、スチレン5部、イタコン酸15部、ベンゾ
イルパーオキサイド1部、ラウリルメルカブタン
1部、ジアセトンアルコール50部、エチレングリ
コール20部を仕込み窒素ガスを通じながら6時間
重合した。得られた重合体の分子量は約3万であ
つた。
以下例2と同様の方法で、下記の原料から重合
体を得た。
例 3
スチレン 10部
アクリロニトリル 5〃
メタクリル酸 10〃
ヒドロキシエチルメタアクリレート 5〃
アゾビスイソブチロニトリル 1〃
エチレングリコールモノメチルエーテル 19〃
ブタノール 50〃
(分子量;約1万5千)
例 4
ビニルナフタレン 10部
ジメチルアミノメタアクリレート 5〃
無水マレイン酸 10〃
メチルエチルケトンパーオキサイド 1〃
イソプロピルアルコール 60〃
トリエタノールアミン 14〃
(分子量;約2万)
例 5
スチレン 10部
無水マレイン酸 10部
ジエタノールアミン 2〃
アゾビスイソブチロニトリル 1〃
エチルアクリレート 5〃
エチルカルビトール 23〃
エチレングリコールモノメチルエーテル 50〃
(分子量;約3万)
例 6
スチレン 5部
イタコン酸モノエチルエステル 5〃
メタアクリル酸 10〃
2−エチルヘキシルメタクリレート 10〃
ベンゾイルバーオキサイド 1〃
チオリンゴ酸 1〃
n−プロピルアルコール 48〃
エチレングリコール 20〃
(分子量;約8千)
市販品例
a ナフタリンスルホン酸ナトリウムホルマリン
縮合物
商品名;デモールN〔花王アトラス(株)〕
b ジイソブチレン−マレイン酸共重合体
商品名;デモールEP〔花王アトラス(株)〕
c ポリアクリル酸ソーダ
商品名;ノブコサントR〔サンノブコ(株)〕
d ポリアクリル酸アンモニウム
商品名;ノブコサントRFA〔サンノブコ(株)〕
e ポリメタクリル酸ナトリウム
商品名;プライマール850〔ローム&ハース(株)〕
f スチレン−マレイン酸共重合体(モノエステ
ルアンモニウム塩)
商品名;SMAレジン1440H〔アルコケミカル
(株)〕
g PEG
商品名;マクロゴール1500〔日本油脂(株)〕
h PEG−PPGブロツクポリマー
商品名;ユニルーブ40DP−50B〔日本油脂(株)〕
実施例 1
合成例6で得た重合体(30重量部)とシリカ
(50重量部)と水(150重量部)とを充分に撹拌、
混合してスラリーを得た。
前記スラリーを5枚の基紙(坪量、60g/m2)
の片面に、夫々、乾燥固形分が約、4g/m2にな
る様に塗布した。
次に、これ等を下記の条件で乾燥させて記録用
紙試料〜を作成した。
*乾燥条件
試料…放置による自然乾燥
試料…オーブン(60℃)中にて2時間
試料…90℃の熱風にて30分間
試料…110℃の熱風にて1分間
試料…180℃の熱風にて2秒間
そして、上記各試料の表面状態を電子顕微鏡写
真(X200)にして第2図〜第6図に示した。
この様にして得られた各試料に就いて、インク
ジエツト記録に於ける特性を比較検討した結果を
下表−1にまとめて示した。尚、下表−1に於い
て、ドツト濃度の測定は、さくらマイクロデンシ
トメーターPDM−5(小西六写真工業社製)を使
用し、巾30μ、高さ30μのスリツト巾、X軸方向
の電動速度10μ/sec、チヤートの送り速度1mm/
secチヤートに対する試料の送り速度比は100倍に
て測定した結果である。ドツト径は、印字ドツト
の直径を実体顕微鏡で測定した。
又、定着時間は、用いたインクジエツトヘツド
から一定距離、離してゴムローラーを置き、紙送
り速度を可変にしてインクドツトが前記ゴムロー
ラーに接触する迄の時間を変化させることができ
る様にした装置により、インクドツト発生時から
前記ローラーにインク付着がなくなる迄の時間を
測定したものである。
又、ここで使用したインクジエツト記録装置の
インク吐出口径(オリフイス径)は50μであり、
使用したインクは下記の組成のものである。
ウオーターブラツク187L
(オリエント社製) 10重量部
ジエチレングリコール 30 〃
水 60 〃
インク物性;
粘度3.8cps(東京計器製E型回転粘度計にて測
定)
表面張力52.4dyne/cm(協和科学製吊板式表面
張力計にて測定)
The present invention relates to an inkjet recording material (hereinafter also referred to as recording paper) used for recording characters, figures, etc. using a recording liquid. 2. Description of the Related Art Conventionally, recording with recording liquid, that is, ink, has been widely performed using writing instruments such as pens, fountain pens, and felt pens. Also, recently, the so-called
An inkjet recording system has also appeared, and recording liquid is also used here. Incidentally, this inkjet recording method uses various ink ejection methods (for example, an electrostatic suction method, a method that applies mechanical vibration or displacement to the ink using a piezoelectric element, a method that heats the ink to foam it, and uses the pressure applied at that time. ), the method using
Recording is performed by forming ink droplets and attaching some or all of them to a recording material such as paper. In this way, when recording using liquid ink, it is generally necessary that the ink does not bleed onto the surface of the recording paper and cause the print to become blurry, and that the ink is used as quickly as possible after recording. It is desirable that the ink does not dry and accidentally contaminate the paper surface, and that the pigment in the ink fixed on the paper does not discolor. In particular, in the inkjet recording method, the recording liquid (ink) must be absorbed quickly into the recording paper, especially when performing multicolor or full color recording.
Even if ink dots overlap, make sure that the later ink does not disturb or spill out the earlier ink, and that the ink droplets spread on the recording paper and the diameter of the ink dot becomes larger than necessary on the recording paper. The shape of the ink dot must be close to a perfect circle, and the area around it must be smooth. The density of the ink dot must be high and the area around the dot must not be blurred. The color of the recording paper must be white and the contrast with the ink dot must be high. be large, the color of the ink does not change depending on the type of recording paper, there is little scattering of ink drops around the ink dots, and there is no dimensional variation in the recording paper (e.g. wrinkles, spread).
It is necessary to satisfy various requirements such as having a small amount of data before and after recording. but,
Conventionally, it has been understood that meeting these requirements largely depends on the characteristics of the recording paper used, but in reality, plain paper and processed paper meet the above requirements. There is still no recording paper that can meet the requirements. For example, the processed paper for inkjet recording described in JP-A-52-74340 is
Although ink absorption is fast, the ink dots tend to have large diameters, the periphery of the dots tends to blur, and the size of the paper changes significantly after recording. Therefore, the main purpose of the present invention is to
The purpose of this invention is to satisfy the problems that the prior art could not solve in the technical field mentioned above. In particular, it is an object of the present invention to provide a high-performance recording material (recording paper) that satisfies almost all of the above-mentioned requirements for writing instruments or recording using liquid ink using an inkjet recording method. It is said that Therefore, the recording material of the present invention that achieves the above object has both a hydrophilic structural part and a hydrophobic structural part, and the weight ratio of the monomer units forming the hydrophilic structural part is 2 to 40% by weight. % of a polymer and porous inorganic particles is provided on a substrate, the surface of this coating layer is partitioned by formed irregular cracks, and the size of the partitioned portion is:
It is characterized in that it is in the range of 10 μm×10 μm to several hundred μm×several hundred μm. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to illustrated examples and examples. First, the configuration of the present invention will be outlined using the schematic diagram of FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a liquid-absorbing substrate, which is made of a porous material such as paper or cloth. 2 is a covering layer which receives ink. This coating layer 2 is basically composed of a film-forming resin paint, but the paint contains as main components:
It contains a polymer and porous inorganic particles that have both a hydrophilic structural part and a hydrophobic structural part that has an affinity with paint. Such polymers are mainly polymers of monomers having addition-polymerizable vinyl groups, and hydrophilic structural moieties such as carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, and sulfuric acid ester groups are bonded to a predetermined amount of acrylic acid. Acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid, fumaric acid monoester, vinyl sulfonic acid, sulfoethyl methacrylate, sulfopropyl methacrylate,
α,β-unsaturated monomers such as sulfonated vinylnaphthalenes are used to incorporate into the polymer structure. On the other hand, monomer units for introducing hydrophobic structural moieties having affinity with dyes include, for example, acrylonitrile, vinylidene chloride, α,
β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylamide, methacrylamide, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, glycidyl methacrylate, N-methylolacrylamide,
N-butoxymethylacrylamide and the like are most preferred. In addition to the above monomer units, styrene, styrene derivatives, vinylnaphthalene, vinylnaphthalene derivatives, C8 to C18 aliphatic alcohol esters of α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acids, etc. can be used. . Incidentally, in the present invention, it is necessary to form a salt of the polymer in order to solubilize or disperse the polymer in the solvent of the paint in the form of a colloid. Examples of partners for forming salts with the above polymer include alkali metals such as Na and K, as well as mono-, di-,
Or aliphatic amines such as tri-(methylamine), mono-, di- or tri-(ethylamine), mono-,
Alcohol amines such as di- or tri-(ethanolamine), mono-, di- or tri-(propanolamine) methylethanolamine, dimethylethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, etc. are included. In the above polymer, the ratio of monomer units forming hydrophilic structural parts is particularly important. In other words, when the weight ratio of monomer units forming hydrophilic structural moieties such as carboxyl groups, sulfonic acid groups, or sulfuric ester groups exceeds approximately 40% by weight, the substrate 1
The so-called sizing effect on the coating layer 2 decreases, and the degree of bleeding of the recording liquid (ink) attached to the coating layer 2 becomes excessive, and the dyed area decreases, resulting in a decrease in the color density of the print. On the other hand, when this weight ratio is less than 2% by weight, the bonding force between the coating layer 2 and the substrate 1 decreases, resulting in a disadvantage that the coating layer 2 and the substrate 1 are easily peeled off. Therefore, a more preferable ratio of the hydrophilic structure portion in the above polymer is about 25 to 40 by weight.
%. Also, if the molecular weight of this polymer is too low,
Generally, it is desirable to use a polymer having a molecular weight of about 2,000 or more, since this may lead to deterioration of film-forming properties. Such a polymer can be produced according to the following method. For example, by mixing essential monomer components in a predetermined ratio, solution polymerization method, emulsion polymerization method,
A polymer having a desired molecular weight is synthesized by a method such as a suspension polymerization method (using a polymerization regulator if necessary). Separately, polymers containing acid anhydrides, esters, nitrile groups, hydroxyl groups, etc. are prepared first, and these groups are subsequently added to the polymer by hydrolysis, saponification, sulfate esterification, or sulfonation. A method of generating a carboxyl group or the like can also be adopted. The amine salt, etc. may be formed at any time; for example, any method may be used, such as polymerization using an amine salt, etc. of the carboxylic acid monomer, or adding an amine, etc. after polymerization or after the above-mentioned hydrolysis, etc. can also be adopted. In addition, the porous inorganic particles used in combination with the polymer are components that can adsorb and capture pigments (for example, dyes) in the ink in the coating layer 2 mainly through physical action. In some cases, it is actively used. As such a component, a white inorganic pigment that is porous and has ionicity on the particle surface can be particularly effectively used in the present invention. in particular,
Natural zeolite, synthetic zeolite (e.g., molecular sieve [manufactured by Union Carbide]), diatomaceous earth, finely divided silica (average particle size, 1μ or less),
Silica (average particle size, 20μ or less), synthetic mica [general formula: M.Mg2.5 (Si 4 .O 10 ), where M is a hydrogen atom or a metal atom. ], etc. can be used. In the present invention, these polymers and particles (...
Particle size generally from several hundred millimicrons to several microns]
A coating layer paint is prepared by dissolving or dispersing each of these as a single component or in combination in a paint solvent.
At this time, if the film-forming ability of the polymer is poor, other binder resins may be used in combination. As such a resin, either water-soluble or organic solvent-soluble resin can be used. For example, water-soluble resins include polyvinyl alcohol, starch, casein, gum arabic, gelatin, polyacrylamide, carboxymethyl cellulose, sodium polyacrylate, sodium alginate, etc., and organic solvent-soluble resins include polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, etc. , polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyvinyl formal, melamine resin,
These include polyamide resins, phenolic resins, polyurethane resins, alkyd resins, etc. Further, as a solvent for preparing the paint, water alone or a mixture of water and a water-soluble organic solvent may be used. Examples of water-soluble organic solvents include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, iso-butyl alcohol, furfuryl alcohol, and tetrahydrofuryl alcohol. Alcohols such as furyl alcohol; ketone or keto alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone, and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; esters such as ethylene carbonate and propylene carbonate; N,N'-dimethylformamide, N, Examples include nitrogen-containing solvents such as N'-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and diethanolamine. To form the coating layer 2, generally 1 g/m 2 to 10 g/m 2 is coated on the substrate 1 by a known method (for example, roll coating method, rod bar coating method, spray coating method).
Apply the above paint in an amount of about 2 m2. Practically speaking, it is preferable to apply the coating at a rate of about 2 g/m 2 to 5 g/m 2 . After such a coating layer is provided, the coating layer is dried as soon as possible. The coating layer 2 obtained in this way has a partial area 2.
As shown in the partial enlarged view 2L drawn at 50 times magnification, irregularly shaped cracks 4 (...most of these cracks 4 are
It has even reached the surface of the base 1. ) A large number of fine scale-like films 3 are arranged in a two-dimensional arrangement in close proximity to each other. The size of one scaly film 3 is not particularly limited, but is approximately 10 μm x 10 μm to several hundred μm x several hundred μm.
m is generally used, and the width of the crack 4 is also not particularly limited in the present invention, but is usually about several μm. Incidentally, the individual size and shape of the scale-like film 3, the width of the cracks 4, etc. can be determined by adjusting or controlling the composition or film-forming conditions of the paint, especially the drying conditions after coating. It can be changed arbitrarily within the above range. When ink adheres to the coating layer 2 described above, the pigment (for example, dye) in the ink may cause ionic bonds, hydrogen bonds, etc. with the polymer constituting the coating 3, or may form physical bonds with the porous inorganic particles. and is selectively adsorbed and captured by the film 3. On the other hand, after the solvent in the ink passes through the cracks 4, it is quickly absorbed into the substrate 1. In this way, in the present invention, the coloring matter in the ink is captured almost at the outermost surface area of the recording paper, so that the color development is extremely good. Furthermore, since the solvent in the ink quickly migrates to the underlying substrate through the cracks, an apparent dry state can be quickly achieved on the surface of the recording paper. Furthermore, the scale-like film 3 is particularly effective in preventing ink dots from becoming unnecessarily large on the recording paper, the dot density being high, and the area around the dots not being blurred. This is because the pigments in the ink are intensively adsorbed.
The quality of this adsorption ability is mainly determined by the chemical properties of the polymer (for example, ionicity) and the surface physical properties of the particles (for example, porosity). In the present invention, it is undesirable that the area occupied by the scale-like film 3 in the coating layer 2 is extremely reduced, and that the area occupied by the cracks 4 is extremely increased. In other words, in the former case, there is a drawback that the dye capture rate is lowered and the coloration and density of the dots are reduced. In the latter case, the amount of ink transferred to the substrate increases, resulting in the so-called ink strike-through phenomenon and deterioration of the dot shape. Therefore, it is desirable to avoid these aspects in the present invention. Here, more detailed examples will be described to illustrate the effects of the present invention. In addition, prior to Examples, synthesis examples of polymers which are the main components according to the present invention and examples of commercially available polymers are illustrated below. (All parts in the synthesis examples are parts by weight.) *Synthesis Example 1 50% water in a four-fluid separable flask equipped with a stirrer
1 part, 30 parts of isopropyl alcohol, 0.5 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, and 0.5 part of ammonium persulfate are mixed and heated to 60°C. Separately, a mixed solution of 5 parts of styrene, 9 parts of acrylic acid, and 5 parts of butyl acrylate was placed in a separating funnel and gradually added dropwise over 60 minutes. After dropping, raise the temperature to 80℃ and add 2 more times.
Polymerization was carried out by stirring for hours. The molecular weight of the obtained polymer was approximately 50,000. Example 2 In a flask similar to Example 1, 8 parts of methyl methacrylate, 5 parts of styrene, 15 parts of itaconic acid, 1 part of benzoyl peroxide, 1 part of lauryl mercabutane, 50 parts of diacetone alcohol, and 20 parts of ethylene glycol were charged, and nitrogen gas was added. Polymerization was carried out for 6 hours while passing through. The molecular weight of the obtained polymer was approximately 30,000. A polymer was obtained from the following raw materials in the same manner as in Example 2. Example 3 Styrene 10 parts Acrylonitrile 5 Methacrylic acid 10 Hydroxyethyl methacrylate 5 Azobisisobutyronitrile 1 Ethylene glycol monomethyl ether 19 Butanol 50 (Molecular weight: approx. 15,000) Example 4 Vinylnaphthalene 10 parts Dimethylamino methacrylate 5 Maleic anhydride 10 Methyl ethyl ketone peroxide 1 Isopropyl alcohol 60 Triethanolamine 14 (Molecular weight: approx. 20,000) Example 5 Styrene 10 parts Maleic anhydride 10 parts Diethanolamine 2 Azobisisobutyro Nitrile 1 Ethyl acrylate 5 Ethyl carbitol 23 Ethylene glycol monomethyl ether 50 (Molecular weight: approx. 30,000) Example 6 Styrene 5-part itaconic acid monoethyl ester 5 Methacrylic acid 10 2-ethylhexyl methacrylate 10 Benzoyl bar Oxide 1〃 Thiomalic acid 1〃 N-propyl alcohol 48〃 Ethylene glycol 20〃 (Molecular weight: approx. 8,000) Commercial product example a Sodium naphthalene sulfonate formalin condensate Product name: Demol N [Kao Atlas Co., Ltd.] b Diisobutylene-maleic acid copolymer product name: Demol EP [Kao Atlas Co., Ltd.] c Sodium polyacrylate product name: Nobucosanto R [San Nobuco Co., Ltd.] d Ammonium polyacrylate product name: Nobucosanto RFA [San Nobuco Co., Ltd.] e Sodium polymethacrylate product name: Primal 850 [Rohm & Haas Co., Ltd.] f Styrene-maleic acid copolymer (monoester ammonium salt) Product name ;SMA resin 1440H [Alcochemical
(KK)〕 g PEG product name; Macrogol 1500 [NOF Corporation] h PEG-PPG block polymer product name; UNILUBE 40DP-50B [NOF Corporation] Example 1 Polymer obtained in Synthesis Example 6 (30 parts by weight) ), silica (50 parts by weight), and water (150 parts by weight) are thoroughly stirred.
A slurry was obtained by mixing. The slurry was applied to 5 sheets of base paper (basis weight, 60 g/m 2 ).
Each was coated on one side of the paper so that the dry solid content was approximately 4 g/m 2 . Next, these were dried under the following conditions to prepare recording paper samples. *Drying conditions Sample: Naturally dried by leaving. Sample: 2 hours in oven (60℃). Sample: 30 minutes with 90℃ hot air. Sample: 1 minute with 110℃ hot air. Sample: 2 hours with 180℃ hot air. The surface condition of each of the above samples is shown in electron micrographs (X200) in FIGS. 2 to 6. Table 1 below summarizes the results of a comparative study of the characteristics in inkjet recording of each of the samples thus obtained. In addition, in Table 1 below, the dot density was measured using a Sakura microdensitometer PDM-5 (manufactured by Konishiroku Photo Industries Co., Ltd.), with a slit width of 30μ in width and 30μ in height, and a slit width in the X-axis direction. Electric speed 10μ/sec, chart feed speed 1mm/
The feeding speed ratio of the sample to the sec chart is the result of measurement at 100 times magnification. The dot diameter was determined by measuring the diameter of the printed dot using a stereomicroscope. The fixing time can be determined by using a device in which a rubber roller is placed a certain distance from the inkjet head used, and the paper feeding speed is varied to change the time it takes for the ink dot to contact the rubber roller. The time taken from when ink dots were generated to when ink no longer adhered to the roller was measured. In addition, the ink ejection opening diameter (orifice diameter) of the inkjet recording device used here was 50μ,
The ink used had the following composition. Water Black 187L (manufactured by Orient Co., Ltd.) 10 parts by weight diethylene glycol 30 〃 Water 60 〃 Ink physical properties: Viscosity 3.8 cps (measured with Tokyo Keiki E-type rotational viscometer) Surface tension 52.4 dyne/cm (Kyowa Kagaku hanging plate type surface tension) (measured with a meter)
【表】
実施例 2
合成例3で得た重合体(50重量部)とケイソウ
土(70重量部)と水(110重量部)とエタノール
(50重量部)とを充分に撹拌、混合してスラリー
を作成した。このスラリーを坪量65g/m2の基紙
表面に、乾燥固形分が4g/m2になる様に塗布
し、180℃の熱風にて数秒間乾燥して記録紙を作
つた。この塗布層表面の電子顕微鏡写真を撮つた
所、第6図とほゞ同等のものが得られた。
又、この記録紙に対して実施例1と同様のイン
クジエツト記録を行つた所、実施例1の試料の
場合とほゞ同様の結果であつた。
実施例 3
合成例4で得た重合体(80重量部)と合成ゼオ
ライト(130重量部)とポリビニルアルコール
(20重量部)と水(250重量部)とメタノール
(100重量部)とを充分に撹拌、混合してスラリー
を作成した後、実施例2と同様に実施して、これ
とほゞ同等の結果を得た。
実施例 4、5
実施例2で得た試料と同一の試料に対し、下表
−2に示すインクを用いて実施例1と同様にイン
クジエツト記録を行つた所、結果は下表−2のと
おりであつた。[Table] Example 2 The polymer obtained in Synthesis Example 3 (50 parts by weight), diatomaceous earth (70 parts by weight), water (110 parts by weight) and ethanol (50 parts by weight) were thoroughly stirred and mixed. Created slurry. This slurry was applied to the surface of a base paper having a basis weight of 65 g/m 2 so that the dry solid content was 4 g/m 2 and dried with hot air at 180° C. for several seconds to prepare a recording paper. When an electron micrograph was taken of the surface of this coating layer, a photograph almost equivalent to that shown in FIG. 6 was obtained. Further, when inkjet recording was performed on this recording paper in the same manner as in Example 1, the results were almost the same as in the case of the sample of Example 1. Example 3 The polymer obtained in Synthesis Example 4 (80 parts by weight), synthetic zeolite (130 parts by weight), polyvinyl alcohol (20 parts by weight), water (250 parts by weight), and methanol (100 parts by weight) were sufficiently mixed. After stirring and mixing to prepare a slurry, the same procedure as in Example 2 was carried out to obtain substantially the same results. Examples 4 and 5 Inkjet recording was performed on the same sample as that obtained in Example 2 in the same manner as in Example 1 using the inks shown in Table 2 below, and the results are shown in Table 2 below. It was hot.
【表】
の数値及び符号等は全て実施例1に準じたもの
である。
実施例 6
実施例3の試料と同一試料により、シアン、マ
ゼンタ、イエロー、ブラツクの各インクを用いて
フルカラー記録を行つた所、定着時間、ドツト濃
度、ドツト径とも実施例1の場合とほゞ同等のも
のが得られ、さらに各色が極めて鮮明で、しかも
色再現性の良好なフルカラー写真が再現できた。
実施例 7
実施例2で得た記録紙に、市販の万年筆で印字
した所、にじみがなくインクの吸収が速くて非常
にきれいな字が書けた。
叙上のとおり、本発明では、付着した記録液
(インク)が速かにその内部に吸収され、仮に、
異色の記録液が短時間内に同一箇所に重複して付
着した場合でも、記録液の流れ出しや滲み出しの
現象がなく、インクの呈色性が良好でしかも、イ
ンク・ドツトの広がりを、画質の鮮明さを損わな
い程度に抑えられるような特に、多色インクジエ
ツト記録に好適な被記録材を提供することができ
る。All numerical values, codes, etc. in [Table] are based on Example 1.
Example 6 Full-color recording was performed using cyan, magenta, yellow, and black inks using the same sample as in Example 3, and the fixing time, dot density, and dot diameter were almost the same as in Example 1. An equivalent product was obtained, and a full-color photograph with each color extremely clear and with good color reproducibility was also reproduced. Example 7 When printing was performed using a commercially available fountain pen on the recording paper obtained in Example 2, there was no smearing, the ink was absorbed quickly, and very clean characters were written. As mentioned above, in the present invention, the attached recording liquid (ink) is quickly absorbed into the inside of the recording liquid (ink).
Even when recording liquid of different colors is repeatedly deposited on the same spot within a short period of time, there is no phenomenon of recording liquid flowing out or seeping out, and the ink coloration is good. It is possible to provide a recording material that is particularly suitable for multicolor inkjet recording, in which the sharpness of the image can be suppressed to a level that does not impair the sharpness of the image.
第1図は、本発明の構成概説図であり、第2図
乃至第6図は、何れも、記録用紙表面の電子顕微
鏡写真を示す図である。
図に於て、1は基体、2は被覆層、3は鱗片状
皮膜、4は亀裂である。
FIG. 1 is a schematic diagram of the configuration of the present invention, and FIGS. 2 to 6 are diagrams showing electron micrographs of the surface of recording paper. In the figure, 1 is a base, 2 is a coating layer, 3 is a scale-like film, and 4 is a crack.
Claims (1)
有し、前記親水性構造部分となるモノマー単位の
重量比が2〜40重量%である重合体と多孔性無機
物粒子とを含む被覆層を基体に設けて成り、この
被覆層の表面が、形成された不定形の亀裂により
区画され且つ前記区画された部分の大きさが、
10μm×10μm乃至数百μm×数百μmの範囲で
あることを特徴とするインクジエツト用被記録
材。 2 前記亀裂の幅が、数μmである特許請求の範
囲第1項記載のインクジエツト用被記録材。 3 前記亀裂が基体にまで達している特許請求の
範囲第1項記載のインクジエツト用被記録材。[Scope of Claims] 1. A polymer having both a hydrophilic structural part and a hydrophobic structural part, in which the weight ratio of monomer units forming the hydrophilic structural part is 2 to 40% by weight, and porous inorganic particles. The surface of the coating layer is partitioned by formed irregular cracks, and the size of the partitioned portion is as follows:
A recording material for an inkjet having a size ranging from 10 μm x 10 μm to several hundred μm x several hundred μm. 2. The recording material for an inkjet according to claim 1, wherein the width of the crack is several μm. 3. The recording material for an inkjet according to claim 1, wherein the cracks reach the substrate.
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| GB8302071A GB2116880B (en) | 1982-02-03 | 1983-01-26 | Material used to bear writing or printing |
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| US06/640,751 US4544580A (en) | 1982-02-03 | 1984-08-14 | Method for recording by writing or printing with ink |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JPS58132584A JPS58132584A (en) | 1983-08-06 |
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Family
ID=11908722
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58132584A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH08104054A (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Canon Inc | Inkjet recording method |
-
1982
- 1982-02-03 JP JP57016159A patent/JPS58132584A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58132584A (en) | 1983-08-06 |
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