JP2005225046A - インクジェット用記録シート及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基材シートの少なくとも片面に、少なくとも1層のインク受容層を設けてなるインクジェット用記録シートにおいて、インク受容層が、有機ポリイソシアネートと、高分子量親水性ポリオール及び/又はポリアミンと、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物と、分子内に少なくとも1個の活性水素含有基を有するポリシロキサンとを反応させて得られる親水性ポリウレタン樹脂と、微粒子シリカとからなる組成物を用いて形成されているインクジェット用記録シート。
【選択図】 なし
Description
(1)インクの吸収が速く、且つインク吸収容量が大きいこと、
(2)インクの発色性が高いこと、
(3)インク受容層の表面強度が高いこと、
(4)支持体が耐水性を有し、インクにより支持体に凹凸やカールを生じないこと、
(5)インク受容層に印字された画像は、耐水性及び耐オゾン性等の画像保存性が良いこと、
(6)インク受容層が経時変化しないものであること、等。
本発明の記録シートは、インク受容層が、親水性ポリウレタン樹脂と微粒子シリカとから構成されている。本発明で用いる親水性ポリウレタン樹脂は、有機ポリイソシアネートと、親水性成分と、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物と、分子内に少なくとも1個の活性水素含有基を有するポリシロキサンとを、必要に応じて鎖延長剤の存在下に反応させて得られる親水性ポリウレタン樹脂である。
(式中の、R1は炭素数20以下のアルキル基、脂環族基、芳香族基(ハロゲン、アルキル基で置換されていてもよい)であり、R2及びR3は−O−、−CO−、−COO−、−NHCO−、−S−、−SO−、−SO2−等で連結されていてもよい低級アルキレン基であり、X及びYは−OH、−COOH、−NH2、−NHR1、−SH等の反応性基であり、X及びYは同一でも異なってもよい。又、X及びYは、上記の反応性基に誘導できるエポキシ基、アルコキシ基、酸ハライド基、酸無水物基、又はカルボキシルエステル基でもよい。)
(上記式中のnは1〜60の整数を、mは1〜6の整数を表す。)
末端が水酸基で、親水性を有するポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール/ポリテトラメチレングリコール共重合ポリオール、ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール共重合ポリオール、ポリエチレングリコールアジペートポリオール、ポリエチレングリコールサクシネートポリオール、ポリエチレングリコール/ポリ−ε−カプロラクトン共重合ポリオール、ポリエチレングリコール/ポリバレロラクトン共重合ポリオール等が挙げられる。特に好ましいのは、ポリエチレングリコールである。
ポリエチレングリコール(分子量1,000)700部とシリカ水ゾル(シリカの平均粒径10〜20nm、固形分20%)1,500部とを十分に混合し、得られた混合物を撹拌しながら70℃で減圧脱水を行った。理論量の水が留去された後、温度を120℃に上げ133.3Pa以下の減圧下で更に水分を除去してシリカ含有量30%の白色固体状ポリオール(A)を得た。このポリオール(A)は、水酸基価76mgKOH/g、水分率0.15%、80℃では透明な液体となり、その時の液体の粘度は450dPa・sであった。
ポリエチレングリコール(分子量590)100部とシリカ水ゾル(シリカの平均粒径200〜230nm、固形分30%)500部とを十分に混合し、得られた混合物を撹拌しながら70℃で減圧脱水を行った。理論量の水が留去された後、温度を120℃に上げ133.3Pa以下の減圧下で更に水分を除去してシリカ含有量50%の白色固体状ポリオール(B)を得た。このポリオール(B)は、水酸基価95mgKOH/g、水分率0.12%、110℃で軟化するものであった。
ポリエチレンオキサイドジアミン(テキサコケミカル社製ジェファーミンED;分子量600)100部とシリカメタノールゾル(シリカの平均粒径20〜30nm、固形分40%)2,250部を十分に混合し、得られた混合物を撹拌しながら70℃で減圧脱メタノールを行った。理論量のメタノールが留去された後、温度を120℃に上げ133.3Pa以下の減圧下で更にメタノール分を除去してシリカ含有量90%の白色固体状ポリアミン(C)を得た。このポリアミン(C)は、アミン当量30g/mol、メタノール分率0.20%、130℃で軟化するものであった。
(本発明で用いる組成物の製造)
上記構造のポリジメチルシロキサンポリオール(分子量3,200)5部と、参考例1のポリオール(A)145部と、N−メチルジエタノールアミン20部とジエチレングリコール3部とを、200部のメチルエチルケトンと200部のジメチルホルムアミドとの混合溶剤中に溶解し、60℃でよく撹拌しながら、77部の水添MDIを100部のメチルエチルケトンに溶解した溶液を徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で8時間反応させた後、ジメチルホルムアミド500部を加えて本発明で用いる組成物(塗料)を得た。
(本発明で用いる組成物の製造)
上記構造のエチレンオキシド付加型ポリジメチルシロキサンポリオール(分子量4,500)5部と、参考例2のポリオール(B)120部と、ポリエチレンオキサイドジアミン(分子量2,000)25部と、N,N−ジメチル−N′,N′−ジヒドロキシエチル−1,3−ジアミノプロパン25部とを200部のメチルエチルケトンと200部のジメチルホルムアミド混合溶剤中に溶解し、60℃でよく撹拌しながら、64部の水添MDIを100部のメチルエチルケトンに溶解した溶液を徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で8時間反応させた後、ジメチルホルムアミド455部を加えて本発明で用いる組成物(塗料)を得た。
(本発明で用いる組成物の製造)
上記構造のポリジメチルシロキサンジアミン(分子量3,880)2部と、参考例3のポリアミン(C)148部と、メチルイミノビスプロピルアミン3部とをジメチルホルムアミド250部に溶解し、内温を0〜−5℃に保持して十分に撹拌しながら12部の水添MDIを100部のジメチルホルムアミドに溶解した溶液を徐々に滴下して反応させた。滴下終了後、次第に内温を上昇させ、50℃に達した時点で更に5時間反応させた後、ジメチルホルムアミド310部を加えて本発明で用いる組成物(塗料)を得た。
ポリジメチルシロキサンポリオール及びN−メチルジエタノールアミンを使用せず、又、参考例1のポリオール(A)のシリカを除いたポリオールを使用する他は参考例4と同じ材料と処方によりポリウレタン樹脂の溶液(塗料)を得た。この溶液は、固形分20%で、80dPa・s(25℃)の粘度を有し、上記ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は69,000であった。
ポリジメチルシロキサンポリオール及びN,N−ジメチル−N′,N′−ジヒドロキシエチル−1,3−ジアミノプロパンを使用せず、又、参考例2のポリオール(B)のシリカを除いたポリオールを使用する他は参考例5と同じ材料と処方によりポリウレタン−ポリウレア樹脂の溶液(塗料)を得た。この樹脂溶液は、固形分20%で、52dPa・s(25℃)の粘度を有し、上記ポリウレタン−ポリウレア樹脂の重量平均分子量は58,000であった。
ポリジメチルシロキサンジアミン及びメチルイミノビスプロピルアミンを使用せず、又、参考例3のポリアミン(C)のシリカを除いたポリアミンを使用する他は参考例6と同じ材料と処方によりポリウレア樹脂の溶液(塗料)を得た。この樹脂溶液は、固形分20%で、38dPa・s(25℃)の粘度を有し、上記ポリウレア樹脂の重量平均分子量は42,000であった。
参考例1〜3で使用したシリカ水ゾル又はシリカメタノールゾルを、それぞれ参考例7〜9の樹脂溶液中に撹拌しながら添加したが、微粒子シリカが析出し、これらの溶液(塗料)は不透明となった。
鹸化度98.5モル%のポリビニルアルコール(重合度550)の5%水溶液(塗料)を調製した。
参考例4〜6で得られた本発明の組成物(塗料)を、それぞれを坪量35g/m2の上質紙に、エアナイフコーターで、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布及び乾燥してインク受容層を形成し、本発明の記録シートとした。
参考例7〜13で得られた樹脂溶液(塗料)を、それぞれを坪量35g/m2の上質紙に、エアナイフコーターで、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布及び乾燥して、インク受容層を形成し、比較例の記録シートとした。
以上のようにして得られた10種類の記録シートについて、水溶性染料インクで印字記録するインクジェットプリンター(セイコーエプソン社製PM−800C)でイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4色を使用して印字記録を行い、以下の項目の評価を行った。
インク受容層の表面に未処理PETフィルムを重ね、荷重0.29MPa、温度40℃で一日放置後の耐ブロッキング性を評価した。結果を以下のように表示する。
○:ブロッキング性なし
△:ややブロッキング性あり
×:ブロッキング性あり
インク受容層の表面の曇りを目視にて判定した。結果を以下のように表示する。
○:完全に透明
△:僅かに曇りがある
×:完全に不透明
インクジェットプリンターでインク受容層にカラー印字後、得られたカラー画像の発色鮮明性を目視により観察した。結果を以下のように表示する。
○:滲みがなく鮮明
△:やや滲みがあり、やや不鮮明
インクジェットプリンターでインク受容層にカラー印字後、50g/m2の荷重で5秒間濾紙を印字面に押し付け、インクが濾紙に転写しなくなるまでの時間を測定した。
インクジェットプリンターでインク受容層にカラー印字後、記録シートを水中に漬け(20℃、1時間)、その後、室温で乾燥した際の、記録画像の滲み、発色の変化を目視により観察した。結果を以下のように表示する。
○:画像の滲み、発色の変化なし
△:画像及び被膜に変化が認められる
×:画像がかなりとれるか、被膜ごと取れる
以上の評価結果を表1に示す。
Claims (10)
- 基材シートの少なくとも片面に、少なくとも1層のインク受容層を設けてなるインクジェット用記録シートにおいて、インク受容層が、有機ポリイソシアネートと、高分子量親水性ポリオール及び/又はポリアミンと、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物と、分子内に少なくとも1個の活性水素含有基を有するポリシロキサンとを反応させて得られる親水性ポリウレタン樹脂と、微粒子シリカとからなる組成物を用いて形成されていることを特徴とするインクジェット用記録シート。
- 微粒子シリカの含有量が、組成物中において5〜95質量%を占める量である請求項1に記載のインクジェット用記録シート。
- 微粒子シリカが、親水性ポリウレタン樹脂を合成する際に、高分子量親水性ポリオール及び/又はポリアミンに添加されている請求項1に記載のインクジェット用記録シート。
- 微粒子シリカが、平均粒径が1〜300nmの微粒子シリカである請求項1に記載のインクジェット用記録シート。
- 親水性ポリウレタン樹脂中の親水性セグメント、第3級アミノ基及びポリシロキサンセグメントの含有量が、それぞれ30〜80質量%、0.1〜50meq/g及び0.1〜10質量%である請求項1に記載のインクジェット用記録シート。
- 基材シートの少なくとも片面に、少なくとも1層のインク受容層を設けてインクジェット用記録シートを製造する方法において、インク受容層を、有機ポリイソシアネートと、高分子量親水性ポリオール及び/又はポリアミンと、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物と、分子内に少なくとも1個の活性水素含有基を有するポリシロキサンとを反応させて得られる親水性ポリウレタン樹脂と、微粒子シリカとからなる組成物を含む塗料を基材シートの少なくとも片面に塗布及び乾燥させて形成することを特徴とするインクジェット用記録シートの製造方法。
- 微粒子シリカが、親水性ポリウレタン樹脂を合成する際に、高分子量親水性ポリオール及び/又はポリアミンに添加されている請求項6に記載のインクジェット用記録シートの製造方法。
- 微粒子シリカの含有量が、組成物中において5〜95質量%を占める量である請求項6に記載のインクジェット用記録シートの製造方法。
- 微粒子シリカが、平均粒径が1〜300nmの微粒子シリカである請求項6に記載のインクジェット用記録シートの製造方法。
- 親水性ポリウレタン樹脂中の親水性セグメント、第3級アミノ基及びポリシロキサンセグメントの含有量が、それぞれ30〜80質量%、0.1〜50meq/g及び0.1〜10質量%である請求項6に記載のインクジェット用記録シートの製造方法。
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