(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク受容層と、前記インク受容層表面に配置されたインク透過層とを有し、
前記インク透過層には、フィラーと、
水酸基価が２５以上以上６５以下の範囲にあって、且つ、非水溶性の高水酸基価ポリエステルを含有するバインダーとが添加された記録用シートであって、
前記インク受容層にはウレタン樹脂が含有され、
前記インク透過層に含有された前記フィラーはシリカであり、
前記インク透過層には界面活性剤が添加されていない記録用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばインクによる記録に用いられる記録用シートに関し、特に、インクジェットプリンタに用いられる記録用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット用の記録用シート１１０は、樹脂フィルムから成る基材１１１上にインク受容層１１２を形成し、そのインク受容層１１２表面にインク透過層１１３を形成した三層構造のものがよく用いられている（図２（ａ））。
【０００３】
この記録用シート１１０のインク透過層１１３表面にインクジェットプリンタのノズルから射出されたインク滴１１４が着弾すると、インク中に含まれる溶剤と着色剤がインク透過層１１３中を透過し、着色剤がインク受容層１１２中に定着するようになっている（図２（ｂ））。図２（ｂ）の符号１１７はインク受容層１１２内で定着したインクを示している。
【０００４】
インクジェットプリンタ用には、一般に水性のインクが用いられており、従来技術の記録用シート１１０では、水性インクを透過させるために、インク透過層１１３に水との親和性の低い、非水溶性ポリエステル樹脂などの疎水性樹脂が用いられている。
【０００５】
しかしながら、水性インクには、水以外に種々の有機溶剤（エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコール類のアルキルエーテル誘導体、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、グリセリルモノアセテート、グリセリルジアセテート等の多価アルコールのエステル誘導体、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンアミン等の水溶性アミン、又は、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの含窒素環状化合物）が添加されており、これらの有機溶剤は、非水溶性ポリエステル樹脂等の疎水性樹脂との親和性が高いため、インク透過層中でインクが横方向に拡散し、印刷画像が滲むという不都合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、印刷画像に滲みが生じない記録用シートを製造する技術を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者等は、有機溶剤に対して親和性の低いポリエステル樹脂に着目し、ポリエステル樹脂の水に対する親和性を低下させるために界面活性剤を添加し、更に、水と有機溶剤の両方に対する親和性が低いインク透過層の開発に着手した。
【０００８】
種々のポリエステル樹脂に対し、ノニオン系界面活性剤の種類を変えて添加したところ、界面活性剤を添加しなくても、水酸基価が高いポリエステル樹脂であれば、滲みのない印刷結果が得られることを見出した。
【０００９】
本発明は上記知見に基づいて創作されたものであり、請求項１記載の発明は、インク受容層と、前記インク受容層表面に配置されたインク透過層とを有し、前記インク透過層には、フィラーと、水酸基価が２５以上以上６５以下の範囲にあって、且つ、非水溶性の高水酸基価ポリエステルを含有するバインダーとが添加された記録用シートであって、前記インク受容層にはウレタン樹脂が含有され、前記インク透過層に含有された前記フィラーはシリカであり、前記インク透過層には界面活性剤が添加されていない記録用シートである。
【００１０】
尚、本発明に用いられる水酸基価とは、樹脂などの高分子化合物中に含まれる水酸基を定量的に示す数値である（ＪＩＳ  Ｋ  ００７０−１９９２）。水酸基価はヒドロキシル価とも呼ばれており、樹脂１ｇに含まれる遊離の水酸基をアセチル化するために必要な酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数によって表される。従って、水酸基価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）が大きいほど、化合物中に含まれる水酸基の量が大きくなる。
【００１１】
本発明の記録用シートのインク透過層には、水酸基価が２５以上６５以下の範囲に有り、且つ、非水溶性のポリエステルが添加されているため、ノニオン性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤など、いずれの界面活性剤を添加しなくても、インクジェットプリンタ用のインクに滲み難くなっている。従って、界面活性剤が不用な分、製造コストが低下し、また、界面活性剤の管理や添加工程が不用な分も記録用シートの製造コストが低くなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の記録用シートの一例をその製造工程と共に図面を用いて説明する。
先ず、インク吸収性樹脂である水溶性ウレタン樹脂（高松油脂（株）社製の商品名「ＮＳ３１０Ｘ」、固形分１４重量％）を１００重量部に対して、フィラーである水酸化アルミニウム（昭和電工（株）社製の商品名「ハイジライトＨ４２」）を２．８重量部添加し、これらをジャーミルで６時間攪拌して、インク受容層用の塗工液を作成した。
【００１３】
図１（ａ）の符号１１はポリエチレンテレフタレートから成る透明な基材（ここでは、東洋紡（株）社製の商品名「コスモシャインＡ４１００」（膜厚１００μｍ、片面易接着処理済み）を用いた）を示しており、この基材１１の表面に、上記の工程で作成したインク受容層用の塗工液をバーコーターを用いて塗布し、次いで熱風循環式オーブンによって１２０℃で３分間乾燥させ、インク受容層１２を形成した（同図（ｂ））。ここでは乾燥後の厚さが１５μｍになるようにインク受容層１２を形成した。
【００１４】
次に、水酸基価が２５以上であり、且つ、非水溶性の高水酸基価樹脂から成るバインダー１５重量部に対して、有機溶剤であるメチルエチルケトン５６重量部と、同じく有機溶剤であるシクロヘキサノン１４重量部とを添加し、バインダーが完全に溶解するまでジャーミルで３時間攪拌し、バインダー溶解液を作成した。
【００１５】
このバインダー溶解液８５重量部に対して、フィラーであるシリカ（水澤化学（株）社製の商品名「ミズカシルＰ５２７」、平均粒子径１．６μｍ）を１５重量部添加し、更に、ジャーミルで１時間攪拌してインク透過層用の塗工液を得た。
【００１６】
次いで、図１（ｂ）で示した状態のインク受容層１２表面に上記工程で作成したインク透過層用の塗工液をマイヤーバーを用いて塗布する。ここでは乾燥後の厚さが１２μｍになるように塗工液を塗布した。
【００１７】
次いで、全体を熱風循環式オーブンを用いて１２０℃で３分間乾燥させると、インク透過層１３が形成され、インク受容層１２とインク透過層１３とを有する本発明の記録用シート１０が得られる（図１（ｃ））。
【００１８】
【実施例】
上記工程中の高水酸基価ポリエステルとして、東洋紡（株）社製の商品名「バイロン２２０」、ユニチカ（株）社製の商品名「ＵＥ３３２０」、ユニチカ（株）社製の商品名「ＵＥ３３６０」）をそれぞれ用い、上記工程と同じ配合比率、同じ工程で３種類の記録用シート１０を作成した。
【００１９】
これらの記録用シート１０を用いて下記に示す「印刷画像評価試験」を行った。
〔印刷画像評価試験〕
ローランド（株）社製のインクジェットプリンタである商品名「ＦＪ−４０」を用い、記録用シート１０のインク透過層１３表面に向けて水性インクを噴射して所定画像の印刷を行った。ここでは、所定画像として、べた塗り中に６ポイントのゴシック体文字が白抜きされた画像を形成した。
この時、その白抜き文字が判読できるものを『○』、白抜き文字が潰れ、判読不可能なものを『×』として評価した。これらの評価結果を下記表１に示す。
【００２０】
【表１】
0003713431.tif 000002
【００２１】
尚、上記実施例に用いた３種類の高水酸基価ポリエステルの水酸基価、ガラス転移温度、及び、分子量を下記表２に示す。
【００２２】
【表２】
0003713431.tif 000003
【００２３】
上記表１に示されるように、本発明の実施例では、全ての記録用シート１０で、印刷画像に形成された白抜き文字が判読可能であり、本発明の記録用シート１０のインク透過層１３が実用上十分な程度の疎インク性を有することが確認された。
【００２４】
＜比較例＞
上記実施例のインク透過層用塗工液に用いたものと同じ３種類の高水酸基価ポリエステルを用いて実施例と同じ工程で３種類のインク透過層用の塗工液を作成し、更に、各インク透過層用塗工液１００重量部に対し、４種類のノニオン性の界面活性剤（ポリオキシエチレンオレイルエーテル（日本油脂（株）社製の商品名「Ｅ２０２Ｓ」）、ソルビタンモノオレート（日本油脂（株）社製の商品名「ＯＰ−８０Ｒ」）、ソルビタントリオレート（日本油脂（株）社製の商品名「ＯＰ−８５Ｒ」）、ソルビタンモノラウレート（日本樹脂（株）社製の商品名「ＬＰ−２０Ｒ」））をそれぞれ５重量部ずつ添加した後、上記実施例と同じ工程で１０種類の比較例の記録用シートを作成した。
これらの比較例の記録用シートを用いて上記実施例と同じ条件で「印刷画像評価試験」を行った。これらの結果を下記表３に記載する。
【００２５】
【表３】
0003713431.tif 000004
【００２６】
上記表３から明らかなように、インク透過層に界面活性剤が添加された比較例の記録用シートでは、殆どのものが、白抜き文字が判読不可能であった。
参考として、上記比較例に用いた４種類のノニオン性界面活性剤のＨＬＢ値を下記表４に記載する。
【００２７】
【表４】
0003713431.tif 000005
【００２８】
一般に、界面活性剤はＨＬＢ値が高いほど親水性が高く、ＨＬＢ値が低いほど親油性が高いとされているが、上記表１、表３、表４を参照し、ＨＬＢ値に関係無く、界面活性剤を添加することによって、かえって印刷画像が滲みやすくなることが確認された。
【００２９】
＜比較例＞
上記実施例で用いた高水酸基価ポリエステルに代え、水酸基価が２５未満の非水溶性ポリエステル（東洋紡（株）社製の商品名「バイロン２００」（分子量：１７０００、ガラス転移温度：６７℃）、ユニチカ（株）社製の商品名「ＵＥ３２１０」（分子量：２００００、ガラス転移温度：４５℃））と、水酸基価が６５を超える非水溶性のポリビニルアセタール（積水化学（株）社製の商品名「ＫＳ−１０」、（ガラス転移温度：１０６））とをそれぞれバインダーとして用い、上記実施例と同じ配合比率、同じ工程で３種類の比較例の記録用シートを作成した。
【００３０】
これらの記録用シートを用いて上記実施例と同じ条件で「印刷画像評価試験」を行った。これらの評価結果とバインダーとして用いた樹脂の水酸基価とを下記表５に記載する。
【００３１】
【表５】
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【００３２】
上記表５に示されるように、バインダーとして水酸基価が２５以上６５以下の範囲外にある樹脂を用いた場合、それぞれ白抜き文字の判読が不可能であった。
インク透過層中のバインダーである高水酸基価ポリエステルの水酸基価が２５未満の場合では、インク透過層のインク親和性が低すぎるため、インクがインク透過層内へ浸透せず、その表層ではじかれてしまい、印刷濃度の低下の原因となる。また、高水酸基価ポリエステルの水酸基価が６５を超える場合では、インク透過層のインク親和性が高すぎるため、インクがインク透過層中で拡散してしまう。いずれの場合にも、インクがインク透過層で滲んでしまうので、白抜き文字の判別が不可能になったと推測される。
【００３３】
以上は基材１１としてポリエチレンテレフタレートを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
基材１１の材質としては、例えば、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクレート、ポリカーボネイト、透明紙、酢酸セルロース、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホン等を用いることができる。
【００３４】
特に、ＯＨＰ用の記録用シートとしては、基材１１の材質にポリエチレンテレフタレート、硬質ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、トリアセテートなどを用いると良い。
【００３５】
また、インク受容層１２が十分に堅牢なものであれば特に基材１１を用いる必要が無く、インク受容層１２とその表面に形成されたインク透過層１３からなる２層構造の記録用シート１０を作成することが可能である。
【００３６】
インク受容層１２に用いられるインク吸収性樹脂も特に限定されるものではないが、水性のインクを吸収、定着させるためには膨潤性を有する水溶性樹脂、或いは、親水性のポリマーが好ましく、例えば、アルブミン、カゼイン、デンプン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ等の天然樹脂、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアミド、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、メラニン、ポリエステル、ポリアクリル、ポリウレタン、ポリアリルアミンなどの合成樹脂を用いることができる。
【００３７】
また、インク透過層１３に用いられるフィラーもシリカに限定されるものでは無く、例えば、タルク、カオリン、クレー、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、チタンホワイト、硫酸バリウム、二酸化チタン、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、酸化マグネシウム、スメクタイト、ゼオライト、珪藻土などの種々の無機フィラーを用いることができる。
【００３８】
インク透過層１３に用いられるフィラーとしては、特に、フィラー粒子の平均直径が１μｍを超え、且つ、１０μｍ以下の範囲にあるものが好ましい。
粒子の平均直径が１μｍ以下のものでは、インク透過層内に多孔質構造が形成され難いので、インク透過層のインク透過性が悪く、観察される印刷画像の濃度が低くなってしまう。また、粒子の平均直径が１０μｍを超える場合には、インク透過層の強度が弱くなり、結果、インク透過層が剥がれやすく、記録用シートの取り扱いが困難になってしまう。
【００３９】
本発明のインク透過層及びインク受容層用の塗工液を塗布する際には、マイヤーバーやバーコーターだけではなく、ナイフコータ、グラビアコータ等の種々のコーティング装置を用いることができる。
インク受容層１２とインク透過層１３の厚さも特に限定されるものでは無いが、それぞれ１μｍ以上、５０μｍ以下の範囲にあることが望ましい。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、印刷画像に滲みが生じ難く、発色濃度が優れた記録用シートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）：本発明の記録用シートを製造する工程図
【図２】（ａ）、（ｂ）：従来技術の記録用シートを説明するための図
【符号の説明】
１０……記録用シート
１１……基材
１２……インク受容層
１３……インク透過層
【図１】
0003713431.tif 000007
【図２】
0003713431.tif 000008