(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットメルトインクによって着色されたインクジェット記録物であって、該ホットメルトインクはワックスと顔料を含み、該ホットメルトインク上に、常温架橋型で溶剤溶解タイプのポリウレタン樹脂の高分子エラストマーが積層されていることを特徴とするインクジェット記録物。
【請求項２】
高分子エラストマーが分子量２０００〜３００００のウレタンプレポリマーであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録物。
【請求項３】
高分子エラストマーが非結晶性樹脂であることを特徴とする請求項１〜２記載のインクジェット記録物。
【請求項４】
記録媒体にワックスと顔料を含有するホットメルトインクをインクジェット付与した後、該ホットメルトインク上に、常温架橋型で溶剤溶解タイプのポリウレタン樹脂の高分子エラストマーを付与することを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホットメルトインクを用いたインクジェット記録物及びインクジェット記録方法に関し、更に詳しくはワックスを含むホットメルトインクをプリントした記録物の耐摩擦性向上技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット印写技術を用いた記録方式が普及している。
この記録方式は、色材（染料又は顔料）を水や有機溶剤等の溶媒（分散媒）に溶解（分散）してなる液体インクを用いて、紙、フィルム、布帛等の記録媒体に噴射し、画像を記録する方式である。
【０００３】
しかし、液体インクは、記録媒体に着滴すると滲み現象が現れ、鮮明な画像が得られにくい。
その問題を解決する方法として前処理を行ってインク受容層を記録媒体の記録面に形成する方法が考案されている。
しかし、記録面にインク受容層を形成するには前処理工程が必要となり、またインクジェット印写後に、そのインク受容層を取り除くための後処理工程が更に必要となる場合もあり極めて効率が悪い。
【０００４】
このようなことから、インク受容層を形成しない状態で、直接、記録面にインクジェット印写が可能であるホットメルトインクを使った印写法が開発された。
この方法は、常温で固体（あるいは半固体）のビヒクルを加熱溶融した溶媒と色材からなるインク組成物（ホットメルトインク）を吐出させ記録媒体を着色する方法である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ホットメルトインクの最大の欠点としてインクの主成分がワックスであるため、ホットメルトインクで形成された画像はひっかき傷や摩擦に弱いことが指摘されている。
本発明の目的は、上記の問題点を解決し耐スクラッチ性や耐摩擦性に優れたインクジェット記録物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、ホットメルトインクを使用したインクジェット印写において、記録媒体に付与されたホットメルトインク上に特定の物質を付与することにより耐スクラッチ性や耐摩擦性に優れた画像が得られることを見いだし、この知見に基づいて、本発明を完成させたものである。
【０００７】
即ち、本発明の第１は、ホットメルトインクによって着色されたインクジェット記録物であって、該ホットメルトインクはワックスと顔料を含み、該ホットメルトインク上に、常温架橋型で溶剤溶解タイプのポリウレタン樹脂の高分子エラストマーが積層されていることを特徴とするインクジェット記録物である。
【０００８】
本発明の第２は、高分子エラストマーが分子量２０００〜３００００のウレタンプレポリマーであることを特徴とするインクジェット記録物である。
【０００９】
本発明の第３は、高分子エラストマーが非結晶性樹脂であることを特徴とするインクジェット記録物である。
【００１１】
本発明の第４は、記録媒体にワックスと顔料を含有するホットメルトインクをインクジェット付与した後、該ホットメルトインク上に、常温架橋型で溶剤溶解タイプのポリウレタン樹脂の高分子エラストマーを付与することを特徴とするインクジェット記録方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のインクジェット記録物の実施形態について説明する。
本発明は、ホットメルトインク印写後のインク上に高分子エラストマーを付与することにより、強固で且つ柔軟性を持った被膜が形成され、画像がスクラッチや摩擦に耐えうることを可能にしたものである。
【００１３】
ここで、ホットメルト印写後にホットメルトインク上に付与する物質としては、被膜形成後の画像への密着性を考慮すると、被膜が弾性を示すことが必須条件となる。
弾性挙動を示すことによりスクラッチなど被膜に対して外力が加わりひずみが生じた場合でも、そのひずみを打ち消す内部応力が発生し、且つ応力が無くなるとひずみも無くなるという性質があるため、被膜は傷が付きにくい特徴を持つ。
高分子エラストマーは柔軟であるため記録材料への接着、密着性が良く、被膜が記録媒体の動きに充分に追従する。
弾性を示さない物質では、被膜形成後、記録媒体の柔軟性が大きい材料の場合、その動きに被膜が追従せず、被膜が割れてしまう現象がみられる。
また、被膜が画像上に生成される事により、ホットメルトインクが直接その他材料と接触することが無くなるため、摩擦などによってホットメルトインクが移り汚れる可能性が低くなる。
高分子エラストマーとしては、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニール樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴム類やそれらの変性体が挙げられるが、弾性を示す物質であれば上記物質に限定されない。
上記物質は単体として使用することも可能であるが、２以上の組合せで使用してもよい。また、充分な柔軟性が得られない場合は、柔軟性を持たせるために、可塑剤等の添加剤等を加えることも可能である。
【００１４】
ここで、使用する高分子エラストマーとしては耐摩擦性に優れたポリウレタン樹脂が好ましく、なかでも分子量が２０００〜３００００のウレタンプレポリマーが望ましい。
ここで、分子量２０００〜３００００程度のウレタンプレポリマーから得られる被膜は、特に強い弾性挙動を示すことにより、柔軟性や可撓性を持ちながらも、強固な耐スクラッチ性および耐摩擦性を示すという特徴がある。
分子量が２０００より小さい場合、得られる被膜は強固ではあるが、充分な可撓性が得られず、ホットメルトインク上に被膜を形成した際に、少しの衝撃等で被膜が破壊して（割れて）しまう現象が見られ、記録材料が可撓性に優れる材料の場合、充分な保護作用が得られない。また、分子量が３００００を超える場合、得られる被膜は柔らかくなり、粘着性を示す傾向があり、材料への密着性については問題無いが、画像の耐スクラッチ性は期待出来ない。
ここで、被膜の厚みとしては、可撓性を考慮して５〜１００μｍ程度が好ましい。
【００１５】
更に、使用される高分子エラストマーとしては非結晶性樹脂であることが望ましい。
非結晶性物質を選定する事により、無色透明な被膜を得ることが可能となる。
ここで、仮に高分子エラストマーが結晶性樹脂である場合、得られる被膜の透明性は低く、高分子エラストマーを付与した画像の鮮明性や濃度が低下する可能性がある。
【００１６】
高分子エラストマーを付与する方法としては、液状で付与する含漬法、コーティング法、スクリーン法、グラビア法、スプレー法、インクジェット法、およびフイルム状で付与するラミネート法など様々な方法が使用できる。なかでも、作業性や装置の面で液状付与方法が望ましく、ホットメルトインクを印写後直ぐに付与でき、また装置的にも簡便であるという点からスプレー法が望ましい。
【００１７】
高分子エラストマーを液状で付与する場合、付与した後にエラストマーを固化させる必要がある。
また、ホットメルトインクを構成する材料は熱可塑性材料から成るため、画像形成後にインク融点以上の加熱を行うことは不可能である。
そのため、付与される高分子エラストマーとしては常温乾燥型または常温架橋型であることが好ましい。
常温乾燥型としては、常温で揮発する有機溶剤に高分子エラストマーの固形物を溶解させた形態のものが挙げられる。常温乾燥型としては例えば、溶剤希釈型ウレタンや溶剤希釈型アクリル等が挙げられる。
常温架橋型としては、空気中の水分を吸収して硬化する湿気硬化型、ＵＶやＥＢ、可視光などのエネルギーなどによって硬化するＵＶ硬化型、ＥＢ硬化型、可視光硬化型が挙げられ、形態としては、溶剤溶解タイプ、水分散タイプ、溶剤等の媒体を用いない無溶剤タイプが挙げられる。なかでも、溶剤溶解タイプ、無溶剤タイプは濡れ性がよく好ましい。仮に高分子エラストマーの固形分を水に分散させた水分散タイプを塗布した場合、ソリッドインクはワックス成分が多い組成のため画像上では液がはじいてしまい、均一な付与が困難である。
環境面を配慮した場合、無溶剤タイプを使用することが望ましい。常温架橋型の具体例としては、湿気硬化ウレタン樹脂や紫外線硬化アクリル樹脂等が挙げられる。
上記のような２つのタイプ（常温乾燥型、常温架橋型）ではインク融点以上の熱雰囲気にさらす必要が無く、またそのため乾燥機などの設備を必要としない。
【００１８】
ここで、画像形成に用いるホットメルトインク組成物に用いられる色材としては、顔料及び染料のいずれも使用可能である。
インクジェット記録された記録物に対して耐候性や耐光性が求められる場合は、顔料を使用することが好ましく、有機、無機を問わず任意のものが選択される。
【００１９】
例えば有機顔料としては、ニトロソ類、染付レーキ類、アゾレーキ類、不溶性アゾ類、モノアゾ類、ジスアゾ類、縮合アゾ類、ベンゾイミダゾロン類、フタロシアニン類、アントラキノン類、ペリレン類、キナクリドン類、ジオキサジン類、イソインドリン類、アゾメチン類、ピロロピロール類等が挙げられる。
また、無機顔料としては、酸化物類、水酸化物類、硫化物類、フェロシアン化物類、クロム酸塩類、硫酸塩類、炭酸塩類、ケイ酸塩類、リン酸塩類、炭素類（カーボンブラック）、金属粉類等が挙げられる。
【００２０】
また、耐候性や耐光性をあまり重視せず鮮明な色再現を求める場合には、染料を使用することも可能であり、その際の染料は特に限定されず任意のものが選択される。
例えば染料としては、アゾ類、アントラキノン類、インジゴイド類、フタロシアニン類、カルボニウム類、キノンイミン類、メチン類、キサンテン類、ニトロ類、ニトロソ類のような油溶性染料、分散染料、酸性染料、反応染料、カチオン染料、直接染料等が挙げられる。
【００２１】
次に、色材の溶媒であるビヒクルとしては、ワックスを使用する。
ワックスとしては特に限定されず、例えばキャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油、みつろう、ラノリン、鯨ろう、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム、フィッシャートロプスワックス、ポリエチレンワックス、モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体、硬化ヒマシ油、硬化ヒマシ油誘導体、１２−ヒドロキシステアリン酸、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等が挙げられ、それらを単独もしくは複合させて使用しても良い。
【００２２】
その他、ホットメルトインク組成物には、必要に応じて分散剤、熱安定剤、酸化防止剤、防腐剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、浸透剤、接着剤等の添加剤を加えることも当然可能である。
【００２３】
本発明のホットメルトインク組成物は、上記の色材、ワックス、必要に応じて樹脂、その他添加剤を混合し、更にその混合物を、３本ロールミル、ボールミル、コロイドミル、アトライター等の分散機を使って分散させる。
その後、加熱濾過装置などを用いて濾過を行い、成型用の型などに流し込んで冷却することで得られる。
【００２４】
本発明のホットメルトインク組成物を使ったインクジェット印写装置としては特に限定されず、通常のインクジェットプリンタに装備されたヘッドに加熱装置を備えたものや、市販のホットメルト型インクジェット記録装置などが採用できる。
【００２５】
本発明に用いられる記録媒体としては、繊維類、フィルム類、紙類、プラスチック類、セラミックス類、金属類等が挙げられ特に限定されない。
繊維類としては、綿、麻、羊毛、絹、ビスコースレーヨン、キュプラ、ポリノジック、ジアセテート、トリアセテート、ビニロン、ナイロン、ビニリデン、ポリ塩化ビニール、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリクラール、ベンゾエート、プロミックス、エスタミド、ポリエチレン、カチオン可染ポリエステル等があげられ、それらの形態として編物、織物、不織布等がある。
【００２６】
フイルム類としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、塩化ビニール、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ナイロン、塩化ビニリデン、セロハン、セルロイド等が挙げられる。
また、紙類としては、普通紙、上質紙、コート紙、クラフト紙、グラシン紙、和紙等が挙げられる。
【００２７】
プラスチック類としては、アクリル、ポリスチレン、塩化ビニル等が挙げられ、セラッミクス類としては陶磁器、ガラス、ほうろう、セメント等が挙げられる。
また金属類としては銅、アルミ、ステンレス等が挙げられる。
プラスチック類、セラミックス類、金属類のうち、可撓性の無いそれらの板状物などに対しても上記高分子エラストマーの付与効果は有効であるが、記録媒体自身が可撓性に優れるものの場合、本発明の高分子エラストマー付与の効果が一段と得られるので、繊維類、フイルム類、紙類が好ましい。
【００２８】
本発明のインクジェット記録物をインクジェット印写する際には、通常、これら記録媒体を前処理しないが、必要に応じてプライマー処理等の前処理を行うことも可能である。
このような記録媒体を対象としてホットメルトインクがインクジェット印写された後、本発明の上記高分子エラストマーが付与される。
【００２９】
次に、本発明について実施例をあげて説明するが、本発明は、必ずしもその実施例に限定されるものではない。
【００３０】
【実施例】
〔実施例１〕
以下の処方で薬剤を混合した。
［ホットメルトインク］
ＢＥ  ＳＱＵＡＲＥ１９５                              １００重量部
（マイクロクリスタリンワックス、東洋ペトロライト社製）
ＨＯＳＴＡＰＥＲＭ  ＰＩＮＫ  Ｅ−０２                １重量部
（顔料、クラリアント社製）
ＬＡＮＯＸ  ＦＰ−１４１０Ｎ                          ０．３重量部
（分散剤：ラノリン脂肪酸多価アルコールエステル、日本精化社製）
混合物を加熱対応型分散機を用い分散後、加熱濾過を行い不純物を除去し、室温で放冷して均質なマゼンタ色ホットメルトインクを作成した。
記録媒体としては、ルミラーＳ１０（東レ（株）製  二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み：50ミクロン、表面処理：無し）を用いた。
記録媒体に対するインクの付与方法としてホットメルト対応インクジェットプリンタを用い画像を形成し印写物を得た。尚、印写条件は以下のとおりである。
［印写条件］
ノズル径  ：    ７０（μｍ）
印加電圧  ：    ５０（Ｖ）
パルス幅  ：    ２０（μｓ）
駆動周波数：      １（ｋＨｚ）
解像度    ：  １８０（ｄｐｉ）
上記で得られた印写物に対し以下の高分子エラストマーをバーコーターで付与した。
［高分子エラストマー］
ＮＯ．５１３５ＳＰ
（ポリウレタン樹脂：常温架橋型、溶剤溶解タイプ、分子量１００００、非結晶性樹脂、粘度５００ｃｐｓ、ノーテープ工業社製）
被膜硬化後の記録物を下記の評価試験によって評価した。
［評価試験］
a）耐スクラッチ性：ＪＩＳ  Ｋ５４００（８．４．２手かき法）
○：Ｂ硬度以上の硬さを持つ
△：２Ｂまたは３Ｂ硬度の硬さを持つ
×：４Ｂ硬度以下の硬さを持つ
b）耐摩擦性：ＪＩＳ  Ｌ０８４９  摩擦試験機II型（学振型）
○：４級以上
△：３級から２級
×：１級
c）透明性：目視
○：色材本来の色で鮮明な色が保たれている
△：一部色相がくすみ、鮮明さが足りない
×：色相がくすみ、色材本来の色が現されていない
耐スクラッチ性をＪＩＳ  Ｋ５４００の試験方法で試験した結果、Ｂ硬度と良好であった。また、耐摩擦性をＪＩＳ  Ｌ０８４９の試験方法で摩擦試験機II型（学振型）を使用し測定した結果、４級と良好であった。さらに、本発明の高分子エラストマーが付与された記録物は、色材本来の色を表現し、鮮明さは保たれていた。
【００３１】
〔参考例１〕
実施例１と同様な方法で得られた印写物に対し、以下の高分子エラストマーをスプレー方式で付与し記録物を得た。
［高分子エラストマー］
ＳＲ２４１１（シリコーン樹脂：常温乾燥型、溶剤溶解タイプ、非結晶性樹脂、粘度１０ｃｐｓ、東レ・ダウコーニングシリコーン社製）
実施例１と同様な方法で評価し、得られた結果を表１に示した。
耐スクラッチ性をＪＩＳ  Ｋ５４０１の試験方法で試験した結果、３Ｂ硬度であった。また、耐摩擦性をＪＩＳ  Ｌ０８４９の試験方法で摩擦試験機II型（学振型）を使用し測定した結果、３級であった。さらに、本発明の高分子エラストマーが付与された記録物は、色材本来の色を表現し、鮮明さは保たれていた。
【００３２】
〔参考例２〕
実施例１と同様な方法で得られた印写物に対し、以下の高分子エラストマーをバーコーターで付与し記録物を得た。
［高分子エラストマー］
１８２０（スチレンブタジエンゴム：常温乾燥型、溶剤溶解タイプ、非結晶性樹脂、粘度２００〜３００ｃｐｓ、アロンエバーグリップ社製）
実施例１と同様な方法で評価し、得られた結果を表１に示した。
耐スクラッチ性をＪＩＳ  Ｋ５４０１の試験方法で試験した結果、３Ｂ硬度であった。また、耐摩擦性をＪＩＳ  Ｌ０８４９の試験方法で摩擦試験機II型（学振型）を使用し測定した結果、３級であった。さらに、本発明の高分子エラストマーが付与された記録物は、色材本来の色を表現し、鮮明さは保たれていた。
【００３３】
〔比較例１〕
実施例１と同様な方法で得られた印写物に対し、高分子エラストマーを付与せずそのまま記録物とした。
実施例１と同様な方法で評価し、得られた結果を表１に示した。
記録物は、色材本来の色を表現し、鮮明さは保たれていたが、耐スクラッチ性をＪＩＳ  Ｋ５４０１の試験方法で試験した結果、４Ｂ硬度であった。また、耐摩擦性をＪＩＳ  Ｌ０８４９の試験方法で摩擦試験機II型（学振型）を使用し測定した結果、１級であった。
【００３４】
【表１】
0003971195.tif 000002
【００３５】
【発明の効果】
本発明のインクジェット記録物は、耐スクラッチ性や耐摩擦性に優れることはもちろんのこと、画像の鮮明性や濃度を維持でき、かつ材料の可撓性にも対応した記録物である。