(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出グレードのポリビニルアルコールとカチオン性高分子化合物とを含有し、該ポリビニルアルコールと該カチオン性高分子化合物との配合割合が５０／５０〜９５／５の範囲内であることを特徴とするインクジェット記録材用樹脂組成物。
【請求項２】
前記カチオン性高分子化合物は下記一般式（１）で表されるエチレン構造単位が６５モル％〜９９モル％、下記一般式（２）で表されるアクリレート構造単位が１５モル％以下、および下記一般式（３）で表されるアクリルアミド構造単位が１モル％〜３５モル％からなる、不規則に配列した重量平均分子量が１，０００〜５０，０００の線状のカチオン性高分子化合物であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録材用樹脂組成物。
【化１】
0003859906.tif 000008
（式中、Ｒ２は炭素数２〜８のアルキレン基を表し、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ独立して炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアリールアルキル基または炭素数１〜１２の脂環式アルキル基を表し、Ｘ−はハロゲンイオン、ＣＨ３ＯＳＯ３−またはＣ２Ｈ５ＯＳＯ３−を表す）
【請求項３】
前記ポリビニルアルコールの分解温度と融点との温度差が２０℃以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録材用樹脂組成物。
【請求項４】
前記ポリビニルアルコールと前記カチオン性高分子化合物との重量比が６０／４０〜８５／１５の範囲内であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録材用樹脂組成物。
【請求項５】
基材上に溶融押出法により積層されたインク受容層を有するインクジェット記録材であって、前記インク受容層が請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録材用樹脂組成物を用いてなることを特徴とするインクジェット記録材。
【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記録材用の樹脂組成物、インクジェット記録材およびその製造方法に関するものであり、特に、水性インクを用いてインクジェット法により記録を行うために好適なインクジェット記録材、そのインクジェット記録材に好適な樹脂組成物およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット法による記録は騒音が無く、高速印字が可能であり、低コストであることからカラーコピー、コンピューター等の画像情報出力装置に用いられ、急速に普及しつつある。従来のインクジェット記録材はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン等の親水性樹脂を基材上に塗布してインク受容層としたインクジェット記録材が多く知られている。親水性樹脂からなる塗液を基材上へ塗布するには、流延等によるコーティング方法が多く使用されている。
【０００３】
しかし、コーティング方法によりインク受容層を形成すると、インク受容層の厚さが薄くなってしまうのでインクの吸収能力が低く、画像ムラ、乾燥速度の低下等の問題が生じた。また、熱可塑性のＰＶＡ樹脂を用いて、溶融押出法によりインク受容層を設ける方法も検討されたが、溶融押出法に用いられる押出グレードのＰＶＡは耐水性が低いものが多く、インクの滲み等の画像保存性に問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、押出グレードのＰＶＡを用いて溶融押出法によりインクジェット記録材のインク受容層を形成しても、インクの滲み等を生じず、耐湿性に優れたインクジェット記録材およびその製造方法を提供することにあり、また、このインクジェット記録材に用いられるインクジェット記録材用樹脂組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェット記録材用樹脂組成物は、押出グレードのポリビニルアルコールを主成分とし、かつカチオン性高分子化合物を含有することを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記カチオン性高分子化合物は下記一般式（１）で表されるエチレン構造単位が６５モル％〜９９モル％、下記一般式（２）で表されるアクリレート構造単位が１５モル％以下、および下記一般式（３）で表されるアクリルアミド構造単位が１モル％〜３５モル％からなる、不規則に配列した重量平均分子量が１，０００〜５０，０００の線状のカチオン性高分子化合物であることができる。
【化３】
0003859906.tif 000002
（式中、Ｒ２は炭素数２〜８のアルキレン基を表し、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ独立して炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアリールアルキル基または炭素数１〜１２の脂環式アルキル基を表し、Ｘ−はハロゲンイオン、ＣＨ３ＯＳＯ３−またはＣ２Ｈ５ＯＳＯ３−を表す）
【０００７】
また、前記カチオン性高分子化合物は下記一般式（１）で表されるエチレン性構造単位が６５モル％〜９９モル％、下記一般式（２）で表されるアクリレート構造単位が１５モル％以下、および下記一般式（４）で表されるアクリルアミド構造単位が１モル％〜３５モル％からなる、不規則に配列した重量平均分子量が１，０００〜５０，０００の線状のカチオン性高分子化合物であることができる。
【化４】
0003859906.tif 000003
（式中、Ｒ２は炭素数２〜８のアルキレン基、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアリールアルキル基または炭素数１〜１２の脂環式アルキル基を表し、Ｘ−はハロゲンイオン、ＣＨ３ＯＳＯ３−またはＣ２Ｈ５ＯＳＯ３−を示す）
【０００８】
また、前記押出グレードのポリビニルアルコールと前記カチオン性高分子化合物との重量比は６０／４０〜８５／１５の範囲内であることができる。本発明のインクジェット記録材は、基材上に積層されたインク受容層を有するインクジェット記録材であって、前記インク受容層が上記インクジェット記録材用樹脂組成物のいずれかを主成分として有することを特徴とする。
【０００９】
【発明を実施するための好ましい形態】
本発明のインクジェット記録材は、基材上にインク受容層を有する。インク受容層は、以下に示すように押出グレードのＰＶＡに特定のカチオン性高分子化合物を含む樹脂組成物を用いて形成される。特定のカチオン性高分子化合物を配合することにより、インク受容層の耐湿性を向上させることができる。かかるカチオン性高分子化合物は、水不溶性であり、ポリマーに対してある程度の親和性があり、樹脂表面にブリードアウトしないものが好ましい。本発明に好ましく用いられるカチオン性高分子化合物を以下に示す。
【００１０】
下記一般式（１）で表されるエチレン構造単位が６５モル％〜９９モル％、下記一般式（２）で表されるアクリレート構造単位が１５モル％以下、および下記一般式（３）で表されるアクリルアミド構造単位が１モル％〜３５モル％からなる、不規則に配列した重量平均分子量が１，０００〜５０，０００の線状のカチオン性高分子化合物は、本発明に好ましく用いられる。
【化５】
0003859906.tif 000004
（式中、Ｒ２は炭素数２〜８のアルキレン基を表し、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｒ４およびＲ５はそれぞれ独立して炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアリールアルキル基または炭素数１〜１２の脂環式アルキル基を表し、Ｘ−はハロゲンイオン、ＣＨ３ＯＳＯ３−またはＣ２Ｈ５ＯＳＯ３−を表す）
【００１１】
本発明においては、上記一般式（３）で表されるアクリルアミド構造単位の代わりに下記一般式（４）で表されるアクリルアミド構造単位を含む、線状に不規則に配列した、重量平均分子量が１，０００〜５０，０００のカチオン性高分子化合物を好ましく用いることができる。
【化６】
0003859906.tif 000005
（式中、Ｒ２は炭素数２〜８のアルキレン基、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ４は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアリールアルキル基または炭素数１〜１２の脂環式アルキル基を表し、Ｘ−はハロゲンイオン、ＣＨ３ＯＳＯ３−またはＣ２Ｈ５ＯＳＯ３−を示す）
【００１２】
本発明において、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）とカチオン性高分子化合物との重量比は６０／４０〜８５／１５の範囲内であることが特に好ましい。カチオン性高分子化合物が１５重量部以上であれば、得られるインクジェット記録材を高温、高湿度下で保存しても印字のにじみの状態は良好であった。カチオン性高分子化合物が４０重量部以内であれば、得られるインクジェット記録材の印字品質は優れたものであった。ただし、カチオン性高分子化合物が５０重量部を越すとＰＶＡに対してカチオン性高分子化合物の分散不良を生じ、得られるインクジェット記録材のインク受容層に粒子状のブツが生じることがあるので、分散状態に注意が必要となる。
【００１３】
本発明のインクジェット記録材用樹脂組成物は、ＰＶＡおよびカチオン性高分子化合物の他に、さらにカチオン性活性剤またはノニオン性活性剤を含めることができる。本発明において、カチオン性活性剤またはノニオン性活性剤の樹脂中の含有量は１重量％〜１０重量％の範囲内であることが好ましい。
本発明に好ましく用いられるカチオン性活性剤としては、ポリエチレンイミン、第４級アンモニウムクロライド、第４級アンモニウムサルフェート等が挙げられ、本発明に好ましく用いられるノニオン性活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル等が挙げられる。
【００１４】
本発明において、インク受容層の形成に用いられるＰＶＡは冷水可溶タイプのＰＶＡであり、ケン化度が約２０〜９０％であることが好ましく、分解温度と融点（成形温度）との差が２０℃以上であることが好ましい。
分解温度と融点との温度差を２０℃以上にするためには、例えば、ＰＶＡの粘度平均重合度を２００〜１０００に調整することにより、またはＰＶＡとエチレン性モノマーとの共重合体を形成することにより、またはＰＶＡに可塑剤を添加することにより、温度差を２０℃以上にすることができる。ＰＶＡとエチレン性モノマーとの共重合体を形成することにより温度差を設定する場合には、例えば、Ｎ−ビニルピロリドンを１０モル％程度重合するとよい。可塑剤を添加することにより温度差を設定する場合には、グリセリン、エチレングリコール等を１５重量％程度添加することが好ましい。このようにして、ＰＶＡの融点を１８０℃以下にすることができ、したがって分解温度と融点との温度差を２０℃以上にすることができる。
【００１５】
さらに、本発明に用いられるＰＶＡはネッキング（押出機から押し出されたフィルムまたはシートが横方向に収縮してたわむこと）を改良するために、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．８以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明の樹脂組成物には、インクジェット記録材の手触りや柔らかさ等、材料の風合いを改良するため可塑剤等を含めることができる。本発明に好ましく用いられる可塑剤としては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等が挙げられる。また、ブロッキングを防止するために充填剤を含めることができる。本発明に好ましく用いられる充填剤としては例えばタルク等の無機充填材を挙げることができる。
【００１７】
本発明の樹脂組成物を用いてインクジェット記録材のインク受容層を形成するには、樹脂を配合した後、二軸押出機を用いて、好ましくは同方向二軸押出機を用いて混合してから、ペレット化しておくことが好ましい。なお、ペレット化は約１６０℃の温度で行うことが好ましい。
本発明のインクジェット記録材を用いて、通常のインクジェット法により画像記録を行うことができ、良好な画像を得ることができる。
【００１８】
【実施例】
以下に本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
一般式（１）で表されるエチレン構造単位が６５モル％、一般式（２）で表されるアクリレート構造単位が５モル％、および一般式（３）で表されるアクリルアミド構造単位が３０モル％からなるカチオン性高分子化合物を用意した。ただし、カチオン性高分子化合物は、一般式（２）で表されるアクリレート構造単位のＲ１がＣ２Ｈ５であり、一般式（３）で表されるアクリルアミド構造単位のＲ２がエチレン基、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５がそれぞれメチル基、Ｘ−がＣ２Ｈ５ＯＳＯ３−のカチオン性高分子化合物である。また、カチオン性高分子化合物の重量平均分子量は２３，０００であった。なお、カチオン性高分子化合物における各構造単位のモル分率はＮＭＲ測定により求めた。
【００１９】
次いで、ＰＶＡ（（株）クラレ製、商品名「ＣＰ−１０００」）７０重量％と、用意したカチオン性高分子化合物３０重量％とを二軸押出機に投入して１６０℃の温度で混合し、ペレット化し、次いで二軸押出機を用いて１９０℃の条件で溶融押し出しを行ない、厚さ４０μｍのフィルムを作成した。その後、得られたフィルムと厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムとを重ね合わせて１９０℃の温度でラミネートし、本発明のインクジェット記録材を得た。
【００２０】
実施例２
実施例１において、二軸押出機に投入するＰＶＡとカチオン性高分子化合物との割合を５０重量％／５０重量％に変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録材を作製した。
【００２１】
実施例３
実施例２において、二軸押出機に投入するＰＶＡとカチオン性高分子化合物との割合を９５重量％／５重量％に変更した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録材を作製した。
【００２２】
比較例１
ＰＶＡ（（株）クラレ製、商品名「ＣＰ−１０００」）を押出機により１９０℃の条件下、溶融押し出しを行なって、厚さ４０μｍのフィルムを作成した。次いで、得られたフィルムと厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムとを１９０℃の温度でラミネートして、比較用のインクジェット記録材を得た。
【００２３】
得られた実施例１〜３，および比較例１のインクジェット記録材について、以下に示す評価方法に従い、印字品質（画像品質）、インクにじみ等の耐湿性の評価を行った。
評価方法
１） 印字出力品質の評価
実施例１および比較例１のインクジェット記録材（サンプル）それぞれに、ヒュ−レットパッカード社製、商品名「デザインジェット  ３５０Ｃ」を用いて、独自に作製した印字パターンを印刷した。印刷された印字パターンを肉眼で観察して、印字品質の評価を行なった。ただし、評価基準は以下の通りである。
評価基準：
Ａ    優れている
Ｂ    レベル「Ａ」には達しないが実用レベルの範囲内である
Ｃ    劣る
【００２４】
２） 耐湿性の評価
印字出力品質の評価で用いたインクジェット記録材（サンプル）を温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨに設定した恒温恒湿槽内に入れて２４時間放置し、印字パターンの線のにじみについて評価を行った。ただし、線のにじみは下記式により、線のにじみ率で示した。にじみ率が１１０％を越すと、実用的でなくなる。
【数１】
0003859906.tif 000006
ただし、試験後とはサンプルを恒温恒湿槽に入れて２４時間放置した後をいい、試験前とはサンプルを恒温恒湿槽に入れる前をいう。
得られた結果を表１に示す。
【００２５】
表１の結果から明らかなように、本発明に係る特定のカチオン性高分子化合物を含有する樹脂組成物を用いて形成した記録材は、印字品質が優れており、かつインクのにじみの状態が良好で、耐湿性に優れていた。
特に、ＰＶＡとカチオン性高分子化合物との重量比が６０／４０〜８５／１５の範囲内にある実施例１は印字品質の評価および線のにじみ率の評価ともに優れた結果が得られた。なお、使用したＰＶＡの商品名「ＣＰ−１０００」の分解温度は２００℃、融点は１７４℃であり、その温度差は２６℃であった。ただし、分解（開始）温度はＪＩＳ−Ｋ−７１２０に準じて測定した開始温度を分解温度とし、融点はＪＩＳ−Ｋ−００６４に準じて測定した値を融点とした。
なお、得られたインク受容層にはブツの発生が見られなかった。
【００２６】
実施例４
重合度が３００，Ｍｗ／Ｍｎ＝２．７のポリ酢酸ビニル３０部と、重合度が１７００，Ｍｗ／Ｍｎ＝２．７のポリ酢酸ビニル２０部とを、メタノール溶液で混合し、アルカリ触媒下で酢酸ビニル部分の６０モル％をけん化した後、乾燥し、重合度が６００，Ｍｗ／Ｍｎ＝３．６のＰＶＡ（Ｉ）を製造した。製造されたＰＶＡ（Ｉ）の分解温度と融点との温度差は２７℃であった。
【００２７】
実施例１において、ＰＶＡとして商品名「ＣＰ−１０００」の代わりに製造されたＰＶＡ（Ｉ）を使用した以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録材を作成した。ただし、ＰＶＡ（Ｉ）およびカチオン性高分子化合物を二軸押出機に投入して、溶融押し出しを行い、厚さ４０μｍのフィルムを作製する際の押し出しは良好であった。
【００２８】
実施例５
４モル％のＮ−ビニルピロリドンを共重合したポリ酢酸ビニルにアルカリ触媒下で酢酸ビニル部分の８２モル％をけん化した後、乾燥し、重合度が５００，Ｍｗ／Ｍｎ＝２．７のＰＶＡ（II）を調成した。また、４モル％のＮ−ビニルピロリドンを共重合したポリ酢酸ビニルにアルカリ触媒下で酢酸ビニル部分をけん化した後、乾燥し、重合度が１７００，Ｍｗ／Ｍｎ＝２．７のＰＶＡ（III）を調成した。ＰＶＡ（II）１００部とＰＶＡ（III）２０部とを混合して重合し、重合度が９４０，Ｍｗ／Ｍｎ＝３．１，けん化度が８３モル％のＰＶＡ（IV）を製造した。製造されたＰＶＡ（IV）の分解温度と融点との温度差は２４℃であった。
【００２９】
実施例１において、ＰＶＡとして商品名「ＣＰ−１０００」の代わりに製造されたＰＶＡ（IV）を使用した以外は実施例１と同様にしてインクジェット機録材を作製した。ただし、ＰＶＡ（IV）およびカチオン性高分子化合物を二軸押出機に投入して溶融押し出しを行い、厚さ４０μｍのフィルムを作製する際の押し出しは良好であった。
【００３０】
実施例４および実施例５で得られたインクジェット記録材について、実施例１と同様に「印字出力品質の評価」および「耐湿性の評価」を行った。その結果を表１に示す。表１から明らかなように、「印字品質の評価」は共にレベル「Ａ」の評価であり、「線のにじみ率」は共に１００％で、良好な耐湿性を示した。
【００３１】
【表１】
0003859906.tif 000007
【００３２】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明のインクジェット記録材用樹脂を用いて作製したインクジェット記録材はインク受容層内にカチオン性物質が分散されているので、印字品質に優れ、かつ、高温多湿下で保存されてもインクの滲み状態も良好で耐湿性に優れたものであった。