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技術 インク受容層を有する記録媒体

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 佐野ゆかり宮林利行大西弘幸
出願日 1998年4月9日 (21年10ヶ月経過) 出願番号 1998-097046
公開日 1999年10月26日 (20年4ヶ月経過) 公開番号 1999-291612
状態 特許登録済
技術分野 インクジェット(インク供給、その他) 複写又はマーキング インクジェット記録方法及びその記録媒体
主要キーワード 絶対標準 上層面 光源フィルタ 高印刷品質 プラスチックフィルム製 被膜形成材料 クリアファイル キセノンウエザオメーター
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この項目の情報は公開日時点(1999年10月26日)のものです。
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課題

保存性、特に耐光性向上のために、従来技術(紫外線吸収剤バインダー添加混合し、紫外線吸収剤を含有する被膜を形成する場合)における紫外線吸収剤使用上の問題点を解消した記録媒体を提供すること。

解決手段

紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子を、記録媒体の最上層面に積層化せしめた記録媒体。

概要

背景

従来、記録媒体としては通常の紙が使用されてきた。しかし、記録の高速化あるいはインク多色化等のインクジェット用記録装置の性能向上にともない、インクジェット用記録用紙と呼ばれる、多孔質インク受容層基材上に設け、インク吸収性を高めたインクジェット用記録媒体が開発されている。

また、スライドやOHP等の光学機器発達にともない、それらの光学機器に用いられる記録媒体として、インクジェット用記録装置を用いて記録されるプラスチックフイルム等の透明性の基材を用いたインクジェット用記録媒体も提案されている。

そして、これらの記録媒体が、光、特に高エネルギーである紫外線により劣化することから、これらの記録媒体に紫外線吸収剤を使用することが提案されている。(特開平8−143795号公報)

概要

保存性、特に耐光性向上のために、従来技術(紫外線吸収剤をバインダー添加混合し、紫外線吸収剤を含有する被膜を形成する場合)における紫外線吸収剤使用上の問題点を解消した記録媒体を提供すること。

紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子を、記録媒体の最上層面に積層化せしめた記録媒体。

目的

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、インク吸収性が妨げられ高印刷品質が得られないという従来の記録媒体の問題点を解消し、耐光性に優れた記録媒体を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
7件

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請求項1

紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子を、記録媒体の最上層面に積層化せしめたことを特徴とする記録媒体。

請求項2

前記ポリマー微粒子を積層する下層が、インク受容層であることを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。

請求項3

前記ポリマー微粒子が、150℃以上の最低造膜温度を有することを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。

請求項4

前記ポリマー微粒子が、球状であることを特徴とする請求項1に記載の記録媒体。

発明の効果

0001

本発明は、記録媒体保存性記録画像の保存性の良い記録媒体、特に、耐光性に優れたインクジェット記録用記録媒体に関する。

背景技術

0001

本発明は、以上詳記したとおり、インク受容層光沢層等の最上層面紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子を積層化せしめることにより、記録媒体の保存性を改善し、すみやかにインクが吸収され高印刷品質を保ちながら、記録画像の保存性、特に耐光性を改善した(印刷品質と耐光性が両立できる)記録媒体を提供することができる。

0002

従来、記録媒体としては通常の紙が使用されてきた。しかし、記録の高速化あるいはインクの多色化等のインクジェット用記録装置の性能向上にともない、インクジェット用記録用紙と呼ばれる、多孔質のインク受容層を基材上に設け、インク吸収性を高めたインクジェット用記録媒体が開発されている。

0003

また、スライドやOHP等の光学機器発達にともない、それらの光学機器に用いられる記録媒体として、インクジェット用記録装置を用いて記録されるプラスチックフイルム等の透明性の基材を用いたインクジェット用記録媒体も提案されている。

発明が解決しようとする課題

0004

そして、これらの記録媒体が、光、特に高エネルギーである紫外線により劣化することから、これらの記録媒体に紫外線吸収剤を使用することが提案されている。(特開平8−143795号公報)

0005

従来から種々の紫外線吸収剤を使用する手段が提案されているが、必ずしも十分に満足のいくものではなかった。紫外線吸収剤は親油性のものがほとんどで、そのままでは塗工液に添加できない。また、水溶性の紫外線吸収剤は塗工液に添加することは可能であるが、大量に添加して色素の側に存在するようにしないと意味をなさない。そこで、紫外線吸収剤を含有する皮膜を積層し、色素に対して光から保護(遮蔽)する方法があるが、この場合、インク吸収性が妨げられ高印刷品質が得られないという問題があった。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、インク吸収性が妨げられ高印刷品質が得られないという従来の記録媒体の問題点を解消し、耐光性に優れた記録媒体を提供することにある。

0007

本発明は、紫外線吸収剤をポリマー微粒子に含有せしめ、インク受容層等の記録媒体最上層面にそのポリマー微粒子を積層化することにより、記録媒体の保存性を改善し、又すみやかにインクが吸収され高印刷品質を保ちながら、記録画像の保存性、特に耐光性を改善した(印刷品質と耐光性が両立できる)記録媒体である。

発明を実施するための最良の形態

0008

即ち、本発明に係る記録媒体は、「紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子を、記録媒体の最上層面に積層化せしめたことを特徴とする記録媒体。」(請求項1)を要旨(発明を特定する事項)とし、特に、・「前記ポリマー微粒子を積層する下層が、インク受容層であること」(請求項2)、により、記録媒体の最上層で紫外線をカットすることができるとともに、インクの吸収がすみやかに行なわれて印刷品質を一段と高められること、・「前記ポリマー微粒子が、150℃以上の最低造膜温度を有すること」(請求項3)、により、塗工後に100〜130℃くらいの温度で乾燥させてもポリマー微粒子が融着することがなく、インク吸収を妨げることがないこと、・「前記ポリマー微粒子が、球状であること」(請求項4)、により、インクが通過し易くなること、を特徴とするものである。

0009

本発明は、インク受容層、光沢層等の最上層面(記録媒体が“基材のみ”の場合は基材面)に、紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子を積層化せしめることにより、記録媒体の保存性や記録画像の保存性の良い記録媒体、特に耐光性を向上させた記録媒体である。

0010

記録媒体の基材としては、紙又はプラスチック製のシート状のものが使用され、光透過性のもの、光不透過性のもののどちらでも使用される。そのような基材としては、従来公知の基材はいずれも使用でき、例えば、ポリエステル系樹脂ジアセテート系樹脂トリアセテート系樹脂、アクリル系樹脂ポリカーボネート系樹脂ポリ塩化ビニル系樹脂ポリイミド系樹脂セロハンセルロイド等が挙げられる。

0011

インク受容層は、下記の被膜形成材料により形成されるが、インク受容層のインク吸収性をより向上させるための公知の無機質充填材、その他の添加剤、例えば、界面活性剤浸透剤保水剤抑泡剤着色剤等を必要に応じて添加したものによって形成されていても良い。

0013

インク受容層のインク吸収性をより向上させるための無機質充填材としては、水酸化アルミニウムアルミナシリカクレー珪藻土炭酸カルシウム硫酸カルシウム硫酸バリウムケイ酸アルミニウム合成ゼオライト酸化亜鉛、リトボン、サテンホワイト等が使用される。

0014

インク受容層の形成は、上記のポリマーを適当な溶剤に溶解又は分散させ、これに必要に応じて上記各種の添加物を添加して得た塗工液を、ロールコーティング法、スプレーコーティング法ロッドバーコーティング法エアナイフコーティング法等の公知のコーティング方法で上記の基材上に塗膜し、乾燥させることによりなされる。

0015

紫外線吸収剤を含有せしめるポリマー微粒子からなる層は、記録媒体の最上層に形成されており、インク媒体に対しては、濡れ浸透拡散等の性質を有し、また、インク自体画像形成剤)に対しては、吸着、浸透、反応等の性質を持たない材料で形成された微粒子からなる層でなければならない。

0016

そのような、紫外線吸収剤を含有せしめるポリマー微粒子を形成するためのポリマーとしては、ポリメタアクリル酸エステルポリスチレン、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体スチレンブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体マレイン酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−イタコン酸共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリアミド等が使用される。

0017

ポリマー微粒子に含有させる紫外線吸収剤としては、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤ベンゾフェノン系紫外線吸収剤シアノアクリレート系紫外線吸収剤等の公知の紫外線吸収剤が使用される。

0018

紫外線吸収剤を含有したポリマー微粒子は、上記紫外線吸収剤を含有するポリマー微粒子を形成するためのポリマーに、公知のポリマー微粒子の形成手段を適用してポリマー微粒子を形成する際に、紫外線吸収剤を存在させる(例えば、モノマー重合させる際に紫外線吸収剤を存在させる)ことによって形成される。または、溶融したポリマーに紫外線吸収剤を混合して混練し、適当な溶媒に解かす。その後、水+界面活性剤の溶媒中に分散し、溶媒を飛ばして乾燥し、ポリマー微粒子を得る。

0019

紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子の大きさは、インク吸収性とインク受容層との接着性を考慮すると、80〜500 nmであり、好ましくは、100〜300nmである。

0020

そして、最上層面への紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子の積層化は、次のような手段によってなされる。即ち、上記の塗膜形成用のポリマーを適当な溶剤に溶解又は分散させ、これに紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子を添加して得た塗工液を、上記公知のコーティング方法でインク受容層上に塗布し、乾燥させることにより形成される。
ポリマー微粒子:バインダー樹脂の割合は、1:1〜20:1であり、好ましくは、2:1〜15:1である。

0021

なお、上記のような、紫外線吸収剤を含有せしめたポリマー微粒子を積層化せしめることにより、記録画像の保存性、特に耐光性を向上させた記録媒体には、更に、通常設けられているような紫外線吸収層が設けられていても良い。また、ポリマー微粒子として高弾性のものを用いることが、積層化させる時に微粒子の変形が少ないのでより好ましい。

0022

次に本発明の実施例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
実施例1
基材として坪量100 g/m2 の上質紙の片面に以下の組成物1からなるインク受容層塗工液バーコーダー法にて塗布、120℃、3分にて乾燥して乾燥塗布量15g/m2 のインク受容層を形成した。更に、その上にポリマー微粒子を含む組成物2からなる塗工液をバーコーター法にて塗布し、乾燥膜厚が5μmになるように100℃、3分間乾燥した。
組成
シリカ(ミズカシルP50、水澤化学工業社製) 15重量%
ポリビニルアルコール(R-1130、クラレ社製、10%溶液) 70重量%
アミン系樹脂スミレズレジン1001(住友化学工業社製、固形分濃度30
%)] 15重量%
組成2
ポリマーエマルジョン1(注1) 70重量%
スチレン−アクリル共重合体(ポリゾールAP2679、昭和高分子社製、固形分濃
度 49%) 20重量%
純水 10重量%

0023

実施例2
組成3からなるインク受容層塗工液を実施例1と同様に塗布乾燥し、その上にポリマー微粒子を含む組成物4からなる塗工液を実施例1と同様に塗布乾燥して記録媒体を得た。
組成3
シリカ(ファインシールX-37B、トクヤマ社製) 10重量%
ポリビニルアルコール(ゴーセファイマー C-670、日本合成化学社製、固形分
濃度 30%) 50重量%
アミン系樹脂[パピオゲンP-103(センカ社製、固形分濃度41%)]
40重量%
組成4
ポリマーエマルジョン2(注2) 60重量%
スチレン−アクリル共重合体(ポリゾールAP-3000、昭和高分子社製、固形
分濃度 40%) 15重量%
純水 25重量%

0024

実施例3
組成5からなるインク受容層塗工液を実施例1と同様に塗布乾燥し、その上にポリマー微粒子を含む組成物6からなる塗工液を実施例1と同様に塗布乾燥して記録媒体を得た。
組成5
シリカ(サイシリア450、富士シリシア社製) 12重量%
ポリビニルアルコール(R-2130、クラレ社製、10%溶液) 68重量%
アミン系樹脂[ポリフィックスFIK-601 (昭和高分子製、固形分濃度60
%)] 20重量%
組成6
ポリマーエマルジョン3(注3) 60重量%
スチレン−アクリル共重合体(ポリゾールAP-3000、昭和高分子社製、固形分
濃度 40%) 10重量%
純水 30重量%

0025

比較例1
組成1からなるインク受容層塗工液を実施例1と同様に塗布乾燥し、記録媒体を得た。
組成1
シリカ(ミズカシルP50、水澤化学工業社製) 15重量%
ポリビニルアルコール(R-1130、クラレ社製10%溶液) 70重量%
アミン系樹脂[スミレーズレジン1001(住友化学工業社製、固形分濃度30
%)] 15重量%

0026

(注1)ポリマーエマルジョン1
攪拌機還流冷却器滴下装置および温度計窒素導入管を備えた反応容器に、蒸留水200 ml、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.6gを仕込み窒素雰囲気中で、攪拌しながら70℃まで加温し、さらに過硫酸カリウム2gを添加した。一方、イソポルニルメタクリレート90g、メタクリル酸5g、t−ドデシルメルカプタン0.15gと、紫外線吸収剤2(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニルベンゾトリアゾール(シプロ化成製SEESORB709)を10gを混合溶解して、これを前記反応容器中に滴下した。さらに、70℃で6時間反応させた後、常温まで冷却し、中和剤としてアンモニア水を添加してpHを調製し、孔径0.2μmのフィルター濾過して、紫外線吸収剤を含有する球形のポリマー微粒子を分散粒子とするポリマーエマルジョンを得た。粒径は、0.12μmであった。このポリマーエマルジョンのガラス転移点は185℃で最低造膜温度は195℃であった。このポリマーエマルジョンを成膜して得たフィルム分光光度計にて測定したところ、200〜400nmの紫外域に吸収を有するものであった。

0027

(注2)ポリマーエマルジョン2
攪拌機、還流冷却器、滴下装置および温度計と窒素導入管を備えた反応容器に、蒸留水200 ml、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2gを仕込み、窒素雰囲気中で、攪拌しながら70℃まで加温し、さらに過硫酸カリウム2gを添加した。一方、イソポルニルメタクリレート85g、メタクリル酸5g、t−ドデシルメルカプタン0.15gと、紫外線吸収能を有する骨格を持つモノマー2(2′−ヒドロキシ−5′−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(大塚化学社製RUVA-93)を10gを混合溶解して、これを前記反応容器中に滴下した。さらに、70℃で6時間反応させた後、常温まで冷却し、中和剤としてアンモニア水を添加してpHを調製し、孔径0.2μmのフィルターで濾過して、紫外線吸収剤を含有する球形のポリマー微粒子を分散粒子とするポリマーエマルジョンを得た。粒径は、0.10μmであった。このポリマーエマルジョンのガラス転移点は185℃で最低造膜温度は195℃であった。このポリマーエマルジョンを成膜して得たフィルムを分光光度計にて測定したところ、200〜400 nmの紫外域に吸収を有するものであった。

0028

(注3)ポリマーエマルジョン3
攪拌機、還流冷却器、滴下装置および温度計と窒素導入管を備えた反応容器に、蒸留水200 ml、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.6gを仕込み、窒素雰囲気中で、攪拌しながら70℃まで加温し、さらに過硫酸カリウム2gを添加した。一方、メチルメタクリレート79g、アクリルアミド5g、アクリル酸5g、t−ドデシルメルカプタン0.15gと、紫外線吸収能を有する骨格を持つモノマー2(2′−ヒドロキシ−5′−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(大塚化学社製RUVA-93)を10gと光安定化能を有する骨格を持つモノマー1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート(旭電化社製アデカスタブLA-82)1gを混合溶解して、これを前記反応容器中に滴下した。さらに、70℃で6時間反応させた後、常温まで冷却し、中和剤としてアンモニア水を添加してpHを調製し、孔径0.2μmのフィルターで濾過して、紫外線吸収剤を含有する球形のポリマー微粒子を分散粒子とするポリマーエマルジョンを得た。粒径は、0.11μmであった。このポリマーエマルジョンのガラス転移点は150℃で最低造膜温度は160℃であった。このポリマーエマルジョンを成膜して得たフィルムを分光光度計にて測定したところ、200〜400 nmの紫外域に吸収を有するものであった。

0029

上記の実施例及び比較例の評価は、下記に示す方法で行ない、その結果を表1に示す。
試験方法
1)耐光性
セイコーエプソン社製PM-700Cでマゼンタの100% duty印刷を行い、ATLAS 社製キセノンウエザオメーターC135A(BPT 63℃、相対湿度50%、340nm の紫外光放射照度0.35 W/m2 )で45 kJ/m2照射後のマゼンタインク反射濃度をGRETAG社製分光光度計グレタグSPM 50(D 50光源光源フィルタなし、白色絶対標準白、視野角2°)で測定し、濃度残存率により以下の基準で評価した。
ID=000003HE=015 WI=058 LX=1210 LY=1000
2)耐蛍光灯
セイコーエプソン社製PM-700Cでマゼンタの100% duty印刷を行い、ATLAS 社製屋内光曝露ステムアトラスHPUV(高出力白色蛍光灯使用、総照度6W/m2 )で500時間照射後のマゼンタインクの反射濃度を試験1と同様に測定し、濃度残存率により以下の基準で評価した。
ID=000004 HE=015 WI=061 LX=1195 LY=1450
3)黄変
プラスチックフィルム製クリアファイルに2 cmほど紙をはみ出した状態で固定し、60℃の環境に1週間放置する。黄変した部分のCIELAB表色系によるΔL*、Δa*、Δb*を分光光度計グンタグ SPM50で測定し、色差ΔEを計算し、以下の判断基準によって評価した。
ΔE=((Δa*)2 +(Δb*)2 +(ΔL*)2 )1/2・・・式1
ID=000005 HE=015 WI=058 LX=0310 LY=2050
4)インク吸収性
セイコー・エプソン社製のPM-700Cのスーパーファインモードで2色のインクを接するように印刷し、“境界にじみ”を測定し、以下の判断基準によって評価した。
A:“境界にじみ”が、5μm未満
B:“境界にじみ”が、5〜10μm
NG:“境界にじみ”が、10μmを超える

0030

0031

以上の試験結果から、本発明に係る記録媒体は、保存性、特に耐光性において優れた効果が奏せられていることが明らかである。

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