JP2015104872A - 油性インクジェット印刷方法及びインクセット - Google Patents
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Abstract
Description
本発明で使用する油性インクは、溶剤及び色材から主として構成されるが、必要に応じて、その他の成分を含有してもよい。
溶剤は、インクの溶媒すなわちビヒクルとして機能するものであれば特に限定されず、揮発性溶剤及び難揮発性溶剤の何れであってもよい。しかしながら、本発明では環境上の観点から、溶剤は、難揮発性溶剤を主体として含有することが好ましい。難揮発性溶剤の沸点は、200℃以上が好ましく、より好ましくは240℃以上である。
非極性有機溶剤としては、ナフテン系、パラフィン系、イソパラフィン系等の炭化水素溶剤を使用でき、具体的には、ドデカンなどの脂肪族飽和炭化水素類、エクソンモービル社製「アイソパー、エクソール」(いずれも商品名)、JX日鉱日石エネルギー社製「AFソルベント、ノルマルパラフィンH」(いずれも商品名)、サン石油社製「サンセン、サンパー」(いずれも商品名)等が挙げられる。これらは、単独で、または、2種以上組み合わせて用いることができる。
極性有機溶剤としては、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、脂肪酸系溶剤、エーテル系溶剤などが挙げられる。これらは、単独で、または、2種以上組み合わせて用いることができる。
色材としては、顔料及び染料の何れも使用することができ、単独で使用しても両者を併用してもよい。印刷物の耐候性及び印刷濃度の点から、色材として顔料を使用することが好ましい。
色材は、油性インキ全量に対して0.01〜20質量%の範囲で含有されることが好ましい。
染料としては、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用でき、特に限定されない。具体的には、ナフトール染料、アゾ染料、金属錯塩染料、アントラキノン染料、キノイミン染料、インジゴ染料、シアニン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、カーボニウム染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、フタロシアニン染料、ペリニン染料などの油溶性染料が挙げられる。これらの染料は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
顔料としては、有機顔料、無機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用でき、特に限定されない。具体的には、カーボンブラック、カドミウムレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料などが好適に使用できる。これらの顔料は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
油性インク中における顔料の分散を良好にするために、油性インクに顔料分散剤を添加することが好ましい。本発明で使用できる顔料分散剤としては、顔料を溶剤中に安定して分散させるものであれば特に限定されないが、例えば、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエステルポリアミン、ステアリルアミンアセテート等が好適に使用され、そのうち、高分子分散剤を使用するのが好ましい。
本発明の油性インクには、インクの性状に悪影響を与えない限り、上記有機溶剤、色材、顔料分散剤以外に、例えば、界面活性剤、定着剤、防腐剤等の他の成分を添加できる。
本発明の油性インクは、例えばビーズミル等の公知の分散機に全成分を一括又は分割して投入して分散させ、所望により、メンブレンフィルター等の公知のろ過機を通すことにより調製できる。例えば、予め溶剤の一部と色材の全量を均一に混合させた混合液を調製して分散機にて分散させた後、この分散液に残りの成分を添加してろ過機を通すことにより調製することができる。
本発明で使用する前処理液は、融点、軟化点又はガラス転移点が90℃以上のポリオレフィン系樹脂粒子の水性分散液からなる。
本発明で使用するポリオレフィン系樹脂粒子は、前処理液塗工時にポリオレフィン系樹脂粒子同士の溶融又は成膜が生じないものが好ましく、通常、融点、軟化点又はガラス転移点が90℃以上のものであればよい。コート紙等の印刷媒体に前処理液を塗工した際にポリオレフィン系樹脂粒子が成膜すると、印刷されたインクが前処理層の内部に浸透するための空隙が無くなり、インク浸透速度が遅くなり、印刷ドットの滲みが大きくなるため、高品位な画像が形成しに難くなる。融点、軟化点又はガラス転移点が90℃以上のポリオレフィン系樹脂粒子は、室温での印刷時にポリオレフィン系樹脂粒子同士の溶融又は成膜が生じる可能性が低いため、本発明の前処理液用に適している。しかし、ポリオレフィン系樹脂粒子は、印刷時に成膜しなければよく、印刷後には溶融又は成膜してもよい。印刷後に印刷面を加熱乾燥することにより、印刷画像の印刷媒体への定着性が向上する。なお、本発明において、該ポリオレフィン系樹脂粒子が融点、軟化点及びガラス転移点のうちの2以上の特性を有する場合は、これらの特性の少なくとも1つが90℃以上であればよい。
本発明で前処理液として用いる水性分散液は、上記ポリオレフィン系樹脂粒子を、水性溶媒に分散させることで作製できる。上記ポリオレフィン系樹脂粒子が、自己分散型の樹脂からなる場合は、上記ポリオレフィン系樹脂粒子をそのまま水性溶媒に分散させることで、水性分散液を作製することができる。ポリオレフィン系樹脂粒子が、水性溶媒に対して非混和性の場合は、乳化剤を用いて上記ポリオレフィン系樹脂粒子を水性溶媒に分散させることで、水中油(O/W)型樹脂エマルション形態の水性分散液を作製することができる。該樹脂エマルションの作製方法としては、コアセルベーション法、乳化重合法、転相乳化法等が挙げられる。かかる乳化剤のとしては特に限定されず公知のものを使用することができる。乳化剤の具体例としては、アクリル系モノマー等を重合して得られる高分子乳化剤や、高分子乳化剤以外の反応性乳化剤、高分子乳化剤以外の非反応性乳化剤などが挙げられる。
本発明で前処理液として使用される水性分散液は、その性状に悪影響を与えない限り、上記成分以外に、例えば、分散剤、定着剤、防腐剤等の他の成分を含有してもよい。
本発明のインクジェット印刷方法は、前処理液を印刷媒体へ塗布した後、油性インクを該印刷媒体上へ吐出させることにより行われる。前処理液の印刷媒体への塗布は、刷毛、ローラー、バーコーター、エアナイフコーター等を使用して印刷媒体の表面を均一にコーティングすることによって行ってもよく、または、インクジェット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷などの印刷手段によって画像を印刷することで行ってもよい。例えば、インクジェットプリンタを使用し、印刷媒体上へ前処理液を吐出した後これに重ねて油性インクを連続的に吐出させることにより印刷を行ってもよい。なお、本発明では、塗工処理液を印刷媒体に塗布した後、塗布された処理液が乾燥する前に油性インクを吐出させてもよく、又は、塗布された処理液が乾燥した後に油性インクを吐出させてもよい。
(1)前処理液の作製
製造例1〜6、8については、表1に示す各成分を表1に示す割合で混合し、水性分散液を得た。製造例7については、表1に示す各成分を表1に示す割合でプレミックスした後、超音波分散機にて1分間分散し、水性分散液を得た。
・セポルジョンG315(商品名):住友精化株式会社製、O/W型ポリオレフィン系エマルション、融点120℃、平均粒子径1.5μm
・AQUQMAT208(商品名):ビックケミー・ジャパン株式会社製、高密度酸化ポリエチレンワックスディスパージョン、融点135℃、平均粒子径25μm
・ケミパールW4005(商品名):三井化学株式会社製、低分子量ポリエチレンワックスディスバージョン、軟化点110℃、平均粒子径0.6μm
・スーパーエステルSK−385NS(商品名):荒川化学工業株式会社製、O/W型重合ロジンエステル樹脂エマルション、軟化点85℃、平均粒子径0.3μm
・ハイテックE−1000(商品名):東邦化学株式会社製、O/W型高結晶ポリエチレン樹脂エマルション、融点137℃、平均粒子径0.14μm
・シーホスターKE−P100(商品名):株式会社日本触媒製、球状アモルファスシリカ(粉体)、平均粒子径1.1μm
・スーパーフレックス860(商品名):第一工業製薬株式会社製、ウレタン系エマルション樹脂、ガラス転移点36℃、平均粒子径0.2μm
・デモールEP(商品名):花王株式会社製、アニオン性ポリカルボン酸型高分子界面活性剤
平均粒子径の測定は、レーザー光回折散乱法により測定された値であり、具体的には、株式会社島津製作所製レーザー光回折散乱粒度分布測定装置「SALD−2000A(商品名)」を用いて、レーザー光波長:680nm、測定温度:25℃、分散媒:水の条件により行った。
(1)油性インクの作製
表2に示す各成分を表2に示す割合でプレミックスし、その後、ビーズミル(直径(φ)0.5mmのジルコニアビーズ使用)にて分散し、得られた分散液をメンブレンフィルター(開口径3μm)でろ過し、油性インク1を得た。
・カーボンブラック:三菱化学社製カーボンブラック MA−11(商品名)。
・ソルスパース28000:ルーブリゾール社製顔料分散剤 ソルスパース28000(商品名)。
・オレイン酸メチル:花王株式会社製エキセパールM−OL
・ミリスチン酸イソプロピル:花王株式会社製エキセパールIPM
・炭化水素溶剤:JX日鉱日石エネルギー社製ノルマルパラフィンH
表3に示す各成分を表3に示す割合でホモジナイザーでミックスし、得られた分散液をメンブレンフィルター(開口径3μm)でろ過し、水性インク1を得た。
・CAB−O−JET 300(商品名):キャボットコーポレーション製自己分散カーボンブラック分散体、固形分濃度15%
・サーフィノール465(商品名):日信化学工業株式会社製、アセチレン系界面活性剤、有効成分100%
表4に記載の前処理液を、オーロラコート(商品名;日本製紙株式会社製A2コート紙)の片面に、自動バーコーターで、前処理液乾燥後の固形分塗工量が5.4g/m2になるように塗工し、温度23℃、湿度50%環境下で10分乾燥させて、前処理紙を得た。
(3)で得られた印刷物において、1ドットの縦ラインが1ラインおきに並んだ細線の画像を実体顕微鏡で観察し、幅の太り、隣のラインと合一していないか評価した。結果を表4に示す。
◎:細線滲みがなく、非常にシャープなラインである
○:細線滲みがなく、ラインのエッジに滲みが少ない
△:隣との合一はないが、ラインのエッジが滲んでいる
×:隣のラインとの合一があり、滲みが大きい
(3)で得られた印刷物において、1ドットが1ドットおきに並んで構成された網点画像を実体顕微鏡で観察し、ドットの形状が均一か、近接ドットとの合一がないかを評価した。結果を表4に示す。
○:ドットの合一がなく、形状も均一である
△:ドットがやや合一しており、形状にもばらつきがある
×:ドットが合一して、網点を再現できていない
(3)で得られた印刷物において、ベタ画像を実体顕微鏡で観察し、均一なベタが表現されているかを評価した。結果を表4に示す。
◎:ベタむらがなく、均一である
○:ベタむら・滲みがややあるが、気にならない
×:ベタのムラが大きく、滲みも大きい
(3)で得られた印刷物において、前処理層の非印刷部分にセロハンテープ(ニチバン株式会社製)を貼り付け、剥がした際にテープに前処理層が剥がれたものが付着しているかを目視で確認した。
◎:テープに付着物がない
○:テープに付着物が若干あるが、気にならない
△:テープに付着物があり、白い汚れ部分が多い
×:テープの付着物が多く、テープを貼った部分の前処理層がほぼ全部剥がれている
平均粒子径が0.5μm以上のポリオレフィン系樹脂エマルション粒子を含む製造例1〜4の前処理液を用いた実施例1〜4においては、細線、網点、ベタ画像すべてにおいて高品質な印刷物が得られ、前処理層のテープ剥離性も優れていた。
(1)普通紙へのインクジェット印刷
表5に記載の前処理液を、理想用紙薄口(商品名;理想科学工業株式会社製普通紙)の片面に、自動バーコーターで、前処理液乾燥後の固形分塗工量が2.5g/m2になるように塗工し、温度23℃、湿度50%環境下で10分乾燥させて、前処理紙を得た。
実施例5〜8及び比較例7〜11では、上記油性インク1をインクジェットプリンタORPHIS X9050(商品名;理想科学工業株式会社製)の吐出経路に導入し、上記前処理紙の処理表面上(但し、比較例7では前処理なしの紙表面上)に上記油性インク1を吐出させ、ベタ画像を印刷した。印刷は、解像度300×300dpiにて、1ドット当りのインク量が30plの吐出条件で行った。また、比較例12は、上記油性インク1の代わりに上記水性インク1を用いた以外、実施例5と同様に印刷を行った。
(1)で得られた印刷物において、光学濃度計(RD920:マクベス社製)を用い、印刷1日後のベタ部の表濃度を測定した。評価は以下の基準で行った。結果を表5に示す。
◎:1.25≦OD値
○:1.20≦OD値<1.25
△:1.10≦OD値<1.20
×:OD値<1.10
(1)で得られた印刷物において、光学濃度計(RD920:マクベス社製)を用い、印刷1日後のベタ部の裏側から測定を行い、得られたOD値から印刷していない部分のOD値を差し引いた値を裏抜けとした。評価は以下の基準で行った。結果を表5に示す。
◎:OD値<0.11
○:0.11≦OD値<0.13
△:0.13≦OD値<0.15
×:0.15≦OD値
(1)で得られた印刷物において、前処理層の非印刷部分にセロハンテープ(ニチバン株式会社製)を貼り付け、剥がした際にテープに前処理層が剥がれたものが付着しているかを目視で確認した。
◎:テープに付着物がない
○:テープに付着物が若干あるが、気にならない
△:テープに付着物があり、白い汚れ部分が多い
×:テープの付着物が多く、テープを貼った部分の前処理層がほぼ全部剥がれている
粒子径が0.5μm以上のポリオレフィン系樹脂粒子を用いた製造例1〜4の前処理液を塗工した実施例5〜8においては、前処理をしない比較例7よりも表濃度が大きく向上し、裏抜けも抑制され、前処理層のテープ剥離性も優れていた。
Claims (3)
- 前処理液を印刷媒体へ塗布した後、色材および溶剤を少なくとも含んでなる油性インクを該印刷媒体上へ吐出させることにより印刷を行う油性インクジェット印刷方法において、前記前処理液が、ポリオレフィン系樹脂粒子の水性分散液であり、前記ポリオレフィン系樹脂粒子は、融点、軟化点又はガラス転移点が90℃以上で、かつ、平均粒子径が0.5μm以上のものであることを特徴とする、油性インクジェット印刷方法。
- 前記水性分散液は、融点、軟化点又はガラス転移点が40℃未満の樹脂粒子をさらに含有する、請求項1に記載の印刷方法。
- 前処理液を印刷媒体へ塗布した後、油性インクを該印刷媒体上へ吐出させることにより印刷を行う油性インクジェット印刷に使用するインクセットであって、色材および溶剤を少なくとも含んでなる油性インク、及びポリオレフィン系樹脂粒子の水性分散液からなる前処理液を少なくとも含んでなり、前記ポリオレフィン系樹脂粒子は、融点、軟化点又はガラス転移点が90℃以上で、かつ、平均粒子径が0.5μm以上のものであることを特徴とする、油性インクジェット印刷用インクセット。
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