JP7217194B2 - インクセット、印刷物、および画像形成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インクセット、印刷物、および画像形成方法に関する。
顔料、アルカリ可溶性樹脂、樹脂エマルジョン、界面活性剤、水溶性溶剤、および水を含油する水性インクジェット用インク組成物と、前記水性インクジェット用インク組成物の凝集を促進させる凝集促進剤を含有するプライマー組成物を有するインクセットが知られている(特許文献1~3)。これら特許文献のインクセットは保存安定性や吐出安定性が良好であり、また、当該インクセットを印刷して得られる印刷物は印刷画質が良好であることが開示されている。
一方、上記のようなインクセットを印刷して得られる印刷物は、印刷部(印字部や画像部など)をこすった際に、滲みや画像流れが発生しないように、耐擦過性が要求されているが、上記のような特許文献で開示された印刷物には、このような耐擦過性に改善の余地があった。
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、良好な印刷画質および優れた耐擦過性を有する印刷物が得られ、かつ良好な保存安定性および吐出安定性を有するインクセットを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、水性インクジェット用インク組成物、およびプライマー組成物を有するインクセットであって、前記水性インクジェット用インク組成物は、顔料、アルカリ可溶性樹脂、樹脂エマルジョン、界面活性剤、水溶性溶剤、および水を含み、前記樹脂エマルジョンは、ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンを含み、前記界面活性剤は、アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を含み、前記アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は、前記水性インクジェット用インク組成物中、0.05質量%以上0.5質量%以下であり、前記プライマー組成物は、前記水性インクジェット用インク組成物の凝集を促進させる凝集促進剤を含むインクセット、に関する。
また、本発明は、前記インクセットを印刷して得られる印刷物、に関する。
また、本発明は、前記インクセットを用いる画像形成方法、に関する。
本発明のインクセットにおける効果の作用メカニズムの詳細は不明な部分があるが、以下のように推定される。ただし、本発明は、この作用メカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
本発明のインクセットは、水性インクジェット用インク組成物、およびプライマー組成物を有し、前記水性インクジェット用インク組成物は、顔料、アルカリ可溶性樹脂、樹脂エマルジョン、界面活性剤、水溶性溶剤、および水を含み、前記樹脂エマルジョンは、ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンを含み、前記界面活性剤は、特定量のアルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を含み、前記プライマー組成物は、前記水性インクジェット用インク組成物の凝集を促進させる凝集促進剤を含む。前記水性インクジェット用インク組成物では、ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンを使用することで、耐擦過性に優れた印刷塗膜となり、かつ特定量のアルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を使用することで、樹脂エマルジョンを添加したインク組成物を用いてもプライマー上でのレベリング性に優れるため、本発明のインクセットは、良好な印刷画質および優れた耐擦過性を有する印刷物が得られ、かつ良好な保存安定性および吐出安定性を有する。
本発明のインクセットは、水性インクジェット用インク組成物、およびプライマー組成物を有する。
<水性インクジェット用インク組成物>
本発明の水性インクジェット用インク組成物は、顔料、アルカリ可溶性樹脂、樹脂エマルジョン、界面活性剤、水溶性溶剤、および水を含む。
本発明の水性インクジェット用インク組成物は、顔料、アルカリ可溶性樹脂、樹脂エマルジョン、界面活性剤、水溶性溶剤、および水を含む。
<顔料>
本発明の顔料は、インクジェット用インク組成物に使用される有機顔料や無機顔料を特に制限なく使用することができる。前記有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジコ系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、イソインドリノン系顔料、ニトロ系顔料、ニトロソ系顔料、アンスラキノン系顔料、フラバンスロン系顔料、キノフタロン系顔料、ピランスロン系顔料、インダンスロン系顔料などが挙げられる。また、前記無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、黒鉛、鉄黒、酸化クロムグリーン、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。前記顔料は、公知の表面処理剤により表面処理されたものであってもよい。前記顔料は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の顔料は、インクジェット用インク組成物に使用される有機顔料や無機顔料を特に制限なく使用することができる。前記有機顔料としては、例えば、染料レーキ顔料、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジコ系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、イソインドリノン系顔料、ニトロ系顔料、ニトロソ系顔料、アンスラキノン系顔料、フラバンスロン系顔料、キノフタロン系顔料、ピランスロン系顔料、インダンスロン系顔料などが挙げられる。また、前記無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、ベンガラ、黒鉛、鉄黒、酸化クロムグリーン、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。前記顔料は、公知の表面処理剤により表面処理されたものであってもよい。前記顔料は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記顔料の代表的な色相ごとの具体例としては、以下のものが挙げられる。
イエロー顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、12、13、14、16、17、42、73、74、75、81、83、87、93、95、97、98、108、109、114、120、128、129、138、139、150、151、155、166、180、184、185、213などが挙げられる。
マゼンタ顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red 5、7、12、22、38、48:1、48:2、48:4、49:1、53:1、57、57:1、63:1、101、102、112、122、123、144、146、149、168、177、178、179、180、184、185、190、202、209、224、242、254、255、270、C.I.Pigment Violet 19などが挙げられる。
シアン顔料としては、例えば、C.I.Pigment Blue 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、18、22、27、29、60などが挙げられる。
ブラック顔料としては、例えば、カーボンブラック(C.I.Pigment Black 7)などが挙げられる。
ホワイト顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウムなどが挙げられ、アルミナ、シリカなどの種々の材料で表面処理されていてもよい。
<アルカリ可溶性樹脂>
本発明のアルカリ可溶性樹脂は、通常のインクや塗料の顔料分散用やバインダーとして利用できるアルカリ可溶性樹脂であって、塩基性化合物の存在下で水性媒体中に溶解できるものであれば特に制限はないが、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基(-P(=O)(OH2))などのアニオン性基の1種または2種以上を含有する樹脂が好ましい。
本発明のアルカリ可溶性樹脂は、通常のインクや塗料の顔料分散用やバインダーとして利用できるアルカリ可溶性樹脂であって、塩基性化合物の存在下で水性媒体中に溶解できるものであれば特に制限はないが、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基(-P(=O)(OH2))などのアニオン性基の1種または2種以上を含有する樹脂が好ましい。
前記アルカリ可溶性樹脂は、さらに、主に顔料との吸着性を向上させるための疎水性部分を分子中に有することが好ましい。分子内に導入する疎水性部分としては、例えば、長鎖アルキル基、脂環族、芳香族の環状炭化水素基などの疎水性基が挙げられる。
前記アルカリ可溶性樹脂の酸価は、水性媒体への溶解性を高める観点から、40mgKOH/g以上であることが好ましく、70mgKOH/g以上であることがより好ましい。また、前記アルカリ可溶性樹脂の酸価は、印刷物の耐水性を向上させる観点から、300mgKOH/g以下であることが好ましく、250mgKOH/g以下であることがより好ましい。なお、前記酸価は、アルカリ可溶性樹脂を合成するために用いる単量体の組成に基づいて、アルカリ可溶性樹脂1gを中和するのに理論上要する水酸化カリウムのmg数を算術的に求めた理論酸価である。
前記アルカリ可溶性樹脂のガラス転移温度は、印刷物の耐ブロッキング性を向上させる観点から、0℃以上であることが好ましく、10℃以上であることがより好ましい。前記アルカリ可溶性樹脂のガラス転移温度は、印刷物の耐折り曲げ性を向上させる観点から、100℃以下であることが好ましく、80℃以下であることがより好ましい。
前記アルカリ可溶性樹脂のガラス転移温度は、アルカリ可溶性樹脂がアクリル系共重合体樹脂の場合、下記のwoodの式により求めた理論ガラス転移温度である。
Woodの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・・+Wx/Tgx
[式中、Tg1~Tgxはアルカリ可溶性樹脂を構成する単量体1、2、3・・・xのそれぞれの単独重合体のガラス転移温度、W1~Wxは単量体1、2、3・・・xのそれぞれの重合分率、Tgは理論ガラス転移温度を表す。ただし、woodの式におけるガラス転移温度は絶対温度である。]
Woodの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・・+Wx/Tgx
[式中、Tg1~Tgxはアルカリ可溶性樹脂を構成する単量体1、2、3・・・xのそれぞれの単独重合体のガラス転移温度、W1~Wxは単量体1、2、3・・・xのそれぞれの重合分率、Tgは理論ガラス転移温度を表す。ただし、woodの式におけるガラス転移温度は絶対温度である。]
前記アルカリ可溶性樹脂のガラス転移温度は、アルカリ可溶性樹脂がアクリル系共重合体樹脂以外の場合、熱分析により求めた理論ガラス転移温度である。熱分析の方法としては、JIS K7121(プラスチックの転移温度測定方法)に準じ、一例として、パーキンエルマー社製Pyris1 DSCを用いて、昇温速度20℃/分、窒素ガス流速20ミリリットル/分の条件下でガラス転移温度を測定することができる。
前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、印刷物の耐水性を向上させる観点から、5,000以上であることが好ましく、10,000以上であることがより好ましい。前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、水性媒体への溶解性を高める観点から、100,000以下であることが好ましく、50,000以下であることがより好ましい。
前記重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法によって測定することができる。一例として、GPC装置としてWater2690(ウォーターズ社製)、カラムとしてPLgel、5μ、MIXED-D(Polymer Laboratories社製)を使用して、展開溶媒としてテトラヒドロフラン、カラム温度25℃、流速1ミリリットル/分、RI検出器、試料注入濃度10ミリグラム/ミリリットル、注入量100マイクロリットルの条件下、クロマトグラフィーを行ない、ポリスチレン換算の重量平均分子量として求めることができる。
前記アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、アクリル系共重合樹脂、マレイン酸系共重合樹脂、縮重合反応によって得られるポリエステル樹脂、およびポリウレタン樹脂などが挙げられる。この様なアルカリ可溶性樹脂を合成するための材料については、例えば、特開2000-94825号公報に開示されており、該公報に記載されている材料を使用して得られるアクリル系共重合樹脂、マレイン酸系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが利用可能である。さらには、これら以外のその他の材料を用いて得られた樹脂も利用可能である。前記アルカリ可溶性樹脂は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記アクリル系共重合樹脂としては、例えば、アニオン性基含有単量体と共重合可能な他の単量体の混合物を通常のラジカル発生剤(例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリルなど)の存在下、溶媒中で重合して得られるものが使用できる。
前記アニオン性基含有単量体としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオン性基を有する単量体が挙げられ、これらの中でも、カルボキシル基を有する単量体が特に好ましい。
前記カルボキシル基を有する単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、2-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2-カルボキシプロピル(メタ)アクリレート、無水マレイン酸、無水フマール酸、マレイン酸ハーフエステルなどが挙げられる。また、前記スルホン酸基を有する単量体としては、例えば、スルホエチルメタクリレートなどが挙げられる。また、前記ホスホン酸基を有する単量体としては、例えば、ホスホノエチルメタクリレートなどが挙げられる。
前記アニオン基含有単量体と共重合可能な他の単量体としては、顔料との吸着性を向上させる観点から、疎水性基含有単量体を含むことが好ましい。
前記疎水性基含有単量体としては、例えば、長鎖アルキル基を有する単量体として、(メタ)アクリル酸などのラジカル重合性不飽和カルボン酸の炭素数が8以上のアルキルエステル類(例えば、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシステアリル(メタ)アクリレートなど)、炭素数が8以上のアルキルビニルエーテル類(例えば、ドデシルビニルエーテルなど)、炭素数が8以上の脂肪酸のビニルエステル類(例えば、ビニル2-エチルヘキサノエート、ビニルラウレート、ビニルステアレートなど);脂環族炭化水素基を有する単量体として、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなど;芳香族炭化水素基を有する単量体として、ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエンなどのスチレン系単量体などが挙げられる。前記疎水性基含有単量は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記アニオン性基含有単量体と共重合可能な他の単量体としては、水性媒体中でアルカリ可溶性樹脂の凝集を抑制する観点から、親水性基含有単量体を含むことができる。
前記親水性基含有単量体としては、例えば、(ポリ)オキシアルキレン鎖を有する単量体として、メトキシポリエチレングリコール、メトキシポリエチレンポリプロピレングリコール、エトキシポリエチレングリコール、エトキシポリエチレンポリプロピレングリコール、プロポキシポリエチレングリコール、プロポキシポリエチレンポリプロピレングリコールなどの片末端アルキル封鎖(ポリ)アルキレングリコールと(メタ)アクリル酸などのラジカル重合性不飽和カルボン酸とのエステル化物や、(メタ)アクリル酸などのラジカル重合性不飽和カルボン酸へのエチレンオキシド付加物および/またはプロピレンオキシド付加物など;塩基性基含有単量体として、例えば、1-ビニル-2-ピロリドン、1-ビニル-3-ピロリドンなどのビニルピロリドン類、2-ビニルピリジン、4-ビニルピリジン、5-メチル-2-ビニルピリジン、5-エチル-2-ビニルピリジンなどのビニルピリジン類、1-ビニルイミダゾール、1-ビニル-2-メチルイミダゾールなどのビニルイミダゾール類、3-ビニルピペリジン、N-メチル-3-ビニルピペリジンなどのビニルビペリジン類、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸第3ブチルアミノエチル、(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシ(メタ)アクリルアミド、N-エトキシ(メタ)アクリルアミド、N-ジメチルアクリルアミド、N-プロピルアクリルアミドなどの(メタ)アクリル酸の含窒素誘導体類など;水酸基を有する単量体として、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル類など;エポキシ基を有する単量体として、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。前記親水性基含有単量体は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記疎水性基含有単量体、および親水性基含有単量体以外の共重合可能な他の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシルなどの(メタ)アクリル酸の炭素数が8未満のアルキルエステル類などが挙げられる。前記疎水性基含有単量体、および親水性基含有単量体以外の共重合可能な他の単量体は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記アルカリ可溶性樹脂は、当該樹脂を適度に架橋して、顔料の凝集を抑制させる観点から、2官能以上の架橋剤を使用してもよい。
前記2官能以上の架橋剤は、アルカリ架橋性樹脂が有する官能基と反応するために、分子内に2つ以上の反応性官能基を有するものであればよい。当該反応性官能基としては、例えば、エポキシ基、水酸基、イソシアネート基、アミノ基、アジリジン基などが挙げられる。前記2官能以上の架橋剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
<樹脂エマルジョン>
本発明の樹脂エマルジョンは、ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンを含む。
本発明の樹脂エマルジョンは、ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンを含む。
前記ポリウレタン系樹脂エマルジョンは、ポリウレタン樹脂が水に分散したエマルジョンであり、アニオン性、カチオン性、ノニオン性のいずれも使用できるが、アニオン性、ノニオン性が好ましい。また、前記ポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル・ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂などが挙げられる。前記ポリウレタン系樹脂エマルジョンは単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記ポリウレタン系樹脂エマルジョンの市販品としては、例えば、「スーパーフレックス210」(第一工業製薬(株)製、アニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂)、「スーパーフレックス130」(第一工業製薬(株)製、アニオン性ポリエーテル系ポリウレタン樹脂)、「スーパーフレックス500M」(第一工業製薬(株)製、ノニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂)、「スーパーフレックス460」(第一工業製薬(株)製、アニオン性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂)、「インプラニールDLP1380」(住化コベストロウレタン(株)製、アニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂)、「バイボンド PU407」(住化コベストロウレタン(株)製、アニオン性/非イオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂)、スーパーフレックス420NS (第一工業製薬(株)製、アニオン性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂)などが挙げられる。
前記ポリオレフィン系樹脂エマルジョンは、ポリオレフィン系樹脂が水に分散したエマルジョンである。前記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレン樹脂、ならびにエチレン、プロピレン、およびブチレンのうち2種以上を共重合させたポリオレフィン樹脂などが挙げられる。また、前記ポリオレフィン樹脂は、ポリオレフィン鎖に対して、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アクリロイル基、その他の高分子鎖を導入した変性ポリオレフィン樹脂;ポリオレフィン鎖の一部を酸化処理した酸化ポリオレフィン樹脂;一部をハロゲンで処理したハロゲン化ポリオレフィン樹脂などであってもよい。前記ポリオレフィン系樹脂エマルジョンは単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記ポリオレフィン系樹脂エマルジョンの市販品としては、例えば、「ケミパールS100」(三井化学(株)、ポリエチレン系樹脂エマルジョン)、「ケミパールXEP800H」(三井化学(株)、ポリプロピレン系樹脂エマルジョン)、「アローベースTC-4010」(ユニチカ(株)、ポリプロピレン系樹脂エマルジョン)などが挙げられる。
本発明の樹脂エマルジョンには、前記ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび前記ポリオレフィン系樹脂エマルジョン以外の、水性インクジェット用インク組成物に使用される公知の樹脂エマルジョン(その他の樹脂エマルジョン)を、本発明の効果を損なわない範囲で含むことができる。当該その他の樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリル系樹脂エマルジョン、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョンなどが挙げられる。
前記樹脂エマルジョン中、前記ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンは、耐擦過性などの塗膜耐性を向上させの観点から、70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることがよりさらに好ましい。
<界面活性剤>
本発明の界面活性剤は、アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を含む。
本発明の界面活性剤は、アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を含む。
前記アルキルスルホン酸塩は、高級アルコール硫酸エステル塩で、一般式(1):R1SO3M(式(1)中、R1は炭素数6以上18以下の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、またはアルケニル基であり、Mはカチオンである。)で表される化合物である。前記式(1)中、Mとしては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属イオン、アンモニウムイオンなどなどが挙げられる。前記アルキルスルホン酸塩としては、例えば、ラウリル硫酸塩、ラテムルPS(花王社製)、サンノールLM-1130(ライオン社製)、サンデッドLNM(三洋化成社製)などが挙げられる。前記アルキルスルホン酸塩は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は、一般式(2):R2O(AO)mSO3M(式(2)中、R2は炭素数6以上18以下の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、またはアルケニル基であり、AOは炭素数2以上4以下の直鎖または分岐鎖のオキシアルキレン基であり、mはAOの平均付加モル数であり、Mはカチオンである。)で表される化合物である。前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩としては、サンデッドEN(三洋化成社製)、サンノールLMT-1430(ライオン社製)、アデカホープYES-25(ADEKA社製)などが挙げられる。例えば、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の界面活性剤には、前記アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩以外の水性インクジェット用インク組成物に使用される公知の界面活性剤(その他の界面活性剤)を、本発明の効果を損なわない範囲で含むことができる。前記その他の界面活性剤としては、例えば、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ベタイン界面活性剤が挙げられる。前記その他の界面活性剤の具体例としては、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレン系界面活性剤などが挙げられる。前記その他の界面活性剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記シリコーン系界面活性剤としては、例えば、「BYK-307」、「BYK-333」、「BYK-347」、「BYK-348」、「BYK-349」、「BYK-345」、「BYK-378」、「BYK-3455」(以上、ビックケミー社製)などが挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、「F-410」、「F-444、「F-553」(以上、DIC社製)、「FS-65」、「FS-34」、「FS-35」、「FS-31」、「FS-30」(以上、デュポン社製)などが挙げられる。
前記アセチレン系界面活性剤としては、例えば、「ダイノール607」、「ダイノール609」、「オルフィンE1004」、「オルフィンE1010」、「オルフィンE1020」、「オルフィンPD-001」、「オルフィンPD-002W」、「オルフィンPD-004」、「オルフィンPD-005」、「オルフィンEXP.4001」、「オルフィンEXP.4200」、「オルフィンEXP.4123」、「オルフィンEXP.4300」(以上、日信化学社製);「サーフィノール104E」、「サーフィノール104H」、「サーフィノール104A」、「サーフィノール104BC」、「サーフィノール104DPM」、「サーフィノール104PA」、「サーフィノール104PG-50」、「サーフィノール420」、「サーフィノール440」、「サーフィノール465」(以上、EVONIK社製)などが挙げられる。
<水溶性溶剤>
本発明の水溶性溶剤は、水性インクジェット用インク組成物に使用される公知の水溶性溶剤が特に制限なく使用でき、例えば、モノアルコール類、多価アルコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、窒素含有化合物類、ケトン類、エーテル類、エステル類などが挙げられる。前記水溶性溶剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の水溶性溶剤は、水性インクジェット用インク組成物に使用される公知の水溶性溶剤が特に制限なく使用でき、例えば、モノアルコール類、多価アルコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、窒素含有化合物類、ケトン類、エーテル類、エステル類などが挙げられる。前記水溶性溶剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記モノアルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどが挙げられる。
前記多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオールなどが挙げられる。
前記多価アルコールの低級アルキルエーテル類としては、例えば、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピ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、ジプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテルなどが挙げられる。
前記窒素含有化合物としては、例えば、ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドンなどが挙げられる。
前記ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。
前記エーテル類としては、例えば、イソプロピルエーテル、n-ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサンなどが挙げられる。
前記エステル類としては、例えば、プロピレンカルボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、酪酸エチル、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート;ε-カプロラクトン、ε-カプロラクタムなどの環状エステルなどが挙げられる。
前記水溶性溶剤は、インクジェットノズル内でのインク組成物の乾燥抑制、および基材上でのインク層(皮膜)の形成のしやすさの観点から、モノアルコール類、多価アルコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、および窒素含有化合物類からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、およびジエチレングリコールモノブチルエーテル、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールからなる群より選ばれる少なくとも1種類を含むことがより好ましい。
<水>
本発明の水は、後述する顔料分散液中に含有する水性媒体としての水、前記樹脂エマルジョン中に含有する水、および本発明の水性インクジェット用インク組成物の濃度調製のために加える水、などを含むものである。前記水としては、例えば、イオン交換水、純水、蒸留水、工業用水などが挙げられる。前記水は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の水は、後述する顔料分散液中に含有する水性媒体としての水、前記樹脂エマルジョン中に含有する水、および本発明の水性インクジェット用インク組成物の濃度調製のために加える水、などを含むものである。前記水としては、例えば、イオン交換水、純水、蒸留水、工業用水などが挙げられる。前記水は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
以下、本発明の水性インクジェット用インク組成物中の各成分の割合について説明する。
本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記顔料の割合は、印刷物の印画濃度を向上させる観点から、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、そして、吐出安定性を向上させる観点から、10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましい。ただし、前記顔料が白色顔料である場合、本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記白色顔料の割合は、4質量%以上であることが好ましく、8質量%以上であることがより好ましく、そして、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましい。
前記アルカリ可溶性樹脂の含有量は、前記顔料100質量部に対して、顔料の分散性を高める観点から、5質量部以上であることが好ましく、15質量部以上であることがより好ましい。前記アルカリ可溶性樹脂の含有量は、前記顔料100質量部に対して、水性インクジェット用組成物の粘度を低下させる観点から、100質量部以下であることが好ましく、80質量部以下であることがより好ましく、60質量部以下であることがさらに好ましい。
本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンの(樹脂)固形分の割合は、印刷画質および耐擦過性を向上させる観点から、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることが好ましく、そして、印刷画質および保存安定性を向上させる観点から、10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましい。
本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩の割合は、0.05質量%以上0.5質量%以下である。本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩の割合は、印刷画質を向上させる観点から、0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましく、そして、0.4質量%以下であることが好ましい。
本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記界面活性剤の割合は、ドット拡張性、印刷物のベタ均一性を向上させる観点から、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、そして、保存安定性を向上させる観点から、3質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。
本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記水溶性溶剤の割合は、吐出安定性を向上させる観点から、15質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、そして、塗膜乾燥性を向上させる観点から、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましい。
本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記水(各成分に含有する水を含む)の割合は、塗膜乾燥性を向上させる観点から、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、そして、吐出安定性を向上させる観点から、70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましい。
<塩基性化合物>
本発明の水性インクジェット用インク組成物には、アルカリ可溶性樹脂を溶解させる観点から、塩基性化合物を含むことが好ましい。前記塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基性化合物;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、モノエタノールアミン、N、N-ジメチルエタノールアミン、N、N-ジエチルエタノールアミン、N、N-ジブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリンなどの有機塩基性化合物などが挙げられる。前記塩基性化合物は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の水性インクジェット用インク組成物には、アルカリ可溶性樹脂を溶解させる観点から、塩基性化合物を含むことが好ましい。前記塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基性化合物;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、モノエタノールアミン、N、N-ジメチルエタノールアミン、N、N-ジエチルエタノールアミン、N、N-ジブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリンなどの有機塩基性化合物などが挙げられる。前記塩基性化合物は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の水性インクジェット用インク組成物中の前記塩基性化合物の割合は、前記アルカリ可溶性樹脂を媒体中に溶解させる量であればよいが、通常、アルカリ可溶性樹脂の分散安定性を高める観点から、0.05質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、そして、印刷物の耐水性を高める観点から、1質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましい。
本発明の水性インクジェット用インク組成物には、さらに、目的に応じて公知の樹脂、顔料分散剤、防黴剤、防錆剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、保存性向上剤、消泡剤、pH調整剤などの添加剤を添加することができる。
<水性インクジェット用インク組成物の調製方法>
本発明の水性インクジェット用インク組成物を調製(製造)する方法としては、特に限定されず、上記の成分を順番に、あるいは同時に添加して、混合すればよいが、例えば、(1)前記塩基性化合物の存在下にアルカリ可溶性樹脂を水に溶解した水性樹脂ワニス、顔料、必要に応じて顔料分散剤などを混合した後、各種分散機、例えばボールミル、アトライター、ロールミル、サンドミル、アジテーターミルなどを利用して顔料分散液(インクベース)を調製し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェット用インク組成物を調製する方法や、(2)上記の方法で顔料を分散した後、酸析法や再公表特許WO2005/116147号公報に記載のイオン交換手段などにより、顔料表面にアルカリ可溶性樹脂を析出させた樹脂被覆顔料を得、次いで得られた樹脂被覆顔料を塩基性化合物で中和し、各種分散機(高速攪拌装置など)を用いて水に再分散し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェット用インク組成物を調製する方法などが挙げられる。
本発明の水性インクジェット用インク組成物を調製(製造)する方法としては、特に限定されず、上記の成分を順番に、あるいは同時に添加して、混合すればよいが、例えば、(1)前記塩基性化合物の存在下にアルカリ可溶性樹脂を水に溶解した水性樹脂ワニス、顔料、必要に応じて顔料分散剤などを混合した後、各種分散機、例えばボールミル、アトライター、ロールミル、サンドミル、アジテーターミルなどを利用して顔料分散液(インクベース)を調製し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェット用インク組成物を調製する方法や、(2)上記の方法で顔料を分散した後、酸析法や再公表特許WO2005/116147号公報に記載のイオン交換手段などにより、顔料表面にアルカリ可溶性樹脂を析出させた樹脂被覆顔料を得、次いで得られた樹脂被覆顔料を塩基性化合物で中和し、各種分散機(高速攪拌装置など)を用いて水に再分散し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェット用インク組成物を調製する方法などが挙げられる。
本発明の水性インクジェット用インク組成物は、製造後の初期粘度が2.0~15.0mPa・s、好ましくは3.0~12.0mPa・sの範囲である。粘度は、例えば、E型粘度計(商品名「RE100L型粘度計」、東機産業社製)により測定できる。
<プライマー組成物>
本発明のプライマー組成物は、前記水性インクジェット用インク組成物の凝集を促進させる凝集促進剤を含む。本発明のプライマー組成物としては、例えば、特開2009-190379号公報記載の無色インク組成物、特許6424266号公報記載のプライマーインク組成物、特開2017-88646号公報記載のプライマーインクなどが適用できる。
本発明のプライマー組成物は、前記水性インクジェット用インク組成物の凝集を促進させる凝集促進剤を含む。本発明のプライマー組成物としては、例えば、特開2009-190379号公報記載の無色インク組成物、特許6424266号公報記載のプライマーインク組成物、特開2017-88646号公報記載のプライマーインクなどが適用できる。
前記凝集促進剤としては、例えば、水溶性多価金属塩、有機酸、カチオンポリマーなどが挙げられる。前記凝集促進剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水溶性多価金属塩としては、例えば、Ca、Mgなどのアルカリ土類金属の解離性塩が挙げられる。前記水溶性多価金属塩としては、具体的に、硝酸カルシウム、CaCl2、Ca(OH)2、(CH3COO)2Ca、MgCl2、Mg(OH)2、(CH3COO)2Mg、(HCOO)2Ca、MgSO4などが挙げられ、これらの中でも、カルシウム塩であることが好ましく、硝酸カルシウム、CaCl2、Ca(OH)2、(CH3COO)2Ca、(HCOO)2Caであることが好ましい。
前記有機酸としては、例えば、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、酢酸、プロピオン酸、フマル酸などが挙げられる。
前記カチオンポリマーとしては、例えば、第1級~第3級アミノ基を有するポリマー、第4級アンモニウム塩基を有するポリマーなどが挙げられる。前記カチオンポリマーとしては、具体的に、第1級~第3級アミノ基およびその塩、第4級アンモニウム塩基を有する単量体(カチオンモノマー)の単独重合体や、該カチオン性モノマーと他のモノマー(以下、「非カチオンモノマー」という。)との共重合体または縮重合体が挙げられる。前記カチオンポリマーは、水溶性ポリマーや水分散性ラテックス粒子のいずれの形態でも使用できる。
前記凝集促進剤の含有量は、通常、印刷物の鮮明性および耐滲み性を向上させる観点から、プライマー組成物中、1質量%以上であることが好ましく、そして、印刷物の耐水性を向上させる観点から、プライマー組成物中、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。
本発明のプライマー組成物は、プライマーの耐摩性・密着性を向上させる観点から、樹脂エマルジョンを含むことができる。樹脂エマルジョンは、凝集促進剤の存在下でも安定性が良好なものが好ましく、単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリル系樹脂エマルジョン、ポリエステル系樹脂エマルジョン、ポリウレタン系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョン、ポリブタジエン系樹脂エマルジョン、ポリオレフィン系樹脂エマルジョンなどが挙げられる。これらの中でも、アクリル系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリオレフィン系樹脂エマルジョンが好ましい。
前記アクリル系樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリル樹脂エマルジョン、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョン、アクリル-酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、アクリル-塩化ビニル系樹脂エマルジョン、アクリル-シリコーン系樹脂エマルジョン、アクリル-コロイダルシリカ系樹脂エマルジョンなどが挙げられ、これらの中でも、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンが好ましい。また、前記アクリル系樹脂エマルジョンに含まれる樹脂のガラス転移温度は、ガラス転移温度が0℃以下であるものが好ましい。
前記ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョンは、被記録媒体との密着性が良好である点から、前記ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョンに含まれる樹脂のガラス転移温度は、0℃以上50℃以下であるものが好ましい。
前記ポリオレフィン系樹脂エマルジョンとしては、ポリオレフィン樹脂を塩素化し、エマルジョン化した塩素化ポリオレフィン系樹脂エマルジョンが好ましい。塩素化ポリオレフィン系樹脂エマルジョンとしては、例えば、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン、塩素化ポリエチレン樹脂エマルジョンなどが挙げられ、塩素化度が15~30%であることが好ましい。
前記樹脂エマルジョンの樹脂固形分の含有量は、通常、基材への密着性を向上させる観点から、プライマー組成物中、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく、そして、保存安定性を向上させる観点から、プライマー組成物中、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
本発明のプライマー組成物は、基材表面との相互作用によりプライマーと基材との密着性が向上することから、ヒドラジド化合物を含むことができる。前記ヒドラジン化合物としては、ジヒドラジド化合物であることが好ましく、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジドなどが挙げられる。
前記ヒドラジド化合物の含有量は、通常、プライマー組成物中、0.2質量%以上5質量%以下程度である。
本発明のプライマー組成物は、基材上でのレベリング性向上の観点から、界面活性剤を含むことができる。当該界面活性剤としては、上述した水性インクジェット用インク組成物に配合できる前記界面活性剤と同様のものが配合できる。
本発明のプライマー組成物は、上記した成分以外に、必要に応じて任意成分が配合されてもよい。任意成分としては、水溶性有機溶剤や、各種添加剤が例示される。添加剤としては、保存性向上剤、消泡剤などが挙げられる。
前記水溶性有機溶剤としては、例えば、モノアルコール類、多価アルコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、ケトン類、エーテル類、エステル類、窒素含有化合物類などが挙げられる。なお、得られるプライマー層の乾燥性の点から、水溶性有機溶剤は、使用しないことが好ましい。
前記保存性向上剤としては、ヒンダートアミン、紫外線吸収剤、酸化防止剤などが挙げられる。前記ヒンダートアミンとしては、例えば、N-CH3タイプ、N-Hタイプ、N-ORタイプなどが挙げられる。前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤などが挙げられる。前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。
前記消泡剤としては、例えば、シリコーン系消泡剤、プルロニック系消泡剤などが挙げられる。
<プライマー組成物の製造>
前記プライマー組成物は、水に、前記凝集促進剤、必要に応じて、前記樹脂エマルジョン、前記ヒドラジド化合物、前記界面活性剤、前記水溶性有機溶剤、各種添加剤を加え、ディスパーなどで撹拌混合することにより製造できる。
前記プライマー組成物は、水に、前記凝集促進剤、必要に応じて、前記樹脂エマルジョン、前記ヒドラジド化合物、前記界面活性剤、前記水溶性有機溶剤、各種添加剤を加え、ディスパーなどで撹拌混合することにより製造できる。
<印刷物>
本発明の印刷物は、前記水性インクジェット用インク組成物と前記プライマー組成物を有するインクセットを印刷して得られる。具体的には、前記プライマー組成物を、基材に塗工・乾燥してプライマー層を形成した後、前記水性インクジェット用インク組成物を当該プライマー層にインクジェット印刷機を用いて印刷する画像形成方法により得られる。前記プライマー組成物の塗工方法は、ブレードコータ、エアーナイフコータ、ロールコータ、バーコータ、グラビアコータ、ロッドブレードコータ、リップコータ、カーテンコータ、ダイコータ、インクジェットなどの各種塗工装置を用いた塗工方法が挙げられる。
本発明の印刷物は、前記水性インクジェット用インク組成物と前記プライマー組成物を有するインクセットを印刷して得られる。具体的には、前記プライマー組成物を、基材に塗工・乾燥してプライマー層を形成した後、前記水性インクジェット用インク組成物を当該プライマー層にインクジェット印刷機を用いて印刷する画像形成方法により得られる。前記プライマー組成物の塗工方法は、ブレードコータ、エアーナイフコータ、ロールコータ、バーコータ、グラビアコータ、ロッドブレードコータ、リップコータ、カーテンコータ、ダイコータ、インクジェットなどの各種塗工装置を用いた塗工方法が挙げられる。
前記インクジェットによる印刷方法は、従来公知の条件が適宜採用できるが、例えば、前記プライマー組成物(または前記水性インクジェット用インク組成物)をインクカートリッジに収容し、該インクカートリッジをシングルパス方式などのインクジェット記録装置に装着して、ノズルから基材(またはプライマー層)へ噴射することによりインクジェット印刷をする方法が挙げられる。
前記基材としては、例えば、アート紙、インクジェット専用紙、インクジェット光沢紙などのコート紙、ポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリ塩化ビニルシートのようなプラスチック系基材などの非吸収性印刷媒体;普通紙、オフセット紙などの未コート紙;綿などの布帛などが挙げられ、これらの中でも、プライマー層の密着性が良好な観点から、非吸収性印刷媒体が好ましく、プラスチック系基材がより好ましい。
以下に本発明を実施例などによって説明するが、本発明はこれらのみに限定されない。
<製造例1>
<顔料分散液(ブラックインクベース)の製造>
アルカリ可溶性樹脂(アクリル酸/n-ブチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体)、重量平均分子量30,000、酸価185mgKOH/g、ガラス転移温度40℃)20質量部を、水酸化カリウム2.5質量部と水77.5質量部との混合溶液に溶解させて、アルカリ可溶性樹脂の固形分が20質量%の水性樹脂ワニスを得た。
次に、上記水性樹脂ワニス23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。この顔料分散用樹脂ワニスに、更に顔料としてカーボンブラック(商品名「プリンテックス90」、デグサ社製)12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、製造例1のブラック顔料分散液(ブラックインクベース)を製造した。
<顔料分散液(ブラックインクベース)の製造>
アルカリ可溶性樹脂(アクリル酸/n-ブチルアクリレート/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体)、重量平均分子量30,000、酸価185mgKOH/g、ガラス転移温度40℃)20質量部を、水酸化カリウム2.5質量部と水77.5質量部との混合溶液に溶解させて、アルカリ可溶性樹脂の固形分が20質量%の水性樹脂ワニスを得た。
次に、上記水性樹脂ワニス23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。この顔料分散用樹脂ワニスに、更に顔料としてカーボンブラック(商品名「プリンテックス90」、デグサ社製)12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、製造例1のブラック顔料分散液(ブラックインクベース)を製造した。
<製造例2~4>
<顔料分散液(イエロー、マゼンダ、およびシアンインクベース)の製造>
製造例1に記載のカーボンブラック(商品名「プリンテックス90」、デグサ社製)の替わりに、イエロー顔料(商品名「ノバパームイエロー4G01」、クラリアント社製)、マゼンタ顔料(商品名「インクジェットマゼンタE5B02」、クラリアント社製)、またはシアン顔料(商品名「ヘリオゲンブルーL7101F」、BASF社製)を使用したこと以外は、製造例1と同様の方法を行い、製造例2のイエロー顔料分散液(イエローインクベース)、製造例3のマゼンダ顔料分散液(マゼンダインクベース)、および製造例4のシアン顔料分散液(シアンインクベース)を製造した。
<顔料分散液(イエロー、マゼンダ、およびシアンインクベース)の製造>
製造例1に記載のカーボンブラック(商品名「プリンテックス90」、デグサ社製)の替わりに、イエロー顔料(商品名「ノバパームイエロー4G01」、クラリアント社製)、マゼンタ顔料(商品名「インクジェットマゼンタE5B02」、クラリアント社製)、またはシアン顔料(商品名「ヘリオゲンブルーL7101F」、BASF社製)を使用したこと以外は、製造例1と同様の方法を行い、製造例2のイエロー顔料分散液(イエローインクベース)、製造例3のマゼンダ顔料分散液(マゼンダインクベース)、および製造例4のシアン顔料分散液(シアンインクベース)を製造した。
<製造例5>
<顔料分散液(ホワイトインクベース)の製造>
製造例1に記載の水性樹脂ワニス40.0質量部に水20.0質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。この顔料分散用樹脂ワニスに、更に顔料として酸化チタン(商品名「R-960」、デュポン社製)40質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、製造例5のホワイト顔料分散液(ホワイトインクベース)を製造した。
<顔料分散液(ホワイトインクベース)の製造>
製造例1に記載の水性樹脂ワニス40.0質量部に水20.0質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。この顔料分散用樹脂ワニスに、更に顔料として酸化チタン(商品名「R-960」、デュポン社製)40質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、製造例5のホワイト顔料分散液(ホワイトインクベース)を製造した。
<実施例1>
<プライマー組成物の製造>
表1の質量割合になるように、水に、凝集促進剤としてクエン酸、界面活性剤としてアセチレン系界面活性剤(商品名「オルフィンE1010」、日信化学社製、固形分100%)を攪拌混合し、プライマー組成物P1を製造した。
<プライマー組成物の製造>
表1の質量割合になるように、水に、凝集促進剤としてクエン酸、界面活性剤としてアセチレン系界面活性剤(商品名「オルフィンE1010」、日信化学社製、固形分100%)を攪拌混合し、プライマー組成物P1を製造した。
<水性インクジェット用インク組成物の製造>
表2の質量割合になるように、前記ブラック顔料分散液(ブラックインクベース)、ポリウレタン系樹脂エマルジョンとしてポリエステル系ポリウレタン樹脂1(商品名「スーパーフレックス210」、第一工業製薬社製、アニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂)、アルキルスルホン酸塩としてアルキルスルホン酸ナトリウム(商品名「ラテムル PS」、花王社製)、アセチレン系界面活性剤(商品名「サーフィノール465」(固形分100%、HLB13、EVONIK社製)、水溶性溶剤としてプロピレングリコール、および水を攪拌混合し、実施例1の水性インクジェット用インク組成物を製造した。
表2の質量割合になるように、前記ブラック顔料分散液(ブラックインクベース)、ポリウレタン系樹脂エマルジョンとしてポリエステル系ポリウレタン樹脂1(商品名「スーパーフレックス210」、第一工業製薬社製、アニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂)、アルキルスルホン酸塩としてアルキルスルホン酸ナトリウム(商品名「ラテムル PS」、花王社製)、アセチレン系界面活性剤(商品名「サーフィノール465」(固形分100%、HLB13、EVONIK社製)、水溶性溶剤としてプロピレングリコール、および水を攪拌混合し、実施例1の水性インクジェット用インク組成物を製造した。
<実施例2~24、比較例1~9>
<プライマー組成物の製造>
プライマー組成物の製造において、使用する原料およびその量を、表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、プライマー組成物P2~P10を製造した。
<プライマー組成物の製造>
プライマー組成物の製造において、使用する原料およびその量を、表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、プライマー組成物P2~P10を製造した。
<水性インクジェット用インク組成物の製造>
各実施例および各比較例において、使用する原料およびその量を、表2~4に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、実施例2~24、および比較例1~9の水性インクジェット用インク組成物を製造した。
各実施例および各比較例において、使用する原料およびその量を、表2~4に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、実施例2~24、および比較例1~9の水性インクジェット用インク組成物を製造した。
<インクセットの評価>
以下の方法により評価し、それらの結果を表2~4に示す。
以下の方法により評価し、それらの結果を表2~4に示す。
<インク組成物の保存安定性>
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物をそれぞれガラス瓶にとり、25℃の粘度(mPa・s)を、粘度計(東機産業社製、「RE100L型」)を用いて測定した。その後、密栓し60℃、1ヵ月保存し、保存後の粘度(25℃)を粘度計により測定した。保存安定性は、粘度変化率(60℃、(1ヵ月後の粘度-保存前の粘度)/保存前の粘度)で評価した。
[保存安定性の評価基準]
○:粘度変化率が5%未満のもの
△:粘度変化率が5%以上、10%未満のもの
×:粘度変化率が10%以上のもの
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物をそれぞれガラス瓶にとり、25℃の粘度(mPa・s)を、粘度計(東機産業社製、「RE100L型」)を用いて測定した。その後、密栓し60℃、1ヵ月保存し、保存後の粘度(25℃)を粘度計により測定した。保存安定性は、粘度変化率(60℃、(1ヵ月後の粘度-保存前の粘度)/保存前の粘度)で評価した。
[保存安定性の評価基準]
○:粘度変化率が5%未満のもの
△:粘度変化率が5%以上、10%未満のもの
×:粘度変化率が10%以上のもの
<インク組成物の吐出安定性>
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物をインクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、写真用紙(「GL-101A450」、キャノン社製)に印字を行い、吐出安定性の評価を行った。
[吐出安定性の評価基準]
○:印字の乱れがほとんどなく、安定して吐出できるもの
△:多少の印字の乱れがあるものの、吐出はできるもの
×:印字の乱れがあり、安定して吐出できないもの
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物をインクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、写真用紙(「GL-101A450」、キャノン社製)に印字を行い、吐出安定性の評価を行った。
[吐出安定性の評価基準]
○:印字の乱れがほとんどなく、安定して吐出できるもの
△:多少の印字の乱れがあるものの、吐出はできるもの
×:印字の乱れがあり、安定して吐出できないもの
<インク組成物の印刷画質>
<ベタ埋まり>
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物を、インクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、0.1mmバーコーターにより上記で製造したプライマー組成物を展色したコート紙(「OKトップコート」、王子製紙社製)にベタ印字を行い、ベタ印字の形成性について、スジ・白抜けがあるかどうかについて目視にて評価した。
[評価基準]
○:スジ・白抜けがないもの
△:スジ・白抜けが少しあるもの
×:スジ・白抜けが多くあるもの
<ベタ埋まり>
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物を、インクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、0.1mmバーコーターにより上記で製造したプライマー組成物を展色したコート紙(「OKトップコート」、王子製紙社製)にベタ印字を行い、ベタ印字の形成性について、スジ・白抜けがあるかどうかについて目視にて評価した。
[評価基準]
○:スジ・白抜けがないもの
△:スジ・白抜けが少しあるもの
×:スジ・白抜けが多くあるもの
<滲み>
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物を、インクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、0.1mmバーコーターにより上記で製造したプライマー組成物を展色したコート紙(「OKトップコート」、王子製紙社製)に約0.3mmの細線を印刷し、滲みによる太りを目視観察することで評価した。
[評価基準]
○:印刷物は、滲みがなく、そのままの太さで印刷できていた。
△:印刷物は、部分的に太りがみられたが、2倍以上の太りは観察されなかった。
×:印刷物は、全体的に2倍以上の太りが観察された。
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物を、インクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、0.1mmバーコーターにより上記で製造したプライマー組成物を展色したコート紙(「OKトップコート」、王子製紙社製)に約0.3mmの細線を印刷し、滲みによる太りを目視観察することで評価した。
[評価基準]
○:印刷物は、滲みがなく、そのままの太さで印刷できていた。
△:印刷物は、部分的に太りがみられたが、2倍以上の太りは観察されなかった。
×:印刷物は、全体的に2倍以上の太りが観察された。
<耐擦過性>
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物を、インクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、0.1mmバーコーターにより上記で製造したプライマー組成物を展色したコート紙(「OKトップコート」、王子製紙社製)にベタ印字を行い、学振型耐摩擦試験機を用いて、コート紙を当て紙として荷重200gで50回摩擦した後の印刷物の状態を観察し、次の基準に基づいて評価した。
[評価基準]
○:印字がかすれないもの
△:印字がわずかにかすれるが、文字がはっきりと判読できるもの
×:印字がかすれて文字が判読できないもの
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物を、インクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、0.1mmバーコーターにより上記で製造したプライマー組成物を展色したコート紙(「OKトップコート」、王子製紙社製)にベタ印字を行い、学振型耐摩擦試験機を用いて、コート紙を当て紙として荷重200gで50回摩擦した後の印刷物の状態を観察し、次の基準に基づいて評価した。
[評価基準]
○:印字がかすれないもの
△:印字がわずかにかすれるが、文字がはっきりと判読できるもの
×:印字がかすれて文字が判読できないもの
表1中、
P-105は、第4級アンモニウム塩ポリマー(商品名「パピオゲンP105」、センカ社製);
塩素化ポリオレフィン系樹脂エマルジョンは、塩素化ポリオレフィン系樹脂エマルジョン(商品名「スーパークロンE-604」、日本製紙社製、塩素化度21%);
アクリル系樹脂エマルジョンは、アクリル系樹脂エマルジョン(商品名「ビニブラン2687」、日信化学工業社製);
ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョンは、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン(商品名「ビニブラン1129」、日信化学工業社製);
スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンは、(商品名「NeoCryl XK-88」、DSM Neoresin社製);
オルフィンE1010は、アセチレン系界面活性剤(商品名「オルフィンE1010」、日信化学社製、固形分100%);を示す。
P-105は、第4級アンモニウム塩ポリマー(商品名「パピオゲンP105」、センカ社製);
塩素化ポリオレフィン系樹脂エマルジョンは、塩素化ポリオレフィン系樹脂エマルジョン(商品名「スーパークロンE-604」、日本製紙社製、塩素化度21%);
アクリル系樹脂エマルジョンは、アクリル系樹脂エマルジョン(商品名「ビニブラン2687」、日信化学工業社製);
ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョンは、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン(商品名「ビニブラン1129」、日信化学工業社製);
スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンは、(商品名「NeoCryl XK-88」、DSM Neoresin社製);
オルフィンE1010は、アセチレン系界面活性剤(商品名「オルフィンE1010」、日信化学社製、固形分100%);を示す。
表2~4中、樹脂エマルジョンとして、
ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン1は、アニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「スーパーフレックス 210」、第一工業製薬社製);
ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン2は、ノニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「スーパーフレックス 500M」、第一工業製薬社製);
ポリエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンは、アニオン性ポリエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「スーパーフレックス 130」、第一工業製薬社製);
ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂エマルジョンは、アニオン性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「スーパーフレックス460」、第一工業製薬社製)
ポリエチレン系樹脂エマルジョンは、ポリエチレン樹脂エマルジョン(商品名「ケミパールS100、三井化学社製);
ポリプロピレン系樹脂エマルジョンは、ポリプロピレン系樹脂エマルジョン(商品名「ケミパールXEP800H、三井化学社製);
アクリル系樹脂エマルジョンは、アクリル系樹脂エマルジョン(商品名「ヨドゾールAD173」、ヘンケル社製);
アクリル-スチレン系樹脂エマルジョンは、アクリル-スチレン系樹脂エマルジョン(商品名「ヨドゾールAD199」、ヘンケル社製);
アクリル-酢酸ビニル系樹脂エマルジョンは、アクリル-酢酸ビニル系樹脂エマルジョン(商品名「ビニブラン1245L」、日信化学工業社製);を示す。
ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン1は、アニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「スーパーフレックス 210」、第一工業製薬社製);
ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン2は、ノニオン性ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「スーパーフレックス 500M」、第一工業製薬社製);
ポリエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョンは、アニオン性ポリエーテル系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「スーパーフレックス 130」、第一工業製薬社製);
ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂エマルジョンは、アニオン性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「スーパーフレックス460」、第一工業製薬社製)
ポリエチレン系樹脂エマルジョンは、ポリエチレン樹脂エマルジョン(商品名「ケミパールS100、三井化学社製);
ポリプロピレン系樹脂エマルジョンは、ポリプロピレン系樹脂エマルジョン(商品名「ケミパールXEP800H、三井化学社製);
アクリル系樹脂エマルジョンは、アクリル系樹脂エマルジョン(商品名「ヨドゾールAD173」、ヘンケル社製);
アクリル-スチレン系樹脂エマルジョンは、アクリル-スチレン系樹脂エマルジョン(商品名「ヨドゾールAD199」、ヘンケル社製);
アクリル-酢酸ビニル系樹脂エマルジョンは、アクリル-酢酸ビニル系樹脂エマルジョン(商品名「ビニブラン1245L」、日信化学工業社製);を示す。
表2~4中、界面活性剤として、
アルキルスルホン酸塩は、アルキルスルホン酸ナトリウム(商品名「ラテムル PS」、花王社製);
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム(商品名「サンデッドEN」、三洋化成社製);
アルキルベンゼンスルホン酸塩は、アルキルベンゼンスルホン酸塩(商品名「ライポン LH-200」、ライオン社製);
アルキルカルボン酸塩は、アルキルカルボン酸塩(商品名「FR-25」、花王社製);
アセチレン系界面活性剤は、アセチレン系界面活性剤(商品名「サーフィノール465」(固形分100%、HLB13、EVONIK社製);を示す。
アルキルスルホン酸塩は、アルキルスルホン酸ナトリウム(商品名「ラテムル PS」、花王社製);
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム(商品名「サンデッドEN」、三洋化成社製);
アルキルベンゼンスルホン酸塩は、アルキルベンゼンスルホン酸塩(商品名「ライポン LH-200」、ライオン社製);
アルキルカルボン酸塩は、アルキルカルボン酸塩(商品名「FR-25」、花王社製);
アセチレン系界面活性剤は、アセチレン系界面活性剤(商品名「サーフィノール465」(固形分100%、HLB13、EVONIK社製);を示す。
Claims (4)
- 水性インクジェット用インク組成物、およびプライマー組成物を有するインクセットであって、
前記水性インクジェット用インク組成物は、顔料、アルカリ可溶性樹脂、樹脂エマルジョン、界面活性剤、水溶性溶剤、および水を含み、
前記樹脂エマルジョンは、ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンを含み、
前記界面活性剤は、アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を含み、
前記アルキルスルホン酸塩および/またはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩は、前記水性インクジェット用インク組成物中、0.05質量%以上0.5質量%以下であり、
前記プライマー組成物は、前記水性インクジェット用インク組成物の凝集を促進させる凝集促進剤を含むことを特徴とするインクセット。 - 前記ポリウレタン系樹脂エマルジョンおよび/またはポリオレフィン系樹脂エマルジョンの固形分の割合は、前記水性インクジェット用インク組成物中、1質量%以上10質量%以下であることを特徴とする請求項1記載のインクセット。
- 請求項1または2記載のインクセットを印刷して得られることを特徴とする印刷物。
- 請求項1または2記載のインクセットを用いることを特徴とする画像形成方法。
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