JP2014065826A - インクジェット記録用水性インクセット - Google Patents
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Abstract
【課題】 プラスチックフィルムに印字しても、滲み、色間滲み等の画像の乱れがなく印刷直後の耐擦性に優れる、2液型のインクジェット記録用水性インクセットを提供する。
【解決手段】 第1のインクは、色材、1分子中に少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)、水溶性溶媒及び/または水を含み、第2のインクは、1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B)、水溶性溶媒及び/または水を含むインクジェット記録用水性インクセット、及び、前記記載のインクジェット記録用水性インクセットを用いて、非吸収性基材上にインクジェット記録法で印刷層を形成する工程と、前記印刷層上に接着層を形成する工程と、前記接着層面に、シーラントフィルム層をラミネート加工する工程とを有する積層体の製造方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 第1のインクは、色材、1分子中に少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)、水溶性溶媒及び/または水を含み、第2のインクは、1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B)、水溶性溶媒及び/または水を含むインクジェット記録用水性インクセット、及び、前記記載のインクジェット記録用水性インクセットを用いて、非吸収性基材上にインクジェット記録法で印刷層を形成する工程と、前記印刷層上に接着層を形成する工程と、前記接着層面に、シーラントフィルム層をラミネート加工する工程とを有する積層体の製造方法。
【選択図】 なし
Description
本発明はインクジェット記録用水性インクセットに関する。
インクジェットプリンター記録装置による印刷は、ノズルよりインクを噴射し被記録材に付着せしめる方式であり、従来の印刷方法と異なり版を使用しない印刷方式であることから、少量多品種に対応できるオンデマンド印刷方式として広範囲にわたる利用分野が期待されている印刷方式である。特に近年では、被記録材として、従来の紙等の吸収基材に対する印刷から、プラスチック等の非吸収基材に対する印刷の検討が数多くなされている。
プラスチックフィルムを被記録材とする印刷の場合、プラスチックは非吸収性であるために水性インクを使用すると乾燥性が著しく低下する。従って通常は乾燥炉等の設備が必要であった。またインク付着時のインクの広がりが不均一となることにより滲み、色間滲み等の画像の乱れや良好な発色が得られず画質が低下する等の問題もあった。このため通常は、プラスチックフィルム上に受理層を設けることが行われる(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、プラスチックフィルムの表面はインクジェットインクとの密着性が悪く、通常アンカー層、プライマー層、下引き層、接着層等と称される層を当該フィルム表面に形成させた上にポリウレタンやポリアクリル等を主成分とするインク受容層を設ける工程が必須であった。この様な表面処理工程は、コストアップに繋がるだけでなく、工程が増えることから生産に掛かる時間も多く必要となる。
一方、前記受理層を必要とせずに、非処理のプラスチックフィルムに印字しても乾燥性が早く良好に印字できる水性インクとして、例えば、顔料と、樹脂と、アルカンジオール化合物またはグリコールエーテル化合物等の界面活性剤および/ または低表面張力有機溶媒と、水とを含んでなり、特定の表面張力と接触角とを有する水性インクを用いる方法が知られている(例えば特許文献2参照)。
しかしながら該方法は、実質的にはポリ塩化ビニル(PVC)フィルムに適した方法であるために、ポリ塩化ビニルと表面エネルギーが異なるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポリプロピレン(PP)フィルムに対しては、インクとの密着性が所望するレベルとはならないおそれや、得られる画像のインク滲み等が生じるおそれもある。
しかしながら該方法は、実質的にはポリ塩化ビニル(PVC)フィルムに適した方法であるために、ポリ塩化ビニルと表面エネルギーが異なるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポリプロピレン(PP)フィルムに対しては、インクとの密着性が所望するレベルとはならないおそれや、得られる画像のインク滲み等が生じるおそれもある。
一方、従来の紙等の吸収基材用のインクにおいて、樹脂で被覆された色材を含有する記録液(インク)と、及び該色材と反応性を有する微粒子を含有する処理液(インク)とを組み合わせたインクセットを使用する例が知られている(例えば特許文献4参照)。具体的には、着色剤を含む少なくとも1つ以上のインクと、着色剤を含まない実質的に無色のインクをそれぞれ独立に備えているインクセットであって、前記着色剤を含むインクが、分子中に水酸基を有するポリウレタン化合物又はポリイソシアネート化合物のいずれか一方を含み、かつ前記着色剤を含まないインクが、これら化合物のうちのいずれかに対応するポリイソシアネート化合物又は分子中にポリイソシアネート化合物を含むインクセットを使用することで、紙記録媒体表面上で着色剤が凝集を引き起こし、発色性が高く、ブリードの発生を抑制することができ、さらに定着性に優れた画像を形成することが可能であることが開示されている。
本発明の課題は、プラスチックフィルムに印字しても、滲み、色間滲み等の画像の乱れがなく印刷直後の耐擦性に優れる、2液型のインクジェット記録用水性インクセットを提供することにある。
本発明者らは、1分子中にアミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し、数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)を含有する第一の水性インクと、1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B)を含有する第二の水性インクを使用することで、前記課題を解決できることを見出した。
特許文献4に記載の方法は、ポリイソシアネートと水酸基との反応による。しかしながら該反応は、一般に60〜90℃の温度条件で進行し、かつその反応が完結するには数時間を要するため、印刷速度を上げる事が困難であった。一方、本願発明においては、アミノ基とイソシアネート基との組み合わせ、アミノ基とグリシジル基との組み合わせ、あるいはアミノ基とカルボキシル基との組み合わせによる反応を使用する。例えばアミノ基とイソシアネート基との反応は常温においても進行し、かつその反応は数秒から数分のうちに完結するため、容易に印刷速度を上げる事が可能である。
また、水性インクジェットインクにおいて特許文献4に記載の方法を用いた場合、吐出液中のイソシアネート基は水酸基のみならず、系中のイソシアネート基や水酸基(ポリウレタン由来)に比して大過剰に存在する水とも競争的に副反応を生じる。イソシアネート基と水酸基(ポリウレタン由来)との反応速度とイソシアネート基と水との反応速度の差は、非常に小さいため、本来水酸基と反応すべきイソシアネート基の多くが大過剰に存在する水との副反応で消費されてしまい、十分な高分子鎖間架橋点を形成できず、塗膜特性の低下を招く問題があった。
一方、本願発明で用いる組み合わせのうち、例えばアミノ基とイソシアネート基との組み合わせの反応速度は、副反応とされるイソシアネート基と水との反応速度より1000倍以上大きな値を有する。従って、系中に大過剰の水が存在しても、反応速度論的にアミノ基とイソシアネート基との組み合わせの反応が優先して起こるため、系内で十分な高分子鎖間架橋点を形成することができ、後述するように優れた塗膜特性を発現させることができる。
これらの反応速度論に基づく考察は、アミノ基とグリシジル基との組み合わせ、アミノ基とカルボキシル基との組み合わせについても同様の傾向があり、いずれも特許文献4に比して優れた塗膜を発現させることができる。
一方、本願発明で用いる組み合わせのうち、例えばアミノ基とイソシアネート基との組み合わせの反応速度は、副反応とされるイソシアネート基と水との反応速度より1000倍以上大きな値を有する。従って、系中に大過剰の水が存在しても、反応速度論的にアミノ基とイソシアネート基との組み合わせの反応が優先して起こるため、系内で十分な高分子鎖間架橋点を形成することができ、後述するように優れた塗膜特性を発現させることができる。
これらの反応速度論に基づく考察は、アミノ基とグリシジル基との組み合わせ、アミノ基とカルボキシル基との組み合わせについても同様の傾向があり、いずれも特許文献4に比して優れた塗膜を発現させることができる。
即ち本発明は、少なくとも2種類以上のインクを用いたインクジェット記録用インクセットであって、第1のインクは、色材、1分子中にアミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し、数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)、水溶性溶媒及び/または水を含み、第2のインクは、1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B)、水溶性溶媒及び/または水を含むことを特徴とするインクジェット記録用水性インクセットを提供する。
また本発明は、前記記載のインクジェット記録用水性インクセットを用いて、非吸収性基材上にインクジェット記録法で印刷層を形成する工程と、前記印刷層上に接着層を形成する工程と、前記接着層面に、シーラントフィルム層をラミネート加工する工程とを有する積層体の製造方法を提供する。
本発明により、プラスチックフィルムに印字しても、滲み、色間滲み等の画像の乱れがなく、印刷直後の耐擦性に優れる、インクジェット記録用水性インクセットを提供することができる。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、第1のインクは色材、1分子中にアミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し、数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)、水溶性溶媒及び/または水を含むインクであり、第2のインクは、1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B)水溶性溶媒及び/または水を含むインクである。両インクを重ね刷りすることで被印刷物に対して迅速に固着する。
前記反応性化合物(A)と前記反応性化合物(B)とが反応する際には反応熱が生じる。反応熱は反応性官能基が導入されている周囲の電子的環境や立体的環境によってその値は異なってくるため、一般的な議論は困難である。そこで、MM2分子力学法で反応前・反応後のモデル化合物の生成熱を算出し、反応前後の生成熱差から反応熱を算出することで、反応性化合物AとBの反応熱を概ね把握することができる。たとえば、アミノ基とイソシアネート基との反応熱は概ね16[kJ/mol]であり、アミノ基とグリシジル基との反応熱は概ね35[kJ/mol]である。その他の組み合わせにおいても、概ね15〜40[kJ/mol]の反応熱を有する。
例えば、前記反応性化合物(A)がアミノ基を2個有する化合物である場合、前記反応性化合物(B)がイソシアネート基2個有する化合物である場合は、反応熱が概ね30[kJ/mol]となる。また、例えば、前記反応性化合物(A)がアミノ基を2個有する化合物であり、前記記反応性化合物(B)がグリシジル基2個有する化合物である場合は、反応熱が70[kJ/mol]となる。ただし、反応性官能基を2個有する化合物の場合、その電子的環境や立体的環境によって1個目・2個目の反応熱は異なるため、各構造に応じた検討が必要である。
これらの熱は、溶媒である水や水溶性溶媒の乾燥を促進するのに十分な熱となる。従って乾燥を促進することができ、プラスチックフィルム上に印字しても、滲み、色間滲み等の画像の乱れがないインクを得ることができる。
(第1のインク 反応性化合物(A))
本発明で使用する第1のインクは色材、1分子中にアミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し、数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)、水溶性溶媒及び/または水を含む。
本発明で使用する第1のインクは色材、1分子中にアミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し、数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)、水溶性溶媒及び/または水を含む。
1分子中にアミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し、数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)は、具体的には、例えばアミノ基を1分子中に2個以上含む化合物として、公知のジアミン類、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジアミン、ノルボルナンジアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、ビス[N−(2−ヒドロキシエチル)]エチレンジアミン、ビス[N−(2−ヒドロキシエチル)]プロピレンジアミン、N−(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、ビス[N−(2−ヒドロキシエチル)]プロピルエチレンジアミン等や、公知の多官能アミン類、例えばジエチレントリアミン、トリメチレンテトラミン、1,3,5−シクロヘキサントリアミン、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等を用いることができる。
また、イソシアネート基を1分子中に2個以上含む化合物として、公知のジイソシアネート類、例えばブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートや、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4′−ジベンジルジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートを用いることができる。また、公知のポリイソシアネート、例えばイソシアアダクト、イソシアヌレート、イソシアビウレットを用いることができる。公知のポリイソシアネートの製品例としては、DIC(株)製の「バーノック DNW−5500」や、旭化成ケミカルズ(株)製「デュラネートWT20−100」等が挙げられる。
また、グリシジル基を1分子中に2個以上含む化合物として、公知のジグリシジル類・ポリグリシジル類、例えばネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレンジグリシジルエーテル等を用いることができる。
前記第一のインク中の前記反応性化合物(A)の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として、1質量%以上25.0質量%以下であることが好ましく、3.0質量%以上25.0%質量以下がなお好ましく、5.0質量%以上17.0%質量以下が更により好ましい。
(第1のインク 色材)
本発明で使用する色材は、特に限定はなく、水性インクジェットインクにおいて通常使用される色材を使用することができ、顔料や染料等が挙げられる。
耐候性、耐水性を要求される用途であれば、顔料を使用することが好ましい。顔料としては、公知慣用の有機顔料あるいは無機顔料を使用することができる。
本発明で使用する色材は、特に限定はなく、水性インクジェットインクにおいて通常使用される色材を使用することができ、顔料や染料等が挙げられる。
耐候性、耐水性を要求される用途であれば、顔料を使用することが好ましい。顔料としては、公知慣用の有機顔料あるいは無機顔料を使用することができる。
本発明で使用する顔料は、公知慣用の有機顔料あるいは無機顔料の中から選ばれる少なくとも一種の顔料である。また、本発明は未処理顔料、処理顔料のいずれでも適用することができる。
プラスチックを被記録材とする印刷の場合、インクジェットインクとしては、イエローインク、シアンインク、マゼンタインク、ブラックインク等のほか、視認性を高める目的から白色インクも使用される。これらの使用される顔料は特に限定はなく、通常水性インクジェット記録用インク用の顔料として使用されているものが使用できる。具体的には、水や水溶性有機溶剤に分散可能であり、公知の無機顔料や有機顔料が使用できる。無機顔料としては例えば、酸化鉄、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラック等がある。また、有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用することができる。
プラスチックを被記録材とする印刷の場合、インクジェットインクとしては、イエローインク、シアンインク、マゼンタインク、ブラックインク等のほか、視認性を高める目的から白色インクも使用される。これらの使用される顔料は特に限定はなく、通常水性インクジェット記録用インク用の顔料として使用されているものが使用できる。具体的には、水や水溶性有機溶剤に分散可能であり、公知の無機顔料や有機顔料が使用できる。無機顔料としては例えば、酸化鉄、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラック等がある。また、有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用することができる。
例えばブラックインクに使用される顔料としては、カーボンブラックとして、三菱化学社製のNo.2300、No.2200B、No.900、No.960、 No.980、No.33、No.40、No,45、No.45L、No.52、HCF88、MA7、MA8、MA100、等が、コロンビア社製のRaven5750、Raven5250、Raven5000、Raven3500、Raven1255、Raven700等が、キャボット社製のRegal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Mogul 700、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch1400等が、デグサ社製のColor Black FW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、同S150、同S160、同S170、Printex 35、同U、同V、同1400U、Special Black 6、同5、同4、同4A、NIPEX150、NIPEX160、NIPEX170、NIPEX180等が挙げられる。
またイエローインクに使用される顔料の具体例としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、120、128、129、138、150、151、154、155、174、180、185等が挙げられる。
また、マゼンタインクに使用される顔料の具体例としては、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、146、168、176、184、185、202、209、等が挙げられる。
また、シアンインクに使用される顔料の具体例としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15、15:3、15:4、16、22、60、63、66等が挙げられる。
また、白インクに使用される顔料の具体例としては、アルカリ土類金属の硫酸塩、炭酸塩、微粉ケイ酸、合成珪酸塩、等のシリカ類、ケイ酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、クレイ等があげられる。また、前記無機白色顔料が各種表面処理方法で表面処理されていてもよい。
また、染料としては、例えば、C.I.アシッド ブラック1、2、7、16、17、24、26、28、31、41、48、52、58、60、63、94、107、109、112、118、119、121、122、131、155、156;C.I.アシッド イエロー1、3、4、7、11、12、13、14、17、18、19、23、25、29、34、38、40、41、42、44、49、53、55、59、61、71、72、76、78、79、99、111、114、116、122、135、142、161、172、;C.I.アシッド オレンジ7、8、10、19、20、24、28、33、41、45、51、56、64;C.I.アシッド レッド1、4、6、8、13、14、15、18、19、21、26、27、30、32、34、35、37、40、42、44、51、52、54、57、80、82、83、85、87、88、89、92、94、97、106、108、110、111、114、115、119、129、131、133、134、135、143、143:1、144、152、154、155、172、176、180、184、186、187、249、254、256、289、317、318;C.I.アシッド バイオレット7、11、15、34、35、41、43、49、51、75;C.I.アシッド ブルー1、7、9、15、22、23、25、27、29、40、41、43、45、49、51、53、55、56、59、62、78、80、81、83、90、92、93、102、104、111、113、117、120、124、126、138、145、167、171、175、183、229、234、236、249;C.I.アシッド グリーン3、9、12、16、19、20、25、27、41、44;C.I.アシッド ブラウン4、14等の酸性染料や、
C.I.ベイシック ブラック2.8;C.I.ベイシック イエロー1、2、11、12、14、21、32、36;C.I.ベイシック オレンジ2、15、21、22;C.I.ベイシック レッド1、2、9、12、13、37;C.I.ベイシック バイオレット1、3、7、10、14;C.I.ベイシック ブルー1、3、5、7、9、24、25、26、28、29;C.I.ベイシック グリーン1、4;ベイシック ブラウン1、12等の塩基性染料や、
C.I.ダイレクト ブラック2、4、9、11、14、17、19、22、27、32、36、38、41、48、49、51、56、62、71、74、75、77、78、80、105、106、107、108、112、113、117、132、146、154、168、171、194;I.C.ダイレクト イエロー1、2、4、8、11、12、24、26、27、28、33、34、39、41、42、44、50、51、58、72、85、86、87、88、98、100、110、127、135、141、142、144;C.I.ダイレクト オレンジ6、8、10、26、29、41、49、52、102;C.I.ダイレクト レッド1、2、4、8、9、11、13、15、17、20、23、24、28、31、33、37、39、44、46、47、48、51、59、62、63、73、75、77、80、81、83、84、85、87、89、90、94、95、99、101、108、110、145、189、197、220、224、225、226、227、230、250、254、256、257;C.I.ダイレクト バイオレット1、7、9、12、35、48、51、90、94;C.I.ダイレクト ブルー1、2、6、8、15、22、25、34、69、70、71、72、75、76、78、80、81、82、83、86、90、98、106、110、110、120、123、158、163、165、192、193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、218、236、237、239、246、258、287;ダイレクト グリーン1、6、8、28、33、37、63、64;C.I.ダイレクト ブラウン1A、2、6、25、27、44、58、95、10、101、106、112、173、194、195、209、210、211等の直接染料や、
C.I.リアクテブ ブラック1、3、5、6、8、12、14;C.I.リアクテブ イエロー1、2、3、13、14、15、17;C.I.リアクテブ オレンジ2、5、7、16、20、24;、リアクテブ レッド6、7、11、12、15、17、21、23、24、35、36、42、63、66、84、184;C.I.リアクテブ バイオレット2、4、5、8、9;C.I.リアクテブ ブルー2、5、7、12、13、14、15、17、18、19、20、21、25、27、28、37、38、40、41;C.I.リアクテブ グリーン5、7;リアクテブ ブラウン1、7、16等の反応性染料や、
C.I.フード ブラック1、2;C.I.フード イエロー3、4、5;C.I.フード レッド2、3、7、9、14、52、87、92、94、102、104、105、106;C.I.フード バイオレット2;C.I.フード ブルー1、2;C.I.フード グリーン2、3等の食品用色素等が挙げられる。
本発明においては、顔料表面に水分散性付与基を有し、分散剤が無くとも安定に分散状態が維持できる、いわゆる自己分散型顔料(表面処理顔料)でも良いし、顔料表面の全体をポリマーで被覆し、これにより分散剤が無くとも安定に分散状態が維持できる、いわゆるカプセル顔料(水分散性ポリマー包含顔料)でも良いし、分散剤により分散された顔料を使用してもよい。
前記顔料の平均粒子径は、通常インクジェットインクに使用される粒径であることが好ましく、具体的には50〜500nmが好ましく、カラーインクに関しては50〜300nmがより好ましい。
前記顔料の平均粒子径は、通常インクジェットインクに使用される粒径であることが好ましく、具体的には50〜500nmが好ましく、カラーインクに関しては50〜300nmがより好ましい。
前記顔料は、公知慣用の顔料分散剤やバインダーを使用して水に分散してもよいし、界面活性剤を使用してもよい。
前記顔料分散剤としては水性樹脂がよく、好ましい例としては、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、及び該水性樹脂の塩が挙げられる。
前記共重合体の塩を形成するための化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどの水酸化アルカリ金属類、およびジエチルアミン、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、モルホリンなどが挙げられる。これらの塩を形成するための化合物の使用量は、前記共重合体の中和当量以上であることが好ましい。
また市販品を使用することも勿論可能である。市販品としては、味の素ファインテクノ(株)製品)のアジスパーPBシリーズ、ビックケミー・ジャパン(株)のDisperbykシリーズ、BYK−シリーズ、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製のEFKAシリーズ等を使用できる。
前記顔料分散剤としては水性樹脂がよく、好ましい例としては、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、及び該水性樹脂の塩が挙げられる。
前記共重合体の塩を形成するための化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどの水酸化アルカリ金属類、およびジエチルアミン、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、モルホリンなどが挙げられる。これらの塩を形成するための化合物の使用量は、前記共重合体の中和当量以上であることが好ましい。
また市販品を使用することも勿論可能である。市販品としては、味の素ファインテクノ(株)製品)のアジスパーPBシリーズ、ビックケミー・ジャパン(株)のDisperbykシリーズ、BYK−シリーズ、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製のEFKAシリーズ等を使用できる。
(第1のインク 水溶性溶媒及び/または水)
本発明で使用する水溶性溶媒及び/または水は、水単独で使用してもよいし、水と水溶性溶媒からなる混合溶媒でもよい。水溶性溶媒としては、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、等のケトン類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ブタノール、2−メトキシエタノール、等のアルコール類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、等のアミド類が挙げられ、とりわけ炭素数が3〜6のケトン及び炭素数が1〜5のアルコールからなる群から選ばれる化合物を用いるのが好ましい。
本発明で使用する水溶性溶媒及び/または水は、水単独で使用してもよいし、水と水溶性溶媒からなる混合溶媒でもよい。水溶性溶媒としては、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、等のケトン類;メタノール、エタノール、2−プロパノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ブタノール、2−メトキシエタノール、等のアルコール類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、等のアミド類が挙げられ、とりわけ炭素数が3〜6のケトン及び炭素数が1〜5のアルコールからなる群から選ばれる化合物を用いるのが好ましい。
(第1のインクの製造方法)
本発明で使用する第1のインクは、前記顔料の分散液(顔料ペースト)を作成し、それを水で希釈し、前記ヒドロキシ基及び/またはカルボキシル基を有する樹脂を加え、必要に応じて湿潤剤(乾燥抑止剤)、浸透剤、あるいはその他の添加剤を添加して、インクを調製することができる。
本発明で使用する第1のインクは、前記顔料の分散液(顔料ペースト)を作成し、それを水で希釈し、前記ヒドロキシ基及び/またはカルボキシル基を有する樹脂を加え、必要に応じて湿潤剤(乾燥抑止剤)、浸透剤、あるいはその他の添加剤を添加して、インクを調製することができる。
(顔料ペースト)
前記顔料ペーストを調製する方法としては、下記の方法を採用することができる。
(1)顔料分散剤及び水を含有する水性媒体に、顔料を添加した後、攪拌・分散装置を用いて顔料を該水性媒体中に分散させることにより、顔料ペーストを調製する方法。
(2)顔料、及び顔料分散剤を2本ロール、ミキサー等の混練機を用いて混練し、得られた混練物を、水を含む水性媒体中に添加し、攪拌・分散装置を用いて顔料ペーストを調製する方法。
(3)メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等のような水と相溶性を有する有機溶剤中に顔料分散剤を溶解して得られた溶液に顔料を添加した後、攪拌・分散装置を用いて顔料を有機溶液中に分散させ、次いで水性媒体を用いて転相乳化させた後、前記有機溶剤を留去し顔料ペーストを調製する方法。
前記顔料ペーストを調製する方法としては、下記の方法を採用することができる。
(1)顔料分散剤及び水を含有する水性媒体に、顔料を添加した後、攪拌・分散装置を用いて顔料を該水性媒体中に分散させることにより、顔料ペーストを調製する方法。
(2)顔料、及び顔料分散剤を2本ロール、ミキサー等の混練機を用いて混練し、得られた混練物を、水を含む水性媒体中に添加し、攪拌・分散装置を用いて顔料ペーストを調製する方法。
(3)メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等のような水と相溶性を有する有機溶剤中に顔料分散剤を溶解して得られた溶液に顔料を添加した後、攪拌・分散装置を用いて顔料を有機溶液中に分散させ、次いで水性媒体を用いて転相乳化させた後、前記有機溶剤を留去し顔料ペーストを調製する方法。
混練機としては、特に限定されることなく、例えば、ヘンシェルミキサー、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサーなどがあげられる。また、攪拌・分散装置としても特に限定されることなく、例えば、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ボールミル、ロールミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、SCミル、ナノマイザー等を挙げられる。
これらのうちの1つを単独で用いてもよく、2種類以上装置を組み合わせて用いてもよい。
これらのうちの1つを単独で用いてもよく、2種類以上装置を組み合わせて用いてもよい。
前記顔料ペーストに占める顔料量は5〜60質量%であることが好ましく、10〜50質量%であることがより好ましい。顔料量が5質量%より少ない場合は、前記顔料ペーストから調製した水性インクの着色が不充分であり、充分な画像濃度が得られない傾向にある。また、逆に60質量%よりも多い場合は、顔料ペーストにおいて顔料の分散安定性が低下する傾向がある。
また、インクの調製例の際には、粗大粒子が、ノズル詰まり、その他の画像特性を劣化させる原因になるため、インク調製後に、遠心分離、あるいは濾過処理等により粗大粒子を除去することが好ましい。
(湿潤剤)
前記湿潤剤は、インクの乾燥防止を目的として添加する。乾燥防止を目的とする湿潤剤のインク中の含有量は3〜50質量%であることが好ましい。
本発明で使用する湿潤剤としては特に限定はないが、水との混和性がありインクジェットプリンターのヘッドの目詰まり防止効果が得られるものが好ましい。例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、分子量2000以下のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール、等が挙げられる。中でも、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオールを含むことが安全性を有し、かつインク乾燥性、吐出性能に優れた効果が見られる。
前記湿潤剤は、インクの乾燥防止を目的として添加する。乾燥防止を目的とする湿潤剤のインク中の含有量は3〜50質量%であることが好ましい。
本発明で使用する湿潤剤としては特に限定はないが、水との混和性がありインクジェットプリンターのヘッドの目詰まり防止効果が得られるものが好ましい。例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、分子量2000以下のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール、等が挙げられる。中でも、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオールを含むことが安全性を有し、かつインク乾燥性、吐出性能に優れた効果が見られる。
(浸透剤)
前記浸透剤は、被記録媒体への浸透性改良や記録媒体上でのドット径調整を目的として添加する。浸透剤としては、例えばエタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、エチレングリコールヘキシルエーテルやジエチレングリコールブチルエーテル等のアルキルアルコールのエチレンオキシド付加物やプロピレングリコールプロピルエーテル等のアルキルアルコールのプロピレンオキシド付加物等が挙げられる。
インク中の浸透剤の含有量は0.01〜10質量%であることが好ましい。
前記浸透剤は、被記録媒体への浸透性改良や記録媒体上でのドット径調整を目的として添加する。浸透剤としては、例えばエタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール、エチレングリコールヘキシルエーテルやジエチレングリコールブチルエーテル等のアルキルアルコールのエチレンオキシド付加物やプロピレングリコールプロピルエーテル等のアルキルアルコールのプロピレンオキシド付加物等が挙げられる。
インク中の浸透剤の含有量は0.01〜10質量%であることが好ましい。
(界面活性剤)
前記界面活性剤は、表面張力等のインク特性を調整するために添加する。このために添加することのできる界面活性剤は特に限定されるものではなく、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、これらの中では、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
前記界面活性剤は、表面張力等のインク特性を調整するために添加する。このために添加することのできる界面活性剤は特に限定されるものではなく、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、これらの中では、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が挙げられ、これらの具体例として、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩などを挙げることができる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、脂肪酸アルキロールアミド、アルキルアルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、等を挙げることができ、これらの中では、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマーが好ましい。
その他の界面活性剤として、ポリシロキサンオキシエチレン付加物のようなシリコーン系界面活性剤;パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテルのようなフッ素系界面活性剤;スピクリスポール酸、ラムノリピド、リゾレシチンのようなバイオサーファクタント等も使用することができる。
これらの界面活性剤は、単独で用いることもでき、又2種類以上を混合して用いることもできる。また、界面活性剤の溶解安定性等を考慮すると、そのHLBは、7〜20の範囲であることが好ましい。界面活性剤を添加する場合は、その添加量はインクの全質量に対し、0.001〜2質量%の範囲が好ましく、0.001〜1.5質量%であることがより好ましく、0.01〜1質量%の範囲であることがさらに好ましい。界面活性剤の添加量が0.001質量%未満の場合は、界面活性剤添加の効果が得られない傾向にあり、2質量%を超えて用いると、画像が滲むなどの問題を生じやすくなる。
また、必要に応じて防腐剤、粘度調整剤、pH調整剤、キレート化剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。
前記顔料ペーストから調製するインクジェット記録用インクに占める顔料量は、充分な画像濃度を得る必要性と、インク中での顔料の分散安定性を確保するために、1〜20質量%であることが好ましい。
本発明において第1のインクの表面張力は、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、20mN/m以上40mN/m以下である。表面張力が20mN/m未満となるとノズル面に液体が溢れ出し、正常に印字できない場合がある。一方、60mN/mを超えると非吸収基材でのはじきが発生し易い傾向がある。
本発明において第1のインクの粘度は、1.2mPa・s以上20.0 mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは2.0 mPa・s以上 15.0mPa・s未満、更に好ましくは3.0mPa・s以上 12.0 mPa・s未満である。粘度がこの範囲において、優れた吐出性と、長期間にわたる良好な噴射性の維持が達成できる。
第1のインクの表面張力や粘度は、含有する界面活性剤や水溶性溶媒の種類や添加量を調製するにより上記の好ましい範囲に維持することができる。
第1のインクの表面張力や粘度は、含有する界面活性剤や水溶性溶媒の種類や添加量を調製するにより上記の好ましい範囲に維持することができる。
(第2のインク 1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B))
本発明で使用する第2のインクは、1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B)、水溶性溶媒及び/または水を含む。
前記反応性化合物(B)は、前記反応性化合物(A)と同様のものを使用すればよい。反応性官能基の好ましい組み合わせは、例えばアミノ基とイソシアネート基との組み合わせ、アミノ基とグリシジル基との組み合わせ、あるいはアミノ基とカルボキシル基との組み合わせがあげられる。
例えば前記反応性化合物(A)としてアミノ基を有する化合物を使用する場合は、反応性化合物(B)としてはイソシアネート基を有する化合物、またはグリシジル基を有する化合物またはカルボキシル基を有する化合物を選択すればよい。
本発明で使用する第2のインクは、1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B)、水溶性溶媒及び/または水を含む。
前記反応性化合物(B)は、前記反応性化合物(A)と同様のものを使用すればよい。反応性官能基の好ましい組み合わせは、例えばアミノ基とイソシアネート基との組み合わせ、アミノ基とグリシジル基との組み合わせ、あるいはアミノ基とカルボキシル基との組み合わせがあげられる。
例えば前記反応性化合物(A)としてアミノ基を有する化合物を使用する場合は、反応性化合物(B)としてはイソシアネート基を有する化合物、またはグリシジル基を有する化合物またはカルボキシル基を有する化合物を選択すればよい。
本発明で使用する第2のインクは、前記第1のインクで使用する色材や、湿潤剤(乾燥抑止剤)、浸透剤、あるいはその他の添加剤を適宜添加してインクを調製することができる。
第2のインクの表面張力は、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、20mN/m以上40mN/m以下である。表面張力が20mN/m未満となるとノズル面に液体が溢れ出し、正常に印字できない場合がある。一方、60mN/mを超えると記録媒体への浸透性の低下、はじきが発生することから画像再現性が劣る傾向がある。
第2のインクの表面張力は、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、20mN/m以上40mN/m以下である。表面張力が20mN/m未満となるとノズル面に液体が溢れ出し、正常に印字できない場合がある。一方、60mN/mを超えると記録媒体への浸透性の低下、はじきが発生することから画像再現性が劣る傾向がある。
第2インクの粘度は、1.2mPa・s以上20.0 mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは2.0 mPa・s以上 15.0mPa・s未満、更に好ましくは3.0mPa・s以上 12.0 mPa・s未満である。粘度がこの範囲において、優れた吐出性と、長期間にわたる良好な噴射性の維持が達成できる。
第2のインクの表面張力や粘度は、含有する界面活性剤や水溶性溶媒の種類や添加量を調整することにより上記の好ましい範囲に維持することができる。
第2のインクの表面張力や粘度は、含有する界面活性剤や水溶性溶媒の種類や添加量を調整することにより上記の好ましい範囲に維持することができる。
(インクセット)
本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、少なくとも前記第1のインクと第2のインクとを含むものであり、これら前記第1のインクと、第2のインクとが互いに接するように非吸収性基材上に付与され、画像が形成されることになる。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、少なくとも前記第1のインクと第2のインクとを含むものであり、これら前記第1のインクと、第2のインクとが互いに接するように非吸収性基材上に付与され、画像が形成されることになる。
(非吸収基材)
本発明で用いる非吸収基材であるプラスチックフィルムとしては、例えば食品用の包装材料に使用されているもの等を使用することができ、公知のプラスチックフィルムが使用できる。具体例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ナイロン等のポリアミド系フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリ乳酸フィルム等の生分解性フィルム等が挙げられる。特にポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアミド系フィルムが好ましく、さらにポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロンが好ましい。またバリア性を付与するためのポリ塩化ビニリデン等のコーティングをした上記フィルムでもよいし、必要に応じてアルミニウム等の金属、あるいはシリカやアルミナ等の金属酸化物の蒸着層を積層したフィルムを併用してもよい。
本発明で用いる非吸収基材であるプラスチックフィルムとしては、例えば食品用の包装材料に使用されているもの等を使用することができ、公知のプラスチックフィルムが使用できる。具体例としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ナイロン等のポリアミド系フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリ乳酸フィルム等の生分解性フィルム等が挙げられる。特にポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアミド系フィルムが好ましく、さらにポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロンが好ましい。またバリア性を付与するためのポリ塩化ビニリデン等のコーティングをした上記フィルムでもよいし、必要に応じてアルミニウム等の金属、あるいはシリカやアルミナ等の金属酸化物の蒸着層を積層したフィルムを併用してもよい。
前記プラスチックフィルムは、未延伸フィルムであってもよいが、1軸もしくは2軸方向に延伸されたものが好ましい。さらにフィルムの表面は、未処理であってもよいが、コロナ放電処理、オゾン処理、低温プラズマ処理、フレーム処理、グロー放電処理等、接着性を向上させるための各種処理を施したものが好ましい。
前記プラスチックフィルムの膜厚は用途に応じて適宜変更されるが、例えば軟包装用途である場合は、柔軟性と耐久性、耐カール性を有しているものとして、膜厚が10μm〜100μmであることが好ましい。より好ましくは10μm〜30μmである。
前記プラスチックフィルムの膜厚は用途に応じて適宜変更されるが、例えば軟包装用途である場合は、柔軟性と耐久性、耐カール性を有しているものとして、膜厚が10μm〜100μmであることが好ましい。より好ましくは10μm〜30μmである。
本発明のインクジェット記録用水性インクセットは、通常のインクジェット記録装置は勿論、インクのドライングを制御するためのヒーター等を搭載した記録装置、または、中間体転写機構を搭載し、中間体に記録材料を印字した後、非吸収基材等の記録媒体に転写する記録装置等においても用いることもできる。
インクジェット記録方式としては、従来公知の方式がいずれも使用できる。例えば圧電素子の振動を利用して液滴を吐出させる方法(電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成するインクジェットヘッドを用いた記録方法)や熱エネルギーを利用する方法が挙げられる。
インクジェット記録方式としては、従来公知の方式がいずれも使用できる。例えば圧電素子の振動を利用して液滴を吐出させる方法(電歪素子の機械的変形によりインク滴を形成するインクジェットヘッドを用いた記録方法)や熱エネルギーを利用する方法が挙げられる。
本発明の方法においては、前記第1のインクと第2のインクとを、互いに接するように非吸収基材上に付与するに際して、その付与する順には特に制限はなく、第1のインクの付与後に第2のインクを付与してもよく、第2のインクの付与後に第1のインクを付与してもよく、同時に付与してもよい。
1画素を形成するために付与される前記第1のインクと第2のインクの付与量は、必ずしも等量でなくてもよいが、質量比で1:10〜10:1の範囲内となるようにインクを付与することが好ましい態様である。
(積層体)
本発明の水性インクジェット記録用インクは、表刷り・裏刷り両方に使用可能であるため、食品用の包装材料等に使用されるシーラントフィルム・ラミネートフィルム等の積層体用の印刷インクとして使用することができる。
本発明の水性インクジェット記録用インクは、表刷り・裏刷り両方に使用可能であるため、食品用の包装材料等に使用されるシーラントフィルム・ラミネートフィルム等の積層体用の印刷インクとして使用することができる。
積層体は、前記プラスチックフィルムに印刷された印刷層上に、必要に応じて、前記印刷層上にラミネート用の接着剤層を形成する。接着剤層に使用する接着剤はとして一般的に使用されているものであれば特に限定されず、公知の接着剤が使用できる。具体例としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、天然ゴム、SBR、NBR、シリコーンゴム等の合成ゴム等の接着剤が挙げられるが、ドライラミネート用の接着剤として好ましくは一液もしくは二液硬化型のポリエーテルポリウレタン系接着剤、ポリエステルポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤が良い。押し出しラミネート用の接着剤として好ましくは、ポリエチレンイミン、アルキルチタネート、ポリウレタン系樹脂、ウレタン系接着剤等が良い。二液硬化型のポリエーテルポリウレタン系接着剤、ポリエステルポリウレタン系接着剤を用いた場合、硬化剤に含まれるイソシアネート基が、本発明に記載されたポリマー(A)に含まれるアミノ基と良好に反応し、印刷層と接着剤層の接着強度を高め、結果として高いラミネート強度を得ることができる。
次に、必要に応じてラミネート加工によりシーラントフィルム層を形成する。
ラミネート加工方法としては、ドライラミネーション、ノンソルベントラミネーション、押出しラミネーション、ホットメルトラミネーション等公知のラミネーションを用いることが可能である。
ドライラミネーション方法は、具体的には、基材フィルムの一方に前記接着剤をグラビアロール方式で塗工後、もう一方の基材フィルムを重ねてドライラミネーション(乾式積層法)により貼り合わせる。またノンソルベントラミネーションは基材フィルムに予め室温〜120℃程度に加熱しておいた前記接着剤を室温〜120℃程度に加熱したロールコーターなどのロールにより塗布後、直ちにその表面に新たなフィルム材料を貼り合わせることによりラミネートフィルムを得ることができる。
押出しラミネート法の場合には、基材フィルムに接着補助剤(アンカーコート剤)として前記接着剤の有機溶剤溶液をグラビアロールなどのロールにより塗布し、室温〜140℃で溶剤の乾燥、硬化反応を行なった後に、押出し機により溶融させたポリマー材料をラミネートすることによりラミネートフィルムを得ることができる。溶融させるポリマー材料としては低密度ポリエチレン樹脂や直線状低密度ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などのポリオレフィン系樹脂が好ましい。
ホットメルトラミネーション法の場合には、加熱溶融したエチレン− 酢酸ビニル共重合体(EVA)、ワックス、粘着付与剤などからなるホットメルト接着剤を介して、一方のフィルムと、他方のフィルムとを、直ちにラミネートすることによりラミネートフィルムを得ることができる。
ラミネート加工方法としては、ドライラミネーション、ノンソルベントラミネーション、押出しラミネーション、ホットメルトラミネーション等公知のラミネーションを用いることが可能である。
ドライラミネーション方法は、具体的には、基材フィルムの一方に前記接着剤をグラビアロール方式で塗工後、もう一方の基材フィルムを重ねてドライラミネーション(乾式積層法)により貼り合わせる。またノンソルベントラミネーションは基材フィルムに予め室温〜120℃程度に加熱しておいた前記接着剤を室温〜120℃程度に加熱したロールコーターなどのロールにより塗布後、直ちにその表面に新たなフィルム材料を貼り合わせることによりラミネートフィルムを得ることができる。
押出しラミネート法の場合には、基材フィルムに接着補助剤(アンカーコート剤)として前記接着剤の有機溶剤溶液をグラビアロールなどのロールにより塗布し、室温〜140℃で溶剤の乾燥、硬化反応を行なった後に、押出し機により溶融させたポリマー材料をラミネートすることによりラミネートフィルムを得ることができる。溶融させるポリマー材料としては低密度ポリエチレン樹脂や直線状低密度ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などのポリオレフィン系樹脂が好ましい。
ホットメルトラミネーション法の場合には、加熱溶融したエチレン− 酢酸ビニル共重合体(EVA)、ワックス、粘着付与剤などからなるホットメルト接着剤を介して、一方のフィルムと、他方のフィルムとを、直ちにラミネートすることによりラミネートフィルムを得ることができる。
このようにして得られた積層体を食品用の包装材料として使用する場合は、厚さが300μm以下となるように、使用するプラスチックフィルム、インキ層の厚さ、接着層の厚さをコントロールすることが好ましい。
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、下記実施例に何ら制限されるものではない。なお、以下実施例中にある部とは、質量部を表す。なお、表中の化合物名略称と正式名称の対応は下表1の通りである。
(製造例1 シアン顔料分散体(C−1) の調製)
DIC製のシアン顔料「FASTOGEN BLUE FSJ−SD」20部、顔料分散剤としてビックケミー・ジャパン製の「Disperbyk−190」30部、イソプロピルアルコール5部、純水45部を攪拌混合した。次にビーズミルを用いて練肉分散した後、遠心分離機にかけて粗大粒子を取り除き、純水を加えて、顔料濃度15%に調整したシアン顔料分散液(C−1)を得た。
DIC製のシアン顔料「FASTOGEN BLUE FSJ−SD」20部、顔料分散剤としてビックケミー・ジャパン製の「Disperbyk−190」30部、イソプロピルアルコール5部、純水45部を攪拌混合した。次にビーズミルを用いて練肉分散した後、遠心分離機にかけて粗大粒子を取り除き、純水を加えて、顔料濃度15%に調整したシアン顔料分散液(C−1)を得た。
(調整例1〜調整例19、比較調整例1〜3 インクの調製)
表2〜5に示す配合に従い、攪拌混合した混合液を調整した(なお表中空欄は未配合を表す)。該混合液を0.5μmのフィルターで濾過して、第1のインク、第2のインクをそれぞれ得た。
表2〜5に示す配合に従い、攪拌混合した混合液を調整した(なお表中空欄は未配合を表す)。該混合液を0.5μmのフィルターで濾過して、第1のインク、第2のインクをそれぞれ得た。
<2液混合性試験>
得られた第1のインクと第2のインクを1ccずつ混合し、激しく攪拌したのち常温で24時間静置した。静置後の混合物外観を評価した。評価は以下の通りとした。
○:均一な溶液が得られ、インクと硬化液は相溶している。
×:2層分離し、インクと硬化液は相溶しない。
結果を表に示す。
得られた第1のインクと第2のインクを1ccずつ混合し、激しく攪拌したのち常温で24時間静置した。静置後の混合物外観を評価した。評価は以下の通りとした。
○:均一な溶液が得られ、インクと硬化液は相溶している。
×:2層分離し、インクと硬化液は相溶しない。
結果を表に示す。
<乾燥性試験>
得られた第1のインクと第2のインクを、最大駆動周波数7.6KHz、解像度360DPI(25.4mm当たり360ドット)のピエゾヘッドを有するインクエジェットプリンターで、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡績製「パイロンP2161」厚さ20μm)、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績製「E5100」厚さ12μm)、2軸延伸ナイロンフィルム(ユニチカ製「エンブレムON」厚さ15μm)のコロナ表面処理面にそれぞれ印刷した。この印刷物を80℃の熱風乾燥器に30秒間入れた。乾燥後の塗膜に指触試験を行い、塗膜乾燥の有無を評価した。
○:塗膜は完全に乾燥しており、指にインクや硬化液がつくことはない。
△:わずかに溶媒の残留が認められるが、ほぼ乾燥している。
×:塗膜は未乾燥状態で、指にインクや硬化液がはっきりとつく。
結果を表に示す。
得られた第1のインクと第2のインクを、最大駆動周波数7.6KHz、解像度360DPI(25.4mm当たり360ドット)のピエゾヘッドを有するインクエジェットプリンターで、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡績製「パイロンP2161」厚さ20μm)、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績製「E5100」厚さ12μm)、2軸延伸ナイロンフィルム(ユニチカ製「エンブレムON」厚さ15μm)のコロナ表面処理面にそれぞれ印刷した。この印刷物を80℃の熱風乾燥器に30秒間入れた。乾燥後の塗膜に指触試験を行い、塗膜乾燥の有無を評価した。
○:塗膜は完全に乾燥しており、指にインクや硬化液がつくことはない。
△:わずかに溶媒の残留が認められるが、ほぼ乾燥している。
×:塗膜は未乾燥状態で、指にインクや硬化液がはっきりとつく。
結果を表に示す。
<フィルム密着性試験>
得られた第1のインクと第2のインクを、最大駆動周波数7.6KHz、解像度360DPI(25.4mm当たり360ドット)のピエゾヘッドを有するインクエジェットプリンターで、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡績製「パイロンP2161」厚さ20μm)、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績製「E5100」厚さ12μm)、2軸延伸ナイロンフィルム(ユニチカ製「エンブレムON」厚さ15μm)のコロナ表面処理面にそれぞれ印刷した。塗膜乾燥後、この塗工表面にセロテープを貼り付け、10秒後に毎秒10mmの速度で180度方向にセロテープをはがし、剥離試験を行った。試験後の塗工物表面を解像度300dpiのスキャナで電子データ化し、剥離部分面積/セロテープ面積=塗膜剥離比率[%]を算出した。
この値が小さい程、インク塗膜とフィルム間の密着性が強いことを意味する。この値は各フィルムにおいて30%以下であることが好ましく、15%以下であると更に好ましい。
結果を表に示す。
得られた第1のインクと第2のインクを、最大駆動周波数7.6KHz、解像度360DPI(25.4mm当たり360ドット)のピエゾヘッドを有するインクエジェットプリンターで、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡績製「パイロンP2161」厚さ20μm)、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績製「E5100」厚さ12μm)、2軸延伸ナイロンフィルム(ユニチカ製「エンブレムON」厚さ15μm)のコロナ表面処理面にそれぞれ印刷した。塗膜乾燥後、この塗工表面にセロテープを貼り付け、10秒後に毎秒10mmの速度で180度方向にセロテープをはがし、剥離試験を行った。試験後の塗工物表面を解像度300dpiのスキャナで電子データ化し、剥離部分面積/セロテープ面積=塗膜剥離比率[%]を算出した。
この値が小さい程、インク塗膜とフィルム間の密着性が強いことを意味する。この値は各フィルムにおいて30%以下であることが好ましく、15%以下であると更に好ましい。
結果を表に示す。
<耐ブロッキング性試験>
得られた第1のインクと第2のインクを、最大駆動周波数7.6KHz、解像度360DPI(25.4mm当たり360ドット)のピエゾヘッドを有するインクエジェットプリンターで、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡績製「パイロンP2161」厚さ20μm)のコロナ放電処理面に塗工した。次に、塗工面の上に前述のOPPフィルムの未処理面を密着させた。この2枚重ねのフィルム試験片に0.5Paの圧力をかけて40℃の環境下、24時間放置した。フィルムを常温まで空冷した後、2枚の試験片を剥がした。このうちインク(溶液1)と硬化液(溶液2)を、塗工したフィルムを解像度300dpiのスキャナで電子データ化し、剥離部分面積/圧力部面積=塗膜剥離比率[%]を算出した。この値が小さい程、耐ブロッキング性が良好であることを意味する。この値は10%以下であることが好ましく、5%以下であると更に好ましい。
結果を表に示す。
得られた第1のインクと第2のインクを、最大駆動周波数7.6KHz、解像度360DPI(25.4mm当たり360ドット)のピエゾヘッドを有するインクエジェットプリンターで、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(東洋紡績製「パイロンP2161」厚さ20μm)のコロナ放電処理面に塗工した。次に、塗工面の上に前述のOPPフィルムの未処理面を密着させた。この2枚重ねのフィルム試験片に0.5Paの圧力をかけて40℃の環境下、24時間放置した。フィルムを常温まで空冷した後、2枚の試験片を剥がした。このうちインク(溶液1)と硬化液(溶液2)を、塗工したフィルムを解像度300dpiのスキャナで電子データ化し、剥離部分面積/圧力部面積=塗膜剥離比率[%]を算出した。この値が小さい程、耐ブロッキング性が良好であることを意味する。この値は10%以下であることが好ましく、5%以下であると更に好ましい。
結果を表に示す。
<保存安定性試験>
得られた第1のインクと第2のインクを、E型粘度計(TV−20形 東機産業社製)で粘度を測定、粒度分布計(マイクロトラックUPA−150 日機装(株)製)で50%粒径を測定した後、ガラス製サンプル瓶に入れて蓋を閉めて密封させた状態で60℃の恒温槽に放置した。30日後に恒温槽からサンプル瓶を取り出し、インクの粘度および50%粒径を測定した。評価は以下のように判断した。
○:粘度・50%粒径の変化率が10%未満
△:粘度・50%粒径の変化率が10%以上20%未満
×:粘度・50%粒径の変化率が20%以上、またはインクの分離が発生
結果を表に示す。
得られた第1のインクと第2のインクを、E型粘度計(TV−20形 東機産業社製)で粘度を測定、粒度分布計(マイクロトラックUPA−150 日機装(株)製)で50%粒径を測定した後、ガラス製サンプル瓶に入れて蓋を閉めて密封させた状態で60℃の恒温槽に放置した。30日後に恒温槽からサンプル瓶を取り出し、インクの粘度および50%粒径を測定した。評価は以下のように判断した。
○:粘度・50%粒径の変化率が10%未満
△:粘度・50%粒径の変化率が10%以上20%未満
×:粘度・50%粒径の変化率が20%以上、またはインクの分離が発生
結果を表に示す。
<吐出適性試験>
最大駆動周波数7.6KHz、解像度360DPI(25.4mm当たり360ドット)のピエゾヘッドを有するインクエジェットプリンターで、PETフィルム(東洋紡績社製 エステルE−5100)、に吐出して吐出性を評価した。
評価は以下のように判断した。
A4ベタ10枚相当印字後、チェックパターンを印字し、不吐出ノズルを評価
○:不吐出ノズル1%未満
△:不吐出ノズル1%以上5%以下
×:不吐出ノズル5%以上
結果を表に示す。
最大駆動周波数7.6KHz、解像度360DPI(25.4mm当たり360ドット)のピエゾヘッドを有するインクエジェットプリンターで、PETフィルム(東洋紡績社製 エステルE−5100)、に吐出して吐出性を評価した。
評価は以下のように判断した。
A4ベタ10枚相当印字後、チェックパターンを印字し、不吐出ノズルを評価
○:不吐出ノズル1%未満
△:不吐出ノズル1%以上5%以下
×:不吐出ノズル5%以上
結果を表に示す。
この結果、実施例で使用したインクセットは、すべての評価項目で良好な結果を得た。
比較例で使用したインクセットは、乾燥性試験や吐出試験で評価項目が×であった。
比較例で使用したインクセットは、乾燥性試験や吐出試験で評価項目が×であった。
Claims (7)
- 少なくとも2種類以上のインクを用いたインクジェット記録用インクセットであって、
第1のインクは、色材、1分子中にアミノ基、イソシアネート基、グリシジル基、カルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの反応性官能基を2個以上有し、数平均分子量1,000未満である反応性化合物(A)、水溶性溶媒及び/または水を含み、
第2のインクは、1分子中に前記反応性化合物(A)と反応しうる反応性官能基を有する、分子量1,000未満の反応性化合物(B)、水溶性溶媒及び/または水を含むことを特徴とするインクジェット記録用水性インクセット。 - 前記反応性化合物(A)が有する反応性官能基がアミノ基であり、且つ前記反応性化合物(A)含有量が1〜25重量%である請求項1に記載のインクジェット記録用水性インクセット。
- 前記反応性化合物(B)が有する反応性官能基がイソシアネート基またはグリシジル基であり、且つ、前記反応性化合物(B)の含有量が35〜99重量%である請求項1に記載のインクジェット記録用水性インクセット。
- 非吸収性基材に印字する請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録用水性インクセット。
- ラミネート用インクとして使用する請求項1〜4のいずれかに記載のインクジェット記録用水性インクセット。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のインクジェット記録用水性インクセットを用いて、非吸収性基材上にインクジェット記録法で印刷層を形成する工程と、前記印刷層上に接着層を形成する工程と、前記接着層面に、シーラントフィルム層をラミネート加工する工程とを有することを特徴とする積層体の製造方法。
- 前記非吸収基材がプラスチックフィルムである請求項6に記載の積層体の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015086393A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | 間接印刷のための反応性ラテックスを含むデュアル構成成分インク |
JP2018130845A (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | 富士フイルム株式会社 | 画像記録方法及び記録物 |
WO2019124473A1 (ja) | 2017-12-21 | 2019-06-27 | サカタインクス株式会社 | ラミネート用水性プライマーと水性白色インクジェット用インク組成物セット |
JP2019156961A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | マクセルホールディングス株式会社 | インクジェット用インクセット、および、インクジェット記録方法 |
WO2020095736A1 (ja) | 2018-11-05 | 2020-05-14 | サカタインクス株式会社 | 水性プライマー組成物とインクのセット及び印刷物 |
-
2012
- 2012-09-26 JP JP2012212335A patent/JP2014065826A/ja active Pending
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