JP2014501636A - ラテックスインク造膜助剤を含む印刷媒体 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
インクジェット印刷は、様々な媒体表面、例えば普通紙、コート紙、プラスチックフィルム、共押出しによる紙−プラスチック複合材、布地、屋内及び屋外用バナー(看板)、標識等上に画像を記録する評判のよい方法となっている。商業用インクジェットインクの大半は水ベースである。その水ベースの性質のために、インクジェットインクシステムは、別の印刷方法と比べると、一般に、水又は高湿度に曝された場合、より劣った画像性能及び耐性を示す傾向がある。
本発明では、印刷媒体上に噴射された後のラテックスインクの改善された造膜を達成可能であることが見出されていて、これにより、印刷媒体へ改善を加えることによって、インクジェット構造の信頼性及び噴射性とインク顔料のより強力な付着性との両方が得られ、改善された印刷製品(印刷製品)を生成するようになっている。
本発明は、印刷媒体及びラテックスインクを含む印刷製品を提供する。印刷媒体は、少なくとも一方の表面上において少なくとも1つのラテックスインク造膜助剤を含む画像受容層で少なくとも部分的にコーティングされた媒体基材からなり、ラテックスインクが印刷媒体上に印刷されて、ラテックスインクポリマーラテックスが、印刷媒体の画像受容層の少なくとも一部上に膜を形成するようになっている。例えば、インクジェット印刷によってインクの滴が噴射されることによって、印刷媒体上にラテックスインクが塗布される。その後、インクが乾燥される。本明細書で用いられる場合には、ラテックスインクとは、印刷媒体上に塗布される液体のインクと、インクの水分を蒸発させる乾燥プロセス後のインクとの両方を指す。印刷製品を含む様々な要素、並びにそのような印刷製品の製造方法を、本明細書に開示する。
印刷製品は、印刷媒体及びラテックスインクを含む。この印刷媒体の構成によって、インク配合に関する妥協をすることなく、改善されたラテックスインクの付着性が得られる。印刷媒体は、少なくとも一方の表面上において本明細書に開示の画像受容層で少なくとも部分的にコートされた媒体基材からなる。例えば、印刷媒体がプリンター紙のシートである場合には、画像受容層が、紙のシートの片面又は両面を少なくとも部分的にコートし得る。別態様では、印刷媒体がプリンター紙のシートである場合には、画像受容層が、紙のシートの片面又は両面を完全にコートし得る。
ラテックスインクは、例えばインクジェット印刷によって、多くの表面に塗布することができ、本発明は、媒体基材を含む表面の種類に限定されない。例えば、媒体基材は、非限定的に、任意の種類のセルロース紙ベース、ポリマーフィルムベース又は無機フィルムベースとすることができる。任意の認められた種類の、セルロース紙ベースを製作するために使用される紙製作用パルプ、ポリマーフィルムを製作するために使用されるポリマー繊維、並びに無機フィルムを、媒体基材を製作するために使用することができる。セルロース紙ベースを製作するための代表例は、任意の適切な木材又は非木材パルプからなる任意の種類のセルロース紙含む。適切なパルプのさらなる代表例は、機械木材パルプ、化学的に粉砕されたパルプ、ケミメカニカルパルプ、及び/又はそれらの混合物を含む。よって、特定の態様では、主たるパルプ組成物を製作するために、漂白された広葉樹ケミカルクラフトパルプを使用することができる。媒体基材は、布地であってもよい。ポリマーフィルムベースを製作するためのポリマー樹脂の代表例は、ポリオレフィン、例えばHDPE、LDPE、LLDPE、PP、及びポリオレフィンコポリマー、例えばポリエステル、並びにポリアミドを含む。媒体基材を、ベースストック(base stock)として特徴付けることができるなら、媒体基材は、例えば、約60〜約300グラム/m2(gsm)の坪量を有する。
印刷媒体は、少なくとも、ラテックスインク造膜助剤を含有する画像受容層でコートされた媒体基材を有する。しかし、媒体基材を画像受容層でコートする前に、「ベースコーティング」を、媒体基材上に直接的に塗布することができる。続いて、画像受容層を、ベースコーティングの少なくとも一部に塗布する。例示的な媒体基材として紙のシートを想定するなら、ベースコーティングは、シートの片面又は両面に塗布することができ、その後、画像受容層を、シートの、ベースコーティングが塗布された片面又は両面に塗布する。ベースコーティングは、少なくとも2つの有用な機能を提供する。1つの機能は、滑らかな表面を生成することである。別の機能は、ベースストックよりも高い表面エネルギーを有する表面を生成することであり(特に、基材が、ポリマー材料で高浸潤された又は共押出しされている場合)、これにより、続いて塗布される最上の画像受容層が、過剰の添加剤、界面活性剤及び潤滑剤を画像受容層中に組み込む必要なしに、ベースストックに固く付着することができるようにする。このような添加剤は、ラテックスインクフィルムを軟化し、耐性を低下させてしまう。例示のベースコーティング配合物は、充填材として任意の種類の無機粒子、例えば、炭酸カルシウム及びクレー、バインダとしてポリマーラテックス、及び界面活性剤、並びに他のプロセス制御剤の混合物を含む。
印刷媒体の媒体基材は、少なくとも1つの表面において、画像受容層(画像受容コーティングとも呼ばれる)でコートされる。画像受容層は、顔料、ポリマーバインダ、及びラテックスインクのラテックス粒子の造膜温度を低下させる少なくとも1つのラテックスインク造膜助剤を含む。
I=(D85/D15)1/2(式1)
に基づく粒径比で表される。式中、D85は、マイクロメートルでの平均粒径であって、分布曲線によれば顔料の粒子の85%がその値よりも小さい粒径を有するものであり、D15は、平均粒径であって、顔料の粒子の約15%がその値よりも小さい粒径を有するものである。例えば、粒度分布の指標は、約1〜約10の範囲にあってよい。例えば、粒度分布の指標は、約1〜約4の範囲にあってよい。
少なくとも1つのラテックスインク造膜助剤が、印刷媒体の画像受容層の配合物に含まれる。ラテックスインク、しかも、印刷製品を形成するために開示の印刷媒体と組み合わせて使用することが予定されているものは、インクバインダとしてポリマーラテックス含有する。ポリマーラテックスは、ガラス転移温度(Tg)に関連する造膜温度を有する。一般に、ラテックスインクが印刷媒体に噴射された場合、不連続なラテックスポリマー粒子が表面上に載置され、その後、乾燥プロセスが施される。水性溶剤(例えば水)が、乾燥プロセス中にベースに浸透するか又は滴から蒸発すると、インク配合物中に存在する界面活性剤に関連した相互反発力が粒子の密な充填を阻害し、粒子の立方配置がまず形成される。水性溶剤が蒸発し続けると、粒子は約70%以上の実体積で密に充填される。毛管力は、粒子を集合させ続ける。水性溶剤のほとんどがシステムから追い出された時、粒子間反発力は、表面張力の増大により克服され、粒子は融合して不連続な膜となる。この造膜は、粒子変形に対する抵抗として、インク配合物中のラテックスの弾性率及び最低造膜温度(MFFT)に大きく依存する。強い造膜能力を有するラテックスは、インクジェット構造の信頼性及び噴射性に悪い影響を及ぼし得るので、ラテックスインクのラテックスMFFTは、慎重に選択しなければならない。ラテックスインク造膜助剤を印刷媒体画像受容層の配合物中に添加することによって、特定の造膜能力を有する、画像受容層に塗布されたラテックスインクが、所与の温度でより容易に造膜するようになる。
ラテックスインク造膜助剤を含有する画像受容層でコートされた印刷媒体に関連して改善された付着性を示す、印刷製品での使用のための適切なインクは、当分野で知られている。このようなインクは、特に非限定的に、着色剤顔料、水性溶剤、水性相溶性共溶剤、界面活性剤、湿潤剤、又は殺生物剤を含むが、少なくとも1つのポリマーラテックスを含有する。本明細書で用いられる場合には、ラテックスは、液体(例えば、水及び/又は他の液体)及び約10,000Mw〜約2,000,000Mwの重量平均分子量を有する約20nm〜約500nmのサイズのポリマー粒子を含む液体懸濁液である。特定の態様では、ラテックスのポリマー粒子は、約100nm〜約300nmのサイズである。特定の態様では、ポリマー粒子は、約40,000Mw〜約100,000Mwの重量平均分子量を有する。
本発明の印刷媒体は、ラテックスインクを使用したインクジェット印刷の改善された方法を提供する。この画像形成の方法は、ポリマーラテックスを含むラテックスインクを、本発明の印刷媒体の画像受容層の少なくとも一部上に噴射することを含む。
Claims (15)
- 印刷媒体上に印刷されたラテックスインクを含む印刷製品であって、前記印刷媒体が、少なくとも一方の表面において、画像受容層により少なくとも部分的にコートされた媒体基材を含み、前記画像受容層が、少なくとも1つのラテックスインク造膜助剤を含む、印刷製品。
- 前記媒体基材が、セルロース紙ベース、ポリマーフィルムベース、又は無機フィルムベースを含む、請求項1に記載の印刷製品。
- 前記ラテックスインク造膜助剤の量が、無機充填材100重量部に対して約0.01〜約5.0重量部である、請求項1に記載の印刷製品。
- 前記ラテックスインクが、前記印刷媒体の前記画像受容層の少なくとも一部上に膜を形成するポリマーラテックスを含む、請求項1に記載の印刷製品。
- 前記ポリマーラテックスが、約20℃〜約100℃のガラス転移温度を有する、請求項4に記載の印刷製品。
- 少なくとも一方の表面において画像受容層で少なくとも部分的にコートされた媒体基材を含む印刷媒体であって、前記画像受容層が、少なくとも1つのラテックスインク造膜助剤を含む、印刷媒体。
- 前記画像受容層が、異なる平均粒径の少なくとも2種の無機充填材を含む、請求項6に記載の印刷媒体。
- 前記画像受容層が、約1.2マイクロメートル〜約2.0マイクロメートルの平均粒径の第1の無機充填材、及び約0.5マイクロメートル〜約0.8マイクロメートルの平均粒径の第2の無機充填材を含む、請求項7に記載の印刷媒体。
- 前記第1の無機充填材と前記第2の無機充填材との前記重量比が、前記第1の無機充填材約70%〜約80重量%に対して前記第2の無機充填材約30%〜約20重量%である、請求項8に記載の印刷媒体。
- 前記媒体基材が、ベースコーティングによって、少なくとも一方の表面で直接的に、少なくとも部分的にコートされており、前記ベースコーティングが、前記画像受容層で少なくとも部分的にコートされている、請求項6に記載の印刷媒体。
- ラテックスインク造膜助剤の量が、無機充填材100重量部に対して約0.01〜約5.0重量部である、請求項6に記載の印刷媒体。
- 前記ラテックスインク造膜助剤が、クエン酸塩化合物、セバシン酸塩化合物;エトキシアルコール;グリコールオリゴマー及び低分子量ポリマー;グリコールエーテル;グリセロールアセタール;アニオン性、カチオン性、又は非イオン性である12個を超える炭素骨格を有する界面活性剤;環式アミド;並びにそれらの混合物を含む、請求項6に記載の印刷媒体。
- 前記環式アミドが、β−ラクタム、γ−ラクタム、δ−ラクタム、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項12に記載の印刷媒体。
- 請求項6に記載の印刷媒体の前記画像受容層の少なくとも一部上に、ポリマーラテックスを含むラテックスインクを噴射することを含む、画像形成の方法。
- 前記画像受容層が、有機又は無機の顔料、ポリマーバインダ、及び少なくとも1つのラテックス造膜助剤を含み、前記ラテックスインク造膜助剤が、クエン酸塩化合物;セバシン酸塩化合物;エトキシアルコール;グリコールオリゴマー及び低分子量ポリマー;グリコールエーテル;グリセロールアセタール;アニオン性、カチオン性、若しくは非イオン性を有する12個を超える炭素骨格を有する界面活性剤;環式アミド;又はそれらの混合物を含む、請求項14に記載の方法。
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