JP2018114751A - 前処理液、インキセット、及び印刷物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記前処理液は、溶解状態の無機金属塩及び/または有機金属塩と、有機溶剤とを含み、
前記無機金属塩及び/または有機金属塩由来の金属イオンが多価金属イオンを含み、かつ、前記多価金属イオンの含有量が、前処理液全量に対し2重量%以上8重量%以下であり、
前記有機溶剤が、分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む化合物を含み、かつ、沸点が180℃以上の有機溶剤の含有量が前処理液全量に対し15重量%以下であることを特徴とする、前処理液に関する。
本発明の前処理液は、無機金属塩及び/または有機金属塩を、溶解状態で含有することを特徴とする。本発明において金属塩は、前記基材上におけるインクジェットインキ中の固体成分の溶解及び/または分散機能を低下させ、前記固体成分の凝集を引き起こすことにより、インク滴同士の混合によるにじみや色むらを改善させるものである。この効果を発現する材料として、カチオン性樹脂や有機酸などもあげられるが、これらの材料と比較して金属塩は低分子量でありカチオン成分の移動が容易であり、また水に瞬時に溶解し、固体成分の凝集を引き起こすカチオン成分を発生させることから、前処理液を塗布した基材上にインクジェットインキが吐出された際に、高印字率であってもインクジェットインキ層の最上部にまで瞬時にカチオン成分が移動し、顔料凝集を引き起こすことができる。その結果、高速印刷においてもにじみや色むらが発生せず、高画質な印刷物が得られる。
(多価金属イオンの含有量)(重量%)=WC×MM÷MC
本発明の前処理液は、無機金属塩及び/または有機金属塩に加えて、更に、分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む化合物を含む有機溶剤を含むことを特徴とする。有機溶剤を併用することで、前処理液の乾燥性を制御すると同時に、高速印刷時の基材への濡れ性をより好適なものに調整することができ、均一な塗工を行うことができる。また上記の通り、分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む化合物を用いることで、前処理液の保存安定性の向上を図っている。
1,2−エタンジオール(エチレングリコール)、1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール#200、ポリエチレングリコール#400、ポリエチレングリコール#600、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコールなどの2価アルコール(グリコール)類、
グリセリンなどの3価アルコール類、
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、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチ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ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピ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プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールモノアルキルエーテル類を挙げることができる。
本発明では、多価金属イオン、水分子、他の有機溶剤との親和性に優れることから、上記例示化合物のうちアルコール類を選択することが好ましい。中でも、当接させる方式によって基材上に付与される前処理液の場合は、前記アルコール類として1価アルコール類を使用することが好ましく、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、3−メトキシー1−ブタノール、3−メトキシー3−メチル−1−ブタノールから選択される1種以上を含むことが特に好ましい。また、非接触で印刷する方式によって基材上に付与される前処理液の場合は、前記アルコール類として2価アルコール(グリコール)類を使用することが好ましく、1,2−エタンジオール(エチレングリコール)、1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオールから選択される1種以上を含むことが特に好ましい。
また、非接触で印刷する方式によって基材上に付与される印刷方式で用いられる前処理液の場合、上記と同様の観点から、分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む化合物の含有量は、前処理液全量に対し0.1〜40重量%であることが好ましく、1〜35重量%であることがより好ましく、2〜30重量%であることが特に好ましい。
2−ピロリドン、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、ε−カプロラクタム、3−メチル−2−オキサゾリジノン、3−エチル−2−オキサゾリジノン、N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−エトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ブトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ペントキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ヘキソキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−ヘプトキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−2−エチルヘキソキシプロピオンアミド、N,N−ジメチル−β−オクトキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−ブトキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−ペントキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−ヘキソキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−ヘプトキシプロピオンアミド、N,N−ジエチル−β−オクトキシプロピオンアミドなどの含窒素系溶剤、
γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどの複素環化合物などを使用することができる。
上記の有機溶剤は、単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
更に、上記と同様の観点から、本発明の前処理液は、上記条件に加えて、沸点が240℃以下である有機溶剤の含有量が、前処理液の全重量を基準として10重量%以下であることが好ましく、5重量%以下であることが極めて好ましい。
1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−メチルペンタン−2,4−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−オクタンジオール、などの2価アルコール(グリコール)類、
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、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチ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ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピ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プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールモノアルキルエーテル類、
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテルなどのグリコールジアルキルエーテル類、などが挙げられる。
これらの化合物の中でも、上記理由により、少なくとも分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む化合物を選択することがより好ましく、少なくともアルコール類を含むことがより好ましく、少なくとも1価アルコール類を含むことが最も好ましい。
なお上記の有機溶剤は、単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
本発明の前処理液には、更にバインダー樹脂を含むことができる。バインダー樹脂とは、インクジェットインキと前処理液の反応に関与しない高分子であり、バインダー樹脂を併用することで、印刷物の耐水性を向上させ、前記印刷物を様々な用途に使用することができる。なお一般的には、バインダー樹脂として水溶性樹脂と樹脂微粒子が知られており、本発明ではどちらを用いても差し支えない。
これらのうち、後から印刷されるインクジェットインキ中の液体成分を吸収し、特に高速印刷において乾燥性を良化させることができる点から、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセタール、ポリアルキレンオキサイド(ただし、下記方法によって測定される重量平均分子量が1,000以上であるもの)、水溶性セルロース及びこれらの変性物の少なくとも1種を選択することが好ましい。
とりわけポリビニルアルコールは、透明性、皮膜強度、顔料に対するバインダー力などの、インクジェットインキ用前処理剤に必要な物性を有しており、かつ入手が容易であること、変性物も含め種類が豊富であることなどの点から特に好ましい。
更には、経時でのpH変化が抑制されることから、けん化度が95%以上であるポリビニルアルコールを用いることが最も好ましい。
すなわち、前記バインダー樹脂としてけん化度が95%以上であるポリビニルアルコールを用いることで、耐水性向上・塗膜ワレ抑制に加え、光沢、透明性に優れたインクジェット凝集層が得られ、かつ、経時でのpH安定性に優れた前処理液を得ることができる。
また特に、ポリビニルアルコールの変性物、中でも疎水性基で変性されたポリビニルアルコールは、液の保存安定性向上と、さらなる耐水性向上につながるため極めて好ましく選択される。
中でも、部分的に膜厚が変化したりすることなく、均一な塗工が可能となり、印刷物の埋まり不良やにじみが抑制できる点から、上記に列挙した樹脂種のうち、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、オレフィン樹脂、ビニルピロリドン樹脂から選択される少なくとも1種を選択することが好ましい。
本発明の前処理液は、表面張力を調整し、基材上への濡れ性を向上させるため界面活性剤を使用することが好ましい。界面活性剤としては、アセチレン系、シロキサン系、アクリル系、フッ素系など用途に合わせて様々なものが知られているが、基材上への濡れ性、後に付与されるインクジェットインキの濡れ性、及び前処理液の印刷安定性とを両立させるためには、シロキサン系及び/またはアセチレン系の界面活性剤を使用することが好ましく、前処理液を塗工する際のむらを防ぐことができる点から、アセチレン系の界面活性剤を使用することが最も好ましい。
またアセチレン系界面活性剤としてサーフィノール61、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG−50、420、440、465、485、SE、SE−F、ダイノール604、607(エアープロダクツ社製)、オルフィンE1004、E1010、E1020、PD−001、PD−002W、PD−004、PD−005、EXP.4001、EXP.4200、EXP.4123、EXP.4300(日信化学工業社製)などを挙げることができる。
上記の界面活性剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ることが好ましい。HLB値が8以下の界面活性剤は、前処理液表面への配向速度に優れることから、基材に塗布された直後に、前記界面活性剤が、基材と前処理液との界面に移動し、前記前処理液の濡れ性を向上させる。またHLB値を1〜8に収めることで、後から付与されるインクジェットインキの濡れ性を確保し、もって画質を更に向上させることができる。なおHLB値が1.5〜6.5である界面活性剤を用いることがより好ましく、2〜5であるものを用いることが特に好ましい。
HLB値=0.89×A+1.11
本発明の前処理液に含まれる水の含有量としては、前処理液全量に対し10〜90重量%の範囲であることが好ましく、20〜85重量%であることがより好ましく、30〜80重量%であることが更に好ましい。
本発明の前処理液は、塗工装置に使用される部材へのダメージを抑制し、またインキ凝集層としてのにじみ抑制効果を最大限に発揮し、更には経時でのpH変動を抑え前処理液としての性能を長期的に維持することなどを目的として、前処理液にpH調整剤を添加することができる。本発明では、pH調整能を有する材料を任意に選択することができ、塩基性化させる場合は、ジメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、などのアルカノールアミン;アンモニア水;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などを使用することができる。
また酸性化させる場合は塩酸、硫酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、フマル酸、マロン酸、アスコルビン酸、グルタミン酸などを使用することができる。
上記のpH調整剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。pHを厳密に制御し所望の物性を最大限に発現させるためには、2種以上を併用することが好ましい。
また本発明の前処理液は、所望の物性値とするために、必要に応じて消泡剤、防腐剤などの添加剤を適宜に添加することができる。これらの添加剤を使用する場合、その配合量は前処理液全量に対して0.01重量%以上10重量%以下とすることが好ましく、0.01重量%以上5重量%以下とすることが更に好ましい。過剰に配合してしまうと、前処理液中の金属塩の機能を阻害してしまう可能性があることから、添加量は上記範囲にすることが好ましい。
上記の成分からなる本発明の前処理液は、例えば、金属塩、水、有機溶剤、及び、必要に応じてバインダー樹脂、界面活性剤、pH調整剤や、上記で挙げたような適宜に選択される添加剤成分を加え、撹拌・混合したのち、必要に応じて濾過することで製造される。なお上記バインダー樹脂は、あらかじめ水や有機溶剤に溶解または分散させ、バインダー樹脂溶解/分散液の形で添加してもよい。ただし本発明の前処理液の製造方法は上記に限定されるものではない。
本発明の前処理液のpHは、特に限定するものではないが、4≦pH≦9であれば無機金属塩及び/または有機金属塩の凝集効果が高くなるため好ましい。特に好ましいpH範囲は5〜8である。
基材に対し本発明の前処理液を塗布し塗布膜を得るときの、本発明の前処理液の塗布量は、1〜25g/m2であることが好ましい。塗布量を上記範囲に収めることで、にじみ、ワレを抑えると共に、塗布後の前処理液層の乾燥性が良好なものとなり、塗工装置内部への付着や、印刷後の基材を重ねた際の裏移りなどを防止し、タック感(べたつき)のない印刷物を得ることができる。
(前処理液の塗布量)(g/m2)=(A―B)×10000÷C÷D
表し、Dは、前記前処理液の比重(g/cm2)を表す。
本発明のインクジェットインキは、耐水性、耐光性、耐候性、耐ガス性などを有する観点に加え、高速印刷において本発明の前処理液を使用した際に染料と比較して凝集速度が速く高画質の画像が得られるという観点から、色材として顔料を含む。本発明では、公知の有機顔料、無機顔料のいずれも使用することができる。これらの顔料は、インクジェットインキ全量に対して2重量%以上15重量%以下の範囲で含まれることが好ましく、2.5重量%以上15重量%以下の範囲で含まれることがより好ましく、3重量%以上10重量%以下の範囲で含まれることが特に好ましい。顔料の含有率を2重量%以上にすることで、1パス印刷であっても十分な発色性を得ることができる。また顔料の含有率を15重量%以下とすることで、インクジェットインキの粘度をインクジェット印刷に適した範囲に収めることができると共に、インクジェットインキの長期安定性も良好なまま維持でき、結果として長期の印字安定性を確保することができる。
3、58、ピグメントブラウン23、25、26などを挙げることができる。
、揮発分が0.5〜10重量%、pHが2〜10などの特性を有するものが好適である。このような特性を有する市販品として、例えばNo.25、30、33、40、44、45、52、850、900、950、960、970、980、1000、2200B、2300、2350、2600;MA7、MA8、MA77、MA100、MA230(三菱化学株式会社製)、RAVEN760UP、780UP、860UP、900P、1000P、1060UP、1080UP、1255(コロンビアンカーボン社製)、REGAL330R、400R、660R、MOGUL L(キャボット社製)、Nipex160IQ、170IQ、35、75;PrinteX30、35、40、45、55、75、80、85、90、95、300;SpecialBlack350、550;Nerox305、500、505、600、605(オリオンエンジニアドカーボンズ社製)などがあり、いずれも好ましく使用することができる。
上記顔料をインクジェットインキ中で安定的に分散保持する方法として、顔料分散樹脂を顔料表面に吸着させ分散する方法、水溶性及び/または水分散性の界面活性剤を顔料表面に吸着させ分散する方法、顔料表面に親水性官能基を化学的・物理的に導入し分散剤や界面活性剤なしでインキ中に分散する方法、自己分散性がある樹脂で顔料を被覆しマイクロカプセル化する方法などを挙げることができる。
本発明のインクジェットインキに使用される水溶性有機溶剤は、公知のものを任意に用いることができるが、1気圧下で沸点が180℃以上280℃以下であるグリコールエーテル系溶剤及び/またはアルキルポリオール系溶剤を2種以上含有することが好ましい。なお1気圧下における沸点は、183℃以上270℃以下の範囲内であることが好ましく、185℃以上250℃以下の範囲内であることがより好ましい。上記の沸点範囲を満たす水溶性有機溶剤を用いることにより、インクジェットインキの濡れ性と乾燥性を好適な範囲に制御することができ、吐出安定性が良好になる上に、前処理液と組み合わせた際、にじみなどの画質欠陥を防止することができる。
また、前処理液と組み合わせたときに、高い印刷速度であっても画質に優れた画像を得ることができる観点から、1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤の含有量は、水性インクジェットインキ全量に対し0重量%以上7重量%未満含有することがより好ましく、0重量%以上5重量%未満含有することが特に好ましい。
また同様の理由により、1気圧下における沸点が210℃以上である水溶性有機溶剤の含有量は、水性インクジェットインキ全量に対し0重量%以上18重量%未満含有することがより好ましく、0重量%以上16重量%未満含有することが特に好ましい。
なお上記において「0重量%含有する」とは、条件を満たす水溶性有機溶剤を含まないことを意味するものである。
本発明のインクジェットインキにはバインダー樹脂を加えることが好ましい。上記にも記載したように、バインダー樹脂としては、一般に水溶性樹脂と樹脂微粒子が知られている。このうち樹脂微粒子は水溶性樹脂と比較して高分子量であること、また樹脂微粒子はインクジェットインキ粘度を低くすることができ、より多量の樹脂をインクジェットインキ中に配合することができることから、印刷物の耐性を高めるのに適している。樹脂微粒子として使用される樹脂の種類としては、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂などが挙げられる。中でも、インキの安定性、印刷物の耐性の面を考慮するとアクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂の樹脂微粒子が好ましく使用される。
本発明のインクジェットインキは、表面張力を調整し画質を向上させる目的で界面活性剤を使用することが好ましい。一方で、表面張力が低すぎるとインクジェットヘッドのノズル面がインクジェットインキで濡れてしまい、吐出安定性を損なうことから、界面活性剤の種類と量の選択は非常に重要である。最適な濡れ性の確保と、インクジェットノズルからの安定吐出の実現という観点から、シロキサン系、アセチレン系、フッ素系の界面活性剤を使用することが好ましく、シロキサン系、アセチレン系の界面活性剤を使用することが特に好ましい。界面活性剤の添加量としては、インクジェットインキ全量に対して、0.01重量%以上5.0重量%以下が好ましく、0.05重量%以上3.0重量%以下が更に好ましい。
30、FS−31(DuPont社)、PF−151N、PF−154N(オムノバ社製)などを挙げることができる。上記の界面活性剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。ただし、前処理液層上にインキを付与した際、インキ中に高濃度の多価金属イオンがインキ層に混入することで、インキの表面張力が大きく変動し、混色にじみ等が発生する可能性があることから、インキの表面張力の変動を抑制すべく、界面活性剤は2種以上併用することが好ましい。
本発明のインクジェットインキに含まれる水としては、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用するのが好ましい。
本発明のインクジェットインキは、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つインキとするためにpH調整剤を添加することができる。本発明では、pH調整能を有する材料を任意に選択することができる。塩基性化させる場合は、ジメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミンなどのアルカノールアミン;アンモニア水;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などを使用することができる。また酸性化させる場合は塩酸、硫酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、フマル酸、マロン酸、アスコルビン酸、グルタミン酸などを使用することができる。上記のpH調整剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明のインクジェットインキは単色で使用してもよいが、用途に合わせて複数の色を組み合わせたインクジェットインキセットとして使用することもできる。組み合わせは特に限定されないが、シアン、イエロー、マゼンタの3色を使用することでフルカラーの画像を得ることができる。また、ブラックインキを追加することで黒色感を向上させ、文字などの視認性を上げることができる。更にオレンジ、グリーンなどの色を追加することで色再現性を向上させることも可能である。白色以外の印刷媒体へ印刷を行う際にはホワイトインキを併用することで鮮明な画像を得ることができる。また、水性インクジェットインキがマゼンタインキを有する場合、前記マゼンタインキが、マゼンタ顔料としてC.I.ピグメントバイオレッド19を有することが特に好ましい。
上記したような成分からなる本発明のインクジェットインキは、例えば、以下のプロセスを経て製造される。ただし本発明のインクジェットインキの製造方法は以下に限定されるものではない。
まず顔料分散樹脂と水とが混合された水性媒体に顔料を添加し、混合攪拌した後、分散機を用いて分散処理を行う。この後、必要に応じて遠心分離や濾過を行い、顔料分散体を得る。
次いで、上記顔料分散液に、水溶性有機溶剤、水、及び必要に応じて上記で挙げたバインダー樹脂、界面活性剤やその他の添加剤を加え、撹拌・混合する。
上記混合物に含まれる粗大粒子を、濾過分離、遠心分離などの手法により除去し、インクジェットインキとする。濾過分離の方法としては、公知の方法を適宜用いることができる。またフィルター開孔径は、粗大粒子、ダストが除去できるものであれば、特に制限されないが、好ましくは0.3〜5μm、より好ましくは0.5〜3μmである。また濾過を行う際は、フィルターは単独種を用いても、複数種を併用してもよい。
本発明のインクジェットインキは、25℃における粘度を3〜20mPa・sに調整することが好ましい。この粘度領域であれば、特に通常の4〜10KHzの周波数を有するヘッドから10〜70KHzの高周波数のヘッドにおいても安定した吐出特性を示す。特に、25℃における粘度を4〜10mPa・sとすることで、600dpi以上の設計解像度を有するインクジェットヘッドに対して用いても、安定的に吐出させることができる。
本発明の前処理液とインクジェットインキからなるインキセットを用いて印刷物を製造する方法として、30m/分以上の速度で搬送される基材上に前処理液を付与したのち、前記前処理液を付与した部分に、インクジェットインキを1パス印刷方式により付与する方法が好ましく用いられる。
以下、記録幅方向とする)における記録解像度の両方を指すものとする。
本発明では、インクジェットインキを印刷する前に、30m/分以上の速度で搬送される基材上に前処理液が付与される。基材上への前処理液の付与方法として、インクジェット印刷のように基材に対して非接触で印刷する方式と、基材に対し前処理液を当接させて印刷する方式のどちらを採用してもよい。
本発明では、前処理液を基材に付与したのち、インクジェットインキを付与する前に、前記基材に熱エネルギーを作用させ、基材上の前処理液を乾燥させることが好ましい。また特に、インクジェットインキを付与する前に前処理液を完全に乾燥させる、すなわち、前記前処理液の液体成分を完全に除去された状態とすることが好ましい。前処理液が完全に乾燥する前にインクジェットインキが付与されると、インクジェットインキ中の固体成分の溶解及び/または分散機能の低下を一層促進できる一方で、基材上の液体成分が過剰となり、インクジェット印刷後に作用させる熱エネルギーが不十分である場合、基材の波打ちやにじみなどの画像欠陥が発生する可能性がある。
本発明の前処理液付与・乾燥装置は、後述するインクジェット印刷装置に対し、インラインあるいはオフラインで装備されるが、印刷時の利便性の点から、インラインで装備されることが好ましい。
上記で説明したとおり、インクジェットインキは基材に対し1パス印刷方式により付与される。なお1パス印刷方式としては、上記のように、停止している基材に対しインクジェットヘッドを一度だけ走査させる方法と、固定されたインクジェットヘッドの下部に基材を一度だけ通過させる方法の2種類があるが、インクジェットヘッドを走査させる場合、前記インクジェットヘッドの動きを加味して吐出タイミングを調整する必要があり、着弾位置のずれが生じやすいことから、本発明では、インクジェットヘッドを固定し基材を走査する方法が好ましく用いられる。その際、基材の搬送速度は30m/分以上とすることが好ましい。特に、前処理液の付与装置をインクジェット印刷装置に対しインラインで設置する場合、前記前処理液の付与装置からインクジェット印刷装置までが連続的に配置され、前処理液が付与された基材がそのままインクジェット印刷部へ搬送されてくることが好ましい。
1パス印刷方式として、固定されたインクジェットヘッドの下部に基材を一度だけ通過させる方法を採用する場合、記録幅方向における記録解像度は、インクジェットヘッドの設計解像度によって決定される。上記の通り、本発明では記録幅方向の記録解像度も600dpi以上であることが好ましいことから、必然的に、インクジェットヘッドの設計解像度としても600dpi以上であることが好ましい。インクジェットヘッドの設計解像度が600dpi以上であれば、1色につき1個のインクジェットヘッドで印刷することができるため、装置の小型化や経済性の観点で好ましい。なお600dpiよりも低い設計解像度のインクジェットヘッドを使用する場合は、1色につき複数のインクジェットヘッドを基材の搬送方向に並べて使用することで、1パス印刷であっても記録幅方向における記録解像度として600dpi以上を実現することができる。
前処理液が付与された基材上にインクジェットインキを付与したあと、前記インクジェットインキ、及び未乾燥の前処理液を乾燥させるため、前記基材に熱エネルギーを作用させることが好ましい。本発明で好ましく用いられる熱エネルギーの作用方法や条件は、上記の前処理液の乾燥に使用されるものと同様である。
インクジェットインキ乾燥装置は、インクジェット印刷装置に対しインラインあるいはオフラインで装備されるが、印刷時の利便性などの点から、インラインで装備されることが好ましい。また本発明では、にじみや色むら、基材のカールなどを防止するため、熱エネルギーは印刷後30秒以内に付与することが好ましく、20秒以内に付与することがより好ましく、10秒以内に付与することが特に好ましい。
本発明では、前処理液の付与量に対するインクジェットインキの付与量の比を0.1以上10以下とすることが好ましい。なお付与量の比としてより好ましくは0.5以上9以下であり、特に好ましくは1以上8以下である。付与量の比を上記範囲に収めることにより、前処理液量が過剰となることで起こる基材の風合いの変化や、インクジェットインキ量が過剰となり前処理液の効果が不十分となることで起こるにじみや色むらが起こることなく、高品質の印刷物を得ることができる。
上記のように、本発明のインキセットを用いて印刷物を製造する場合、その印刷速度は30m/分以上であることが好ましく、50m/分以上であることがより好ましく、75m/分以上であることがより好ましく、100m/分以上であることが特に好ましい。
本発明のインキセットを用いて印刷する際、使用する基材としては公知のものを任意に用いることができ、例えば上質紙、再生紙、コート紙、アート紙、キャスト紙、微塗工紙、合成紙の様な紙基材や、ポリ塩化ビニルシート、PETフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムの様なプラスチック基材などが使用できる。上記の基材は印刷媒体の表面が滑らかであっても、凹凸のついたものであっても良いし、透明、半透明、不透明のいずれであっても良い。また、これらの印刷媒体の2種以上を互いに張り合わせたものでも良い。更に印字面の反対側に剥離粘着層などを設けても良く、また印字後、印字面に粘着層などを設けても良い。また本発明で用いられる基材の形状は、ロール状でも枚葉状でもよい。
下記材料を攪拌しながら1時間混合したのち90℃に加温し、更に1時間混合した。その後室温まで放冷することで、樹脂ワニスAを得た。
・PVA103 25部
(クラレ社製ポリビニルアルコール、けん化度98−99%(完全けん化)、重合度3
00)
・イオン交換水 75部
下記材料を攪拌しながら1時間混合したのち90℃に加温し、更に1時間混合した。その後室温まで放冷することで、樹脂ワニスBを得た。
・PVA103 25部
・PVA217 10部
(クラレ社製ポリビニルアルコール、けん化度87−89%(部分けん化)、重合度1
700)
・イオン交換水 75部
下記材料を攪拌しながら1時間混合したのち90℃に加温し、更に1時間混合した。その後室温まで放冷することで、樹脂ワニスCを得た。
・RS1113 25部
(クラレ社製変性ポリビニルアルコール、けん化度97−98%(完全けん化))
・イオン交換水 75部
下記材料を攪拌しながら1時間混合したのち90℃に加温し、更に1時間混合した。その後室温まで放冷することで、樹脂ワニスDを得た。
・PVA103 55.4部
・イオン交換水 44.6部
下記材料を攪拌しながら順次添加した。室温にて1時間混合し、60℃に加温して更に1時間混合したのち、室温まで放冷させ、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行うことで、前処理液1を得た。
・樹脂ワニスA 20部
・塩化カルシウム2水和物 7.5部(トクヤマ社製)
・2−プロパノール 4部
・サーフィノール465(エアープロダクツ社製アセチレン系界面活性剤) 0.5部
・プロキセルGXL 0.05部
(防腐剤、アーチケミカルズ社製1,2−ベンゾイソチアゾール−3−オン溶液)
・イオン交換水 67.95部
下表1〜3に記載の材料を使用し、前処理液1と同様の方法により、前処理液2〜48を得た。
・CaCl2・2H2O:塩化カルシウム2水和物
・MgCl2・6H2O:塩化マグネシウム6水和物
・MgSO4:硫酸マグネシウム
・Ca(NO3)2・4H2O:硝酸カルシウム4水和物
・Zn(CH3COO)2・2H2O:酢酸亜鉛2水和物
・[Al2(OH)nCl6-n]m:ポリ塩化アルミニウム(多木化学社製)
・FeSO4・7H2O:硫酸鉄7水和物
・YNO3・6H2O:硝酸イットリウム6水和物
・(CH3COO)2Ca・H2O:酢酸カルシウム1水和物
・(CH3CH(OH)COO)2Ca・5H2O:DL―乳酸カルシウム五水和物
・NH4(C2H4(OH)COO):乳酸アンモニウム
・ジョンクリル1674:BASF社製アクリル樹脂エマルジョン(固形分45%)
・ハイドランCP−7020:大日本インキ化学工業社製カチオン性ウレタン樹脂エマルジョン(固形分40%)
・BYK−190:BASF社製スチレンマレイン酸水溶性樹脂(固形分45%、重量平均分子量15,000)
・ピッツコールK−30:第一工業製薬社製ビニルピロリドン水溶性樹脂(粉末、重量平均分子量45,000)
・iPrOH:2−プロパノール
・MB:3−メトキシブタノール
・1,2−PD:1,2−プロパンジオール
・1,2−BuD:1,2−ブタンジオール
・1,2−HexD:1,2−ヘキサンジオール
・EDG:ジエチレングリコールモノエチルエーテル
・PEG#600:ポリエチレングリコール#600
・サーフィノール465(エアープロダクツ社製アセチレン系界面活性剤)
・ダイノール607:エアープロダクツ社製アセチレン系界面活性剤
・TegoWet280:エボニックデグサ社製シロキサン系界面活性剤
・ZonylFS−300:DuPont社製フッ素系界面活性剤
・プロキセルGXL(防腐剤、アーチケミカルズ社製1,2−ベンゾイソチアゾール−
3−オン溶液)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、ブタノール93.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱し、重合性単量体としてスチレン40部、アクリル酸30部、ベヘニルアクリレート30部、及び重合開始剤であるV−601(和光純薬製)6部の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、更に110℃で3時間反応させた後、V−601(和光純薬製)0.6部を添加し、更に110℃で1時間反応を続けて、分散樹脂1の溶液を得た。更に、室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノール37.1部を添加し中和したのち、水を100部添加し水性化した。その後、100℃以上に加熱し、ブタノールを水と共沸させてブタノールを留去し、固形分が30%になるように調整した。これより、顔料分散樹脂1の固形分50%の水性化溶液を得た。上記顔料分散樹脂1の水性化溶液(固形分30%)のpHを、堀場製作所社製卓上型pHメータF−72を用いて測定したところ、9.7であった。また東ソー社製HLC−8120GPCを用い、上記に示した方法で顔料分散樹脂の重量平均分子量を測定したところ、22,500であった。
重合性単量体としてアクリル酸50部、ラウリルメタクリレート50部を用いる以外は、顔料分散樹脂1と同様の方法を用いることで、顔料分散樹脂2の固形分30%の水性化溶液を得た。上記顔料分散樹脂2の水性化溶液(固形分30%)のpHは8.1、顔料分散樹脂2の重量平均分子量は15,000であった。
顔料を20部、顔料分散樹脂1の水性化溶液(固形分30%)を20部、水60部を混合し、ディスパーで予備分散した後、直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した容積0.6Lのダイノーミルを用いて2時間本分散を行い、顔料分散液1を得た。各インキ作製に使用した顔料は、以下のとおりである。
Cyan:トーヨーカラー社製LIONOL BLUE 7358G
(C.I.ピグメントブルー15:3)
Magenta:クラリアント社製Inkjet Magenta E5B02
(C.I.ピグメントバイオレッド19)
Yellow:トーヨーカラー社製LIONOL YELLOW TT−1405G
(C.I.ピグメントイエロー14)
Black:オリオンエンジニアドカーボンズ社製PrinteX85
(カーボンブラック)
顔料分散樹脂として顔料分散樹脂2の水性化溶液(固形分30%)を用い、Magenta顔料にDIC社製FASTOGEN SUPER MAGENTA RG(C.I.ピグメントレッド122)を使用する以外は、顔料分散液1と同様の方法を用いることで、顔料分散液2を得た。
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、ジョンクリル819(BASF社製アクリル樹脂、重量平均分子量14,500、酸価75mgKOH/g)を20部、ジメチルアミノエタノール2.38部、水77.62部を添加し、水溶化した。この混合溶液1gをサンプリングし、180℃20分加熱乾燥し、固形分濃度を測定した。得られた固形分濃度をもとに、作製した水溶性樹脂ワニスの不揮発分が20%になるように水を加えることで、固形分濃度20%の水溶性樹脂ワニスを得た。
下記記載の材料をディスパーで撹拌を行いながら混合容器へ順次投入し、十分に均一になるまで撹拌した。その後、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行った。顔料分散液1として、CMYKの4色をそれぞれ使用することによりCMYKインクジェットインキセット1を得た。
・顔料分散液1 30部
・水溶性樹脂ワニス 13部
・1,2−ブタンジオール 30部
・サーフィノール465 0.2部
・TegoWet280 0.5部
・トリエタノールアミン 0.5部
・プロキセルGXL 0.05部
・イオン交換水 25.75部
下記表4に記載の材料を使用し、インクジェットインキセット1と同様の方法により、インクジェットインキセット2〜12を得た。
・ジョンクリル538:BASF社製アクリル樹脂エマルジョン、固形分46%
・1,2−PG:1,2−プロパンジオール
・1,2−PenD:1,2−ペンタンジオール
・1,5−PenD:1,5−ペンタンジオール
・DEG:ジエチレングリコール
・TEG:トリエチレングリコール
・MFG:プロピレングリコールモノメチルエーテル
・iPDG:ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル
・BDG:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
・NaOHaq:4重量%水酸化ナトリウム水溶液
上記で作製した前処理液1〜31を、印刷試験機Kロックスプルーファー(松尾産業株式会社製)を用い、表6記載の塗工速度で、OKトップコート+紙(王子製紙株式会社製)に均一に塗布した。このとき、線数の異なるセラミックローラを用い、必要に応じて複数回塗布を行うことで、WET塗布量が表6記載の前処理液塗布量±0.1g/m2になるようにした。
・搬送速度75m/分の場合:0.8秒
・搬送速度50m/分の場合:1.2秒
基材を搬送できるコンベヤの上部にインクジェットヘッドKJ4B−QA(京セラ社製)を1個設置し、上記で作製した前処理液32〜48をそれぞれ充填した。なお上記インクジェットヘッドは設計解像度が600dpi、最大駆動周波数が30kHzであり、前記最大駆動周波数かつ印刷速度75m/分で印刷したとき、基材搬送方向における記録解像度が600dpiとなる。
その後、表7に示した速度でコンベヤを稼働させ、搬送経路中にある、内部で100℃の熱風が発生する機構を備えたボックス内を通過させることで、前処理液を乾燥させ、前処理液を付与した基材を作成した。
基材を搬送できるコンベヤの上部にインクジェットヘッドKJ4B−QA(京セラ社製)を4個設置し、インクジェットインキセットを、上流側からCMYKの順番に並ぶようにそれぞれ充填した。
次いで、コンベヤ上に、前処理液を付与した基材を固定したのち、前記コンベヤを表8記載の速度で駆動させ、前記インクジェットヘッドの設置部を通過する際に、CMYKの順にインクジェットインキをドロップボリューム12pLで吐出し、高精細カラーデジタル標準画像データ(ISO/JIS−SCIDJISX9201準拠JSA−00001)のサンプル番号5(自転車)の印刷を行った。印刷後速やかに、基材を搬送できるコンベヤ上に固定した。その後、表8に示した速度でコンベヤを稼働させ、搬送経路中にある、内部で100℃の熱風が発生する機構を備えたボックス内を通過させることで、インクジェットインキ印刷物を作成した。
視認性向上のため、上記で作成した前処理液1〜31それぞれ10gに対し、KayafectRedPLiquid(日本化薬社製染料)を0.1g添加し、よく混合し溶解させた。前記染料を添加した前処理液を、印刷試験機Kロックスプルーファー(松尾産業株式会社製)を用い、OKトップコート+紙(王子製紙株式会社製)に均一に塗布した。このとき、線数の異なるセラミックローラを用い、必要に応じて複数回塗布を行うことで、WET塗布量が表6記載の前処理液塗布量±0.1g/m2になるようにすると共に、1つの前処理液に対し、30m/分、50m/分、75m/分の3種類の塗工速度にて塗工を行った。
上記で作製した、前処理液を付与した基材、インクジェットインキ印刷物、及び染料を添加した前処理液を付与した基材について、以下に示す評価を行った。評価の結果は表6〜8に示す通りであった。
塗工速度を変えて作成した、染料を添加した前処理液を付与した基材について、色むらの程度を目視観察することで、前処理液1〜31の塗工(印刷)適性を評価した。評価結果は以下の通りとし、△以上を良好とした。
◎:いずれの速度で塗工したものも、塗工むらが見られなかった。
○:50m/分以下では塗工むらが見られず、75m/分で塗工むらが見られた。
△:30m/分では塗工むらが見られず、50m/分以上で塗工むらが見られた。
×:いずれの速度で塗工したものも、塗工むらが見られた。
前処理液32〜48については、下記方法により吐出安定性を評価することで、印刷適性を評価した。視認性向上のため、前処理液32〜48それぞれ10gに対し、KayafectRedPLiquidを0.1g添加し、よく混合し溶解させたのち、インクジェットヘッドKJ4B−QA(京セラ社製)を搭載したインクジェット吐出装置に充填した。ノズル抜けがないことを確認したのち、ドロップボリューム5pL及び駆動周波数30kHzの条件で、2時間連続で吐出を行ったあと、ノズルチェックパターンを印字し、ノズル抜け本数をカウントすることで、前処理液32〜48の吐出安定性の評価を行った。評価基準は以下の通りとし、△以上を良好とした。
◎:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいてノズル抜けが全くなかった
○:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいてノズル抜けが1〜2本
△:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいてノズル抜けが3〜4本
×:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいてノズル抜けが5本以上
上記で作製した前処理液を付与した基材に、別のOKトップコート+紙を重ね、その上から200gの荷重をかけ、25℃下で24時間静置した。その後、重ねたOKトップコート+紙をはがし、前処理液層の裏移りを確認した。また、作成直後の前処理液を付与した基材を綿棒で10往復こすり、裏移りの結果とあわせて基材の乾燥性の評価を行った。評価結果は以下の通りとし、△以上を良好とした。
◎:10往復こすりで綿棒に前処理液が全く付着せず、かつ裏移りも見られなかった。
○:5往復こすりで綿棒に前処理液の付着が見られたが、裏移りは見られなかった。
△:1往復こすりで綿棒に前処理液の付着が見られたが、裏移りは見られなかった。
×:綿棒への前処理液の付着、及び裏移りの両方が見られた。
上記で作製した前処理液を付与した基材に、別のOKトップコート+紙を重ね、その上から200gの荷重をかけ、35℃80%の加温加湿条件下で24時間静置した。その後、重ねたOKトップコート+紙をはがし前処理液の裏移りを確認した。また、加温加湿条件下で静置した後の、前処理液を付与した基材を綿棒で10往復こすり、裏移りの結果とあわせて基材のタックの評価を行った。評価結果は以下の通りとし、△以上を良好とした。
◎:10往復こすりで綿棒に前処理液が全く付着せず、かつ裏移りも見られなかった。
○:5往復こすりで綿棒に前処理液の付着が見られたが、裏移りは見られなかった。
△:1往復こすりで綿棒に前処理液の付着が見られたが、裏移りは見られなかった。
×:綿棒への前処理液の付着及び裏移りのいずれもが見られた。
前処理液1〜31については、下記方法によりヘリ塗工むらを評価した。塗工速度を変えて作成した、染料を添加した前処理液を付与した基材について、ヘリの塗工むらの程度を目視観察することで、塗工部のヘリの膜厚均一性を評価した。評価結果は以下の通りとし、△以上を良好とした。
◎:いずれの速度で塗工したものも、ヘリ塗工むらが見られなかった。
○:50m/分以下ではヘリ塗工むらが見られず、75m/分で塗工むらが見られた。
△:30m/分ではへり塗工むらが見られず、50m/分以上で塗工むらが見られた。
×:いずれの速度で塗工したものも、ヘリ塗工むらが見られた。
インクジェットインキ印刷物の4C(CMYK)印刷部(高精細カラーデジタル標準画像データ(サンプル番号5)の印刷物中に存在する時計の画像)の画質を目視で観察すると共に、ドット形状を顕微鏡で200倍に拡大して観察し、にじみの評価を行った。評価結果は以下の通りとし、△以上を良好とした。
◎:目視でにじみが観察されず、顕微鏡でもドットが独立しており、にじみが見られなかった。
○:目視でにじみが観察されず、顕微鏡では3C(CMY)のドットまでは独立しているが、最上部に吐出されたKのみ、やや楕円状でにじみが見られた。
△:目視でにじみが観察されず、顕微鏡では2C(CM)のドットまでは独立しているが、YとKはやや楕円状でにじみが見られた。
×:目視でにじみが見られ、4C印刷部のドットはMとYとKが円の形状を留めず混色が発生していた。
インクジェットインキ印刷物上に別のOKトップコート+紙を重ね、その上から200gの荷重をかけ、25℃下で24時間静置した。その後、重ねたOKトップコート+紙をはがしインキの裏移りを確認した。また作成直後の、インクジェットインキ印刷物の4C(CMYK)印刷部(高精細カラーデジタル標準画像データ(サンプル番号5)の印刷物中に存在する時計の画像)を綿棒で10往復こすり、裏移りの結果とあわせて印刷物の乾燥性の評価を行った。評価結果は以下の通りとし、△以上を良好とした。
◎:10往復こすりで綿棒にインクが全く付着せず、かつ裏移りも見られなかった。
○:5往復こすりで綿棒にインクの付着が見られたが、裏移りは見られなかった。
△:1往復こすりで綿棒にインクの付着が見られたが、裏移りは見られなかった。
×:綿棒へのインクの付着及び裏移りの両方が見られた。
インクジェットインキ印刷物の4C(CMYK)印刷部(高精細カラーデジタル標準画像データ(サンプル番号5)の印刷物中に存在する時計の画像)の塗膜ワレを目視で観察すると同時に、微細なワレの有無を顕微鏡で200倍で観察し、ワレの評価を行った。評価結果は以下の通りとし、△以上をワレ良好とした。
◎:目視でワレが観察されず、かつ顕微鏡でもワレが見られなかった。
○:目視でワレが観察されず、かつ顕微鏡では微細なワレが1〜2点見られた。
△:目視でワレが観察されず、かつ顕微鏡では微細なワレが3〜5点が見られた。
×:目視でも確認できる大きなワレが観察された。
上記インクジェットインキ印刷物の製造で用いた装置を使用し、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)インキを1色ずつ用いて、OKトップコート+紙(王子製紙株式会社製)にドロップボリューム12pLで吐出し、ベタ印刷物を作製した。
上記で作成した各色のベタ印刷物について、埋まりが不十分で基材が露出している箇所がないか、目視及び顕微鏡で観察し、ベタ埋まりの評価を行った。評価結果は以下の通りとし、△以上を良好とした。なお評価はCMYK全色で行い、最も評価の悪いものを表8に記載した。
◎:目視でも顕微鏡観察でも、ベタ部がすべて埋まっていた
○:顕微鏡で観察すると一部色の薄い部分が観察されるが、目視では十分に埋まっていた
△:顕微鏡で観察すると一部基材の見えている部分が観察されるが、目視では十分に埋まっていた
×:目視で濃度のむらが観察された、もしくは基材が露出していた
上記各色のベタ印刷物を、水に浸した綿棒で10往復こすり、印刷物の耐水性の評価を行った。評価結果は以下の通りとし、△以上を良好とした。なお評価はCMYK全色で行い、最も評価の悪いものを表8に記載した。
◎:10往復後も、綿棒にインクが全く付着しなかった。
○:7往復では綿棒にインクが全く付着しなかったが、10往復以内に綿棒にインクの付着が見られた。
△:5往復では綿棒にインクが全く付着しなかったが、7往復以内では綿棒にインクの付着が見られた。
×:5往復以内に綿棒にインクの付着が見られた。
上記各色のベタ印刷物について、分光測色計X−RITE528を用い、光源D50、視野角2°、CIE表色系にてステータスEでOD値を測定した。マゼンタ、イエロー、シアン各色領域において、ジャパンカラー2011と比較した際に、濃度が高いかどうかを評価した。評価結果は以下の通りとし、△以上を実用レベルと判断した。
◎:マゼンタ、イエロー、シアン全てで濃度がジャパンカラー2011よりも0.1以上高かった
○:マゼンタ、イエロー、シアンいずれか1つの領域で濃度がジャパンカラー2011より0〜0.1の範囲で高く、いずれか2つの領域でジャパンカラー2011よりも0.1以上高かった
△:マゼンタ、イエロー、シアンいずれか2つの領域で濃度がジャパンカラー2011より0〜0.1の範囲で高く、いずれか1つの領域でジャパンカラー2011よりも0.1以上高かった
×:マゼンタ、イエロー、シアン全てで濃度がジャパンカラー2011よりも低かった
インクジェットヘッドKJ4B−QA(京セラ社製)を搭載したインクジェット吐出装置を準備し、ブラックのインクジェットインキを充填した。ノズル抜けがないことを確認したのち、ドロップボリューム5pL及び駆動周波数30kHzの条件で、2時間連続で吐出を行ったあと、ノズルチェックパターンを印字してノズル抜け本数をカウントすることで、吐出安定性の評価を行った。評価基準は以下の通りとし、△以上を良好とした。
◎:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいてノズル抜けが全くなかった
○:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいてノズル抜けが1〜2本
△:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいてノズル抜けが3〜4本
×:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいてノズル抜けが5本以上
Claims (17)
- 少なくとも顔料を含む水性インクジェットインキと共に用いられる前処理液であって、
前記前処理液は、溶解状態の無機金属塩及び/または有機金属塩と、有機溶剤とを含み、
前記無機金属塩及び/または有機金属塩由来の金属イオンが多価金属イオンを含み、かつ、前記多価金属イオンの含有量が、前処理液全量に対し2重量%以上8重量%以下であり、
前記有機溶剤が、分子構造中にヒドロキシル基を1個以上含む化合物を含み、かつ、沸点が180℃以上の有機溶剤の含有量が前処理液全量に対し15重量%以下であることを特徴とする、前処理液。 - 前記多価金属イオンが、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Al3+、Fe2+、及び、Fe3+から選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする、請求項1記載の前処理液。
- 前記前処理液が、更に水溶性バインダー樹脂を含有することを特徴とする、請求項1または2記載の前処理液。
- 前記バインダー樹脂が、ノニオン性水溶性樹脂を含有することを特徴とする、請求項3記載の前処理液。
- 前記無機金属塩及び/または有機金属塩由来の金属イオンの含有量に対する、前記バインダー樹脂の含有量の重量比が、0超過20未満であることを特徴とする、請求項3または4記載の前処理液。
- 前記前処理液が界面活性剤を含有し、かつ前記前処理液の表面張力が20〜45mN/mであることを特徴とする、請求項1〜5いずれか記載の前処理液。
- 請求項1〜6いずれか記載の前処理液を塗布してなる塗布膜であって、前記前処理液の塗布量が1〜25g/m2であることを特徴とする塗布膜。
- 請求項1〜7いずれか記載の前処理液と、顔料、水溶性有機溶剤、及び、水を含む水性インクジェットインキとからなるインキセット。
- 前記水性インクジェットインキに含まれる水溶性有機溶剤が、1気圧下で沸点が180℃以上280℃以下であるグリコールエーテル系溶剤及び/またはアルキルポリオール系溶剤を2種以上含有することを特徴とする請求項8記載のインキセット。
- 前記水性インクジェットインキが、1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤を、前記水性インクジェットインキ全量に対し0重量%以上10重量%未満含有することを特徴とする、請求項8または9記載のインキセット。
- 前記水性インクジェットインキが、1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤を、前記水性インクジェットインキ全量に対し0重量%以上7重量%未満含有することを特徴とする、請求項8〜10いずれか記載のインキセット。
- 前記水性インクジェットインキが、1気圧下における沸点が210℃以上である水溶性有機溶剤を、前記水性インクジェットインキ全量に対し0重量%以上20重量%未満含有することを特徴とする、請求項8〜11いずれか記載のインキセット。
- 前記水性インクジェットインキが、顔料を、前記水性インクジェットインキ全量に対し2重量%以上15重量%未満含有することを特徴とする、請求項8〜12いずれか記載のインキセット。
- 前記水性インクジェットインキが、更にバインダー樹脂として水溶性樹脂を含有することを特徴とする、請求項8〜13いずれかに記載のインキセット。
- 前記水性インクジェットインキが少なくともマゼンタインキを有し、前記マゼンタインキが、マゼンタ顔料としてC.I.ピグメントバイオレッド19を含有することを特徴とする、請求項8〜14いずれかに記載のインキセット。
- 請求項1〜6いずれかに記載の前処理液、請求項7記載の塗布膜、または、請求項8〜15いずれかに記載のインキセットを用いる水性インクジェットインキ印刷物の製造方法であって、30m/分以上の速度で搬送される基材に前処理液を付与する工程と、前記前処理液を付与した部分に、前記水性インクジェットインキを1パス印刷方式により付与する工程とを含むことを特徴とする、水性インクジェットインキ印刷物の製造方法。
- 前記基材が紙またはフィルム基材であることを特徴とする、請求項16記載の水性インクジェットインキ印刷物の製造方法。
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