JP2021008552A - インクセット、積層体、積層体の製造方法及び記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態に係るインクセットは、少なくともイエローインク及びマゼンダインクを含む。本明細書におけるインクセットとは、例えばイエローインク及びマゼンダインクを含むような色の異なるインク組成物を含むインクセットを意味するものであり、例えば、イエローインク、マゼンダインク、シアンインクからなるインクセットやそれにブラックインクやホワイトインク等を加えたインクセットを含む概念である。
インク組成物は、少なくとも、色材と、樹脂と、溶媒(水及び/又は有機溶剤)を含有する。又は、インク組成物が活性エネルギー線硬化型のインク組成物である場合には、後述するように活性エネルギー線重合性化合物を含有する。以下、インク組成物に含有される色材、その他の添加剤について説明する。
インクセットに含まれる水性型のインク組成物は色材を含有する。色材は、所定の色相距離D及び色相角Hを満たすような加飾層(塗膜)を形成することができれば特に制限はされない。色材は、インク組成物に一般的に用いられる、染料又は顔料を用いることができる。
水性型のインク組成物とは、水を主成分とし、有機溶媒を含有してもよいインク組成物である。このインク組成物は基材の表面に転移し、特にインクジェット方式の場合に於いては吐出されて、そのインク組成物から水や有機溶剤を揮発させて加飾層となる。
水性型のインク組成物において、含有される水としては、種々のイオンを含有するものではなく、脱イオン水を使用することが好ましい。水の含有量としては、各成分を分散又は溶解可能な含有量であれば特に限定されるものではないが、インク組成物全量中に10質量%以上であることが好ましく、中でもインク組成物全量中に20質量%以上であることが好ましく、特にインク組成物全量中に30質量%以上であることが好ましい。インク組成物全量中に95質量%以下であることが好ましく、中でもインク組成物全量中に90質量%以下であることがより好ましい。
水性型のインク組成物に含有される有機溶剤は、インク組成物に含有される成分を分散又は溶解することができるものである。このような有機溶剤としては、水溶性を有する水溶性溶媒であっても非水溶性溶媒であってもよい。ここで、水溶性を有するとは、25℃の水100質量部中に、1気圧下で5質量部以上溶解することができるものをいう。
水性型のインク組成物には顔料分散剤が含有されていてもよい。ここで顔料分散剤とは、顔料表面の一部に付着することでインク内での顔料の分散性を向上させる機能を有する樹脂又は界面活性剤のことを意味する。
水性型のインク組成物には樹脂を含有してもよい。樹脂は本実施形態のインク組成物において必須ではないが、インク組成物に樹脂を含有することで、インク組成物により形成される加飾層の耐水性が向上する。また、水性型のインク組成物では、含有する樹脂の少なくとも一部は、樹脂エマルジョンとして含有することが好ましい。本実施形態の水性型のインク組成物において、樹脂エマルジョンとは、連続相が水溶性溶媒であり、分散粒子が樹脂微粒子である水性分散液を意味する。樹脂エマルジョンを形成することによって、樹脂が静電反発力によって樹脂微粒子として水性型のインク組成物中に分散することができる。上記樹脂エマルジョンは、一般に連続相である水溶性溶媒が蒸発や浸透等により減少すると、増粘・凝集する性質を持ち、色材(顔料)の基材への定着を促進する効果を有する。
水性型のインク組成物において、その他の添加剤として界面活性剤が含有されていてもよい。本実施形態の水性型のインク組成物において用い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いが、例えば、ポリシロキサン化合物、アニオン系界面活性剤、非イオン性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アルキレンオキサイド変性アセチレングリコール系界面活性剤、アルキレンオキサイド非変性アセチレングリコール系界面活性剤等を挙げることができる。
溶剤型のインク組成物とは、水を含有せず、有機溶剤を主成分とするインク組成物である。本実施形態の溶剤型のインク組成物において「水を含有しない」とは、水を意図的に含有させずに製造されたインク組成物であることを意味し、例えば大気中等に含有される水蒸気等や添加剤に含有される水等に起因するような製造者が意図しないような原因により含有されてしまうような水は考慮しない。
溶剤型のインク組成物において、上述した水性型のインク組成物に含有される有機溶剤と同様の有機溶剤を使用することができる。
本実施形態の溶剤型のインク組成物には樹脂を含有する。インク組成物に樹脂を含有することで、インク組成物により形成される加飾層の耐水性が向上する。樹脂としては、特に限定はなく、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、ロジン変性樹脂、フエノール樹脂、テルペン系樹脂、ポリアミド樹脂、ビニルトルエン−α−メチルスチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、セルロースアセテートブチレート、シリコーン(シリコン)樹脂、アクリルアミド樹脂、エポキシ樹脂、或いはこれらの共重合樹脂や混合物を用いることができる。
本実施形態の溶剤型のインク組成物において必要に応じて分散剤を用いてもよい。分散剤としては、溶剤型のインク組成物において用いられている任意の分散剤を用いることができる。分散剤としては、高分子分散剤を用いるとよい。こうした分散剤としては、主鎖がポリエステル系、ポリアクリル系、ポリウレタン系、ポリアミン系、ポリカプロラクトン系などからなり、側鎖としてアミノ基、カルボキシル基、スルホン基、ヒドロキシル基などの極性基を有するものである。ポリアクリル系分散剤では、例えば、Disperbyk−2000、2001、2008、2009、2010、2020、2020N、2022、2025、2050、2070、2095、2150、2151、2155、2163、2164、BYKJET−9130、9131,9132,9133,9151(ビック・ケミー社製)が用いられる。ポリカプロラクトン系分散剤では、例えば、アジスパーPB821、PB822、PB881(味の素ファインテクノ(株)製)が用いられる。好ましい分散剤としては、ポリエステル系分散剤であり、例えばヒノアクトKF−1000、T−6000、T−7000、T−8000、T−8000E、T−9050(川研ファインケミカル(株)製)、Solsperse20000、24000、32000、32500、32550、32600、33000、33500、34000、35200、36000、37500、39000、71000(ルーブリゾール社製)、フローレンDOPA−15BHFS、17HF、22、G−700、900、NC−500、GW−1500(共栄社化学(株)製)、Efka4310、4320、4330、4401、4402、4403N、4570、7411、7477、7700(BASF社製)の単独、又はそれらの混合物を用いることができる。
また、本実施形態の溶剤型のインク組成物においては、ノズル部やチューブ内等の機器内での溶剤型のインク組成物の揮発抑制、固化防止、又は、固化した際の再溶解性を目的として、室温、大気圧下で液状の非イオン性ポリオキシエチレン誘導体を添加してもよい。例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル類であるノニオンP−208、P−210、P−213、E−202S、E−205S、E−215、K−204、K−220、S−207、S−215、A−10R、A−13P、NC−203、NC−207(日本油脂(株)製)、エマルゲン106、108、707、709、A−90、A−60(花王(株)製)、フローレンG−70、D−90(共栄社化学(株)製)、ポエムJ−0081HV(理研ビタミン(株)製)、アデカトールNP−620、NP−650、NP−660、NP−675、NP−683、NP−686、アデカコールCS−141E、TS−230E((株)アデカ製)等、ソルゲン30V、40、TW−20、TW−80、ノイゲンCX−100(第一工業製薬(株)製)等が例示される。
本実施形態の水性型のインク組成物や溶剤型のインク組成物を製造する方法は、色材と、樹脂と、溶媒(水及び/又は有機溶剤)と、を混合することによりインク組成物を製造する製造方法を挙げることができる。
活性エネルギー線硬化型のインク組成物とは、活性エネルギー線重合性化合物を含有するインク組成物である。活性エネルギー線重合性化合物とは、遠紫外線、紫外線、近紫外線、可視光線、赤外線、X線、γ線等の電磁波のほか、電子線、プロトン線、中性子線の活性エネルギー線を照射することにより重合されるエチレン性不飽和二重結合を有する化合物である。
活性エネルギー線重合性化合物の例として、単官能重合性化合物や多官能重合性化合物を挙げることができる。単官能重合性化合物としては、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)、トリメチロールプロパンフォルマルアクリレート(CTFA)、(2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルアクリレート、(2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチル(メタ)アクリレート、(シクロヘキサンスピロ−2−(1,3−ジオキソラン−4−イル))メチル(メタ)アクリレート、アルキルシクロアルキルアクリレートである4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、γ−ブチロラクトンアクリレート、クレゾールアクリレート、2−アクリロイロキシエチルフタレート、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタレート、2−アクリロイロキシプロピルフタレート、パラクミルフェノキシエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、1−アダマンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、3−3−5−トリメチルシクロヘキサンアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、アクリロイルモルフォリン、N−ビニルカプロラクタム、イミドアクリレート、イソオクチルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソデシルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、及び、これらのアクリレートにアルコキシ変性、及びカプロラクトン変性等の各種変性を有するもの、を挙げることができるがこれに限定されるものではない。
活性エネルギー線硬化型のインク組成物は、必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有してもよい。活性エネルギー線は、ラジカル、カチオン、アニオン等の重合反応の契機となり得るエネルギー線であれば、遠紫外線、紫外線、近紫外線、赤外線等の光線、X線、γ線等の電磁波のほか、電子線、プロトン線、中性子線等のいずれであってもよいが、硬化速度、照射装置の入手容易さ、価格等の観点において、紫外線照射による硬化が好ましい。活性エネルギー線重合開始剤としては、活性エネルギー線の照射により活性エネルギー線硬化型インク組成物中のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物の重合反応を促進するものであれば特に限定されず、従来公知の活性エネルギー線重合開始剤を用いることができる。活性エネルギー線重合開始剤の具体例として、例えば、チオキサントン等を含む芳香族ケトン類、α−アミノアルキルフェノン類、α−ヒドロキシケトン類、アシルフォスフィンオキサイド類、芳香族オニウム塩類、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、及びアルキルアミン化合物等が挙げられる。
活性エネルギー線硬化型のインク組成物は、必要に応じて分散剤を含有してもよい。分散剤としては例えば高分子分散剤が挙げられる。この高分子分散剤の主鎖はポリエステル系、ポリアクリル系、ポリウレタン系、ポリアミン系、ポリカプロラクトン系等からなり、高分子分散剤は、側鎖としてアミノ基、カルボキシル基、スルホン基、ヒドロキシル基等の極性基やこれらの塩を有するのが好ましい。
活性エネルギー線硬化型のインク組成物は、その他の添加剤として、可塑剤、重合禁止剤、光安定化剤、酸化防止剤等、種々の添加剤を含有していてもよい。なお、活性エネルギー線硬化型のインク組成物であっても水や有機溶剤を含有していてもよいが、水や有機溶剤は含有していないことが好ましい。水や有機溶剤は含有していない活性エネルギー線硬化型のインク組成物であれば、基材の表面に転移された形状を変化させずに加飾層を形成することができる。
活性エネルギー線硬化型のインク組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。活性エネルギー線硬化型のインク組成物には、分散機を用いて、活性エネルギー線重合性化合物、分散剤等で分散し、その後、必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤、レベリング剤等を添加して均一に撹拌することにより、混合物を得て、その後有機樹脂フィラーを添加して更にフィルターで濾過することによってインク組成物が得られる。
上記の実施形態に係るインクセットの塗膜である加飾層が形成された積層体について説明する。この積層体は、少なくとも、基材と、加飾層と、が、積層された積層体である。
基材は特に限定されず、吸収性基材、非吸収性基材のいずれでも使用することができる。具体的には、紙、樹脂、織布又は不織布(布帛)、金属、木材、皮革、非金属無機材等を材料として含有するフィルム、シート、又は板等の平坦物、或いは各種形状の立体物等の形態のものを使用することできる。
加飾層とは、上記のインクセットに含有されるマゼンタ又はイエローインク含まれる少なくとも1つのインク組成物から水や有機溶剤を揮発させるか又は活性エネルギー線重合性化合物が重合することにより形成されたインクセットの塗膜からなる層である。
この積層体においては、必要に応じて加飾層の表面上に、更に、透明な表面保護層を積層してもよい。表面保護層は、樹脂層の積層、塗膜の塗工、又は樹脂層の積層と塗膜の塗工の併用により形成することができる。いずれの場合に於いても、表面保護層は、該層を透視して加飾層を視認可能な程度の透明性を有するものであればよく、無色透明、着色透明のいずれであってもよい。
本実施形態のインク組成物を用いて積層体(印刷物)を製造することができる。例えば上記に記載したインクジェット方式にて基材の表面に吐出する工程を含む積層体(印刷物)の製造方法を挙げることができる。
各材料(顔料(3質量部又は8質量部)、樹脂(分散剤(0.5質量部又は1.5質量部)、バインダー樹脂(5質量部))、1,3−ペンタンジオール(35質量部)、Dynol 604(0.5質量部)、水(インク組成物合計で100質量部となるように56質量部又は50質量部))を混合し、室温(20〜25℃)にて1時間撹拌した。その後、溶け残りがないことを確認した。その後、メンブレンフィルターを用いて濾過を行い、イエローインク、及びマゼンダインクを作製した。
上記により作製したイエローインク、及びマゼンダインクについて、知覚色度指数を測定した。具体的には、イエローインク、及びマゼンダインクをインクジェット方式(600×600dpi、12pl、インク組成物100%の記録パターン(印刷パターン))により基材(写真仕上光沢プレミアム FUJIFILM社製)に吐出することにより塗膜(装飾層)を形成し、その塗膜(装飾層)についてD50光源、2°視野角の条件でX−Rite eXact(エックスライト社製)を用いて測定した。測定結果を表1に示す。
上記により作製した印刷物(積層体)について耐候性試験を行った。具体的には、JIS K 7350-2に準拠した試験を行い、キセノンアークウェザオメーターに500h暴露後の外観変化によって評価した。評価結果を表1に示す。
○:500h暴露後のΔEが5未満
△:500h暴露後のΔEが5以上10未満
×:500h暴露後のΔEが10以上
上記で作製した各イエローインク及びマゼンダインク及びシアンインク(C.I.ピグメントブルー15:3 顔料濃度4.5%のシアンインク)を用いて混色の塗膜を作製し、同様に知覚色度指数を測定した。
Claims (7)
- イエロー系顔料が含有されたイエローインクと、
マゼンダ系顔料が含有されたマゼンダインクと、
を含有し、
前記イエローインクを基材に塗布することにより形成されたイエロー系塗膜におけるCIELAB空間において定義される知覚色度指数a*及びb*から算出される色相距離D=√(a*^2+b*^2)は、105以上、かつ知覚色度指数a*及びb*から算出される色相角H=tan−1(b*/a*)は、70°以上85°以下であり、
前記マゼンダインクを基材に塗布することにより形成されたマゼンダ系塗膜におけるCIELAB空間において定義される知覚色度指数a*及びb*から算出される色相距離D=√(a*^2+b*^2)は、73以上、かつ知覚色度指数a*及びb*から算出される色相角H=tan−1(b*/a*)は、−20°以上25°以下である、インクセット。 - 前記イエローインクに含有される前記イエロー系顔料は、イソインドリノン系顔料である、請求項1に記載のインクセット。
- 前記イエローインクに含有されるイエロー系顔料の含有量はイエローインク100質量部中2.0質量部以上15.0質量部以下であり
前記マゼンダインクに含有されるマゼンダ系顔料の含有量はマゼンダインク100質量部中2.0質量部以上15.0質量部以下である、請求項1又は2に記載のインクセット。 - インクジェット方式に用いられる請求項1から3のいずれかに記載のインクセット。
- 基材上に、請求項1か4のいずれかに記載のインクセットに含有されイエローインクと、マゼンダインクと、少なくとも1つを含む塗膜である加飾層が形成された積層体。
- 請求項1か4のいずれかに記載のインクセットに含有されるイエローインクとマゼンダインクとの少なくとも1つを基材の表面にインクジェット方式にて吐出する積層体の製造方法。
- 請求項1か4のいずれかに記載のインクセットに含有されるイエローインクとマゼンダインクとの少なくとも1つを基材の表面にインクジェット方式にて吐出する記録方法。
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