JP2021095556A - インク、前処理液とインクのセット、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法 - Google Patents

インク、前処理液とインクのセット、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2021095556A
JP2021095556A JP2020115827A JP2020115827A JP2021095556A JP 2021095556 A JP2021095556 A JP 2021095556A JP 2020115827 A JP2020115827 A JP 2020115827A JP 2020115827 A JP2020115827 A JP 2020115827A JP 2021095556 A JP2021095556 A JP 2021095556A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
temperature
pretreatment liquid
organopolysiloxane
pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020115827A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7524636B2 (ja
Inventor
聖之 関口
Akiyuki Sekiguchi
聖之 関口
紀之 小橋
Noriyuki Kobashi
紀之 小橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to US17/304,144 priority Critical patent/US11555130B2/en
Publication of JP2021095556A publication Critical patent/JP2021095556A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7524636B2 publication Critical patent/JP7524636B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17506Refilling of the cartridge
    • B41J2/17509Whilst mounted in the printer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/1714Conditioning of the outside of ink supply systems, e.g. inkjet collector cleaning, ink mist removal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17513Inner structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/1752Mounting within the printer
    • B41J2/17523Ink connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17553Outer structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/12Guards, shields or dust excluders
    • B41J29/13Cases or covers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C09D11/104Polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/40Ink-sets specially adapted for multi-colour inkjet printing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/54Inks based on two liquids, one liquid being the ink, the other liquid being a reaction solution, a fixer or a treatment solution for the ink
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0011Pre-treatment or treatment during printing of the recording material, e.g. heating, irradiating
    • B41M5/0017Application of ink-fixing material, e.g. mordant, precipitating agent, on the substrate prior to printing, e.g. by ink-jet printing, coating or spraying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Coloring (AREA)

Abstract

【課題】ポリエステル等の化学繊維からなる記録媒体に対し、画像の堅牢性を改善し、柔軟な風合いを付与できるインクを提供する。【解決手段】水と、有機溶媒とを含むインクであって、前記インクの乾燥物は、10℃/分の速度で−60℃から140℃まで昇温させる第一の昇温工程と、−10℃/分の速度で140℃から−60℃まで降温させる降温工程と、10℃/分の速度で−60℃から140℃まで昇温させる第二の昇温工程とをこの順で有する示差走査熱量測定において、前記第二の昇温工程における吸熱ピーク温度Tmが22℃以上74℃以下であることを特徴とするインク。【選択図】図1

Description

本発明は、インク、前処理液とインクのセット、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法に関する。
インクジェットプリンターは低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易であるなどの利点を有するので、デジタル信号の出力機器として一般家庭に広く普及している。
近年では、家庭用のみならず、コート紙等の緩浸透性メディアやプラスチックフィルム等の非吸収性メディア、織物や編物等ファブリックに対しても、インクジェット記録方法により、従来のアナログ印刷並の画質を獲得することが要求されるようになっている。
たとえば、いわゆる軟包装と呼ばれる食品包装分野においては、印刷ジョブの小ロット・多品種化が急速に進んでいる上、バリアブル印刷の需要も高まってきているおり、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の軟包装用フィルムに対応したインクジェット記録システムが望まれている。
他方、軟包装分野同様、捺染分野においても、近年のアパレル業界におけるパーソナルレコメンデーションビジネスの隆盛や、インテリアテキスタイル分野において認められるファインアートとのコラボレーションの活発化といった動向より、ファブリックに対して発色性及び種々堅牢性に優れた画像を形成可能なインクジェット記録システムへの需要がますます高まりつつある。
このようなファブリック向けのインクとしては、低VOCや安全性の観点から、水性インクの開発が最も盛んである。
前記捺染分野においては、従来綿向けの技術開発が盛んに行われてきた。しかしながら、昨今は強度や形態安定性、通気性や速乾性に優れ、比較的価格の低いポリエステルへの需要が急拡大している。
たとえば、特許文献1には、顔料を含有するインク組成物を、インクジェット法により布帛に付着させる工程と、前記インク組成物の乾燥率が90%未満の状態で、第1樹脂を含有する処理液を前記布帛に付着させる工程とを備える捺染方法が開示されている。
しかし、前記特許文献1に開示されている方法では、ポリエステル等の化学繊維からなるメディアにおいては、市場要求レベルを満足する画像の堅牢性及び風合いを付与することができなかった。
したがって本発明の目的は、ポリエステル等の化学繊維からなる記録媒体に対し、画像の堅牢性を改善し、柔軟な風合いを付与できるインクを提供することにある。
上記課題は下記構成1)により解決される。
1)水と、有機溶媒とを含むインクであって、
前記インクの乾燥物は、10℃/分の速度で−60℃から140℃まで昇温させる第一の昇温工程と、−10℃/分の速度で140℃から−60℃まで降温させる降温工程と、10℃/分の速度で−60℃から140℃まで昇温させる第二の昇温工程とをこの順で有する示差走査熱量測定において、前記第二の昇温工程における吸熱ピーク温度Tmが22℃以上74℃以下であることを特徴とするインク。
本発明によれば、ポリエステル等の化学繊維からなる記録媒体に対し、画像の堅牢性を改善し、柔軟な風合いを付与できるインクを提供することができる。
インクジェット記録装置の一例を示す斜視説明図である。 インクジェット記録装置におけるメインタンクの一例を示す斜視説明図である。
本発明は、上記構成1)に関するものであるが、次の2)〜13)も実施の形態として含む。
2)前記インクの乾燥物の前記示差走査熱量計の降温工程における発熱ピーク温度Tcと、Tmの関係が20≦(Tm-Tc)≦70を満たすことを特徴とする上記1)に記載のインク。
3)前記第二の昇温工程における吸熱ピークの吸熱量Q1が、2〜30J/gであることを特徴とする上記2)に記載のインク。
4)前記インクが、ポリエステルセグメントを有するポリウレタン樹脂を含むことを特徴とする上記1)〜3)のいずれかに記載のインク。
5)前記インクが、シリコーン系界面活性剤を含むことを特徴とする上記1)〜4)のいずれかに記載のインク。
6)前記インクの、25℃、寿命時間150msにおける動的表面張力が40mN/m以上50mN/m以下であることを特徴とする上記1)〜5)のいずれかに記載のインク。
7)前処理液と、上記1)〜5)のいずれかに記載のインクとを有する、前処理液とインクのセット。
8)前記前処理液は、重量平均分子量が5000以上500000以下のオルガノポリシロキサンを含む、上記7)に記載の前処理液とインクのセット。
9)前記前処理液が金属イオンを含有し、前記金属イオンの含有量が、0.8g/L以上20g/L以下である上記7)または8)に記載の前処理液とインクのセット。
10)インクを吐出する吐出手段を有するインクジェット印刷装置において、該インクジェット印刷装置は、上記1)〜5)のいずれかに記載のインクを有するインクジェット印刷装置。
11)前処理液を付与する手段をさらに有する上記10)に記載のインクジェット印刷装置。
12)インクを吐出する工程を有するインクジェット印刷方法において、該インクを吐出する工程は、上記1)〜5)のいずれかに記載のインクを吐出する工程であるインクジェット印刷方法。
13)前処理液を付与する工程をさらに有する上記12)に記載のインクジェット印刷方法。
本発明のインクは、水と、有機溶媒とを含み、前記インクの乾燥物は、10℃/分の速度で−60℃から140℃まで昇温させる第一の昇温工程と、−10℃/分の速度で140℃から−60℃まで降温させる降温工程と、10℃/分の速度で−60℃から140℃まで昇温させる第二の昇温工程とをこの順で有する示差走査熱量測定において、前記第二の昇温工程における吸熱ピーク温度Tmが22℃以上74℃以下であることを特徴としている。
前記Tmが前記範囲外であると、堅牢性及び風合いが悪化する。その理由はTmが高すぎるとインク層が剛直化し密着性が低くなり、Tmが低すぎるとインク層の強度が低下する上繊維間の摩擦抵抗を大きくするからと推測される。
前記Tmは、より好ましくは30℃以上70℃以下、特に好ましくは40℃以上60℃以下である。
前記インクの乾燥物は、以下の方法により得られる。
まず、インク3gを内径50mmのPFAシャーレに採り、熱風循環式乾燥機にて、50℃で5時間、100℃設定で15時間乾燥させた。次いで、100℃に設定した真空乾燥機にて、庫内真空度1Torr以下になるように真空ポンプで吸気しながら6時間減圧乾燥を行うことにより、インク乾燥物を得た。
前記インク乾燥物の示差走査熱量測定は、たとえば以下の方法にて行うことができる。まず、インク乾燥物約5.0mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、DSCシステムQ−2000(TAインスツルメント社製)を用いて測定した。具体的には、まず、アルミニウム製の試料容器に入れた前記インク乾燥物約5.0mgを装置にセットし、窒素気流下にて以下の測定条件にて測定を行った。
[測定条件]
・−60℃から140℃まで10℃/分間で昇温(第一の昇温工程)
・140℃にて5分間保持
・140℃から−60℃まで10℃/分間で降温(降温工程)
・−60℃にて5分間保持
・−60℃から140℃まで10℃/分間で昇温(第二の昇温工程)
前記測定条件にて得られたサーモグラムより、最大吸熱ピーク及び最大発熱ピークの頂点をそれぞれTm、Tcとした。
また、前記インクの乾燥物の前記示差走査熱量計の降温工程における発熱ピーク温度Tcと、Tmの関係が20≦(Tm-Tc)≦70を満たすことが堅牢性の観点から好ましく、25≦(Tm-Tc)≦60がさらに好ましく、30≦(Tm-Tc)≦50が特に好ましい。
また、前記第二の昇温工程における吸熱ピークの吸熱量Q1が、2〜30J/gであることが堅牢性と風合いの両立の観点から好ましく、4〜20J/gがさらに好ましく、6〜15J/gが特に好ましい。Q1は吸熱ピークの面積及び測定に供したインク乾燥物の重量より算出できる。
前記Tm、Tc、Q1の調整方法としては特に制限はなく、公知の方法を用いることができるが、たとえば、インク中の樹脂の含有量や樹脂組成等を調整することがあげられる。
本発明のインク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いてもよい。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。また、顔料に吸着させ顔料の一部または全体を樹脂によって被覆させ顔料と複合化させた樹脂粒子として用いてもよい。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種を単独で用いても、2種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、本発明の効果向上の観点から、ポリウレタン樹脂が好ましく、ポリエステルセグメントを有するポリウレタン樹脂が特に好ましい。なお、前記前記Tm、Tc、Q1は、たとえば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリオレフィン等、樹脂の構造を変えることで、適宜制御することができる。
本発明のインクは、堅牢性や、画像濃度、画像均一性の抑制の観点からシリコーン系界面活性剤を含むことが好ましい。
前記シリコーン系界面活性剤としては特に制限は無く、目的に応じて適宜選択できるが、画像濃度やにじみ、濃度ムラの抑制の観点から下記一般式(2)で表される化合物を用いることが好ましい。
Figure 2021095556
一般式(2)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、m1、m2は0〜6の整数であり、nは2〜20の整数である。
前記一般式(2)におけるRは、インクの貯蔵安定性や均一性観点から、水素原子であることが好ましく、また、画像濃度の観点からはRはメチル基であることが好ましく、両者を併用することがより好ましい。
前記シリコーン系界面活性剤としては、たとえば、BYK−345、347、同348、349(BYK)、WET240、270、280(Evonik)、SAG002、013、503A(日信化学工業)があげられる。
インク中におけるシリコーン系界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質や堅牢性が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。
本発明のインクは、25℃、寿命時間150m秒における表面張力(動的表面張力)が例えば30mN/m以上60mN/m以下、好ましくは35mN/m以上55mN/m以下、さらに好ましくは40mN/m以上50mN/m以下であれば、画像発色性と吐出信頼性の観点から好ましい。
動的表面張力は、界面活性剤の種類や添加量により制御することが可能である。
動的表面張力の測定は周知慣用の方法を用いて測定することができるが、本発明では最大泡圧法によって測定されるものであることが好ましい。最大法圧法による動的表面張力の測定器は市販されており、例えばDynoTeter(SITA社製)などが挙げられる。
最大泡圧法とは、測定する液体に浸漬させたプローブの先端部分から気泡を放出させ、泡を放出するために必要な最大圧力から表面張力を求める方法である。
気泡の半径がプローブ先端の半径に等しくなるとき、最大圧力を示し、このときのインクの動的表面張力σは次式で表される。
σ=(ΔP・r)/2
(ここで、rはプローブ先端の半径、ΔPは気泡にかかる最大圧力と最小値との差である)
また、本発明でいう寿命時間とは、最大泡圧法において、気泡がプローブから離れて、新しい表面が形成されてから次の最大泡圧までの時間を言う。
<インク>
以下、インクに用いる有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。
<有機溶剤>
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、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、2,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,2−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−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、1,3−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、エチル−1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、3−メトキシ−N,N-ジメチルプロピオンアミド、3−ブトキシ−N,N-ジメチルプロピオンアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が250℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。
炭素数8以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数8以上のポリオール化合物の具体例としては、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールなどが挙げられる。
グリコールエーテル化合物の具体例としては、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、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。
有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上60質量%以下が好ましく、20質量%以上60質量%以下がより好ましい。
<水>
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%〜60質量%がより好ましい。
<色材>
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。
顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。
顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
また、有機顔料としては、アゾ顔料、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、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など)、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できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。
顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、または銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料があげられる。
さらに、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138、150、153、155、180、185、213、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、207、208、209、213、219、224、254、264、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルー)、15:1、15:2、15:3、15:4(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36、等がある。
染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー 17,23,42,44,79,142、C.I.アシッドレッド 52,80,82,249,254,289、C.I.アシッドブルー 9,45,249、C.I.アシッドブラック 1,2,24,94、C.I.フードブラック 1,2、C.I.ダイレクトイエロー 1,12,24,33,50,55,58,86,132,142,144,173、C.I.ダイレクトレッド 1,4,9,80,81,225,227、C.I.ダイレクトブルー 1,2,15,71,86,87,98,165,199,202、C.I.ダイレクドブラック 19,38,51,71,154,168,171,195、C.I.リアクティブレッド 14,32,55,79,249、C.I.リアクティブブラック 3,4,35が挙げられる。
インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、0.1質量%以上15質量%以下が好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。
顔料を分散してインクを得るためには、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。
顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料(例えばカーボン)にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。
顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。
分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。
分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。
竹本油脂社製RT−100(ノニオン系界面活性剤)や、ナフタレンスルホン酸Naホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。
分散剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
<顔料分散体>
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。
前記顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。
顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上500nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave−UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
前記顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
前記顔料分散体は、必要に応じて、フィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、10nm以上1,000nm以下が好ましく、10nm以上200nm以下がより好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。
前記体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置(ナノトラック Wave−UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、5質量%以上20質量%以下がより好ましい。
インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、最大個数換算で最大頻度が20nm以上1000nm以下が好ましく、20nm以上150nm以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置(ナノトラック Wave−UT151、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いて測定することができる。
<添加剤>
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
<界面活性剤>
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高pHでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのSi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Li、Na、K、NH、NHCHCHOH、NH(CHCHOH)、NH(CHCHOH)等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。
ノニオン系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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、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アルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、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、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。
アニオン系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酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2〜16の化合物が好ましく、フッ素置換した炭素数が4〜16である化合物がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少ないため好ましく、特に一般式(F-1)及び一般式(F-2)で表わされるフッ素系界面活性剤が好ましい。
Figure 2021095556
上記一般式(F−1)で表される化合物において、水溶性を付与するためにmは0〜10の整数が好ましく、nは0〜40の整数が好ましい。
一般式(F-2)
2n+1−CH2CH(OH)CH2−O−(CH2CH2O)−Y
上記一般式(F-2)で表される化合物において、YはH、又はCmF2m+1でmは1〜6の整数、又はCHCH(OH)CH−CmF2m+1でmは4〜6の整数、又はCpH2p+1でpは1〜19の整数である。nは1〜6の整数である。aは4〜14の整数である。
上記のフッ素系界面活性剤としては市販品を使用してもよい。この市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも、住友スリーエム株式会社製);メガファックF−470、F−1405、F−474(いずれも、DIC株式会社製);ゾニール(Zonyl)TBS、FSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR、キャプストーンFS−30、FS−31、FS−3100、FS−34、FS−35(いずれも、Chemours社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも、株式会社ネオス社製)、ポリフォックスPF−136A,PF−156A、PF−151N、PF−154、PF−159(オムノバ社製)、ユニダインDSN-403N(ダイキン工業株式会社製)などが挙げられ、これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する浸透性、濡れ性、均染性が著しく向上する点から、Chemours社製のFS−3100、FS−34、FS−300、株式会社ネオス製のFT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW、オムノバ社製のポリフォックスPF−151N及びダイキン工業株式会社製のユニダインDSN-403Nが特に好ましい。
インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、0.001質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましい。
<消泡剤>
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。
<防腐防黴剤>
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンなどが挙げられる。
<防錆剤>
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
<pH調整剤>
pH調整剤としては、pHを7以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。
インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。
インクの25℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、5mPa・s以上30mPa・s以下が好ましく、5mPa・s以上25mPa・s以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計(東機産業社製RE−80L)を使用することができる。測定条件としては、25℃で、標準コーンローター(1°34’×R24)、サンプル液量1.2mL、回転数50rpm、3分間で測定可能である。
インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、25℃で、35mN/m以下が好ましく、32mN/m以下がより好ましい。
インクのpHとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、7〜12が好ましく、8〜11がより好ましい。
<前処理液>
前処理液は、金属イオン、オルガノポリシロキサン、凝集剤、有機溶剤、水を含有することができ、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有しても良い。
有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、インクに用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。
凝集剤は、下記で説明するもの以外にも、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等を含有することができる。
<金属イオン>
本発明の前処理液に含まれる金属イオンとしては、公知のものより適宜選択でき、たとえば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記金属イオンは、水溶性の金属塩を溶解させることで処理液に含有させることができる。
前記金属塩としては、公知のものより適宜選択でき、たとえば、カルボン酸塩(酢酸、乳酸など)、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩が好適である。なお、金属塩は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これらの中でも水への溶解性及び水溶性有機溶媒への溶解性が良好なカルボン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、塩化物が好ましい。
本発明における金属塩としては、溶解性に優れ、また、布帛への浸透を良好にする点から、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸マグネシウム、塩化ナトリウムが好ましい。
前記前処理液中における金属イオンの含有量は、インクの布帛への浸透性制御による風合いおよび堅牢性向上の観点から0.8g/L以上20g/L以下が好ましく、4.0g/L以上18g/L以下が特に好ましい。
前記前処理液中に含まれる金属イオンおよびその含有量は、ICP発光分光分析、イオンクロマトグラフィー等を用いて分析することができる。
<オルガノポリシロキサン>
本発明の前処理液にはオルガノポリシロキサンを含んでいてもよい。オルガノポリシロキサンを含む前処理液を塗布することにより、繊維同士の摩擦抵抗を低下させ、布帛に柔軟性を付与することができる。また、インク層に滑り性を付与することにより堅牢性を向上させることができる。
本発明の前処理液に含まれるオルガノポリシロキサンとしては特に制限はなく、例えば、ジメチルポリシロキサン等のオルガノポリシロキサンや、ポリエーテル変性オルガノポリシロキサン、アミノ変性オルガノポリシロキサン、ヒドロキシ変性オルガノポリシロキサン、エポキシ変性オルガノポリシロキサン、フェニル変性オルガノポリシロキサン等の変性オルガノポリシロキサンが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。中でも、ジメチルポリシロキサンおよび/またはアミノ変性オルガノポリシロキサンが布帛への印字物の風合いおよび堅牢性向上の観点から好適である。
前記オルガノポリシロキサンはクロロシランあるいはアルコキシシランの加水分解縮合重合法や環状シロキサンの開環重合法等の公知の合成法により合成することができる。
環状シロキサンの開環重合法では、環状シロキサンオリゴマーを酸または塩基触媒の存在下、適当な条件下で処理すると開環重合することで高分子ポリマーが得られる。
環状シロキサンオリゴマーとしては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン等のジメチルシロキサン環状体、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等のメチルビニルシロキサン環状体、オクタフェニルシクロテトラシロキサン等のジフェニルシロキサン環状体、トリメチルトリフルオロプロピルシクロトリシロキサン等のメチルトリフルオロプロピルシロキサン環状体などが挙げられる。これらの環状シロキサンオリゴマーは、単独で用いても2種以上の環状シロキサンの混合物を用いてもよい。
また、低分子量の線状オルガノポリシロキサン等を末端封止剤として用い重合反応を停止させることにより、重量平均分子量を制御することができる。この末端封止剤としては、例えばビニル連鎖停止剤、メチル連鎖停止剤等のトリアルキルシロキシ連鎖停止剤などの公知の連鎖停止剤を用いることができる。なお、これらの末端停止剤は、1種を単独で用いても2種以上を混合してもよく、最終生成物の目的用途に応じて選択することができる。末端封止剤の配合量は、環状シロキサンオリゴマー100質量部に対して0.0001〜10質量部、特に0.0001〜5質量部とすることが好ましい。
環状シロキサンオリゴマーの開環重合法で用いられる塩基触媒としては水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、テトラブチルホスホニウムムハイドロキサイドなどがあり、酸触媒としては、硫酸、トリフルオロメタンスルホン酸、活性白土、塩化ホスホニトリルなどがあげられる。
合成されたオルガノポリシロキサンの重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフ(以下GPC)測定により測定可能である。
前記オルガノポリシロキサンの重量平均分子量は、風合い及び堅牢性向上の観点から5000以上500000以下であることが好ましく、19000以上210000以下であることがさらに好ましい。
重量平均分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography)により以下の条件で測定される。
・装置:GPC−8020(東ソー株式会社製)
・カラム:TSK G2000HXL及びG4000HXL(東ソー株式会社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分間
前記前処理液中に前記オルガノポリシロキサンが含まれる形態としては、前記前処理液中に分散されている形態が好ましく、中でも、安定性の観点から前記オルガノポリシロキサンが界面活性剤により前前記処理液中に粒子として分散されている形態がより好ましい。オルガノポリシロキサンの粒子径としては、例えば50nm〜10000nmである。
前記オルガノポリシロキサンは、従来公知の乳化重合方法、転相乳化方法で分散させることができる。 乳化機は特に制限されるものでなく、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、コロイドミル、万能混合攪拌機、コンビミックス、ラインミキサー等を使用することができる。前記オルガノポリシロキサンの固形分濃度は、10〜70質量%が好ましく、20〜60質量%がより好ましい。
前記オルガノポリシロキサンを分散させる界面活性剤に特に制限はなく、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、及び両イオン系界面活性剤の中から適宜選択して用いることができる。ノニオン系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、及びポリオキシエチレンプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル、及びポリオキシエチレン脂肪酸エステル等を挙げることができる。カチオン系界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩、アルキルアミン酢酸塩等が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、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硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等が挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を混合して使用してもよい。
前記前処理液中の前記オルガノポリシロキサンの含有量は、風合いおよび堅牢性向上の観点から、0.1質量%以上20.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下がさらに好ましい。
<後処理液>
後処理液は、透明な層を形成することが可能であれば、特に限定されない。後処理液は、有機溶剤、水、樹脂、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等、必要に応じて選択し、混合して得られる。また、後処理液は、記録媒体に形成された記録領域の全域に塗布しても良いし、インク像が形成された領域のみに塗布しても良い。
記録媒体としては、一般的な記録媒体として用いられるものに限られず、壁紙、床材、タイル等の建材、Tシャツなど衣料用等の布、テキスタイル、皮革等を適宜使用することができる。また、記録媒体を搬送する経路の構成を調整することにより、セラミックスやガラス、金属などを使用することもできる。
<記録物>
本発明のインク記録物は、記録媒体上に、本発明のインクを用いて形成された画像を有してなる。
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録して記録物とすることができる。
<記録装置、記録方法>
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、立体造形装置などに好適に使用することができる。
本発明において、記録装置、記録方法とは、記録媒体に対してインクや各種処理液等を吐出することが可能な装置、当該装置を用いて記録を行う方法である。記録媒体とは、インクや各種処理液が一時的にでも付着可能なものを意味する。
この記録装置には、インクを吐出するヘッド部分だけでなく、記録媒体の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
記録装置、記録方法は、加熱工程に用いる加熱手段、乾燥工程に用いる乾燥手段を有しても良い。加熱手段、乾燥手段には、例えば、記録媒体の印字面や裏面を加熱、乾燥する手段が含まれる。加熱手段、乾燥手段としては、特に限定されないが、例えば、温風ヒーター、赤外線ヒーターを用いることができる。加熱、乾燥は、印字前、印字中、印字後などに行うことができる。
また、記録装置、記録方法は、インクによって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、幾何学模様などのパターン等を形成するもの、3次元像を造形するものも含まれる。
また、記録装置には、特に限定しない限り、吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
更に、この記録装置には、卓上型だけでなく、A0サイズの記録媒体への印刷も可能とする広幅の記録装置や、例えばロール状に巻き取られた連続用紙を記録媒体として用いることが可能な連帳プリンタも含まれる。
記録装置の一例について図1乃至図2を参照して説明する。図1は同装置の斜視説明図である。図2はメインタンクの斜視説明図である。記録装置の一例としての画像形成装置400は、シリアル型画像形成装置である。画像形成装置400の外装401内に機構部420が設けられている。ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク410(410k、410c、410m、410y)の各インク収容部411は、例えばアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。インク収容部411は、例えば、プラスチックス製の収容容器ケース414内に収容される。これによりメインタンク410は、各色のインクカートリッジとして用いられる。
一方、装置本体のカバー401cを開いたときの開口の奥側にはカートリッジホルダ404が設けられている。カートリッジホルダ404には、メインタンク410が着脱自在に装着される。これにより、各色用の供給チューブ436を介して、メインタンク410の各インク排出口413と各色用の吐出ヘッド434とが連通し、吐出ヘッド434から記録媒体へインクを吐出可能となる。
この記録装置には、インクを吐出する部分だけでなく、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
前処理装置、後処理装置の一態様として、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)などのインクの場合と同様に、前処理液や、後処理液を有する液体収容部と液体吐出ヘッドを追加し、前処理液や、後処理液をインクジェット記録方式で吐出する態様がある。
前処理装置、後処理装置の他の態様として、インクジェット記録方式以外の、例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法による前処理装置、後処理装置を設ける態様がある。
なお、インクの使用方法としては、インクジェット記録方法に制限されず、広く使用することが可能である。インクジェット記録方法以外にも、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法、スプレーコート法などが挙げられる。
本発明のインクの用途は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、印刷物、塗料、コーティング材、下地用などに応用することが可能である。さらに、インクとして用いて2次元の文字や画像を形成するだけでなく、3次元の立体像(立体造形物)を形成するための立体造形用材料としても用いることができる。
立体造形物を造形するための立体造形装置は、公知のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、インクの収容手段、供給手段、吐出手段や乾燥手段等を備えるものを使用することができる。立体造形物には、インクを重ね塗りするなどして得られる立体造形物が含まれる。また、記録媒体等の基材上にインクを付与した構造体を加工してなる成形加工品も含まれる。前記成形加工品は、例えば、シート状、フィルム状に形成された記録物や構造体に対して、加熱延伸や打ち抜き加工等の成形加工を施したものであり、例えば、自動車、OA機器、電気・電子機器、カメラ等のメーターや操作部のパネルなど、表面を加飾後に成形する用途に好適に使用される。
また、本発明の用語における、画像形成、記録、印字、印刷等は、いずれも同義語とする。
記録媒体、メディア、被印刷物は、いずれも同義語とする。
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。部は質量部を示す。また、特に記載が無い場合、調製、評価は、室温25℃、相対湿度60%の条件下で行った。
(顔料分散体の調製例1)
<ブラック顔料分散体の調製>
以下の処方混合物をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル(株式会社シンマルエンタープライゼス製、KDL型、メディア:直径0.3mmジルコニアボール使用)で7時間循環分散してブラック顔料分散体(顔料濃度:15質量%)を得た。
・カーボンブラック顔料(商品名:Monarch800、キャボット社製)
・・・15部
・アニオン性界面活性剤(商品名:パイオニンA−51−B、竹本油脂株式会社製)
・・・2部
・イオン交換水 ・・・83部
<オルガノポリシロキサン粒子分散液の合成>
1)オルガノポリシロキサン粒子分散液1
窒素雰囲気下、攪拌装置、温度計および還流冷却管付きの反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン630部、ヘキサメチルジシロキサン5部、水酸化カリウム0.5部を投入して120℃で3時間加熱した。これを中和後、120℃で3時間にわたり加熱・減圧し、次いで濾過することにより、オイル状のオルガノポリシロキサン1を得た。
このオルガノポリシロキサン1のGPCによる重量平均分子量(Mw)は89000であった。
次いで、オルガノポリシロキサン1の500部、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル25部、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル25部およびイオン交換水50部の混合液を、ホモミキサーを用いて乳化した後、イオン交換水650部を加えてオルガノポリシロキサン粒子分散液1を調製した。
2)オルガノポリシロキサン粒子分散液2
窒素雰囲気下、攪拌装置、温度計および還流冷却管付きの反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン630部、ヘキサメチルジシロキサン9部、水酸化カリウム0.5部を投入して120℃で3時間加熱した。これを中和後、120℃で3時間にわたり加熱・減圧し、次いで濾過することにより、オイル状のオルガノポリシロキサン2を得た。
このオルガノポリシロキサン2のGPCによる重量平均分子量(Mw)は19000であった。
次いで、オルガノポリシロキサン2の500部、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル25部、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル25部およびイオン交換水50部の混合液を、ホモミキサーを用いて乳化した後、イオン交換水650部を加えてオルガノポリシロキサン粒子分散液2を調製した。
3)オルガノポリシロキサン粒子分散液3
窒素雰囲気下、攪拌装置、温度計および還流冷却管付きの反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン630部、ヘキサメチルジシロキサン15部、水酸化カリウム0.5部を投入して120℃で3時間加熱した。これを中和後、120℃で3時間にわたり加熱・減圧し、次いで濾過することにより、オイル状のオルガノポリシロキサン3を得た。
このオルガノポリシロキサン3のGPCによる重量平均分子量(Mw)は5000であった。
次いで、オルガノポリシロキサン3の500部、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル25部、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル25部およびイオン交換水50部の混合液を、ホモミキサーを用いて乳化した後、イオン交換水650部を加えてオルガノポリシロキサン粒子分散液3を調製した。
4)オルガノポリシロキサン粒子分散液4
窒素雰囲気下、攪拌装置、温度計および還流冷却管付きの反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン630部、ヘキサメチルジシロキサン2.3部、水酸化カリウム0.5部を投入して120℃で3時間加熱した。これを中和後、120℃で3時間にわたり加熱・減圧し、次いで濾過することにより、オイル状のオルガノポリシロキサン4を得た。
このオルガノポリシロキサン4のGPCによる重量平均分子量(Mw)は210000であった。
次いで、オルガノポリシロキサン4の500部、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル25部、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル25部およびイオン交換水50部の混合液を、ホモミキサーを用いて乳化した後、イオン交換水650部を加えてオルガノポリシロキサン粒子分散液4を調製した。
5)オルガノポリシロキサン粒子分散液5
窒素雰囲気下、攪拌装置、温度計および還流冷却管付きの反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン630部、ヘキサメチルジシロキサン1.1部、水酸化カリウム0.5部を投入して120℃で3時間加熱した。これを中和後、120℃で3時間にわたり加熱・減圧し、次いで濾過することにより、オイル状のオルガノポリシロキサン5を得た。
このオルガノポリシロキサン5のGPCによる重量平均分子量(Mw)は500000であった。
次いで、オルガノポリシロキサン5の500部、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル25部、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル25部およびイオン交換水50部の混合液を、ホモミキサーを用いて乳化した後、イオン交換水650部を加えてオルガノポリシロキサン粒子分散液5を調製した。
6)オルガノポリシロキサン粒子分散液6
窒素雰囲気下、攪拌装置、温度計および還流冷却管付きの反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン630部、ヘキサメチルジシロキサン19部、水酸化カリウム0.5部を投入して120℃で3時間加熱した。これを中和後、120℃で3時間にわたり加熱・減圧し、次いで濾過することにより、オイル状のオルガノポリシロキサン6を得た。
このオルガノポリシロキサン6のGPCによる重量平均分子量(Mw)は4100であった。
次いで、オルガノポリシロキサン6の500部、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル25部、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル25部およびイオン交換水50部の混合液を、ホモミキサーを用いて乳化した後、イオン交換水650部を加えてオルガノポリシロキサン粒子分散液6を調製した。
7)オルガノポリシロキサン粒子分散液7
窒素雰囲気下、攪拌装置、温度計および還流冷却管付きの反応容器にオクタメチルシクロテトラシロキサン630部、ヘキサメチルジシロキサン1部、水酸化カリウム0.5部を投入して120℃で3時間加熱した。これを中和後、120℃で3時間にわたり加熱・減圧し、次いで濾過することにより、オイル状のオルガノポリシロキサン7を得た。
このオルガノポリシロキサン7のGPCによる重量平均分子量(Mw)は540000であった。
次いで、オルガノポリシロキサン7の500部、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル25部、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル25部およびイオン交換水50部の混合液を、ホモミキサーを用いて乳化した後、イオン交換水650部を加えてオルガノポリシロキサン粒子分散液7を調製した。
<前処理液の調製>
硝酸カルシウム4水和物10部、グリセリン18部、プロピレングリコール5部、シリコーン系界面活性剤SAG−503A 2部、イオン交換水65部を混合し、前処理液1を得た。
表4に示す処方で材料を混合し、一時間撹拌した後、1.2μmセルロースアセテートメンブランフィルターにて加圧濾過し、各前処理液を得た。表4の部数は質量部を表し、全体を100質量部とした。表4に、前処理液の金属イオンの含有量およびオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)を示した。金属イオンは、上記のICP発光分光分析により測定した。重量平均分子量(Mw)は、上記記載のように測定した。
[第一の樹脂の合成]
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとして1,4−ブタンジオールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.3の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度で1,4−ブタンジオールを留出させながら、水酸基価が75になるまで減圧反応させ、第一の樹脂1を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてエチレングリコールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.3の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度でエチレングリコールを留出させながら水酸基価が75になるまで減圧反応させ、第一の樹脂2を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとして1,6−ヘキサンジオールと、ジカルボン酸としてアジピン酸を、OH/COOH=1.22の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、0.6kPaの真空度で4時間反応させ、第一の樹脂3を得た(水酸基価75)。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとして1,3−プロパンジオールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.3の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度で1,3−プロパンジオールを留出させながら、水酸基価が75になるまで減圧反応させ、第一の樹脂4を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとして1,6−ヘキサンジオールと、ジカルボン酸としてフマル酸を、OH/COOH=1.25の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、0.6kPaの真空度で4時間反応させ、第一の樹脂5を得た(水酸基価75)。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてエチレングリコールと、ジカルボン酸としてアジピン酸を、OH/COOH=1.3の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度でエチレングリコールを留出させながら水酸基価が75になるまで減圧反応させ、第一の樹脂6を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとして3−メチル−1,5ペンタンジオールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.22の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、0.6kPaの真空度で4時間反応させ、第一の樹脂7を得た(水酸基価75)。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとして1,6−ヘキサンジオールと、ジカルボン酸としてアジピン酸を、COOH/OH=1.05の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温後、3時間反応させた。その後、0.6kPaの真空度で4時間反応させ、第一の樹脂8を得た(酸価15)。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてプロピレングリコールと、ジカルボン酸としてイソフタル酸を、COOH/OH=1.2の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下でメタノールを流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温後、3時間反応させた。その後、0.6kPaの真空度で酸価が15になるまで減圧反応させ、第一の樹脂9を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてエチレングリコールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.3の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度でエチレングリコールを留出させながら、水酸基価が50になるまで減圧反応させ、第一の樹脂10を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてエチレングリコールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.2の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度でエチレングリコールを留出させながら、水酸基価が30になるまで減圧反応させ、第一の樹脂11を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてエチレングリコールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.1の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度でエチレングリコールを留出させながら、水酸基価が15になるまで減圧反応させ、第一の樹脂12を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてエチレングリコールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.5の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度でエチレングリコールを留出させながら、水酸基価が100になるまで減圧反応させ、第一の樹脂13を得た。
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した1Lの四つ口フラスコに、ジオールとしてエチレングリコールと、ジカルボン酸としてセバシン酸を、OH/COOH=1.5の割合で仕込み、300ppmのチタンテトライソプロポキシドを添加し、窒素気流下で水を流出させながら反応させ、最終的に230℃に昇温して樹脂酸価が5以下になるまで反応させた。その後、1kPaの真空度でエチレングリコールを留出させながら、水酸基価が150になるまで減圧反応させ、第一の樹脂14を得た。
[樹脂粒子分散液の製造]
樹脂粒子分散液については、下記手順にて合成した。まず、攪拌機、温度計、及び還流管を備えた300mLのセパラブルフラスコに、表1に記載の部数でポリオール、イソシアネート、及びモレキュラーシーブにより脱水処理したメチルエチルケトンを仕込み、窒素気流下にて70℃まで昇温した後、2−エチルヘキサン酸スズを200ppm加え、系内のイソシアネート濃度を測定しながら70℃にて3時間〜10時間反応させた。次いで、系内の温度を40℃まで下げ、トリエチルアミンを添加した後300rpmの速度で攪拌しながらイオン交換水を添加し、1時間攪拌した後、鎖延長剤を加え、1時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、エバポレーターにて溶媒を留去し、固形分30%になるように調整することで樹脂粒子分散液を得た。
なお、樹脂粒子分散液8および9以外の樹脂粒子分散液は、ポリエステルセグメントを有するポリウレタン樹脂を含む。
Figure 2021095556
なお、表中の材料は以下を表す。
・PTMG1500:ポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学製)
・DMPA:ジメチロールプロピオン酸
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
(実施例)
インクの調製
表2に記載の処方で材料を混合し、一時間撹拌した後、1.2μmセルロースアセテートメンブランフィルターにて加圧濾過し、インクを得た。イオン交換水は、合計が100部となるように添加した。
Figure 2021095556
なお、表中の材料は以下を表す。
・SAG503A:シリコーン系界面活性剤(日信化学工業製)
・BYK348:シリコーン系界面活性剤(BYK製)
・DEGDEE:ジエチレングリコールジエチルエーテル
<印刷方法>
A4サイズに切り出したポリエステルトロピカル(色染社製)に対し、前記前処理液を充填したインクジェットプリンターRi100(株式会社リコー製)を用い、付着量1.0mg/cmの付着量で前処理した。次いで、前記インクを充填したインクジェットプリンターRi6000(株式会社リコー製)に、前記前処理を行ったポリエステルトロピカル(色染社製)をセットし2.0mg/cm2でべた画像を形成し、160℃に設定した熱風循環型恒温槽にて10分間乾燥させ、摩擦堅牢性、風合い及び発色性を評価した。
<摩擦堅牢性>
JIS L0849 II型にて、乾摩擦堅牢性を評価した。
C以上が実用可能なレベルである。
〔評価基準〕
AA:5級
A:4.5級
B:4.0級
C:3.5級
D:3.0級
E:2.5級以下
<風合い>
JIS L 1096 E法に基づき、一片9cmに切り出したべた画像を用いて、風合い(剛軟度)を評価した。
C以上が実用可能なレベルである。
〔評価基準〕
AA:25g未満
A:25g以上30g未満
B:30g以上35g未満
C:35g以上40g未満
D:40g以上45g未満
E:45g以上
<発色性>
サンプルのベタ部の濃度を測定し、以下の基準で判断した。B以上が許容範囲である。
[評価基準]
A:画像濃度1.3以上
B:画像濃度1.25以上1.3未満
C:画像濃度1.25未満
結果を表3に示す。なお表3では、前記第二の昇温工程における吸熱ピーク温度Tm、(Tm-Tc)および吸熱ピークの吸熱量Q1を、上述のようにして測定し、その測定結果を併せて示した。
Figure 2021095556
表3の結果から、各実施例では堅牢性および風合い共に実用上十分あるいはそれ以上のレベルを示したが、各比較例では堅牢性および風合いを同時に満足させることができなかった。なお表3において、比較例3および4のインクの乾燥物は第二の昇温工程における吸熱ピークが認められなかった。
Figure 2021095556
400 画像形成装置
401 画像形成装置の外装
401c 装置本体のカバー
404 カートリッジホルダ
410 メインタンク
410k、410c、410m、410y ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ
(M)、イエロー(Y)の各色用のメインタンク
411 インク収容部
413 インク排出口
414 収容容器ケース
420 機構部
434 吐出ヘッド
436 供給チューブ
特開2017−186702号公報

Claims (13)

  1. 水と、有機溶媒とを含むインクであって、
    前記インクの乾燥物は、10℃/分の速度で−60℃から140℃まで昇温させる第一の昇温工程と、−10℃/分の速度で140℃から−60℃まで降温させる降温工程と、10℃/分の速度で−60℃から140℃まで昇温させる第二の昇温工程とをこの順で有する示差走査熱量測定において、前記第二の昇温工程における吸熱ピーク温度Tmが22℃以上74℃以下であることを特徴とするインク。
  2. 前記インクの乾燥物の前記示差走査熱量計の降温工程における発熱ピーク温度Tcと、Tmの関係が20≦(Tm-Tc)≦70を満たすことを特徴とする請求項1に記載のインク。
  3. 前記第二の昇温工程における吸熱ピークの吸熱量Q1が、2〜30J/gであることを特徴とする請求項2に記載のインク。
  4. 前記インクが、ポリエステルセグメントを有するポリウレタン樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインク。
  5. 前記インクが、シリコーン系界面活性剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のインク。
  6. 前記インクの、25℃、寿命時間150msにおける動的表面張力が40mN/m以上50mN/m以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のインク。
  7. 前処理液と、請求項1〜5のいずれかに記載のインクとを有する、前処理液とインクのセット。
  8. 前記前処理液は、重量平均分子量が5000以上500000以下のオルガノポリシロキサンを含む、請求項7に記載の前処理液とインクのセット。
  9. 前記前処理液が金属イオンを含有し、前記金属イオンの含有量が、0.8g/L以上20g/L以下である請求項7または8に記載の前処理液とインクのセット。
  10. インクを吐出する吐出手段を有するインクジェット印刷装置において、該インクジェット印刷装置は、請求項1〜5のいずれかに記載のインクを有するインクジェット印刷装置。
  11. 前処理液を付与する手段をさらに有する請求項10に記載のインクジェット印刷装置。
  12. インクを吐出する工程を有するインクジェット印刷方法において、該インクを吐出する工程は、請求項1〜5のいずれかに記載のインクを吐出する工程であるインクジェット印刷方法。
  13. 前処理液を付与する工程をさらに有する請求項12に記載のインクジェット印刷方法。

JP2020115827A 2019-12-18 2020-07-03 前処理液とインクのセット、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法 Active JP7524636B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/304,144 US11555130B2 (en) 2019-12-18 2021-06-15 Ink, pre-processing fluid-ink set, inkjet printing device, and inkjet printing method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019228153 2019-12-18
JP2019228153 2019-12-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021095556A true JP2021095556A (ja) 2021-06-24
JP7524636B2 JP7524636B2 (ja) 2024-07-30

Family

ID=76430617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020115827A Active JP7524636B2 (ja) 2019-12-18 2020-07-03 前処理液とインクのセット、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11555130B2 (ja)
JP (1) JP7524636B2 (ja)

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4096294A (en) * 1977-04-04 1978-06-20 Xerox Corporation Process for preparing waterless printing masters comprising copolymer of siloxane and crystallized thermoplastic blocks
JPH083019B2 (ja) 1993-09-10 1996-01-17 大成化工株式会社 水性ウレタングラフト共重合体からなる常温硬化性水性樹脂組成物及びこれを用いたコーティング剤又はインキ
EP1353893A1 (en) * 2001-01-11 2003-10-22 Dsm N.V. Process for the preparation of esters of (meth)acrylic acid
JP4609084B2 (ja) 2005-01-26 2011-01-12 富士ゼロックス株式会社 処理液、インクセット、記録物、及び記録方法
CN102162192B (zh) * 2010-02-18 2015-08-05 精工爱普生株式会社 喷墨印染用前处理剂和喷墨印染方法
JP5712687B2 (ja) * 2011-03-07 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録用インク、インクジェット記録用インクセット
EP2529943B1 (en) * 2011-05-19 2015-01-07 Canon Kabushiki Kaisha Inkjet recording medium
JP2017206021A (ja) 2012-05-16 2017-11-24 株式会社リコー インクジェット記録方法
JP5981840B2 (ja) 2012-12-26 2016-08-31 花王株式会社 インクジェット記録用水系インク
JP6059584B2 (ja) 2013-04-02 2017-01-11 花王株式会社 インクジェット記録用水系インク
JP2014233957A (ja) 2013-06-05 2014-12-15 キヤノン株式会社 画像記録方法
US9624389B2 (en) 2013-10-30 2017-04-18 Xerox Corporation Dual component inks comprising reactive latexes for indirect printing
WO2015130276A1 (en) * 2014-02-26 2015-09-03 Halliburton Energy Services, Inc. Crosslinker-coated proppant particulates for use in treatment fluids comprising gelling agents
JP6366441B2 (ja) 2014-09-18 2018-08-01 キヤノン株式会社 画像形成方法
JP6388846B2 (ja) 2015-01-29 2018-09-12 富士フイルム株式会社 インクセット及び画像形成方法
US10513619B2 (en) 2015-11-11 2019-12-24 Ricoh Company, Ltd. Ink, ink container, inkjet recording method, inkjet recording device, and recorded matter
EP3403840B1 (en) * 2016-01-15 2023-04-12 Toyo Ink SC Holdings Co., Ltd. Pretreatment solution, ink set and method for producing printed matter
EP3211048B1 (en) 2016-02-25 2020-07-08 Ricoh Company, Ltd. Surface treatment liquid composition, ink set, recording method, and recording device
JP6794650B2 (ja) 2016-04-07 2020-12-02 セイコーエプソン株式会社 捺染方法
JP6717065B2 (ja) 2016-06-08 2020-07-01 株式会社リコー インク及びインクカートリッジ
US10676628B2 (en) 2016-06-08 2020-06-09 Ricoh Company, Ltd. Surface treatment liquid composition for substrate, ink set, recording method, recording device, storage container, and printed matter
JP6880785B2 (ja) 2017-01-31 2021-06-02 株式会社リコー インクジェット用捺染インク、インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法
EP3366731B1 (en) * 2017-02-24 2021-04-28 Ricoh Company, Ltd. Ink, inkjet recording method, inkjet recording device, and recorded matter
US11098216B2 (en) 2017-09-28 2021-08-24 Ricoh Company, Ltd. Image forming method, image forming apparatus, and method for manufacturing printed matter
JP2019059187A (ja) 2017-09-28 2019-04-18 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置
JP6388243B1 (ja) 2017-12-25 2018-09-12 東洋インキScホールディングス株式会社 前処理液、及び前記前処理液を含むインキセット
JP7040183B2 (ja) 2018-03-19 2022-03-23 株式会社リコー 画像形成用インクセット及びインクジェット記録方法
JP7073824B2 (ja) 2018-03-19 2022-05-24 株式会社リコー インクジェット用インク、インクジェット用インクセット、インク収容容器、およびインクジェット記録方法
WO2019203787A1 (en) 2018-04-16 2019-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Textile printing
JP7147427B2 (ja) * 2018-09-27 2022-10-05 株式会社リコー 液体を吐出する装置
JP7147426B2 (ja) * 2018-09-27 2022-10-05 株式会社リコー 液体を吐出する装置
JP7467857B2 (ja) 2019-09-27 2024-04-16 株式会社リコー 画像形成装置
JP7467858B2 (ja) 2019-09-27 2024-04-16 株式会社リコー 画像形成装置
US11447651B2 (en) 2019-10-18 2022-09-20 Ricoh Company, Ltd. Ink set, inkjet printing device, and inkjet printing method

Also Published As

Publication number Publication date
US20220010158A1 (en) 2022-01-13
JP7524636B2 (ja) 2024-07-30
US11555130B2 (en) 2023-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6870310B2 (ja) 洗浄液、洗浄方法および印刷装置
JP7056241B2 (ja) 画像形成方法及び画像形成装置
JP7491157B2 (ja) 処理液、インクセット、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法
JP2018069453A (ja) 洗浄液、インクと洗浄液のセット、洗浄方法、収容容器、及びインク吐出装置
JP2020049833A (ja) 液体を吐出する装置
JP2020049834A (ja) 液体を吐出する装置
JP7073824B2 (ja) インクジェット用インク、インクジェット用インクセット、インク収容容器、およびインクジェット記録方法
JP6753152B2 (ja) インク、インク収容容器、インクジェット記録装置
JP2022186629A (ja) 処理液とインクのセット、印刷物の製造方法及び印刷物の製造装置
JP7041393B2 (ja) 水性インク用樹脂エマルション、水性インクジェット用インク、記録装置、及び記録方法
JP7040091B2 (ja) インクセット、印刷方法、及び印刷装置
US11629263B2 (en) Processing fluid, ink set, inkjet printing device, and inkjet printing method
JP2021014516A (ja) インク、インク収容容器、記録装置、及び記録方法
JP2020055996A (ja) インク、インク収容容器、印刷方法、及びインクジェット印刷装置
JP2020062783A (ja) 画像形成方法及びインクセット
JP7524636B2 (ja) 前処理液とインクのセット、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法
JP7059589B2 (ja) 洗浄液、洗浄方法、インクジェット記録方法、洗浄装置、インクジェット記録装置、並びに、インク及び洗浄液のセット
JP2022048513A (ja) 印刷方法、印刷装置、及びインクセット
JP6821958B2 (ja) 分散体、インク、インク収容容器、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及び記録物
JP2021066864A (ja) インクセット、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法
JP6896219B2 (ja) インクセット、記録装置、記録方法、及びインク
JP2022003104A (ja) インク、インクセット、印刷用セット、印刷装置、及び印刷方法
JP7040318B2 (ja) 液体組成物、液体組成物付与装置、画像形成装置、及び画像形成方法
JP7318445B2 (ja) インクと皮革のセット、印刷方法及び印刷装置
JP2024055280A (ja) 液体組成物セット、画像形成方法、及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230511

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240618

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240701

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7524636

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150