JP2022146841A - Ink set, image forming method, and image forming apparatus - Google Patents
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Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、インクセット、画像形成方法、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an ink set, an image forming method, and an image forming apparatus.
インクジェット記録方法は、容易にカラー画像の記録が可能であり、しかもランニングコストが低いなどの理由から、近年、急速に普及してきている。しかし、この方法は、インクと記録媒体との組み合わせによっては文字滲みに代表される画像欠陥が発生しやすく、画像品質が大きく低下するという問題を有するため、カチオン性化合物などを含む前処理液を用いて、事前に記録媒体に対して前処理を施す技術が知られている。
また、濃色の記録媒体などに対して印刷を行う場合、前処理液を付与された記録媒体に対して白色インクを付与することで白色の下地を形成し、白色の下地上にカラーインクを付与することで画像の発色性を向上させる技術が知られている。
In recent years, the ink jet recording method has rapidly become popular because it enables easy recording of a color image and the running cost is low. However, this method has the problem that depending on the combination of ink and recording medium, image defects typified by bleeding of characters are likely to occur, and the image quality is greatly reduced. There is known a technique of performing pretreatment on a recording medium in advance by using a recording medium.
Also, when printing on a dark-colored recording medium, a white base is formed by applying white ink to the recording medium to which the pretreatment liquid has been applied, and color ink is applied to the white base. A technique is known for improving the color developability of an image by imparting it.
例えば、特許文献1は、布帛の少なくともインクジェットインクの印字領域に処理液を付与する工程、処理液を付与した布帛を加熱する工程、処理液を付与したインクジェットインクの印字領域にインクジェット捺染用白色インク組成物を印字する工程、及び白色以外のインクジェット捺染用有色インク組成物を印字する工程を含むインクジェット捺染方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a process of applying a treatment liquid to at least an inkjet ink printed area of a fabric, a process of heating the fabric to which the treatment liquid has been applied, and applying a white ink for inkjet textile printing to the inkjet ink printed area to which the treatment liquid has been applied. An inkjet printing method is disclosed that includes the steps of printing a composition and printing a colored ink composition for inkjet printing other than white.
しかしながら、記録媒体に対して白色インクを付与した後で、記録媒体の白色インクが付与された領域に対してカラーインクを付与する場合、カラーブリードが発生する課題がある。 However, when the color ink is applied to the area of the recording medium to which the white ink has been applied after the white ink has been applied to the recording medium, there is a problem that color bleeding occurs.
本発明は、白色インク及びカラーインクを有するインクセットであって、前記白色インク及び前記カラーインクにおいて、25℃における静的表面張力の差は、1.0mN/m以下であり、前記白色インク及び前記カラーインクにおいて、最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時、150msec時、及び1500msec時の25℃における動的表面張力の差は、それぞれ独立して、1.0mN/m以下であることを特徴とするインクセットに関する。 The present invention is an ink set comprising a white ink and a color ink, wherein a difference in static surface tension at 25° C. between the white ink and the color ink is 1.0 mN/m or less; In the color ink, the difference in dynamic surface tension at 25° C. at bubble lifetimes of 15 msec, 150 msec, and 1500 msec measured by the maximum bubble pressure method is independently 1.0 mN/m or less. Regarding the ink set to be used.
本発明によれば、記録媒体に対して白色インクを付与した後で、記録媒体の白色インクが付与された領域に対してカラーインクを付与する場合において、カラーブリードの発生を抑制するインクセットを提供することができる。 According to the present invention, an ink set that suppresses the occurrence of color bleeding when applying color ink to a region of a recording medium to which white ink has been applied after applying white ink to the recording medium is provided. can provide.
以下、本発明の一実施形態について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.
<<インクセット>>
本開示のインクセットは、白色インク及びカラーインクを有し、必要に応じて前処理液などを有することが好ましい。また、白色インク及びカラーインクは、それぞれ、1つであっても複数であってもよい。
本開示における「インクセット」は、白色インク及びカラーインクがそれぞれ独立した状態で存在していればよく、例えば、白色インクを収容している白色インク収容手段およびカラーインクを収容しているカラーインク収容手段が一体化した状態で製造、販売等されている場合に限られない。例えば、白色インク収容手段およびカラーインク収容手段が独立して製造、販売等されていたとしても、白色インク及びカラーインクが併用されることを前提としている場合、及び白色インク及びカラーインクが併用されることを実質的に誘導している場合などはインクセットに含まれる。
本開示における「白色インク」は、記録媒体に対して付与されることで白色画像を形成する液体組成物である。また、前処理液を用いる場合、白色インクは、記録媒体の前処理液が付与された領域に対して付与されることで白色画像を形成する液体組成物である。白色インクは、記録媒体上に白色画像を形成することで、例えば、白色インクが付与された領域に対して付与されるカラーインクにより形成されるカラー画像の下地として機能し、カラー画像の発色性を向上させる。なお、「白色」とは、社会通念上、白及びホワイト等と称される色であり、微量着色されているものも含む。
本開示における「カラーインク」は、記録媒体の白色インクが付与された領域に対して付与されることでカラー画像を形成する液体組成物である。なお、「カラー」とは、上記の「白色」に含まれない色を表し、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローなどを含む。
本開示における「前処理液」は、記録媒体に対して付与され、前処理液が付与された領域に対して後から付与された白色インク又はカラーインクと接触することで、白色インク又はカラーインクにおいて凝集又は増粘を生じさせる液体組成物である。
<<Ink Set>>
The ink set of the present disclosure preferably has a white ink and a color ink and, if necessary, a pretreatment liquid and the like. Also, the number of white inks and color inks may be one or more.
The “ink set” in the present disclosure may be a white ink and a color ink that exist independently of each other. It is not limited to the case where the storage means is manufactured and sold in an integrated state. For example, even if the white ink storage means and the color ink storage means are manufactured and sold independently, if it is assumed that the white ink and the color ink are used together, or if the white ink and the color ink are used together. It is included in the ink set if it substantially induces
A “white ink” in the present disclosure is a liquid composition that forms a white image when applied to a recording medium. When the pretreatment liquid is used, the white ink is a liquid composition that forms a white image by being applied to the area of the recording medium to which the pretreatment liquid has been applied. By forming a white image on the recording medium, the white ink functions, for example, as a base for a color image formed by the color ink applied to the area to which the white ink is applied, and the color development of the color image. improve. In addition, "white" is a color commonly referred to as white, white, etc., and includes a slightly colored one.
“Color ink” in the present disclosure is a liquid composition that forms a color image by being applied to a region of a recording medium to which white ink has been applied. In addition, "color" represents a color that is not included in the above "white", and includes, for example, black, cyan, magenta, and yellow.
The “pretreatment liquid” in the present disclosure is applied to the recording medium, and by contacting the white ink or color ink applied later to the area to which the pretreatment liquid is applied, the white ink or color ink is a liquid composition that causes aggregation or thickening in
インクセットに含まれる白色インク及びカラーインクにおいて、25℃における静的表面張力の差は、1.0mN/m以下であり、0.8mN/m以下であることが好ましく、0.6mN/m以下であることがより好ましく、0.5mN/m以下であることが更に好ましい。なお、上記の静的表面張力の差は絶対値を表し、0mN/m以上である。また、白色インク又はカラーインクを複数用いる場合、所定の白色インク及びカラーインクの組み合わせにおいて上記の静的表面張力の差を満たしていればよいが、全ての白色インク及びカラーインクの組み合わせにおいて上記の静的表面張力の差を満たしていることが好ましい。
また、白色インク及びカラーインクにおいて、最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時、150msec時、及び1500msec時の25℃における動的表面張力の差は、それぞれ独立して、1.0mN/m以下であり、0.9mN/m以下であることが好ましい。なお、上記の動的表面張力の差は絶対値を表し、0mN/m以上である。また、白色インク又はカラーインクを複数用いる場合、所定の白色インク及びカラーインクの組み合わせにおいて上記の動的表面張力の差を満たしていればよいが、全ての白色インク及びカラーインクの組み合わせにおいて上記の動的表面張力の差を満たしていることが好ましい。また、上記の「それぞれ独立して」とは、各バブルライフタイムにおける動的表面張力の差が1.0mN/m以下である限り同一であっても相違してもいいことを表す。
インクセットが上記の静的表面張力の差及び動的表面張力の差を満たすことで、記録媒体に対して白色インクを付与した後で、記録媒体の白色インクが付与された領域に対してカラーインクを付与する場合において、カラーブリードの発生を抑制することができる。
In the white ink and color ink contained in the ink set, the difference in static surface tension at 25° C. is 1.0 mN/m or less, preferably 0.8 mN/m or less, and 0.6 mN/m or less. is more preferably 0.5 mN/m or less. The above difference in static surface tension represents an absolute value and is 0 mN/m or more. Further, when a plurality of white inks or color inks are used, it is sufficient that the above static surface tension difference is satisfied in a predetermined combination of white inks and color inks. It is preferable to satisfy the static surface tension difference.
In addition, in the white ink and the color ink, the difference in dynamic surface tension at 25° C. at bubble life times of 15 msec, 150 msec, and 1500 msec measured by the maximum bubble pressure method is independently 1.0 mN/m or less. , 0.9 mN/m or less. The above difference in dynamic surface tension represents an absolute value and is 0 mN/m or more. In addition, when a plurality of white inks or color inks are used, it is sufficient that the above difference in dynamic surface tension is satisfied in a predetermined combination of white inks and color inks. It is preferable to satisfy the dynamic surface tension difference. Moreover, the above-mentioned "independently" means that they may be the same or different as long as the difference in dynamic surface tension at each bubble lifetime is 1.0 mN/m or less.
Since the ink set satisfies the difference in static surface tension and the difference in dynamic surface tension, after the white ink is applied to the recording medium, color is applied to the area of the recording medium to which the white ink is applied. When applying ink, the occurrence of color bleeding can be suppressed.
まず、上記インクセットにおいてカラーブリードの発生が抑制される理由について説明する。
一般に、濃色の記録媒体などに対して印刷を行う場合、記録媒体に対して白色インクを付与することで白色画像である下地を形成し、白色インクが付与された領域に対して後からカラーインクを付与することでカラー画像の発色性を向上させる。しかし、白色インクを付与してから短時間(例えば、20秒以内)でカラーインクを付与する場合、白色インクの付与量が多い場合、記録媒体が低浸透性(非浸透性を含む)である場合、又は白色インクが付与されてからカラーインクが付与されるまでの間に白色インクが付与された記録媒体を加熱手段により加熱しないでカラーインクを付与する場合などにおいて、白色インクの乾燥が不十分であることに起因して、白色インク及びカラーインクが混ざるカラーブリードが生じうる。なお、上記同様に白色インクの乾燥が不十分であることに起因して、白色インクが付与された領域に対して後から付与されるカラーインクの乾燥性が低下し、カラー画像における濃度ムラであるビーディングも生じうる。
これに対し、上記のような静的表面張力及び動的表面張力の関係を有する白色インク及びカラーインクを含むインクセットを用いることで、白色インクの乾燥が不十分となりうる場合であってもカラーブリードの発生が抑制される。
First, the reason why the occurrence of color bleeding is suppressed in the ink set will be described.
In general, when printing on a dark-colored recording medium, white ink is applied to the recording medium to form a base that is a white image. Applying the ink improves the color developability of the color image. However, when the color ink is applied within a short time (for example, within 20 seconds) after applying the white ink, the recording medium has low permeability (including non-permeability) when the amount of white ink applied is large. or when applying color ink without heating the recording medium to which the white ink has been applied until the color ink is applied after applying the white ink, the white ink is not dried properly. Due to the sufficiency, color bleed can occur where white and colored inks mix. In addition, due to insufficient drying of the white ink in the same manner as described above, the drying property of the color ink that is subsequently applied to the area to which the white ink has been applied decreases, resulting in density unevenness in the color image. Some beading can also occur.
On the other hand, by using an ink set containing a white ink and a color ink having the relationship between the static surface tension and the dynamic surface tension as described above, even if the drying of the white ink may be insufficient, the color The occurrence of bleeding is suppressed.
また、上記のように白色インクの乾燥が不十分である場合において、複数のカラーインクを使用するとき、白色インク及び各カラーインクが混ざるカラーブリードに加えて、白色インクが付与された領域上でカラーインク同士が接触して混ざるカラーブリードも生じうる。
このような場合、カラーインク間において、最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時の25℃における動的表面張力の差は、それぞれ独立して、1.0mN/m以下であることが好ましく、0.9mN/m以下であることがより好ましい。上記の動的表面張力の差を満たすことで、カラーインク間で生じるカラーブリードを抑制することができる。なお、上記の動的表面張力の差は絶対値を表し、0mN/m以上である。また、全てのカラーインク同士の組み合わせにおいて上記の動的表面張力の差を満たしていることが好ましい。例えば、複数のカラーインクとしてブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを用いるとき、ブラックインク及びシアンインク間、ブラックインク及びマゼンタインク間、ブラックインク及びイエローインク間、シアンインク及びマゼンタインク間、シアンインク及びイエローインク間、マゼンタインク及びイエローインク間の全てにおいて上記の動的表面張力の差を満たしていることが好ましい。また、上記の「それぞれ独立して」とは、各カラーインク間における動的表面張力の差が1.0mN/m以下である限り同一であっても相違してもいいことを表す。
In addition, in the case where the white ink is insufficiently dried as described above, when using a plurality of color inks, in addition to color bleeding where the white ink and each color ink are mixed, on the area to which the white ink is applied Color bleeding, in which color inks come into contact with each other and mix, can also occur.
In such a case, the difference in dynamic surface tension between the color inks at 25° C. when the bubble life time is 15 msec according to the maximum bubble pressure method is preferably 1.0 mN/m or less, and 0.0 mN/m or less. It is more preferably 9 mN/m or less. By satisfying the above difference in dynamic surface tension, color bleeding occurring between color inks can be suppressed. The above difference in dynamic surface tension represents an absolute value and is 0 mN/m or more. In addition, it is preferable that all combinations of color inks satisfy the above difference in dynamic surface tension. For example, when using black ink, cyan ink, magenta ink, and yellow ink as a plurality of color inks, between black ink and cyan ink, between black ink and magenta ink, between black ink and yellow ink, between cyan ink and magenta ink , between cyan ink and yellow ink, and between magenta ink and yellow ink. Moreover, the above-mentioned "independently" means that the color inks may be the same or different as long as the difference in dynamic surface tension between the color inks is 1.0 mN/m or less.
また、上記のように複数のカラーインクを使用する場合において、複数のカラーインクとしてブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクを用いるとき、各インクにおける最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時の25℃における動的表面張力は、下記関係式(1)を満たすことが好ましい。下記関係式(1)において左側に位置するインクほど、カラーブリードを生じた場合に他の色のインクの領域に視覚上与える影響が大きいが、下記関係式(1)を満たすことで、下記関係式(1)において左側に位置するインクが右側に位置するインクに侵入するようなカラーブリードの発生を抑制することができる。
インクセットに含まれる白色インク及びカラーインクにおいて、25℃における静的表面張力は、それぞれ独立して、40.0mN/m以下であることが好ましく、36.0mN/m以下であることがより好ましく、30.0mN/m以下であることが更に好ましい。白色インク及びカラーインクにおいて上記の静的表面張力を満たすことで、白色インク及びカラーインク間のビーディングだけではなく、異なるカラーインク間におけるビーディングの発生も抑制することができる。なお、白色インク又はカラーインクを複数用いる場合、所定の白色インク及びカラーインクの組み合わせにおいて上記の静的表面張力を満たしていればよいが、全ての白色インク及びカラーインクの組み合わせにおいて上記の静的表面張力を満たしていることが好ましい。また、上記の「それぞれ独立して」とは、白色インク及びカラーインクにおける静的表面張力が40.0mN/m以下である限り同一であっても相違してもいいことを表す。 The static surface tension at 25° C. of the white ink and color ink contained in the ink set is preferably 40.0 mN/m or less, more preferably 36.0 mN/m or less. , 30.0 mN/m or less. By satisfying the above static surface tension in the white ink and the color ink, it is possible to suppress not only beading between the white ink and the color ink, but also beading between different color inks. When a plurality of white inks or color inks are used, it is sufficient that the above static surface tension is satisfied in a predetermined combination of white ink and color ink. It preferably satisfies the surface tension. Moreover, the above-mentioned "independently" means that the white ink and the color ink may be the same or different as long as the static surface tension is 40.0 mN/m or less.
<白色インク及びカラーインク>
白色インク及びカラーインクは、それぞれ、目的に応じて、有機溶剤、水、色材、樹脂、界面活性剤、及びその他の成分などを含む。また、前処理液を用いる場合、色材及び樹脂から選ばれる少なくとも1つは、アニオン性であることが好ましい(これらを「アニオン性化合物」と総称してもよい)。色材及び樹脂から選ばれる少なくとも1つがアニオン性であることで、白色インク又はカラーインクが前処理液に含まれていた成分(凝集剤等)と接触した際に、白色インク又はカラーインクが凝集又は増粘を生じ、これにより記録媒体表面において白色インク又はカラーインクを留めることができる。
<White ink and color ink>
The white ink and color ink each contain an organic solvent, water, coloring material, resin, surfactant, and other components depending on the purpose. Moreover, when using the pretreatment liquid, at least one selected from the colorant and the resin is preferably anionic (these may be collectively referred to as an "anionic compound"). Since at least one selected from the colorant and the resin is anionic, the white ink or the color ink aggregates when the white ink or the color ink comes into contact with the component (aggregating agent, etc.) contained in the pretreatment liquid. Alternatively, it causes an increase in viscosity, whereby white ink or color ink can be retained on the surface of the recording medium.
-有機溶剤-
有機溶剤としては特に制限されないが、例えば、温度23℃、相対湿度80%環境中における平衡水分量が30質量%以上であるもの(湿潤剤とも称する)を用いることが好ましく、これらの中でも平衡水分量及び沸点が高いものがより好ましい。このような有機溶剤の選択は、カラーブリード及びビーディングの抑制(言い換えると、静的表面張力及び動的表面張力の制御)に関係するが、インクの吐出安定性向上や画像形成装置の維持機構における廃インクの固着抑制などにも関係する。
なお、平衡水分量(%)は、塩化カリウム/塩化ナトリウム飽和水溶液を用いデシケーター内の温湿度を温度23℃±1℃、相対湿度80%±3%に保ち、このデシケーター内に各有機溶剤を1gずつ秤量したシャーレを保管し、平衡する水分量を測定し、下記式により算出したものである。
平衡水分量(質量%)=〔有機溶剤が吸収した水分量/(有機溶剤量+有機溶剤が吸収した水分量)〕×100
-Organic solvent-
Although the organic solvent is not particularly limited, for example, it is preferable to use one having an equilibrium water content of 30% by mass or more in an environment at a temperature of 23° C. and a relative humidity of 80% (also referred to as a wetting agent). Higher amounts and higher boiling points are more preferred. The selection of such an organic solvent is related to the suppression of color bleeding and beading (in other words, the control of static and dynamic surface tension), but it also contributes to the improvement of ink ejection stability and maintenance mechanism of the image forming apparatus. It is also related to prevention of sticking of waste ink in printing.
The equilibrium moisture content (%) was determined by keeping the temperature and humidity in the desiccator at 23°C ± 1°C and the relative humidity at 80% ± 3% using a potassium chloride/sodium chloride saturated aqueous solution. A petri dish weighed by 1 g each is stored, and the water content in equilibrium is measured and calculated by the following formula.
Equilibrium water content (% by mass) = [water content absorbed by organic solvent/(organic solvent content + water content absorbed by organic solvent)] x 100
湿潤剤としては、例えば、温度23℃、相対湿度80%環境中における平衡水分量が30質量%以上である多価アルコールが挙げられる。このような多価アルコールとしては、具体的には、ジエチレングリコール(bp245℃、平衡水分量43質量%)、トリエチレングリコール(bp285℃、平衡水分量39質量%)、テトラエチレングリコール(bp324℃~330℃、平衡水分量37質量%)、1,3-ブタンジオール(bp203℃~204℃、平衡水分量35質量%)、グリセリン(bp290℃、平衡水分量49質量%)、ジグリセリン(bp270℃/20hPa、平衡水分量38質量%)、1,2,3-ブタントリオール(bp175℃/33hPa、平衡水分量38質量%)、及び1,2,4-ブタントリオール(bp190℃~191℃/24hPa、平衡水分量41質量%)などが挙げられる。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。また、これらの中でも、グリセリン及び1,3-ブタンジオールが好ましい。 Examples of the wetting agent include polyhydric alcohols having an equilibrium water content of 30% by mass or more in an environment with a temperature of 23° C. and a relative humidity of 80%. Specific examples of such polyhydric alcohols include diethylene glycol (bp 245° C., equilibrium water content 43% by mass), triethylene glycol (bp 285° C., equilibrium water content 39% by mass), tetraethylene glycol (bp 324° C. to 330° C. ° C., equilibrium water content 37% by mass), 1,3-butanediol (bp 203° C. to 204° C., equilibrium water content 35% by mass), glycerin (bp 290° C., equilibrium water content 49% by mass), diglycerin (bp 270° C./ 20 hPa, equilibrium water content 38% by mass), 1,2,3-butanetriol (bp 175° C./33 hPa, equilibrium water content 38% by mass), and 1,2,4-butanetriol (bp 190° C. to 191° C./24 hPa, equilibrium water content of 41% by mass) and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, glycerin and 1,3-butanediol are preferred.
多価アルコール以外の湿潤剤としては、具体的には、2-メチル-1,3-ブタンジオール(bp214℃)、3-メチル-1,3-ブタンジオール(bp203℃)、ジプロピレングリコール(bp232℃)、1,5-ペンタンジオール(bp242℃)、プロピレングリコール(bp187℃)、2-メチル-2,4-ペンタンジオール(bp197℃)、エチレングリコール(bp196℃~198℃)、トリプロピレングリコール(bp267℃)、ヘキシレングリコール(bp197℃)、ポリエチレングリコール(粘調液体~固体)、ポリプロピレングリコール(bp187℃)、1,6-ヘキサンジオール(bp253℃~260℃)、1,2,6-ヘキサントリオール(bp178℃)、トリメチロールエタン(固体、mp199℃~201℃)、トリメチロールプロパン(固体、mp61℃)などが挙げられる。 Specific examples of wetting agents other than polyhydric alcohols include 2-methyl-1,3-butanediol (bp 214° C.), 3-methyl-1,3-butanediol (bp 203° C.), dipropylene glycol (bp 232 ℃), 1,5-pentanediol (bp 242 ℃), propylene glycol (bp 187 ℃), 2-methyl-2,4-pentanediol (bp 197 ℃), ethylene glycol (bp 196 ℃ ~ 198 ℃), tripropylene glycol ( bp 267°C), hexylene glycol (bp 197°C), polyethylene glycol (viscous liquid to solid), polypropylene glycol (bp 187°C), 1,6-hexanediol (bp 253°C to 260°C), 1,2,6-hexane triol (bp 178°C), trimethylolethane (solid, mp 199°C to 201°C), trimethylolpropane (solid, mp 61°C), and the like.
有機溶剤の含有量は、各インクの質量に対して、10.0質量%以上75.0質量%以下が好ましく、15.0質量%以上50.0質量%以下がより好ましい。10.0質量%以上であると、各インクにおける保湿効果が向上し、75.0質量%以下であると、記録媒体上における各インクの乾燥性が向上する。 The content of the organic solvent is preferably 10.0% by mass or more and 75.0% by mass or less, more preferably 15.0% by mass or more and 50.0% by mass or less, relative to the mass of each ink. When it is 10.0% by mass or more, the moisturizing effect of each ink is improved, and when it is 75.0% by mass or less, the drying property of each ink on the recording medium is improved.
また、低浸透性(非浸透性を含む)の記録媒体を用いる場合、有機溶剤としては、溶解度パラメーターが9.0(J/cm3)1/2以上11.8(J/cm3)1/2未満のものを用いることが好ましい。溶解度パラメーターが9.0(J/cm3)1/2以上11.8(J/cm3)1/2未満の有機溶剤としては、具体的には、3-エチル-3-オキセタンメタノール(SP値:11.31(J/cm3)1/2)、3-メチル-3-オキセタンメタノール(SP値:11.79(J/cm3)1/2)、β-メトキシ-N、N-ジメチルプロピオンアミド(SP値:9.19(J/cm3)1/2)、β-ブトキシ-N、N-ジメチルプロピオンアミド(SP値:9.03(J/cm3)1/2)、1,2-ヘキサンジオール(SP値:11.8(J/cm3)1/2)、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール(SP値:11.07(J/cm3)1/2)、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール(SP値:11.19(J/cm3)1/2)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(SP値:10.14(J/cm3)1/2)、3-メトキシ-1-ブタノール(SP値:9.64(J/cm3)1/2)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(SP値:9.64(J/cm3)1/2)、3-メチル-1,5-ペンタンジオール(SP値:11.8(J/cm3)1/2)、メチルプロピレントリグリコール(SP値:9.43(J/cm3)1/2)、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル(SP値:9.86(J/cm3)1/2)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(SP値:10.34(J/cm3)1/2)、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(SP値:10.12(J/cm3)1/2)、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(SP値:9.82(J/cm3)1/2)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(SP値:10.19(J/cm3)1/2)、プロピレングリコールモノブチルエーテル(SP値:9.69(J/cm3)1/2)、3-メトキシ-1-ブタノール(SP値:10.65(J/cm3)1/2)、3-メトキシ-1-プロパノール(SP値:10.41(J/cm3)1/2)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(SP値:9.84(J/cm3)1/2)、3-メチル-1,5-ペンタンジオール(SP値:11.80(J/cm3)1/2)などが挙げられる。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。 When using a low-permeability (including non-permeability) recording medium, the organic solvent should have a solubility parameter of 9.0 (J/cm 3 ) 1/2 or more and 11.8 (J/cm 3 ) 1 . /2 is preferably used. Specific examples of the organic solvent having a solubility parameter of 9.0 (J/cm 3 ) 1/2 or more and less than 11.8 (J/cm 3 ) 1/2 include 3-ethyl-3-oxetanemethanol (SP value: 11.31 (J/cm 3 ) 1/2 ), 3-methyl-3-oxetanemethanol (SP value: 11.79 (J/cm 3 ) 1/2 ), β-methoxy-N, N- dimethylpropionamide (SP value: 9.19 (J/cm 3 ) 1/2 ), β-butoxy-N,N-dimethylpropionamide (SP value: 9.03 (J/cm 3 ) 1/2 ), 1,2-hexanediol (SP value: 11.8 (J/cm 3 ) 1/2 ), 2-ethyl-1,3-hexanediol (SP value: 11.07 (J/cm 3 ) 1/2 ), 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol (SP value: 11.19 (J/cm 3 ) 1/2 ), diethylene glycol monoethyl ether (SP value: 10.14 (J/cm 3 ) 1/2 ), 3-methoxy-1-butanol (SP value: 9.64 (J/cm 3 ) 1/2 ), 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (SP value: 9.64 ( J/cm 3 ) 1/2 ), 3-methyl-1,5-pentanediol (SP value: 11.8 (J/cm 3 ) 1/2 ), methylpropylene triglycol (SP value: 9.43 ( J/cm 3 ) 1/2 ), diethylene glycol mono-n-butyl ether (SP value: 9.86 (J/cm 3 ) 1/2 ), diethylene glycol monomethyl ether (SP value: 10.34 (J/cm 3 ) 1/2 ), triethylene glycol monomethyl ether (SP value: 10.12 (J/cm 3 ) 1/2 ), propylene glycol monopropyl ether (SP value: 9.82 (J/cm 3 ) 1/2 ) , propylene glycol monomethyl ether (SP value: 10.19 (J/cm 3 ) 1/2 ), propylene glycol monobutyl ether (SP value: 9.69 (J/cm 3 ) 1/2 ), 3-methoxy-1 -butanol (SP value: 10.65 (J/cm 3 ) 1/2 ), 3-methoxy-1-propanol (SP value: 10.41 (J/cm 3 ) 1/2 ), dipropylene glycol monomethyl ether (SP value: 9.84 (J/cm 3 ) 1/2 ), 3-methyl-1,5-pen tandiol (SP value: 11.80 (J/cm 3 ) 1/2 ) and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
溶解度パラメーターが9.0(J/cm3)1/2以上11.8(J/cm3)1/2未満の有機溶剤の含有量は、各インクの質量に対して、5.0質量%以上60.0質量%以下が好ましく、10.0質量%以上30.0質量%以下がより好ましい。5.0質量%以上60.0質量%以下であると、カラーブリード及びビーディングの抑制(言い換えると、静的表面張力及び動的表面張力の制御)の観点から好ましく、各インクの発色性の観点からも好ましい。 The content of the organic solvent with a solubility parameter of 9.0 (J/cm 3 ) 1/2 or more and less than 11.8 (J/cm 3 ) 1/2 is 5.0% by mass with respect to the mass of each ink. 60.0 mass % or less is preferable, and 10.0 mass % or more and 30.0 mass % or less is more preferable. When it is 5.0% by mass or more and 60.0% by mass or less, it is preferable from the viewpoint of suppressing color bleeding and beading (in other words, controlling static surface tension and dynamic surface tension), and improving the color development properties of each ink. It is also preferable from the point of view.
なお、色材と有機溶剤との質量比は、インクの吐出安定性向上や画像形成装置の維持機構における廃インクの固着抑制などに関係するため、適宜調整することが好ましい。例えば、色材の含有量が多い一方で有機溶剤の含有量が少ないインクをインクジェットヘッドから吐出する場合、ノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進むことで吐出不良を生じることがある。 It should be noted that the mass ratio of the coloring material and the organic solvent is related to the improvement of the ejection stability of the ink and the suppression of adhesion of the waste ink in the maintenance mechanism of the image forming apparatus, so it is preferable to adjust the mass ratio appropriately. For example, when ink containing a large amount of coloring material and a small amount of organic solvent is ejected from an inkjet head, evaporation of water near the ink meniscus of the nozzle may progress, resulting in ejection failure.
-水-
水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、及び超純水などを用いることができる。
各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、各インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、各インクの質量に対して10.0質量%以上90.0質量%以下が好ましく、20.0質量%以上60.0質量%以下がより好ましい。
-water-
As water, for example, ion-exchanged water, ultrafiltrated water, reverse osmosis water, pure water such as distilled water, and ultrapure water can be used.
The content of water in each ink is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % or more and 90.0 mass % or less is preferable, and 20.0 mass % or more and 60.0 mass % or less is more preferable.
-色材-
白色インクは白色の色材を含有し、カラーインクはカラーの色材を含有する。なお、本開示においては、白色の色材及びカラーの色材を区別しない場合は、単に色材と記載する。
-coloring material-
White ink contains white colorant, and color ink contains color colorant. In addition, in the present disclosure, when a white coloring material and a colored coloring material are not distinguished, they are simply referred to as a coloring material.
色材としては、顔料などを使用可能である。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種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。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。 A pigment or the like can be used as the coloring material. An inorganic pigment or an organic pigment can be used as the pigment. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Examples of pigments that can be used include black pigments, yellow pigments, magenta pigments, cyan pigments, white pigments, green pigments, orange pigments, glossy color pigments such as gold and silver, and metallic pigments.
無機顔料としては、例えば、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、及びカーボンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、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チャンネルブラック、ファーネスブラック、ガスブラック、ランプブラックなどが挙げられる。 Examples of inorganic pigments include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, chrome yellow, and carbon black. Among these, carbon black is preferred. Examples of carbon black include channel black, furnace black, gas black and lamp black produced by known methods such as contact method, furnace method and thermal method.
有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、及びアニリンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料及び多環式顔料などが好ましい。アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、及びキレートアゾ顔料などが挙げられる。多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、及びキノフラロン顔料などが挙げられる。染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、及び酸性染料型キレートなどが挙げられる。 Organic pigments include, for example, azo pigments, polycyclic pigments, dye chelates, nitro pigments, nitroso pigments, and aniline black. Among these, azo pigments and polycyclic pigments are preferred. Examples of azo pigments include azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigments. Examples of polycyclic pigments include phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, and quinoflurone pigments. Dye chelates include, for example, basic dye chelates and acid dye chelates.
有機顔料としては、具体的には、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、408、109、110、117、120、128、139、150、151、155、153、180、183、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、185、190、193、209、219、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(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などが挙げられる。 Specific examples of organic pigments include C.I. I. Pigment yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104 , 408, 109, 110, 117, 120, 128, 139, 150, 151, 155, 153, 180, 183, 185, 213, C.I. I. Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48:2 (Permanent Red 2B (Ca)), 48:3, 48:4, 49:1, 52:2, 53: 1, 57:1 (brilliant carmine 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81, 83, 88, 101 (red red), 104, 105, 106, 108 (cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219, C.I. I. Pigment Violet 1 (rhodamine lake), 3, 5:1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue), 15:1, 15:2, 15:3 (phthalocyanine blue), 16, 17:1, 56, 60, 63; C.I. I. Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36 and the like.
顔料のBET比表面積は、10m2/g以上1500m2/g以下が好ましく、20m2/g以上600m2/g以下がより好ましく、50m2/g以上300m2/g以下が更に好ましい。所望のBET比表面積の顔料を使用するためには、一般的なサイズ減少又は粉砕処理(例えば、ボールミル粉砕、ジェットミル粉砕、超音波処理)を行えばよい。
顔料の累積50%体積粒子径D50は、各インク中において、50nm以上350nm以下であることが好ましい。
顔料の含有量は、固形分で、インクの質量に対して、1.0質量%以上15.0質量%以下が好ましく、1.5質量%以上10.0質量%以下がより好ましい。1.0質量%以上であることで、各インクの発色性及び画像濃度が向上し、15.0質量%以下であることで、各インクの吐出性が安定する。
The BET specific surface area of the pigment is preferably 10 m 2 /g or more and 1500 m 2 /g or less, more preferably 20 m 2 /g or more and 600 m 2 /g or less, and even more preferably 50 m 2 /g or more and 300 m 2 /g or less. In order to use pigments with the desired BET specific surface area, general size reduction or grinding treatments (eg, ball milling, jet milling, sonication) may be performed.
The cumulative 50% volume particle diameter D50 of the pigment is preferably 50 nm or more and 350 nm or less in each ink.
The content of the pigment is preferably 1.0% by mass or more and 15.0% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or more and 10.0% by mass or less, based on the mass of the ink in terms of solid content. When it is 1.0% by mass or more, the color developability and image density of each ink are improved, and when it is 15.0% by mass or less, the ejection property of each ink is stabilized.
また、色材は、有機顔料又は無機顔料の粒子を有機顔料又はカーボンブラックで被覆した複合顔料であってもよい。複合顔料は、無機顔料の粒子の存在下で有機顔料を析出させる方法や、無機顔料と有機顔料を機械的に混合摩砕するメカノケミカル法等により作製することができる。更に必要に応じて、ポリシロキサン、アルキルシランから生成されるオルガノシラン化合物の層を、無機顔料及び有機顔料の間に設けることにより両者の接着性を向上させることもできる。
有機顔料又は無機顔料の粒子と、これを被覆する有機顔料又はカーボンブラックと、の質量比は、発色性、着色力、色調、及び透明性の向上の観点から、3:1~1:3が好ましく、3:2~1:2がより好ましい。
複合顔料としては、一次平均粒径が小さい観点から、戸田工業株式会社製のシリカ/カーボンブラック複合材料、シリカ/フタロシアニンPB15:3複合材料、シリカ/ジスアゾイエロー複合材料、シリカ/キナクリドンPR122複合材料などが好適である。
なお、例えば、一次粒子径が20nmである無機顔料粒子を等量の有機顔料で被覆した場合、この複合顔料の一次粒子径は、25nm程度になる。これに適当な分散剤を用いて一次粒子まで分散できれば、分散粒子径が25nmの非常に微細な複合顔料分散インクを作製することができる。複合顔料は、被覆している表面の有機顔料が分散に寄与するが、厚み約2.5nmの有機顔料の薄層を通して中心にある無機顔料の性質も現れてくるため、両者を同時に分散安定化できる顔料分散剤の選択も求められる。
The coloring material may also be a composite pigment in which particles of an organic pigment or inorganic pigment are coated with an organic pigment or carbon black. The composite pigment can be produced by a method of precipitating an organic pigment in the presence of inorganic pigment particles, a mechanochemical method of mechanically mixing and grinding an inorganic pigment and an organic pigment, or the like. Furthermore, if necessary, a layer of an organosilane compound formed from polysiloxane and alkylsilane may be provided between the inorganic pigment and the organic pigment to improve the adhesion between the two.
The mass ratio of the organic pigment or inorganic pigment particles and the organic pigment or carbon black covering the particles is 3:1 to 1:3 from the viewpoint of improving color developability, coloring strength, color tone, and transparency. Preferred is 3:2 to 1:2.
Composite pigments include silica/carbon black composite material, silica/phthalocyanine PB15:3 composite material, silica/disazo yellow composite material, silica/quinacridone PR122 composite material, etc. manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., from the viewpoint of having a small primary average particle size. is preferred.
For example, when inorganic pigment particles having a primary particle diameter of 20 nm are coated with an equal amount of organic pigment, the primary particle diameter of the composite pigment is about 25 nm. If the primary particles can be dispersed using an appropriate dispersant, a composite pigment-dispersed ink with a very fine dispersed particle diameter of 25 nm can be produced. In composite pigments, the organic pigment on the surface of the coating contributes to dispersion, but the properties of the inorganic pigment in the center also appear through a thin layer of organic pigment with a thickness of about 2.5 nm, so both are dispersed and stabilized at the same time. It is also required to select a pigment dispersant that can
また、インクセットにおいて、白色インク及びカラーインクに加えて前処理液を用いる場合、上記の通り、色材はアニオン性であることが好ましく、アニオン性の顔料であることがより好ましい。アニオン性の顔料としては、界面活性剤で顔料を分散させた界面活性剤分散顔料、樹脂で顔料を分散させた樹脂分散顔料、顔料の表面を樹脂で被覆した樹脂被覆分散顔料、及び顔料表面に親水基を設けた自己分散顔料などがあるが、いずれの分散形態においても水分散性であることが好ましい。 In the ink set, when the pretreatment liquid is used in addition to the white ink and the color ink, as described above, the coloring material is preferably anionic, and more preferably an anionic pigment. Examples of anionic pigments include surfactant-dispersed pigments in which a pigment is dispersed with a surfactant, resin-dispersed pigments in which a pigment is dispersed in a resin, resin-coated dispersed pigments in which the surface of a pigment is coated with a resin, and Although there are self-dispersing pigments having hydrophilic groups, it is preferable that they are water-dispersible in any form of dispersion.
アニオン性の顔料が樹脂被覆分散顔料又は自己分散顔料である場合、表面に少なくとも一つの親水基を有するものが好ましい。親水基としては、-COOM、-SO3M、-PO3HM、-PO3M2、-CONM2、-SO3NM2、-NH-C6H4-COOM、-NH-C6H4-SO3M、-NH-C6H4-PO3HM、-NH-C6H4-PO3M2、-NH-C6H4-CONM2、-NH-C6H4-SO3NM2などが挙げられる。これらの親水基は公知の方法で導入することができる。また、上記親水基においてMで表示するカウンターイオンは四級アンモニウムイオンであることが好ましい。四級アンモニウムイオンの具体例としては、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、ベンジルトリメチルアンモニウムイオン、ベンジルトリエチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオンなどが挙げられる。これらの中でも、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、及びベンジルトリメチルアンモニウムイオンなどが挙げられ、テトラブチルアンモニウムイオンが好ましい。このような顔料を用いた各インクは、経時の保存安定性に優れ、水分蒸発時の粘度上昇が抑制される。これは、水リッチなインクから水分が蒸発し、有機溶剤リッチとなった際においても、四級アンモニウムイオンを有する親水基により、顔料の分散が安定に保てるためであると推測される。 When the anionic pigment is a resin-coated dispersed pigment or self-dispersed pigment, it preferably has at least one hydrophilic group on its surface. Hydrophilic groups include -COOM, -SO 3 M, -PO 3 HM, -PO 3 M 2 , -CONM 2 , -SO 3 NM 2 , -NH-C 6 H 4 -COOM, -NH-C 6 H 4 - SO3M , -NH- C6H4 - PO3HM , -NH - C6H4 - PO3M2 , -NH - C6H4 - CONM2 , -NH-C6H4- SO 3 NM 2 and the like. These hydrophilic groups can be introduced by known methods. Moreover, the counter ion represented by M in the hydrophilic group is preferably a quaternary ammonium ion. Specific examples of quaternary ammonium ions include tetramethylammonium ion, tetraethylammonium ion, tetrapropylammonium ion, tetrabutylammonium ion, tetrapentylammonium ion, benzyltrimethylammonium ion, benzyltriethylammonium ion, and tetrahexylammonium ion. mentioned. Among these, tetraethylammonium ion, tetrabutylammonium ion, benzyltrimethylammonium ion and the like can be mentioned, and tetrabutylammonium ion is preferred. Each ink using such a pigment is excellent in storage stability over time, and viscosity increase upon evaporation of water is suppressed. It is presumed that this is because the hydrophilic group having the quaternary ammonium ion can stably maintain the dispersion of the pigment even when the water-rich ink evaporates and becomes organic solvent-rich.
上記の表面に親水基を有するもの以外の色材としては、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンが好ましい。顔料はポリマー微粒子中に封入されていても、ポリマー微粒子の表面に吸着されていてもよい。この場合、全ての顔料が封入又は吸着されている必要はなく、一部がエマルジョン中に分散していてもよい。ポリマー微粒子用のポリマーとしてはビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマーなどが挙げられるが、ビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーが好ましい。 As the coloring material other than those having a hydrophilic group on the surface, a polymer emulsion in which a pigment is contained in fine polymer particles is preferable. The pigment may be enclosed in the polymer microparticles or adsorbed on the surface of the polymer microparticles. In this case, not all pigments need to be encapsulated or adsorbed, and some may be dispersed in the emulsion. Examples of polymers for fine polymer particles include vinyl-based polymers, polyester-based polymers, and polyurethane-based polymers, with vinyl-based polymers and polyester-based polymers being preferred.
-樹脂-
樹脂としては、特に制限されないが、造膜性に優れ、かつ耐溶剤性、耐水性、及び耐候性を備えた樹脂であることが画像形成において有用であり、例えば、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物などが挙げられる。また、樹脂は、水分散性樹脂(樹脂粒子の形態)であることが好ましい。
また、インクセットにおいて、白色インク及びカラーインクに加えて前処理液を用いる場合、上記の通り、樹脂はアニオン性であることが好ましい。
-resin-
The resin is not particularly limited, but a resin having excellent film-forming properties and having solvent resistance, water resistance, and weather resistance is useful in image formation. Synthetic resins, natural polymer compounds and the like can be mentioned. Moreover, the resin is preferably a water-dispersible resin (in the form of resin particles).
In the ink set, when the pretreatment liquid is used in addition to the white ink and the color ink, the resin is preferably anionic as described above.
縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、アクリル-シリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。
天然高分子化合物としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。
なお、インクを商用印刷用紙やフィルムなどの低浸透性(非浸透性を含む)の記録媒体に付与する場合、インクの定着性を向上させる点から、ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。
Examples of condensed synthetic resins include polyester resins, polyurethane resins, polyepoxy resins, polyamide resins, polyether resins, poly(meth)acrylic resins, acryl-silicone resins, fluorine-based resins, and the like.
Examples of addition synthetic resins include polyolefin resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl ester resins, polyacrylic acid resins, and unsaturated carboxylic acid resins.
Examples of natural polymer compounds include celluloses, rosins, and natural rubber.
When applying ink to a low-permeability (including non-permeability) recording medium such as commercial printing paper or film, it is preferable to use a polyurethane resin from the viewpoint of improving the fixability of the ink.
ポリウレタン樹脂は、インクの定着性をより向上させる点から、下記構造式(A)で示される構造を有するポリオールに由来する構造を有することが好ましい。
構造式(A)で示される構造を有するポリオール原料としては、テレフタル酸及びイソフタル酸等が挙げられる。
構造式(A)で示される構造を有するポリオール原料の割合は、ポリウレタン樹脂の原料全体に対して10~30質量%が好ましく、全ポリオール原料に対して約50質量%が好ましい。構造式(A)で示される構造を有するポリオール原料の割合が上記範囲であることで、耐アルコール性が向上する。
Polyol raw materials having a structure represented by structural formula (A) include terephthalic acid and isophthalic acid.
The proportion of the polyol raw material having the structure represented by structural formula (A) is preferably 10 to 30% by mass, preferably about 50% by mass, relative to the total polyol raw material. When the ratio of the polyol raw material having the structure represented by the structural formula (A) is within the above range, the alcohol resistance is improved.
水分散性樹脂としては、樹脂自身が親水基を有して自己分散性を持つもの、樹脂自身は分散性を有さずに界面活性剤や親水基を有する樹脂により分散性が付与されたものなどが使用できる。これらの中でも、ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂のアイオノマーや、不飽和単量体の乳化及び懸濁重合によって得られた樹脂粒子のエマルジョンが好ましい。
不飽和単量体の乳化重合の場合には、不飽和単量体、重合開始剤、界面活性剤、連鎖移動剤、キレート剤、及びpH調整剤などを添加した水中で反応させて樹脂エマルジョンを得るため、容易に水分散性樹脂を得ることができ、樹脂構成を替えやすく、目的の性質を作りやすい。
As the water-dispersible resin, the resin itself has a hydrophilic group and has self-dispersibility, and the resin itself does not have dispersibility but is imparted with dispersibility by a surfactant or a resin having a hydrophilic group. etc. can be used. Among these, ionomers of polyester resins or polyurethane resins, and emulsions of resin particles obtained by emulsification and suspension polymerization of unsaturated monomers are preferable.
In the case of emulsion polymerization of unsaturated monomers, the unsaturated monomers, polymerization initiator, surfactant, chain transfer agent, chelating agent, pH adjuster, etc. are added and reacted in water to form a resin emulsion. Therefore, the water-dispersible resin can be easily obtained, the resin structure can be easily changed, and the desired properties can be easily obtained.
水分散性樹脂は、強アルカリ性又は強酸性下では分散破壊や加水分解などの分子鎖の断裂を抑制する観点から、インクのpHは4~12が好ましい。また、水分散性の色材との混和性の点から、pHは7~11がより好ましく、8~10.5が更に好ましい。 The water-dispersible resin preferably has an ink pH of 4 to 12 from the viewpoint of suppressing the breakage of molecular chains such as dispersion destruction and hydrolysis under strong alkaline or strong acid conditions. From the viewpoint of miscibility with water-dispersible colorants, the pH is more preferably 7 to 11, and even more preferably 8 to 10.5.
水分散性樹脂は、水分散性の色材を記録媒体に定着させる働きを有し、常温以上で被膜化して色材の定着性を向上させる機能を有する。そのため、水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)は100℃以下であることが好ましい。
また、水分散性樹脂のガラス転移温度が-40℃以下になると、樹脂皮膜の粘稠性が強くなり、印刷物にタックが生じるため、ガラス転移温度は-30℃以上であることが好ましい。水分散性樹脂のインク中の含有量は、固形分で、インクの質量に対して0.5質量%以上20.0質量%以下が好ましく、1.0質量%以上15.0質量%以下がより好ましい。
一方で、インクを商用印刷用紙やフィルムなどの低浸透性(非浸透性を含む)の記録媒体に付与する場合であって、樹脂としてポリウレタン樹脂を用いるとき、ポリウレタン樹脂の含有量はインクの質量に対して3.0質量%以上であり、且つ色材とポリウレタン樹脂との固形分質量比は1.0:(2.0~12.0)が好ましく、1.0:(2.0~11.0)がより好ましい。
The water-dispersible resin has the function of fixing the water-dispersible colorant to the recording medium, and has the function of improving the fixability of the colorant by forming a film at room temperature or higher. Therefore, the minimum film-forming temperature (MFT) of the water-dispersible resin is preferably 100° C. or less.
If the glass transition temperature of the water-dispersible resin is −40° C. or lower, the viscosity of the resin film becomes strong and tackiness occurs in printed matter. The content of the water-dispersible resin in the ink is preferably 0.5% by mass or more and 20.0% by mass or less, and preferably 1.0% by mass or more and 15.0% by mass or less, based on the mass of the ink as a solid content. more preferred.
On the other hand, when ink is applied to low-permeability (including non-permeability) recording media such as commercial printing paper and film, and when polyurethane resin is used as the resin, the content of polyurethane resin is the mass of the ink. is 3.0% by mass or more, and the solid content mass ratio between the coloring material and the polyurethane resin is preferably 1.0: (2.0 to 12.0), and 1.0: (2.0 to 11.0) is more preferred.
-界面活性剤-
白色インク及びカラーインクは、それぞれ、カラーブリード及びビーディングの抑制(言い換えると、静的表面張力及び動的表面張力の制御)のための一手段として界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル変性シロキサン化合物、アセチレングリコール界面活性剤、及びアセチレンアルコール界面活性剤などを用いることができる。また、上記界面活性剤に加えてフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などを併用してもよい。なお、界面活性剤を用いることで、各インクがインクジェットヘッドのノズルプレートにおける撥インク膜に濡れ難くなり、インクがノズルに付着することによる吐出不良を抑制することができ、吐出安定性が向上する。
-Surfactant-
The white ink and color ink preferably contain a surfactant as a means of suppressing color bleeding and beading (in other words, controlling static and dynamic surface tension). Examples of surfactants that can be used include polyether-modified siloxane compounds, acetylene glycol surfactants, and acetylene alcohol surfactants. Further, in addition to the surfactants described above, fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and the like may be used in combination. By using a surfactant, it becomes difficult for each ink to wet the ink-repellent film on the nozzle plate of the inkjet head, and ejection failure due to ink adhering to the nozzle can be suppressed, and ejection stability is improved. .
ポリエーテル変性シロキサン化合物としては、下記一般式(1)~(5)で表されるものが好ましい。 As the polyether-modified siloxane compound, those represented by the following general formulas (1) to (5) are preferred.
一般式(1)中、Rは水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表し、mは0~23の整数、nは1~10の整数、aは1~23の整数、bは0~23の整数を表す。 In general formula (1), R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is an integer of 0 to 23, n is an integer of 1 to 10, a is an integer of 1 to 23, b is 0 Represents an integer from ~23.
一般式(2)中、R2及びR3はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表し、mは1~8の整数、c及びdはそれぞれ独立して1~10の整数を表す。 In general formula (2), R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is an integer of 1 to 8, c and d are each independently 1 to 10 represents an integer of
一般式(3)中、R4は水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表し、eは1~8の整数を表す。 In general formula (3), R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and e represents an integer of 1 to 8.
一般式(4)中、R5は下記一般式(5)のポリエーテル基を表し、fは1~8の整数を表す。 In general formula (4), R 5 represents a polyether group of general formula (5) below, and f represents an integer of 1-8.
一般式(5)中、R6は水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表し、gは0~23の整数、hは0~23の整数を表す。但し、g及びhが同時に0となる場合はない。 In general formula (5), R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, g represents an integer of 0-23, and h represents an integer of 0-23. However, there is no case where g and h are 0 at the same time.
一般式(1)で示される化合物としては、具体的には、下記構造式(1)~(8)で示される化合物などが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include compounds represented by the following structural formulas (1) to (8).
一般式(2)で示される化合物としては、具体的には、下記構造式(9)で示される化合物などが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include compounds represented by the following structural formula (9).
一般式(3)で示される化合物としては、具体的には、下記構造式(10)で示される化合物などが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (3) include compounds represented by the following structural formula (10).
一般式(4)で示される化合物としては、具体的には、下記構造式(11)~(13)で示される化合物などが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (4) include compounds represented by the following structural formulas (11) to (13).
更に、市販品のポリエーテル変性シロキサン化合物としては、例えば、TORAY ダウ・コーニング社製の71ADDITIVE,74ADDITIVE,57ADDITIVE,8029ADDITIVE,8054ADDITIVE,8211ADDITIVE,8019ADDITIVE,8526ADDITIVE,FZ-2123,FZ-2191;モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製のTSF4440,TSF4441,TSF4445,TSF4446,TSF4450,TSF4452,TSF4460;日信化学工業株式会社製のシルフェイスSAG002,シルフェイスSAG003,シルフェイスSAG005,シルフェイスSAG503A,シルフェイスSAG008,シルフェイスSJM003;エボニック社製のTEGO WetKL245,TEGO Wet250,TEGO Wet260,TEGO Wet265,TEGO Wet270,TEGO Wet280;ビックケミー・ジャパン社製のBYK-345,BYK-347,BYK-348,BYK-375,BYK-377などが挙げられる。 Furthermore, commercially available polyether-modified siloxane compounds include, for example, 71ADDITIVE, 74ADDITIVE, 57ADDITIVE, 8029ADDITIVE, 8054ADDITIVE, 8211ADDITIVE, 8019ADDITIVE, 8526ADDITIVE, FZ-2123, FZ-2191 manufactured by TORAY Dow Corning; Materials Co. TSF4440, TSF4441, TSF4445, TSF4446, TSF4450, TSF4452, TSF4460; Nisshin Chemical Co., Ltd. Silface SAG002, Silface SAG003, Silface SAG005, Silface SAG503A, Silface SAG008, Silface SJM003 TEGO WetKL245, TEGO Wet250, TEGO Wet260, TEGO Wet265, TEGO Wet270, TEGO Wet280 manufactured by Evonik; BYK-345, BYK-347, BYK-348, BYK-375, BYK-377 manufactured by BYK-Chemie Japan; mentioned.
また、アセチレングリコール界面活性剤及びアセチレンアルコール界面活性剤としては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、サーフィノール104、サーフィノール104E、サーフィノール420、サーフィノール440、サーフィノール465、サーフィノールSE、サーフィノールSEF、サーフィノールPSA-336、サーフィノールDF110D、サーフィノールDF58、オルフィンE1004、オルフィンE1010、オルフィンE1020、オルフィンPD-001、オルフィンPD-002W、オルフィンPD-004、オルフィンPD-005、オルフィンEXP.4001、オルフィンEXP.4200、オルフィンEXP.4123、オルフィンEXP.4300(いずれも、日信化学工業株式会社製)などが挙げられる。
As the acetylene glycol surfactant and the acetylene alcohol surfactant, commercially available products can be used. Examples of commercially available products include Surfynol 104, Surfynol 104E,
界面活性剤の含有量は、インクの質量に対して、0.001質量%以上5.0質量%以下が好ましく、0.5質量%以上3.0質量%以下がより好ましい。0.001質量%以上であることで界面活性剤の添加効果が得られる。また、5.0質量を超えると添加効果が飽和する。 The content of the surfactant is preferably 0.001% by mass or more and 5.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or more and 3.0% by mass or less, relative to the mass of the ink. When the amount is 0.001% by mass or more, the effect of adding the surfactant can be obtained. Moreover, when it exceeds 5.0 mass, the addition effect is saturated.
-その他の成分-
その他の成分としては、必要に応じて、公知の種々の添加剤用いることができ、例えば、抑泡剤(消泡剤)、pH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤などが挙げられる。
-Other ingredients-
As other components, various known additives can be used as necessary. Examples include inhibitors, ultraviolet absorbers, oxygen absorbers, light stabilizers, and the like.
--抑泡剤--
抑泡剤は、インクに微量添加することによって、インクの発泡を抑えるために用いられる。ここで、発泡とは液体が薄い膜になって空気を包むことである。この泡の生成にはインクの表面張力や粘度等の特性が関与する。即ち、水のように表面張力が高い液体は、液体の表面積をできるだけ小さくしようとする力が働くため発泡し難い。これに対し、高粘度で高浸透性のインクは、表面張力が低いために発泡し易く、溶液の粘性により生成した泡が維持されやすく消泡し難い。
通常、抑泡剤は、泡膜の表面張力を局部的に低下させて泡を破壊するか、発泡液に不溶な抑泡剤を発泡液表面に点在させることにより泡を破壊する。インクに界面活性剤として表面張力を低下させる働きの極めて強いポリエーテル変性シロキサン化合物を用いた場合には、前者の機構による抑泡剤を用いても泡膜の表面張力を局部的に低下させることができない。そこで、後者の発泡液に不溶な抑泡剤を用いることが好ましいが、この場合、溶液に不溶な抑泡剤によりインクの安定性が低下する場合がある。
これに対して、下記一般式(6)で示される抑泡剤は、表面張力を低下させる働きがポリエーテル変性シロキサン化合物ほど強くないものの、ポリエーテル変性シロキサン化合物に対する相溶性が高い。このため、抑泡剤が効率的に泡膜に取り込まれ、ポリエーテル変性シロキサン化合物とこの抑泡剤との表面張力の違いにより泡膜の表面が局部的に不均衡な状態となり、泡が破壊すると考えられる。
--Foam inhibitor--
A foam suppressing agent is used to suppress foaming of the ink by adding a small amount to the ink. Here, foaming means that a liquid becomes a thin film and envelops air. Characteristics such as surface tension and viscosity of the ink are involved in the generation of bubbles. That is, a liquid with high surface tension, such as water, is less likely to foam because a force acts to reduce the surface area of the liquid as much as possible. On the other hand, high-viscosity, high-permeability ink tends to foam due to its low surface tension, and the foam generated due to the viscosity of the solution tends to be maintained and is difficult to disappear.
Generally, the foam suppressor destroys the foam by locally lowering the surface tension of the foam film, or by scattering the foam suppressor insoluble in the foaming liquid on the surface of the foaming liquid. When a polyether-modified siloxane compound that has an extremely strong function of lowering surface tension is used as a surfactant in the ink, the surface tension of the foam film can be locally reduced even if a foam inhibitor based on the former mechanism is used. can't Therefore, it is preferable to use a foam inhibitor that is insoluble in the latter bubbling liquid, but in this case, the stability of the ink may decrease due to the foam inhibitor that is insoluble in the solution.
On the other hand, the antifoaming agent represented by the following general formula (6) has a high compatibility with the polyether-modified siloxane compound, although the effect of lowering the surface tension is not as strong as that of the polyether-modified siloxane compound. As a result, the foam inhibitor is efficiently incorporated into the foam film, and the surface tension of the polyether-modified siloxane compound and the foam inhibitor is locally unbalanced, causing the foam to break. It is thought that
一般式(6)中、R7及びR8はそれぞれ独立して炭素原子3~6個を有するアルキル基、R9及びR10はそれぞれ独立して炭素原子1~2個を有するアルキル基を表し、nは1~6の整数を表す。 In general formula (6), R 7 and R 8 each independently represent an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and R 9 and R 10 each independently represent an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. , n represents an integer of 1 to 6.
一般式(6)で表される化合物としては、例えば、2,4,7,9-テトラメチルデカン-4,7-ジオール、2,5,8,11-テトラメチルドデカン-5,8-ジオールが挙げられる。これらの中でも、抑泡効果とインクへの相溶性が高いことから、2,5,8,11-テトラメチルドデカン-5,8-ジオールが好ましい。
抑泡剤の含有率は、インクの質量に対して0.01質量%以上10.0質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5.0質量%以下がより好ましい。0.01質量%以上であることで泡抑効果が得られ、10質量%以下であることで粘度、粒径等のインク物性に影響が出ることを抑制することができる。
Examples of compounds represented by general formula (6) include 2,4,7,9-tetramethyldecane-4,7-diol and 2,5,8,11-tetramethyldodecane-5,8-diol. is mentioned. Among these, 2,5,8,11-tetramethyldodecane-5,8-diol is preferable because of its high antifoaming effect and high compatibility with ink.
The content of the foam inhibitor is preferably 0.01% by mass or more and 10.0% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less, relative to the mass of the ink. When the amount is 0.01% by mass or more, a foam-suppressing effect can be obtained, and when the amount is 10% by mass or less, it is possible to suppress the influence on physical properties of the ink such as viscosity and particle size.
--pH調整剤--
pH調整剤としては、インクのpHを調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、及びアルカリ金属の炭酸塩などが挙げられる。インクのpHは、インクの吐出安定性向上の観点から7~11であることが好ましい。
--pH adjuster--
The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH of the ink, and can be appropriately selected according to the purpose. substances, phosphonium hydroxides, and alkali metal carbonates. The pH of the ink is preferably 7 to 11 from the viewpoint of improving the ejection stability of the ink.
アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及び2-アミノ-2-エチル-1,3プロパンジオールなどが挙げられる。
アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウムなどが挙げられる。
アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、及び第4級アンモニウム水酸化物などが挙げられる。
ホスホニウム水酸化物としては、例えば、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸カリウムなどが挙げられる。
Examples of alcoholamines include diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, and the like.
Examples of hydroxides of alkali metal elements include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide.
Examples of ammonium hydroxide include ammonium hydroxide and quaternary ammonium hydroxide.
Phosphonium hydroxides include, for example, quaternary phosphonium hydroxides.
Alkali metal carbonates include, for example, lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.
--防腐防黴剤--
防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2-ピリジンチオール-1-オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、及びペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。
-- Antiseptic and antifungal agents --
Examples of antiseptic and antifungal agents include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, and sodium pentachlorophenol.
--キレート試薬--
キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、及びウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。
--Chelating reagent--
Chelating reagents include, for example, sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, and sodium uramyl diacetate.
--防錆剤--
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、及びジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。
--anti-rust--
Rust inhibitors include, for example, acidic sulfites, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, and dicyclohexylammonium nitrite.
--酸化防止剤--
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤などが挙げられる。
--Antioxidant--
Examples of antioxidants include phenol antioxidants (including hindered phenol antioxidants), amine antioxidants, sulfur antioxidants, phosphorus antioxidants, and the like.
--紫外線吸収剤--
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、及びニッケル錯塩系紫外線吸収剤などが挙げられる。
--Ultraviolet absorber--
Examples of UV absorbers include benzophenone UV absorbers, benzotriazole UV absorbers, salicylate UV absorbers, cyanoacrylate UV absorbers, and nickel complex UV absorbers.
-各インクの物性-
各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る。
例えば、各インクの25℃での粘度は、5mPa・s以上25mPa・s以下が好ましく、6mPa・s以上20mPa・s以下がより好ましい。粘度が5mPa・s以上であることで画像濃度や文字品位の向上効果が得られる。粘度が25mPa・s以下であることでインク吐出性を向上することができる。
粘度は、例えば、粘度計(RE-85L、東機産業株式会社製)を用いて、25℃で測定することができる。
- Physical properties of each ink -
The physical properties of each ink are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
For example, the viscosity of each ink at 25° C. is preferably 5 mPa·s or more and 25 mPa·s or less, more preferably 6 mPa·s or more and 20 mPa·s or less. When the viscosity is 5 mPa·s or more, the effect of improving image density and character quality can be obtained. When the viscosity is 25 mPa·s or less, the ink ejection property can be improved.
The viscosity can be measured at 25° C. using, for example, a viscometer (RE-85L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
-各インクの製造方法-
各インクは、各種材料を撹拌し混合する撹拌混合工程及び得られた混合物を40℃以上70℃未満で6時間以上加温する工程などを経て製造することができる。この撹拌混合は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシェイカー、超音波分散機等により行うことができる。
-Manufacturing method of each ink-
Each ink can be produced through a stirring and mixing step of stirring and mixing various materials and a step of heating the obtained mixture at 40° C. or higher and lower than 70° C. for 6 hours or longer. This stirring and mixing can be performed by, for example, a sand mill, homogenizer, ball mill, paint shaker, ultrasonic disperser, or the like.
<前処理液>
前処理液は、凝集剤を含み、必要に応じて、樹脂粒子、ワックス粒子、有機溶剤、水、界面活性剤、及びその他の成分などを含む。
<Pretreatment liquid>
The pretreatment liquid contains a flocculant and, if necessary, resin particles, wax particles, an organic solvent, water, a surfactant, other components, and the like.
-凝集剤-
本開示において「凝集剤」とは、前処理液が白色インク又はカラーインクと接触したときに、白色インク又はカラーインクにおいて凝集又は増粘を生じさせる成分を表す。具体的には、例えば、白色インク又はカラーインクに含まれる色材又は樹脂などの水分散性粒子(例えば、上記のアニオン性化合物)を凝集させる成分が挙げられる。このような凝集剤を含む前処理液を用いることで、前処理液と接触した白色インク又はカラーインクにおいて凝集又は増粘を生じさせ、これにより記録媒体表面において白色インク又はカラーインクを留めることができる。
凝集剤としては、カチオン性化合物が挙げられ、例えば、無機金属塩、有機酸金属塩、有機酸アンモニウム塩、及びカチオン性ポリマーなどを用いることができる。
- Flocculant -
In the present disclosure, the term “aggregating agent” refers to a component that causes aggregation or thickening in white ink or color ink when the pretreatment liquid comes into contact with white ink or color ink. Specifically, for example, a component that agglomerates water-dispersible particles such as a coloring material or resin contained in white ink or color ink (for example, the anionic compound described above). By using a pretreatment liquid containing such an aggregating agent, the white ink or color ink in contact with the pretreatment liquid is caused to coagulate or thicken, thereby retaining the white ink or color ink on the surface of the recording medium. can.
Examples of the flocculant include cationic compounds such as inorganic metal salts, organic acid metal salts, organic acid ammonium salts, and cationic polymers.
無機金属塩としては、例えば、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸マンガン、硫酸ニッケル、硫酸鉄(II)、硫酸銅(II)、硫酸亜鉛、硝酸鉄(II)、硝酸鉄(III)、硝酸コバルト、硝酸ストロンチウム、硝酸銅(II)、硝酸ニッケル(II)、硝酸鉛(II)、硝酸マンガン(II)、塩化ニッケル(II)、塩化カルシウム、塩化スズ(II)、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、塩化ナトリウム、及び塩化カリウムなどが挙げられる。 Examples of inorganic metal salts include magnesium sulfate, aluminum sulfate, manganese sulfate, nickel sulfate, iron(II) sulfate, copper(II) sulfate, zinc sulfate, iron(II) nitrate, iron(III) nitrate, cobalt nitrate, Strontium nitrate, copper (II) nitrate, nickel (II) nitrate, lead (II) nitrate, manganese (II) nitrate, nickel (II) chloride, calcium chloride, tin (II) chloride, strontium chloride, barium chloride, magnesium chloride , sodium sulfate, potassium sulfate, lithium sulfate, sodium hydrogen sulfate, potassium hydrogen sulfate, sodium nitrate, potassium nitrate, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium chloride, and potassium chloride.
有機酸金属塩としては、例えば、L-アスパラギン酸ナトリウム、L-アスパラギン酸マグネシウム、アスコルビン酸カルシウム、L-アスコルビン酸ナトリウム、琥珀酸ナトリウム、琥珀酸二ナトリウム、クエン酸アルミニウム、クエン酸カリウム、クエン酸カルシウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三ナトリウム、クエン酸二ナトリウム、乳酸亜鉛、乳酸アルミニウム、乳酸カリウム、乳酸カルシウム、乳酸ナトリウム、乳酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酒石酸カリウム、酒石酸カルシウム、DL-酒石酸ナトリウム、及び酒石酸ナトリウムカリウムなどが挙げられる。 Examples of organic acid metal salts include sodium L-aspartate, magnesium L-aspartate, calcium ascorbate, sodium L-ascorbate, sodium succinate, disodium succinate, aluminum citrate, potassium citrate, citric acid Calcium, tripotassium citrate, trisodium citrate, disodium citrate, zinc lactate, aluminum lactate, potassium lactate, calcium lactate, sodium lactate, magnesium lactate, calcium acetate, potassium tartrate, calcium tartrate, DL-sodium tartrate, and and potassium sodium tartrate.
上記の無機金属塩及び有機酸金属塩においては、それぞれ、カルシウム塩、マグネシウム塩、ニッケル塩、およびアルミニウム塩から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。これらの塩である場合、白色インク又はカラーインクに含まれる水分散性粒子に対する凝集機能が向上し、カラーブリード及びビーディングの発生をより抑制する。また、前処理液の保存安定性の観点からも好ましい。 The above inorganic metal salt and organic acid metal salt are each preferably at least one selected from calcium salts, magnesium salts, nickel salts, and aluminum salts. When these salts are used, the aggregation function of the water-dispersible particles contained in the white ink or color ink is improved, and the occurrence of color bleeding and beading is further suppressed. It is also preferable from the viewpoint of storage stability of the pretreatment liquid.
有機酸アンモニウム塩としては、酢酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、乳酸アンモニウム、蓚酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム、琥珀酸アンモニウム(琥珀酸二アンモニウム)、マロン酸ジアンモニウム、クエン酸水素二アンモニウム、クエン酸三アンモニウム、及びL-グルタミン酸アンモニウムなどがあげられる。 Organic acid ammonium salts include ammonium acetate, ammonium propionate, ammonium lactate, ammonium oxalate, ammonium tartrate, ammonium succinate (diammonium succinate), diammonium malonate, diammonium hydrogen citrate, triammonium citrate, and Examples include ammonium L-glutamate.
カチオン性ポリマーとしては、例えば、第4級アンモニウム塩型のカチオン性高分子化合物が好ましく、具体的には、ジアルキルアリルアンモニウムクロライド重合物、ジアルキルアミノエチル(メタ)アクリレート4級アンモニウム塩重合物、変性ポリビニルアルコールジアルキルアンモニウム塩重合物、及びジアルキルジアリルアンモニウム塩重合物などが挙げられる。
また、その他のカチオン性ポリマーとしては、カチオン性特殊変性ポリアミン化合物、カチオン性ポリアミドポリアミン化合物、カチオン性尿素-ホルマリン樹脂化合物、カチオン性ポリアクリルアミド化合物、カチオン性アルキルケテンダイマー、カチオン性ジシアンジアミド化合物、カチオン性ジシアンジアミド-ホルマリン縮合化合物、カチオン性ジシアンジアミド-ポリアミン縮合化合物、カチオン性ポリビニルホルムアミド化合物、カチオン性ポリビニルピリジン化合物、カチオン性ポリアルキレンポリアミン化合物、及びカチオン性エポキシポリアミド化合物などが挙げられる。
特に好ましいカチオン性ポリマーとしては、下記一般式(7)~(9)の化合物が挙げられる。
As the cationic polymer, for example, a quaternary ammonium salt type cationic polymer compound is preferable. Polyvinyl alcohol dialkylammonium salt polymer, dialkyldiallylammonium salt polymer, and the like.
Further, other cationic polymers include cationic special modified polyamine compounds, cationic polyamide polyamine compounds, cationic urea-formalin resin compounds, cationic polyacrylamide compounds, cationic alkylketene dimers, cationic dicyandiamide compounds, cationic Dicyandiamide-formalin condensate compounds, cationic dicyandiamide-polyamine condensate compounds, cationic polyvinylformamide compounds, cationic polyvinylpyridine compounds, cationic polyalkylenepolyamine compounds, and cationic epoxypolyamide compounds.
Particularly preferred cationic polymers include compounds represented by the following general formulas (7) to (9).
一般式(7)中、R10はメチル基又はエチル基を表し、Y-はハロゲンイオン表し、nは整数を表す。 In general formula (7), R 10 represents a methyl group or an ethyl group, Y - represents a halogen ion, and n represents an integer.
一般式(8)中、Y-はハロゲンイオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、又は酢酸イオンを表し、R11はH又はCH3を表し、R12、R13、及びR14はそれぞれ独立してH又はアルキル基を表し、nは整数を表す。 In general formula (8), Y — represents a halogen ion, nitrate ion, nitrite ion, or acetate ion, R 11 represents H or CH 3 , R 12 , R 13 and R 14 each independently represents H or an alkyl group, and n represents an integer.
一般式(9)中、Rはメチル基又はエチル基を表し、Y-はハロゲンイオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、又は酢酸イオンを表し、nは整数を表す。 In general formula (9), R represents a methyl group or an ethyl group, Y- represents a halogen ion, nitrate ion, nitrite ion, or acetate ion, and n represents an integer.
凝集剤の含有量は、凝集剤の溶解性等の観点及びカラーブリード及びビーディングの発生を抑制する観点から、前処理液の質量に対して0.1質量%以上30.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上20.0質量%以下であることがより好ましい。 The content of the flocculant is 0.1% by mass or more and 30.0% by mass or less with respect to the mass of the pretreatment liquid from the viewpoint of the solubility of the flocculant and the viewpoint of suppressing the occurrence of color bleeding and beading. It is preferably 1.0% by mass or more and 20.0% by mass or less.
-樹脂粒子-
前処理液は樹脂粒子を含有することが好ましい。前処理液が樹脂粒子を含有することで白色インク及びカラーインクと記録媒体との間の接着性を向上させることができる。
-Resin particles-
The pretreatment liquid preferably contains resin particles. By containing resin particles in the pretreatment liquid, it is possible to improve the adhesiveness between the white ink and the color ink and the recording medium.
樹脂粒子は、前処理液中においてカチオン性化合物である凝集剤と共存するため、長期的な保存安定性の観点から、一般的に用いられている電荷反発型エマルションではなく、立体障害により分散したノニオン性樹脂粒子であることが好ましい。なお、電荷反発型エマルションであるアニオン性樹脂粒子を用いた場合、凝集剤の一例である無機金属塩と共存すると凝集が生じ、特に、解離すると3価の陽イオンを生じる多価金属塩と共存させると瞬時に凝集が生じる。また、カチオン性樹脂粒子を用いた場合、常温放置では充分に安定であるが、長期安定性を見越した加速試験として加温下で静置すると、増粘が生じる。従って、上記の通り、樹脂粒子はノニオン性樹脂粒子であることが好ましい。
樹脂粒子がノニオン性樹脂粒子であることを判断する方法としては特に限定されないが、例えば、前処理液から遠心分離により固形分を単離後、熱分解GC-MS(例えば、島津製作所製のGC-17Aなど)により、カルボキシル基及びスルホ基などの酸性官能基、又はアミノ基などの塩基性官能基を含有する材料が検出されないことを示す方法などが挙げられる。
Since the resin particles coexist with a cationic compound flocculant in the pretreatment liquid, from the viewpoint of long-term storage stability, the resin particles are dispersed by steric hindrance rather than the generally used charge repulsion type emulsion. Nonionic resin particles are preferred. When anionic resin particles, which are charge-repulsive emulsions, are used, aggregation occurs when they coexist with an inorganic metal salt, which is an example of a flocculant. Agglomeration occurs instantaneously. Further, when cationic resin particles are used, they are sufficiently stable when left at room temperature, but increase in viscosity occurs when they are left under heating as an accelerated test in anticipation of long-term stability. Therefore, as described above, the resin particles are preferably nonionic resin particles.
The method for determining that the resin particles are nonionic resin particles is not particularly limited. -17A) does not detect materials containing acidic functional groups such as carboxyl and sulfo groups, or basic functional groups such as amino groups.
ノニオン性樹脂粒子としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレンブタジエン樹脂、及びこれらの樹脂の重合に用いられる重合性化合物の共重合体などを用いることができる。また、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン-酢酸ビニル-塩化ビニル共重合樹脂、及び塩素化オレフィン樹脂であることがより好ましい。これら樹脂は、白色インク及びカラーインクと記録媒体との間の接着性をより向上させることができる。 Examples of nonionic resin particles include polyolefin resins, chlorinated polyolefin resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl chloride resins, polyester resins, polyurethane resins, acrylic resins, styrene-butadiene resins, and polymerization resins used for polymerization of these resins. A copolymer of a polar compound or the like can be used. Ethylene-vinyl acetate copolymer resin, ethylene-vinyl acetate-vinyl chloride copolymer resin, and chlorinated olefin resin are more preferable. These resins can further improve the adhesion between the white ink and color ink and the recording medium.
ノニオン性樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、-30℃以上30℃以下であることが好ましく、-25℃以上25℃以下であることがより好ましい。-30℃以上であることで樹脂皮膜が強靭なものとなり、前処理液により形成される層がより堅牢なものとなる。また、30℃以下であることで樹脂の成膜性が向上し、柔軟性も担保されるため、白色インク及びカラーインクと記録媒体との間の接着性をより向上させることができる。 The glass transition temperature (Tg) of the nonionic resin particles is preferably -30°C or higher and 30°C or lower, more preferably -25°C or higher and 25°C or lower. When the temperature is -30°C or higher, the resin film becomes tough, and the layer formed by the pretreatment liquid becomes more robust. Further, when the temperature is 30° C. or less, the film-forming property of the resin is improved and the flexibility is ensured, so that the adhesiveness between the white ink and the color ink and the recording medium can be further improved.
樹脂粒子の含有量(固形分量)は、前処理液の質量に対して0.5質量%以上20.0質量%以下であることが好ましい。0.5質量%以上20.0質量%以下であることで、白色インク及びカラーインクと記録媒体との間の接着性をより向上させることができる。 The content (solid content) of the resin particles is preferably 0.5% by mass or more and 20.0% by mass or less with respect to the mass of the pretreatment liquid. When the amount is 0.5% by mass or more and 20.0% by mass or less, the adhesiveness between the white ink and the color ink and the recording medium can be further improved.
-ワックス粒子-
ワックス粒子としては特に制限されず、水分散性ワックスなどを用いることができる。具体的には、カルナバワックス、キャンデリラワックス、みつろう、ライスワックス、ラノリン等の植物、動物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス、カーボンワックス、へキストワックス、ポリエチレンワックス、及びステアリン酸アミド等の合成ワックス等が挙げられる。これらの中でも、白色インク及びカラーインクと記録媒体との間の接着性をより向上させることができる観点及び前処理液中における分散性の観点からパラフィンワックス及びポリエチレンワックスが好ましい。
-wax particles-
The wax particles are not particularly limited, and water-dispersible wax or the like can be used. Specifically, plant waxes such as carnauba wax, candelilla wax, beeswax, rice wax, lanolin, animal waxes, paraffin waxes, microcrystalline waxes, polyethylene waxes, polypropylene waxes, oxidized polyethylene waxes, petroleum waxes such as petrolatum, Mineral waxes such as montan wax and ozokerite, carbon wax, Hoechst wax, polyethylene wax, synthetic waxes such as stearic acid amide, and the like. Among these, paraffin wax and polyethylene wax are preferable from the viewpoint of being able to further improve the adhesion between white ink and color ink and the recording medium and from the viewpoint of dispersibility in the pretreatment liquid.
ワックス粒子の融点は、50℃以上130℃以下が好ましく、60℃以上120℃以下がより好ましい。融点が上記範囲であることで白色インク及びカラーインクと記録媒体との間の接着性をより向上させることができる。 The melting point of the wax particles is preferably 50° C. or higher and 130° C. or lower, more preferably 60° C. or higher and 120° C. or lower. When the melting point is within the above range, the adhesiveness between the white ink and the color ink and the recording medium can be further improved.
ワックスの含有量(固形分量)は、前処理液の質量に対して0.05質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上3.0質量%以下であることがより好ましい。0.05質量%以上5.0質量%以下であることで、白色インクを記録媒体表面付近に留めることが可能になり、ハンター白色度を向上させることができる。ただし、ワックスを含有した前処理液を塗布した後に、白色インク層を形成し、白色インク層上にカラーインクで画像形成を行うと、ワックスを含まない前処理液に比べてカラーブリードが起こりやすくなる場合がある。 The wax content (solid content) is preferably 0.05% by mass or more and 5.0% by mass or less, and is 0.1% by mass or more and 3.0% by mass or less with respect to the mass of the pretreatment liquid. is more preferable. When the amount is 0.05% by mass or more and 5.0% by mass or less, the white ink can be retained near the surface of the recording medium, and the Hunter whiteness can be improved. However, when a white ink layer is formed after applying a pretreatment liquid containing wax, and an image is formed with color inks on the white ink layer, color bleeding is more likely to occur than with a pretreatment liquid that does not contain wax. may become.
-有機溶剤-
有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤などを用いることができる。水溶性有機溶剤としては、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。
-Organic solvent-
The organic solvent is not particularly limited, and a water-soluble organic solvent or the like can be used. Examples of water-soluble organic solvents include polyhydric alcohols, ethers such as polyhydric alcohol alkyl ethers and polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, and sulfur-containing compounds. be done.
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。
また、有機溶剤として、1,2-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオールから選ばれる少なくとも1つを含有する場合、記録媒体表面に濡れ易くなるので好ましい。
Specific examples of water-soluble organic solvents include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4-butane. Diol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol , 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,3-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,5-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, ethyl-1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, 2,2,4-trimethyl- Polyhydric alcohols such as 1,3-pentanediol and petriol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl Polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethers, polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone , 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, ε-caprolactam, nitrogen-containing heterocyclic compounds such as γ-butyrolactone, formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, 3-methoxy-N,N- Amides such as dimethylpropionamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide, amines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethylamine, sulfur-containing compounds such as dimethylsulfoxide, sulfolane and thiodiethanol, propylene carbonate, ethylene carbonate etc.
It is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 250° C. or less because it not only functions as a wetting agent but also provides good drying properties.
Further, when at least one selected from 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, and 1,2-butanediol is contained as an organic solvent, the surface of the recording medium is easily wetted, which is preferable.
有機溶剤の含有量は、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、前処理液の乾燥性及び吐出信頼性の点から、前処理液の質量に対して5.0質量%以上60.0質量%以下が好ましく、10.0質量%以上30.0質量%以下がより好ましい。 The content of the organic solvent is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. % or more and 60.0 mass % or less is preferable, and 10.0 mass % or more and 30.0 mass % or less is more preferable.
-水-
水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、及び超純水などを用いることができる。
前処理液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、前処理液の乾燥性の点から、前処理液の質量に対して10.0質量%以上90.0質量%以下が好ましく、20.0質量%以上60.0質量%以下がより好ましい。
-water-
As water, for example, ion-exchanged water, ultrafiltrated water, reverse osmosis water, pure water such as distilled water, and ultrapure water can be used.
The content of water in the pretreatment liquid is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. 90.0% by mass or less is preferable, and 20.0% by mass or more and 60.0% by mass or less is more preferable.
-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。
-Surfactant-
Any of silicone surfactants, fluorine surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, and anionic surfactants can be used as surfactants.
シリコーン系界面活性剤としては、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。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、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。 The silicone-based surfactant is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Among them, those that do not decompose even at high pH are preferable. Those having an oxyethylene group or a polyoxyethylene polyoxypropylene group are particularly preferred because they exhibit good properties as water-based surfactants. As the silicone-based surfactant, a polyether-modified silicone-based surfactant can also be used, and examples thereof include compounds in which a polyalkylene oxide structure is introduced into the side chain of the Si portion of dimethylsiloxane.
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などが、起泡性が小さいため好ましい。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。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。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、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2、NH(CH2CH2OH)3等が挙げられる。 Examples of fluorine-based surfactants include perfluoroalkylsulfonic acid compounds, perfluoroalkylcarboxylic acid compounds, perfluoroalkylphosphoric acid ester compounds, perfluoroalkylethylene oxide adducts, and perfluoroalkyl ether groups in side chains. A polyoxyalkylene ether polymer compound having a low foaming property is preferable. Examples of perfluoroalkylsulfonic acid compounds include perfluoroalkylsulfonic acids, perfluoroalkylsulfonates, and the like. Examples of perfluoroalkylcarboxylic acid compounds include perfluoroalkylcarboxylic acids and perfluoroalkylcarboxylic acid salts. Examples of polyoxyalkylene ether polymer compounds having perfluoroalkyl ether groups in side chains include sulfuric acid ester salts of polyoxyalkylene ether polymers having perfluoroalkyl ether groups in side chains, and polyoxyalkylene ether polymers having perfluoroalkyl ether groups in side chains. Examples thereof include salts of oxyalkylene ether polymers. Counter ions of salts in these fluorosurfactants include Li, Na, K, NH4 , NH3CH2CH2OH , NH2 ( CH2CH2OH ) 2 , and NH ( CH2CH2OH ). 3 and the like.
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。 Examples of amphoteric surfactants include laurylaminopropionate, lauryldimethylbetaine, stearyldimethylbetaine, lauryldihydroxyethylbetaine and the like.
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。 Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene alkylamines, polyoxyethylene alkylamides, polyoxyethylene propylene block polymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan Examples include fatty acid esters and ethylene oxide adducts of acetylene alcohol.
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。 Examples of anionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate and the like.
-その他成分-
その他成分としては、必要に応じて、消泡剤、防腐防黴剤、及び防錆剤などを含有してよい。
-Other ingredients-
As other components, antifoaming agents, antiseptic antifungal agents, antirust agents and the like may be contained as necessary.
--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。
-- Defoamer --
The antifoaming agent is not particularly limited, and examples thereof include silicone antifoaming agents, polyether antifoaming agents, and fatty acid ester antifoaming agents. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among these, silicone-based antifoaming agents are preferred because of their excellent foam breaking effect.
--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。
-- Antiseptic and antifungal agents --
The antiseptic and antifungal agent is not particularly limited, and examples thereof include 1,2-benzisothiazolin-3-one.
--防錆剤--
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、1,2,3-ベンゾトリアゾール、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
--anti-rust--
The rust inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include 1,2,3-benzotriazole, acid sulfites, sodium thiosulfate and the like.
<記録媒体>
白色インク、カラーインク、及び前処理液などが付与される記録媒体としては、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、普通紙、光沢紙、特殊紙、布帛、フィルム、OHPシート、汎用印刷用紙などが挙げられる。これらの中でも、カラーブリード及びビーディングが発生しやすく、本開示のインクセットを適用することにより得られる効果が顕著になる観点から、商業印刷用紙などの低浸透性の記録媒体、サイネージ用などの非浸透性の記録媒体、及び布帛などが好ましい。なお、布帛は、フィルムや紙などと異なり、凹凸に富んだ表面構造を有するため、付与される白色インク及びカラーインクなどの量が多くなりやすく、これに伴ってカラーブリード及びビーディングが発生しやすくなる記録媒体である。
<Recording medium>
The recording medium to which the white ink, the color ink, the pretreatment liquid, etc. are applied is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. , OHP sheets, and general-purpose printing paper. Among these, color bleeding and beading are likely to occur, and from the viewpoint that the effect obtained by applying the ink set of the present disclosure is remarkable, low-permeability recording media such as commercial printing paper, signage, etc. Impermeable recording media, fabrics, and the like are preferred. In addition, unlike films and papers, cloth has a surface structure rich in unevenness, so the amount of white ink and color ink applied tends to be large, which causes color bleeding and beading. It is a recording medium that makes it easier.
記録媒体の一例として、布帛について説明する。本開示において「布帛」とは、繊維を、織物、編物、不織布などの形態にしたものを表す。繊維としては、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、及び天然繊維などの有機質繊維であることが好ましい。合成繊維としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、及びポリイミドなどの繊維が挙げられる。半合成繊維としては、例えば、アセテート、ジアセテート、トリアセテートなどの繊維が挙げられる。再生繊維としては、例えば、ポリノジック、レーヨン、リヨセル、及びキュプラなどの繊維が挙げられる。天然繊維としては、例えば、綿、麻、絹、及び毛などの繊維が挙げられる。布帛を形成する繊維の中でも、綿などの天然繊維よりも、ポリエステルなどの合成繊維の方が、カラーブリード及びビーディングが発生しやすく、更に白色インクを表面にとどめることも難しい。しかし、本開示のインクセットは、このような布帛に対しても好適に作用し、カラーブリードとビーディングを抑制し、更に白色インクを表面に留めることも可能となる。 A cloth will be described as an example of the recording medium. In the present disclosure, the term “fabric” refers to fiber in the form of woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, or the like. The fibers are preferably organic fibers such as synthetic fibers, semi-synthetic fibers, regenerated fibers, and natural fibers. Synthetic fibers include, for example, polyester, polyamide, acrylic, polyolefin, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyurethane, and polyimide fibers. Semi-synthetic fibers include, for example, fibers of acetate, diacetate, triacetate, and the like. Regenerated fibers include, for example, fibers such as polynosic, rayon, lyocell, and cupro. Natural fibers include, for example, fibers such as cotton, linen, silk, and wool. Among the fibers that form the fabric, synthetic fibers such as polyester are more likely to cause color bleeding and beading than natural fibers such as cotton, and it is also difficult to retain white ink on the surface. However, the ink set of the present disclosure works well on such fabrics, suppresses color bleeding and beading, and also allows white ink to stay on the surface.
布帛は、布帛に用いられる繊維が顔料又は染料等の着色剤を内部又は表面において化学的に又は物理的に保持することにより着色されていることで、濃色であることが好ましい。布帛が濃色である場合、布帛に形成されるカラー画像の発色性を向上させることを目的として、布帛とカラー画像との間に白色の下地が形成され得る。これにより、本開示の白色インクとカラーインクを有するインクセットを使用することが好適になるためである。なお、本開示において「濃色の布帛」とは、布帛の明度(L*)を分光測色計(例えば、X-rite exact(エックスライト社製))を用いて測定した場合に、60>L*の範囲を満たす布帛を表し、50>L*の範囲を満たす布帛であることが好ましく、40>L*の範囲を満たす布帛であることがより好ましく、30>L*の範囲を満たす布帛であることが更に好ましく、20>L*の範囲を満たす布帛であることが特に好ましい。 The fabric is preferably dark in color because the fibers used in the fabric are colored by chemically or physically retaining a coloring agent such as a pigment or dye in or on the fabric. When the fabric has a dark color, a white undercoat may be formed between the fabric and the color image for the purpose of improving the color developability of the color image formed on the fabric. This is because it is preferable to use the ink set having the white ink and the color ink of the present disclosure. In the present disclosure, the term “dark-colored fabric” means that the lightness (L * ) of the fabric is 60> when measured using a spectrophotometer (for example, X-rite exact (manufactured by X-Rite)). It represents a fabric that satisfies the range of L * , preferably a fabric that satisfies the range of 50>L * , more preferably a fabric that satisfies the range of 40>L * , and a fabric that satisfies the range of 30>L * . More preferably, it is particularly preferable that the fabric satisfies the range of 20>L * .
<<画像形成装置及び画像形成方法>>
画像形成装置は、白色インクを収容した白色インク収容手段と、カラーインクを収容したカラーインク収容手段と、記録媒体に対して白色インクを付与する白色インク付与手段と、記録媒体の白色インクが付与された領域に対してカラーインクを付与するカラーインク付与手段と、を有し、必要に応じてその他構成を有してもよい。その他構成としては、例えば、前処理液を収容した前処理液収容手段、記録媒体に対して前処理液を付与する前処理液付与手段、及び記録媒体に付与された白色インク、カラーインク、又は前処理液などの各種液体を加熱する加熱手段などが挙げられる。なお、画像形成装置が前処理液収容手段及び前処理液付与手段を有する場合、白色インク付与手段は、記録媒体の前処理液が付与された領域に対して白色インクを付与する手段と言い換えることができる。
画像形成方法は、記録媒体に対して白色インクを付与する白色インク付与工程と、記録媒体の白色インクが付与された領域に対してカラーインクを付与するカラーインク付与工程と、を有し、必要に応じてその他工程を有してもよい。その他工程としては、例えば、白色インク付与工程前において、記録媒体の白色インクが付与される領域に対して前処理液を付与する前処理液付与工程、及び記録媒体に付与された白色インク、カラーインク、又は前処理液などの各種液体を加熱する加熱工程などが挙げられる。なお、画像形成方法が前処理液付与工程を有する場合、白色インク付与工程は、記録媒体の前処理液が付与された領域に対して白色インクを付与する工程と言い換えることができる。
<<Image forming apparatus and image forming method>>
The image forming apparatus includes a white ink storage unit that stores white ink, a color ink storage unit that stores color ink, a white ink application unit that applies white ink to a recording medium, and a white ink application unit that applies white ink to a recording medium. and a color ink application means for applying color ink to the area marked with the color ink, and may have other configurations as necessary. Other configurations include, for example, pretreatment liquid containing means for containing the pretreatment liquid, pretreatment liquid applying means for applying the pretreatment liquid to the recording medium, and white ink, color ink, or ink applied to the recording medium. Examples include heating means for heating various liquids such as pretreatment liquid. When the image forming apparatus has pretreatment liquid storage means and pretreatment liquid application means, the white ink application means can be rephrased as means for applying white ink to the area of the recording medium to which the pretreatment liquid has been applied. can be done.
The image forming method includes a white ink application step of applying white ink to a recording medium, and a color ink application step of applying color ink to a region of the recording medium to which the white ink has been applied, and You may have other processes according to. Other processes include, for example, a pretreatment liquid application step of applying a pretreatment liquid to a region of the recording medium to which the white ink is applied before the white ink application step, and a white ink applied to the recording medium, a color A heating step of heating various liquids such as ink or pretreatment liquid can be used. When the image forming method includes the pretreatment liquid application step, the white ink application step can be rephrased as a step of applying white ink to the area of the recording medium to which the pretreatment liquid has been applied.
<画像形成装置>
図1~2を参照して、画像形成装置について説明する。図1は、画像形成装置の一例を示す概略図である。図2は、収容手段(白色インク収容手段、カラーインク収容手段、又は前処理液収容手段)の一例を示す概略図である。
<Image forming apparatus>
An image forming apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of storage means (white ink storage means, color ink storage means, or pretreatment liquid storage means).
図1に示す画像形成装置400は、シリアル型のインクジェットヘッドを有する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。前処理液用の前処理液収容手段410p、白色インク用の白色インク収容手段410w、ブラックインク用のブラックインク収容手段410k、シアンインク用のシアンインク収容手段410cにおける収容部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。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。これにより各収容手段410は、カートリッジとして用いられる。
An
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、各収容手段410が着脱自在に装着される。これにより、各供給チューブ436を介して、各収容手段410の排出口413とインクジェット吐出ヘッド434とが連通し、インクジェット吐出ヘッド434から記録媒体へ前処理液及び各インクを吐出可能となる。
なお、図1に示す画像形成装置400では、前処理液をインクジェット吐出方式で記録媒体に付与するが、前処理液の付与方法としてはこれに限らない。例えば、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法などで付与してもよい。
On the other hand, a
In the
なお、画像形成装置400は、記録媒体に付与された白色インク、カラーインク、又は前処理液などの各種液体を加熱する加熱手段を有していてもよいが、白色インク付与後からカラーインク付与前までの間に、白色インクが付与された記録媒体を加熱する加熱手段を有さないことが好ましい。このような加熱手段は、白色インクを加熱して乾燥させることで、白色インクの乾燥が不十分であることに起因して生じるカラーブリード及びビーディングを抑制する目的で設けられるが、本開示のインクセットは加熱手段を有さずともカラーブリード及びビーディングを抑制することができるためである。なお、加熱手段としては、例えば、ロールヒーター、ドラムヒーター、温風発生装置、ヒートプレス装置などの公知の加熱手段を挙げることができる。
The
<画像形成方法>
画像形成方法の、白色インク付与工程、カラーインク付与工程、前処理液付与工程における付与方式としては、それぞれ独立して、例えば、吐出方式及び塗布方式などが挙げられる。白色インク付与工程及びカラーインク付与工程は、吐出方式であることが好ましく、インクジェット吐出方式であることがより好ましい。
<Image forming method>
Application methods in the white ink application step, the color ink application step, and the pretreatment liquid application step of the image forming method include, for example, an ejection method and a coating method. The white ink applying process and the color ink applying process are preferably an ejection method, and more preferably an inkjet ejection method.
吐出方式としては、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、圧電素子アクチュエータを用いる方式、熱エネルギーを作用させる方式、静電気力を利用したアクチュエータを用いる方式、連続噴射型の荷電制御タイプのヘッドを用いる方式などが挙げられる。 The ejection method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. and a method using a charge control type head.
塗布方法としては、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、ワイヤーバー塗布法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Uコンマコート法、AKKUコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、4本乃至5本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などが挙げられる。 Examples of coating methods include blade coating, gravure coating, gravure offset coating, wire bar coating, bar coating, roll coating, knife coating, air knife coating, comma coating, U comma coating, AKKU coating method, smoothing coating method, micro gravure coating method, reverse roll coating method, four or five roll coating method, dip coating method, curtain coating method, slide coating method, die coating method and the like.
画像形成方法は、記録媒体に付与された白色インク、カラーインク、又は前処理液などの各種液体を加熱する加熱工程を有していてもよいが、白色インク付与工程及びカラーインク付与工程の間に、白色インクが付与された記録媒体を加熱する加熱工程を有さないことが好ましい。このような加熱工程は、白色インクを加熱して乾燥させることで、白色インクの乾燥が不十分であることに起因して生じるカラーブリード及びビーディングを抑制する目的で設けられるが、本開示のインクセットは加熱工程を有さずともカラーブリード及びビーディングを抑制することができるためである。
また、画像形成方法において、記録媒体に対して白色インクが付与されてから記録媒体の白色インクが付与された領域に対してカラーインクが付与されるまでの間の時間は、20秒以内であることが好ましい。上記時間は、白色インクを乾燥させる時間であり、白色インクの乾燥が不十分であることに起因して生じるカラーブリード及びビーディングを抑制する目的に鑑みれば一般的には20秒より長いことが好ましいが、本開示のインクセットは20秒以内であってもカラーブリード及びビーディングを抑制することができるためである。
The image forming method may have a heating step of heating various liquids such as white ink, color ink, or pretreatment liquid applied to the recording medium. Moreover, it is preferable not to have a heating step of heating the recording medium to which the white ink has been applied. Such a heating step is provided for the purpose of suppressing color bleeding and beading caused by insufficient drying of the white ink by heating and drying the white ink. This is because the ink set can suppress color bleeding and beading without a heating step.
In the image forming method, the time from applying the white ink to the recording medium to applying the color ink to the area of the recording medium to which the white ink has been applied is 20 seconds or less. is preferred. The above time is the time for drying the white ink, and in view of the purpose of suppressing color bleeding and beading caused by insufficient drying of the white ink, it is generally longer than 20 seconds. This is preferable because the ink set of the present disclosure can suppress color bleeding and beading even within 20 seconds.
白色インク付与工程における記録媒体に対する白色インクの付与量は、記録媒体の種類によって大きく異なるが、例えば、画像品質向上と乾燥性向上の観点から、1g/m2以上500g/m2以下であることが好ましく、5g/m2以上400g/m2以下であることがより好ましい。また、記録媒体として布帛を用いる場合は、50g/m2以上500g/m2以下であることが好ましく、100g/m2以上400g/m2以下であることがより好ましく、150g/m2以上300g/m2以下であることが更に好ましい。 The amount of white ink applied to the recording medium in the white ink application step varies greatly depending on the type of recording medium. and more preferably 5 g/m 2 or more and 400 g/m 2 or less. When fabric is used as the recording medium, it is preferably 50 g/m 2 or more and 500 g/m 2 or less, more preferably 100 g/m 2 or more and 400 g/m 2 or less, and 150 g/m 2 or more and 300 g. /m 2 or less.
カラーインク付与工程における記録媒体に対するカラーインクの付与量は、記録媒体の種類によって大きく異なるが、例えば、画像品質向上と乾燥性向上の観点から、1g/m2以上50g/m2以下であることが好ましく、5g/m2以上30g/m2以下であることがより好ましい。また、記録媒体として布帛を用いる場合は、5g/m2以上50g/m2以下であることが好ましく、10g/m2以上30g/m2以下であることがより好ましい。 The amount of color ink to be applied to the recording medium in the color ink application step varies greatly depending on the type of recording medium. is preferred, and 5 g/m 2 or more and 30 g/m 2 or less is more preferred. When fabric is used as the recording medium, the density is preferably 5 g/m 2 or more and 50 g/m 2 or less, more preferably 10 g/m 2 or more and 30 g/m 2 or less.
なお、前処理液付与工程における記録媒体に対する前処理液の付与量は、記録媒体の種類によって大きく異なるが、例えば、画像品質向上と乾燥性向上の観点から、0.1g/m2以上500g/m2以下であることが好ましく、1g/m2以上400g/m2以下であることがより好ましい。また、記録媒体として布帛を用いる場合は、100g/m2以上500g/m2以下であることが好ましく、200g/m2以上500g/m2以下であることがより好ましく、300g/m2以上400g/m2以下であることが更に好ましい。 The amount of the pretreatment liquid to be applied to the recording medium in the pretreatment liquid application step varies greatly depending on the type of recording medium. It is preferably m 2 or less, more preferably 1 g/m 2 or more and 400 g/m 2 or less. When fabric is used as the recording medium, it is preferably 100 g/m 2 or more and 500 g/m 2 or less, more preferably 200 g/m 2 or more and 500 g/m 2 or less, and 300 g/m 2 or more and 400 g. /m 2 or less.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
<顔料分散体の調整例>
-調製例1:表面改質ブラック顔料分散体の調整-
Cabot Corporation社製Black Pearls(登録商標)1000(BET比表面積343m2/g、ジブチルフタレート吸収量(DBPA)105mL/100gのカーボンブラック)100g、スルファニル酸100ミリモル、及びイオン交換高純水1Lを、室温でSilversonミキサー(6,000rpm)により混合した。
次に、得られたスラリーに硝酸100ミリモルを添加し、更に30分間後に10mLのイオン交換高純水に溶解させた亜硝酸ナトリウム(100ミリモル)をゆっくり添加した。更に撹拌しながら60℃に加温し、1時間反応させてカーボンブッラクにスルファニル酸が付加した改質顔料を得た。
次に、10質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド溶液(メタノール溶液)でpHを9に調整し、30分間後に改質顔料分散体を得た。次いでこの分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜による限外濾過を行い、更に超音波分散を行って顔料固形分を20質量%含む表面改質ブラック顔料分散体を得た。
得られた表面改質ブラック顔料分散体の顔料の表面処理レベルは0.75mmol/gであり、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は120nmであった。
<Example of preparation of pigment dispersion>
-Preparation Example 1: Preparation of surface-modified black pigment dispersion-
100 g of Black Pearls (registered trademark) 1000 manufactured by Cabot Corporation (BET specific surface area of 343 m 2 /g, dibutyl phthalate absorption (DBPA) of 105 mL/100 g of carbon black), 100 mmol of sulfanilic acid, and 1 L of ion-exchanged high-purity water at room temperature. Mixed with a Silverson mixer (6,000 rpm).
Next, 100 millimoles of nitric acid was added to the resulting slurry, and after 30 minutes, sodium nitrite (100 millimoles) dissolved in 10 mL of ion-exchanged high-purity water was slowly added. Further, the mixture was heated to 60° C. with stirring and allowed to react for 1 hour to obtain a modified pigment in which sulfanilic acid was added to carbon black.
Next, the pH was adjusted to 9 with a 10 mass % tetrabutylammonium hydroxide solution (methanol solution), and after 30 minutes, a modified pigment dispersion was obtained. Then, this dispersion and ion-exchanged high-purity water were subjected to ultrafiltration with a dialysis membrane, followed by ultrasonic dispersion to obtain a surface-modified black pigment dispersion containing 20% by mass of pigment solids.
The resulting surface-modified black pigment dispersion had a pigment surface treatment level of 0.75 mmol/g. The particle size D50 was 120 nm.
-調製例2:表面改質マゼンタ顔料分散体の調整-
SENSIENT社製顔料分散体SMART Magenta 3122BA(Pigment Red 122表面処理分散体、顔料固形分14.5質量%)1kgを0.1NのHCl水溶液で酸析した。
次に、10質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液でpHを9に調整し、30分間後に改質顔料分散体を得た。少なくとも1つのアミノ安息香酸基又はアミノ安息香酸テトラエチルアンモニウム塩と結合した顔料を含む改質顔料分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜により限外濾過を行い、更に超音波分散を行って顔料固形分を20質量%含む表面改質マゼンタ顔料分散体を得た。
得られた表面改質マゼンタ顔料分散体について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は104nmであった。
-Preparation Example 2: Preparation of surface-modified magenta pigment dispersion-
1 kg of a pigment dispersion SMART Magenta 3122BA (Pigment Red 122 surface-treated dispersion, pigment solid content 14.5% by mass) manufactured by SENSIENT was precipitated with a 0.1 N HCl aqueous solution.
Next, the pH was adjusted to 9 with a 10 mass % tetraethylammonium hydroxide aqueous solution, and after 30 minutes, a modified pigment dispersion was obtained. A modified pigment dispersion containing a pigment bound with at least one aminobenzoic acid group or tetraethylammonium aminobenzoate salt and ion-exchanged high-purity water are subjected to ultrafiltration with a dialysis membrane, followed by ultrasonic dispersion to obtain a solid pigment. A surface-modified magenta pigment dispersion containing 20 wt.
The resulting surface-modified magenta pigment dispersion was measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the cumulative 50 % volume particle diameter D50 was 104 nm.
-調製例3:表面改質シアン顔料分散体の調整-
SENSIENT社製顔料分散体SMART Cyan 3154BA(Pigment Blue 15:4表面処理分散体、顔料固形分14.5質量%)1kgを0.1NのHCl水溶液で酸析した。
次に、40質量%ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド溶液(メタノール溶液)でpHを9に調整し、30分間後に改質顔料分散体を得た。少なくとも1つのアミノ安息香酸基又はアミノ安息香酸ベンジルトリメチルアンモニウム塩と結合した顔料を含む改質顔料分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜により限外濾過を行い、更に超音波分散を行って顔料固形分を20質量%含む表面改質シアン顔料分散体を得た。
得られた表面改質シアン顔料分散体について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は116nmであった。
-Preparation Example 3: Preparation of surface-modified cyan pigment dispersion-
1 kg of a pigment dispersion SMART Cyan 3154BA (Pigment Blue 15:4 surface-treated dispersion, pigment solid content 14.5% by mass) manufactured by SENSIENT was precipitated with a 0.1 N HCl aqueous solution.
Next, the pH was adjusted to 9 with a 40 mass % benzyltrimethylammonium hydroxide solution (methanol solution), and after 30 minutes, a modified pigment dispersion was obtained. Using a modified pigment dispersion containing a pigment bound to at least one aminobenzoic acid group or benzyltrimethylammonium aminobenzoate and ion-exchanged high-purity water, ultrafiltration is performed with a dialysis membrane, followed by ultrasonic dispersion to obtain a pigment. A surface-modified cyan pigment dispersion containing 20% by weight of solids was obtained.
The resulting surface-modified cyan pigment dispersion was measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the cumulative 50% volume particle diameter D50 was 116 nm.
-調製例4:表面改質イエロー顔料分散体の調整-
SENSIENT社製の顔料分散体SMART Yellow 3074BA(Pigment Yellow 74表面処理分散体、顔料固形分14.5質量%)1kgを、10質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド溶液(メタノール溶液)でpH9に調整し、30分間後に改質顔料分散体を得た。少なくとも1つのアミノ安息香酸基又はアミノ安息香酸テトラブチルアンモニウム塩と結合した顔料を含む改質顔料分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜により限外濾過を行い、更に超音波分散を行って顔料固形分を20%含む表面改質イエロー顔料分散体を得た。
得られた表面改質イエロー顔料分散体について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は145nmであった。
-Preparation Example 4: Preparation of surface-modified yellow pigment dispersion-
1 kg of a pigment dispersion SMART Yellow 3074BA (Pigment Yellow 74 surface treatment dispersion, pigment solid content 14.5% by mass) manufactured by SENSIENT is adjusted to pH 9 with a 10% by mass tetrabutylammonium hydroxide solution (methanol solution), After 30 minutes a modified pigment dispersion was obtained. Using a modified pigment dispersion containing a pigment bound to at least one aminobenzoic acid group or tetrabutylammonium aminobenzoate salt and ion-exchanged high-purity water, ultrafiltration is performed with a dialysis membrane, followed by ultrasonic dispersion to obtain a pigment. A surface modified yellow pigment dispersion containing 20% solids was obtained.
The resulting surface-modified yellow pigment dispersion was measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the cumulative 50 % volume particle diameter D50 was 145 nm.
-調製例5:マゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液の調整-
機械式撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー4.0g、及びメルカプトエタノール0.4gをフラスコ内で混合し、65℃に昇温した。次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。65℃で1時間撹拌した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間撹拌した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%のポリマー溶液Aを800g得た。
次に、ポリマー溶液Aを28gと、C.I.ピグメントレッド122を42g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及びイオン交換水13.6gを十分に撹拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水200gに投入し、充分に撹拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、顔料15質量%含有、固形分20質量%のマゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液を得た。
得られたマゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は127nmであった。
-Preparation Example 5: Preparation of Magenta Pigment-Containing Polymer Fine Particle Dispersion-
After the interior of a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, reflux tube, and dropping funnel was sufficiently replaced with nitrogen gas, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, and 12 g of lauryl methacrylate were added. 0 g, 4.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 4.0 g of styrene macromer, and 0.4 g of mercaptoethanol were mixed in a flask and heated to 65°C. Next, styrene 100.8 g, acrylic acid 25.2 g, lauryl methacrylate 108.0 g, polyethylene glycol methacrylate 36.0 g, hydroxylethyl methacrylate 60.0 g, styrene macromer 36.0 g, mercaptoethanol 3.6 g, azobismethyl valero. A mixed solution of 2.4 g of nitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 2.5 hours. After dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobismethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After stirring for 1 hour at 65° C., 0.8 g of azobismethylvaleronitrile was added and further stirred for 1 hour. After completion of the reaction, 364 g of methyl ethyl ketone was added into the flask to obtain 800 g of polymer solution A having a concentration of 50% by mass.
Next, 28 g of polymer solution A, 42 g of C.I. Pigment Red 122, 13.6 g of 1 mol/L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone, and 13.6 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred, and then rolled on a roll mill. was kneaded using The obtained paste was poured into 200 g of pure water and stirred sufficiently, and methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator. Pressure filtration was performed with a membrane filter to obtain a magenta pigment-containing polymer fine particle dispersion containing 15% by mass of pigment and having a solid content of 20% by mass.
The resulting magenta pigment-containing polymer fine particle dispersion was measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the cumulative 50 % volume particle diameter D50 was 127 nm.
-調製例6:シアン顔料含有ポリマー微粒子分散液の調整-
調製例5において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122をフタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)に変更した以外は、調製例5と同様にして、シアン顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。
得られたシアン顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は93nmであった。
-Preparation Example 6: Preparation of Cyan Pigment-Containing Polymer Fine Particle Dispersion-
In Preparation Example 5, C.I. I. A cyan pigment-containing polymer fine particle dispersion was prepared in the same manner as in Preparation Example 5, except that a phthalocyanine pigment (CI Pigment Blue 15:3) was used instead of Pigment Red 122.
The polymer fine particles in the resulting cyan pigment-containing polymer fine particle dispersion were measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the cumulative 50% volume particle diameter D50 was 93 nm.
-調製例7:イエロー顔料含有ポリマー微粒子分散液の調整-
調製例5において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122をビスアゾイエロー顔料(C.I.ピグメントイエロー155)に変更した以外は、調製例5と同様にして、イエロー顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。
得られたイエロー顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は76nmであった。
-Preparation Example 7: Preparation of Yellow Pigment-Containing Polymer Fine Particle Dispersion-
Pigment Red 122 as the pigment in Preparation Example 5 was changed to a bisazo yellow pigment (CI Pigment Yellow 155) in the same manner as in Preparation Example 5 to obtain a yellow pigment-containing polymer fine particle dispersion was prepared.
The polymer fine particles in the resulting yellow pigment-containing polymer fine particle dispersion were measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the cumulative 50 % volume particle diameter D50 was 76 nm.
-調製例8:ブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液の調整-
調製例5において、顔料としてのC.I.ピグメントレッド122をカーボンブラック(デグサ社製、FW100)に変更した以外は、調製例5と同様にして、ブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。
得られたブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は104nmであった。
-Preparation Example 8: Preparation of Black Pigment-Containing Polymer Fine Particle Dispersion-
Pigment Red 122 as the pigment was changed to carbon black (FW100, manufactured by Degussa) in the same manner as in Preparation Example 5 to prepare a black pigment-containing polymer fine particle dispersion.
The polymer fine particles in the black pigment-containing polymer fine particle dispersion thus obtained were measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the cumulative 50 % volume particle diameter D50 was 104 nm.
-調製例9:ポリマー分散ホワイト顔料分散液の調整-
DISPERBYK-2081(BYKジャパン社製)コポリマー溶液55.6g、酸化チタン(TITONE R-25、堺化学工業株式会社製)517g、β-メトキシ-N,N-ジメチル-プロピオンアミド50g、及びイオン交換水377.4gを十分に撹拌した後、ビーズミル(ダイノーミル)に投入し、累積50%体積粒子径D50が300nm以下になるまで分散を行った。更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、ホワイト顔料50質量%含有のポリマー分散ホワイト顔料分散液を得た。
得られたポリマー分散ホワイト顔料分散液における顔料粒子について、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、累積50%体積粒子径D50は283nmであった。
-Preparation Example 9: Preparation of polymer-dispersed white pigment dispersion-
DISPERBYK-2081 (manufactured by BYK Japan Co., Ltd.) copolymer solution 55.6 g, titanium oxide (TITONE R-25, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) 517 g, β-methoxy-N,N-dimethyl-propionamide 50 g, and ion-exchanged water After sufficiently stirring 377.4 g, it was put into a bead mill (Dyno Mill) and dispersed until the cumulative 50% volume particle diameter D50 became 300 nm or less. Furthermore, in order to remove coarse particles, this dispersion was pressure-filtered through a polyvinylidene fluoride membrane filter having an average pore size of 5.0 μm to obtain a polymer-dispersed white pigment dispersion containing 50% by mass of white pigment.
The pigment particles in the resulting polymer-dispersed white pigment dispersion were measured with a particle size distribution analyzer (Nanotrac UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the cumulative 50% volume particle diameter D50 was 283 nm.
<樹脂粒子の合成例>
-合成例1:水分散性ポリウレタン樹脂Aの合成-
温度計、窒素ガス導入管、及び撹拌機を備えた反応容器中で窒素ガスを導入しながら、テレフタル酸830質量部、イソフタル酸830質量部、エチレングリコール374質量部、ネオペンチルグリコール598質量部、及びジブチル錫オキサイド0.5質量部を仕込み、180℃~230℃で酸価が1mgKOH/g以下になるまで230℃で15時間重縮合反応を行い、水酸基価74.5mgKOH/g、酸価0.2mgKOH/g、平均分子量1500のポリエステルポリオールP-1を得た。
次に、温度計、窒素ガス導入管、及び撹拌機を備えた反応容器中で窒素ガスを導入しながら、オルソフタル酸1660質量部、ジエチレングリコール1637質量部、及びジブチル錫オキサイド0.5質量部を仕込み180℃~230℃で酸価が1mgKOH/g以下になるまで230℃で15時間重縮合反応を行い、水酸基価190mgKOH/g、酸価0.3mgKOH/gの芳香族環式構造を有するポリエステルポリオールQ-1を得た。
次に、得られたポリエステルポリオールP-1の1000質量部を減圧下100℃で脱水し、その後、80℃まで冷却後、メチルエチルケトン907質量部を加え、十分に撹拌し溶解させ、2,2’-ジメチロールプロピオン酸80質量部を加えた。その後、イソホロンジイソシアネート281質量部を加えて75℃で8時間反応させ、ウレタン化工程を実施した。イソシアネート値が0.1質量%以下になったのを確認した後、50℃まで冷却し、得られたポリエステルポリオールQ-1を340質量部加えて均一溶液とした後、トリエチルアミン60質量部加えて中和し、更に水7,000質量部を加えて水溶化した。得られた透明な反応生成物を減圧下、40℃~60℃にてメチルエチルケトンを除去した後、水を加えて濃度調節を行い不揮発分30質量%の安定な半透明コロイド状の水分散性ポリウレタン樹脂Aを含む水分散液を得た。なお、水分散性ポリウレタン樹脂Aは、上記の構造式(A)で示される構造を有する。
<Synthesis example of resin particles>
-Synthesis Example 1: Synthesis of water-dispersible polyurethane resin A-
830 parts by mass of terephthalic acid, 830 parts by mass of isophthalic acid, 374 parts by mass of ethylene glycol, 598 parts by mass of neopentyl glycol, while introducing nitrogen gas into a reaction vessel equipped with a thermometer, a nitrogen gas introduction tube, and a stirrer. And 0.5 parts by mass of dibutyl tin oxide was charged, and polycondensation reaction was performed at 180 ° C. to 230 ° C. for 15 hours until the acid value became 1 mgKOH / g or less, hydroxyl value 74.5 mgKOH / g, acid value 0 A polyester polyol P-1 having an average molecular weight of 1,500 and 2 mg KOH/g was obtained.
Next, 1,660 parts by mass of orthophthalic acid, 1,637 parts by mass of diethylene glycol, and 0.5 parts by mass of dibutyltin oxide were charged while introducing nitrogen gas into a reaction vessel equipped with a thermometer, a nitrogen gas introduction tube, and a stirrer. Polycondensation reaction is performed at 180° C. to 230° C. for 15 hours at 230° C. until the acid value becomes 1 mgKOH/g or less, resulting in a polyester polyol having an aromatic cyclic structure with a hydroxyl value of 190 mg KOH/g and an acid value of 0.3 mg KOH/g. Got Q-1.
Next, 1000 parts by mass of the obtained polyester polyol P-1 was dehydrated at 100° C. under reduced pressure, then cooled to 80° C., 907 parts by mass of methyl ethyl ketone was added, and thoroughly stirred to dissolve. - 80 parts by weight of dimethylolpropionic acid were added. After that, 281 parts by mass of isophorone diisocyanate was added and reacted at 75° C. for 8 hours to carry out a urethanization step. After confirming that the isocyanate value was 0.1% by mass or less, the mixture was cooled to 50° C., 340 parts by mass of the obtained polyester polyol Q-1 was added to make a uniform solution, and then 60 parts by mass of triethylamine was added. After neutralization, 7,000 parts by mass of water was added to solubilize. After removing methyl ethyl ketone from the obtained transparent reaction product at 40° C. to 60° C. under reduced pressure, water is added to adjust the concentration to obtain a stable translucent colloidal water-dispersible polyurethane having a non-volatile content of 30% by mass. An aqueous dispersion containing resin A was obtained. The water-dispersible polyurethane resin A has a structure represented by the above structural formula (A).
-合成例2:水分散性ポリウレタン樹脂Bの合成-
合成例1と同様にして得られたポリエステルポリオールP-1の1000質量部を減圧下、100℃で脱水し、その後、80℃まで冷却後、メチルエチルケトン907質量部を加え、十分に撹拌し溶解させ、2,2’-ジメチロールプロピオン酸80質量部を加えた。
次に、イソホロンジイソシアネート281質量部を加えて75℃で8時間反応させ、ウレタン化を実施した。イソシアネート値が0.1質量%以下になったのを確認した後、50℃まで冷却し、トリエチルアミン60質量部加えて中和した後、水7000質量部を加えて水溶化した。得られた透明な反応生成物を減圧下、40℃~60℃にてメチルエチルケトンを除去した後、水を加えて濃度調節を行い不揮発分30%の安定な半透明コロイド状の水分散性ポリウレタン樹脂Bを含む水分散液を得た。なお、水分散性ポリウレタン樹脂Bは、上記の構造式(A)で示される構造を有する。
-Synthesis Example 2: Synthesis of water-dispersible polyurethane resin B-
1000 parts by mass of polyester polyol P-1 obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was dehydrated at 100° C. under reduced pressure, cooled to 80° C., added with 907 parts by mass of methyl ethyl ketone, and thoroughly stirred to dissolve. , and 80 parts by mass of 2,2′-dimethylolpropionic acid were added.
Next, 281 parts by mass of isophorone diisocyanate was added and reacted at 75° C. for 8 hours to effect urethanization. After confirming that the isocyanate value was 0.1% by mass or less, the mixture was cooled to 50° C., neutralized by adding 60 parts by mass of triethylamine, and then water-solubilized by adding 7000 parts by mass of water. Methyl ethyl ketone is removed from the obtained transparent reaction product at 40° C. to 60° C. under reduced pressure, and water is added to adjust the concentration to obtain a stable translucent colloidal water-dispersible polyurethane resin having a non-volatile content of 30%. An aqueous dispersion containing B was obtained. The water-dispersible polyurethane resin B has a structure represented by the above structural formula (A).
-合成例3:水分散性ポリウレタン樹脂Cの合成-
温度計、窒素ガス導入管、及び撹拌機を備えた反応容器中で窒素ガスを導入しながら、テレフタル酸664質量部、イソフタル酸631質量部、1,4-ブタンジオール472質量部、ネオペンチルグリコール447質量部、及びジブチル錫オキサイド0.5質量部を仕込み、180℃~230℃で5時間エステル化した後、酸価が1mgKOH/g以下になるまで230℃で6時間重縮合反応を行った。次に、120℃まで冷却し、アジピン酸321質量部、2,2’-ジメチロールプロピオン酸268質量部を加え、再び170℃に昇温し、この温度で20時間反応させ、酸価46.5mgKOH/g、水酸基価59.8mgKOH/gのカルボキシル基を含有するポリエステルポリオールP-2を得た。
得られたポリエステルポリオールP-2の1,000質量部を減圧下、100℃で脱水し、その後、80℃まで冷却後、メチルエチルケトン812質量部を加え、十分撹拌溶解し、1,4-ブタンジオール20質量部を加えた。次に、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)198質量部を加えて75℃で8時間反応させた。イソシアネート値が0.1質量%以下になったのを確認した後、50℃まで冷却し、トリエチルアミン84質量部加えて中和した後、水7000質量部を加えて水溶化した。得られた透明な反応生成物を減圧下、40℃~60℃にてメチルエチルケトンを除去した後、水を加えて濃度調節を行い不揮発分30%の安定な半透明コロイド状の水分散性ポリウレタン樹脂Cを含む水分散液を得た。なお、水分散性ポリウレタン樹脂Cは、上記の構造式(A)で示される構造を有する。
-Synthesis Example 3: Synthesis of water-dispersible polyurethane resin C-
664 parts by mass of terephthalic acid, 631 parts by mass of isophthalic acid, 472 parts by mass of 1,4-butanediol, and neopentyl glycol while introducing nitrogen gas into a reaction vessel equipped with a thermometer, a nitrogen gas introduction tube, and a stirrer. 447 parts by mass and 0.5 parts by mass of dibutyltin oxide were charged, esterified at 180° C. to 230° C. for 5 hours, and then polycondensed at 230° C. for 6 hours until the acid value became 1 mgKOH/g or less. . Next, the mixture was cooled to 120°C, 321 parts by mass of adipic acid and 268 parts by mass of 2,2'-dimethylolpropionic acid were added, the temperature was raised to 170°C again, and the mixture was reacted at this temperature for 20 hours to obtain an acid value of 46.0°C. A polyester polyol P-2 having a carboxyl group content of 5 mgKOH/g and a hydroxyl value of 59.8 mgKOH/g was obtained.
1,000 parts by mass of the obtained polyester polyol P-2 was dehydrated at 100° C. under reduced pressure, then cooled to 80° C., 812 parts by mass of methyl ethyl ketone was added, thoroughly stirred and dissolved, and 1,4-butanediol was added. 20 parts by weight were added. Next, 198 parts by mass of dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI) was added and reacted at 75° C. for 8 hours. After confirming that the isocyanate value was 0.1% by mass or less, the mixture was cooled to 50° C., neutralized by adding 84 parts by mass of triethylamine, and then water-solubilized by adding 7000 parts by mass of water. Methyl ethyl ketone is removed from the obtained transparent reaction product at 40° C. to 60° C. under reduced pressure, and water is added to adjust the concentration to obtain a stable translucent colloidal water-dispersible polyurethane resin having a non-volatile content of 30%. An aqueous dispersion containing C was obtained. The water-dispersible polyurethane resin C has a structure represented by the above structural formula (A).
-合成例4:水分散性ポリウレタン樹脂Dの合成-
合成例1と同様にして得られたポリエステルポリオールP-1の1,000質量部を減圧下、100℃で脱水し、その後80℃まで冷却後、メチルエチルケトン907質量部を加え、十分に撹拌し溶解させ、2,2’-ジメチロールプロピオン酸80質量部を加えた。
次に、イソホロンジイソシアネート281質量部を加えて75℃で8時間反応させ、ウレタン化を実施した。イソシアネート値が0.1質量%以下になったのを確認した後、50℃まで冷却し、トリエチルアミン60質量部加えて中和した後、水7,000質量部を加えて水溶化した。得られた透明な反応生成物を減圧下、40℃~60℃にてメチルエチルケトンを除去した後、水を加えて濃度調節を行い不揮発分30質量%の安定な半透明コロイド状の水分散性ポリウレタン樹脂Dを含む水分散液を得た。なお、水分散性ポリウレタン樹脂Dは、上記の構造式(A)で示される構造を有する。
-Synthesis Example 4: Synthesis of water-dispersible polyurethane resin D-
1,000 parts by mass of polyester polyol P-1 obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 was dehydrated at 100° C. under reduced pressure, cooled to 80° C., added with 907 parts by mass of methyl ethyl ketone, and thoroughly stirred to dissolve. and 80 parts by mass of 2,2'-dimethylolpropionic acid was added.
Next, 281 parts by mass of isophorone diisocyanate was added and reacted at 75° C. for 8 hours to effect urethanization. After confirming that the isocyanate value was 0.1% by mass or less, the mixture was cooled to 50° C., neutralized by adding 60 parts by mass of triethylamine, and then water-solubilized by adding 7,000 parts by mass of water. After removing methyl ethyl ketone from the obtained transparent reaction product at 40° C. to 60° C. under reduced pressure, water is added to adjust the concentration to obtain a stable translucent colloidal water-dispersible polyurethane having a non-volatile content of 30% by mass. An aqueous dispersion containing Resin D was obtained. The water-dispersible polyurethane resin D has a structure represented by the above structural formula (A).
-合成例5:アクリル-シリコーン樹脂の合成-
機械式撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、イオン交換水350gに、8.0gのラテムルS-180(花王株式会社製、反応性陰イオン性界面活性剤)を加えて混合し、65℃に昇温した。次に、反応開始剤のt-ブチルパーオキソベンゾエート3.0g、イソアスコルビン酸ナトリウム1.0gを加え、5分間後にメタクリル酸メチル45g、メタクリル酸-2-エチルヘキシル160g、アクリル酸5g、メタクリル酸ブチル45g、メタクリル酸シクロヘキシル30g、ビニルトリエトキシシラン15g、ラテムルS-180を8.0g、及びイオン交換水340gの混合物を、3時間かけて滴下した。次いで、80℃で2時間加熱熟成した後、常温まで冷却し、水酸化ナトリウムでpHを7~8に調整した。次いで、エバポレータによりエタノールを留去し、水分調節をして、固形分40質量%のアクリル-シリコーン樹脂粒子を含む水分散液730gを得た。水分散液中の樹脂粒子の累積50%体積粒子径D50を、粒度分布測定装置(日機装株式会社製、ナノトラックUPA-EX150)で測定したところ、125nmであった。
-Synthesis Example 5: Synthesis of acrylic-silicone resin-
After sufficiently replacing the inside of a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas introduction tube, reflux tube, and dropping funnel with nitrogen gas, 8.0 g of Latemul S-180 ( Reactive anionic surfactant manufactured by Kao Corporation) was added and mixed, and the temperature was raised to 65°C. Next, 3.0 g of t-butyl peroxobenzoate and 1.0 g of sodium isoascorbate as reaction initiators were added, and after 5 minutes, 45 g of methyl methacrylate, 160 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 5 g of acrylic acid, and butyl methacrylate were added. A mixture of 45 g, 30 g of cyclohexyl methacrylate, 15 g of vinyltriethoxysilane, 8.0 g of Latemul S-180, and 340 g of deionized water was added dropwise over 3 hours. Then, after heating and maturing at 80° C. for 2 hours, the mixture was cooled to room temperature and adjusted to pH 7-8 with sodium hydroxide. Then, the ethanol was distilled off by an evaporator, and the water content was adjusted to obtain 730 g of an aqueous dispersion containing acrylic-silicone resin particles with a solid content of 40% by mass. The cumulative 50% volume particle diameter D50 of the resin particles in the aqueous dispersion was measured with a particle size distribution measuring device (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., Nanotrac UPA-EX150) and found to be 125 nm.
<白色インク及びカラーインクの製造例>
-製造例1:インク1の製造-
撹拌機を備えた容器に、2-エチル-1,3-ヘキサンジオールを1.00質量部、グリセリンを22.00質量部、1,3-ブタンジオールを11.00質量部、2,5,8,11-テトラメチルデカン-5,8-ジオールを0.320質量部、ユニダイン DSN403Nを0.08質量部を入れ、30分間混合撹拌した。次いで、防腐防黴剤(アビシア社製、Proxel GXL)0.05質量部、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール0.30質量部、調製例5のマゼンタ顔料含有ポリマー微粒子分散液を40.00質量部、合成例1の水分散性ポリウレタン樹脂Aの水分散液を20.00質量部、及び全体が100質量部となる量の高純水を加え、60分間混合撹拌した。次いで、得られた混合物を、平均孔径1.2μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターで加圧濾過し、粗大粒子及びごみを除去してインク1を得た。
<Production example of white ink and color ink>
-Production Example 1: Production of Ink 1-
In a container equipped with a stirrer, 1.00 parts by mass of 2-ethyl-1,3-hexanediol, 22.00 parts by mass of glycerin, 11.00 parts by mass of 1,3-butanediol, 2,5, 0.320 parts by mass of 8,11-tetramethyldecane-5,8-diol and 0.08 parts by mass of Unidyne DSN403N were added and mixed with stirring for 30 minutes. Next, 0.05 parts by mass of an antiseptic and antifungal agent (Proxel GXL, manufactured by Avecia), 0.30 parts by mass of 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, and the magenta pigment-containing polymer fine particle dispersion of Preparation Example 5. 40.00 parts by mass of the liquid, 20.00 parts by mass of the aqueous dispersion of the water-dispersible polyurethane resin A of Synthesis Example 1, and 100 parts by mass of high-purity water were added, and mixed and stirred for 60 minutes. Next, the resulting mixture was pressure-filtered through a polyvinylidene fluoride membrane filter having an average pore size of 1.2 μm to remove coarse particles and dust to obtain Ink 1 .
-製造例2~45:インク2~45の製造-
製造例1において、インクの処方を下記表1~9に示す材料に変更した以外は製造例1と同様にしてインク2~45を得た。なお、下記表1~9において、各種材料の含有量の単位は「質量%」であり、含有量に関する表示は、固形分量(又は有効成分量)ではなく全量の表示である。
-Production Examples 2 to 45: Production of Inks 2 to 45-
Inks 2 to 45 were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the formulation of the ink was changed to the materials shown in Tables 1 to 9 below. In Tables 1 to 9 below, the unit of content of various materials is "% by mass", and the display of content is not the amount of solid content (or the amount of active ingredient) but the total amount.
なお、下記表1~9において示す各種材料の詳細は以下の通りである。
--色材--
・AC-RW7:ホワイト顔料分散液、大日精化工業社製、顔料固形分45.3質量%
--樹脂--
・スーパーフレックス300:ポリウレタンディスパージョン、固形分33.0質量%、ガラス転移温度(Tg)=-42℃、第一工業製薬株式会社製
・タケラック W-6110:ポリウレタンディスパージョン、固形分33.4質量%、ガラス転移温度(Tg)=-20℃、三井化学株式会社製
--界面活性剤--
・TEGO Wet270:ポリエーテル変性シロキサン化合物、エボニック社製、有効成分100%
・シルフェイスSAG503A:ポリエーテル変性シロキサン化合物、日信化学工業株式会社製、有効成分100%
・サーフィノール104E:日信化学工業株式会社製、有効成分50%
・ユニダイン DSN403N:ポリオキシエチレンパーフロロアルキルエーテル、ダイキン工業株式会社製、有効成分100%
--防カビ剤--
・Proxel GXL:1,2-benzisothiazolin-3-oneを主成分とした防カビ剤(アビシア社製、成分20%、ジプロピレングリコール含有)
Details of various materials shown in Tables 1 to 9 below are as follows.
--coloring material--
・ AC-RW7: White pigment dispersion, manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd., pigment solid content 45.3% by mass
--resin--
・ Super Flex 300: Polyurethane dispersion, solid content 33.0% by mass, glass transition temperature (Tg) = -42 ° C., manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. ・ Takelac W-6110: Polyurethane dispersion, solid content 33.4 % by mass, glass transition temperature (Tg) = -20°C, manufactured by Mitsui Chemicals --Surfactant--
・ TEGO Wet270: polyether-modified siloxane compound, manufactured by Evonik, active ingredient 100%
・ Silface SAG503A: polyether-modified siloxane compound, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., active ingredient 100%
・ Surfynol 104E: manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., active ingredient 50%
・ Unidyne DSN403N: polyoxyethylene perfluoroalkyl ether, manufactured by Daikin Industries, Ltd., active ingredient 100%
--antifungal agent--
・Proxel GXL: An antifungal agent mainly composed of 1,2-benzisothiazolin-3-one (manufactured by Avecia, component 20%, containing dipropylene glycol)
<白色インク及びカラーインクの物性>
次に、得られたインク1~45について、以下のようにして各種物性を測定した。結果を表10に示した。
<Physical properties of white ink and color ink>
Next, various physical properties of the obtained inks 1 to 45 were measured as follows. Table 10 shows the results.
-粘度-
インクの粘度は、粘度計(RE-85L、東機産業株式会社製)を用いて、25℃で測定した。
-viscosity-
The viscosity of the ink was measured at 25° C. using a viscometer (RE-85L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
-pH-
インクのpHは、pHメーター計(HM-30R型、TOA-DKK社製)を用いて、25℃で測定した。
-pH-
The pH of the ink was measured at 25° C. using a pH meter (HM-30R type, manufactured by TOA-DKK).
-静的表面張力-
インクの静的表面張力は、自動表面張力計(DY-300、協和界面科学株式会社製)を用いて、25℃で測定した。
-Static surface tension-
The static surface tension of the ink was measured at 25° C. using an automatic surface tensiometer (DY-300, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
-動的表面張力-
最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時、150msec時、及び1500msec時のインクの動的表面張力を、SITA_DynoTester(SITA社製)を用いて、25℃で測定した。
-Dynamic surface tension-
The dynamic surface tension of the ink at bubble life times of 15 msec, 150 msec, and 1500 msec by the maximum bubble pressure method was measured at 25° C. using SITA_DynoTester (manufactured by SITA).
<前処理液の製造例>
-製造例1:前処理液1の製造-
ガラスビーカーに乳酸アンモニウムを7.5質量部秤量し、高純水50.00質量部投入後5分間撹拌する。次いで、プロピレングリコール10.00質量部とオルフィンEXP.4300を0.1質量部及びProxel GXL 0.05質量部と1,2,3-ベンゾトリアゾール0.1質量部を投入後、15分間混合撹拌する。更に、高純水を添加して合計100質量部にし、10分間混合撹拌した。この混合物を平均孔径5.0μmのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにて加圧濾過し、不溶物等のごみを除去して、前処理液1を作製した。
<Production example of pretreatment liquid>
-Production Example 1: Production of pretreatment liquid 1-
7.5 parts by mass of ammonium lactate is weighed into a glass beaker, and 50.00 parts by mass of high-purity water is added, followed by stirring for 5 minutes. Next, 10.00 parts by mass of propylene glycol and Olfine EXP. After adding 0.1 part by mass of 4300, 0.05 part by mass of Proxel GXL and 0.1 part by mass of 1,2,3-benzotriazole, the mixture was mixed and stirred for 15 minutes. Furthermore, high-purity water was added to make a total of 100 parts by mass, and the mixture was mixed and stirred for 10 minutes. This mixture was subjected to pressure filtration through a polyvinylidene fluoride membrane filter having an average pore size of 5.0 μm to remove dust such as insoluble matter, and a pretreatment liquid 1 was prepared.
-製造例2~16:前処理液2~16の製造-
製造例1において、前処理液の処方を下記表11~13に示す材料に変更した以外は製造例1と同様にして前処理液2~16を得た。なお、下記表11~13において、各種材料の含有量の単位は「質量%」であり、含有量に関する表示は、固形分量(又は有効成分量)ではなく全量の表示である。
-Production Examples 2 to 16: Production of pretreatment solutions 2 to 16-
Pretreatment liquids 2 to 16 were obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the formulation of the pretreatment liquid was changed to the materials shown in Tables 11 to 13 below. In Tables 11 to 13 below, the unit of content of various materials is "% by mass", and the display of content is not the amount of solid content (or the amount of active ingredient) but the total amount.
なお、下記表11~13において示す各種材料の詳細は以下の通りである。
--カチオン性ポリマー--
・シャロールDC-902P:ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド、固形分51.0質量%、第一工業製薬株式会社製
・DK8610:ポリアミン樹脂、固形分55.0質量%、星光PMC株式会社製
--ノニオン性樹脂粒子--
・タケラックW-635:ポリウレタンエマルション、固形分35質量%、三井化学株式会社製
・SUMIKAFLEX850HQ:エチレン-塩化ビニル-酢酸ビニル系共重合体、固形分50質量%、住友化学株式会社製
・SUMIKAFLEX951HQ:エチレン-酢酸ビニル-バーサチック酸ビニル共重合体、固形分55質量%、住友化学株式会社製
--カチオン性樹脂粒子--
・アローベースCB-1200:固形分23質量%、ユニチカ株式会社製
--界面活性剤--
・オルフィンEXP.4300、日信化学工業株式会社製、有効成分60質量%
--ワックス--
・AQUACER497:パラフィンワックス、有効成分50質量%、BYKジャパン株式会社製
・AQUACER539:変性パラフィンワックス、有効成分35質量%、BYKジャパン株式会社製
・AQUACER531:変性ポリエチレンワックス、有効成分45質量%、BYKジャパン株式会社製
--防カビ剤--
・Proxel GXL:1,2-benzisothiazolin-3-oneを主成分とした防カビ剤(アビシア社製、成分20%、ジプロピレングリコール含有)
Details of various materials shown in Tables 11 to 13 below are as follows.
-- Cationic polymer --
・Charol DC-902P: polydimethyldiallylammonium chloride, solid content 51.0% by mass, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. ・DK8610: polyamine resin, solid content 55.0% by mass, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.--Nonionic resin particles--
・Takelac W-635: polyurethane emulsion, solid content 35% by mass, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. ・SUMIKAFLEX850HQ: ethylene-vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, solid content 50% by mass, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. ・SUMIKAFLEX951HQ: ethylene -Vinyl acetate-vinyl versatate copolymer, solid content 55% by mass, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.--Cationic resin particles--
・ Arrow Base CB-1200: Solid content 23% by mass, manufactured by Unitika Ltd. --Surfactant--
・Olfine EXP. 4300, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., active ingredient 60% by mass
--wax--
・AQUACER497: Paraffin wax, active ingredient 50% by mass, BYK Japan Co., Ltd. ・AQUACER539: Modified paraffin wax, active ingredient 35%, BYK Japan Co., Ltd. ・AQUACER531: Modified polyethylene wax, active ingredient 45% by mass, BYK Japan Made by Co., Ltd.--Antifungal agent--
・Proxel GXL: An antifungal agent mainly composed of 1,2-benzisothiazolin-3-one (manufactured by Avecia, component 20%, containing dipropylene glycol)
<前処理液の保存安定性>
次に、得られた前処理液1~16を60℃の加温環境下にて10日間保管し、保管中の前処理液の変化を以下の評価基準に従って評価した。結果を表11~13に示した。
(評価基準)
A:目立った変化は無い
B:凝集又は増粘が生じ、前処理液としての使用が困難
<Storage stability of pretreatment liquid>
Next, the obtained pretreatment solutions 1 to 16 were stored in a heated environment of 60° C. for 10 days, and changes in the pretreatment solutions during storage were evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Tables 11-13.
(Evaluation criteria)
A: No noticeable change B: Aggregation or thickening occurs, making it difficult to use as a pretreatment liquid
<インクセットを用いた画像形成>
(実施例1~18、比較例1~7)
23℃±0.5℃、50%±5%RHに調整された環境条件下、インクジェット印刷装置(Direct to Garment Printer RICOH Ri 6000、株式会社リコー製)を用い、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、記録媒体に同じ付着量のインクが付着するように設定した。
まず、表14に示す通り、所定の記録媒体に対し、所定の前処理液を、所定の付与方法で、所定の付与量になるように付与した。その後、記録媒体がコート紙、塩ビフィルム、又はPETフィルムである場合は70℃オーブンで120秒間乾燥させ、濃色ポリエステルTシャツである場合は130℃オーブンで90秒間乾燥させ、濃色綿Tシャツである場合は165℃オーブンで90秒間乾燥させた。
次に、表14に示す所定のインクセットに含まれる白色インク及びカラーインクをそれぞれ上記インクジェット印刷装置に充填し、記録媒体の前処理液が付与された領域に対して表14に示す所定の付与量で白色インクを付与してベタ画像を形成し、白色インクの付与から17秒後に、記録媒体の白色インクが付与された領域に対して表14に示す所定の付与量でカラーインクを付与して図3に示すチャートを形成した。なお、白色インクの付与からカラーインクの付与までの間において記録媒体の加熱は行わなかった。
次に、図3に示すチャートが形成された記録媒体が、記録媒体がコート紙、塩ビフィルム、又はPETフィルムである場合は70℃オーブンで5分間乾燥させ、濃色ポリエステルTシャツである場合は130℃オーブンで3分間乾燥させ、濃色綿Tシャツである場合は165℃オーブンで2分間乾燥させることによりサンプル画像を得た。
なお、図3において、Wは下地としての白色のベタ画像部を表し、Yは下地W上に形成されたイエロー色のベタ画像部を表し、Mは下地W上に形成されたマゼンタ色のベタ画像部を表し、Cは下地W上に形成されたシアン色のベタ画像部を表し、Rは下地W上に形成された赤色のベタ画像部を表し、Bは下地W上に形成された青色のベタ画像部を表し、Gは下地W上に形成された緑色のベタ画像部を表し、Kは下地W上に形成された黒色のベタ画像部を表し、k1~k6は下地W上に形成された黒色の文字「R」を表し、yは下地W上に形成されたイエロー色の文字「R」を表す。また、図3に示すチャートは、ソフトウェアであるフォトショップ(アドビ社製)を用いて色補正無しでデータ化した画像を基に作成され、600dpi×600dpiで印刷された。
<Image formation using ink set>
(Examples 1 to 18, Comparative Examples 1 to 7)
Using an inkjet printer (Direct to Garment Printer RICOH Ri 6000, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) under environmental conditions adjusted to 23°C ± 0.5°C and 50% ± 5% RH, the amount of ink ejected becomes uniform. By varying the driving voltage of the piezoelectric element, the setting was made so that the same amount of ink adhered to the recording medium.
First, as shown in Table 14, a predetermined amount of pretreatment liquid was applied to a predetermined recording medium by a predetermined application method. After that, if the recording medium is coated paper, vinyl chloride film, or PET film, it is dried in an oven at 70°C for 120 seconds. was dried in a 165° C. oven for 90 seconds.
Next, the white ink and color ink contained in the predetermined ink set shown in Table 14 are filled in the inkjet printing apparatus, and the predetermined application shown in Table 14 is applied to the area of the recording medium to which the pretreatment liquid has been applied. 17 seconds after the application of the white ink, color ink was applied in a predetermined application amount shown in Table 14 to the area of the recording medium to which the white ink had been applied. to form the chart shown in FIG. Note that the recording medium was not heated between the application of the white ink and the application of the color ink.
Next, if the recording medium on which the chart shown in FIG. 3 is formed is coated paper, PVC film, or PET film, it is dried in an oven at 70° C. for 5 minutes. Sample images were obtained by drying in a 130° C. oven for 3 minutes and, in the case of dark cotton T-shirts, drying in a 165° C. oven for 2 minutes.
In FIG. 3, W represents a white solid image portion as a background, Y represents a yellow solid image portion formed on the ground W, and M represents a magenta solid image formed on the ground W. An image portion is represented, C represents a cyan solid image portion formed on the ground W, R represents a red solid image portion formed on the ground W, and B represents a blue color formed on the ground W. , G represents a green solid image formed on the background W, K represents a black solid image formed on the background W, and k1 to k6 formed on the background W. and y represents a yellow letter "R" formed on the background W. The chart shown in FIG. 3 was created based on an image converted into data without color correction using software Photoshop (manufactured by Adobe) and printed at 600 dpi×600 dpi.
なお、下記表14において示す各種記録媒体の詳細は以下の通りである。
・OKトップコート+:コート紙、米坪157g/m2、王子製紙株式会社製
・NIJ-PVCM:塩ビフィルム、基材の厚み120μm/粘着剤25μm、ニチエ株式会社製
・ルミラー#50-T11:透明PETフィルム、易接着性処理、東レ株式会社製
・00300-ACT:濃色ポリエステルTシャツ、Glimmer 00300-ACT Black、トムス株式会社製
・00085-CVT:濃色綿Tシャツ、Printstar 00085-CVT Black、トムス株式会社製
Details of various recording media shown in Table 14 below are as follows.
・OK Top Coat +: Coated paper, 157 g/m 2 , manufactured by Oji Paper Co., Ltd. ・NIJ-PVCM: PVC film, base thickness 120 μm / adhesive 25 μm, manufactured by Nitie Co., Ltd. ・Lumirror #50-T11: Transparent PET film, easy adhesion treatment, manufactured by Toray Industries, Inc. 00300-ACT: Dark colored polyester T-shirt, Glimmer 00300-ACT Black, manufactured by TMS Co., Ltd. 00085-CVT: Dark colored cotton T-shirt, Printstar 00085-CVT Black , TMS Co., Ltd.
得られた各サンプル画像について、以下のようにして、ハンター白色度、カラーブリード、及びビーディングを評価した。結果を表15に示した。 Hunter whiteness, color bleeding, and beading were evaluated as follows for each sample image obtained. The results are shown in Table 15.
[ハンター白色度]
得られたサンプル画像の白色のベタ画像部における画像濃度を、分光測色計(X-rite exact、X-rite社製)を用いて測定し、下記計算式(1)によりハンター白色度を算出し、下記評価基準に基づいて評価した。なお、画像濃度の測定は、色上質紙 中厚口 黒紙(北越コーポレーション株式会社製)を5枚重ねた上にサンプル画像を置いて測定した。但し、実施例1~3は使用した記録媒体が元から白色であり、ハンター白色度を測定する意義がないため未評価とした。
(評価基準)
A+:ハンター白色度が85以上である
A:ハンター白色度が80以上85未満である
B:ハンター白色度が75以上80未満である
C:ハンター白色度が70以上75未満である
D:ハンター白色度が70未満である
[Hunter Whiteness]
The image density in the white solid image portion of the obtained sample image was measured using a spectrophotometer (X-rite exact, manufactured by X-rite), and the Hunter whiteness was calculated by the following formula (1). and evaluated based on the following evaluation criteria. The image density was measured by placing a sample image on five sheets of medium-thick colored high-quality paper (manufactured by Hokuetsu Corporation) stacked one on top of the other. However, in Examples 1 to 3, the recording media used were originally white, and there was no significance in measuring the Hunter whiteness, so they were not evaluated.
(Evaluation criteria)
A+: Hunter whiteness is 85 or more A: Hunter whiteness is 80 or more and less than 85 B: Hunter whiteness is 75 or more and less than 80 C: Hunter whiteness is 70 or more and less than 75 D: Hunter white degree is less than 70
[カラーブリード]
得られたサンプル画像の各カラーのベタ画像部において、隣接する白色のベタ画像部との間におけるカラーブリード(例えば、白及びイエロー間の色境界にじみ)及び隣接する他のカラーのベタ画像部との間におけるカラーブリード(例えば、黒及びイエロー間の色境界にじみ)の程度を目視により観察し、下記評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A+:色境界にじみが発生していない
A:極僅かに色境界にじみが発生している
B:僅かに色境界にじみが発生している
C:色境界にじみが発生している
D:著しく色境界にじみが発生している
[Color Bleed]
In the solid image portion of each color of the obtained sample image, color bleeding (for example, color boundary bleeding between white and yellow) between adjacent solid image portions of white and adjacent solid image portions of other colors. The degree of color bleeding (for example, color boundary bleeding between black and yellow) was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A+: No color boundary bleeding A: Very slight color boundary bleeding B: Slight color boundary bleeding C: Color boundary bleeding D: Significant color boundary Bleeding occurs
[ビーディング]
得られたサンプル画像の各カラーのベタ画像部において、ビーディング(濃度ムラ)の程度を目視により観察し、下記評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A:濃度ムラが発生していない
B:僅かに濃度ムラが発生している
C:濃度ムラが発生している
D:著しく濃度ムラが発生している
[Beading]
The degree of beading (density unevenness) in the solid image portion of each color of the obtained sample image was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: No density unevenness B: Slight density unevenness C: Density unevenness D: Significant density unevenness
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
410p 前処理液収容手段
410w 白色インク収容手段
410k ブラックインク収容手段
410c シアンインク収容手段
411 収容部
413 排出口
414 収容容器ケース
420 機構部
434 インクジェット吐出ヘッド
436 供給チューブ
400
Claims (14)
前記白色インク及び前記カラーインクにおいて、25℃における静的表面張力の差は、1.0mN/m以下であり、
前記白色インク及び前記カラーインクにおいて、最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時、150msec時、及び1500msec時の25℃における動的表面張力の差は、それぞれ独立して、1.0mN/m以下であることを特徴とするインクセット。 An ink set having white ink and color ink,
The difference in static surface tension at 25° C. between the white ink and the color ink is 1.0 mN/m or less,
In the white ink and the color ink, the difference in dynamic surface tension at 25° C. at bubble life times of 15 msec, 150 msec, and 1500 msec measured by the maximum bubble pressure method is independently 1.0 mN/m or less. An ink set characterized by:
前記カラーインク間において、最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時の25℃における動的表面張力の差は、それぞれ独立して、1.0mN/m以下であり、
前記ブラックインク、前記シアンインク、前記マゼンタインク、及び前記イエローインクにおいて、最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時の25℃における動的表面張力は、下記関係式(1)を満たす請求項1又は2に記載のインクセット。
Between the color inks, the difference in dynamic surface tension at 25° C. when the bubble life time is 15 msec by the maximum bubble pressure method is independently 1.0 mN/m or less,
2. Dynamic surface tension at 25° C. with a bubble lifetime of 15 msec according to the maximum bubble pressure method in the black ink, the cyan ink, the magenta ink, and the yellow ink satisfies the following relational expression (1): The ink set described in .
前記前処理液は、水及び凝集剤を含有し、
前記凝集剤は、無機金属塩、有機酸金属塩、有機酸アンモニウム塩、及びカチオン性ポリマーからなる群より選択される少なくとも1つである請求項1から3のいずれか一項に記載のインクセット。 The ink set further includes a pretreatment liquid,
The pretreatment liquid contains water and a flocculant,
The ink set according to any one of claims 1 to 3, wherein the aggregating agent is at least one selected from the group consisting of inorganic metal salts, organic acid metal salts, organic acid ammonium salts, and cationic polymers. .
前記白色インク及び前記カラーインクにおいて、25℃における静的表面張力の差は、1.0mN/m以下であり、
前記白色インク及び前記カラーインクにおいて、最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時、150msec時、及び1500msec時の25℃における動的表面張力の差は、それぞれ独立して、1.0mN/m以下であることを特徴とする画像形成方法。 An image forming method comprising: a white ink application step of applying white ink to a recording medium; and a color ink application step of applying color ink to a region of the recording medium to which the white ink has been applied, ,
The difference in static surface tension at 25° C. between the white ink and the color ink is 1.0 mN/m or less,
In the white ink and the color ink, the difference in dynamic surface tension at 25° C. at bubble life times of 15 msec, 150 msec, and 1500 msec measured by the maximum bubble pressure method is independently 1.0 mN/m or less. An image forming method characterized by:
前記白色インク及び前記カラーインクにおいて、25℃における静的表面張力の差は、1.0mN/m以下であり、
前記白色インク及び前記カラーインクにおいて、最大泡圧法によるバブルライフタイム15msec時、150msec時、及び1500msec時の25℃における動的表面張力の差は、それぞれ独立して、1.0mN/m以下であることを特徴とする画像形成装置。 a white ink containing means containing white ink; a color ink containing means containing color ink; a white ink applying means for applying the white ink to a recording medium; An image forming apparatus comprising: a color ink applying unit for applying the color ink to an area,
The difference in static surface tension at 25° C. between the white ink and the color ink is 1.0 mN/m or less,
In the white ink and the color ink, the difference in dynamic surface tension at 25° C. at bubble life times of 15 msec, 150 msec, and 1500 msec measured by the maximum bubble pressure method is independently 1.0 mN/m or less. An image forming apparatus characterized by:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7277678B1 (en) | 2022-04-06 | 2023-05-19 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Recording liquid set, method for manufacturing printed matter, and printed matter |
JP7431399B1 (en) | 2022-12-16 | 2024-02-15 | artience株式会社 | Ink set and printed matter manufacturing method |
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