JP6496436B1 - 受理溶液、この受理溶液を含有するインクセット及びインクセットを用いた印刷物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多価金属塩と、水溶性溶媒と、樹脂と、界面活性剤と、を含有し、界面活性剤は、HLB値が9以上19以下であって、一般式(1)で示される界面活性剤を含有する。(式中、R1は、炭素数が1以上5以下の分岐してもよいアルキレン基を表す。R2は、水素又は炭素数1以上3以下の分岐してもよいアルキル基を表す。R3は、水素又は炭素数1以上3以下の分岐してもよいアルキル基を表す。Aは2又は3を表す。Xは、エチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドを表す。nは整数を表す。)
【選択図】なし
Description
前記樹脂は少なくとも一部として樹脂エマルジョンを含有し、
前記多価金属塩は、多価金属のイオンと、陰イオンと、を含み、
前記界面活性剤は、HLB値が9以上19以下であって、且つ、下記一般式(1)で示される界面活性剤を含有する、受理溶液。
色材を含有するインク組成物と、
を含有する、インクセット。
本実施形態の受理溶液は、少なくとも多価金属塩と、水溶性溶媒と、樹脂と、界面活性剤と、を含有する受理溶液である。受理溶液上にインク組成物を塗布することにより、印刷した際の画像品質を向上させることができる。又、本実施形態の受理溶液中に含有される多価金属塩は、多価金属イオンと陰イオンとを含有する塩である。多価金属イオンとは、価数が少なくとも2価以上の金属のイオンをいう。陰イオンとは、水溶性溶媒中に溶解可能な陰イオンをいう。水溶性溶媒とは、25℃の水100質量部中に、1気圧下で5質量部以上、溶解することができるものをいう。
本実施形態の受理溶液に含有される界面活性剤は、受理溶液に含有される樹脂の少なくとも一部を樹脂エマルジョンとし、受理溶液の表面張力を調整する役割を有する。本実施形態に関する界面活性剤は、HLB値が9以上19以下であって、以下の構造を有する界面活性剤を含む。
本実施形態に関する多価金属塩は、多価金属のイオンと、陰イオンと、を含む多価金属塩である。受理溶液に多価金属塩を含有することによって、ブリーディングやフェザリングを有効に抑制することができる。以下、陰イオン及び多価金属のイオンについてそれぞれ説明する。
本実施形態の受理溶液の多価金属塩に含有される陰イオンは、無機物の陰イオンであってもよく、有機物の陰イオンであってもよい。陰イオンの分散性、及び受理溶液の保存安定性及び吐出安定性の観点から、陰イオンは、有機物の陰イオンを含むことが好ましい。
本実施形態の受理溶液の多価金属塩に含有される多価金属イオンとは、価数が少なくとも2価以上の金属のイオンをいう。多価金属イオンを用いることでインク組成物のにじみを抑制することができる。多価金属イオンとしては、例えばカルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、チタンイオン、鉄(II)イオン、鉄(III)イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオン、バリウムイオン、ストロンチウムイオン等が挙げられる。なかでも、インク組成物中の色材との相互作用が大きく、滲みやムラを抑制する効果が高くなることから、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、アルミニウムイオンより選択される1種以上を含有することが好ましい。
本実施形態の受理溶液には樹脂を含有する。樹脂としては、親水性基を有する樹脂や、カチオン系又はノニオン系樹脂エマルジョンが挙げられる。本実施形態に関する界面活性剤の疎水部との吸着性の観点から、カチオン性樹脂及び/又はノニオン性樹脂であることが好ましく、カチオン性樹脂であることがより好ましい。このような樹脂を用いることにより、得られた印刷物に耐擦過性、耐水性、耐溶剤性、耐ブロッキング性等の各種耐性を付与したり、印刷物の光沢や印刷濃度を向上することができる。又、本実施形態の受理溶液に含有する樹脂の少なくとも一部は、樹脂エマルジョンとして含有する。本実施形態において樹脂エマルジョンとは、連続相が水溶性溶媒であり、分散粒子が樹脂微粒子である水性分散液を意味する。樹脂エマルジョンを形成することによって、樹脂が立体反発力や静電反発力によって樹脂微粒子として受理溶液中に分散することができる。
本実施形態の受理溶液に用いる溶剤は、樹脂等を分散又は溶解することができるものである。このような溶剤として、水溶性を有する水溶性溶媒を用いる。
受理溶液は、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、粘度調整剤、pH調整剤、表面張力調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤等が挙げられる。
受理溶液の表面張力は、基材表面への濡れ性や、インク組成物との混和性の観点から、35.0mN/m以下が好ましく、32.0mN/m以下がより好ましく、30.0mN/m以下がさらに好ましく、特に非吸収性基材に塗布する場合には26.0mN/m以下がより好ましい。受理溶液をインクジェット法により吐出させる場合には、吐出ヘッドからの受理溶液の吐出安定性を良好にする点から、前記受理溶液の表面張力を18.0mN/m以上とすることが好ましく19.5mN/m以上がより好ましい。受理溶液の表面張力は、上記の水溶性溶媒及び上記界面活性剤を適宜選択することにより調整することができる。なお、表面張力は、測定温度25℃にてWilhelmy法(協和界面科学製 型式:CBVP−Z)で測定された値である。
本実施形態においてインク組成物は、色材と、樹脂と、溶剤と、を含有し、溶剤が少なくとも水溶性溶剤を含むインク組成物が用いられ、本発明の効果が損なわれない範囲で、必要に応じてさらに他の成分を含有してもよいものである。色材とは、染料及び顔料をも含む概念である。
本実施形態においてインク組成物の色材は、特に限定されるものではなく、染料系であってもよいし、顔料系であってもよい。印字物の耐水性や耐光性等の耐性が良好である顔料系インク組成物を使用することが好ましい。本発明において、インク組成物に用いることのできる顔料は特に限定されない。従来のインク組成物に使用されている有機顔料又は無機顔料等が挙げられる。これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。具体的な有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、染料からの誘導体、フタロシアニン系有機顔料、キナクリドン系有機顔料、ペリレン系有機顔料、ジオキサジン系有機顔料、ニッケルアゾ系顔料、イソインドリノン系有機顔料、ピランスロン系有機顔料、チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロン系有機顔料、イソインドリン系有機顔料、キナクリドン系固溶体顔料、ペリレン系固溶体顔料等の有機固溶体顔料、その他の顔料として、カーボンブラック等が挙げられる。
インク組成物に用いられる樹脂は、基材の表面への顔料の定着を促進するものである。当該樹脂としては、定着性に優れ、印刷物の耐水性に優れる点から樹脂エマルジョンが好ましく、受理溶液と同様のものとすることができる。
本実施形態のインク組成物に用いられる水溶性溶媒としては、水及び水溶性有機溶剤が挙げられる。水溶性有機溶剤は、上記の実施形態の受理溶液において例示された水溶性有機溶剤と同様のものとすることができる。水及び水溶性有機溶剤は、単独でも混合物としても使用することができる。
本実施形態のインク組成物には、必要に応じてさらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、界面活性剤、ワックスエマルジョン、粘度調整剤、pH調整剤、表面張力調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤等が挙げられる。
本実施形態のインクセットに用いることのできるインク組成物の調製方法は、特に限定されない。例えば、水溶性溶媒に自己分散型の顔料、樹脂、界面活性剤及び必要に応じてその他の成分を添加して調製する方法、水溶性溶媒に、顔料と分散剤を加えて分散した後、樹脂、界面活性剤及び必要に応じてその他の成分を添加して調製する方法、水溶性溶媒に顔料と樹脂と界面活性剤と必要に応じてその他の成分を添加した後、顔料を分散して調製する方法等が挙げられる。
上記の実施形態の受理溶液又はインクセットを用いた吐出方法又は塗布方法(以下、単に吐出方法又は塗布方法と表記することがある。)は、特に限定されるものではない。例えば、スプレー方式、コーター方式、インクジェット方式、グラビア方式、フレキソ方式等を挙げることができる。中でもインクジェット方式により吐出又は塗布されることが好ましい。インクジェット方式であれば、任意の場所へ塗布することも、印刷面全面に塗布することも容易である。
本実施形態の受理溶液を適用できる基材は特に制限されず、吸収性基材、低吸収性基材、及び非吸収性基材のいずれも好適に用いることができる。
本実施形態の受理溶液及びインクセットは、インクジェット方式によって記録できるインクジェット記録装置を用いる場合には、ピエゾ方式、サーマル方式、静電方式等のいずれのインクジェット記録装置にも適用することができる。中でも、ピエゾ方式のインクジェット記録装置に用いられることが好ましい。ピエゾ方式の記録ヘッドは、圧力発生素子として圧電振動子を用い、圧電振動子の変形により圧力室内を加圧・減圧してインク滴を吐出する。このような記録ヘッドでは、さらなる高画質化や記録速度の向上を図る試みとして、ノズル列の数を増やすことで記録可能な色の種類を増やしてさらなる高画質化を図る試みがなされ、又、1つのノズル列を構成するノズル開口部の数を増やすことで記録速度の向上を図る試みがなされている。さらに、1つのヘッドに設けられるノズルの数を増やすために、ノズルを微細化する試みもなされている。
本実施形態の受理溶液を用いた印刷物の製造方法としては、例えば、基材及び/又は色材を含有するインク組成物に、直接及び/又は他の層を介して上記の実施形態の受理溶液を塗布する工程を含む印刷物の製造方法を挙げることができる。上記の実施形態の受理溶液を塗布する工程を含むことで、印刷物の滲みや白抜けが抑制されて鮮明な画像を得ることができる。
多価金属塩(3.5質量%(水和物の場合は金属塩換算で計算))、樹脂(樹脂エマルジョン)(7.0質量%)、1,2−ブタンジオール(30.0質量%)、イオン交換水(残部)、BYK−349(ビックケミー社製ポリシロキサン系界面活性剤)(0.5質量%)、界面活性剤(2.0質量%)、を用いて下記表のように実施例及び比較例の受理溶液を調整した。各成分の数字は質量部を意味する。尚、「残部」とは、水以外の各成分を混入後、水を加えることにより受理溶液が全体で100質量部となるように混入したことを意味する。
[密着性試験]
実施例及び比較例の受理溶液につい密着性を評価した。具体的には、基材として未処理のポリエチレンテレフタレート(表2中、「未処理PET」と表記。)、未処理のポリエチレンナフタレート(表2中「未処理PEN」と表記。)、ポリカーボネート(表2中「未処理PC」と表記。)、塩化ビニル(表2中「PVC」と表記。)、アクリル(表2中、「アクリル」と表記。)を用い、基材の表面にバーコーター#4にて塗布し、80℃5分乾燥させた。その後、受理溶液が塗布された表面にニチバン製粘着テープを張り付けて剥がすことにより、受理溶液の層の剥離を確認した。結果を表に示す。尚、「未処理」とは、基材表面に、プライマー層(接着層)、受容層、及び蒸着層等の層から選択されるいずれかの層が形成されておらず、又は、レーザー処理やプラズマ処理等の基材表面を改質し得る処理を行っていないことを意味する。
◎ :受理溶液の層が基材から剥がれなかった。
○ :受理溶液の層が基材からわずかに剥がれた。
△ :受理溶液の層が基材から部分的に剥がれた。
× :受理溶液の層が基材からほぼ全体的に剥がれた。
上記実施例3、4、7について界面活性剤の添加量のみを変更して受理溶液を製造し、同様に未処理のポリエチレンテレフタレートに対する密着性の評価を行った。
Claims (9)
- 多価金属塩と、水溶性溶媒と、樹脂と、界面活性剤と、を含有するインク組成物用の受理溶液であって、
前記樹脂は少なくとも一部として樹脂エマルジョンを含有し、
前記多価金属塩は、多価金属のイオンと、陰イオンと、を含み、
前記界面活性剤は、HLB値が9以上19以下であって、且つ、下記一般式(1)で示される界面活性剤を含有する、受理溶液。但し、前記陰イオンは有機性値/無機性値の比であるOV/IV値が0.25以上1.30未満を除く。
- 多価金属塩と、水溶性溶媒と、樹脂と、界面活性剤と、を含有するインク組成物用の受理溶液であって、
前記樹脂は少なくとも一部として樹脂エマルジョンを含有し、
前記多価金属塩は、多価金属のイオンと、陰イオンと、を含み、
前記界面活性剤は、HLB値が9以上19以下であって、且つ、下記一般式(1)で示される界面活性剤を含有し、
前記樹脂は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及びスチレン系樹脂からなる群より選択される少なくとも1つを含有する樹脂である、受理溶液。
- 前記樹脂がアクリル系樹脂を含有する樹脂である請求項1又は2に記載の受理溶液。
- 多価金属塩と、水溶性溶媒と、樹脂と、界面活性剤と、を含有するインク組成物用の受理溶液であって、
前記樹脂は少なくとも一部として樹脂エマルジョンを含有し、
前記多価金属塩は、多価金属のイオンと、陰イオンと、を含み、
前記界面活性剤は、HLB値が9以上19以下であって、且つ、下記一般式(1)で示される界面活性剤を含有し、
分子構造中に芳香環を有する高分子化合物を含有する樹脂基材に塗布される、受理溶液。
- 前記受理溶液が基材に液体として存在している間にインク組成物を塗布する請求項1から4のいずれかに記載の受理溶液。
- 前記界面活性剤の含有量が前記受理溶液全量中0.10質量%以上3.50質量%以下である、請求項1から5のいずれかに記載の受理溶液。
- 請求項1から6のいずれかに記載の受理溶液と、
色材を含有するインク組成物と、
を含有する、インクセット。 - 基材及び/又は色材を含有するインク組成物に、直接及び/又は他の層を介して請求項1から6のいずれかに記載の受理溶液を塗布する工程を含む、印刷物の製造方法。
- 前記基材は、分子構造中に芳香環を有する高分子化合物を含有する樹脂基材である請求項8に記載の印刷物の製造方法。
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