JP6717299B2 - プレコート剤およびこれを用いる画像形成方法 - Google Patents
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Description
樹脂粒子は、コア層、シェル層および該コア層とシェル層との間に位置する中間層を有する。つまり樹脂粒子は少なくとも3層構造を有する。樹脂粒子の中心から、コア層、中間層およびシェル層の順となるように構成される限り、コア層の内部、さらにコア層、中間層、およびシェル層の各層間、さらにはシェル層の外に他の層を含んでいてもよい。生産効率や、効果の飽和を考慮すると、樹脂粒子は3〜10層であることが好ましく、3〜5層であることがより好ましく、3層(コア層、中間層およびシェル層からなる)であることがさらに好ましい。このような多層樹脂粒子は、後述の製造方法の欄で述べるように、重合性単量体の重合を複数回にわたって行うことによって、得ることができる。
Tg:重合体の計算Tg(K)
Wn:モノマーnの質量分率(%)
Tgn:モノマーnのホモポリマーのガラス転移温度(K)
また、接着性、保存安定性の点から、各層のバインダー樹脂の重量平均分子量は、1万〜30万であることが好ましく、1.5万〜20万であることがより好ましい。重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等が挙げられる。
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等が挙げられる。
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
エチレン、プロピレン、イソブチレン等が挙げられる。
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げられる。
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等が挙げられる。
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等が挙げられる。
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等が挙げられる。
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体等が挙げられる。
シェル層は、樹脂粒子の中心から、コア層および中間層よりも外層に位置する。かような配置順である限り、樹脂粒子中のシェル層の配置位置は特に限定されないが、効率的な膜形成の観点からは、シェル層は樹脂粒子の最外層であることが好ましい。
カチオン性樹脂は、塗膜形成を担う役割を果たす。樹脂がカチオン性であることで、記録媒体との密着性が向上する。さらに、印刷層に用いられるインクがアニオン性インクの場合には、印刷層との密着性がさらに向上する。
コア層は架橋剤を含む。溶媒、特に水により失活しやすい架橋剤を用いても、架橋剤が内層に配置されているため、保管性が向上する。コア層は架橋剤の他、重合性単量体を重合してなる樹脂を含むことが好ましい。該樹脂は、コア層に含まれる架橋剤と不活性であることが好ましい。ここで、樹脂が架橋剤と不活性であるとは、架橋剤の架橋反応に寄与し得る基と反応する官能基を樹脂内に含まないことを指す。例えば、架橋剤の官能基がアミノ基である場合は、エポキシ基やイソシアネート基を含まない樹脂を、架橋剤の官能基がイソシアネート基である場合は、水酸基やアミノ基を含まない樹脂を用いることが好ましい。
架橋剤は、シェル層に含まれる官能基を有する重合性単量体と反応するものであれば特に限定されるものではない。架橋剤としては、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基、アミノ基を有する化合物;金属TiやZrを含む化合物が挙げられる。
中間層は、カチオン性樹脂と、架橋剤と、に不活性である樹脂(以下、単に不活性樹脂とも称する)を含む。中間層における不活性樹脂の含有量は特に限定されるものではないが、80質量%以上であることが好ましく(上限100質量%)、90質量%以上であることがより好ましく、さらに好ましくは100質量%である。
シェル層に含まれるカチオン性樹脂に不活性であるとは、カチオン性樹脂中に含まれる官能基と反応しないことを指す。また、コア層に含まれる架橋剤と不活性であるとは、架橋剤の架橋反応に寄与し得る基と反応する官能基を樹脂内に含まないことを指し、具体的には、不活性樹脂が、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、シアノ基、シリル基、およびシラネート基を含まないことが好ましい。
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン等が挙げられる。
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等が挙げられる。
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等が挙げられる。
エチレン、プロピレン、イソブチレン等が挙げられる。
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げられる。
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等が挙げられる。
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等が挙げられる。
N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール等が挙げられる。
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類等が挙げられる。
プレコート剤は溶媒を含む。溶媒としては水を含むことが好ましい。水の含有量は、溶媒中、50〜100質量%であることが好ましく、55〜70質量%であることがより好ましい。
プレコート剤には、上記で説明した以外に、必要に応じて、その他の添加剤を含んでいてもよい。その他の添加剤としては、無機充填剤が挙げられる。無機充填剤としては、合成シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、サチンホワイト、リトポン、カオリン、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、クレー、焼成クレー、ケイソウ土、合成ゼオライト、スメクタイト、層状無機高分子等が挙げられる。インク吸収性、発色性等から無機充填剤としては合成シリカが好ましく、非晶質合成シリカがより好ましい。
第1実施形態のプレコート剤の製造方法は特に限定されるものではない。好適な一例を挙げると、樹脂粒子を重合法により製造し、水系媒体の分散体とした後、水溶性有機溶媒を添加することが好ましい。樹脂粒子の重合法としては、具体的には、小粒径の多層樹脂粒子が得られることから、水系媒体中に重合性単量体を添加して重合を行う、懸濁重合や乳化重合が好ましく、架橋剤が安定的にコア層内に留まることができ、長期保管後であっても密着性が維持されやすいことから、より好ましくは、いずれかの重合工程を乳化重合法で製造することが好ましく、コア層、中間層およびシェル層を乳化重合法により製造することがさらに好ましい。
第1段階の重合によってコア層が形成される。
「水系媒体」とは、少なくとも水が50質量%以上(上限100質量%)含有されたものをいい、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。水以外の成分としては、水に溶解する有機溶剤を挙げることができ、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、メチルセルソルブ、テトラヒドロフランなどが挙げられる。好ましくは、水系媒体として水のみを使用する。
乳化重合法による重合では、通常界面活性剤が用いられる。
重合の際には、分散した重合性単量体の液滴の凝集を防ぐために、分散安定剤が添加されてもよい。
重合の際には、樹脂の分子量調整のために、公知の連鎖移動剤を用いることもできる。具体的には、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素、α−メチルスチレンダイマー等がある。
重合工程においては、ラジカル重合開始剤の存在下で重合を行うことが好ましい。
次いで、第2段階の重合を行う。第2段階の重合によってコア層の外に第2層目である中間層が形成される。
次いで、第3段階の重合を行う。第3段階の重合によって中間層の外に第3層目であるシェル層が形成される。
第1実施形態のプレコート剤は、インクジェット方式により画像を形成するインクを受容するプレコート層を形成するために用いられる。
本発明の他の実施形態は、インクジェット方式により記録媒体に第1実施形態のプレコート剤を用いてプレコート層を形成する工程と、記録媒体のプレコート層形成面にインクを塗布して画像を形成する工程と、を有する画像形成方法である(第2実施形態)。
(樹脂粒子の体積平均粒径)
樹脂粒子の体積平均粒子径は、レーザー回析式粒度分布測定装置(マイクロトラック社製、UPA−150)で測定した。
〔プレコート剤1の作製〕
(1)樹脂粒子1Hの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 75質量部
n−ブチルアクリレート 34質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート 120質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔a1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔a1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔1H〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 75質量部
n−ブチルアクリレート 30質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔a2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子1Hの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子1HMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔1HM〕を調製した。樹脂粒子分散液〔1HM〕を構成する粒子の体積平均粒径は165nmであった。なお、樹脂粒子1Hの表面を覆うバインダー樹脂のガラス転移温度は、上述したフォックス式により36.4℃となる。
前記の樹脂粒子分散液〔1HM〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 40質量部
n−ブチルアクリレート 10質量部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 193質量部
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド 10質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 5.6質量部
が混合されてなる混合液を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子1HMの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子1HMLが分散されてなる樹脂粒子分散液〔1HML〕を調製した。樹脂粒子分散液〔1HML〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。なお、樹脂粒子1HMを覆うバインダー樹脂のガラス転移温度は、上述したフォックス式により53.1℃となる。
〔プレコート剤2の作製〕
(1)樹脂粒子2Hの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 75質量部
n−ブチルアクリレート 34質量部
イソフタル酸 120質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔b1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔b1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔2H〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 75質量部
n−ブチルアクリレート 30質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔b2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子2Hの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子2HMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔2HM〕を調製した。樹脂粒子分散液〔2HM〕を構成する粒子の体積平均粒径は165nmであった。
前記の樹脂粒子分散液〔2HM〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 40質量部
n−ブチルアクリレート 10質量部
グリシジルメタクリレート 193質量部
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド 10質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 5.6質量部
が混合されてなる混合液を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子2HMの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子2HMLが分散されてなる樹脂粒子分散液〔2HML〕を調製した。樹脂粒子分散液〔2HML〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
〔プレコート剤3の作製〕
(1)樹脂粒子3Hの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 75質量部
n−ブチルアクリレート 34質量部
ビスフェノールAジグリシジルエーテル 120質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔c1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔c1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔3H〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 75質量部
n−ブチルアクリレート 30質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔c2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子3Hの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子3HMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔3HM〕を調製した。樹脂粒子分散液〔3HM〕を構成する粒子の体積平均粒径は165nmであった。
前記の樹脂粒子分散液〔3HM〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 40質量部
n−ブチルアクリレート 10質量部
4−ペンテン−1−アミン 193質量部
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド 10質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 5.6質量部
が混合されてなる混合液を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子3HMの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子3HMLが分散されてなる樹脂粒子分散液〔3HML〕を調製した。樹脂粒子分散液〔3HML〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
〔プレコート剤4の作製〕
(1)樹脂粒子4Hの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 9.5質量部
n−ブチルアクリレート 4.3質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート 15.1質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔d1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔d1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔4H〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 9.5質量部
n−ブチルアクリレート 3.8質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 0.5質量部
が混合されてなる混合液〔d2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子4Hの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子4HMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔4HM〕を調製した。樹脂粒子分散液〔4HM〕を構成する粒子の体積平均粒径は83nmであった。
前記の樹脂粒子分散液〔4HM〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 5.0質量部
n−ブチルアクリレート 1.3質量部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 24.3質量部
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド 1.3質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 0.7質量部
が混合されてなる混合液を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子4HMの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子4HMLが分散されてなる樹脂粒子分散液〔4HML〕を調製した。樹脂粒子分散液〔4HML〕を構成する粒子の体積平均粒径は100nmであった。
〔プレコート剤5の作製〕
(1)樹脂粒子5Hの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 257質量部
n−ブチルアクリレート 117質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート 412質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔e1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔e1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔5H〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 257質量部
n−ブチルアクリレート 103質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 13.7質量部
が混合されてなる混合液〔e2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子5Hの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子5HMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔5HM〕を調製した。樹脂粒子分散液〔5HM〕を構成する粒子の体積平均粒径は248nmであった。
前記の樹脂粒子分散液〔5HM〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 137質量部
n−ブチルアクリレート 34.3質量部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 662質量部
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド 34.3質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 19.2質量部
が混合されてなる混合液を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子5HMの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子5HMLが分散されてなる樹脂粒子分散液〔5HML〕を調製した。樹脂粒子分散液〔5HML〕を構成する粒子の体積平均粒径は300nmであった。
〔プレコート剤6の作製〕
(1)樹脂粒子6Hの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 405質量部
n−ブチルアクリレート 184質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート 648質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔f1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔f1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔6H〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 405質量部
n−ブチルアクリレート 162質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 21.6質量部
が混合されてなる混合液〔f2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子6Hの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子6HMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔6HM〕を調製した。樹脂粒子分散液〔6HM〕を構成する粒子の体積平均粒径は290nmであった。
前記の樹脂粒子分散液〔6HM〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 216質量部
n−ブチルアクリレート 54質量部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 1043質量部
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド 54質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 30.3質量部
が混合されてなる混合液を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子6HMの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子6HMLが分散されてなる樹脂粒子分散液〔6HML〕を調製した。樹脂粒子分散液〔6HML〕を構成する粒子の体積平均粒径は350nmであった。
〔プレコート剤7の作製〕
(1)樹脂粒子7Hの作製
撹拌装置、温度センサ、冷却管、および窒素導入装置を取り付けた反応容器内に、重合性単量体として
スチレン 75質量部
n−ブチルアクリレート 34質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート 120質量部
トルエン 100質量部
メチルエチルケトン 100質量部
を投入し、60℃に加熱して、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)4質量部を添加し混合液〔g1〕を得た。
前記の樹脂粒子分散液〔7H〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 75質量部
n−ブチルアクリレート 30質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 4質量部
が混合されてなる混合液〔g2〕を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子7Hの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子7HMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔7HM〕を調製した。樹脂粒子分散液〔7HM〕を構成する粒子の体積平均粒径は165nmであった。
前記の樹脂粒子分散液〔7HM〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 40質量部
n−ブチルアクリレート 10質量部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 193質量部
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド 10質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 5.6質量部
が混合されてなる混合液を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子7HMの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子7HMLが分散されてなる樹脂粒子分散液〔7HML〕を調製した。樹脂粒子分散液〔7HML〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
〔プレコート剤8の作製〕
(1)樹脂粒子8Hの作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、
スチレン 150質量部
n−ブチルアクリレート 64質量部
ヘキサメチレンジイソシアネート 120質量部
を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔h1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔h1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
前記の樹脂粒子分散液〔8H〕に、過硫酸カリウム(KPS)7.4質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を80℃に調整した後、
スチレン 40質量部
n−ブチルアクリレート 10質量部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 193質量部
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド 10質量部
n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル 5.6質量部
が混合されてなる混合液を1時間かけて滴下し、この滴下終了後、80℃に維持したままで2時間にわたって加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を28℃に冷却して、樹脂粒子8Hの表面に樹脂が被覆された複合構造を有する樹脂粒子8HMが分散されてなる樹脂粒子分散液〔8HM〕を調製した。樹脂粒子分散液〔8HM〕を構成する粒子の体積平均粒径は200nmであった。
上記作製したプレコート剤1〜8を、ピエゾ型ヘッドを4列搭載したオンデマンド型インクジェット装置(コニカミノルタ社製)のインクタンクに充填した。ピエゾ型ヘッドの、ノズル口径は28μm、駆動周波数は18kHz、ノズル数は512、最小液滴量は12pl、ノズル密度は180dpiであった。そして、記録媒体であるPET基材(フタムラ化学社製、厚さ50μm)上に、プレコート剤をフル液滴量14pl、駆動周波数18kHz、印字解像度720dpi×720dpiの条件で、10cm×10cmの印字率100%のベタ画像を形成した。形成したベタ画像を、80℃で5分間加熱して乾燥させた。
上記画像形成において、PET基材の代わりに、PODグロスコート(王子製紙社製、坪量128g/m2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてプレコート層を形成した。
1.接着強度
基材上に形成した箔画像について、下記1)〜3)のステップを実施した。
密閉した容器に保存したプレコート剤を、35%RH、40℃下で1週間放置後にプレコート層の形成を行い、上記1.接着強度と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
各プレコート剤を用いて、プレコート層を形成した後、下記アニオン性インクを用いてプレコート層の形成と同様の画像形成装置および条件にて画像を形成した。
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、スチレン45質量部、n−ブチルアクリレート30質量部、メタクリル酸25質量部、マゼンタ顔料分散体(顔料固形分として3.0質量部)を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔A1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシル硫酸ナトリウム1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔A1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
着色インクとしてアニオン性インクの代わりに下記カチオン性インクを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてプレコート層の形成およびインクによる画像形成を行った。上記評価項目について評価を行った。結果を表1に示す。
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、スチレン57質量部、n−ブチルアクリレート28質量部、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド15質量部、マゼンタ顔料分散体(顔料固形分として3.0質量部)を添加し、90℃に加熱して、上記の化合物が混合されてなる混合液〔B1〕を調製した。一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド1.6質量部をイオン交換水2,700質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを98℃に加熱し、この界面活性剤溶液に混合液〔B1〕を投入した。更に、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により2時間混合分散を行って分散液(乳化液)を調製した。
11 コア層、
12 中間層、
13 シェル層、
100 記録媒体、
200 プレコート層、
300 画像。
Claims (5)
- インクジェット方式により画像を形成するインクを受容するプレコート層を形成するために用いられるプレコート剤であって、
樹脂粒子と、溶媒と、を含有し、
前記樹脂粒子がコア層、シェル層および該コア層とシェル層との間に位置する中間層を有し、
前記コア層が架橋剤を含み、
前記シェル層がカチオン性単量体および前記架橋剤と反応する官能基を有する重合性単量体を含む単量体成分を重合してなるカチオン性樹脂を含み、
前記中間層が前記カチオン性樹脂と、前記架橋剤と、に不活性である樹脂を含む、プレコート剤。 - 前記架橋剤と反応する官能基がアミノ基、水酸基、およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも一つであり、
前記架橋剤がエポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基、およびアミノ基からなる群から選択される少なくとも一つを有する、請求項1に記載のプレコート剤。 - 前記樹脂粒子の体積平均粒径が80〜300nmである、請求項1または2に記載のプレコート剤。
- インクジェット方式により記録媒体に請求項1〜3のいずれか1項に記載のプレコート剤を用いてプレコート層を形成し、
前記記録媒体の前記プレコート層形成面にインクを塗布して画像を形成する、画像形成方法。 - 前記記録媒体として非吸収性記録媒体を用い、前記非吸収性記録媒体に前記プレコート層を形成する、請求項4に記載の画像形成方法。
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