JP6894883B2 - インクジェット用インクセット、および、インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
前記水性インクは、エマルジョンと、界面活性剤と、有機溶媒と、顔料と、水とを含み、
前記反応液は、凝集剤と、1,2−アルカンジオールと、グリコールエーテル系溶媒および/またはグリコールエーテルアセテート系溶媒と、水とを含み、
前記エマルジョンのガラス転移温度は、50℃以上である、インクジェット用インクセット。
本実施形態に係るインクジェット用インクセットは、水性インクと反応液とを有し、前記水性インクは、エマルジョンと、界面活性剤と、有機溶媒と、顔料と、水とを含み、前記反応液は、凝集剤と、1,2−アルカンジオールと、グリコールエーテル系溶媒および/またはグリコールエーテルアセテート系溶媒と、水とを含み、前記エマルジョンのガラス転移温度は、50℃以上である。
前記水性インクは、エマルジョンと、界面活性剤と、有機溶媒と、顔料と、水とを含む。
エマルジョンは、水性インクの造膜性を向上させることにより、耐擦過性などの塗膜特性に優れた画像を形成する成分である。本実施形態に係るインクジェット用インクセットにおいて、水性インクは、造膜助剤を含まない。そのため、エマルジョンは、常温での乾燥によって被膜を形成しにくくなることにより、インクジェットヘッドから前記水性インクを吐出する際、ノズル近傍で被膜を形成しにくくなる。その結果、水性インクの吐出安定性を確保することができる。
界面活性剤は、記録媒体に対する濡れ性を向上させる成分である。
有機溶媒は、水性インクの乾燥性および基材に対する濡れ性などを調整する成分である。
顔料としては、従来公知の無機顔料および有機顔料を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、2種を併用してもよい。
水としては、例えば、イオン交換水、蒸留水、水道水、井戸水などが挙げられる。これらの中でも、不純物が比較的少なく、かつ、安価に入手できるという観点から、イオン交換水であることが好ましい。
前記反応液は、凝集剤と、1,2−アルカンジオールと、グリコールエーテル系溶媒および/またはグリコールエーテルアセテート系溶媒と、水とを含む。なお、前記反応液は、界面活性剤を含まないことが好ましい。前記水性インクは界面活性剤を必須成分として含有する。そのため、前記反応液も界面活性剤を含有すると、形成された画像の密着性が劣る場合がある。
凝集剤は、前記水性インク中に含まれる、前記エマルジョンおよび前記顔料を凝集させる成分である。前記凝集剤としては、例えば、水溶性カチオンポリマー、カチオン性エマルジョン、多価金属塩などが挙げられる。これらの中でも、価格、分子量、分子構造等を考慮した材料選択性の観点から、水溶性カチオンポリマーであることが好ましい。なお、前記凝集剤には、界面活性剤は含まれない。
1,2−アルカンジオールは、反応液の乾燥速度を調整し、かつ、基材に対する濡れ性を高める成分である。前記1,2−アルカンジオールとしては、例えば、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオールなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、沸点、および、基材に対する濡れ性を向上させる観点から、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、1,2−オクタンジオールであることが好ましい。
グリコールエーテル系溶媒および/またはグリコールエーテルアセテート系溶媒は、エマルジョンの造膜性を向上させ、かつ、耐擦過性および基材との密着性に優れた画像を形成させる成分である。前記グリコールエーテル系溶媒としては、例えば、ジ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メチルエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。前記グリコールエーテルアセテート系溶媒としては、例えば、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、沸点の観点から、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、および、トリプロピレングリコールジメチルエーテルから選択される1種以上であることが好ましい。
水としては、例えば、イオン交換水、蒸留水、水道水、井戸水などが挙げられる。これらの中でも、不純物が比較的少なく、かつ、安価に入手できるという観点から、イオン交換水であることが好ましい。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、本実施形態に係るインクジェット用インクセットを用いて、記録媒体上に画像を形成する方法であって、水性インクおよび反応液を、前記記録媒体上で接触させるように、インクジェットヘッドから吐出する。これにより、塗膜特性に優れた画像を前記記録媒体上に形成することができる。
(水性インクの調整)
表1に示す配合で、エマルジョン、界面活性剤、有機溶媒、顔料および水を、混合攪拌装置を用いて均一に混合した。その後、グラスフィルター(桐山製作所製)を用いて、この混合物を吸引濾過することにより、A1〜A4の水性インクを調整した。
A1〜A4の水性インクの吐出安定性の評価は、産業用インクジェットプリンターDMP−2831(富士フィルム社製)を用いて、カートリッジDMC−11610に前記水性インクを充填し、ドットスペースを100μm、ヘッドギャップを500μm、ステージ温度を40℃に設定し、150mm×150mmのベタ印刷を行い、印刷前後のノズル抜けの個数を数えることにより行った。なお、全ノズル16個中、ノズル抜けの個数が3個以下の水性インクを○、ノズル抜けの個数が4個以上の水性インクを×とした。結果を表1に示す。
モビニール7980:アクリルエマルジョン[日本合成化学社製]
モビニール5450:アクリル/スチレンエマルジョン[日本合成化学社製]
モビニール6530:アクリルエマルジョン[日本合成化学社製]
BYK−348:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン[ビックケミー社製]
1,3−BD:1,3−ブタンジオール[KHネオケム社製]
CAB−O−JET 352K:カーボンブラック[CABOT社製]
(反応液の調整)
表2に示す配合で、凝集剤、1,2−アルカンジオール、グリコールエーテル系溶媒、水、1,3−ブタンジオールおよび界面活性剤を、混合攪拌装置を用いて均一に混合し、B1〜B17の反応液を調整した。
まず、静的表面張力を、表面張力計CBVP−Z(協和界面科学社製)を用いて、白金プレートを用いたウィルヘルミ法により測定した。結果を表2に示す。
次に、動的接触角を、接触角計PG−X(マツボー社製)を用いて、塩ビメディアNM−SGFの基材上に前記反応液1.0μLを動的モードで滴下し、前記基材に接触してから3秒後の動的接触角を測定した。結果を表2に示す。
1,2−HD:1,2−ヘキサンジオール[和光純薬社製]
1,2−OD:1,2−オクタンジオール[和光純薬社製]
1,3−BD:1,3−ブタンジオール[KHネオケム社製]
BDG:ジエチレングリコールモノブチルエーテル[日本乳化剤社製]
MEDG:ジエチレングリコールメチルエチルエーテル[日本乳化剤社製]
BTG:トリエチレングリコールモノブチルエーテル[日本乳化剤社製]
DMTG:トリエチレングリコールジメチルエーテル[日本乳化剤社製]
BFDG:ジプロピレングリコールモノブチルエーテル[日本乳化剤社製]
MFDG:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル[日本乳化剤社製]
MFTG:トリプロピレングリコールモノメチルエーテル[日本乳化剤社製]
DMFTG:トリプロピレングリコールジメチルエーテル[和光純薬社製]
BYK−348:ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン[ビックケミー社製]
表3に示すように、A1〜A4の各水性インク、および、B1〜B17の各反応液を用いて、実施例1〜16および比較例1〜4のインクセットを作製した。実施例1〜16および比較例1〜4のインクセットを備えたプリンターUJF−3042HG(ミマキエンジニアリング社製)を用いて、塩ビメディアNM−SGF上に、水性インク100%、反応液30%の印刷濃度で、150mm×100mmサイズの画像サンプルを形成した。画像サンプルは、反応液の後に水性インクを印刷し、その後、乾燥機FV−320(アドバンテック東洋社製)を用いて、40℃30min、60℃10minまたは90℃5minの追加乾燥を行うことにより、形成した。なお、ステージ温度は40℃とした。各画像サンプルの塗膜特性の評価は、以下のようにして行った。
断面7φの消しゴムに1.0kgfの荷重を加えて、各画像サンプルの印刷面を30往復させた後、塗膜のはがれ度合いを評価した。そして、この評価は、擦過性の高い方から順に、10(擦過性が高い)〜1(擦過性が低い)の数値を評点として表した。結果を表3に示す。なお、評点が4以上の画像を合格とした。
各画像サンプルの印刷面に、粘着シート[セロテープ(登録商標)(ニチバン社製)]の粘着層側の面を貼り付け、引き剥がす操作を行った。密着性は、下記基準により評価した。結果を表3に示す。
○(良好):印刷物が全く剥離しなかった。
△(良):印刷物が一部剥離した。
×(不良):粘着シートを貼りつけた部分の印刷物の全面が剥離した。
各画像サンプルの印刷面を目視で確認し、色ムラおよびビーディングの有無を観察した。外観は、色ムラ、ビーディング、または、その他外観不良が無かった場合を○、有った場合を×とした。結果を表3に示す。
Claims (5)
- 水性インクと反応液とを有するインクジェット用インクセットであって、
前記水性インクは、エマルジョンと、界面活性剤と、有機溶媒と、顔料と、水とを含み、
前記反応液は、
水溶性カチオンポリマー、カチオン性エマルジョン、および多価金属塩からなる群から選択される凝集剤と、
1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ヘプタンジオール、および1,2−オクタンジオールからなる群から選択される1,2−アルカンジオールと、
ジ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メチルエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテルからなる群から選択されるグリコールエーテル系溶媒と、
水と
を含み、界面活性剤を含まず、
前記エマルジョンのガラス転移温度は、50℃以上である、インクジェット用インクセット。 - 前記反応液は、記録媒体に接触してから3秒後における動的接触角が40°以下である、請求項1に記載のインクジェット用インクセット。
- 前記凝集剤は、水溶性カチオンポリマーである、請求項1または2に記載のインクジェット用インクセット。
- 請求項1〜3のいずれか一つに記載のインクジェット用インクセットを用いて、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録方法であって、
水性インクおよび反応液を、前記記録媒体上で接触させるように、インクジェットヘッドから吐出する、インクジェット記録方法。 - 前記記録媒体は、非吸収性基材または低吸収性基材からなる、請求項4に記載のインクジェット記録方法。
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