JP7111519B2 - Ink set and printing method - Google Patents
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Description
本発明は、印刷方法に関し、特には、印刷層の滲みの発生を抑えることが可能な印刷方法に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printing method, and more particularly to a printing method capable of suppressing bleeding of a printed layer.
インクジェットプリンタによる印刷に用いるインクとしては、様々なインクが開発されているが、環境負荷を低減する観点から、水系インクが広く使用されている。しかしながら、水系インクは溶媒として水を含むため、印刷の際に滲みを発生させる傾向がある。印刷により形成される印刷層の滲みを改善する方法としては、例えば、着色インクを凝集させる作用を有する処理液を併用する手法が知られている。このような処理液と着色インクを組み合わせた水系インクセットは、2液反応型水系インクセットとも称される。 Various inks have been developed as inks used for printing by inkjet printers, but water-based inks are widely used from the viewpoint of reducing environmental impact. However, since water-based ink contains water as a solvent, it tends to cause bleeding during printing. As a method for improving blurring of a printed layer formed by printing, for example, a method of using a treatment liquid having an action of aggregating colored ink together is known. A water-based ink set in which such treatment liquid and colored ink are combined is also called a two-liquid reaction type water-based ink set.
特開平6-57192号公報(特許文献1)は、複数の着色インクからなるインクセットであって、アニオン染料を含むブラックインクと、カチオン染料を含むイエローインクとを含むインクセットを記載しており、これら染料の使用により、カラーとブラックとの間のブリードが軽減されることを記載しているが、更に、多価沈殿剤をイエローインクに配合することでブリードを軽減できることも記載している。特許文献1では、このイエローインクが処理液としても作用していると認められる。 Japanese Patent Laying-Open No. 6-57192 (Patent Document 1) describes an ink set comprising a plurality of colored inks, the ink set including a black ink containing an anionic dye and a yellow ink containing a cationic dye. describes that the use of these dyes reduces bleed between color and black, but further describes that bleed can be reduced by incorporating a polyvalent precipitant into the yellow ink. . In Patent Document 1, it is recognized that this yellow ink also acts as a processing liquid.
特開2009-190379号公報(特許文献2)は、架橋した水溶性ポリマーで被覆された顔料(水分散性顔料)を含む着色インクと、該着色インクの凝集を促進する凝集促進剤を含む無色インクとを含むインクセットを記載しており、これにより、液安定性、吐出性が良好となり、また、インク付与後の被記録媒体のカール及び画像変形が抑制され得ると記載している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-190379 (Patent Document 2) discloses a colorless ink containing a pigment (water-dispersible pigment) coated with a crosslinked water-soluble polymer and an aggregation accelerator that promotes aggregation of the colored ink. It describes that the ink set containing the ink can improve liquid stability and ejection property, and can suppress curling and image deformation of the recording medium after the ink is applied.
このような状況下、本発明の目的は、従来技術とは異なる手法で、印刷層の滲みの発生を抑えることが可能な印刷方法を提供することにある。 Under such circumstances, an object of the present invention is to provide a printing method capable of suppressing the bleeding of the printed layer by a method different from the conventional technique.
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、複数種の水系着色インクと水系コーティング液とを併用する印刷方法において、基材上に着弾させた水系コーティング液に最初に付着させるインクを、水系着色インクの中で最も低い表面張力を有するインクとすることで、印刷層の滲みの発生を効果的に抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies in order to achieve the above object, the present inventors have found that in a printing method that uses a combination of a plurality of types of water-based colored inks and a water-based coating liquid, the water-based coating liquid that has landed on the substrate is first attached to the The inventors have found that by using an ink having the lowest surface tension among water-based colored inks, it is possible to effectively suppress the occurrence of bleeding in the printed layer, and have completed the present invention.
本発明者は、更に検討を進めたところ、4種の水系着色インクを順番にプリントヘッドから吐出させて印刷を行う場合に、2種のインクを順に吐出させて印刷した後で且つ残りの2種のインクを順に吐出させて印刷を行う前に、一次乾燥とその後の水系コーティング液による印刷とを行うことで、より高精細な印刷層を形成できることを見出した。 As a result of further studies, the present inventor found that when printing is performed by ejecting four types of water-based colored inks from the print head in order, after printing by ejecting two types of ink in order and the remaining two It has been found that a higher definition printed layer can be formed by performing primary drying and then printing with a water-based coating liquid before printing by sequentially ejecting the seed inks.
即ち、本発明の第1の印刷方法は、水系着色インクと水系コーティング液とを含むインクセットを備えたインクジェットプリンタによって印刷層を基材上に形成する印刷方法であって、
前記水系着色インクが、少なくとも第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクの4種のインクを含み、それぞれのインクが独立して、水、顔料、水溶性溶剤及び樹脂を含み、前記水系コーティング液が、水、水溶性溶剤及び樹脂を含み、該水系コーティング液中に含まれる樹脂がカチオン性ポリマーを含み、
前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を基材上に着弾させる工程と、
第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク液滴を前記コーティング液上に着弾させることにより印刷層を形成させる工程とを含み、
前記第1のインクは、前記水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低いことを特徴とする。
That is, a first printing method of the present invention is a printing method for forming a printed layer on a substrate by an inkjet printer equipped with an ink set containing a water-based colored ink and a water-based coating liquid,
The water-based colored inks include at least four types of inks, a first ink, a second ink, a third ink, and a fourth ink, and each ink independently contains water, a pigment, a water-soluble solvent, and containing a resin, the water-based coating liquid containing water, a water-soluble solvent and a resin, the resin contained in the water-based coating liquid containing a cationic polymer,
A step of ejecting the water-based coating liquid from a print head to land coating droplets on a substrate;
a step of ejecting a first ink, a second ink, a third ink and a fourth ink from a print head in this order to form a print layer by causing ink droplets to land on the coating liquid; including
The first ink is characterized by having the lowest surface tension at 25° C. among the water-based colored inks.
本発明の第1の印刷方法の好適例においては、前記印刷層の形成後に乾燥を行う工程を更に含む。 A preferred embodiment of the first printing method of the present invention further includes the step of drying after forming the printed layer.
本発明の第1の印刷方法の他の好適例においては、前記乾燥が70~130℃で行われる。 In another preferred embodiment of the first printing method of the present invention, said drying is performed at 70-130°C.
また、本発明の第2の印刷方法は、水系着色インクと水系コーティング液とを含むインクセットを備えたインクジェットプリンタによって印刷層を基材上に形成する印刷方法であって、
前記水系着色インクが、少なくとも第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクの4種のインクを含み、それぞれのインクが独立して、水、顔料、水溶性溶剤及び樹脂を含み、前記水系コーティング液が、水、水溶性溶剤及び樹脂を含み、該水系コーティング液中に含まれる樹脂がカチオン性ポリマーを含み、
前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を基材上に着弾させる工程と、
第1のインク及び第2のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク滴を前記コーティング液上に着弾させることにより第1の印刷層を形成させる工程と、
前記第1の印刷層の形成後に一次乾燥を行う工程と、
前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を、一次乾燥を行った第1の印刷層上に着弾させる工程と、
第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク滴を、前記第1の印刷層上のコーティング液上に着弾させることにより第2の印刷層を形成させる工程とを含み、
前記第1のインクは、前記水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低いことを特徴とする。
A second printing method of the present invention is a printing method for forming a printed layer on a substrate by an inkjet printer equipped with an ink set containing a water-based colored ink and a water-based coating liquid,
The water-based colored inks include at least four types of inks, a first ink, a second ink, a third ink, and a fourth ink, and each ink independently contains water, a pigment, a water-soluble solvent, and containing a resin, the water-based coating liquid containing water, a water-soluble solvent and a resin, the resin contained in the water-based coating liquid containing a cationic polymer,
A step of ejecting the water-based coating liquid from a print head to land coating droplets on a substrate;
A step of ejecting the first ink and the second ink from the print head in this order and causing ink droplets to land on the coating liquid to form a first printing layer;
a step of performing primary drying after forming the first printed layer;
A step of ejecting the water-based coating liquid from the print head and causing the coating droplets to land on the first printing layer that has undergone primary drying;
a step of ejecting a third ink and a fourth ink from the print head in this order to form a second printing layer by causing ink droplets to land on the coating liquid on the first printing layer; including
The first ink is characterized by having the lowest surface tension at 25° C. among the water-based colored inks.
本発明の第2の印刷方法の好適例においては、前記第2の印刷層の形成後に二次乾燥を行う工程を更に含む。 A preferred embodiment of the second printing method of the present invention further includes the step of performing secondary drying after forming the second printing layer.
本発明の第2の印刷方法の他の好適例においては、前記一次乾燥が25~45℃で行われる。 In another preferred embodiment of the second printing method of the present invention, said primary drying is performed at 25-45°C.
本発明の第2の印刷方法の他の好適例においては、前記二次乾燥が70~130℃で行われる。 In another preferred embodiment of the second printing method of the present invention, said secondary drying is performed at 70-130°C.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例においては、前記コーティング液滴を基材上に着弾させる工程において、基材の温度が30~45℃である。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the temperature of the substrate is 30 to 45° C. in the step of landing the coating droplets on the substrate.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例において、前記第1のインクは、前記水系着色インクの中でインク中に含まれる顔料の質量割合が最も低い。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the first ink has the lowest mass ratio of pigment contained in the ink among the water-based colored inks.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例において、前記第4のインクは、前記水系着色インクの中でインク中に含まれる顔料の吸油量が最も高い。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the fourth ink has the highest oil absorption of the pigment contained in the ink among the water-based colored inks.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例において、前記第1のインクがマゼンタインク又はシアンインクである。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the first ink is magenta ink or cyan ink.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例において、前記第3のインクがマゼンタインク又はシアンインクである。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the third ink is magenta ink or cyan ink.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例において、前記第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクは、それぞれがシアンインク、イエローインク、マゼンタインク及びブラックインクである。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the first ink, second ink, third ink and fourth ink are cyan ink, yellow ink and magenta ink, respectively. and black ink.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例において、前記第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクは、それぞれがマゼンタインク、イエローインク、シアンインク及びブラックインクである。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the first ink, the second ink, the third ink and the fourth ink are magenta ink, yellow ink and cyan ink, respectively. and black ink.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例において、前記水系着色インクは、25℃における表面張力が20~50mN/mである。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the water-based colored ink has a surface tension of 20 to 50 mN/m at 25°C.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例において、前記水系コーティング液の25℃における表面張力は、前記第1のインクの25℃における表面張力よりも低い。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the surface tension of the water-based coating liquid at 25°C is lower than the surface tension of the first ink at 25°C.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例においては、前記水系コーティング液が、水を50質量%~90質量%、水溶性溶剤を5質量%~35質量%、樹脂を0.005質量%~2質量%の範囲内で含む。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the water-based coating liquid contains 50% to 90% by weight of water, 5% to 35% by weight of a water-soluble solvent, and 0% of resin. It is contained within the range of 0.005% by mass to 2% by mass.
本発明の第1及び第2の印刷方法の他の好適例においては、前記基材が非吸収性基材または難吸収性基材である。 In another preferred embodiment of the first and second printing methods of the present invention, the substrate is a non-absorbent substrate or a non-absorbent substrate.
本発明によれば、印刷層の滲みの発生を抑えることが可能な印刷方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the printing method which can suppress generation|occurrence|production of the bleeding of a printing layer can be provided.
以下に、本発明の印刷方法を詳細に説明する。本発明の印刷方法の一実施態様は、水系着色インクと水系コーティング液とを含むインクセットを備えたインクジェットプリンタによって印刷層を基材上に形成する印刷方法であって、前記水系着色インクが、少なくとも第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクの4種のインクを含み、それぞれのインクが独立して、水、顔料、水溶性溶剤及び樹脂を含み、前記水系コーティング液が、水、水溶性溶剤及び樹脂を含み、該水系コーティング液中に含まれる樹脂がカチオン性ポリマーを含み、前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を基材上に着弾させる工程と、第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク液滴を前記コーティング液上に着弾させることにより印刷層を形成させる工程とを含み、前記第1のインクは、前記水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低いことを特徴とする。なお、かかる特徴を備える印刷方法を「本発明の第1の印刷方法」ともいう。 The printing method of the present invention will be described in detail below. One embodiment of the printing method of the present invention is a printing method for forming a print layer on a substrate by an inkjet printer equipped with an ink set containing a water-based colored ink and a water-based coating liquid, wherein the water-based colored ink is At least four inks of a first ink, a second ink, a third ink, and a fourth ink are included, each ink independently including water, a pigment, a water-soluble solvent, and a resin, and the water-based The coating liquid contains water, a water-soluble solvent and a resin, the resin contained in the water-based coating liquid contains a cationic polymer, and the water-based coating liquid is ejected from the print head to form coating droplets on the substrate. A step of landing, and ejecting the first ink, the second ink, the third ink and the fourth ink from the print head in this order, and making the ink droplets land on the coating liquid to form a printing layer The first ink is characterized by having the lowest surface tension at 25° C. among the water-based colored inks. A printing method having such features is also referred to as a "first printing method of the present invention".
また、本発明の印刷方法の他の実施態様は、水系着色インクと水系コーティング液とを含むインクセットを備えたインクジェットプリンタによって印刷層を基材上に形成する印刷方法であって、前記水系着色インクが、少なくとも第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクの4種のインクを含み、それぞれのインクが独立して、水、顔料、水溶性溶剤及び樹脂を含み、前記水系コーティング液が、水、水溶性溶剤及び樹脂を含み、該水系コーティング液中に含まれる樹脂がカチオン性ポリマーを含み、前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を基材上に着弾させる工程と、第1のインク及び第2のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク滴を前記コーティング液上に着弾させることにより第1の印刷層を形成させる工程と、前記第1の印刷層の形成後に一次乾燥を行う工程と、前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を、一次乾燥を行った第1の印刷層上に着弾させる工程と、第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク滴を、前記第1の印刷層上のコーティング液上に着弾させることにより第2の印刷層を形成させる工程とを含み、前記第1のインクは、前記水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低いことを特徴とする。なお、かかる特徴を備える印刷方法を「本発明の第2の印刷方法」ともいう。この「本発明の第2の印刷方法」を用いることにより「本発明の第1の印刷方法」よりも鮮明な画像を作製することが可能となる。 Further, another embodiment of the printing method of the present invention is a printing method for forming a print layer on a substrate by an inkjet printer equipped with an ink set containing a water-based colored ink and a water-based coating liquid, wherein the water-based coloring The inks include at least four types of inks of a first ink, a second ink, a third ink, and a fourth ink, and each ink independently includes water, a pigment, a water-soluble solvent, and a resin. , the water-based coating liquid contains water, a water-soluble solvent and a resin, the resin contained in the water-based coating liquid contains a cationic polymer, the water-based coating liquid is ejected from the print head, and the coating droplets are formed as a base. A step of landing on the material, and a step of ejecting the first ink and the second ink from the print head in this order and making the ink droplets land on the coating liquid to form a first printing layer. , a step of performing primary drying after forming the first printing layer, and a step of ejecting the water-based coating liquid from the print head and making the coating droplets land on the first printing layer that has undergone the primary drying. , ejecting the third ink and the fourth ink from the print head in this order to form a second printing layer by causing ink droplets to land on the coating liquid on the first printing layer; wherein the first ink has the lowest surface tension at 25° C. among the water-based colored inks. A printing method having such features is also referred to as a "second printing method of the present invention". By using this "second printing method of the present invention", it is possible to produce a clearer image than "the first printing method of the present invention".
本発明の印刷方法に用いるインクセットは、水系着色インクと水系コーティング液とを含むインクセットである。ここで、水系着色インクは、異なる色を発する4種類以上の水系着色インクからなり、少なくとも第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクを含む。 The ink set used in the printing method of the present invention is an ink set containing a water-based colored ink and a water-based coating liquid. Here, the water-based colored inks are composed of four or more types of water-based colored inks emitting different colors, and include at least a first ink, a second ink, a third ink, and a fourth ink.
本発明の印刷方法に用いるインクセットにおいて、水系着色インクは、それぞれのインクが独立して、水、顔料、水溶性溶剤及び樹脂を含むインクであり、インクジェットインクであることが好ましい。なお、インクジェットインクとは、インクジェットプリンタ用のインク組成物である。また、本発明の印刷方法に用いるインクセットにおいて、水系コーティング液は、基材を被覆し、着色インクを凝集させるための液であり、水、水溶性溶剤及び樹脂を含むものであり、インクジェットプリンタに使用可能なコーティング液であることが好ましい。なお、本発明においては、着色剤を0.1質量%を超える量で含む組成物を「インク」とし、着色剤を含まない又は着色剤を0.1質量%以下含む組成物を単に「液」として表現している。 In the ink set used in the printing method of the present invention, each of the water-based colored inks independently contains water, a pigment, a water-soluble solvent and a resin, and is preferably an inkjet ink. The inkjet ink is an ink composition for inkjet printers. In the ink set used in the printing method of the present invention, the water-based coating liquid is a liquid for coating the base material and aggregating the colored ink, and contains water, a water-soluble solvent and a resin. It is preferably a coating liquid that can be used for In the present invention, a composition containing more than 0.1% by mass of a coloring agent is referred to as "ink", and a composition containing no coloring agent or containing 0.1% by mass or less of coloring agent is simply referred to as "liquid ink". ” is expressed as.
本発明の印刷方法に用いるインクセットにおいて、水系コーティング液は、pHが7.1~10.0の範囲内にあることが好ましい。カチオン性ポリマーを含む水系コーティング液は一般的に酸性のものが多いため、腐食を発生させる恐れがあり、また、腐食防止剤やその他中和剤等の添加によりコーティング液を中性や塩基性にすることも考えられるが、この場合、コーティング液に期待される凝集効果が十分に発揮されず、滲みを発生させる恐れもある。このような塩基性領域に水系コーティング液のpHを設定することで、プリンタ等の印刷機器の金属部分(特にプリントヘッド)における腐食の発生を抑えることができる。水系コーティング液の樹脂としてカチオン性ポリマー、好ましくは第四級アンモニウムカチオンを有する水溶性ポリマーを用いると、水系コーティング液のpHが塩基性領域であっても、所望の凝集効果を発揮することができる。
一方、水系着色インクは、選択される顔料の種類等に応じてpHが変わるものの、同様の理由から、塩基性であることが好ましく、pHが7.01~10.0の範囲内にあることが好ましい。
なお、pHの調整には、pH調整剤を使用できるが、アミン化合物の使用が好ましく、沸点が70~270℃であるアミン化合物の使用が更に好ましい。アミン化合物は、水系コーティング液や水系着色インク中のpHを適切に調整し、更には樹脂の凝集を防ぐ効果もある。またアミン化合物をインク又はコーティング液に配合することで、より一層腐食を起こり難くすることが可能である。更に、アミン化合物の沸点が70~270℃の範囲であれば、蒸発し難く、アミン化合物が水系着色インク又は水系コーティング液中に長期にわたって留まることになり、水系着色インク又は水系コーティング液の吐出安定性が長期に亘って優れ、更に印刷層の光沢が高くなる傾向もある。沸点70~270℃のアミン化合物の具体例としては、N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン等が挙げられる。これらアミン化合物は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、上記水系着色インク及び水系コーティング液中において、アミン化合物の含有量は、それぞれ独立して、0.1~2.0質量%が好ましい。
In the ink set used in the printing method of the present invention, the aqueous coating liquid preferably has a pH within the range of 7.1 to 10.0. Water-based coating liquids containing cationic polymers are generally acidic, which may cause corrosion. Addition of corrosion inhibitors and other neutralizing agents can make the coating liquid neutral or basic. However, in this case, the expected aggregation effect of the coating liquid may not be sufficiently exhibited, and bleeding may occur. By setting the pH of the water-based coating liquid in such a basic range, it is possible to suppress the occurrence of corrosion in metal parts (especially print heads) of printing equipment such as printers. When a cationic polymer, preferably a water-soluble polymer having a quaternary ammonium cation, is used as the resin of the water-based coating liquid, the desired flocculation effect can be exhibited even if the pH of the water-based coating liquid is in the basic range. .
On the other hand, although the pH of the water-based colored ink varies depending on the type of pigment selected, etc., for the same reason, it is preferably basic and has a pH within the range of 7.01 to 10.0. is preferred.
A pH adjuster can be used for pH adjustment, but an amine compound is preferably used, and an amine compound having a boiling point of 70 to 270° C. is more preferably used. The amine compound has the effect of appropriately adjusting the pH in the water-based coating liquid and the water-based colored ink, and also preventing aggregation of the resin. Further, by adding an amine compound to the ink or coating liquid, it is possible to make corrosion more difficult to occur. Furthermore, if the boiling point of the amine compound is in the range of 70 to 270° C., it is difficult to evaporate, and the amine compound remains in the water-based colored ink or water-based coating liquid for a long period of time, resulting in stable discharge of the water-based colored ink or water-based coating liquid. The properties are excellent over a long period of time, and there is also a tendency for the glossiness of the printed layer to be high. Specific examples of amine compounds having a boiling point of 70 to 270° C. include N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N,N-dimethylethanolamine, N,N-diethylethanolamine and the like. These amine compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. The content of the amine compound in the water-based colored ink and the water-based coating liquid is preferably 0.1 to 2.0% by mass independently.
上記水系コーティング液に用いる樹脂は、カチオン性ポリマー、好ましくはカチオンを有する水溶性ポリマー、特に好ましくは第四級アンモニウムカチオンを有する水溶性ポリマーを含む。上記第四級アンモニウムカチオン(カチオン化された窒素原子)を有する水溶性ポリマーは、pHが塩基性領域にある水系コーティング液中に存在していても、着色インクを凝集する能力を発揮することができる。但し、上記水溶性ポリマーは、着色インクを凝集させる能力が高いため、着色インクの凝集の発生が著しく早く起こり、印刷層の光沢が低下する問題があるため、後述する自己分散性顔料との組み合わせが重要になる。これにより、印刷層の滲みの発生を抑えつつ、印刷機器の腐食の発生も抑えて、光沢を低下させずに付着性が良好な印刷層を形成させることができる。
なお、本発明において、水溶性ポリマーとは、水、又は水溶性の有機溶剤を50質量%未満含む水溶液に対して溶解するポリマーを意味する。
The resin used in the water-based coating liquid contains a cationic polymer, preferably a water-soluble polymer having a cation, particularly preferably a water-soluble polymer having a quaternary ammonium cation. The water-soluble polymer having the quaternary ammonium cation (cationized nitrogen atom) can exhibit the ability to coagulate the colored ink even when present in an aqueous coating liquid whose pH is in the basic range. can. However, since the water-soluble polymer has a high ability to aggregate the colored ink, the occurrence of aggregation of the colored ink occurs remarkably quickly, and there is a problem that the glossiness of the printed layer decreases. becomes important. As a result, it is possible to suppress the occurrence of bleeding of the printed layer, suppress the occurrence of corrosion of printing equipment, and form a printed layer with good adhesion without lowering the gloss.
In the present invention, a water-soluble polymer means a polymer that dissolves in water or an aqueous solution containing less than 50% by mass of a water-soluble organic solvent.
上記カチオンを有する水溶性ポリマーは、重量平均分子量が1,000~50,000であることが好ましく、2,500~45,000であることがより好ましく、5,000~40,000であることが更に好ましい。上記カチオンを有するポリマーの重量平均分子量が1,000以上であると、着色インクを凝集させる力が高くなり、滲みが発生しにくくなる。一方、上記カチオンを有する水溶性ポリマーの重量平均分子量が50,000以下であると、着色インク凝集の速度が抑えられ、光沢の高い印刷物が得られる。
なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した値であり、標準物質にはポリスチレンが使用され、移動相にはテトラヒドロフランが使用される。
The water-soluble polymer having the cation preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 50,000, more preferably 2,500 to 45,000, and 5,000 to 40,000. is more preferred. When the weight-average molecular weight of the cation-containing polymer is 1,000 or more, the ability to agglomerate the colored ink increases, and bleeding is less likely to occur. On the other hand, when the weight-average molecular weight of the cation-containing water-soluble polymer is 50,000 or less, the speed of aggregation of the colored ink is suppressed, and a highly glossy printed matter can be obtained.
In this specification, the weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC), polystyrene is used as a standard substance, and tetrahydrofuran is used as a mobile phase.
上記カチオン性ポリマーは、カチオン度の異なる2種類以上のカチオン性ポリマーであることが好ましい。カチオン度が異なる複数のカチオン性ポリマーを用いることで、ドット径の大きさ、滲みの調整が容易となる。
具体的に、上記カチオン性ポリマーは、pH7.1でのカチオン度が5.5~7.5meq/gであるカチオン性ポリマーと、pH7.1でのカチオン度が2.0~5.0meq/gであるカチオン性ポリマーとを含むことが好ましく、pH7.1でのカチオン度が6.0~7.0meq/gである水溶性ポリマーと、pH7.1でのカチオン度が2.5~4.5meq/gである水溶性ポリマーとを含むことが更に好ましい。2種類のカチオン樹脂の割合は、カチオン度が高いポリマー:カチオン度が低いポリマーの質量比が1:1~20:1の範囲内であることが好ましく、7:3~10:1の範囲内であることがより好ましい。
なお、本明細書において、カチオン度は、ポリビニル硫酸カリウム試薬を用いたコロイド滴定により求めることができる。詳しい手順は以下のとおりである。
コニカルビーカーに脱イオン水90mLを取り、試料(乾燥品換算)の500ppm水溶液を10mL加えてアミン水溶液でpH7.1とし、約1分間攪拌する。次にトルイジンブルー指示薬を2~3滴加え、N/400ポリビニル硫酸カリウム試薬(N/400PVSK)で滴定する。滴定速度は2mL/分とし、検水が青から赤紫色に変色して10秒間以上保持する時点を終点とする。カチオン度(meq/g)の計算式は次のとおりである。
カチオン度=(N/400PVSK滴定量)×(N/400PVSKの力価)/2
The cationic polymer is preferably two or more cationic polymers having different cationic degrees. By using a plurality of cationic polymers with different cationic degrees, it becomes easy to adjust the size of the dot diameter and bleeding.
Specifically, the cationic polymer includes a cationic polymer having a cationic degree of 5.5 to 7.5 meq/g at pH 7.1 and a cationic polymer having a cationic degree of 2.0 to 5.0 meq/g at pH 7.1. a water-soluble polymer having a cationic degree at pH 7.1 of 6.0 to 7.0 meq/g and a cationic degree at pH 7.1 of 2.5 to 4 and a water-soluble polymer that is 0.5 meq/g. The ratio of the two types of cationic resins is preferably in the range of 1:1 to 20:1, preferably in the range of 7:3 to 10:1, where the mass ratio of polymer with high cationic degree:polymer with low cationic degree is in the range of 1:1 to 20:1. is more preferable.
In this specification, the degree of cation can be determined by colloidal titration using a polyvinyl potassium sulfate reagent. The detailed procedure is as follows.
90 mL of deionized water is placed in a conical beaker, 10 mL of a 500 ppm aqueous solution of the sample (on a dry basis) is added, adjusted to pH 7.1 with an aqueous amine solution, and stirred for about 1 minute. Then add 2-3 drops of toluidine blue indicator and titrate with N/400 polyvinyl potassium sulfate reagent (N/400 PVSK). The titration rate is 2 mL/min, and the end point is when the color of the test water changes from blue to reddish purple and is maintained for 10 seconds or longer. The formula for calculating the degree of cation (meq/g) is as follows.
Cationic degree = (N/400 PVSK titer) x (N/400 PVSK titer)/2
上記カチオンを有する水溶性ポリマーは、主鎖にカチオンを有することが好ましい。このような構造を有する水溶性ポリマーを用いると、水系着色インクが水系コーティング液に着弾した際に、水系着色インクの界面のみが瞬時に凝集し、水系着色インク同士が混合することなく着弾した位置で定着するため、滲みが無く、かつ、光沢の高い印刷層を形成することができる。 The water-soluble polymer having a cation preferably has a cation in its main chain. When a water-soluble polymer having such a structure is used, when the water-based colored ink lands on the water-based coating liquid, only the interface of the water-based colored ink instantly aggregates, and the position where the water-based colored ink lands without mixing with each other. , it is possible to form a highly glossy print layer without bleeding.
上記カチオンを有する水溶性ポリマーは市販品を使用することができる。なかでも、第四級アンモニウムカチオンを有する水溶性ポリマーが好ましいが、塩基性でも安定に存在できる観点から、例えば、DK6810、DK6851、DK6864、WS4030、WS4027、WS4052、CA6018(以上星光PMC社製)、ハーサイズCP-300、CP-800(以上ハリマ化成社製)、PAS-H-1L、PAS-H-5L、PAS-2401、PAS-A-1(以上ニットボーメディカル社製)、カチオマスターPDT-2、PD-7、PD-30(以上四日市合成社製)という名で市販されているエピクロロヒドリンとアルキルアミンの反応物、ポリアミン樹脂、ポリアミド・エピクロロヒドリン樹脂等が挙げられる。なお、上記カチオンを有する水溶性ポリマーは、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 A commercially available product can be used as the water-soluble polymer having the above cation. Among them, a water-soluble polymer having a quaternary ammonium cation is preferable, but from the viewpoint of stably existing even in basic conditions, for example, DK6810, DK6851, DK6864, WS4030, WS4027, WS4052, CA6018 (manufactured by Seiko PMC), Hersize CP-300, CP-800 (manufactured by Harima Chemicals), PAS-H-1L, PAS-H-5L, PAS-2401, PAS-A-1 (manufactured by Nitbo Medical), Catiomaster PDT -2, PD-7, PD-30 (manufactured by Yokkaichi Gosei Co., Ltd.). The water-soluble polymer having the cation may be used singly or in combination of two or more.
上記水系コーティング液中に含まれる樹脂に占める上記カチオンを有する水溶性ポリマーの割合は、50質量%以上であることが好ましいが、特に、凝集作用を適切に制御する点から、上記水系コーティング液中に含まれる樹脂に占める上記第四級アンモニウムカチオンを有する水溶性ポリマーの割合が50質量%以上であることが好ましい。 The ratio of the water-soluble polymer having the cation to the resin contained in the aqueous coating liquid is preferably 50% by mass or more, but in particular, from the viewpoint of appropriately controlling the aggregation action, the water-based coating liquid The proportion of the water-soluble polymer having the quaternary ammonium cation in the resin contained in is preferably 50% by mass or more.
なお、上記水系コーティング液に使用できる他の樹脂としては、上記カチオン性ポリマー以外の、インク業界において通常使用されている樹脂を用いることができる。例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、スチレンアクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ロジン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、ブチラール樹脂、マレイン酸樹脂、フマル酸樹脂、ビニル樹脂等が挙げられる。これら樹脂は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 As other resins that can be used in the water-based coating liquid, resins commonly used in the ink industry other than the cationic polymer can be used. Examples include acrylic resins, silicone resins, acrylic silicone resins, styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins, rosin resins, phenolic resins, urethane resins, melamine resins, urea resins, epoxy resins, cellulose resins, butyral resins, maleic acid resins, and fumaric resins. acid resins, vinyl resins, and the like. These resins may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
上記水系着色インクに用いる樹脂は、特に限定されるものではなく、インク業界において通常使用されている樹脂を用いることができ、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、スチレンアクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ロジン樹脂、石油樹脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、ブチラール樹脂、マレイン酸樹脂、フマル酸樹脂、ビニル樹脂等が挙げられる。これら樹脂は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 The resin used for the water-based colored ink is not particularly limited, and resins commonly used in the ink industry can be used. Examples include acrylic resins, silicone resins, acrylic silicone resins, styrene-acrylic copolymer resins, Polyester resin, rosin resin, petroleum resin, coumarone resin, phenolic resin, urethane resin, melamine resin, urea resin, epoxy resin, cellulose resin, xylene resin, alkyd resin, aliphatic hydrocarbon resin, butyral resin, maleic acid resin, fumaric resin acid resins, vinyl resins, and the like. These resins may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
上記水系着色インクに用いる樹脂は、自己分散性樹脂を含むことができる。自己分散性樹脂とは、界面活性剤や乳化剤を使用しなくても、インク中で分散状態を保つことができる樹脂であり、通常、スルホン酸又はその塩やカルボン酸又はその塩等の親水性基を末端又は側鎖に有するポリマーや、ポリカーボネート基、ポリエステル基、ポリエーテル基等の親水性基を主鎖に有するポリマー等が好適に使用される。この自己分散性樹脂の親水性基が自己分散性顔料の親水性基と互いに反発することで分散状態が保たれた状態となり、結果として保存安定性に優れるインクを調製することができる。これら自己分散性樹脂は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、自己分散性樹脂は、市販品を使用してもよい。 The resin used in the water-based colored ink may contain a self-dispersing resin. A self-dispersing resin is a resin that can maintain a dispersed state in an ink without using a surfactant or an emulsifier. A polymer having a group at its terminal or side chain, a polymer having a hydrophilic group such as a polycarbonate group, a polyester group, or a polyether group in its main chain, and the like are preferably used. The hydrophilic groups of the self-dispersing resin and the hydrophilic groups of the self-dispersing pigment repel each other, so that the dispersed state is maintained, and as a result, an ink having excellent storage stability can be prepared. These self-dispersible resins may be used singly or in combination of two or more. In addition, self-dispersing resin may use a commercial item.
上記自己分散性樹脂は、耐擦過性、耐水性等の印刷層の性能を向上させる観点から、自己分散性ウレタン樹脂を含むことが好ましく、更に各種基材への高い付着性を付与する観点から、ポリエステル基又はポリエーテル基含有自己分散性ウレタン樹脂を含むことが更に好ましい。自己分散性樹脂中における自己分散性ウレタン樹脂の割合は、30~100質量%であることが好ましい。 The self-dispersing resin preferably contains a self-dispersing urethane resin from the viewpoint of improving the performance of the printed layer such as scratch resistance and water resistance, and from the viewpoint of imparting high adhesion to various substrates. , a polyester group- or polyether group-containing self-dispersible urethane resin. The proportion of the self-dispersing urethane resin in the self-dispersing resin is preferably 30 to 100% by mass.
上記自己分散性ウレタン樹脂は、重量平均分子量が100,000~1,000,000であることが好ましく、150,000~750,000であることがより好ましく、200,000~500,000であることが更に好ましい。上記自己分散性ウレタン樹脂の重量平均分子量が上記特定した範囲内にあれば、耐擦過性をより向上でき、強固な印刷層を形成することができる。
なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した値であり、標準物質にはポリスチレンが使用され、移動相にはテトラヒドロフランが使用される。
The self-dispersible urethane resin preferably has a weight average molecular weight of 100,000 to 1,000,000, more preferably 150,000 to 750,000, and more preferably 200,000 to 500,000. is more preferred. If the weight-average molecular weight of the self-dispersible urethane resin is within the specified range, the abrasion resistance can be further improved, and a strong printed layer can be formed.
In this specification, the weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC), polystyrene is used as a standard substance, and tetrahydrofuran is used as a mobile phase.
上記自己分散性ウレタン樹脂は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール等のポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、任意に鎖伸長剤とを反応させて得ることができる。 The self-dispersible urethane resin can be obtained by reacting a polyol component such as polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol, etc., a polyisocyanate component, and optionally a chain extender.
ポリエステルポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンプロピレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリジエチレンアジペート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリヘキサメチレンイソフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサク2シネート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンセバケート、ポリ-ε-カプロラクタムジオール及びポリ(3-メチル-1,5-ペンチレンアジペート)等を挙げることができる。ポリオール成分としてポリエステルポリオールを用いることで、ポリエステル基含有自己分散性ウレタン樹脂を得ることができる。
ポリエーテルポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレングリコール及びポリオキシエチレン・プロピレングリコール等を挙げることができる。ポリオール成分としてポリエーテルポリオールを用いることで、ポリエーテル基含有自己分散性ウレタン樹脂を得ることができる。
ポリカーボネートポリオールは、特に制限はなく、例えば、1,6-ヘキサンジオールポリカーボネートポリオール、1,4-ブタンジオールポリカーボネートポリオール及びポリ-1,4-シクロヘキサンジメチレンカーボネートジオール等を挙げることができる。ポリオール成分としてポリカーボネートポリオールを用いることで、ポリカーボネート基含有自己分散性ウレタン樹脂を得ることができる。
ポリオール成分としては、アクリルポリオール等を用いてもよい。
これらのポリオール成分は、1種を単独で使用することもでき、また2種以上を組み合わせて使用することもできる。
The polyester polyol is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene adipate, polyethylene propylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polydiethylene adipate, polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyhexamethylene isophthalate, polyethylene succinate, poly Butylene sac 2-cyanate, polyethylene sebacate, polybutylene sebacate, poly-ε-caprolactamdiol, poly(3-methyl-1,5-pentylene adipate) and the like can be mentioned. A polyester group-containing self-dispersible urethane resin can be obtained by using a polyester polyol as the polyol component.
The polyether polyol is not particularly limited, and examples thereof include polyoxytetramethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene glycol and polyoxyethylene/propylene glycol. A polyether group-containing self-dispersible urethane resin can be obtained by using a polyether polyol as the polyol component.
Polycarbonate polyols are not particularly limited, and examples thereof include 1,6-hexanediol polycarbonate polyol, 1,4-butanediol polycarbonate polyol and poly-1,4-cyclohexanedimethylene carbonate diol. By using a polycarbonate polyol as the polyol component, a polycarbonate group-containing self-dispersible urethane resin can be obtained.
Acrylic polyol or the like may be used as the polyol component.
These polyol components can be used singly or in combination of two or more.
ポリイソシアネート成分としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、テトラメチルキシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びノルボルナンジイソシアネート等からなるポリイソシアネート化合物が挙げられる。これらのポリイソシアネート成分中、好ましくは、キシレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)又はノルボルナンジイソシアネートである。これらのポリイソシアネート成分は、1種を単独で使用することもでき、あるいは2種以上を組み合わせて使用することもできる。 Examples of polyisocyanate components include tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, tetramethylxylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate and Examples include polyisocyanate compounds such as norbornane diisocyanate. Among these polyisocyanate components, xylene diisocyanate, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-methylenebis(cyclohexyl isocyanate) and norbornane diisocyanate are preferred. These polyisocyanate components can be used singly or in combination of two or more.
鎖伸長剤としては、例えば、低分子量の多価アルコール及び低分子量のポリアミンを挙げることができる。低分子量の多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジメチロールブタン酸及びジメチロールプロピオン酸等のジメチロールアルカン酸類等が挙げられる。低分子量のポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノシクロヘキシルメタン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン及びイミノビスプロピルアミン等が挙げられる。これらの鎖伸長剤は、1種を単独で使用することもでき、また2種以上を組み合わせて使用することもできる。 Examples of chain extenders include low molecular weight polyhydric alcohols and low molecular weight polyamines. Examples of low molecular weight polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, penta erythritol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dimethylolalkanoic acids such as dimethylolbutanoic acid and dimethylolpropionic acid, and the like. Examples of low-molecular-weight polyamines include ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, hydrazine, piperazine, isophoronediamine, norbornanediamine, diaminodiphenylmethane, diaminocyclohexylmethane, tolylenediamine, xylenediamine, diethylenetriamine, triamine. ethylenetetramine, tetraethylenepentamine, iminobispropylamine and the like. These chain extenders can be used singly or in combination of two or more.
上記自己分散性樹脂は、インク中で分散しており、粒子の形態にある。ここで、上記自己分散性樹脂は、50体積%粒子径(D50)が10nm~90nmであることが好ましく、20nm~70nmであることがより好ましく、30nm~60nmであることが更に好ましい。上記特定した範囲内の50体積%粒子径であれば、自己分散性樹脂の分散状態が良く保存安定性に優れるインクを調製できる。本発明において、50体積%粒子径(D50)は、体積基準粒度分布の50%粒子径(D50)を指し、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置(例えばSALD-7000:株式会社島津製作所社製)を用いて測定される粒度分布から求めることができる。そして、本発明における粒子径は、レーザ回折・散乱法による球相当径で表される。 The self-dispersing resin is dispersed in the ink and is in the form of particles. Here, the self-dispersing resin preferably has a 50 volume % particle diameter (D50) of 10 nm to 90 nm, more preferably 20 nm to 70 nm, even more preferably 30 nm to 60 nm. If the particle size is 50% by volume within the specified range, an ink can be prepared in which the self-dispersing resin is well dispersed and the storage stability is excellent. In the present invention, the 50% particle size (D50) refers to the 50% particle size (D 50 ) of the volume-based particle size distribution, and a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer (eg, SALD-7000: Shimadzu Corporation). (manufactured) can be obtained from the particle size distribution measured using. The particle diameter in the present invention is represented by the equivalent sphere diameter according to the laser diffraction/scattering method.
上記自己分散性樹脂は、その酸価が5.0~60.0であることが好ましい。上記特定した範囲内の酸価であれば、分散性を向上させることができる。本明細書において、樹脂の酸価とは、樹脂1gを中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数を意味する。 The self-dispersible resin preferably has an acid value of 5.0 to 60.0. If the acid value is within the range specified above, the dispersibility can be improved. As used herein, the acid value of a resin means mg of potassium hydroxide required to neutralize 1 g of resin.
本発明の印刷方法に用いるインクセットにおいては、水系着色インクに含まれる自己分散性樹脂の酸価と、水系コーティング液に含まれるカチオン性ポリマーのカチオン度を調整することで、水系着色インクのドット径を大きくし、かつ、滲みが発生しない、光沢に優れた印刷層を形成させることができる。ここで、上記自己分散性樹脂の酸価(A)とカチオン性ポリマーのpH7.1でのカチオン度(meq/g)(B)の比(A:B)は、10:1~1:1の範囲内であることが好ましく、6:1~1.5:1の範囲内であることがより好ましく、3:1~2:1の範囲内であることが更に好ましい。 In the ink set used in the printing method of the present invention, by adjusting the acid value of the self-dispersible resin contained in the water-based colored ink and the cation degree of the cationic polymer contained in the water-based coating liquid, dots of the water-based colored ink It is possible to form a printed layer having a large diameter and excellent gloss without bleeding. Here, the ratio (A:B) of the acid value (A) of the self-dispersing resin and the cationic degree (meq/g) (B) of the cationic polymer at pH 7.1 is 10:1 to 1:1. is preferably within the range of , more preferably within the range of 6:1 to 1.5:1, and even more preferably within the range of 3:1 to 2:1.
上記水系着色インク中に含まれる樹脂に占める上記自己分散性樹脂の割合は、50質量%以上であることが好ましい。 The proportion of the self-dispersible resin in the resin contained in the water-based colored ink is preferably 50% by mass or more.
上記水系着色インク中において、樹脂の含有量は、1~10質量%であることが好ましい。また、上記水系コーティング液中において、樹脂の含有量は、0.005~2質量%であることが好ましく、0.01~1.5質量%であることが更に好ましい。水系コーティング液中の樹脂の含有量が少なすぎる場合には水系着色インクとの反応が不十分になるが、本発明においては、表面張力の最も低い水系着色インクを第1のインクとすることから、樹脂の含有量を少なくすることが可能になる。また、本発明の第2の印刷方法では、水系コーティング液を2度に分けて吐出することから、より樹脂の含有量を少なくすることが可能になる。水系コーティング液中の樹脂の含有量が多い場合には、印刷の際に印刷スジを生じやすくなる。 The resin content in the water-based colored ink is preferably 1 to 10% by mass. In addition, the content of the resin in the water-based coating liquid is preferably 0.005 to 2% by mass, more preferably 0.01 to 1.5% by mass. If the content of the resin in the water-based coating liquid is too small, the reaction with the water-based colored ink will be insufficient. , it becomes possible to reduce the resin content. In addition, in the second printing method of the present invention, since the water-based coating liquid is discharged in two batches, it is possible to further reduce the resin content. When the resin content in the water-based coating liquid is high, printing streaks tend to occur during printing.
上記水系着色インクは、特に限定されず、インク業界において着色剤として通常使用されている有機顔料、無機顔料等の顔料を用いることができるが、自己分散性顔料を含むことが好ましい。自己分散性顔料とは、顔料分散剤を使用しなくても、インク中で分散状態を保つことができる顔料であり、通常、親水性に優れた官能基を表面に付与することで得られる。本発明者は、上述のカチオン性ポリマー、特には第四級アンモニウムカチオンを有する水溶性ポリマーと自己分散性顔料の組み合わせであれば、凝集の発生が早すぎることで印刷層の表面に凹凸が形成されることを防ぐことができ、それにより印刷層の光沢の低下を防ぐことができることを見出した。 The water-based colored ink is not particularly limited, and pigments such as organic pigments and inorganic pigments that are commonly used as colorants in the ink industry can be used, but it preferably contains a self-dispersing pigment. A self-dispersing pigment is a pigment that can maintain a dispersed state in ink without using a pigment dispersant, and is usually obtained by imparting a highly hydrophilic functional group to the surface. The present inventor believes that if the cationic polymer described above, particularly a water-soluble polymer having a quaternary ammonium cation, and a self-dispersing pigment are combined, aggregation will occur too quickly to form unevenness on the surface of the printed layer. It has been found that it is possible to prevent the glossiness of the printed layer from deteriorating.
本発明において、上記自己分散性顔料としては、カルボキシルイオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、水酸化物イオン等のアニオンが表面に直接結合している顔料が好ましい。このようなアニオン型の自己分散性顔料を用いることにより分散剤を添加せずに顔料をインク中で安定に分散させることができ、より鮮明な画像を印刷することができる。これらアニオン型の自己分散性顔料は市販品を好適に使用できる。 In the present invention, the self-dispersible pigment is preferably a pigment having anions such as carboxyl ions, sulfate ions, nitrate ions, phosphate ions, and hydroxide ions directly bonded to the surface. By using such an anionic self-dispersing pigment, the pigment can be stably dispersed in the ink without adding a dispersant, and a clearer image can be printed. Commercially available products can be suitably used as these anionic self-dispersing pigments.
上記顔料としては、例えば、ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、31、42、53、55、74、83、86、93、109、110、117、120、122、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、166、168、180、181、184、185、213;ピグメントオレンジ16、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71;ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、101、122、123、149、168、177、180、192、202、206、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、244、254;ピグメントバイオレット19、23、29、30、32、37、40、50;ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、27、28、29、30、60、64、80;ピグメントグリーン7、36;ピグメントブラウン23、25、26;及びピグメントブラック1、7、26、27、28、ピグメントホワイト6等が挙げられる。なお、これら顔料は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
シアンインクに使用できる顔料としては、例えば、ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、27、28、29、30、60、64、80等が挙げられ、
マゼンタインクに使用できる顔料としては、例えば、ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、101、122、123、149、168、177、180、192、202、206、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、244、254等が挙げられ、
イエローインクに使用できる顔料としては、例えば、ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、31、42、53、55、74、83、86、93、109、110、117、120、122、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、166、168、180、181、184、185、213等が挙げられ、
ブラックインクに使用できる顔料としては、例えば、ピグメントブラック1、7、26、27、28等が挙げられる。
その他、ピグメントオレンジ16、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71;ピグメントバイオレット19、23、29、30、32、37、40、50;ピグメントグリーン7、36;ピグメントブラウン23、25、26;ピグメントホワイト6等の顔料も、上記基本色インクに用いることができるとともに、オレンジインク、バイオレットインク、グリーンインク、レッドインク等の特殊色インクとして用いることもできる。
Pigment yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 31, 42, 53, 55, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 120, 122, 125, 128 , 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 181, 184, 185, 213; Pigment Orange 16, 36, 38, 43, 51 Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 101, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 202, 206, 215 , 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, 244, 254; Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 32, 37, 40, 50; Pigment Blue 15, 15:1 , 15:3, 15:4, 15:6, 22, 27, 28, 29, 30, 60, 64, 80; Pigment Green 7, 36; Pigment Brown 23, 25, 26; 26, 27, 28, Pigment White 6 and the like. In addition, these pigments may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.
Examples of pigments that can be used in cyan ink include Pigment Blue 15, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 27, 28, 29, 30, 60, 64, 80, and the like. ,
Pigments that can be used in magenta ink include, for example, Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 101, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 202, 206, 215, 216 , 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, 244, 254, etc.
Examples of pigments that can be used in yellow ink include Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 31, 42, 53, 55, 74, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 120, 122. , 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 166, 168, 180, 181, 184, 185, 213, etc.
Examples of pigments that can be used in black ink include Pigment Black 1, 7, 26, 27, and 28.
Pigment Orange 16, 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71; Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 32, 37, 40, 50; Pigment Green 7, 36; Pigments such as Pigment Brown 23, 25, 26; and Pigment White 6 can be used for the basic color inks, and can also be used for special color inks such as orange ink, violet ink, green ink, and red ink.
上記水系着色インク中において、顔料の含有量は、使用する顔料の種類等により任意に決定できるが、水系着色インク中0.5~10質量%であることが好ましい。 The content of the pigment in the water-based colored ink can be arbitrarily determined depending on the type of pigment used, but is preferably 0.5 to 10% by mass in the water-based colored ink.
上記水系着色インク及び水系コーティング液に用いる水溶性溶剤は、特に限定されるものではなく、インク業界において通常使用されている水溶性溶剤を用いることができる。なお、上記水系着色インク及び水系コーティング液中において、上記水溶性溶剤の含有量は、それぞれ独立して、60質量%以下であることが好ましく、35質量%以下であることが更に好ましい。上記水溶性溶剤の含有量の下限は特に制限されないものの、通常、5質量%以上であることが好ましい。 The water-soluble solvent used for the water-based colored ink and the water-based coating liquid is not particularly limited, and water-soluble solvents commonly used in the ink industry can be used. In addition, in the water-based colored ink and the water-based coating liquid, the content of the water-soluble solvent is preferably 60% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, independently. Although the lower limit of the content of the water-soluble solvent is not particularly limited, it is usually preferably 5% by mass or more.
上記水溶性溶剤は、インク及びコーティング液の吐出安定性、濡れ性及び保存安定性をより良好にする観点から、グリコールエーテル、三~五員環のラクトン化合物、アミド化合物及びアルカンジオールよりなる群から選択される少なくとも1種類を含むことが好ましい。 The water-soluble solvent is selected from the group consisting of glycol ethers, three- to five-membered ring lactone compounds, amide compounds, and alkanediols, from the viewpoint of improving ejection stability, wettability, and storage stability of inks and coating liquids. It is preferable to include at least one selected type.
グリコールエーテルの具体例としては、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールペンチルエーテル、エチレングリコールヘキシルエーテル、エチレングリコールシクロヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールベンジルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、エチレングリコールターシャリブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールペンチルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、ジエチレングリコールシクロヘキシルエーテル、ジエチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールベンジルエーテル、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イソブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールプロピルエーテル、トリエチレングリコールブチルエーテル、トリエチレングリコールペンチルエーテル、トリエチレングリコールヘキシルエーテル、トリエチレングリコールシクロヘキシルエーテル、トリエチレングリコールフェニルエーテル、トリエチレングリコールベンジルエーテル及びトリエチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールエーテル類、並びにプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールペンチルエーテル、プロピレングリコールヘキシルエーテル、プロピレングリコールシクロヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールペンチルエーテル、ジプロピレングリコールヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールシクロヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコールプロピルエーテル、トリプロピレングリコールブチルエーテル、トリプロピレングリコールペンチルエーテル、トリプロピレングリコールヘキシルエーテル及びトリプロピレングリコールシクロヘキシルエーテル等のプロピレングリコールエーテル類等が挙げられる。これらの中でも、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、エチレングリコールターシャリブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル及びトリエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。 Specific examples of glycol ethers include ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol propyl ether, ethylene glycol butyl ether, ethylene glycol pentyl ether, ethylene glycol hexyl ether, ethylene glycol cyclohexyl ether, ethylene glycol phenyl ether, and ethylene glycol benzyl. Ether, ethylene glycol isobutyl ether, ethylene glycol tertiary butyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol propyl ether, diethylene glycol butyl ether, diethylene glycol pentyl ether, diethylene glycol hexyl ether, diethylene glycol cyclohexyl ether, diethylene glycol phenyl ether, diethylene glycol benzyl ether, diethylene glycol mono Butyl ether, diethylene glycol isobutyl ether, triethylene glycol methyl ether, triethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol propyl ether, triethylene glycol butyl ether, triethylene glycol pentyl ether, triethylene glycol hexyl ether, triethylene glycol cyclohexyl ether, triethylene glycol Ethylene glycol ethers such as phenyl ether, triethylene glycol benzyl ether and triethylene glycol monobutyl ether, and propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol propyl ether, propylene glycol butyl ether, propylene glycol pentyl ether, propylene glycol hexyl ether , propylene glycol cyclohexyl ether, dipropylene glycol methyl ether, dipropylene glycol ethyl ether, dipropylene glycol propyl ether, dipropylene glycol butyl ether, dipropylene glycol pentyl ether, dipropylene glycol hexyl ether, dipropylene glycol cyclohexyl ether, tripropylene glycol Methyl ether, tripropylene glycol ethyl ether, tripropylene glycol propyl ether, tripropylene glycol and propylene glycol ethers such as ethyl ether, tripropylene glycol pentyl ether, tripropylene glycol hexyl ether and tripropylene glycol cyclohexyl ether. Among these, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol isobutyl ether, ethylene glycol tertiary butyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol isobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether and triethylene Glycol monobutyl ether is preferred.
三~五員環のラクトン化合物は、-C(=O)-O-を一部に含むラクトン環を有する化合物のうち、環を構成する原子数が3である三員環、原子数が4である四員環又は原子数が5である五員環の化合物である。具体例としては、α-アセトラクトン、β-プロピオンラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等が挙げられる。これらの中でも、γ-ブチロラクトンが好ましい。 A three- to five-membered ring lactone compound is a three-membered ring having 3 atoms constituting the ring, among compounds having a lactone ring containing -C(=O)-O- as a part, and having 4 atoms. is a compound of a four-membered ring or a five-membered ring having five atoms. Specific examples include α-acetolactone, β-propionlactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone and the like. Among these, γ-butyrolactone is preferred.
アミド化合物は、非環状のアミド化合物が好ましく、例えば、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、スルファニルアミド、トルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、N-ジメチル-β-メトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ブトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ペントキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ヘキソキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ヘプトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-2-エチルヘキソキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-オクトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-メトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ブトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ペントキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ヘキソキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ヘプトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-オクトキシプロピオンアミド等が挙げられる。これらの中でも、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチル-β-メトキシプロピオンアミド、N,N-ジメチル-β-ブトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-メトキシプロピオンアミド、N,N-ジエチル-β-ブトキシプロピオンアミドが好ましい。 Amide compounds are preferably non-cyclic amide compounds such as dimethylacetamide, dimethylformamide, sulfanilamide, toluenesulfonamide, benzenesulfonamide, N-dimethyl-β-methoxypropionamide, N,N-dimethyl-β-butoxy Propionamide, N,N-dimethyl-β-pentoxypropionamide, N,N-dimethyl-β-hexoxypropionamide, N,N-dimethyl-β-heptoxypropionamide, N,N-dimethyl-β- 2-ethylhexoxypropionamide, N,N-dimethyl-β-octoxypropionamide, N,N-diethyl-β-methoxypropionamide, N,N-diethyl-β-butoxypropionamide, N,N-diethyl -β-pentoxypropionamide, N,N-diethyl-β-hexoxypropionamide, N,N-diethyl-β-heptoxypropionamide, N,N-diethyl-β-octoxypropionamide and the like. . Among these, dimethylacetamide, dimethylformamide, N,N-dimethyl-β-methoxypropionamide, N,N-dimethyl-β-butoxypropionamide, N,N-diethyl-β-methoxypropionamide, N,N- Diethyl-β-butoxypropionamide is preferred.
アルカンジオールは、2つの水素原子が2つの水酸基で置換されているアルカン化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、2-メチル-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、1,2-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、1,2-ヘプタンジオール、1,2-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール等が挙げられる。これらの中でも、プロピレングリコール、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、1,2-ヘキサンジオールが好ましい。 Alkanediols are alkane compounds in which two hydrogen atoms are replaced by two hydroxyl groups, such as ethylene glycol, propylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1, 3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-heptanediol, 1,2-octanediol, 1,9 -nonanediol, 1,10-decanediol, and the like. Among these, propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol and 1,2-hexanediol are preferred.
上記水系着色インク及び水系コーティング液は、当然ながら水が含まれており、使用される水としては、イオン交換水や蒸留水等の純水、超純水等が挙げられる。また、インクやコーティング液を長期保存する場合には、カビやバクテリアの発生を防止するため、紫外線照射等により滅菌処理した水を用いてもよい。更に、インクジェットプリンタによる印刷条件に合わせてインクやコーティング液を水で希釈することも可能である。上記水系着色インク中において、水の含有量は、例えば20~80質量%の範囲であることが好ましい。また、上記水系コーティング液中において、水の含有量は、20~90質量%の範囲を例示することができるが、50~90質量%の範囲であることが好ましい。 The water-based colored ink and the water-based coating liquid naturally contain water, and examples of the water used include pure water such as ion-exchanged water and distilled water, ultrapure water, and the like. Further, when the ink or coating liquid is to be stored for a long period of time, water sterilized by ultraviolet irradiation or the like may be used in order to prevent the generation of mold or bacteria. Furthermore, it is also possible to dilute the ink or coating liquid with water according to the printing conditions of the inkjet printer. The content of water in the water-based colored ink is preferably, for example, in the range of 20 to 80% by mass. In addition, the content of water in the water-based coating liquid can be exemplified in the range of 20 to 90% by mass, preferably in the range of 50 to 90% by mass.
上記水系着色インク及び水系コーティング液には、更に必要に応じて、表面調整剤、消泡剤、保湿剤、湿潤分散剤、防腐剤・防かび剤、溶解助剤、酸化防止剤、金属トラップ剤等を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合してもよい。 The water-based colored ink and water-based coating liquid may further contain surface conditioners, antifoaming agents, moisturizing agents, wetting and dispersing agents, preservatives/antifungal agents, dissolution aids, antioxidants, and metal trapping agents, if necessary. etc. may be appropriately selected and blended within a range that does not impair the object of the present invention.
本発明の印刷方法に用いるインクセットにおいて、上記水系着色インク及び水系コーティング液は、必要に応じて適宜選択される各種成分を混合することにより調製できる。 In the ink set used in the printing method of the present invention, the water-based colored ink and the water-based coating liquid can be prepared by mixing various components appropriately selected as necessary.
本発明の印刷方法に用いるインクセットにおいて、上記水系着色インクは、水系コーティング液と接触した際に滲みを発生させず、良好な印刷層を形成させる観点から、その25℃における表面張力が20.0~50.0mN/mであることが好ましく、23.0~45.0mN/mであることがより好ましく、26.0~40.0mN/mであることが更に好ましい。一方、上記水系コーティング液は、基材への濡れ性を向上させる観点から、その25℃における表面張力が18.0~30.0mN/mであることが好ましく、20.0~30.0mN/mであることがより好ましく、19.0~27.5mN/mであることが更に好ましく、20.0~25.0mN/mであることが特に好ましい。なお、コーティング液やインクの表面張力は、プレート法により測定できる。 In the ink set used in the printing method of the present invention, the water-based colored ink has a surface tension of 20.0 at 25° C. from the viewpoint of forming a good printed layer without causing bleeding when in contact with the water-based coating liquid. It is preferably from 0 to 50.0 mN/m, more preferably from 23.0 to 45.0 mN/m, even more preferably from 26.0 to 40.0 mN/m. On the other hand, the water-based coating liquid preferably has a surface tension of 18.0 to 30.0 mN/m at 25° C. from the viewpoint of improving the wettability to the substrate, and 20.0 to 30.0 mN/m. It is more preferably 19.0 to 27.5 mN/m, particularly preferably 20.0 to 25.0 mN/m. The surface tension of the coating liquid or ink can be measured by the plate method.
本発明の印刷方法に用いるインクセットにおいて、上記水系コーティング液及び水系着色インクは、その25℃における粘度が、3.0~10.0mPa・sであることが好ましく、4.0~8.5mPa・sであることがより好ましく、5.0~7.0mPa・sであることが更に好ましい。25℃における粘度が上記特定した範囲内にあれば、良好な吐出安定性が得られる。なお、コーティング液やインクの粘度は、B型粘度計を用いて測定できる。 In the ink set used in the printing method of the present invention, the water-based coating liquid and the water-based colored ink preferably have a viscosity at 25° C. of 3.0 to 10.0 mPa·s, more preferably 4.0 to 8.5 mPa. · s, more preferably 5.0 to 7.0 mPa·s. Good ejection stability can be obtained if the viscosity at 25° C. is within the specified range. The viscosity of the coating liquid or ink can be measured using a Brookfield viscometer.
本発明の印刷方法に用いるインクセットは、種々のインクジェットプリンタに使用できる。このようなインクジェットプリンタは、プリントヘッドを備えており、該プリントヘッドのノズルから、インクセットを構成するインク及びコーティング液を液滴状で吐出させる。 The ink set used in the printing method of the present invention can be used in various inkjet printers. Such an inkjet printer is equipped with a print head, and droplets of the ink and coating liquid forming the ink set are ejected from the nozzles of the print head.
本発明の印刷方法においては、まず、上記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を基材上に着弾させる(第1の工程)。上記コーティング液は、カチオン性ポリマーを含むため、着色インクを凝集させる作用を有しており、印刷層の滲みを抑えることができる。 In the printing method of the present invention, first, the water-based coating liquid is discharged from the print head so that the coating droplets land on the substrate (first step). Since the coating liquid contains a cationic polymer, it has the effect of aggregating the colored ink, and can suppress bleeding of the printed layer.
本発明の印刷方法においては、コーティング液滴を基材上に着弾させる工程において、基材の温度が30~45℃であることが好ましい。これにより、水系コーティング液が速く乾燥してしまうことを防ぐことができる。なお、基材の温度とは、コーティング液滴が着弾する基材表面の温度である。通常、ここでの基材の温度を維持しつつ、その後に続く工程が行われる。 In the printing method of the present invention, the temperature of the substrate is preferably 30 to 45° C. in the step of causing the coating droplets to land on the substrate. This can prevent the water-based coating liquid from drying too quickly. The temperature of the base material is the temperature of the surface of the base material on which the coating droplets land. Subsequent steps are generally performed while maintaining the temperature of the substrate here.
本発明の印刷方法(特には本発明の第1の印刷方法)においては、次に、第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、上記第1の工程で基材上に着弾させた水系コーティング液上にインク滴を着弾させることにより印刷層を形成させる(第2の工程)。上記第2の工程において、最初にコーティング液上に吐出させるインクは第1のインクであるため、第1のインクがコーティング液による着色インクの凝集作用の影響を最も強く受ける。 In the printing method of the present invention (especially the first printing method of the present invention), next, the first ink, the second ink, the third ink and the fourth ink are ejected from the print head in this order. The printing layer is formed by causing ink droplets to land on the water-based coating liquid that has landed on the substrate in the first step (second step). In the second step, since the first ink is the first ink to be ejected onto the coating liquid, the first ink is most strongly affected by the aggregation of the colored inks by the coating liquid.
本発明の印刷方法によれば、上記水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低いインクを第1のインクとすることで、コーティング液による着色インクの凝集作用を効果的に発揮することができる。また、インク中に含まれる顔料の質量割合が低いと、表面張力が低くなる傾向があるため、本発明の印刷方法において、上記第1のインクは、上記水系着色インクの中でインク中に含まれる顔料の質量割合が最も低いインクとなり得る。なお、本発明の印刷方法において、第1のインクは、前記水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低いものであるが、ここで、第2のインクは、25℃における表面張力が第3のインク及び第4のインクよりも低いことが好ましく、第3のインクは、25℃における表面張力が第4のインクよりも低いことが好ましい。 According to the printing method of the present invention, by using the ink having the lowest surface tension at 25° C. among the water-based colored inks as the first ink, the aggregating action of the colored ink by the coating liquid can be effectively exhibited. can be done. In addition, when the mass ratio of the pigment contained in the ink is low, the surface tension tends to be low. It can be an ink with the lowest weight percentage of pigment that is included. In the printing method of the present invention, the first ink has the lowest surface tension at 25°C among the water-based colored inks. It is preferably lower than the third ink and the fourth ink, and the third ink preferably has a lower surface tension at 25° C. than the fourth ink.
上記第2の工程において、第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクの中で最後にコーティング液上に吐出させる第4のインクは、コーティング液による着色インクの凝集作用の影響が最も弱いため、顔料吸油量の高いインクであることが好ましい。このため、本発明の印刷方法において、第4のインクは、上記水系着色インクの中でインク中に含まれる顔料の吸油量が最も高いことが好ましい。なお、本発明において、吸油量は、JIS K 5101-13-1:2004に規定される「精製あまに油法」に準じて測定される。 In the second step, among the first ink, the second ink, the third ink, and the fourth ink, the fourth ink that is finally ejected onto the coating liquid is the aggregation of the colored ink by the coating liquid. Inks with high pigment oil absorption are preferred because they have the weakest effect. Therefore, in the printing method of the present invention, the fourth ink preferably has the highest oil absorption of the pigment contained in the ink among the water-based colored inks. In the present invention, the oil absorption is measured according to the "refined linseed oil method" specified in JIS K 5101-13-1:2004.
本発明の第2の印刷方法においても、第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、印刷層を形成させることを含むものであるが、本発明の第2の印刷方法は、第1のインク及び第2のインクをこの順番に吐出させて印刷層を形成させた後に、一次乾燥とその後に再度コーティング液による印刷を行う。これにより、その後に吐出させる第3のインク及び第4のインクに対しても凝集作用を効果的に発揮することができ、より高精細な印刷層を形成することができる。 The second printing method of the present invention also includes ejecting the first ink, the second ink, the third ink and the fourth ink from the print head in this order to form a print layer. However, in the second printing method of the present invention, after the first ink and the second ink are ejected in this order to form a print layer, primary drying and then printing with the coating liquid are performed again. As a result, the third ink and the fourth ink to be ejected afterward can also effectively exhibit the aggregating action, and a higher-definition printed layer can be formed.
具体的に、本発明の第2の印刷方法においては、第1のインク及び第2のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、上記第1の工程で基材上に着弾させたコーティング液上にインク滴を着弾させることにより第1の印刷層を形成させる(第3の工程)。なお、本発明の第2の印刷方法における実施態様は、本発明の印刷方法の説明において記載されているとおりである。具体的に例を挙げれば、本発明の第2の印刷方法において、第1のインクは、水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低いものであり、また、第1のインクは、上記水系着色インクの中でインク中に含まれる顔料の質量割合が最も低いインクとなり得る。また、本発明の第2の印刷方法において、第4のインクは、上記水系着色インクの中でインク中に含まれる顔料の吸油量が最も高いことが好ましい。 Specifically, in the second printing method of the present invention, the first ink and the second ink are ejected from the print head in this order, and the coating liquid that has landed on the substrate in the first step A first printed layer is formed by landing ink droplets thereon (third step). The embodiment of the second printing method of the present invention is as described in the description of the printing method of the present invention. To give a specific example, in the second printing method of the present invention, the first ink has the lowest surface tension at 25° C. among water-based colored inks, and the first ink is Among the water-based colored inks, the ink may have the lowest mass ratio of the pigment contained in the ink. In the second printing method of the present invention, the fourth ink preferably has the highest oil absorption of the pigment contained in the ink among the water-based colored inks.
本発明の第2の印刷方法においては、上記第3の工程での第1の印刷層の形成後に一次乾燥を行う(第4の工程)。一次乾燥を行うことで第1の印刷層の表面が強固になり、その後に着弾させる水系コーティング液や水系着色インクのドット形状を保持することができる。第4の工程では、第1の印刷層を完全に乾燥させる必要がないため、一次乾燥は25~45℃で行われることが好ましく、30~40℃で行われることが更に好ましい。また、乾燥時間は10秒以内であることが好ましく、1秒以上6秒以内であることが更に好ましい。一次乾燥に用いる乾燥手段は、特に限定されるものではないが、送風機能を備えた乾燥機が好ましい。風(通常、空気を利用)を第1の印刷層に当てて乾燥を行う場合(即ち、送風により第1の印刷層の乾燥を行う場合)、その風量は、1.0m3/min以上であることが好ましく、1.5~5.0m3/minであることが更に好ましい。 In the second printing method of the present invention, primary drying is performed after forming the first printed layer in the third step (fourth step). By performing the primary drying, the surface of the first printed layer is strengthened, and the dot shape of the water-based coating liquid or water-based colored ink to be landed thereafter can be maintained. In the fourth step, since it is not necessary to completely dry the first printed layer, the primary drying is preferably performed at 25 to 45°C, more preferably 30 to 40°C. Also, the drying time is preferably 10 seconds or less, more preferably 1 second or more and 6 seconds or less. Drying means used for the primary drying is not particularly limited, but a dryer equipped with an air blowing function is preferable. When drying the first printed layer by blowing air (usually using air) (that is, when drying the first printed layer by blowing air), the air volume is 1.0 m 3 /min or more. It is preferably 1.5 to 5.0 m 3 /min, more preferably 1.5 to 5.0 m 3 /min.
本発明の第2の印刷方法においては、上記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、上記第4の工程において一次乾燥を行った第1の印刷層上にコーティング液滴を着弾させる(第5の工程)。これにより、その後に吐出させる第3のインク及び第4のインクに対しても凝集作用を効果的に発揮することができ、より高精細な印刷層を形成することができる。なお、第5の工程においては、第1の印刷層を備える基材をインクジェットプリンタへ巻き戻してから、水系コーティング液の2度目の吐出を行うことができる。 In the second printing method of the present invention, the water-based coating liquid is discharged from the print head, and coating droplets are made to land on the first printing layer that has undergone primary drying in the fourth step (fifth process). As a result, the third ink and the fourth ink to be ejected afterward can also effectively exhibit the aggregating action, and a higher-definition printed layer can be formed. In addition, in the fifth step, the water-based coating liquid can be discharged for the second time after rewinding the base material provided with the first printed layer to the inkjet printer.
本発明の第2の印刷方法においては、第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、上記第5の工程において第1の印刷層上に着弾させたコーティング液上にインク滴を着弾させることにより第2の印刷層を形成させる(第6の工程)。 In the second printing method of the present invention, the third ink and the fourth ink are ejected from the print head in this order, and on the coating liquid that has landed on the first printing layer in the fifth step A second printed layer is formed by landing ink droplets on the surface (sixth step).
本発明の第2の印刷方法においては、更に、上記第6の工程での第2の印刷層の形成後に二次乾燥を行うことが好ましい(第7の工程)。二次乾燥を行うことで印刷層中に含まれる樹脂を基材上に融着させ、強固な膜を形成することができ、結果として、堅牢性に優れる印刷物を提供することが可能である。第7の工程では、印刷層中に含まれる樹脂を基材上に融着させる観点から、二次乾燥は70~130℃で行われることが好ましく、80~110℃で行われることが更に好ましい。また、乾燥時間は2秒以上180秒以内であることが好ましく、5秒以上120秒以内であることが更に好ましい。二次乾燥に用いる乾燥手段は、特に限定されるものではないが、送風機能を備えた乾燥機が好ましい。熱風などの風(通常、空気を利用)を第2の印刷層に当てて乾燥を行う場合(即ち、送風により第2の印刷層の乾燥を行う場合)、その風量は、1.0m3/min以上であることが好ましく、1.5~5.0m3/minであることが更に好ましい。 In the second printing method of the present invention, it is preferable to further perform secondary drying after forming the second printed layer in the sixth step (seventh step). By performing secondary drying, the resin contained in the printed layer can be fused onto the base material to form a strong film, and as a result, it is possible to provide a printed matter with excellent robustness. In the seventh step, the secondary drying is preferably carried out at 70 to 130°C, more preferably at 80 to 110°C, from the viewpoint of fusing the resin contained in the printed layer onto the substrate. . Also, the drying time is preferably 2 seconds or more and 180 seconds or less, more preferably 5 seconds or more and 120 seconds or less. Drying means used for secondary drying is not particularly limited, but a dryer having a blower function is preferable. When the second printed layer is dried by blowing air such as hot air (usually using air) (that is, when drying the second printed layer by blowing air), the air volume is 1.0 m 3 / min or more, and more preferably 1.5 to 5.0 m 3 /min.
なお、このような二次乾燥工程は、本発明の第1の印刷方法においても適用することが好ましく、この場合、上記第2の工程での印刷層の形成後に、上記二次乾燥と同様の乾燥が行われる。具体的に、本発明の第1の印刷方法においては、更に、上記第2の工程での印刷層の形成後に乾燥を行うことが好ましく(第8の工程)、ここでの乾燥は、70~130℃で行われることが好ましく、80~110℃で行われることが更に好ましい。 In addition, such a secondary drying step is preferably applied to the first printing method of the present invention. In this case, after forming the printed layer in the second step, the same secondary drying as the above secondary drying drying is performed. Specifically, in the first printing method of the present invention, it is preferable to further dry after forming the printed layer in the second step (eighth step). It is preferably carried out at 130°C, more preferably at 80-110°C.
本発明の印刷方法において、第1のインクは、マゼンタインク又はシアンインクであることが好ましい。マゼンタインク及びシアンインクは、水系着色インクの中で25℃における表面張力が比較的低い傾向にあるため、第1のインクとすることが好ましい。また、本発明の印刷方法においては、第3のインクをマゼンタインク又はシアンインクとしてもよい。本発明の第2の印刷方法において、第3のインクは、上記第5の工程において第1の印刷層上に着弾させたコーティング液上に最初に吐出させるインクであるため、該コーティング液による着色インクの凝集作用の影響を強く受ける。このため、本発明の第2の印刷方法においては、第3のインクがマゼンタインク又はシアンインクであることが好ましい。 In the printing method of the present invention, the first ink is preferably magenta ink or cyan ink. Among water-based colored inks, magenta ink and cyan ink tend to have relatively low surface tension at 25° C., and therefore are preferably used as the first ink. Further, in the printing method of the present invention, the third ink may be magenta ink or cyan ink. In the second printing method of the present invention, the third ink is the ink that is first ejected onto the coating liquid that has landed on the first printing layer in the fifth step. Strongly affected by ink aggregation. Therefore, in the second printing method of the present invention, the third ink is preferably magenta ink or cyan ink.
本発明の印刷方法において、第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクは、それぞれがシアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクである場合、シアンインク、イエローインク、マゼンタインク及びブラックインクである場合、マゼンタインク、イエローインク、シアンインク及びブラックインクである場合などを例示することができるが、本発明の第1の印刷方法においては、第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクのそれぞれがシアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクであることが好ましく、また、本発明の第2の印刷方法においては、第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクのそれぞれがシアンインク、イエローインク、マゼンタインク及びブラックインクである場合やマゼンタインク、イエローインク、シアンインク及びブラックインクである場合が好ましい。シアンインクは水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低いインクとして調製することが比較的容易であり、また、ブラックインクは水系着色インクの中で吸油量が最も高い顔料を用いて調製することが比較的容易である。 In the printing method of the present invention, when the first ink, the second ink, the third ink, and the fourth ink are cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, respectively, cyan ink, yellow ink , magenta ink and black ink, and magenta ink, yellow ink, cyan ink and black ink. The second ink, the third ink, and the fourth ink are preferably cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, respectively. , the second ink, the third ink, and the fourth ink are preferably cyan ink, yellow ink, magenta ink, and black ink, or magenta ink, yellow ink, cyan ink, and black ink, respectively. Cyan ink is relatively easy to prepare as an ink with the lowest surface tension at 25°C among water-based colored inks, and black ink is prepared using a pigment with the highest oil absorption among water-based colored inks. It is relatively easy to
本発明の印刷方法において、水系コーティング液は、水系着色インクよりも濡れ性に優れることが好ましい。このため、本発明の印刷方法において、水系コーティング液の25℃における表面張力は、第1のインクの25℃における表面張力よりも低いことが好ましい。 In the printing method of the present invention, the water-based coating liquid preferably has better wettability than the water-based colored ink. Therefore, in the printing method of the present invention, the surface tension of the water-based coating liquid at 25°C is preferably lower than the surface tension of the first ink at 25°C.
本発明の印刷方法において、基材は、特に限定されるものではないが、例えば、鉄鋼、亜鉛めっき鋼(例えばトタン板)、錫めっき鋼(例えばブリキ板)、ステンレス鋼、マグネシウム合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属基材や、ガラス、セラミック等の無機系基材、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ABS樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン等のプラスチック基材のような、インクやコーティング液に対する吸収性のない基材(非吸収性基材)や、コート紙、アート紙、キャスト紙、微塗工紙等のような、表面コートによってインクやコーティング液を吸収し難い基材(難吸収性基材)への印刷にも適している。特に本発明の第2の印刷方法は、コーティング液の吐出を2回に分けて行い、かつ、一次乾燥を行う印刷方法であることから、コーティング液が基材に浸透しにくい非吸収性基材、難吸収性基材を用いた場合にはコーティング液と第1~第4のインクの接触が容易になり、より画像定着性と印刷品質に優れた印刷物を得ることが可能になる。なお、他の基材としては、例えば、上質紙、合成紙、インクジェット用紙等の紙基材、木材、石膏、珪酸カルシウム、コンクリート、セメント、モルタル、スレート等の無機系基材等が挙げられる。なお、基材は、印刷層との付着性を向上させるため、プライマー処理やコロナ処理等の一般的な表面処理が施されていてもよい。 In the printing method of the present invention, the substrate is not particularly limited. Absorption of inks and coating liquids such as metal substrates such as aluminum alloys, inorganic substrates such as glass and ceramics, and plastic substrates such as acrylic resin, polyvinyl chloride, polycarbonate, ABS resin, polyethylene terephthalate, and polyolefin. non-absorbent substrates, coated paper, art paper, cast paper, lightly coated paper, etc. It is also suitable for printing on In particular, the second printing method of the present invention is a printing method in which the coating liquid is discharged in two steps and the primary drying is performed. When a non-absorbent base material is used, the contact between the coating liquid and the first to fourth inks is facilitated, making it possible to obtain a printed matter with better image fixability and print quality. Examples of other base materials include paper base materials such as fine paper, synthetic paper, and inkjet paper, and inorganic base materials such as wood, gypsum, calcium silicate, concrete, cement, mortar, and slate. In addition, the base material may be subjected to a general surface treatment such as primer treatment or corona treatment in order to improve adhesion to the printed layer.
本発明の印刷方法においては、コーティング液の乾燥を待たずに(即ち、コーティング液の乾燥を行わずに)水系着色インクのインク滴を該コーティング液中に着弾させることができる。このため、本発明の印刷方法においては、各層の乾燥工程を行わなくてもよい。但し、本発明の第2の印刷方法においては、上記第3の工程での第1の印刷層の形成後に一次乾燥が行われる。なお、上記印刷方法において、印刷直後(即ち、水や水溶性溶剤が蒸発する前)のコーティング液及び着色インクの総吐出液の厚みは、合計して、1~20μmの範囲内にあることが好ましい。本発明の印刷方法において最終的に形成される印刷層は、インク滴をコーティング液滴上に着弾させた後、硬化・乾燥を経て形成される印刷層を意味する。 In the printing method of the present invention, ink droplets of water-based colored ink can be made to land in the coating liquid without waiting for drying of the coating liquid (that is, without drying the coating liquid). Therefore, in the printing method of the present invention, it is not necessary to perform a drying step for each layer. However, in the second printing method of the present invention, primary drying is performed after forming the first printing layer in the third step. In the above printing method, the total thickness of the ejected coating liquid and the colored ink immediately after printing (that is, before the water and the water-soluble solvent evaporate) may be in the range of 1 to 20 μm. preferable. The printing layer that is finally formed in the printing method of the present invention means a printing layer that is formed through curing and drying after the ink droplets have landed on the coating droplets.
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
<水系コーティング液>
表1に示す配合処方に従い、樹脂、アミン化合物、水溶性溶剤、表面調整剤及びイオン交換水を公知の方法により混合し、水系コーティング液を調製した。なお、各水系コーティング液のpH、表面張力(25℃)、粘度(25℃)を測定し、得られた結果を表1に示す。
<Water-based coating liquid>
According to the formulation shown in Table 1, a resin, an amine compound, a water-soluble solvent, a surface conditioner and ion-exchanged water were mixed by a known method to prepare a water-based coating liquid. The pH, surface tension (25° C.) and viscosity (25° C.) of each water-based coating liquid were measured, and Table 1 shows the obtained results.
上記表1に記載される配合剤は、下記の通りである。
*1 第四級アンモニウムカチオンを有する水溶性ポリマーの水溶液Aとしては以下を用いた。
カチオマスター PE-30(四日市合成製、ジメチルアミン・エチレンジアミン・エピクロロヒドリン系ポリマー樹脂、樹脂含有量50質量%、重量平均分子量(Mw):9000、pH7.1でのカチオン度6.5meq/g)
*2 第四級アンモニウムカチオンを有する水溶性ポリマーの水溶液Bとしては以下を用いた。
DK6851(星光PMC社製、ポリアミン樹脂、樹脂含有量70.0質量%、pH7.1でのカチオン度6.8meq/g)
*3 TSF4446(モメンティブ社製、ポリエーテル変性シリコーンオイル、該シリコーンオイル含有量100質量%、表面調整剤)
The formulations listed in Table 1 above are as follows.
*1 The following was used as the aqueous solution A of the water-soluble polymer having a quaternary ammonium cation.
Catiomaster PE-30 (manufactured by Yokkaichi Synthesis, dimethylamine/ethylenediamine/epichlorohydrin polymer resin, resin content 50% by mass, weight average molecular weight (Mw): 9000, cation degree at pH 7.1 6.5 meq/ g)
*2 The following was used as the aqueous solution B of the water-soluble polymer having a quaternary ammonium cation.
DK6851 (manufactured by Seiko PMC Co., Ltd., polyamine resin, resin content 70.0% by mass, cation degree 6.8 meq/g at pH 7.1)
*3 TSF4446 (manufactured by Momentive, polyether-modified silicone oil, silicone oil content 100% by mass, surface conditioner)
<自己分散性顔料を含む水系着色インク>
表2~3に示す配合処方に従い、自己分散性顔料、樹脂、水溶性溶剤、表面調整剤及びイオン交換水を公知の方法により混合し、自己分散性顔料を含む水系着色インクを調製した。なお、各水系着色インクの表面張力(25℃)、粘度(25℃)を測定し、得られた結果を表2~3に示す。
<Water-based colored ink containing self-dispersing pigment>
According to the formulation shown in Tables 2 and 3, the self-dispersing pigment, resin, water-soluble solvent, surface conditioner and ion-exchanged water were mixed by a known method to prepare a water-based colored ink containing the self-dispersing pigment. The surface tension (25° C.) and viscosity (25° C.) of each water-based colored ink were measured, and the obtained results are shown in Tables 2 and 3.
上記表2~3に記載される配合剤は、下記の通りである。
*4 自己分散性顔料分散液としては、以下を用いた。
・CAB-O―JET 250C
(キャボット社製、シアンの自己分散性顔料水分散液、顔料含有量10質量%)
・CAB-O―JET―465M
(キャボット社製、マゼンタの自己分散性顔料水分散液、顔料含有量15質量%)
・CAB-O―JET 270Y
(キャボット社製、イエローの自己分散性顔料水分散液、顔料含有量10質量%)
・CAB-O―JET 300K
(キャボット社製、ブラックの自己分散性顔料水分散液、顔料含有量15質量%)
*5 樹脂分散液Cとしては以下を用いた。
NEOREZ R-9621(DSM Coating Resins製、ポリエステル基含有自己分散性ウレタン樹脂、粒子径50nm、酸価18、樹脂含有量38質量%)
The formulations described in Tables 2 and 3 above are as follows.
*4 The following was used as the self-dispersible pigment dispersion.
・CAB-O-JET 250C
(manufactured by Cabot Corporation, cyan self-dispersing pigment aqueous dispersion, pigment content 10% by mass)
・CAB-O-JET-465M
(manufactured by Cabot Corporation, magenta self-dispersible pigment aqueous dispersion, pigment content 15% by mass)
・CAB-O-JET 270Y
(manufactured by Cabot Corporation, yellow self-dispersing pigment aqueous dispersion, pigment content 10% by mass)
・CAB-O-JET 300K
(manufactured by Cabot Corporation, black self-dispersing pigment aqueous dispersion, pigment content 15% by mass)
*5 As the resin dispersion liquid C, the following was used.
NEOREZ R-9621 (manufactured by DSM Coating Resins, polyester group-containing self-dispersing urethane resin, particle size 50 nm, acid value 18, resin content 38% by mass)
<非自己分散型顔料を含む水系着色インク>
表4~5に示す配合処方に従い、非自己分散型顔料、消泡剤、水溶性溶剤、湿潤分散剤、イオン交換水を公知の方法により分散した水系着色分散液に、樹脂ならびに表面調整剤を加え、非自己分散型顔料を含む水系着色インクを調製した。なお、各水系着色インクの表面張力(25℃)、粘度(25℃)を測定し、得られた結果を表4~5に示す。
<Water-based colored ink containing non-self-dispersing pigment>
According to the formulation shown in Tables 4 and 5, a non-self-dispersing pigment, an antifoaming agent, a water-soluble solvent, a wetting dispersant, and an ion-exchanged water are dispersed by a known method in an aqueous coloring dispersion, and a resin and a surface control agent are added. In addition, water-based colored inks containing non-self-dispersed pigments were prepared. The surface tension (25° C.) and viscosity (25° C.) of each water-based colored ink were measured, and the obtained results are shown in Tables 4 and 5.
上記表4~5に記載される配合剤は、下記の通りである。
*6 非自己分散型顔料としては、以下を用いた。
・FASTOGEN Blue FA5380(フタロシアニンブルー、DIC社製シアン色顔料)
・シンカシャマゼンタRT(ジクロロキナクリドン、BASF社製マゼンタ色顔料)
・Hostaperm Yellow H5G(キノキサリンジオン、クラリアント社製イエロー色顔料)
・Nerox-1000(カーボンブラック、オリオンエンジニアリドカーボン社製、ブラック色顔料)
*7 消泡剤(SNデフォーマー1312、サンノプコ社製)
*8 湿潤分散剤(ノイゲンEA-157、第一工業製薬社製)
The formulations described in Tables 4 and 5 above are as follows.
*6 The following non-self-dispersing pigments were used.
・FASTOGEN Blue FA5380 (phthalocyanine blue, cyan pigment manufactured by DIC)
・Shinkasha Magenta RT (dichloroquinacridone, magenta pigment manufactured by BASF)
・Hostaperm Yellow H5G (Quinoxaline dione, yellow pigment manufactured by Clariant)
・ Nerox-1000 (carbon black, manufactured by Orion Engineered Carbon Co., Ltd., black pigment)
* 7 Defoamer (SN Deformer 1312, manufactured by San Nopco)
* 8 Wetting and dispersing agent (Noigen EA-157, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
<1色目と2色目以降の色間滲み>
武藤工業社製ラミレスPJ-1304NXを用いて、まず、コーティング液滴を吐出し、コーティング液滴を基材である塩化ビニルシート表面に着弾させ、その後、コーティング液を乾燥させずに、該コーティング液上に、1色目のインク、2色目のインク、3色目のインク及び4色目のインクのインク滴をこの順番に着弾させ、画像を印刷した。なお、印刷された画像は、各インクで複数の線を印刷したものであり、1色目のインクにて印刷された線は、その一部において、2色目、3色目及び4色目のインクのそれぞれの印刷された線と交差して重なり合う部分を形成している。その後、キーエンス社製の顕微鏡、VHX-5000の50倍率で、1色目のインクと、2色目以降のインクのそれぞれとの重なった部分を観察し、下記の評価基準で評価した。なお、使用したインクセットの構成と基材温度、評価結果を表6~10に示す。
◎:1色目のインクと2色目以降のインクのそれぞれとの重なった部分のうち3つの重なった部分いずれも滲みが150μm未満
○:1色目のインクと2色目以降のインクのそれぞれと重なった部分のうち1つ以上の重なった部分に150μm以上200μm未満の滲みあり
△:1色目のインクと2色目以降のインクのそれぞれと重なった部分のうち1つ以上の重なった部分に200μm以上300μm未満の滲みあり
×:1色目のインクと2色目以降のインクのそれぞれと重なった部分のうち1つ以上の重なった部分に300μm以上の滲みあり
<Bleeding between first and second colors>
Using Ramirez PJ-1304NX manufactured by Muto Kogyo Co., Ltd., first, the coating droplets are ejected, the coating droplets are allowed to land on the surface of the vinyl chloride sheet that is the base material, and then the coating liquid is dried without drying. Ink droplets of the first color ink, the second color ink, the third color ink, and the fourth color ink were landed in this order to print an image. In addition, the printed image is obtained by printing a plurality of lines with each ink, and the lines printed with the first color ink are partially printed with the second, third, and fourth color inks. , intersects with the printed lines of to form overlapping portions. After that, under a microscope, VHX-5000, manufactured by Keyence Corporation, overlapping portions of the first color ink and the second and subsequent color inks were observed and evaluated according to the following evaluation criteria. Tables 6 to 10 show the composition of the ink set used, the substrate temperature, and the evaluation results.
A: Bleeding is less than 150 μm in all three overlapping portions of the overlapping portions of the first color ink and the second and subsequent color inks ○: portions overlapping the first and second and subsequent color inks Bleeding of 150 μm or more and less than 200 μm in one or more overlapping parts among them △: 200 μm or more and less than 300 μm Bleeding ×: Bleeding of 300 μm or more in at least one of the overlapped portions of the first color ink and the second and subsequent color inks
<印刷画像の精細さ(1)>
武藤工業社製ラミレスPJ-1304NXを用いて、まず、コーティング液滴を吐出し、コーティング液滴を基材である塩化ビニルシート表面に着弾させ、その後、コーティング液を乾燥させずに、該コーティング液上に、1色目のインク、2色目のインク、3色目のインク及び4色目のインクのインク滴をこの順番に着弾させ、JIS X9201 2001 N3Aで規定される画像を印刷し、風量2.5m3/minのドライヤーを用いて90℃の熱風を印刷層に当てて2分間の乾燥を行った(ここでの印刷方法は、本発明の第1の印刷方法に対応している)。乾燥後に得られた印刷層の滲みの程度を目視で評価した。評価基準は以下の通りである。なお、使用したインクセットの構成と基材温度、評価結果を表6~10に示す。
○+:画像に滲みが見られないうえ、4色のドットがそれぞれ独立して存在
○:画像に滲みがみられず
△:色間が滲むが画像全体の滲みは小さい
×:明らかに滲む
-:画像に滲みは見られないが印刷スジが顕著にみられる
<Definition of printed image (1)>
Using Ramirez PJ-1304NX manufactured by Muto Kogyo Co., Ltd., first, the coating droplets are ejected, the coating droplets are allowed to land on the surface of the vinyl chloride sheet that is the base material, and then the coating liquid is dried without drying. Ink droplets of the first color ink, the second color ink, the third color ink, and the fourth color ink are landed on the top in this order, and an image specified by JIS X9201 2001 N3A is printed, and the air volume is 2.5 m 3 The printed layer was dried for 2 minutes by applying hot air at 90° C. using a drier of /min (the printing method here corresponds to the first printing method of the present invention). The degree of blurring of the printed layer obtained after drying was visually evaluated. Evaluation criteria are as follows. Tables 6 to 10 show the composition of the ink set used, the substrate temperature, and the evaluation results.
○+: Bleeding is not observed in the image, and dots of four colors are present independently ○: Bleeding is not observed in the image △: Bleeding between colors is small, but the entire image is slightly blurred ×: Clearly bleeding - : Bleeding is not observed in the image, but print streaks are conspicuous.
<印刷画像の精細さ(2)>
武藤工業社製ラミレスPJ-1304NXを用いて、JIS X9201 2001 N3Aで規定される画像の印刷を行った。まず、コーティング液滴を吐出し、コーティング液滴を基材である塩化ビニルシート表面に着弾させ、その後、コーティング液を乾燥させずに、該コーティング液上に、1色目のインク、2色目のインクのインク滴をこの順番に着弾させ、第1の印刷層を形成させた。次いで、風量1.5m3/minのドライヤーを用いて表6~10に示される温度の風を該第1の印刷層に3秒間当てて一次乾燥を行った。次いで、塩化ビニルシートを巻き戻し、コーティング液滴を再度吐出させて、一次乾燥を行った第1の印刷層上に着弾させ、その後、第1の印刷層上に着弾したコーティング液を乾燥させずに、該コーティング液上に、3色目のインク、4色目のインクのインク滴をこの順番に着弾させることで、第2の印刷層を形成させた。印刷後、風量2.5m3/minのドライヤーを用いて表6~10に示される温度の風を印刷層に当てて2分間の二次乾燥を行った(ここでの印刷方法は、本発明の第2の印刷方法に対応している)。最終的に得られた印刷層の滲みの程度を目視で評価した。評価基準は以下の通りである。なお、使用したインクセットの構成と基材温度、評価結果を表6~10に示す。
○+:画像に滲みが見られないうえ、4色のドットがそれぞれ独立して存在
○:画像に滲みがみられず
△:色間が滲むが画像全体の滲みは小さい
×:明らかに滲む
-:画像に滲みは見られないが印刷スジが顕著にみられる
<Definition of printed image (2)>
An image specified by JIS X9201 2001 N3A was printed using Ramirez PJ-1304NX manufactured by MUTOH INDUSTRIES CO., LTD. First, a coating droplet is ejected, and the coating droplet is allowed to land on the surface of the vinyl chloride sheet that is the base material. ink droplets were landed in this order to form the first printed layer. Next, primary drying was performed by blowing air at temperatures shown in Tables 6 to 10 to the first printed layer for 3 seconds using a dryer with an air volume of 1.5 m 3 /min. Next, the vinyl chloride sheet is rewound, the coating droplets are discharged again, and are deposited on the first printed layer that has undergone primary drying, and then the coating liquid that has landed on the first printed layer is not dried. Then, ink droplets of the third color ink and the fourth color ink were deposited in this order on the coating liquid to form a second printed layer. After printing, the printed layer was subjected to secondary drying for 2 minutes by blowing air at temperatures shown in Tables 6 to 10 using a dryer with an air volume of 2.5 m 3 /min. ). The degree of blurring of the finally obtained printed layer was visually evaluated. Evaluation criteria are as follows. Tables 6 to 10 show the composition of the ink set used, the substrate temperature, and the evaluation results.
○+: Bleeding is not observed in the image, and four color dots are present independently ○: Bleeding is not observed in the image △: Bleeding between colors is small, but the entire image is slightly blurred ×: Clearly bleeding - : No bleeding is observed in the image, but print streaks are conspicuous.
<塩化ビニル基材への擦過性>
武藤工業社製ラミレスPJ-1304NXを用いて、まず、基材である塩化ビニルシートの各表面にコーティング液滴を着弾させ、ベタ印刷を行った。次いで、コーティング液を乾燥させずに、該コーティング液上にシアンインク滴、マゼンタインク滴、イエローインク滴を着弾させ、各インクの印刷濃度80%、合計印刷濃度240%のベタ印刷を行った。その後、風量2.5m3/minのドライヤーを用いて表6~10の二次乾燥温度の欄に示される温度の風を印刷層に当てて2分間の乾燥を行った。乾燥後、印刷部分に綿棒(登録商標、白十字社製)で5往復擦過を行い、その後、目視により下記の評価基準で評価した。なお、使用したインクセットの構成と基材温度、評価結果を表6~10に示す。
○:基材からインクが剥がれない
×:基材からインクが剥れる
-:基材が変形し、評価ができない。
<Scratch resistance to vinyl chloride substrate>
Using Ramirez PJ-1304NX manufactured by Muto Kogyo Co., Ltd., first, coating droplets were made to land on each surface of a vinyl chloride sheet as a base material, and solid printing was performed. Next, without drying the coating liquid, cyan ink droplets, magenta ink droplets, and yellow ink droplets were made to land on the coating liquid, and solid printing was performed with a print density of 80% for each ink and a total print density of 240%. After that, using a dryer with an air volume of 2.5 m 3 /min, the printed layer was dried for 2 minutes by blowing air at a temperature shown in the column of secondary drying temperature in Tables 6 to 10. After drying, the printed portion was rubbed back and forth with a cotton swab (registered trademark, manufactured by Hakujuji Co., Ltd.) five times, and then visually evaluated according to the following evaluation criteria. Tables 6 to 10 show the composition of the ink set used, the substrate temperature, and the evaluation results.
○: Ink is not peeled off from the base material ×: Ink is peeled off from the base material -: The base material is deformed and cannot be evaluated.
Claims (15)
前記水系着色インクが、少なくとも第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクの4種のインクを含み、それぞれのインクが独立して、水、顔料、水溶性溶剤及び樹脂を含み、前記水系コーティング液が、水、水溶性溶剤及び樹脂を含み、該水系コーティング液中に含まれる樹脂がカチオン性ポリマーを含み、
前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を基材上に着弾させる工程と、
第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク滴を前記コーティング液上に着弾させることにより印刷層を形成させる工程とを含み、
前記第1のインクは、シアンインクであり、前記水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低く、
前記水系コーティング液の25℃における表面張力は、前記第1のインクの25℃における表面張力よりも低いことを特徴とする印刷方法。 A printing method for forming a print layer on a substrate by an inkjet printer equipped with an ink set containing a water-based colored ink and a water-based coating liquid,
The water-based colored inks include at least four types of inks, a first ink, a second ink, a third ink, and a fourth ink, and each ink independently contains water, a pigment, a water-soluble solvent, and containing a resin, the water-based coating liquid containing water, a water-soluble solvent and a resin, the resin contained in the water-based coating liquid containing a cationic polymer,
A step of ejecting the water-based coating liquid from a print head to land coating droplets on a substrate;
A step of ejecting the first ink, the second ink, the third ink and the fourth ink in this order from the print head and making the ink droplets land on the coating liquid to form a printing layer. including
The first ink is a cyan ink and has the lowest surface tension at 25° C. among the water-based colored inks,
The printing method , wherein the surface tension of the water-based coating liquid at 25°C is lower than the surface tension of the first ink at 25°C .
前記水系着色インクが、少なくとも第1のインク、第2のインク、第3のインク及び第4のインクの4種のインクを含み、それぞれのインクが独立して、水、顔料、水溶性溶剤及び樹脂を含み、前記水系コーティング液が、水、水溶性溶剤及び樹脂を含み、該水系コーティング液中に含まれる樹脂がカチオン性ポリマーを含み、
前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を基材上に着弾させる工程と、
第1のインク及び第2のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク滴を前記コーティング液上に着弾させることにより第1の印刷層を形成させる工程と、
前記第1の印刷層の形成後に一次乾燥を行う工程と、
前記水系コーティング液をプリントヘッドから吐出させて、コーティング液滴を、一次乾燥を行った第1の印刷層上に着弾させる工程と、
第3のインク及び第4のインクをこの順番にプリントヘッドから吐出させて、インク滴を、前記第1の印刷層上のコーティング液上に着弾させることにより第2の印刷層を形成させる工程とを含み、
前記第1のインクは、シアンインクであり、前記水系着色インクの中で25℃における表面張力が最も低く、
前記水系コーティング液の25℃における表面張力は、前記第1のインクの25℃における表面張力よりも低いことを特徴とする印刷方法。 A printing method for forming a print layer on a substrate by an inkjet printer equipped with an ink set containing a water-based colored ink and a water-based coating liquid,
The water-based colored inks include at least four types of inks, a first ink, a second ink, a third ink, and a fourth ink, and each ink independently contains water, a pigment, a water-soluble solvent, and containing a resin, the water-based coating liquid containing water, a water-soluble solvent and a resin, the resin contained in the water-based coating liquid containing a cationic polymer,
A step of ejecting the water-based coating liquid from a print head to land coating droplets on a substrate;
A step of ejecting the first ink and the second ink from the print head in this order and causing ink droplets to land on the coating liquid to form a first printing layer;
a step of performing primary drying after forming the first printed layer;
A step of ejecting the water-based coating liquid from the print head and causing the coating droplets to land on the first printing layer that has undergone primary drying;
a step of ejecting a third ink and a fourth ink from the print head in this order to form a second printing layer by causing ink droplets to land on the coating liquid on the first printing layer; including
The first ink is a cyan ink and has the lowest surface tension at 25° C. among the water-based colored inks,
The printing method , wherein the surface tension of the water-based coating liquid at 25°C is lower than the surface tension of the first ink at 25°C .
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