JP7245671B2 - 印刷物の製造方法 - Google Patents
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Description
前記水分散性樹脂を含む第二の前処理液と、
水性インクを凝集させる凝集剤を含む第三の前処理液と、
を用意し、
第一の前処理液、第二の前処理液、及び第三の前処理液の順で記録媒体の表面を前処理した後、当該前処理された表面に水性インクをインクジェット方式で吐出することを含む、印刷物の製造方法が提供される。
1.第一の前処理液
第一の前処理液は、通常、水及び水分散性樹脂凝集剤を少なくとも含有してなる。水としては、印刷の分野で使用されているものであれば特に限定されないが、例えば、水道水、イオン交換水、脱イオン水等が挙げられる。
水分散性樹脂凝集剤は、水分散性樹脂を凝集させる性質のある物質であれば特に限定されないが、例えば、金属塩及び有機酸が挙げられる。これらの凝集剤は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
多価金属塩は、2価以上の多価金属イオンとアニオンから構成される。2価以上の多価金属イオンとしては、例えば、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Ba2+が挙げられる。アニオンとしては、例えば、Cl-、NO3-、SO4 2-、CH3COO-、I-、Br-、ClO3 -が挙げられる。多価金属塩の具体例としては、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、硝酸銅、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウムなどが挙げられる。これらの金属塩は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第一の前処理液は、その性状に悪影響を与えない限り、上記成分以外に、例えば、水溶性有機溶剤、pH調整剤、界面活性剤、分散剤、定着剤、防腐剤等の他の成分を含有してもよい。
第一の前処理液は、例えば、水中に水分散性樹脂凝集剤、及び必要に応じてその他の成分を分散又は溶解することにより得ることができる。
第二の前処理液は、通常、水及び水分散性樹脂を少なくとも含有してなる。水としては、第一の前処理液について上記したものを同様に使用することができる。
水分散性樹脂は、布に定着できるものであれば特に限定されないが、具体例としては、スチレン-ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート-ブタジエン共重合体等の共役ジエン系樹脂;アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体、またはこれらとスチレン等との共重合体等のアクリル系樹脂;塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂;及び、これらの各種樹脂のカルボキシ基等の官能基含有単量体による官能基変性樹脂の他、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アルキッド樹脂等が挙げられる。これらの水分散性樹脂は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用することもできる。これら水分散性樹脂は、水性樹脂エマルジョン(O/W型エマルション)の形態のものであってもよい。上記水性樹脂エマルジョンは、上記樹脂単独の樹脂エマルジョンであってもよく、上記樹脂の2以上からなるハイブリッド型の樹脂エマルジョンでもよい。
水分散性樹脂の第二の前処理液中の含有量(固形分)は、その合計含有量として、0.5~30質量%であることが好ましく、1~15質量%であることがより好ましい。
水分散性スチレン(メタ)アクリル樹脂又は水分散性(メタ)アクリル樹脂の市販品としては、例えば日本合成化学株式会社製のモビニール966A、モビニール6750、モビニール6751D、モビニール6960、モビニール6718、モビニール7320、日本ペイント株式会社製のマイクロジェルE-1002、マイクロジェルE-5002、株式会社DIC製のボンコート4001、ボンコート5454、日本ゼオン株式会社製のSAE1014、サイデン化学株式会社製のサイビノールSK-200、DSM社製のネオクリルBT-62、ネオクリルSA-1094、BASF社製のジョンクリル7100、ジョンクリル390、ジョンクリル711、ジョンクリル511、ジョンクリル7001、ジョンクリル632、ジョンクリル741、ジョンクリル450、ジョンクリル840、ジョンクリル74J、ジョンクリルHRC-1645J、ジョンクリル734、ジョンクリル852、ジョンクリル7600、ジョンクリル775、ジョンクリル537J、ジョンクリル1535、ジョンクリルPDX-7630A、ジョンクリル352J、ジョンクリル352D、ジョンクリルPDX-7145、ジョンクリル538J、ジョンクリル7640、ジョンクリル7641、ジョンクリル631、ジョンクリル790、ジョンクリル780、ジョンクリル7610、日信化学工業株式会社製のビニブラン2580、ビニブラン2585、ビニブラン2682、ビニブラン2680、ビニブラン2684、ビニブラン2685、ビニブラン2687、新中村化学工業株式会社製のNKバインダー R-5HN等が挙げられる。
第二の前処理液は、その性状に悪影響を与えない限り、上記成分以外に、例えば、水溶性有機溶剤、pH調整剤、界面活性剤、分散剤、定着剤、防腐剤等の他の成分を含有してもよい。水溶性有機溶剤としては、第一の前処理液について上記したものを上記した量で使用することができる。
第二の前処理液は、例えば、水中に水分散性樹脂、及び必要に応じてその他の成分を分散又は溶解することにより得ることができる。水分散性樹脂が水性樹脂エマルジョン(O/W型エマルション)の形態である場合は、これをそのまま又は適当な量の水で希釈して第二の前処理液として用いることもでき、このようにして得られた第二の前処理液に、必要に応じてその他の成分を分散又は溶解してもよい。
第三の前処理液は、通常、水及びインク凝集剤を少なくとも含有してなる。水としては、第一の前処理液について上記したものを同様に使用することができる。
第三の前処理液で使用するインク凝集剤は、インクを凝集させる性質のある物質であれば特に限定されないが、好ましくは、カチオン性高分子、金属塩及び有機酸が挙げられる。この中でも凝集力の強さの観点から、多価金属塩が好ましい。これらの凝集剤は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
第三の前処理液は、その性状に悪影響を与えない限り、上記成分以外に、例えば、水溶性有機溶剤、pH調整剤、界面活性剤、分散剤、定着剤、防腐剤等の他の成分を含有してもよい。水溶性有機溶剤としては、第一の前処理液について上記したものを上記した量で使用することができる。
第三の前処理液は、第一の前処理液と同様の方法で作製することができる。
本発明で使用する水性インクは、水性溶媒及び色材から主として構成されるが、必要に応じて、その他の成分を含有してもよい。
水性溶媒は、水のみから構成されてもよく、水に加えて水溶性有機溶剤を含有してもよい。水としては、水道水、イオン交換水、脱イオン水等が挙げられる。水溶性有機溶剤としては、第一の前処理液について上記したものを上記した量で使用することができる。
色材としては、顔料及び染料の何れも使用することができ、単独で使用しても両者を併用してもよい。印刷物の耐候性及び印刷濃度の点から、色材として顔料を使用することが好ましい。
色材は、水性インク全量に対して0.01~20質量%の範囲で含有されることが好ましい。
染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、シアニン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料等を挙げることができる。これらの染料は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
顔料としては、アゾ系、縮合多環系、ニトロ系、ニトロソ系の有機顔料(ブリリアントカーミン6B、レーキレッドC、ウォッチングレッド、ジスアゾイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アルカリブルー、アニリンブラックなど)、コバルト、鉄、クロム銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウム、マンガン、ニッケル等の金属類、金属酸化物及び硫化物、ならびに黄土、群青、紺青などの無機顔料、ファーネスカーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック類等が挙げられる。また、顔料として、顔料表面を親水性官能基で修飾した自己分散性顔料を水性溶媒に分散させた顔料分散体を使用することもできる。かかる顔料分散体の市販品としては、例えば、キャボット社製CAB-O-JETシリーズ(CAB-O-JET200、300、250C、260M、270C)、オリエント化学工業株式会社製CW-1、CW-2等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。
水性インクには、インクの性状に悪影響を与えない限り、上記水性溶媒、色材以外に、例えば、界面活性剤、定着剤、防腐剤等の他の成分を添加できる。
水性インクは、公知の方法で製造することができ、例えばビーズミル等の公知の分散機に全成分を一括又は分割して投入して分散させ、所望により、メンブレンフィルター等の公知のろ過機を通すことにより調製できる。
本発明の上記一局面による印刷物の製造方法は、
(1)第一の前処理液で記録媒体の表面を前処理する第一の工程と、
(2)第一の前処理液で前処理された記録媒体の上記表面を、さらに第二の前処理液で前処理する第二の工程と、
(3)第一及び第二の前処理液で前処理された記録媒体の上記表面を、さらに第三の前処理液で前処理する第三の工程と、
(4)第一、第二及び第三の前処理液で前処理された記録媒体の上記表面に、水性インクをインクジェット方式で吐出して印刷する第四の工程と
を含む。
前述のとおり、第一の前処理液と第三の前処理液とは同じものであってもよい。
本発明において、記録媒体は、液体浸透性を備えるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、布や多孔質材が挙げられる。布としては、織布、不織布、ニットなどが挙げられる。布を構成する繊維としては、金属繊維、ガラス繊維、岩石繊維および鉱サイ繊維等の無機繊維、セルロース系およびたんぱく質系等の再生繊維、セルロース系等の半合成繊維、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよびポリフッ化エチレン等の合成繊維、綿、麻、絹および毛等の天然繊維等各種の繊維から選ばれた少なくとも1種が挙げられる。多孔質材としては、例えば、アルミニウムの不織布をプレス加工したもの;アルミニウム粉末を焼結して多孔質にしたもの;ポリエステル繊維等の樹脂繊維を圧縮成形したもの;石膏ボード;グラスウール、セラミック素材、又は木質繊維等の天然繊維を成形したものなどが挙げられる。本発明は、ポリエステル生地のような隙間が多いが吸水性の低い記録媒体に印刷するのに好適である。
表1に記載の配合比で原材料を混合し、孔径0.8μmのセルロースアセテートフィルターで濾過し、前処理液を得た。
塩化カルシウム及び乳酸は、CAB-O-JET300の他、スーパーフレックス740、スーパーフレックス470及びビニブラン2585のいずれも凝集する。よって、前処理液A及び前処理液Bは本発明の第一の前処理液及び第三の前処理液の何れとしても用いることができる。また、前処理液C、前処理液D及び前処理液Eは本発明の第二の前処理液として用いることができる。
・塩化カルシウム:富士フィルム和光純薬株式会社製
・乳酸:富士フィルム和光純薬株式会社製
・スーパーフレックス740(商品名):第一工業製薬株式会社製ウレタン水分散性樹脂、(平均粒径0.20μm)
・スーパーフレックス470(商品名):第一工業製薬株式会社製ウレタン水分散性樹脂(平均粒径0.05μm)
・ビニブラン2585(商品名):日信化学工業株式会社製アクリル水分散性樹脂(平均粒径0.23μm)
・サーフィノール485(商品名):日信化学工業株式会社製アセチレングリコール界面活性剤
・グリセリン:関東化学株式会社製
表2に記載の配合比で原材料を混合し、孔径0.8μmセルロースアセテートフィルターで濾過し、インクを得た。
・CAB-O-JET300(商品名):キャボット株式会社製カーボンブラック自己分散顔料分散体
・スーパーフレックス740(商品名):第一工業製薬株式会社製ウレタン水分散性樹脂、(平均粒径0.20μm)
・アローベースTC4010(商品名):ユニチカ株式会社製オレフィン水分散性樹脂
・サーフィノール485(商品名):日信化学工業株式会社製アセチレングリコール界面活性剤
・グリセリン:関東化学株式会社製
ポリエステル製ニット(目付270g/m2)を80mm×210mmに裁断し、試験片とした。また、表3に示すとおり、第一の前処理液、第二の前処理液及び第三の前処理液を用意した。
試験片に第一の前処理液を40g/m2の塗工量で塗工し、この上に第二の前処理液を40g/m2の塗工量で乾燥工程を設けずに塗工し、さらにこの上に第三の前処理液を40g/m2の塗工量で乾燥工程を設けずに塗工し、この上にマスターマインド社製インクジェットプリンターMMP-813BT-Cを用いてインク塗工量20g/m2で乾燥工程を設けずに画像を印字した。画像は単色ベタと、明朝体12ポイントの「領」の漢字とした。画像印字後、フュージョン製ヒートプレスを用いて180℃で60秒間加熱し、印刷物を得た。得られた印刷物について、下記(1)~(3)の評価を行った。結果を表3に示す。
印刷された黒ベタ画像のムラを目視で観察し、以下の基準で判断した。
○:ムラが確認されなかった。
×:ムラが確認された。
印刷された漢字「領」の右側の「頁」の「目」の部分の横線間の隙間の寸法を観察し、以下の基準で判断した。
○:隙間の寸法が0.2mm以上であった。
×:隙間の寸法が0.2mm未満、又は隙間が無かった。
分光測色計X-Rite eXact(商品名:ビデオジェット・エックスライト株式会社製)を用いて測定し、以下の基準で判断した。
○:OD値1.30以上。
△:OD値1.20以上1.30未満。
×:OD値1.2未満。
Claims (5)
- 水分散性樹脂を凝集させる凝集剤を含む第一の前処理液と、
前記水分散性樹脂を含む第二の前処理液と、
水性インクを凝集させる凝集剤を含む第三の前処理液と、
を用意し、
第一の前処理液、第二の前処理液、及び第三の前処理液の順で記録媒体の表面を前処理した後、当該前処理された表面に水性インクをインクジェット方式で吐出することを含む、
印刷物の製造方法(ただし、前記第二の前処理液が色材を含む場合を除く)。 - 前記第一の前処理液に含まれる凝集剤は多価金属塩を含む、請求項1に記載の印刷物の製造方法。
- 前記第三の前処理液に含まれる凝集剤は多価金属塩を含む、請求項1または請求項2に記載の印刷物の製造方法。
- 前記第一の前処理液に含まれる凝集剤及び前記第三の前処理液に含まれる凝集剤は同じ多価金属塩である、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の印刷物の製造方法。
- 前記記録媒体が、布及び多孔質材からなる群から選択される、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の印刷物の製造方法。
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