JP7369533B2 - インクジェット用インクセット、および、インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
前記水性インクは、水、顔料、反応性二重結合を有する化合物及び反応性二重結合を有する化合物とは異なる樹脂粒子を含み、
前記反応液は、水及び求核反応を起こす基を有する化合物を含む、
インクジェット用インクセットを提供する。
水性インクおよび反応液を、前記記録媒体上で接触させるように、インクジェットヘッドから吐出する、インクジェット記録方法を提供する。
本明細書でいうインクジェット用インクセットは二液式インクであり、水性インク及び反応液を有するものである。印刷の際に、水性インク及び反応液は併用される。
水性インクを構成する成分は以下の通りである。水性インクは、水を主成分とするインクであり、少なくとも、水、顔料及び反応性二重結合を有する化合物及び樹脂粒子を含み、要すれば、反応性二重結合を有する樹脂粒子、有機溶媒及び界面活性剤を含むインクである。
反応性二重結合を有する化合物の反応性二重結合は、例えば、電子吸引部分に結合した末端二重結合であり、具体的には、アクリル基、アクリロイル基、アクリルアミド基、N-ビニル基が含まれる。反応性二重結合は、1種類でもよいし、2種類以上であってもよい。特に、反応性二重結合は、アクリル基及びアクリロイル基を含むことが好ましく、アクリル基である事がより好ましい。
また、反応性二重結合を有する化合物は、水溶性の反応性二重結合を有する化合物である事が好ましい。水溶性とは、水に対して溶解することを意味する。
水性インクは、反応性二重結合を有する化合物とは異なる樹脂粒子を含む。樹脂粒子は、水性インクの塗膜を形成する成分であり、耐擦過性、耐水性などの塗膜特性に優れた画像を与える。本明細書では、樹脂粒子の量は固形分を基準にしたものを記載する。
反応性二重結合を有さない樹脂粒子は親水性部と疎水性部を有し、親水性部は、カルボキシ基である事が好ましく、疎水性部は、鎖状脂肪族基である事が好ましい。
反応性二重結合を有する樹脂粒子は、樹脂粒子の表面に反応性二重結を有する樹脂粒子である。反応性二重結合は上記と同意義である。
界面活性剤は、記録媒体に対する濡れ性、レベリング性、すべり性等を向上させる成分である。
有機溶媒は、水性インクの乾燥性および基材に対する濡れ性などを調整する成分である。
顔料としては、従来公知の無機顔料および有機顔料を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、2種を併用してもよい。
水としては、例えば、イオン交換水、蒸留水、水道水、井戸水などが挙げられる。これらの中でも、不純物が比較的少なく、かつ、安価に入手できるという観点から、イオン交換水であることが好ましい。
反応液を構成する成分は以下の通りである。反応液とは、前記水性インク中に含まれる、反応性二重結合を有する樹脂粒子及び顔料を凝集させる成分である。反応液は、少なくとも、水及びアミン化合物を含み、要すれば、更に有機溶媒及び界面活性剤を含む。
求核反応を起こす基を有する化合物とは、前記水性インク中に含まれる反応性二重結合を有する樹脂粒子の不飽和基と架橋反応を起こす化合物であり、具体的には、水に溶解状態又は分散状態で存在するアミン化合物である。アミン化合物は、水性インク中に含まれる反応性二重結合を有する化合物と反応して架橋構造を形成することで、耐水性及び耐エタノール性を有する被膜を形成する成分である。また、アミン化合物は、水性インク中に含まれる顔料又は樹脂粒子を凝集させる成分である。
界面活性剤は、記録媒体に対する濡れ性を向上させる成分である。
有機溶媒は、反応液の乾燥性および基材に対する濡れ性などを調整する成分である。
グリコールエーテル系溶媒および/またはグリコールエーテルアセテート系溶媒は、樹脂粒子の造膜性を向上させ、かつ、耐擦過性および基材との密着性に優れた画像を形成させる成分である。
水としては、例えば、イオン交換水、蒸留水、水道水、井戸水などが挙げられる。これらの中でも、不純物が比較的少なく、かつ、安価に入手できるという観点から、イオン交換水であることが好ましい。
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記インクジェット用インクセットを用いて、記録媒体上に画像を形成する方法であって、水性インクおよび反応液を、記録媒体上で接触させるように、インクジェットヘッドから吐出する。これにより、記録媒体上に画像を形成することができる。
(水性インクの調製)
表1~表3に示す配合で、顔料、エマルション、有機溶剤、アクリレート樹脂、界面活性剤及び水を、混合攪拌装置を用いて均一に混合した。その後、グラスフィルター(桐山製作所製)を用いて、この混合物を吸引濾過することにより、A1~A18の水性インクを調製した。次いで、以下の方法により水性インクの吐出安定性を試験し、評価した。
ミマキエンジニアリング社製インクジェットプリンタ「UJF-3042HG」(商品名)に水性インクをセットした。水性インク100%印刷濃度、解像度720×600dpi、パス回数4回の条件で210mm×297mmサイズの画像サンプルを形成した。なお、ステージにはラバーヒーターを設置し、その温度は45℃とした。印刷前後のテスト作図によりノズル抜けの個数を数え、以下の基準により評価した。
×:ノズル抜けの個数が11個以上
モビニール6800(商品名):アクリルエマルション(ジャパンコーティングレジン社製)
MD-2000(商品名):ポリエステルエマルション(東洋紡社製)
1,3-BG:1,3-ブチレングリコール(KHネオケム社製)
2-ピロリドン:2-ピロリドン(ISP五協フード&ケミカル社製)
PG:プロピレングリコール
PGMA:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート
NPA:n-プロピルアルコール
PEGA:ポリエチレングリコールジアクリレート(ダイセルオルネクス社製「EBECRYL 11」(商品名)水溶性)
脂肪族UA:脂肪族ウレタンアクリレート(ダイセルオルネクス社製「EBECRYL2000」(商品名)水溶性)
EO変性TMPMA:エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリメタクリレート(日立化成社製「FA-137M」(商品名)水溶性)
BYK348(商品名):ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(ビックケミー社製)
(反応液の調製)
表5に示す配合で、アミン化合物、有機溶媒、界面活性剤及び水を、混合攪拌装置を用いて均一に混合し、B1及びB2の反応液を調製した。
PAA-01(商品名):ポリアリルアミン(アミン価950mgKOH/g、ニットーボーメディカル社製、一級アミン)
KHE100L(商品名):ジメチルアミン・エピクロルヒドリン共重合体(センカ社製、三級アミン)
BFDG(商品名):ジプロピレングリコールモノn-ブチルエーテル(日本乳化剤社製)
表6に示すように、A1~A18の各水性インク、およびB1及びB2の各反応液を用いて、実施例1~17および比較例1及び2のインクセットを作製した。インクセットをインクジェットプリンター「UJF-3042HG」(商品名、ミマキエンジニアリング社製)にセットし、PETメディア「QT-92」(商品名)の未処理面(易接着層無し)上に、水性インク100%、反応液40%の印刷濃度で解像度720×600dpi、パス回数4回にて、120mm×30mmサイズの画像サンプルを形成した。画像サンプルは、反応液の後に水性インクを印刷し、その後、乾燥機「FV-320」(商品名、アドバンテック東洋社製)を用いて、80℃にて10minの乾燥を行うことにより、形成した。なお、ステージにはラバーヒーターを設置し温度は40℃とした。各画像サンプルの塗膜特性の評価は、以下のようにして行った。
上記のようにして得た印刷塗膜上に綿棒を10往復させた後、塗膜の外観を以下の基準に従い評価して、塗膜の耐擦過性を評価した。
×:印刷塗膜の剥がれが見られた
上記のようにして得た印刷塗膜上に水を染み込ませた綿棒を10往復させた後、塗膜の外観を以下の基準に従い評価して、塗膜の耐水性を評価した。
×:印刷塗膜の滲み、または、剥がれが見られた
エタノール濃度が10%刻みで10~100%になる比率でエタノールと水を混合した10種類の混合液を調製した。上記のようにして得た印刷塗膜上に、上記各混合液を染み込ませた綿棒を10往復させた後、塗膜の外観に変化が無く、綿棒に印刷物の付着も無いエタノールの濃度の最大値を耐エタノール性の値として評価した。耐エタノール性は塗膜の耐久性の観点から20%以上、より好ましくは30%以上であることが望ましい。
各画像サンプルの印刷面に、粘着シート[セロテープ(登録商標)(ニチバン社製)]の粘着層側の面を貼り付け、引き剥がす操作を行った。密着性は、下記基準により評価した。
4:印刷物の1割未満が剥離した。
3:印刷物の1割以上4割未満が剥離した。
2:印刷物の4割以上9割未満が剥離した。
1:印刷物の9割以上が剥離した。
Claims (12)
- 水性インクと反応液とを有するインクジェット用インクセットであって、
前記水性インクは、水、顔料、反応性二重結合を有する化合物及び反応性二重結合を有する化合物とは異なる樹脂粒子を含み、
前記樹脂粒子は自己分散型であり、水性インクの塗膜を形成する成分であり、
前記水性インクにおける反応性二重結合を有する化合物の含有量は、樹脂粒子100重量部に対して1~60重量部であり、
前記反応液は、水及び求核反応を起こす基を有する化合物を含む、
インクジェット用インクセット(但し、重合開始剤を含むインクジェット用インクセットを除く)。 - 前記求核反応を起こす基を有する化合物は、アミン化合物である請求項1に記載のインクジェット用インクセット。
- 前記アミン化合物は、1000以上の分子量を有する1級アミンである請求項2に記載のインクジェット用インクセット。
- 前記アミン化合物は、ポリアリルアミン及びポリエチレンイミンから成る群から選択される少なくとも一種である請求項2又は3に記載のインクジェット用インクセット。
- 前記反応性二重結合がアクリル基、アクリロイル基、アクリルアミド基及びN-ビニル基から成る群から選択される少なくとも一種である請求項1~4のいずれか一項に記載のインクジェット用インクセット。
- 前記樹脂粒子は、反応性二重結合を有さない樹脂粒子である請求項1~5のいずれか一項に記載のインクジェット用インクセット。
- 前記反応液にグリコールエーテル系又はグリコールエーテルアセテート系の有機溶剤を更に含む請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェット用インクセット。
- 前記水性インクの反応性二重結合を有する化合物の重量配合比と前記反応液の水溶性アミン化合物の重量配合比の比率は10:100~100:80である請求項1~7のいずれか一項に記載のインクジェット用インクセット。
- 非吸収性基材または低吸収性基材上に画像を形成する用途に使用する請求項1~8のいずれか一項に記載のインクジェット用インクセット。
- 前記水性インクにおける反応性二重結合を有する化合物の含有量は、樹脂粒子100重量部に対して1~40重量部である、請求項1~9のいずれか一項に記載のインクジェット用インクセット。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載のインクジェット用インクセットを用いて、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録方法であって、
水性インクおよび反応液を、前記記録媒体上で接触させるように、インクジェットヘッドから吐出する、インクジェット記録方法(但し、記録媒体上の画像に紫外線照射を行うインクジェット記録方法を除く。)。 - 記録媒体と、該記録媒体の表面上に請求項1~10のいずれか一項に記載のインクジェット用インクセットから形成された画像とを、有する印刷物。
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