JP7396536B2 - 水性インク組成物、インクセット、印刷物及び印刷物の製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明によれば、最適な色相に調整する自由度が高く、印刷物に色ムラや濁りを引き起こすことがなく、良好な吐出性を備えた水性インクジェットインクを提供することができる。
本発明の水性インク組成物は、インクジェット記録方式に用いられる水性インク組成物であって、前記水性インク組成物が、分光光度計を用いて求められたL*C*h色空間における色相角度がh1である水性顔料分散体と、分光光度計を用いて求められたL*C*h色空間における色相角度がh2である水性染料組成物とを含有し、前記水性染料組成物の色相角度h2が、下記条件を満たすものであることを特徴とする。
[Spiral Method]
Contact Time:0.010~1.0(sec)
Pitch:7(mm)
Lencth per sampling:86.29(degree)
Start Radius:20(mm)
End Radius:60(mm)
Min Contact Time:10(ms)
Max Contact Time:1000(ms)
Sampling Pattern:50
Number of sampling points:19
[Square Head]
Slit Span:1(mm)
Width:5(mm)
色相角度h=tan-1(b*/a*)
前記顔料は、有機顔料及び無機顔料の一方又は両方を含んでいてよい。また、顔料としては、未酸性処理顔料、酸性処理顔料のいずれも使用することができる。
水性媒体は、例えば水であり、具体的には、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の、純水又は超純水を使用することができる。水性媒体の含有量は、より優れたセット性が得られる観点及び高い吐出安定性が得られやすい観点から、水性インク組成物の全量に対して、例えば30~90質量%又は40~80質量%である。水性媒体の含有量は、水性インク組成物の全量に対して、30質量%以上又は40質量%以上であってよく、90質量%以下又は80質量%以下であってよい。
酸変性ポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレンを1種又は2種以上の酸性化合物で変性することにより得られる樹脂であり、ポリプロピレン由来の骨格(ポリプロピレン骨格)と、酸性化合物由来の官能基と、を有する。ポリプロピレン骨格は主としてプロピレンに由来する構造単位を有している。
酸化ポリエチレンワックスは、ポリエチレンワックスを酸化処理したものであり、ポリエチレン由来の骨格(ポリエチレン骨格)を有している。ポリエチレン骨格は、主として、エチレンに由来する構造単位を有している。
水性インク組成物は、上述した成分の他に、必要に応じて、界面活性剤、顔料分散剤、湿潤剤(乾燥抑止剤)、浸透剤、防腐剤、粘度調整剤、pH調整剤、キレート化剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等のその他の添加剤を更に含んでいてよい。
測定装置:TVE-25形粘度計(東機産業社製、TVE-25 L)
校正用標準液:JS20
測定温度:25℃
回転速度:10~100rpm
注入量:1200μL
また、水性インク組成物は、水性媒体と染料とを含む水性染料組成物に、前記水性顔料分散体と、必要に応じてバインダーやワックスや界面活性剤などを供給し混合することによって製造することもできる。
上述した成分は、一括して混合してよく、順次混合してもよい。例えば、バインダー樹脂(例えば酸変性ポリプロピレン樹脂)及びワックス(例えば酸化ポリエチレンワックス)は、それぞれ、水性媒体に溶解又は分散させてから混合してよい。また、顔料は、顔料分散剤とともに水性媒体に分散させてから混合してよい。混合の際には、例えば、ビーズミル、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ボールミル、ロールミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、SCミル、ナノマイザー等の分散機を使用することができる。混合後は、必要に応じて遠心分離処理、濾過処理等を行ってよい。
一実施形態の印刷物は、被記録媒体の表面に、上記実施形態の水性インク組成物を印刷してなる印刷物である。この印刷物は、被記録媒体と、被記録媒体の表面に印刷されたインク塗膜とを有している。被記録媒体の表面に形成されたインク塗膜は、例えば、上記水性インク組成物の乾燥物であり、上記実施形態の水性インク組成物における固形分(例えば、上記顔料及び染料の合計と、上記酸変性ポリプロピレン樹脂と、上記酸化ポリエチレンワックス)を含有している。上記被記録媒体は、例えば、上述したインク難吸収性又はインク非吸収性の被記録媒体であり、インク吸収性の被記録媒体であってよい。この印刷物は、被記録媒体が上述したインク難吸収性又はインク非吸収性の被記録媒体であっても、インク吸収性の記録媒体であっても、充分な画像堅牢性を有している。
(調製例1)
チーグラー・ナッタ触媒を重合触媒として用いて、ランダムポリプロピレン樹脂(プロピレン成分75モル%、エチレン成分5モル%、ブテン成分20モル%、重量平均分子量65,000)を得た。
(調製例2-1)
シアン顔料として、DIC株式会社製の「FASTOGEN BLUE SBG-SD」(商品名、C.I.ピグメントブルー15:3)を用意し、以下の方法で、顔料分散体C(顔料濃度:20質量%)を調製した。まず、前記シアン顔料150g、顔料分散剤60g、プロピレングリコール75g、及び、34質量%水酸化カリウム水溶液19.4gを1.0Lのインテンシブミキサー(日本アイリッヒ株式会社製)に仕込み、ローター周速2.94m/s、パン周速1m/sで25分間混練した。続いて、前記インテンシブミキサーの容器内の混練物に、撹拌を継続しながらイオン交換水306gを徐々に加えた後、プロピレングリコール12g、及び顔料濃度が20質量%になるようにイオン交換水127.5gを更に加え混合することによって顔料濃度が20質量%の水性顔料分散体(顔料分散体C)を得た。なお、顔料分散剤としては、WO2018/190139号パンフレットの合成例1に従って調製したポリマー(P-1)を用いた。
マゼンタ顔料として、DIC株式会社製の「FASTOGEN SUPER MAGENTA RY」(商品名、C.I.ピグメントレッド122)を用意し、シアン顔料に代えて当該マゼンタ顔料を用いたこと以外は、調製例2-1と同様にして、顔料分散体M(顔料濃度:20質量%)を調製した。
イエロー顔料として、山陽色素株式会社製の「FAST YELLOW 7413」(商品名、C.I.ピグメントイエロー74)を用意し、シアン顔料に代えて当該イエロー顔料を用いたこと以外は、調製例2-1と同様にして、顔料分散体Y(顔料濃度:20質量%)を調製した。
以下の染料を用意した。
(青色染料)
・AcidBlue90
・AcidBlue9
・AcidRed73
・AcidRed151
・AcidRed249
・AcidYellow23
(実施例及び比較例)
上記で得られた顔料分散体及び樹脂分散体を用い、下記表に示す顔料分散体、染料と水性媒体を含む水性染料組成物と、樹脂分散体と、プロピレングリコールと、グリセリンと、トリエタノールアミンと、TegoWET280(エボニック社製、ポリエーテル変性シロキサンを含むシリコーン系界面活性剤)と、ACTICIDE B20(ソー・ジャパン株式会社製、防腐剤)と、エチレン尿素と、SURFYNOL 420(エボニック社製、アセチレン系界面活性剤)と、AQUACER515(BYK社製、高密度酸化ポリエチレンワックスエマルション、融点(Tm2)135℃)と、蒸留水と、を混合して撹拌し、実施例及び比較例の水性インク組成物を得た。
色相角度h1及びh2は、下記の方法で算出した。前記水性インク組成物の製造に使用した顔料分散体と、染料及び水性媒体を含有する水性染料組成物とを用意した。次に、顔料分散体の顔料濃度が0.002質量%となるように蒸留水で希釈したものをサンプルとした。また、前記水性染料組成物の染料濃度が0.002質量%となるように蒸留水で希釈したものをサンプルとした。
色相角度h=tan-1(b*/a*)
前記水性インク組成物の製造に使用した顔料分散体及び水性染料組成物の、前記した方法で測定した色相角度h1及びh2の差が大きい水性インク組成物は、色相の制御が容易で自由度が高く、所望の嗜好色に設計しやすいといえることから、前記色相角度h1及びh2の差に基づいて色相の調整のしやすさを評価した。
5:色相角度h1及びh2の差(絶対値)が110°以上
4:色相角度h1及びh2の差(絶対値)が80°以上110°未満
3:色相角度h1及びh2の差(絶対値)が50°以上 80°未満
2:色相角度h1及びh2の差(絶対値)が20°以上 50°未満
1:色相角度h1及びh2の差(絶対値)が20°未満
実施例及び比較例の水性インク組成物を、それぞれセイコーエプソン株式会社製のインクジェットヘッドI3200に充填した。解像度は600dpi×600dpiであり、1/600インチ×1/600インチの単位領域に、1滴当たりの質量が10ng±10%であるインク滴を1滴付与する条件を記録デューティが100%であると定義する。
5:光学濃度が1.10以上
4:光学濃度が0.90以上 1.10未満
3:光学濃度が0.70以上 0.90未満
2:光学濃度が0.50以上 0.70未満
1:光学濃度が0.50未満
実施例及び比較例の水性インク組成物を、それぞれセイコーエプソン株式会社製のインクジェットヘッドI3200に充填した。インク吸収性の被記録媒体である普通紙(npi上質/八代、日本製紙株式会社製、坪量52.3g/m2)に対して100%ベタ印刷を実施し、水性インク組成物の塗膜を得た。得られた塗膜を室温(25℃)で12時間(一晩)乾燥させた。次いで、乾燥後の塗膜上に、蒸留水を0.03g滴下し、色の滲み具合を目視で観察し、下記の基準に基づき画像堅牢性を評価した。
4:印刷面にわずかに薄い色滲みがあるが、普通紙の裏面からは色滲みが認められない
3:印刷面にわずかに薄い色滲みがあり、普通紙の裏面からもわずかに薄い色滲みが認められる
2:印刷面に色滲みがあり、普通紙の裏面からも色滲みが認められる
1:印刷面に色滲みがあり、普通紙の裏面からも明らかに色滲みが認められる
実施例及び比較例の水性インク組成物を、それぞれセイコーエプソン株式会社製のインクジェットヘッドI3200に充填した。インク難吸収性の被記録媒体であるOKトップコート+(王子製紙社製、坪量104.7g/m2)に対して、50%ベタ印刷を実施し、水性インク組成物の塗膜を得た。得られた塗膜を基材から約8cmの距離にある9kWの近赤外ヒーターで1秒間乾燥させた。次いで、乾燥後の塗膜をクオリティ・エンジニアリング・アソシエイツ社製画質評価装置「PIAS-II」を用いて数値解析を行った。具体的には、各塗膜のGraininess値(粒状度)を測定し、下記の基準に基づき粒状感の抑制性を評価した。
5:Graininess値が4未満
4:Graininess値が4以上5未満
3:Graininess値が5以上6未満
2:Graininess値が6以上7未満
1:Graininess値が7以上
実施例及び比較例の水性インク組成物を、それぞれセイコーエプソン株式会社製のインクジェットヘッドI3200に充填した。充填した水性インク組成物を用いて、ただちにOKトップコート+(王子製紙社製、坪量104.7g/m2)に対して100%ベタ印刷を実施し、水性インク組成物の塗膜を得た。得られた塗膜を室温(25℃)で12時間(一晩)乾燥させた。前記塗膜の色差を測色計(商品名「eXact」、X-rite製)を用いて測定した。
5:デルタEが1未満
4:デルタEが1以上デルタ2未満
3:デルタEが2以上デルタ3未満
2:デルタEが3以上デルタ4未満
1:デルタEが4以上
Claims (12)
- インクジェット記録方式に用いられる水性インク組成物であって、
前記水性インク組成物が、
分光光度計を用いて求められたL*C*h色空間における色相角度がh1である水性顔料分散体と、
分光光度計を用いて求められたL*C*h色空間における色相角度がh2である水性染料組成物と、
ポリエーテル変性シロキサンとを含有し、
前記水性染料組成物の色相角度h2が、下記条件を満たし、
前記水性顔料分散体に含まれる顔料と前記水性染料組成物に含まれる染料の組み合わせが、
C.I.ピグメントブルー15:3とAcidYellow23
C.I.ピグメントイエロー74とAcidRed73、又は、
C.I.ピグメントイエロー74とAcidRed151の組み合わせのいずれかであることを特徴とする水性インク組成物。
色相角h1が0°以上45°未満のとき、色相角h2は(h1+45)°以上(360-45+h1)°以下の範囲
色相角h1が45°以上315°未満のとき、色相角h2は0°以上(h1-45)°以下の範囲、または、(h1+45)°以上360°以下の範囲
色相角h1が315°以上360°未満のとき、色相角h2は(h1+45-360)°以上(h1-45)°以下の範囲 - さらにアセチレン系界面活性剤を含有し、
前記アセチレン系界面活性剤とポリエーテル変性シロキサンとの質量比[ポリエーテル変性シロキサン/アセチレン系界面活性剤]が0.1~0.5の範囲である請求項1に記載の水性インク組成物。 - 前記アセチレン系界面活性剤とポリエーテル変性シロキサンとの質量比[ポリエーテル変性シロキサン/アセチレン系界面活性剤]が0.2~0.5の範囲である請求項2に記載の水性インク組成物。
- 前記水性顔料分散体は、顔料が顔料分散剤によって水性媒体に分散されたものであり、前記水性染料組成物は、染料が水性媒体に溶解または分散したものである請求項1又は2に記載の水性インク組成物。
- 前記染料の含有量が、前記水性インク組成物の全量に対して、0.05~1.5質量%である、請求項1又は2に記載の水性インク組成物。
- 酸変性ポリプロピレン樹脂を更に含有する、請求項1又は2に記載の水性インク組成物。
- 酸化ポリエチレンワックスを更に含有する、請求項1又は2に記載の水性インク組成物。
- 前記酸化ポリエチレンワックスの融点が140℃以下である、請求項6に記載の水性インク組成物。
- 前記顔料の質量に対する前記染料の質量割合[(染料の質量/顔料の質量)×100]が1~40質量%である請求項1又は2に記載の水性インク組成物。
- 少なくとも、請求項1又は2に記載の水性インク組成物からなるイエローインクと、マゼンタインクと、シアンインクと、ブラックインクとを備えるインクセット。
- 被記録媒体の表面に、請求項1又は2に記載の水性インク組成物を印刷してなる印刷物。
- インクジェットヘッドのインク吐出口を有する面(x)から、前記面(x)の垂線と被記録媒体とが交わる位置(y)までの距離が1mm以上であるインクジェット記録方式で、請求項1又は2に記載の水性インク組成物を吐出し前記被記録媒体に印刷する、印刷物の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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