KR20230147627A - 잉크 세트 - Google Patents

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KR20230147627A
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히로유키 고니시
류타 노다
마사키 무라카미
마사히로 우에키
사토시 히라카와
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사카타 인쿠스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 전처리액 중에 휘발성 산을 사용하였을 때 생기는 잉크 노즐 부근 등에서의 산의 분위기의 존재에 의해서도, 우수한 화질을 형성하는 잉크 세트를 얻는 것을 과제로 한다.
본 발명은 해결수단으로서, 전처리액과 잉크 조성물을 갖는 잉크 세트로서, 전처리액이 1 기압하에서 비점 120℃ 이하의 유기산을 함유하고, 잉크 조성물이 안료, 산가가 200 ㎎KOH／g 이상인 알칼리 가용성 수지 또는 그의 가교물을 잉크 조성물 중 1.8 질량% 이상 함유하며, 추가로 수분산성 수지, 및 물을 함유하는 잉크 세트를 제공한다.

Description

잉크 세트
본 발명은 전처리액 및 잉크 조성물로 이루어지는 잉크 세트에 관한 것이다.
특허문헌 1의 기재와 같이, 수불용성 수지 미립자, 말론산 등의 유기산, 가교제 및 물을 함유하는 잉크젯 기록용 전처리액은 공지이다. 이 전처리액을 사용하여 얻은 화상은 잉크 번짐이 없고, 밀착성이 우수하며, 라미네이트 강도가 우수한 것으로 하고 있다. 이러한 효과를 목적으로 하고 있는 것으로부터 보아, 라미네이트를 하기 위한 인쇄용 전처리액 및 잉크 조성물이다. 이러한 용도의 인쇄부는 인쇄물의 사용 시에 있어서, 라미네이트된 제품의 내부에 존재하고, 최외층에 위치하지 않는다. 이 때문에, 특허문헌 1에 기재된 발명에 있어서는, 인쇄부의 내마모성 등의 효과를 향상시키는 것을 의도하지 않는다.
특허문헌 2에는, 피인쇄물 표면을 산성의 전처리액으로 처리한 후에, 잉크젯 기록용 잉크에 의해 인쇄를 행하는 것이 기재되어 있다. 그리고, 전처리액을 산성으로 하기 위해 각종 산을 사용할 수 있는 것도 기재되어 있다. 그러나, 이러한 인쇄에 의해 얻어지는 인자 패턴은 화상 등에 번짐이 없는 것에 그친다.
일본국 특허공개 제2019－177510호 공보 일본국 특허공개 제2005－001259호 공보
본 발명이 해결하는 과제는 전처리액 중에 휘발성 산을 사용하였을 때 발생하는 잉크 노즐 부근 등에서의 산의 분위기의 존재에 의해서도, 우수한 화질을 형성하는 잉크 세트를 얻는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 특정 조성으로 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 아래와 같다.
(1) 전처리액과 잉크 조성물을 갖는 잉크 세트로서, 전처리액이 1 기압하에서 비점 120℃ 이하의 유기산을 함유하고, 잉크 조성물이 안료, 산가가 200 ㎎KOH／g 이상인 알칼리 가용성 수지 또는 그의 가교물을 잉크 조성물 중 1.8 질량% 이상 함유하며, 추가로 수분산성 수지, 및 물을 함유하는 잉크 세트.
(2) 잉크 조성물 중에 상기 수분산성 수지를 고형분으로 10.0∼30.0 질량% 함유하는 (1)에 기재된 잉크 세트.
(3) 상기 수분산성 수지는 산가 15 ㎎KOH／g 이하의 아크릴계 수지 및／또는 스티렌－아크릴계 수지인 (1) 또는 (2)에 기재된 잉크 세트.
(4) 잉크젯 인쇄용인 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 잉크 세트.
(5) 날염용인 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 잉크 세트.
(6) 산가가 200 ㎎KOH／g 이상인 알칼리 가용성 수지가, 구성하는 단량체의 질량비로, 스티렌／라디칼 중합성 불포화 카르복실산의 탄소수가 8 이상인 알킬에스테르／(메타)아크릴산＝35∼55／25∼35／15∼35의 것, 또는 (메타)아크릴산의 탄소수가 8 미만인 알킬에스테르／아크릴산／메타크릴산＝50∼70／13∼25／15∼25의 것인 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 잉크 세트.
본 발명의 잉크 세트에 의하면, 인자나 화상이 내찰성이 우수하고, 또한 휘발성 유기산이 존재하는 분위기하에 있어서도, 노즐로부터 토출된 잉크 조성물의 비상궤도가 흐트러지는 경우가 없기 때문에 우수한 화질을 형성할 수 있는 효과(내산성)를 발휘할 수 있다.
본 발명의 잉크 세트는 전처리액과 잉크 조성물을 갖는 잉크 세트로, 아래에 순서대로 설명한다. 잉크 조성물로서 잉크젯용 잉크 조성물이어도 되고, 날염용이어도 된다.
본 명세서 중 수지에 관한 유리전이온도 및 중량 평균 분자량은 아래와 같이 정의된다.
＜유리전이온도＞　
본 발명에 있어서의 수지의 유리전이온도는 수지가 아크릴계 공중합체 수지인 경우, 아래의 Wood의 식에 의해 구한 이론 유리전이온도이다.
Wood의 식：1／Tg＝W1／Tg1＋W2／Tg2＋W3／Tg3＋·····＋Wx／Tgx
[식중, Tg1∼Tgx는 수지를 구성하는 단량체 1, 2, 3···x의 각각의 단독 중합체의 유리전이온도, W1∼Wx는 단량체 1, 2, 3···x의 각각의 중합분율, Tg는 이론 유리전이온도를 나타낸다. 단, Wood의 식에 있어서의 유리전이온도는 절대온도이다.]
수지의 유리전이온도는 수지가 아크릴계 공중합체 수지 이외인 경우, 열분석에 의해 구한 이론 유리전이온도이다. 열분석의 방법으로서는, JIS K7121(플라스틱의 전이온도 측정방법)에 준하여, 일례로서, 퍼킨엘머사 제조 Pyrisl DSC를 사용하여, 승온속도 20℃／분, 질소가스 유속 20 밀리리터／분의 조건하에서 유리전이온도를 측정할 수 있다.
＜중량 평균 분자량＞
본 발명에 있어서의 수지의 중량 평균 분자량은 겔 침투 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정할 수 있다. 일례로서, GPC 장치로서 Water2690(워터즈사 제조), 칼럼으로서 PLgel, 5 ㎛, MIXED－D(Polymer Laboratories사 제조)를 사용하여, 전개용매로서 테트라히드로푸란, 칼럼온도 25℃, 유속 1 밀리리터／분, RI 검출기, 시료 주입농도 10 밀리그램／밀리리터, 주입량 100 마이크로리터의 조건하, 크로마토그래피를 행하여, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량으로서 구한다.
＜전처리액＞
본 발명 중의 전처리액은 1 기압하에서 비점 120℃ 이하의 유기산을 함유하고, 추가로 계면활성제를 함유할 수 있다.
(1 기압하에서 비점 120℃ 이하의 유기산)
전처리액에서 사용되는 1 기압하에서 비점 120℃ 이하의 유기산으로서는, 포름산(1 기압하에서 비점 100.8℃), 및/또는 초산(1 기압하에서 비점 118℃)을 사용할 수 있다.
이러한 유기산은 전처리액 중에 5.0 질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 8.0 질량% 이상 함유하는 것이 보다 바람직하다. 또한 30.0 질량% 이하 함유하는 것이 바람직하고, 25.0 질량% 이하 함유하는 것이 보다 바람직하다. 유기산의 함유량이 지나치게 적으면, 그 위에 인쇄한 잉크 조성물 중 수지의 정착에 시간이 소요될 가능성이 있다. 또한, 과잉으로 함유시키면, 인쇄 후에 유기산이 증발되어 인자나 화상 중 유리된 산이 소멸될 때까지 시간이 소요될 가능성이 있다.
(계면활성제)
전처리액에 계면활성제를 함유해도 되고, 함유하지 않아도 된다. 함유할 수 있는 계면활성제로서는, 음이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제가 바람직하다. 양이온계 계면활성제나 양성 계면활성제를 함유시키면, 상기 1 기압하에서 비점 120℃ 이하의 유기산과 염을 구성하여 버릴 가능성이 있다.
계면활성제의 함유량은, 예를 들면, 전처리액 전체에 대해 0∼1.0 질량%, 바람직하게는 0.01∼1.0 질량%, 보다 바람직하게는 0.1∼0.7 질량%이다.
음이온성 계면활성제로서는 인산염계 계면활성제, 알케닐숙신산계 계면활성제, 알킬벤젠설폰산 알칼리금속염류, 타우린계 계면활성제, 폴리옥시에틸렌알킬페닐황산 알칼리금속염을 채용할 수 있다.
인산염계 계면활성제로서는, 인산에스테르계 계면활성제가 바람직하고, 플라이서프 AL, 플라이서프 DB－01, 플라이서프 A219B, 플라이서프 A208B, 플라이서프 212C(다이이치 고교 세이야쿠사)를 사용할 수 있다. 인산염계 계면활성제와 함께, 알케닐숙신산계 계면활성제 및／또는 타우린계 계면활성제 등을 병용할 수 있다.
알케닐숙신산 또는 그의 염으로서는, 알케닐숙신산(세이코 PMC사), 알케닐숙신산디칼륨(가오사)을 사용할 수 있다.
알킬벤젠설폰산 알칼리금속염류로서는, 도데실벤젠설폰산나트륨 등을 사용할 수 있다.
타우린계 계면활성제로서는, N－아실타우린염(닛코 케미컬즈사), LMT(N－라우로일메틸타우린Na), MMT(N－미리스토일메틸타우린Na), PMT(N－팔미토일메틸타우린Na), SMT(N－스테아로일메틸타우린Na)를 함유할 수 있다.
폴리옥시에틸렌알킬페닐황산 알칼리금속염으로서는, 폴리옥시에틸렌노닐페닐황산나트륨 등을 사용할 수 있다.
비이온계 계면활성제로서는, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 및 아세틸렌계 계면활성제로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.
실리콘계 계면활성제로서는, BYK－347, BYK－377, BYK－3455(빅케미 재팬사) 등을 들 수 있다.
불소계 계면활성제로서는, 예를 들면, F－410, F－444, F－553(이상, DIC사 제조), FS－65, FS－34, FS－35, FS－31, FS－30(이상, 듀폰사 제조) 등을 들 수 있다.
아세틸렌계 계면활성제로서는, 예를 들면, 서피놀 104E, 서피놀 104H, 서피놀 104A, 서피놀 104BC, 서피놀 104DPM, 서피놀 104PA, 서피놀 104PG－50, 서피놀 420, 서피놀 440, 서피놀 465(EVONIK사), 다이놀 607, 다이놀 609, 올핀 E1004, 올핀 E1010, 올핀 E1020, 올핀 PD－001, 올핀 PD－002W, 올핀 PD－004, 올핀 PD－005, 올핀 EXP.4001, 올핀 EXP.4200, 올핀 EXP.4123, 올핀 EXP.4300(닛신 화학공업사) 등의 상품명으로 시판되고 있는 것으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.
(용매)
본 발명 중의 전처리액은 용매로서, 물만, 또는 물과 수용성 유기용매의 혼합용매를 채용할 수 있다.
이 수용성 유기용매로서는, 예를 들면, 모노알코올류, 다가 알코올류, 다가 알코올의 저급 알킬에테르류, 케톤류, 에테르류, 에스테르류, 질소 함유 화합물류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 모노알코올류로서는, 메탄올, 에탄올, n－프로판올, n－부탄올, 이소부탄올, n－펜탄올, n－헥산올, n－헵탄올, n－옥탄올, n－노닐알코올, n－데칸올, 또는 이들의 이성체, 시클로펜탄올, 시클로헥산올 등을 들 수 있고, 바람직하게는 알킬기의 탄소수가 1∼6인 알코올을 사용할 수 있다.
상기 다가 알코올류로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3－부틸렌글리콜, 1,4－부틸렌글리콜, 1,2－펜탄디올, 1,5－펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,2－헥산디올, 1,6－헥산디올, 1,2－시클로헥산디올, 헵탄디올, 1,8－옥탄디올, 1,9－노난디올, 1,10－데칸디올, 글리세린, 펜타에리스리톨, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 티오디글리콜 등을 사용할 수 있다.
상기 다가 알코올의 저급 알킬에테르류로서는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜이소부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜－n－프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노－n－프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노－n－부틸에테르 등을 사용할 수 있다.
상기 수용성 유기용매의 함유량으로서는, 최대한 적게 하는 것이 바람직하고, 배합하지 않는 것도 가능하다.
그러나 배합할 때의 함유량은, 전처리액 중 0∼10.0 질량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0∼5.0 질량%이다. 10.0 질량%를 초과할 때에는 건조 불량이나 내블로킹성이 저하된다.
(기타 성분)
본 발명 중의 전처리액에는, 기타 성분으로서 수용성 다가 금속염을 함유해도 되고, 함유하지 않아도 된다.
수용성 다가 금속염으로서는 20℃에 있어서의 물 100 mL에 대한 용해도가 1 g／100 mL 이상, 바람직하게는 2 g／100 mL 이상, 보다 바람직하게는 20 g／100 mL 이상인, 다가 금속의 유기산 또는 무기산의 염이다.
수용성 다가 금속염은 다가 금속을 포함하는 복염이어도 되고, 수화물이어도 된다.
다가 금속으로서는, 예를 들면, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 아연, 구리, 철, 및 알루미늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.
수용성 다가 금속염을 구성하기 위한 유기산으로서는, 예를 들면, RCOOH(식중, R은 수소, 탄소수 1∼30의 유기기)로 표시되는 지방산의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다. 이러한 유기산으로서, 포름산, 초산, 프로피온산, 옥틸산, 라우르산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 12－히드록시스테아르산, 리시놀레산, 올레산, 박센산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 몬탄산, 멜리스산, 젖산, 구연산, 글루콘산, 말산, 타르타르산, 숙신산, 말론산, 글루타르산, 말레산, 푸마르산, 글루타콘산, 안식향산, 아스코르브산 등을 들 수 있다.
무기산으로서는, 예를 들면, 질산, 황산, 염화수소(염산), 브롬화수소, 요오드화수소, 염소산, 브롬산, 탄산, 인산으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.
유기산의 다가 금속염인 수용성 다가 금속염으로서는, 예를 들면, 초산아연, 초산칼슘, 초산스트론튬, 초산마그네슘, 포름산아연, 포름산칼슘, 포름산스트론튬, 포름산구리(II), 포름산마그네슘, 안식향산칼슘, 안식향산마그네슘, 안식향산아연, 젖산칼슘, 젖산마그네슘, 젖산알루미늄, 젖산철(II), 젖산구리, 아스코르브산칼슘, 아스코르브산마그네슘, 프로피온산칼슘, 프로피온산마그네슘, 글루콘산칼슘, 글루콘산마그네슘, 글루콘산아연, 글루콘산구리, 구연산아연, 구연산구리, 및 이들의 수화물로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.
또한, 무기산의 다가 금속염인 수용성 다가 금속염으로서는, 예를 들면, 염화아연, 염화알루미늄, 염화칼슘, 염화스트론튬, 염화철, 염화구리(II), 염화니켈, 염화마그네슘, 염화망간(II), 브롬화아연, 브롬화칼슘, 브롬화스트론튬, 브롬화철(II), 브롬화구리(II), 브롬화마그네슘, 요오드화아연, 요오드화칼슘, 요오드화마그네슘, 질산알루미늄, 질산칼슘, 질산스트론튬, 질산철(III), 질산구리(II), 질산마그네슘, 황산아연, 황산알루미늄, 황산철(II), 황산철(III), 황산구리, 황산마그네슘, 황산알루미늄칼륨, 인산이수소칼슘, 탄산수소칼슘, 및 이들의 수화물로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.
수용성 다가 금속염의 배합량은, 염종이나 배합 목적에 따라 적당히 조정할 수 있는 것으로, 특별히 한정되지 않는다.
수용성 다가 금속염의 함유량의 하한은, 예를 들면, 전처리액 중에 고형분 환산으로 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 0.5 질량% 이상, 보다 바람직하게는 1 질량% 이상이다. 또한, 수용성 다가 금속염의 함유량의 상한은, 예를 들면, 전처리액 중에 고형분 환산으로 20 질량% 이하, 바람직하게는 15 질량% 이하, 보다 바람직하게는 10 질량% 이하이다.
수용성 다가 금속염의 함유량은, 예를 들면, 전처리액 중에 고형분 환산으로 0.1∼20 질량%, 바람직하게는 0.5∼15 질량%, 보다 바람직하게는 1∼10 질량%이다.
＜잉크 조성물＞
(안료)
본 발명 중의 잉크 조성물에는 각 색상의 안료를 함유시켜서, 각색의 잉크 조성물을 얻는다.
이러한 안료로서는, 통상의 잉크 조성물에서 종래부터 사용되고 있는 안료를 특별히 제한없이 사용할 수 있다.
그리고 유기안료로서는, 예를 들면, 염료 레이키 안료, 아조계, 벤즈이미다졸론계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 안트라퀴논계, 디옥사진계, 인디고계, 티오인디고계, 페릴렌계, 페리논계, 디케토피롤로피롤계, 이소인돌리논계, 니트로계, 니트로소계, 플라반트론계, 퀴노프탈론계, 피란트론계, 인단트론계의 안료 등을 들 수 있다. 무기안료로서는, 카본블랙, 산화티탄, 벵갈라, 흑연, 철흑, 산화크롬 그린, 수산화알루미늄 등을 들 수 있다.
또한, 안료의 구체적인 예로서는 아래의 것으 들 수 있다.
옐로 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 42, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 95, 97, 98, 108, 109, 114, 120, 128, 129, 138, 139, 150, 151, 155, 166, 180, 184, 185, 213 등을 들 수 있고, 바람직하게는 C.I. Pigment Yellow 150, 155, 180, 213 등을 들 수 있다.
마젠타 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Red 5, 7, 12, 22, 38, 48：1, 48：2, 48：4, 49：1, 53：1, 57, 57：1, 63：1, 101, 102, 112, 122, 123, 144, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 190, 202, 209, 224, 242, 254, 255, 270, C.I. Pigment Violet 19 등을 들 수 있고, 바람직하게는 C.I. Pigment Red 122, 202, C.I. Pigment Violet 19 등을 들 수 있다.
시안 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15, 15：1, 15：2, 15：3, 15：4, 15：6, 16, 18, 22, 27, 29, 60 등이고, 바람직하게는 C.I. Pigment Blue 15：4 등을 들 수 있다.
블랙 잉크 조성물로서 사용하기 위한 블랙 안료로서는, 예를 들면, 카본블랙(C.I. Pigment Black 7) 등을 들 수 있다.
화이트 잉크 조성물로서 사용하기 위한 화이트 안료로서는, 예를 들면, 산화티탄, 산화알루미늄 등을 들 수 있고, 바람직하게는 알루미나, 실리카 등의 각종 재료로 표면처리된 산화티탄을 들 수 있다.
잉크 조성물에 있어서의 안료의 함유량은, 잉크 조성물의 총질량에 대해 1.0∼20.0 질량%인 것이 바람직하다. 안료의 함유량이 1 질량% 미만에서는, 얻어지는 인쇄물의 화상품질이 저하되는 경향이 있다. 한편, 20.0 질량%를 초과하면, 잉크 조성물의 점도 특성에 악영향을 주는 경향이 있다.
(안료 분산제)
본 발명 중의 잉크 조성물은 필요에 따라 안료 분산제를 함유하고 있어도 된다.
안료 분산제는 안료의 분산성, 본 발명의 잉크 조성물의 보존 안정성을 향상시키기 위해 사용하는 것으로, 종래부터 사용되고 있는 거을 특별히 제한없이 사용할 수 있으나, 그 중에서도 고분자 분산제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 안료 분산제로서는, 카르보디이미드계 분산제, 폴리에스테르아민계 분산제, 지방산 아민계 분산제, 변성 폴리아크릴레이트계 분산제, 변성 폴리우레탄계 분산제, 다쇄형 고분자 비이온계 분산제, 고분자 이온 활성제 등을 들 수 있다. 이들 안료 분산제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다.
상기 안료 분산제는 사용하는 전체 안료의 양을 100 질량부로 하였을 때, 1∼200 질량부 함유하는 것이 바람직하다. 안료 분산제의 함유량이 1 질량부 미만에서는, 안료 분산, 본 발명의 잉크 조성물의 저장 안정성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 200 질량부를 초과하여 함유시키는 것도 가능하나 효과에 차이가 없는 경우도 있다. 안료 분산제의 함유량의 보다 바람직한 하한은 5 질량부, 보다 바람직한 상한은 60 질량부이다.
(산가가 200 ㎎KOH／g 이상인 알칼리 가용성 수지 또는 그의 가교물)
산가가 200 ㎎KOH／g 이상인 알칼리 가용성 수지 또는 그의 가교물로서는, 예를 들면, 아크릴계 공중합 수지, 말레산계 공중합 수지, 축중합반응에 의해 얻어지는 폴리에스테르 수지, 및 폴리우레탄 수지 등 또는 그의 가교물을 들 수 있다. 이 알칼리 가용성 수지를 합성하기 위한 재료에 대해서는, 예를 들면, 일본국 특허공개 제2000－94825호 공보에 개시되어 있어, 그 공보에 기재되어 있는 재료를 사용하여 얻어지는 아크릴계 공중합 수지, 말레산계 공중합 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지 등이 이용 가능하다. 더 나아가서는, 이들 이외의 기타 재료를 사용하여 얻어진 수지도 이용 가능하다. 상기 알칼리 가용성 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지의 함유량은 상기 안료 100 질량부에 대해, 안료의 분산성을 높이는 관점에서, 5.0 질량부 이상인 것이 바람직하고, 15.0 질량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 알칼리 가용성 수지의 함유량은 상기 안료 100 질량부에 대해, 잉크 조성물의 점도를 저하시키는 관점에서, 100.0 질량부 이하인 것이 바람직하고, 80.0 질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 60.0 질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다.
아크릴계 공중합 수지로서는, 예를 들면, 음이온성기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체의 혼합물을 통상의 라디칼 발생제(예를 들면, 벤조일퍼옥사이드, 터셔리부틸퍼옥시벤조에이트, 아조비스이소부티로니트릴 등)의 존재하, 용매 중에서 중합하여 얻어지는 것을 사용할 수 있다.
음이온성기 함유 단량체로서는, 예를 들면, 카르복실기, 설폰산기, 포스폰산기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성기를 갖는 단량체를 들 수 있고, 이들 중에서도, 카르복실기를 갖는 단량체가 특히 바람직하다.
상기 카르복실기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 2－카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 2－카르복시프로필(메타)아크릴레이트, 무수 말레산, 무수 푸마르산, 말레산하프에스테르 등을 들 수 있다. 또한, 상기 설폰산기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 설포에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 상기 포스폰산기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 포스포노에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 음이온성기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 안료와의 흡착성을 향상시키는 관점에서, 소수성기 함유 단량체를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 소수성기 함유 단량체로서는, 예를 들면, 장쇄 알킬기를 갖는 단량체로서, (메타)아크릴산 등의 라디칼 중합성 불포화 카르복실산의 탄소수가 8 이상인 알킬에스테르류(예를 들면, 2－에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 2－히드록시스테아릴(메타)아크릴레이트 등), 탄소수가 8 이상인 알킬비닐에테르류(예를 들면, 도데실비닐에테르 등), 탄소수가 8 이상인 지방산의 비닐에스테르류(예를 들면, 비닐 2－에틸헥사노에이트, 비닐라우레이트, 비닐스테아레이트 등)；지환족 탄화수소기를 갖는 단량체로서, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 등；방향족 탄화수소기를 갖는 단량체로서, 벤질(메타)아크릴레이트, 스티렌, α－메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 스티렌계 단량체 등을 들 수 있다. 상기 소수성기 함유 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
상기 음이온성기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 수성 매체 중에서 알칼리 가용성 수지의 응집을 억제하는 관점에서, 친수성기 함유 단량체를 포함할 수 있다.
상기 친수성기 함유 단량체로서는, 예를 들면, (폴리)옥시알킬렌 사슬을 갖는 단량체로서, 메톡시폴리에틸렌글리콜, 메톡시폴리에틸렌폴리프로필렌글리콜, 에톡시폴리에틸렌글리콜, 에톡시폴리에틸렌폴리프로필렌글리콜, 프로폭시폴리에틸렌글리콜, 프로폭시폴리에틸렌폴리프로필렌글리콜 등의 편말단 알킬 봉쇄(폴리)알킬렌글리콜과 (메타)아크릴산 등의 라디칼 중합성 불포화 카르복실산의 에스테르화물이나, (메타)아크릴산 등의 라디칼 중합성 불포화 카르복실산으로의 에틸렌옥시드 부가물 및／또는 프로필렌옥시드 부가물 등；염기성기 함유 단량체로서, 예를 들면, 1－비닐－2－피롤리돈, 1－비닐－3－피롤리돈 등의 비닐피롤리돈류, 2－비닐피리딘, 4－비닐피리딘, 5－메틸－2－비닐피리딘, 5－에틸－2－비닐피리딘 등의 비닐피리딘류, 1－비닐이미다졸, 1－비닐－2－메틸이미다졸 등의 비닐이미다졸류, 3－비닐피페리딘, N－메틸－3－비닐피페리딘 등의 비닐피페리딘류, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산 제3부틸아미노에틸, (메타)아크릴아미드, N－메틸올(메타)아크릴아미드, N－부톡시메틸(메타)아크릴아미드, N－메톡시(메타)아크릴아미드, N－에톡시(메타)아크릴아미드, N－디메틸아크릴아미드, N－프로필아크릴아미드 등의 (메타)아크릴산의 질소 함유 유도체류 등；수산기를 갖는 단량체로서, 예를 들면, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산의 히드록시알킬에스테르류 등；에폭시기를 갖는 단량체로서, 예를 들면, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 친수성기 함유 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
상기 소수성기 함유 단량체, 및 친수성기 함유 단량체 이외의 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산프로필, (메타)아크릴산이소프로필, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산헥실, (메타)아크릴산시클로헥실 등의 (메타)아크릴산의 탄소수가 8 미만인 알킬에스테르류 등을 들 수 있다. 상기 소수성기 함유 단량체, 및 친수성기 함유 단량체 이외의 공중합 가능한 다른 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
알칼리 가용성 수지는 구성하는 단량체의 질량비로, 바람직하게는 스티렌／라디칼 중합성 불포화 카르복실산의 탄소수가 8 이상인 알킬에스테르／(메타)아크릴산＝35∼55／25∼35／15∼35, 보다 바람직하게는 스티렌／아크릴산라우릴／아크릴산＝35∼55／25∼35／15∼35이다.
또한 바람직하게는 (메타)아크릴산의 탄소수가 8 미만인 알킬에스테르／아크릴산／메타크릴산＝50∼70／13∼25／15∼25, 보다 바람직하게는 아크릴산시클로헥실／아크릴산／메타크릴산＝50∼70／13∼25／15∼25이다.
상기 알칼리 가용성 수지는 당해 수지를 적당히 가교하여 안료의 응집을 억제시키는 관점에서, 2관능 이상의 가교제를 사용해도 되고, 가교시키지 않아도 된다.
상기 2관능 이상의 가교제는, 알칼리 가용성 수지가 갖는 관능기와 반응하기 위해, 분자 내에 2개 이상의 반응성 관능기를 갖는 것이면 된다. 당해 반응성 관능기로서는, 예를 들면, 에폭시기, 수산기, 이소시아네이트기, 아미노기, 아지리딘기 등을 들 수 있다. 또한, 수중에 분산, 유화, 용해되어 있거나, 또는 수중에 분산 가능, 유화 가능 및／또는 용해 가능한 가교제가 특히 바람직하다. 상기 2관능 이상의 가교제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지의 산가는 전처리액에 함유되는 유기산과의 반응성을 높이는 관점에서, 200 ㎎KOH/g 이상이고, 210 ㎎KOH/g 이상이 보다 바람직하며, 220 ㎎KOH/g 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 알칼리 가용성 수지의 산가는 인쇄물의 내수성을 향상시키는 관점에서, 300 ㎎KOH/g 이하가 바람직하고, 250 ㎎KOH/g 이하가 보다 바람직하며, 240 ㎎KOH/g 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 상기 산가는 알칼리 가용성 수지를 합성하기 위해 사용하는 단량체의 조성을 토대로, 알칼리 가용성 수지 1 g을 중화하는 데 이론상 소요되는 수산화칼륨의 ㎎ 수를 산술적으로 구한 이론산가이다.
상기 알칼리 가용성 수지의 유리전이온도는 인쇄물의 내블로킹성을 향상시키는 관점에서, 0℃ 이상이 바람직하고, 20℃ 이상이 보다 바람직하며, 40℃ 이상이 더욱 바람직하다. 상기 알칼리 가용성 수지의 유리전이온도는 인쇄물의 내절곡성을 향상시키는 관점에서, 100℃ 이하가 바람직하고, 80℃ 이하가 보다 바람직하며, 60℃ 이하가 더욱 바람직하다.
상기 알칼리 가용성 수지의 중량 평균 분자량은 인쇄물의 내수성을 향상시키는 관점에서, 5,000 이상이고, 8,000 이상이 보다 바람직하며, 13,000 이상이 더욱 바람직하다. 상기 알칼리 가용성 수지의 중량 평균 분자량은 수성 매체로의 용해성을 높이는 관점에서, 50,000 이하이고, 30,000 이하가 바람직하며, 20,000 이하가 보다 바람직하다.
(수분산성 수지)
수분산성 수지로서, 아크릴계 수지 에멀션, 스티렌아크릴계 수지 에멀션, 폴리우레탄계 수지 에멀션 및 폴리올레핀계 수지 에멀션으로부터 선택된 1종 이상을 채용할 수 있다.
본 발명 중의 잉크 조성물 중 수분산성 수지의 고형분의 비율은, 인쇄화질 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 10.0 질량% 이상이 바람직하고, 13.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 그리고, 인쇄화질을 향상시키는 관점에서, 30.0 질량% 이하가 바람직하고, 25.0 질량% 이하가 보다 바람직하다.
또한 본 발명 중의 잉크 조성물 중 수지와 안료의 합계량에 대한 수분산성 수지의 고형분의 비율은, 인쇄화질 및 내찰과성을 향상시키는 관점에서, 30.0 질량% 이상이 바람직하고, 40.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 50.0 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 60.0 질량%가 가장 바람직하다. 그리고, 인쇄화질을 향상시키는 관점에서, 93.0 질량% 이하가 바람직하고, 90.0 질량% 이하가 보다 바람직하다.
또한 수분산성 수지의 산가는 내산성을 높이는 관점에서, 20 ㎎KOH/g 이하가 바람직하고, 10 ㎎KOH/g 이하가 보다 바람직하며, 5 ㎎KOH/g 이하가 더욱 바람직하고, 1 ㎎KOH/g 이하가 가장 바람직하며, 0 ㎎KOH/g이어도 된다. 또한, 상기 산가는 알칼리 가용성 수지를 합성하기 위해 사용하는 단량체의 조성을 토대로, 알칼리 가용성 수지 1 g을 중화하는 데 이론상 소요되는 수산화칼륨의 ㎎ 수를 산술적으로 구한 이론산가이다.
아크릴계 수지 에멀션은 아래의 단량체로부터 1종 또는 2종 이상을 혼합한 중합체이다.
예를 들면, 탄소수 1∼18의 알킬기를 갖는 알코올과의 (메타)아크릴산에스테르, 2－히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2－히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, (메타)아크릴레이트란, 아크릴레이트와 메타크릴레이트의 총칭이다. 또한, 상기에 더하여 아래 에틸렌성 불포화 단량체를 병용해도 된다. 예를 들면, 아크릴로니트릴, 초산비닐, 프로피온산비닐, 스티렌, 아크릴산, 메타크릴산, (메타)아크릴아미드, N－메틸올(메타)아크릴아미드, N－메톡시메틸(메타)아크릴아미드 등.
스티렌아크릴계 수지 에멀션은 스티렌아크릴계 수지가 물에 분산된 에멀션으로, 유화 중합, 분산 중합, 현탁 중합, 분쇄 또는 용액／벌크 중합, 그 후의 후유화에 의해 제조할 수 있다.
이 방법 및 안정화제에 대한 상세한 정보는, “Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers”(P.A. Lovell, M.S. El－Aasser, John Wiley ＆ Sons Ltd., England, 1977년, 인용함으로써 본 명세서에 포함한다)에 기재되어 있다.
스티렌아크릴계 수지 에멀션의 시판품으로서는, M6963(재팬 코팅 레진사 제조) J－450, J－734, J－7600, J－352, J－390, J－7100, J－741, J－74J, J－511, J－840, J－775, HRC－1645, HPD－71, PDX－6102B, JDX－5050(스티렌아크릴계 수지 에멀션, BASF사 제조), UC－3900(스티렌아크릴계 수지 에멀션, 도아 고세이사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 폴리우레탄계 수지 에멀션은 폴리우레탄 수지가 물에 분산된 에멀션으로, 음이온성, 양이온성, 비이온성 모두 사용할 수 있으나, 음이온성, 비이온성이 바람직하다. 또한, 상기 폴리우레탄 수지로서는, 예를 들면, 폴리에테르계 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르·폴리에테르계 폴리우레탄 수지, 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있다. 상기 폴리우레탄계 수지 에멀션은 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
상기 폴리우레탄계 수지 에멀션의 시판품으로서는, 예를 들면, 「슈퍼 플렉스 210」(다이이치 고교 세이야쿠(주) 제조, 음이온성 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지), 「슈퍼 플렉스 130」(다이이치 고교 세이야쿠(주) 제조, 음이온성 폴리에테르계 폴리우레탄 수지), 「슈퍼 플렉스 500M」(다이이치 고교 세이야쿠(주) 제조, 비이온성 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지), 「슈퍼 플렉스 460」(다이이치 고교 세이야쿠(주) 제조, 음이온성 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지), 「인플라닐 DLP1380」(스미카 코베스트로 우레탄(주) 제조, 음이온성 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지), 「바이본드 PU407」(스미카 코베스트로 우레탄(주) 제조, 음이온성／비이온성 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지), 슈퍼 플렉스 420NS(다이이치 고교 세이야쿠(주) 제조, 음이온성 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지), SF460, SF460S, SF420, SF110, SF300, SF361(폴리우레탄계 수지 에멀션, 닛폰 유니카사 제조), W－6020, W－5025, W－5661, W－6010(폴리우레탄계 수지 에멀션, 미츠이 화학사 제조), R967, 산가 19 ㎎KOH／g, (상품명 「NeoRez R－967, 폴리에테르폴리우레탄계 에멀션(고형분 농도 40 질량%), DSM Neoresins사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지 에멀션은 폴리올레핀계 수지가 물에 분산된 에멀션이다. 상기 폴리올레핀계 수지로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리부틸렌 수지, 및 에틸렌, 프로필렌, 및 부틸렌 중 2종 이상을 공중합시킨 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 사슬에 대해, 아미노기, 카르복실기, 히드록실기, 아크릴로일기, 그 밖의 고분자 사슬을 도입한 변성 폴리올레핀 수지；폴리올레핀 사슬의 일부를 산화처리한 산화폴리올레핀 수지；일부를 할로겐으로 처리한 할로겐화 폴리올레핀 수지 등이어도 된다. 상기 폴리올레핀계 수지 에멀션은 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지 에멀션의 시판품으로서는, 예를 들면, 「케미펄 S100」(미츠이 화학(주), 폴리에틸렌계 수지 에멀션), 「케미펄 XEP800H」(미츠이 화학(주), 폴리프로필렌계 수지 에멀션), 「애로우베이스 TC－4010」(유니티카(주), 폴리프로필렌계 수지 에멀션) 등을 들 수 있다.
수지 에멀션에는, 상기 아크릴계 수지 에멀션, 상기 스티렌아크릴계 수지 에멀션, 상기 폴리우레탄계 수지 에멀션 및 상기 폴리올레핀계 수지 에멀션 이외의, 잉크 조성물에 사용되는, AP4710(아크릴－실리콘계 수지 에멀션, 쇼와 고분자사 제조) 등의 공지의 수지 에멀션(그 밖의 수지 에멀션)을, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 포함할 수 있다. 당해 그 밖의 수지 에멀션으로서는, 예를 들면, 폴리초산비닐계 수지 에멀션, 폴리염화비닐계 수지 에멀션 등을 들 수 있다.
상기 수지 에멀션 중, 상기 스티렌아크릴계 수지 에멀션 및／또는 상기 폴리우레탄계 수지 에멀션은, 내찰과성 등의 도막내성을 향상시키는 관점에서, 70 질량% 이상이 바람직하고, 80 질량% 이상이 보다 바람직하며, 90 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 95 질량% 이상이 가장 바람직하다.
(계면활성제)
본 발명 중의 잉크 조성물은 인쇄나 날염공정을 최적화시키기 위해 임의의 계면활성제를 함유할 수 있고, 또한 잉크젯용 잉크 조성물로 할 때는, 사용하는 잉크젯 헤드에 따라, 계면활성제로서 종래부터 잉크 조성물에 사용되고 있는 실리콘계 계면활성제 등의 계면활성제를, 토출 안정성을 개량하기 위해 함유하는 것이 바람직하다.
실리콘계 계면활성제의 구체적인 예로서는, 폴리에테르 변성 실리콘 오일, 폴리에스테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리에스테르 변성 메틸알킬폴리실록산 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명 중의 잉크 조성물에 있어서의 계면활성제의 함유량은, 바람직하게는 0.005∼1.0 질량%이다. 0.005 질량% 미만이면, 본 발명의 잉크 조성물의 표면장력이 높아져, 잉크젯 헤드로부터의 토출 안정성이 저하된다. 한편, 1.0 질량%를 초과하면, 잉크 조성물 중에 거품이 증가하여 토출 안정성이 저하된다.
(첨가제)
본 발명 중의 잉크 조성물에는 필요에 따라 각종 기능성을 발현시키기 위해, 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 구체적으로는, 표면 조정제, 광안정화제, 표면 처리제, 산화 방지제, 노화 방지제, 가교 촉진제, 중합 금지제, 가소제, 방부제, pH 조정제, 소포제, 보습제 등을 들 수 있다. 또한, 비히클로서 기능하지만 경화성이 아닌 수지를 배합해도 되고, 배합하지 않아도 된다. 또한, 용매를 함유시켜도 되지만, 함유하지 않아도 된다.
＜염기성 화합물＞
본 발명 중의 잉크 조성물에는, 알칼리 가용성 수지를 용해시키는 관점에서, 염기성 화합물을 함유해도 된다. 상기 염기성 화합물로서는, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 무기 염기성 화합물；암모니아, 메틸아민, 에틸아민, 모노에탄올아민, N,N－디메틸에탄올아민, N,N－디에틸에탄올아민, N,N－디부틸에탄올아민, 디에탄올아민, N－메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모르폴린, N－메틸모르폴린, N－에틸모르폴린 등의 유기 염기성 화합물 등을 들 수 있다. 상기 염기성 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
본 발명 중의 잉크 조성물 중 상기 염기성 화합물의 비율은, 상기 알칼리 가용성 수지를 매체 중에 용해시키는 양이면 되지만, 통상, 알칼리 가용성 수지의 분산 안정성을 높이는 관점에서, 0.05 질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.1 질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 그리고, 인쇄물의 내수성을 높이는 관점에서, 1 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명 중의 잉크 조성물에는, 추가로, 목적에 따라 공지의 수지, 안료 분산제, 방미제, 방청제, 증점제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 보존성 향상제, 소포제, pH 조정제 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.
＜전처리액의 조제방법＞
본 발명 중의 전처리액은, 물에 대해 유기산 및 필요에 따라 계면활성제 등의 소정량을 임의의 순서로 첨가하여 조제할 수 있다.
＜잉크 조성물의 조제방법＞
본 발명 중의 잉크 조성물을 조제(제조)하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 상기 성분을 차례로 또는 동시에 첨가하여, 혼합하면 된다. 예를 들면, 아래 (1)이나 (2)의 방법을 채용할 수 있다.
(1) 상기 염기성 화합물의 존재하에 알칼리 가용성 수지를 물에 용해한 수성 수지 바니시, 안료, 필요에 따라 안료 분산제 등을 혼합한 후, 각종 분산기, 예를 들면 볼밀, 아트라이터, 롤밀, 샌드밀, 아지테이터밀 등을 이용하여 안료 분산액(잉크 베이스)을 조제하고, 추가로 나머지 재료를 첨가하여, 잉크 조성물을 조제하는 방법.
(2) 상기 방법으로 안료를 분산한 후, 산석법이나 재공표 특허 WO2005／116147호 공보에 기재된 이온 교환 수단 등에 의해, 안료 표면에 알칼리 가용성 수지를 석출시킨 수지 피복 안료를 얻고, 이어서 얻어진 수지 피복 안료를 염기성 화합물로 중화하여, 각종 분산기(고속 교반장치 등)를 사용하여 물에 재분산하고, 추가로 나머지 재료를 첨가하여, 잉크 조성물을 조제하는 방법.
본 발명 중의 잉크 조성물은 제조 후의 초기점도가 2.0∼15.0 mPa·s, 바람직하게는 3.0∼12.0 mPa·s의 범위이다. 점도는, 예를 들면, E형 점도계(상품명 「RE100L형 점도계」, 도키 산교사 제조)에 의해 측정할 수 있다.
(본 발명의 잉크 세트에 의한 인쇄방법)
본 발명의 잉크 세트에 의한 인쇄방법은, 인쇄용지, 수지 필름 등의 피인쇄 기재 표면에 대해, 전처리액을 도포하는 공정과, 잉크 조성물에 의해 인쇄를 행하는 인쇄공정의 2개의 공정으로 이루어진다.
전처리액을 도포하는 공정은 잉크젯 인쇄에 의하여도 되고, 그 밖의 주지의 방법에 의해 행하여도 된다.
이 2개의 공정에 관하여, 잉크 조성물에 의해 인쇄를 행하는 공정은, 도포된 전처리액이 건조되지 않은 웨트 온 웨트로 행하여도 되고, 도포된 전처리액을 건조시킨 후에 행하는 드라이 온 웨트로 행하여도 된다.
실시예
＜전처리액＞
전처리액 1(초산 20 질량부, 서피놀 440(아세틸렌디올계 계면활성제, HLB8, EVONIK사 제조)의 0.2 질량부, 및 정제수를 교반 혼합하여 100 질량부로 한 것)
전처리액 2(전처리액 1에 있어서 초산을 10 질량부로 한 것)
전처리액 3(전처리액 1에 있어서 초산을 젖산(1 기압하에서 비점이 120℃를 초과하는 유기산)으로 치환한 것)
＜안료＞
JR－809(상품명 「JR－809」, 실리카와 알루미나로 처리된 산화티탄, 평균 입자경 0.23 ㎛, DBP 흡유량 24 ㎖／100 g, 데이카사 제조)
PF－690(상품명 「PF－690」, 실리카와 알루미나와 유기물로 처리된 산화티탄, 평균 입자경 0.21 ㎛, DBP 흡유량 16 ㎖／100 g, 이시하라 산교사 제조)
HB890(상품명 「하이블랙 890」, 평균 1차 입자경 15 ㎚, DBP 흡유량 95 ㎖／100 g, pH 8.0, 오리온 엔지니어드 카본즈사 제조)
PB15：3(피그먼트 블루 15：3)
PR122(피그먼트 레드 122)
PY14(피그먼트 옐로 14)
＜알칼리 가용성 수지＞
알칼리 가용성 수지 1(중량 평균 분자량 15000, 산가 235 ㎎KOH／g의, 아크릴산시클로헥실／아크릴산／메타크릴산＝65／16／19의 공중합체)
알칼리 가용성 수지 2(중량 평균 분자량 9500, 산가 235 ㎎KOH／g의, 아크릴산시클로헥실／아크릴산／메타크릴산＝65／16／19의 공중합체)
알칼리 가용성 수지 3(중량 평균 분자량 15800, 산가 144 ㎎KOH／g의, 스티렌／아크릴산라우릴／아크릴산＝51／30／19의 공중합체)
알칼리 가용성 수지 4(중량 평균 분자량 30000, 산가 220 ㎎KOH／g의, 스티렌／아크릴산라우릴／아크릴산＝40／30／30의 공중합체)
알칼리 가용성 수지 5(중량 평균 분자량 32000, 산가 188 ㎎KOH／g의, 스티렌／아크릴산라우릴／아크릴산＝45／30／25의 공중합체)
＜알칼리 가용성 수지 바니시＞
알칼리 가용성 수지 1을 25 질량부와, 중화 당량이 100%가 되는 질량의 수산화나트륨과, 정제수를 혼합하여 100 질량부로 하고, 90℃에서 가열 교반하여 용해시켜, 알칼리 가용성 수지 바니시 1로 하였다.
동일하게 하여, 알칼리 가용성 수지 2∼5 각각을 25 질량부와, 각각의 알칼리 가용성 수지에 대해 중화 당량이 100%가 되는 질량의 수산화나트륨과, 정제수를 혼합하여 100 질량부로 하고, 90℃에서 가열 교반하여 용해시켜, 각각 알칼리 가용성 수지 바니시 2∼5로 하였다.
＜수성 각색 잉크 베이스＞
표 1과 같이 JR－809를 50 질량부, 알칼리 가용성 수지 바니시 2를 40 질량부, 및 정제수 10 질량부를 교반 혼합 후, 습식 서큘레이션밀로 밀링을 행하여, 수성 백색 잉크 베이스 1을 조제하였다.
동일하게 하여, 표 1과 같이 각 안료, 각 알칼리 가용성 수지 바니시, 및 정제수를 교반 혼합 후, 습식 서큘레이션밀로 밀링을 행하여, 수성 각색 잉크 베이스를 조제하였다.
＜수분산성 수지＞
M6963(상품명 「M6963」, 스티렌－아크릴계 에멀션(고형분 농도 45 질량%), 산가 10 ㎎KOH／g 미만, 재팬 코팅 레진사 제조)
R967(상품명 「NeoRez R－967」, 폴리에테르폴리우레탄계 에멀션(고형분 농도 40 질량%), 산가 19 ㎎KOH／g, DSM Neoresins사 제조)
＜용제＞
글리세린
프로필렌글리콜
＜첨가제＞
E1010(상품명 「올핀 E－1010」, 아세틸렌디올계 계면활성제, HLB13, 닛신 화학공업사 제조)
＜잉크 조성물＞
표 2에 나타내는 바와 같이 각 성분을 교반 혼합하여, 각 실시예 및 비교예의 잉크 조성물을 얻었다. 「알칼리 가용성 수지 바니시 2(후첨)」는, 일단 얻은 잉크 조성물에 추가로 알칼리 가용성 수지 바니시 2를 첨가한 것이다.
＜평가방법＞
(화질)
면 100%의 백색 포백에 실시예 및 비교예의 전처리액을, A4 사이즈당 10 g 함침시킨 후에 가열 건조하여 인쇄 매체를 얻었다. 가열 건조한 후에도 전처리액에 함유된 산이 인쇄 매체 중에 함유되어 있었다. 휘발성 유기산이 존재하는 분위기하에서는, 일반적으로 노즐로부터 토출된 잉크 조성물의 비상궤도가 흐트러지는 경향이 있는 바, 그러한 비상궤도가 흐트러지지 않을 때는 우수한 화질을 형성할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
상기 인쇄 매체에 대해, SPECTRA사 제조 헤드를 탑재한 평가용 프린터와, 실시예 및 비교예의 잉크 조성물을 사용하여 솔리드 화상을 인자하고, 계속해서 노즐 체크 화상을 인자하여, 인쇄 매체를 교환하였다. 그 후, 화상의 인자와 노즐 체크 화상의 인자와 인쇄 매체의 교환을 19회 반복하였다.
노즐 체크 화상의 인자는, 프린터 측에서 사전에 설정된 테스트용 화상을, 프린터 측에 의한 전용 프로그램에 의해 인쇄하여 얻은 인자이다.
○：인쇄 매체 20장 이상의 인쇄 매체에 인쇄해도, 노즐 체크 화상을 인쇄하였을 때에 모든 노즐로부터 토출이 확인되었다
×：인쇄 개시 후, 인쇄 매체 20장 이내에, 노즐 체크 화상을 인쇄하였을 때에 불토출 또는 토출 구부러짐이 발생한 노즐이 확인되었다
(도막내성)
JIS L0849 건조 조건에 따라 II형 시험기로 시험(200 g의 하중으로 100 ㎜의 길이를 100회 왕복 마찰)을 행하여, 변퇴색 그레이 스케일을 사용해서 평가하였다.
○：4－5급∼5급　
△：3－4급∼4급
×：3급 이하
본 발명에 따른 예인 실시예 1∼10에 의하면, 화질 및 도막내성이 우수한 화상 등을 형성할 수 있다. 그러나, 알칼리 가용성 수지가, 산가가 200 ㎎KOH／g 미만인 것뿐인 잉크 조성물을 사용한 비교예 1, 및 잉크 조성물 중의 알칼리 가용성 수지 바니시의 함유량이 적은 비교예 3에 의하면, 특별히 화질이 양호하지는 않았다.
또한, 1 기압하에서 비점이 120℃를 초과하는 유기산을 사용한 비교예 2에 의하면, 화질 및 도막내성 모두 양호하지 않은 결과가 되었다.

Claims (6)

  1. 전처리액과 잉크 조성물을 갖는 잉크 세트로서,
    전처리액이 1 기압하에서 비점 120℃ 이하의 유기산을 함유하고,
    잉크 조성물이 안료, 산가가 200 ㎎KOH／g 이상인 알칼리 가용성 수지 또는 그의 가교물을 잉크 조성물 중 1.8 질량% 이상 함유하며, 추가로 수분산성 수지, 및 물을 함유하는 잉크 세트.
  2. 제1항에 있어서,
    잉크 조성물 중에 상기 수분산성 수지를 고형분으로 10.0∼30.0 질량% 함유하는 잉크 세트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수분산성 수지는 산가 15 ㎎KOH／g 이하의 아크릴계 수지 및／또는 스티렌－아크릴계 수지인 잉크 세트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    잉크젯 인쇄용인 잉크 세트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    날염용인 잉크 세트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    산가가 200 ㎎KOH／g 이상인 알칼리 가용성 수지가, 구성하는 단량체의 질량비로, 스티렌／라디칼 중합성 불포화 카르복실산의 탄소수가 8 이상인 알킬에스테르／(메타)아크릴산＝35∼55／25∼35／15∼35의 것, 또는 (메타)아크릴산의 탄소수가 8 미만인 알킬에스테르／아크릴산／메타크릴산＝50∼70／13∼25／15∼25의 것인 잉크 세트.
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