JP7230998B2 - 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 - Google Patents
水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7230998B2 JP7230998B2 JP2021195949A JP2021195949A JP7230998B2 JP 7230998 B2 JP7230998 B2 JP 7230998B2 JP 2021195949 A JP2021195949 A JP 2021195949A JP 2021195949 A JP2021195949 A JP 2021195949A JP 7230998 B2 JP7230998 B2 JP 7230998B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- ink
- pigment
- resin
- inkjet ink
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Description
前記着色剤が、C.I.ピグメントオレンジ64を含み、
前記C.I.ピグメントオレンジ64中に存在する不純物量が、前記C.I.ピグメントオレンジ64全量に対し8質量%以下であり、
前記バインダー樹脂(A)が、酸価が1~60mgKOH/gであるバインダー樹脂(a-1)を含み、
1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤の含有量が、前記インクジェットインキ全量に対し5質量%以下であり、
水酸基を3個以上有する化合物の含有量が、前記インクジェットインキ全量に対し2.5質量%以下であり、
前記水溶性有機溶剤が、炭素数3のアルカンジオールを含む、水性インクジェットインキに関する。
また本発明は、上記水性インクジェットインキと、凝集剤を含む前処理液とを含む、インキ-前処理液セットに関する。
また本発明は、前記凝集剤が、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Zn 2+ 、Al 3+ からなる群から選択される多価金属イオンの塩を含む、上記インキ-前処理液セットに関する。
本発明の水性インクジェットインキは、着色剤としてC.I.ピグメントオレンジ64を含む。上記の通り、C.I.ピグメントオレンジ64は、発色性や耐光性に優れており、イエロー色を有するインキ及びマゼンタ色を有するインキと併用することで、色再現性に優れた印刷物が得られる。
C.I.ピグメントオレンジ64を含む顔料を水性インクジェットインキ中で安定的に分散保持する方法として、(1)顔料表面の少なくとも一部を顔料分散樹脂によって被覆する方法、(2)水溶性及び/または水分散性の界面活性剤を顔料表面に吸着させる方法、(3)顔料表面に親水性官能基を化学的・物理的に導入し、分散樹脂や界面活性剤なしでインキ中に分散する方法(自己分散顔料)などを挙げることができる。
本発明の水性インクジェットインキでは、印刷物の耐擦過性向上のため、バインダー樹脂(A)を用いる。なお、前記バインダー樹脂(A)として2種類以上の樹脂を併用してもよいが、その場合、前記2種類以上の樹脂のうち少なくとも1種類は、後述するバインダー樹脂(a-1)である。
本発明では、バインダー樹脂(a-1)と組み合わせて使用することで、吐出安定性、印刷物の画像品質、及び、乾燥性に優れた水性インクジェットインキが得られるという観点から、界面活性剤を1種以上含む。一般に界面活性剤として、アセチレンジオール系、アセチレンアルコール系、シロキサン系、アクリル系、フッ素系、ポリオキシアルキレン系等、用途に合わせて様々なものが知られているが、本発明の水性インクジェットインキは、アセチレンジオール系の界面活性剤を含むことが好ましい。アセチレンジオール系界面活性剤は、記録媒体に着弾した後の水性インキ液滴中での、界面への配向速度が非常に速く、非浸透性基材上であっても水性インキの濡れ性を向上でき、前記インキ液滴の速やかな平滑化が可能となる。その結果、乾燥性の向上に加え、液滴同士のにじみや濃淡ムラが少ない、画像品質に優れた印刷物を得ることが可能となる。
R-O-(EO)m-(PO)n-H
HLB値=20×(親水性部分の分子量の総和)÷(材料の分子量)
HLB値=0.89×A+1.11
上記の通り、本発明では、分散安定性、乾燥性、及び、印刷物の耐擦過性の悪化を防止する観点から、水酸基を3個以上有する化合物量が、インキ全量に対し8質量%以下である(0質量%であってもよい)。前記水性インクジェットインキ中の水酸基を3個以上有する化合物の量が多いほど、上記特性の悪化が起きると考えられることから、その量は少ないほど良いと考えられる。具体的には、水酸基を3個以上有する化合物の量は、水性インキ全量に対して5質量%以下である(0質量%であってもよい)ことがより好ましく、2.5質量%以下である(0質量%であってもよい)ことが更に好ましく、実質的に含まないことが特に好ましい。なお本明細書において「実質的に含まない」とは、当該化合物を意図的に添加しないことを表すものであり、他材料に含まれる少量の副生成物や不純物の存在を否定するものではなく、本明細書においては、当該化合物の含有量が1質量%以下である(0質量%であってもよい)ことを表すものとする。なお、本明細書における「0質量%」とは、水酸基を3個以上有する化合物を含まないことを表す。
本発明の水性インクジェットインキは、水溶性有機溶剤を含む。本発明では、水溶性有機溶剤として、アルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、ポリアルキレングリコール系溶剤等を好適に使用できる。なお本明細書における「水溶性有機溶剤」とは、25℃・1気圧下において、水に対する溶解度が5g/100gH 2 O以上であり、かつ、液体であるものを指す。また、グリセリン等、水酸基を3個以上有する化合物のうち、前記条件を満たすものは、水溶性有機溶剤にも含めるものとする。
アルコール系溶剤として、エタノール、1-プロパノール、イソプロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、3-ブタノール、イソブタノール、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール(プロピレングリコール)、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、2,3-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,3-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール等が、
グリコールエーテル系溶剤として、エチレングリコールモノエチルエーテル、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モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、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モノペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチ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メチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールブチルメチルエーテル、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プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等が、
ポリアルキレングリコール系溶剤として、ジプロピレングリコール等が、
その他の水溶性有機溶剤として、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、3-メチル-2-オキサゾリジノン、3-エチル-2-オキサゾリジノン、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-エ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-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、それぞれ挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の水性インクジェットインキに含まれる水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用するのが好ましい。またその含有量は、インキ全質量中20~90質量%の範囲であることが好ましい。
本発明の水性インクジェットインキは、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つインキとするためにpH調整剤を添加することができる。塩基性化させる場合は、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、アミノメチルプロパノールなどの有機アミン系溶剤、アンモニア水、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などを使用することができるが、これらに限定されない。また酸性化させる場合は塩酸、硫酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、リン酸、ホウ酸、フマル酸、マロン酸、アスコルビン酸、グルタミン酸などを使用することができるが、これらに限定されない。上記のpH調整剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記したような成分からなる本発明の水性インクジェットインキは、既知の方法によって製造できる。特に、分散安定性及び吐出安定性に優れたインキが得られる点から、C.I.ピグメントオレンジ64を含む顔料分散液をあらかじめ製造したのち、前記顔料分散液、バインダー樹脂(a-1)、界面活性剤等を混合する、という製造方法が好適に選択される。以下に本発明の水性インクジェットインキの製造方法の例を説明するが、上記の通り、前記製造方法は以下に限定されるものではない。
(1-1)水溶性の顔料分散樹脂を用いて分散処理する方法
顔料分散樹脂として水溶性樹脂を用いる場合、前記顔料分散樹脂と水と、必要に応じて水溶性有機溶剤とを混合・攪拌し、顔料分散樹脂水溶液を作製する。前記顔料分散樹脂水溶液に、C.I.ピグメントオレンジ64を添加し、混合・攪拌(プレミキシング)した後、分散機を用いて分散処理を行う。その後、必要に応じて遠心分離、濾過や、固形分の調整を行い、顔料分散液を得る。
また、水不溶性樹脂である顔料分散樹脂により被覆された、C.I.ピグメントオレンジ64の分散液を製造する場合、あらかじめ、メチルエチルケトンなどの有機溶媒に顔料分散樹脂を溶解させ、必要に応じて前記顔料分散樹脂を中和した、顔料分散樹脂溶液を作製する。前記顔料分散樹脂溶液に、C.I.ピグメントオレンジ64と、水とを添加し、混合・攪拌(プレミキシング)した後、分散機を用いて分散処理を行う。その後、減圧蒸留により前記有機溶媒を留去し、必要に応じて、遠心分離、濾過や、固形分の調整を行い、顔料分散液を得る。
更に本発明では、以下に示す、摩砕混練処理による方法も好適に利用できる。C.I.ピグメントオレンジ64、顔料分散樹脂、水溶性有機溶剤、無機塩を、混練機により混練したのち、得られた混合物に水を添加し、混合・攪拌する。そして、遠心分離、濾過、洗浄によって、無機塩、及び、必要に応じて水溶性有機溶剤を除去し、更に固形分の調整を行い、顔料分散液を得る。
上記で得られた顔料分散液に、バインダー樹脂(a-1)、界面活性剤、水溶性有機溶剤、水、及び必要に応じて上記で挙げたpH調整剤やその他の添加剤を加え、攪拌・混合する。なお、必要に応じて前記混合物を40~100℃の範囲で加熱しながら攪拌・混合してもよい。
上記混合物に含まれる粗大粒子を、濾過分離、遠心分離などの手法により除去し、水性インクジェットインキとする。濾過分離の方法としては、既知の方法を適宜用いることができるが、フィルターを使用する場合、その開孔径は、好ましくは0.3~5μm、より好ましくは0.5~3μmである。また濾過を行う際は、フィルターは単独種を用いても、複数種を併用してもよい。
本発明の水性インクジェットインキは、25℃における粘度を3~20mPa・sに調整することが好ましい。この粘度領域であれば、通常の4~10KHzの周波数を有するヘッドから10~70KHzの高周波数のヘッドにおいて、安定した吐出特性を示す。特に、25℃における粘度を4~10mPa・sとすることで、600dpi以上の設計解像度を有するインクジェットヘッドに対して用いても、安定的に吐出させることができる。なお、上記粘度は常法により測定することができる。具体的にはE型粘度計(東機産業社製TVE25L型粘度計)を用い、インキ1mLを使用して測定することができる。
本発明の水性インクジェットインキは単色で使用してもよいが、用途に合わせて複数の色を組み合わせた水性インクジェットインキのセットとして使用することもできる。中でも、イエローインキ及び/またはマゼンタインキと組み合わせて使用することで、特にレッド領域の色再現性に優れた印刷物を得ることができる。また、ブラックインキを追加することで黒色感を向上させ、文字などの視認性を上げることができる。更に、白色以外の記録媒体へ印刷を行う際には、ホワイトインキを併用することで鮮明な画像を得ることができる。
本発明の水性インクジェットインキは、凝集剤を含む前処理液と組み合わせ、インキ-前処理液セットの形態で使用することもできる。凝集剤を含む前処理液を記録媒体上に付与することで、水性インクジェットインキ中に含まれる固体成分を意図的に凝集させる層(インキ凝集層)を形成することができる。そして前記インキ凝集層上に水性インクジェットインキを着弾させることで、インキ液滴間のにじみや色ムラを防止し、印刷物の画像品質を著しく向上させることができる。更に、前処理液に使用する材料によっては、印刷物の密着性、耐擦過性、耐ブロッキング性もまた向上できる。
本発明の水性インクジェットインキは、インクジェットヘッドから吐出して記録媒体上に付与する記録方法に使用される。
本発明のインキを印刷する記録媒体は、特に限定されるものではなく、既知のものを任意に使用できる。中でも、非浸透性基材または難浸透性基材が好適であり、特に非浸透性基材に対して好適に使用できる。なお本明細書では、記録媒体の浸透性は、動的走査吸液計によって測定される吸水量によって判断するものとする。具体的には、下記方法によって測定される、接触時間100msecにおける純水の吸水量が、1g/m 2 未満である記録媒体を「非浸透性基材」とし、1~10g/m 2 である記録媒体を「難浸透性基材」とする。
・測定方法:螺旋走査(Spiral Method)
・測定開始半径:20mm
・測定終了半径:60mm
・接触時間:10~1,000msec
・サンプリング点数:19(接触時間の平方根に対してほぼ等間隔になるよう測定)
・走査間隔:7mm
・回転テーブルの速度切替角度:86.3度
・ヘッドボックス条件:幅5mm、スリット幅1mm
本発明のインキセットを用いて作製した印刷物は、必要に応じて、印刷面をコーティング処理してもよい。前記コーティング処理の具体例として、コーティング用組成物の塗工・印刷や、ドライラミネート法、無溶剤ラミネート法、押出しラミネート法などによるラミネート加工などが挙げられ、いずれかを選択してもよいし、両者を組み合わせても良い。
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、ブタノール93.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱し、重合性単量体としてアクリル酸30部、スチレン35部、ラウリルメタクリレート35部、及び、重合開始剤としてV-601(和光純薬製)6部の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、110℃で3時間反応させた後、V-601を0.6部添加し、更に110℃で1時間反応を継続した。その後、反応系を室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノールを39部添加して中和したのち、水を100部添加した。その後、混合溶液を100℃以上に加熱してブタノールを留去したのち、水を用いて固形分が30%になるように調整することで、顔料分散樹脂1の水溶液(固形分30%)を得た。なお、上記に記載した方法で測定した、顔料分散樹脂1の重量平均分子量は16,000、酸価は230であった。
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、メチルエチルケトン95部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱し、重合性単量体としてスチレン70部、アクリル酸5部、メチルメタクリレート10部、ポリプロピレングリコールメタクリレート(日油社製ブレンマーPP-500)15部、及び、重合開始剤としてV-65(和光純薬製)3.5部の混合物を3時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、80℃で1時間反応させた後、V-65を0.7部添加し、更に80℃で4時間反応を継続した。その後、メチルエチルケトン25部を加え、反応系を常温まで冷却したのち、メチルエチルケトンを用いて固形分が30%になるように調整することで、顔料分散樹脂2のメチルエチルケトン溶液(固形分30%)を得た。なお、上記に記載した方法で測定した、顔料分散樹脂2の重量平均分子量は26,000、酸価は30であった。
攪拌器を備えた混合容器に、トラストケム社製TCO06401(C.I.ピグメントオレンジ64)20部と、顔料分散樹脂1の水性化溶液(固形分30%)20部と、水60部とを、順次投入したのち、プレミキシングを行った。その後、直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した、容積0.6Lのダイノーミルを用いて本分散を行うことで、オレンジ顔料分散液1(顔料濃度20%)を得た。
攪拌器を備えた混合容器に、顔料分散樹脂2のメチルエチルケトン溶液(固形分30%)20部と、メチルエチルケトン8部とを投入したのち、攪拌しながら、水50部と、ジメチルアミノエタノール0.3部とを更に投入し、30分間攪拌した。次いで、トラストケム社製TCO06401(C.I.ピグメントオレンジ64)を20部加え、プレミキシングを行った。その後、直径0.5mmのジルコニアビーズ1800gを充填した容積0.6Lのダイノーミルを用いて本分散を行った。次いで、得られた分散液を取り出し、水を15部加えたのち、エバポレータを用いて、メチルエチルケトンを減圧留去した。その後、固形分濃度が26%になるように調整することで、オレンジ顔料分散液2(顔料濃度20%)を得た。
トラストケム社製TCO06401(C.I.ピグメントオレンジ64)25部と、塩化ナトリウム125部と、東洋アドレ社製セラマー1608(オレフィンマレイン酸樹脂)8.8部と、ジエチレングリコール15.2部とを、ステンレス製ニーダーに投入したのち、80℃で3時間、混練処理を行った。この混合物を、あらかじめ水726部が添加された、攪拌器を備えた混合容器に加えたのち、約40℃に加熱しながら1時間攪拌し、スラリー混合物を得た。その後、濾過及び水洗を繰り返すことで、塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除去し、更に減圧下で水の一部を留去し、また必要に応じて水を加え、固形分濃度が27.04%になるように調整することで、オレンジ顔料分散液3(顔料濃度20%)を得た。
以下に示す顔料を使用した以外は、上記オレンジ顔料分散液1と同様にして、マゼンタ顔料分散液1~2、及び、バイオレット顔料分散液1(いずれも顔料濃度20%)を得た。
・マゼンタ顔料分散液1:Ink Jet Magenta E-S
(クラリアント社製C.I.ピグメントレッド122)
・マゼンタ顔料分散液2:NOVOPERM CARMINE HF4C
(クラリアント社製C.I.ピグメントレッド185)
・バイオレット顔料分散液1:Ink Jet Magenta E5B02
(クラリアント社製C.I.ピグメントバイオレット19)
ブタノールに滴下した混合物の構成(重合性単量体の種類・量、及び、V-601の量)、110℃で3時間反応させた後に添加したV-601の量、及び、中和に使用したジメチルアミノエタノールの量を、表1記載のように変更した以外は、上記顔料分散樹脂1と同様の操作によって、水溶性アクリル樹脂、または、水溶性スチレンアクリル樹脂である、バインダー樹脂1~8の水溶液(固形分30%)を得た。
・St:スチレン
・MAA:メタクリル酸
・MMA:メチルメタクリレート
・BA:ブチルアクリレート
・STMA:ステアリルメタクリレート
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、水40部、及び、界面活性剤としてアクアロンKH-10(第一工業製薬製)0.2部を仕込み、界面活性剤水溶液を作成した。また別の混合容器に、重合性単量体としてメチルメタクリレート50部、ブチルアクリレート29部、スチレン20部、メタクリル酸1部、界面活性剤としてアクアロンKH-10を1.8部、及び、水51.2部を投入し、よく混合してエマルジョン前駆体を作製した。
・PME-400:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(日油社製ブレンマーPME-400)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、トルエン20部、重合性単量体としてメタクリル酸7.5部、メチルメタクリレート7.5部、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.9部、及び、2-(ドデシルチオカルボノチオイルチオ)-イソ酪酸3.6部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を75℃に加熱し、3時間重合反応を行うことで、メタクリル酸とメチルメタクリレートとからなる共重合体(Aブロック)を得た。
その後、反応系を常温まで冷却したのち、反応容器に、ジメチルアミノエタノールを9.3部添加して中和したのち、水を200部添加した。次いで、混合溶液を加熱してトルエンを留去したのち、水を用いて固形分が30%になるように調整することで、スチレン(メタ)アクリル樹脂微粒子である、バインダー樹脂12の水分散液(固形分30%)を得た。
・LMA:ラウリルメタクリレート
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、重合性単量体としてポリプロピレングリコール(分子量1,000)43.5部、イソホロンジイソシアネート44.5部、及び、ジブチル錫ジラウレート0.007部を仕込み、窒素ガスで置換したのち、反応容器内を100℃に加熱し、5時間重合反応を行った。反応系を60℃程度まで冷却した後、メチルエチルケトン150部、ジメチロールプロピオン酸9.0部、及び、ネオペンチルグリコール3部を添加し、反応容器内を80℃に加熱したのち、重合反応を行った。その後、反応系を室温まで冷却した後、メタノール20部を添加し、反応を停止させた。次いで、水を添加し、更に水酸化カリウム水溶液を攪拌しながら添加し、中和した。そして、減圧下で混合溶液を加熱してメチルエチルケトン及び未反応のメタノールを留去したのち、水を用いて固形分が10%になるように調整することで、ウレタン水溶性樹脂である、バインダー樹脂14の水溶液(固形分10%)を得た。
また、重合性単量体を表4記載のように変更した以外は、上記バインダー樹脂14と同様の操作によって、ウレタン水溶性樹脂である、バインダー樹脂15~16の水分散液(固形分10%)を得た。
・PPG1000:ポリプロピレングリコール(分子量1,000)
・PTMG2000:ポリテトラメチレンエーテルグリコール(分子量2,000)
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
・DMPA:ジメチロールプロピオン酸
・NPG:ネオペンチルグリコール
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、メチルエチルケトン150部、及び、重合性単量体としてポリプロピレングリコール(分子量2,000)34.3部、イソホロンジイソシアネート22.7部、ヘキサメチレンジイソシアネート17.2部、ジメチロールプロピオン酸23.9部を仕込み、窒素ガスで置換したのち、反応容器内を80℃に加熱し、6時間重合反応を行った。次いで、更にトリメチロールプロパン1.9部を添加し、80℃で反応を継続した。その後、反応系を室温まで冷却した後、水を添加し、更に水酸化カリウム水溶液を攪拌しながら添加し、中和した。そして、減圧下で混合溶液を加熱してメチルエチルケトンを留去したのち、水を用いて固形分が20%になるように調整することで、ウレタン樹脂微粒子である、バインダー樹脂17の水分散液(固形分20%)を得た。
また、重合性単量体を表5記載のように変更した以外は、上記バインダー樹脂17と同様の操作によって、ウレタン樹脂微粒子である、バインダー樹脂18の水分散液(固形分10%)を得た。
・PPG2000:ポリプロピレングリコール(分子量2,000)
・PC(HD)2000:1,6-ヘキサンジオールを主骨格としたポリカーボネートジオール(分子量2,000)
・HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
・TMP:トリメチロールプロパン
以下に記載したインキの製造例において、上記バインダー樹脂1~18に加えて、市販品である、下記ウレタン・アクリル複合樹脂微粒子、及び、下記オレフィン樹脂微粒子を、バインダー樹脂19~21として使用した。
・バインダー樹脂19:ユリアーノW600(荒川化学工業社製ウレタン・アクリル複合樹脂微粒子、固形分35%(イソプロピルアルコール5%含有)、酸価20mgKOH/g、ガラス転移温度-55℃)
・バインダー樹脂20:アウローレンAE-301(日本製紙社製、固形分30%、酸価25mgKOH/g、融点70℃)
・バインダー樹脂21:ZE-1224(星光PMC社製、固形分30%、酸価50mgKOH/g、融点70℃)
下記記載の材料をディスパーで攪拌を行いながら混合容器へ順次投入し、十分に均一になるまで攪拌した。その後、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行い、水性インクジェットインキ1を得た。
・オレンジ顔料分散液1(顔料濃度20%) 10部
・バインダー樹脂1の水溶液(固形分30%) 16.7部
・1,2-プロパンジオール 15部
・サーフィノール420 1部
・プロキセルGXL 0.05部
・イオン交換水 57.25部
(水溶性有機溶剤)
・IPA:イソプロピルアルコール(沸点:83℃)
・MFG:プロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点:120℃)
・1,2-PD:1,2-プロパンジオール(沸点:188℃)
・1,2-BD:1,2-ブタンジオール(沸点:192℃)
・1,2-HD:1,2-ヘキサンジオール(沸点:223℃)
・iPDG:ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(沸点:207℃)
・DMTG:トリエチレングリコールジメチルエーテル(沸点:216℃)
・BDG:ジエチレングリコールモノブチルエーテル(沸点:231℃)
・DEG:ジエチレングリコール(沸点:244℃)
・GY:グリセリン(沸点:290℃)
(界面活性剤)
・S.104:サーフィノール104(日信化学工業社製アセチレンジオール系界面活性剤、HLB値:3.0)
・S.420:サーフィノール420(日信化学工業社製アセチレンジオール系界面活性剤、HLB値:4.0)
・S.465:サーフィノール465(日信化学工業社製アセチレンジオール系界面活性剤、HLB値:13.2)
・TW280:TEGO Wet 280(エボニック社製シロキサン系界面活性剤、HLB値:3.5)
・TG432:TEGO Glide 432(エボニック社製シロキサン系界面活性剤、HLB値:7.5)
・BYK347:BYK-347(ビックケミー社製シロキサン系界面活性剤、HLB値:8.6)
・TG440:TEGO Glide 440(エボニック社製シロキサン系界面活性剤、HLB値:13.5)
・S-202:ノニオンS-202(日油社製ポリオキシアルキレン系界面活性剤、上記一般式(1)において、Rがセチル基、mが10、nが0である化合物、HLB値:4.9)
・P-210:ノニオンP-210(日油社製ポリオキシアルキレン系界面活性剤、上記一般式(1)において、Rがステアリル基、mが2、nが0である化合物、HLB値:12.9)
・E750:エマレックス750(日本エマルジョン社製ポリオキシアルキレン系界面活性剤、上記一般式(1)において、Rがラウリル基、mが50、nが0である化合物、HLB値:15.6)
(その他)
・プロキセルGXL:アーチケミカルズ社製1,2-ベンゾイソチアゾール-3-オン溶液(防腐剤)
上記で製造した水性インクジェットインキ1~77について、以下に示す評価1~5を実施した。評価結果は表7に示すとおりであった。
上記で製造した水性インクジェットインキ1~77の平均二次粒子径(D50)を、マイクロトラック・ベル社製マイクロトラックUPAEX-150を用い、25℃下で測定した。このインキを70℃の恒温機に保存し、所定期間経時促進させた後、再度25℃下でD50を測定し、経時前後での変化を確認することで、分散安定性を評価した。評価基準は下記のとおりとし、評価基準値2~3を実用可能領域とした。
3:2週間保存後の粘度変化率が±5%未満であった
2:1週間保存後の粘度変化率が±5%未満であったが、2週間保存後の粘度変化率が±5%以上であった
1:1週間保存後の粘度変化率が±5%以上であった
記録媒体を搬送できるコンベヤの上部にインクジェットヘッドKJ4B-QA(京セラ社製、設計解像度600dpi)を設置し、上記で製造した水性インクジェットインキ1~77をそれぞれ充填した。ノズルチェックパターンを印刷し、ノズル抜けがないことを確認したのち、25℃の環境下で所定時間待機させた。その後、再度ノズルチェックパターンを印刷しノズル抜け本数をカウントすることで、吐出安定性(待機吐出性)を評価した。評価基準は下記のとおりとし、評価基準値2~4を実用可能領域とした。
4:3時間待機させた後であっても、ノズル抜けが全くなかった
3:2時間待機させた後であってもノズル抜けが全くなかったが、3時間待機させた後に、ノズル抜けが1本以上発生していた
2:1時間待機させた後であってもノズル抜けが全くなかったが、2時間待機させた後に、ノズル抜けが1本以上発生していた
1:1時間待機させた後に、ノズル抜けが1本以上発生していた
評価2で使用したインクジェット印刷装置に、上記で製造した水性インクジェットインキ1~77をそれぞれ充填した後、ドロップボリューム12pLで、三井化学東セロ社製OPU-1(2軸延伸ポリプロピレンフィルム、厚さ20μm)上にベタ画像(印字率100%)を印刷し、10秒以内に印刷物を50℃エアオーブンに投入した。そして、所定時間ごとに印刷物を取り出し、表面を指で擦ってインキが取れるかどうかを目視観察することで、乾燥性を評価した。評価基準は以下の通りとし、評価基準値2~4を実用可能領域とした。
4:乾燥時間30秒後に印刷物を指で擦っても、印刷面のインキが取れなかった
3:乾燥時間30秒後に印刷物を指で擦ると印刷面のインキが取れたが、45秒後に擦っても印刷面のインキは取れなかった
2:乾燥時間45秒後に印刷物を指で擦ると印刷面のインキが取れたが、1分後に擦っても印刷面のインキは取れなかった
1:乾燥時間1分後でも乾燥せず、印刷物を指で擦ると印刷面のインキが取れた
評価2で使用したインクジェット印刷装置に、上記で製造した水性インクジェットインキ1~77をそれぞれ充填した後、ドロップボリューム12pLで、王子製紙社製OKトップコート+(コート紙、坪量104.7g/m 2 )上にベタ画像(印字率100%)を印刷し、10秒以内に印刷物を70℃エアオーブンに投入した。1分間乾燥させた後に印刷物をオーブンから取り出し、試験用白綿布(カナキン3号)で200gの加重をかけながら所定回数擦り、インキが取れるかどうかを目視観察することで、耐擦過性を評価した。評価基準は以下の通りとし、評価基準値2~3を実用可能領域とした。
3:20回擦っても、印刷面の傷やインキの剥がれは見られなかった
2:10回擦っても、印刷面の傷やインキの剥がれは見られなかったが、20回擦ると、印刷面の傷やインキの剥がれが見られた
1:10回擦ったところで、印刷面の傷やインキの剥がれが見られた
評価2で使用したインクジェット印刷装置に、上記で製造した水性インクジェットインキ1~77をそれぞれ充填した後、ドロップボリューム12pLで、王子製紙社製OKトップコート+(コート紙、坪量104.7g/m 2 )上に、印字率10~80%の間で、10%ごとに印字率を変えた階調パッチ画像を印刷し、10秒以内に印刷物を70℃エアオーブンに投入した。1分間乾燥させた後に印刷物をオーブンから取り出し、濃淡ムラの有無を目視観察することで、コート紙に対する画像品質の評価を行った。評価基準は以下の通りとし、評価基準値2~4を実用可能領域とした。
4:いずれの印字率においても濃淡ムラが見られなかった
3:印字率70%以下では濃淡ムラが見られなかった
2:印字率60%以下では濃淡ムラが見られなかった
1:印字率60%において明らかに濃淡ムラが見られた
上記で説明したように、プラスチック基材を始めとした非浸透性基材に対して使用する場合、バインダー樹脂(a-1)として、ガラス転移温度が45℃以下であるアクリル樹脂、及びスチレンアクリル樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂、並びに/あるいは、ウレタン樹脂、ウレタン・アクリル複合樹脂、及びオレフィン樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂を含むことが好適である。そこで、前記条件を満たすバインダー樹脂を含む水性インキ(ただし75は比較例であり、バインダー樹脂は入っていない)のうち、水性インクジェットインキ1~8、13~71、75~77については、以下に示す評価6~7も行い、非浸透性基材に対する画像品質や密着性を評価した。なお結果は、表8に示すとおりであった。
記録媒体として三井化学東セロ社製OPU-1(2軸延伸ポリプロピレンフィルム、厚さ20μm)を使用した以外は、上記評価5と同様の方法及び評価基準にて、フィルムに対する画像品質の評価を行った。
評価2で使用したインクジェット印刷装置に、上記で製造した水性インクジェットインキ1~8、13~71、75~77をそれぞれ充填した後、ドロップボリューム12pLで、三井化学東セロ社製OPU-1(2軸延伸ポリプロピレンフィルム、厚さ20μm)上にベタ画像(印字率100%)を印刷し、10秒以内に印刷物を70℃エアオーブンに投入した。1分間乾燥させた後に印刷物をオーブンから取り出し、前記印刷物の表面にニチバン社製セロハンテープ(幅18mm)を指の腹でしっかりと貼りつけた。そして、セロハンテープの先端を持ち、45度の角度を保ちながら瞬間的に引張り剥がした後、印刷物の表面を目視で観察することで、密着性の評価を行った。評価基準は下記のとおりとし、評価基準値2~4を実用可能領域とした。
4:セロハンテープを貼りつけた面積に対して剥離した面積の割合が10%未満であった
3:セロハンテープを貼りつけた面積に対して剥離した面積の割合が10%以上20%未満であった
2:セロハンテープを貼りつけた面積に対して剥離した面積の割合が20%以上30%未満であった
1:セロハンテープの密着面に対する剥離面積が30%以上であった
オレンジ顔料分散液1~3の製造に使用した、トラストケム社製TCO06401(C.I.ピグメントオレンジ64)の不純物量を、上記に記載した方法に従って測定したところ、顔料全量に対して6.7質量%であった。そこで、エタノール及び水による洗浄を行い、再度不純物量を測定したところ、顔料全量に対して3.8質量%となった。この洗浄後TCO06401を使用し、それ以外は上記オレンジ顔料分散液1の製造方法と同様にして、オレンジ顔料分散液4を製造した。また、水性インクジェットインキ21の製造において、顔料分散液として前記オレンジ顔料分散液4を使用した以外は、前記水性インクジェットインキ21と同様にして、水性インクジェットインキ78を製造した。
Claims (6)
- 着色剤、顔料分散樹脂、バインダー樹脂(A)、界面活性剤、および、水溶性有機溶剤を含有する水性インクジェットインキであって、
前記着色剤が、C.I.ピグメントオレンジ64を含み、
前記C.I.ピグメントオレンジ64中に存在する不純物量が、前記C.I.ピグメントオレンジ64全量に対し8質量%以下であり、
前記バインダー樹脂(A)が、酸価が1~60mgKOH/gであるバインダー樹脂(a-1)を含み、
1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤の含有量が、前記インクジェットインキ全量に対し5質量%以下であり、
水酸基を3個以上有する化合物の含有量が、前記インクジェットインキ全量に対し2.5質量%以下であり、
前記水溶性有機溶剤が、炭素数3のアルカンジオールを含む、水性インクジェットインキ。 - 前記バインダー樹脂(a-1)が、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン・アクリル複合樹脂、および、オレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の水性インクジェットインキ。
- 前記界面活性剤が、HLB値が0~8である界面活性剤を含有する、請求項1または2に記載の水性インクジェットインキ。
- 請求項1~3いずれかに記載の水性インクジェットインキを、インクジェットヘッドから吐出して、非浸透性基材に付与する、インクジェット印刷物の製造方法。
- 請求項1~3いずれかに記載の水性インクジェットインキと、凝集剤を含む前処理液とを含む、インキ-前処理液セット。
- 前記凝集剤が、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Zn 2+ 、Al 3+ からなる群から選択される多価金属イオンの塩を含む、請求項5に記載のインキ-前処理液セット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021195949A JP7230998B2 (ja) | 2018-12-21 | 2021-12-02 | 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018239096A JP2020100712A (ja) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 |
| JP2021195949A JP7230998B2 (ja) | 2018-12-21 | 2021-12-02 | 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018239096A Division JP2020100712A (ja) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022033132A JP2022033132A (ja) | 2022-02-28 |
| JP7230998B2 true JP7230998B2 (ja) | 2023-03-01 |
Family
ID=87890982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021195949A Active JP7230998B2 (ja) | 2018-12-21 | 2021-12-02 | 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7230998B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7463608B1 (ja) * | 2023-11-22 | 2024-04-08 | artience株式会社 | 水性インクジェットインキ及び印刷物 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225654A (ja) | 2005-02-19 | 2006-08-31 | Lanxess Deutschland Gmbh | 色の鮮明なインクジェット印刷用の水性顔料配合物 |
| JP2013227498A (ja) | 2012-03-28 | 2013-11-07 | Fujifilm Corp | インク組成物、画像形成方法及び印画物 |
| JP2014515051A (ja) | 2011-03-30 | 2014-06-26 | ヒューレット・パッカード インダストリアル プリンティング リミテッド | 水性インク組成物及びこれを調製する方法 |
| JP2017165809A (ja) | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 水性インクジェットインキ |
-
2021
- 2021-12-02 JP JP2021195949A patent/JP7230998B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225654A (ja) | 2005-02-19 | 2006-08-31 | Lanxess Deutschland Gmbh | 色の鮮明なインクジェット印刷用の水性顔料配合物 |
| JP2014515051A (ja) | 2011-03-30 | 2014-06-26 | ヒューレット・パッカード インダストリアル プリンティング リミテッド | 水性インク組成物及びこれを調製する方法 |
| JP2013227498A (ja) | 2012-03-28 | 2013-11-07 | Fujifilm Corp | インク組成物、画像形成方法及び印画物 |
| JP2017165809A (ja) | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 水性インクジェットインキ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022033132A (ja) | 2022-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6712379B1 (ja) | 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 | |
| EP3431558B1 (en) | Water-based ink-jet ink | |
| JP6795013B2 (ja) | インクジェット用マゼンタインキ | |
| JP2020100712A (ja) | 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 | |
| US11655384B2 (en) | Water-based ink | |
| JP6376505B2 (ja) | インクジェット用マゼンタインキ | |
| JP2019214717A (ja) | インクジェット用マゼンタインキ、インキセット、及びそれらを用いた印刷物の製造方法 | |
| JP2019210452A (ja) | インクジェット用マゼンタインキ、インキセット、及びそれらを用いた印刷物の製造方法 | |
| JP6934554B1 (ja) | ブラックインクジェットインキ及びインキセット | |
| JP7501606B2 (ja) | 有彩色プロセスカラーインクジェットインキ | |
| JP6059584B2 (ja) | インクジェット記録用水系インク | |
| US12384928B2 (en) | Water-based inkjet ink and method for producing inkjet printed material | |
| EP3366730B1 (en) | Aqueous ink composition | |
| JP7230998B2 (ja) | 水性インクジェットインキ及びインクジェット印刷物の製造方法 | |
| JP6845957B1 (ja) | 水性インクジェットインキセット、及び、印刷物の製造方法 | |
| JP7571911B1 (ja) | 水性インクジェットインキ及び印刷物 | |
| JP2025058876A (ja) | 水性インクジェットインキ及び印刷物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20211202 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211217 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230117 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230130 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7230998 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |