JP7592929B1 - Method for manufacturing inkjet printed matter - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェット印刷物において、水性インクジェットインクによる印刷層の塗膜耐性を高めること。
【解決手段】バインダー樹脂及び水溶性多価金属塩を含有する水性プライマー組成物を、基材に塗布し、乾燥してプライマー塗布物を作成するプライマー塗布工程と;前記プライマー塗布物に、インクジェット装置を用いて、ガラス転移温度(Tg)が-20~50℃の水性樹脂エマルジョン及び顔料を含有する水性インクジェット用インク組成物を印刷し、乾燥してインクジェット印刷物を作製するインクジェット印刷工程と;前記インクジェット印刷物に対して、水分に晒しながら熱処理を行う熱処理工程と;を順に含むインクジェット印刷物の製造方法。
【選択図】図1
The present invention provides an inkjet printed material having improved coating resistance of a layer printed with a water-based inkjet ink.
[Solution] A method for producing an inkjet printed product includes, in order: a primer coating step in which an aqueous primer composition containing a binder resin and a water-soluble polyvalent metal salt is coated on a substrate and dried to produce a primer coated product; an inkjet printing step in which an aqueous ink composition containing an aqueous resin emulsion and a pigment and having a glass transition temperature (Tg) of -20 to 50°C is printed on the primer coated product using an inkjet device, and then dried to produce an inkjet printed product; and a heat treatment step in which the inkjet printed product is subjected to a heat treatment while being exposed to moisture.
[Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、水性インクジェットインクを用いたインクジェット印刷物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing inkjet printed matter using aqueous inkjet ink.
インクジェットインクは、インク小滴として各種記録媒体に飛翔させ、付着させて印刷層を形成するために用いられ、水性インク、溶剤型インク、硬化型インク等に大別される。水性インクジェットインクは水を主成分としており、環境負荷が低い等のメリットがある。 Inkjet inks are used to form print layers by spraying small ink droplets onto various recording media and depositing them on the recording media. They are broadly classified into water-based inks, solvent-based inks, and curable inks. Water-based inkjet inks are primarily made of water and have the advantage of being environmentally friendly.
一方で、水性インクジェットインクは、その塗膜の耐性、例えば、耐乾摩擦性等の硬度や強度、耐湿摩擦性や耐レトルト性等の耐湿性や耐水性等が十分とはいえないことがある。そのため、水性インクジェットインクで印刷された印刷物は、その印刷面にラミネートフィルムを積層させる等して、印刷面が外部に晒されることを防止して用いられることが多い。例えば、水性インクジェットインクによるインクジェット印刷物を包装容器として用いる場合には、水性インクジェットインクで、いわゆる裏刷り印刷をすることが一般的であり、その印刷面を外部に晒さずに包装容器とすることが多い。 On the other hand, aqueous inkjet inks may not have sufficient coating resistance, such as hardness and strength, such as resistance to dry friction, and moisture and water resistance, such as resistance to wet friction and retort. For this reason, printed matter printed with aqueous inkjet inks is often used with the printed surface protected from exposure by, for example, laminating a laminate film on the printed surface. For example, when an inkjet printed matter printed with aqueous inkjet ink is used as a packaging container, it is common to use the aqueous inkjet ink for so-called reverse printing, and the printed surface is often not exposed to the outside when used as a packaging container.
また、記録媒体に水性インクジェットインクを塗布する前に、前処理液(プライマー)を塗布しておくインクジェット印刷法も提案されている(特許文献1及び2参照)。特許文献1には、記録媒体に、凝集効果を高める反応剤を含有する反応液を付着させ、その後に着色インクとクリアインクを付着させることで、付着した着色インクやクリアインクの凝集性を高めて、印刷画像の画質を高めること等が提案されている。特許文献2には、水性プライマー組成物と水性インクジェット用インク組成物とのインクセットが開示されており;記録媒体である樹脂フィルムに、水性プライマー組成物、水性インクジェット用インク組成物を塗布し、更に、印刷面にラミネートフィルムを積層させて、ラミネート強度の高いラミネートフィルムを得ることが提案されている。 In addition, an inkjet printing method has been proposed in which a pretreatment liquid (primer) is applied to a recording medium before applying an aqueous inkjet ink (see Patent Documents 1 and 2). Patent Document 1 proposes that a reaction liquid containing a reactant that enhances the aggregation effect is applied to a recording medium, and then a colored ink and a clear ink are applied to increase the aggregation of the applied colored ink and clear ink, thereby improving the quality of the printed image. Patent Document 2 discloses an ink set of an aqueous primer composition and an aqueous inkjet ink composition; it proposes applying the aqueous primer composition and the aqueous inkjet ink composition to a resin film, which is a recording medium, and further laminating a laminate film on the printed surface to obtain a laminate film with high laminate strength.
前述の通り、水性インクジェットインクで印刷したインクジェット印刷物の印刷層は、塗膜耐性が低く、摩擦により摩耗しやすかったり、湿度や水分に晒される等して塗膜が剥がれたりすることがあった。そのため、水性インクジェットインクで印刷する前に、プライマーを塗布して、インクジェット印刷物の物性を改善しようとする試みもみられるが、印刷物の印刷層自体の塗膜物性を十分に改善できるとはいえなかった。そこで、本発明は、水性インクジェットインクによる印刷物の印刷層の塗膜耐性を高めることを課題とする。 As mentioned above, the printing layer of an inkjet print printed with an aqueous inkjet ink has low coating resistance and is easily worn away by friction, or the coating can peel off when exposed to humidity or moisture. For this reason, there have been attempts to improve the physical properties of inkjet prints by applying a primer before printing with aqueous inkjet ink, but this has not been able to sufficiently improve the coating physical properties of the printing layer itself of the print. Therefore, the object of the present invention is to improve the coating resistance of the printing layer of a print made with an aqueous inkjet ink.
すなわち本発明の第一は、以下に示すインクジェット印刷物の製造方法に関する。
[1]バインダー樹脂及び水溶性多価金属塩を含有する水性プライマー組成物を、基材に塗布し、乾燥してプライマー塗布物を作成するプライマー塗布工程と;前記プライマー塗布物に、インクジェット印刷装置を用いて、ガラス転移温度(Tg)が-20~50℃の水性樹脂エマルジョン及び顔料を含有する水性インクジェット用インク組成物を印刷し、乾燥してインクジェット印刷物を作製するインクジェット印刷工程と;前記インクジェット印刷物に対して、水分に晒しながら熱処理を行う熱処理工程と、を順に含むインクジェット印刷物の製造方法。
That is, a first aspect of the present invention relates to a method for producing an inkjet printed matter, which will be described below.
[1] A method for producing an inkjet printed product, the method comprising the steps of: a primer coating step of coating a substrate with an aqueous primer composition containing a binder resin and a water-soluble polyvalent metal salt, and drying the coating to produce a primer coated product; an inkjet printing step of printing an aqueous inkjet ink composition containing an aqueous resin emulsion and a pigment having a glass transition temperature (Tg) of -20 to 50°C onto the primer coated product using an inkjet printing device, and drying the coating to produce an inkjet printed product; and a heat treatment step of subjecting the inkjet printed product to a heat treatment while exposing it to moisture.
本発明は、好ましくは、以下に示すインクジェット印刷物の製造方法に関する。
[2]前記熱処理は、スチーム処理又は熱水浸漬処理である、前記[1]に記載のインクジェット印刷物の製造方法。
[3]前記水性プライマー組成物に含有される前記バインダー樹脂が、アクリル系樹脂及び/又は酢酸ビニル系樹脂を含有する、前記[1]又は[2]に記載のインクジェット印刷物の製造方法。
[4]前記水性プライマー組成物に含有される前記水溶性多価金属塩が、カルシウム塩を含有する、前記[1]~[3]のいずれかに記載のインクジェット印刷物の製造方法。
[5]前記水性インクジェット用インク組成物に含有される前記水性樹脂エマルジョンが、スチレン-アクリル系樹脂を含有する、前記[1]~[4]のいずれかに記載のインクジェット印刷物の製造方法。
[6]前記水性インクジェット用インク組成物に含有される前記水性樹脂エマルジョンのガラス転移温度(Tg)が9~50℃である、前記[1]~[5]のいずれかに記載のインクジェット印刷物の製造方法。
[7]前記基材が、樹脂フィルム、金属、又は段ボールである、前記[1]~[6]のいずれかに記載のインクジェット印刷物の製造方法。
[8]前記インクジェット印刷物は、表刷り印刷物である、前記[1]~[7]のいずれかに記載のインクジェット印刷物の製造方法。
The present invention preferably relates to a method for producing an inkjet printed matter as described below.
[2] The method for producing an inkjet printed matter described in [1] above, wherein the heat treatment is a steam treatment or a hot water immersion treatment.
[3] The method for producing an inkjet printed matter described in [1] or [2] above, wherein the binder resin contained in the aqueous primer composition contains an acrylic resin and/or a vinyl acetate resin.
[4] The method for producing an inkjet printed matter according to any one of [1] to [3] above, wherein the water-soluble polyvalent metal salt contained in the aqueous primer composition contains a calcium salt.
[5] The method for producing an inkjet printed matter according to any one of [1] to [4] above, wherein the aqueous resin emulsion contained in the aqueous inkjet ink composition contains a styrene-acrylic resin.
[6] The method for producing an inkjet printed matter according to any one of [1] to [5] above, wherein the water-based resin emulsion contained in the water-based inkjet ink composition has a glass transition temperature (Tg) of 9 to 50° C.
[7] The method for producing an inkjet printed matter according to any one of [1] to [6] above, wherein the substrate is a resin film, metal, or cardboard.
[8] The method for producing an inkjet printed matter described in any one of [1] to [7] above, wherein the inkjet printed matter is a surface-printed printed matter.
本発明の第二は、以下に示すインクジェット印刷装置に関する。
[9]プライマー塗布手段と、インクジェット印刷手段と、熱処理手段と、を含むインクジェット印刷装置であって:
前記プライマー塗布手段は、バインダー樹脂及び水溶性多価金属塩を含有する水性プライマー組成物を、基材に塗布し、乾燥してプライマー塗布物を提供し;前記インクジェット印刷手段は、前記プライマー塗布物に、ガラス転移温度(Tg)が-20~50℃の水性樹脂エマルジョン及び顔料を含有する水性インクジェット用インク組成物を印刷し、乾燥してインクジェット印刷物を提供し;前記熱処理手段は、前記インクジェット印刷物に対して、水分に晒しながら熱処理を行う、インクジェット印刷装置。
A second aspect of the present invention relates to an inkjet printing apparatus described below.
[9] An inkjet printing device including a primer applying means, an inkjet printing means, and a heat treatment means, comprising:
An inkjet printing apparatus in which the primer application means applies an aqueous primer composition containing a binder resin and a water-soluble polyvalent metal salt to a substrate and dries the applied material to provide a primer-coated product; the inkjet printing means prints an aqueous inkjet ink composition containing an aqueous resin emulsion and a pigment having a glass transition temperature (Tg) of -20 to 50°C onto the primer-coated product and dries the resulting product to provide an inkjet printed product; and the heat treatment means heat-treats the inkjet printed product while exposing it to moisture.
本発明によれば、水性インクジェットインクによるインクジェット印刷物における、インク印刷層の各種塗膜耐性を高めることができる。そのため本発明によれば、水性インクジェットインクによるインクジェット印刷物を、表刷り印刷物等として、印刷面が外部と接触可能な状態で用いることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the various coating film resistances of the ink-printed layer in an inkjet print made with an aqueous inkjet ink. Therefore, according to the present invention, an inkjet print made with an aqueous inkjet ink can be used as a surface-printed print, etc., in a state where the printed surface can come into contact with the outside.
1.インクジェット印刷物の製造方法について
本発明のインクジェット印刷物の製造方法は、1)プライマー塗布工程と、2)インクジェット印刷工程と、3)熱処理工程と、をこの順に含む。
1. Regarding the Method for Producing an Inkjet Printed Material The method for producing an inkjet printed material of the present invention includes, in this order, 1) a primer application step, 2) an inkjet printing step, and 3) a heat treatment step.
1-1.プライマー塗布工程
本発明のインクジェット印刷物の製造方法におけるプライマー塗布工程は、被印刷基材に、水性プライマー組成物を塗布し、それを乾燥することを含む工程である。
1-1. Primer Coating Step The primer coating step in the method for producing an inkjet printed matter of the present invention is a step including coating an aqueous primer composition on a substrate to be printed and drying it.
1-1-1.被印刷基材
本発明のインクジェット印刷物の製造方法における被印刷基材の例には、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルシートのようなプラスチック系基材;アルミニウム等の金属系基材;段ボール紙;アート紙、インクジェット専用紙、インクジェット光沢紙等のコート紙;普通紙、オフセット紙等の未コート紙;綿等の布帛等が含まれる。好ましくは、被印刷基材を、包装容器の基材となるものにすることが好ましい場合があり;プラスチック系フィルム、金属、段ボール等が例示される。
1-1-1. Printing substrate Examples of the printing substrate in the method for producing an inkjet printed matter of the present invention include, but are not limited to, plastic substrates such as polyethylene terephthalate (PET) film, polypropylene film, and polyvinyl chloride sheet; metal substrates such as aluminum; corrugated paper; coated paper such as art paper, inkjet paper, and inkjet glossy paper; uncoated paper such as plain paper and offset paper; and fabrics such as cotton. It is sometimes preferable that the printing substrate is a substrate for a packaging container; examples of the printing substrate include plastic films, metals, and corrugated paper.
1-1-2.水性プライマー組成物
プライマー塗布工程における水性プライマー組成物は、バインダー樹脂と、水溶性多価金属塩と、水とを含み、その他の任意成分(ヒドラジン誘導体、塩素化ポリオレフィン等)を含有することができる。水性プライマー組成物の主成分は水であり、水性プライマー組成物における水の含有量は、通常80質量%以上であり、85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。
1-1-2. Aqueous primer composition The aqueous primer composition used in the primer application step contains a binder resin, a water-soluble polyvalent metal salt, and water, and may contain other optional components (hydrazine derivatives, chlorinated polyolefins, etc.). The main component of the aqueous primer composition is water, and the content of water in the aqueous primer composition is usually 80% by mass or more, preferably 85% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.
1-1-2A.バインダー樹脂
バインダー樹脂は、水性プライマー組成物においてエマルジョンとして存在するか、又は溶解している。バインダー樹脂の例には、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が含まれるが;アクリル系樹脂及び/又は酢酸ビニル系樹脂であることが好ましい。
1-1-2A. Binder Resin The binder resin is present as an emulsion or dissolved in the aqueous primer composition. Examples of the binder resin include acrylic resin, vinyl acetate resin, polyester resin, polyurethane resin, polyvinyl chloride resin, polybutadiene resin, polyolefin resin, etc.; however, acrylic resin and/or vinyl acetate resin are preferred.
水性プライマー組成物におけるバインダー樹脂の含有量は、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく;一方、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。バインダー樹脂を含有させることで、水性プライマー組成物の被印刷基材に対する接着性が高まるが、バインダー樹脂の含有量が過剰に高いと水性プライマー組成物の保存安定性が低下することがある。 The content of the binder resin in the aqueous primer composition is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more; on the other hand, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less. By including the binder resin, the adhesion of the aqueous primer composition to the substrate to be printed is increased, but if the content of the binder resin is excessively high, the storage stability of the aqueous primer composition may decrease.
アクリル系樹脂は、単量体として、(メタ)アクリル酸及び(無水)マレイン酸等の不飽和カルボン酸;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸オレイル、(メタ)アクリル酸エイコシル等の脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸-3-ヒドロキシプロピル等のヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物;(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリル、オレフィン系化合物等;スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、t-ブチルスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、スチレン等のスチレン系単量体;ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ベンジル系単量体;(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸フェニル系単量体、等を重合してなる樹脂である。これらのアクリル系樹脂は、単独で用いてもよく、また2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Acrylic resins are made of monomers such as unsaturated carboxylic acids, such as (meth)acrylic acid and (anhydrous) maleic acid; (meth)acrylic acid esters having aliphatic hydrocarbon groups, such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, myristyl (meth)acrylate, cetyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, oleyl (meth)acrylate, and eicosyl (meth)acrylate; 2-hydroxymethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, and (meth)acrylic acid. It is a resin obtained by polymerizing (meth)acrylic acid ester compounds having hydroxyalkyl groups such as 2-hydroxypropyl acrylate and 3-hydroxypropyl (meth)acrylate; (meth)acrylamide, acrylonitrile, olefin-based compounds, etc.; styrene-based monomers such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, dimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, t-butylstyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, fluorostyrene, and styrene; benzyl (meth)acrylate-based monomers such as benzyl (meth)acrylate; and phenyl (meth)acrylate-based monomers such as phenyl (meth)acrylate. These acrylic resins may be used alone or in combination of two or more.
アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は-30~120℃が好ましく、重量平均分子量は3000~50000が好ましく、酸価は30~500mgKOH/gが好ましい。 The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is preferably -30 to 120°C, the weight average molecular weight is preferably 3,000 to 50,000, and the acid value is preferably 30 to 500 mgKOH/g.
酢酸ビニル系樹脂は、酢酸ビニル単量体が50モル%以上である樹脂である。酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルホモポリマー;酢酸ビニルと、他のモノマーとのコポリマーであり得る。酢酸ビニル系樹脂は、必要に応じて部分けん化又はけん化度100%けん化してもよい。他のモノマーの例には、エチレン、プロピレン;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー及びその無水物等が含まれる。 The vinyl acetate resin is a resin containing 50 mol% or more of vinyl acetate monomer. The vinyl acetate resin may be a vinyl acetate homopolymer or a copolymer of vinyl acetate and other monomers. The vinyl acetate resin may be partially saponified or 100% saponified as necessary. Examples of other monomers include ethylene, propylene; vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, and vinyl fluoride; (meth)acrylic acid alkyl esters such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate; carboxyl group-containing monomers such as (meth)acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid, and their anhydrides.
酢酸ビニル系樹脂の重量平均分子量は3000~50000が好ましい。 The weight average molecular weight of the vinyl acetate resin is preferably 3,000 to 50,000.
水性プライマー組成物におけるバインダー樹脂は、塩素化ポリオレフィンを含有してもよい。塩素化ポリオレフィンは、ポリオレフィン樹脂を塩素化した樹脂であり、それをエマルジョン化したものであってもよい。塩素化されるポリオレフィン樹脂の例には、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン-プロピレン共重合物、エチレン-プロピレン-ジエン共重合物、エチレン-プロピレン-αオレフィン共重合物、プロピレン-αオレフィン共重合物、エチレン-酢酸ビニル共重合物等が含まれる。なお、塩素化ポリオレフィンは、水性樹脂エマルジョンとしての保存安定性等を高めるために、(無水)マレイン酸等で酸変性されたものであってもよく、その場合は、系中にさらに塩基性化合物を添加して使用する。塩素化ポリオレフィンエマルジョンは、2種以上を併用してもよい。 The binder resin in the aqueous primer composition may contain chlorinated polyolefin. Chlorinated polyolefin is a resin obtained by chlorinating polyolefin resin, and may be an emulsion of the resin. Examples of polyolefin resins to be chlorinated include polypropylene resin, polyethylene resin, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene-propylene-α-olefin copolymer, propylene-α-olefin copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. In addition, the chlorinated polyolefin may be acid-modified with maleic acid (anhydride) or the like to improve the storage stability as an aqueous resin emulsion, and in that case, a basic compound is further added to the system before use. Two or more types of chlorinated polyolefin emulsions may be used in combination.
また、塩素化ポリオレフィンの塩素化度(塩素含有量)は、樹脂全体に対して1~40質量%であることが好ましく、10~30質量%であることがより好ましい。塩素化ポリオレフィンの塩素化度が高すぎると、樹脂自体の極性が過剰に高くなり、プライマー組成物中に含有させたときに、被印刷基材への密着性が低下する場合がある。 The degree of chlorination (chlorine content) of the chlorinated polyolefin is preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass, based on the total resin. If the degree of chlorination of the chlorinated polyolefin is too high, the polarity of the resin itself becomes excessively high, and when the resin is contained in a primer composition, the adhesion to the substrate to be printed may decrease.
水性プライマー組成物における塩素化ポリオレフィンの含有量は、特に限定されないが、水性プライマー組成物の被印刷基材への接着性と、プライマー組成物自体の保存安定性の観点から、プライマー組成物中に固形分換算で0.2質量%以上であることが好ましく、0.3質量%以上であることがより好ましく、1質量以上であることが更に好ましく、1.5質量%以上であることもあり;一方、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましく、5質量%であることもある。 The content of chlorinated polyolefin in the aqueous primer composition is not particularly limited, but from the viewpoint of the adhesion of the aqueous primer composition to the substrate to be printed and the storage stability of the primer composition itself, the content in the primer composition is preferably 0.2 mass% or more, more preferably 0.3 mass% or more, even more preferably 1 mass% or more, and may be 1.5 mass% or more, calculated as solid content; on the other hand, the content is preferably 20 mass% or less, more preferably 15 mass% or less, even more preferably 10 mass% or less, and may be 5 mass%.
1-1-2B.水溶性多価金属塩
水性プライマー組成物に含まれる水溶性多価金属塩は、有機酸及び/又は無機酸の多価金属塩であり得るが、好ましくは有機酸の多価金属塩である。多価金属の例には、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウム、亜鉛、ストロンチウム、銅、ニッケル等が含まれるが、好ましくはカルシウム及びマグネシウムであり、より好ましくはカルシウムである。
1-1-2B. Water-soluble polyvalent metal salt The water-soluble polyvalent metal salt contained in the aqueous primer composition may be a polyvalent metal salt of an organic acid and/or an inorganic acid, but is preferably a polyvalent metal salt of an organic acid. Examples of polyvalent metals include calcium, magnesium, iron, aluminum, zinc, strontium, copper, nickel, etc., but are preferably calcium and magnesium, and more preferably calcium.
有機酸の多価金属塩は、例えば、脂肪酸の多価金属塩である。脂肪酸として、脂肪酸アニオンRCOO-におけるRの炭素数が1以上30以下であるものを好ましく挙げることができる。脂肪酸の具体例には、酢酸、プロピオン酸、オクチル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸等が含まれる。これらの中でも、脂肪酸アニオンRCOO-におけるRの炭素数が1以上10以下であるものがより好ましく、1以上5以下であるものがさらに好ましい。このような脂肪酸としては、酢酸等が挙げられる。 The polyvalent metal salt of an organic acid is, for example, a polyvalent metal salt of a fatty acid. Fatty acids preferably include those in which the carbon number of R in the fatty acid anion RCOO- is 1 or more and 30 or less. Specific examples of fatty acids include acetic acid, propionic acid, octylic acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, 12-hydroxystearic acid, ricinoleic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, montanic acid, melissic acid, and the like. Among these, those in which the carbon number of R in the fatty acid anion RCOO- is 1 or more and 10 or less is more preferable, and those in which the carbon number is 1 or more and 5 or less are even more preferable. Examples of such fatty acids include acetic acid, etc.
無機酸の多価金属塩は、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等の多価金属塩であり、好ましくは、塩酸や硝酸の多価金属塩であり得る。無機酸の多価金属塩の好ましい具体例には、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム塩;塩化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム等のマグネシウム塩;が挙げられる。 The polyvalent metal salt of an inorganic acid may be, for example, a polyvalent metal salt of hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, or the like, and may preferably be a polyvalent metal salt of hydrochloric acid or nitric acid. Specific examples of preferred polyvalent metal salts of an inorganic acid include calcium salts such as calcium nitrate, calcium chloride, and calcium hydroxide; and magnesium salts such as magnesium chloride, magnesium hydroxide, and magnesium sulfate.
プライマー組成物に対する水溶性多価金属塩の含有量は、0.3質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることが更に好ましく;一方、5質量%以下であることが好ましく、4質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることが更に好ましい。水溶性多価金属塩の含有量を調整することにより、プライマー層と、その上に形成した水性インクジェット用インク組成物の印刷層との間を、より密着に積層させることができる。 The content of the water-soluble polyvalent metal salt in the primer composition is preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 1% by mass or more; on the other hand, it is preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less. By adjusting the content of the water-soluble polyvalent metal salt, the primer layer and the printed layer of the aqueous inkjet ink composition formed thereon can be laminated more closely.
本発明のインクジェット印刷物の製造方法は、熱処理工程(スチーム処理又は熱水浸漬処理)を含むが、当該熱処理工程によって、プライマー層に含まれる水溶性多価金属塩が変質して(例えば、水性インクジェット用インク組成物中の水性樹脂エマルジョンと反応して)、不溶性物質になり得る。 The method for producing an inkjet print of the present invention includes a heat treatment step (steam treatment or hot water immersion treatment), and the heat treatment step may cause the water-soluble polyvalent metal salt contained in the primer layer to change in quality (for example, by reacting with the aqueous resin emulsion in the aqueous inkjet ink composition) and become an insoluble substance.
1-1-2C.ヒドラジン誘導体
水性プライマー組成物は、ヒドラジン誘導体を含有してもよい。ヒドラジン誘導体は、少なくとも2個のヒドラジン残基を有し;例えば、下記一般式Aで表される化合物、下記一般式Bで表される化合物、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。これらの中でもアジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドがより好ましい。
(化1)
一般式A
(一般式Aにおいて、nは1~10を示す)
一般式B
(一般式Bにおいて、mは1~4を示す)
1-1-2C. Hydrazine Derivative The aqueous primer composition may contain a hydrazine derivative. The hydrazine derivative has at least two hydrazine residues; for example, a compound represented by the following general formula A, a compound represented by the following general formula B, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, itaconic acid dihydrazide, etc. may be mentioned, and two or more kinds may be used in combination. Among these, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, and isophthalic acid dihydrazide are more preferable.
(Chemical formula 1)
General formula A
(In the general formula A, n is 1 to 10.)
General formula B
(In the general formula B, m is 1 to 4.)
水性プライマー組成物におけるヒドラジン誘導体の含有量は、特に限定されないが、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく;一方、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。ヒドラジン誘導体は、被印刷基材に対する接着性を高めることができるが、その量が過剰になるとプライマー組成物の保存安定性が低下する可能性がある。 The content of the hydrazine derivative in the aqueous primer composition is not particularly limited, but is preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more; on the other hand, it is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. The hydrazine derivative can increase adhesion to the substrate to be printed, but if the amount is excessive, the storage stability of the primer composition may decrease.
1-1-3.水性プライマー組成物の塗布及び乾燥
水性プライマー組成物は、基材(被印刷基材)に塗布、乾燥されてプライマー層を形成することで、プライマー塗布物とされる。
1-1-3. Application and Drying of Aqueous Primer Composition The aqueous primer composition is applied to a substrate (substrate to be printed) and dried to form a primer layer, thereby forming a primer coating.
水性プライマー組成物の塗布手段は特に制限されない。塗布手段の例には、バーコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ロッドブレードコーター、リップコーター、カーテンコーター及びダイコーター等の各種塗工装置による塗布が含まれる。また、水性プライマー組成物をインクジェット印刷装置で塗布してもよい。 The means for applying the aqueous primer composition is not particularly limited. Examples of application means include application using various coating devices such as a bar coater, blade coater, air knife coater, roll coater, gravure coater, rod blade coater, lip coater, curtain coater, and die coater. The aqueous primer composition may also be applied using an inkjet printing device.
水性プライマー組成物の塗布量は、乾燥後のプライマー層の厚みが0.01~1μm、好ましくは0.05~0.8μmとなるように調整されうる。乾燥後のプライマー層の厚みが0.01μm未満であると、基材上に均一に欠点のないプライマー層を形成するのが困難となる。一方、乾燥後のプライマー層の厚みが1μmを超えると、プライマー層の乾燥に時間がかかり作業性が低下するおそれがあり、また、経済的に非効率となるおそれがある。 The amount of the aqueous primer composition applied can be adjusted so that the thickness of the dried primer layer is 0.01 to 1 μm, preferably 0.05 to 0.8 μm. If the dried primer layer thickness is less than 0.01 μm, it is difficult to form a uniform, defect-free primer layer on the substrate. On the other hand, if the dried primer layer thickness exceeds 1 μm, it may take a long time to dry the primer layer, which may reduce workability and may be economically inefficient.
塗布されたプライマー組成物は、乾燥されてプライマー層を形成する。乾燥手段は特に制限されないが、加熱による乾燥が好ましい。加熱温度は30~80℃程度であり、40~70℃程度であることが好ましい場合がある。乾燥時間は、加熱温度によって異なるが、1秒~1分程度であり、10秒以下であってもよい。 The applied primer composition is dried to form a primer layer. There are no particular limitations on the drying method, but drying by heating is preferred. The heating temperature is about 30 to 80°C, and in some cases, a temperature of about 40 to 70°C is preferred. The drying time varies depending on the heating temperature, but is about 1 second to 1 minute, and may be 10 seconds or less.
1-2.インクジェット印刷工程
上記のプライマー塗布工程によって得られたプライマー塗布物に、水性インクジェット用インク組成物を印刷し、乾燥してインクジェット印刷物を作製する。
1-2. Inkjet Printing Step An aqueous ink composition for inkjet printing is printed on the primer-coated product obtained in the above primer coating step, and then dried to produce an inkjet print.
1-2-1.水性インクジェット用インク組成物
水性インクジェット用インク組成物は、水性樹脂エマルジョン、顔料及び水を含有し;その他の成分、例えば、ワックス、界面活性剤、水溶性有機溶媒、顔料分散剤等を含有してもよい。水性インクジェット用インク組成物における水の含有量は、10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく;一方、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましい。
1-2-1. Aqueous Inkjet Ink Composition The aqueous inkjet ink composition contains an aqueous resin emulsion, a pigment, and water, and may contain other components such as wax, a surfactant, a water-soluble organic solvent, a pigment dispersant, etc. The water content in the aqueous inkjet ink composition is preferably 10% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more; on the other hand, it is preferably 60% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less.
1-2-1A.水性樹脂エマルジョン
水性インクジェット用インク組成物に含まれる水性樹脂エマルジョンの例には、アクリル系樹脂エマルジョン、アクリル-スチレン系樹脂エマルジョン、アクリル-酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリエステル系樹脂エマルジョン、ポリウレタン系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョン、ポリブタジエン系樹脂エマルジョン、ポリエチレン系樹脂エマルジョン等が含まれる。水性樹脂エマルジョンのより好ましい例には、アクリル系樹脂エマルジョン、アクリル-スチレン系樹脂エマルジョンが含まれ、なかでもアクリル-スチレン系樹脂エマルジョンが更に好ましい。水性樹脂エマルジョンの組成によって、得られるインクジェット印刷物のインクジェット印刷層の物性(耐摩擦性や耐湿性等)を改善することができる。
1-2-1A. Aqueous Resin Emulsion Examples of the aqueous resin emulsion contained in the aqueous inkjet ink composition include acrylic resin emulsion, acrylic-styrene resin emulsion, acrylic-vinyl acetate resin emulsion, polyester resin emulsion, polyurethane resin emulsion, polyvinyl acetate resin emulsion, polyvinyl chloride resin emulsion, polybutadiene resin emulsion, polyethylene resin emulsion, etc. More preferred examples of the aqueous resin emulsion include acrylic resin emulsion and acrylic-styrene resin emulsion, and among these, acrylic-styrene resin emulsion is even more preferred. Depending on the composition of the aqueous resin emulsion, the physical properties (such as abrasion resistance and moisture resistance) of the inkjet printing layer of the obtained inkjet printed matter can be improved.
水性樹脂エマルジョンは、スチレン-アクリル系樹脂であることが好ましい場合があり;スチレン-アクリル系樹脂は、スチレンと、(メタ)アクリル酸と、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの共重合体であり得る。そして、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンによる効果を損なわない範囲において、アクリルアミド、アクリロニトリル等のモノマーをコモノマーとして共重合させることができる。市場から入手可能なスチレン-アクリル系樹脂の具体例として、例えばヨドゾールAD199、ネオクリルA-1092、ネオクリルA-655等を挙げることができる。 The aqueous resin emulsion may preferably be a styrene-acrylic resin; the styrene-acrylic resin may be a copolymer of styrene, (meth)acrylic acid, and an alkyl (meth)acrylic ester. Acrylamide, acrylonitrile, or other monomers may be copolymerized as comonomers within the scope of the effect of the styrene-acrylic resin emulsion. Specific examples of commercially available styrene-acrylic resins include Yodosol AD199, Neocryl A-1092, and Neocryl A-655.
水性樹脂エマルジョンのガラス転移温度(Tg)は、-20℃以上であり、-10℃以上であることが好ましく、0℃以上であることがより好ましく、9℃以上であることが更に好ましく;一方、50℃以下であり、40℃以下であることが好ましい。水性樹脂エマルジョンのガラス転移温度(Tg)が50℃以下であると、プライマー塗布物上におけるインク組成物の成膜性を高めやすく;一方、-20℃以上であると、インク組成物の吐出安定性を高めやすく、また、熱処理工程後に得られるインクジェット印刷物のインクジェット印刷層の物性(耐摩擦性や耐湿性等)を改善することができる。 The glass transition temperature (Tg) of the aqueous resin emulsion is -20°C or higher, preferably -10°C or higher, more preferably 0°C or higher, and even more preferably 9°C or higher; on the other hand, it is 50°C or lower, and preferably 40°C or lower. If the glass transition temperature (Tg) of the aqueous resin emulsion is 50°C or lower, it is easy to improve the film-forming properties of the ink composition on the primer-coated material; on the other hand, if it is -20°C or higher, it is easy to improve the ejection stability of the ink composition, and the physical properties (abrasion resistance, moisture resistance, etc.) of the inkjet printing layer of the inkjet printed material obtained after the heat treatment process can be improved.
水性樹脂エマルジョンのガラス転移温度(Tg)は、理論ガラス転移温度であるか、実測ガラス転移温度であり得る。例えば、水性樹脂エマルジョンがアクリル系樹脂又はスチレン-アクリル系樹脂である場合には、下記のWoodの式により求めた理論ガラス転移温度Tgである。
Woodの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・・+WX/TgX
[式中、Tg1~TgXはアニオン性基含有樹脂を構成する単量体1、2、3・・・xのそれぞれの単独重合体のガラス転移温度、W1~WXは単量体1、2、3・・・xのそれぞれの重合分率、Tgは理論ガラス転移温度を表す。Woodの式におけるガラス転移温度は絶対温度である。]
The glass transition temperature (Tg) of the aqueous resin emulsion may be a theoretical glass transition temperature or an actually measured glass transition temperature. For example, when the aqueous resin emulsion is an acrylic resin or a styrene-acrylic resin, the theoretical glass transition temperature Tg is calculated by the following Wood's formula.
Wood's formula: 1/Tg=W 1 /Tg 1 +W 2 /Tg 2 +W 3 /Tg 3 +...+W x / Tg
[In the formula, Tg 1 to Tg X are the glass transition temperatures of the homopolymers of the monomers 1, 2, 3, . . . x constituting the anionic group-containing resin, W 1 to W X are the polymerization fractions of the monomers 1, 2, 3, . . . x, and Tg is the theoretical glass transition temperature. The glass transition temperature in Wood's formula is an absolute temperature.]
実測ガラス転移温度は、熱分析により測定することができる。熱分析の方法としては、JIS K7121(プラスチックの転移温度測定方法)に準じ、一例として、パーキンエルマー社製Pyris1 DSCを用いて、昇温速度20℃/分、窒素ガス流速20ミリリットル/分の条件下でガラス転移温度を測定することができる。 The actual glass transition temperature can be measured by thermal analysis. The thermal analysis method is in accordance with JIS K7121 (Method for measuring the transition temperature of plastics). For example, the glass transition temperature can be measured using a PerkinElmer Pyris1 DSC under conditions of a temperature rise rate of 20°C/min and a nitrogen gas flow rate of 20 milliliters/min.
水性樹脂エマルジョンの平均粒子径は、インク組成物の吐出安定性を高める観点から、500nm以下が好ましく、300nm以下がより好ましい。前記エマルジョンの平均粒子径は、一例として、日機装製Microtrac粒度分布測定機「UPA-150」を用いて、測定時間60秒、希釈溶媒を水として、D50値の測定によって求めることができる。 From the viewpoint of improving the ejection stability of the ink composition, the average particle diameter of the aqueous resin emulsion is preferably 500 nm or less, and more preferably 300 nm or less. As an example, the average particle diameter of the emulsion can be determined by measuring the D50 value using a Nikkiso Microtrac particle size distribution analyzer "UPA-150" for a measurement time of 60 seconds, with water as the dilution solvent.
水性インクジェット用インク組成物における、水性樹脂エマルジョンの含有量は、樹脂固形分として1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく;一方、10質量%以下であることが好ましく、8質量%以下であることがより好ましい。水性樹脂エマルジョンの含有量を樹脂固形分として1質量%以上とすると、得られる印刷物の外観及び各種耐性を改善することができ;一方、10質量%以下とすることで、インク組成物のインクジェット吐出を安定化することができる。 The content of the aqueous resin emulsion in the aqueous inkjet ink composition is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, in terms of resin solids; on the other hand, it is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less. If the content of the aqueous resin emulsion is 1% by mass or more, in terms of resin solids, the appearance and various resistances of the resulting printed matter can be improved; on the other hand, if it is 10% by mass or less, the inkjet ejection of the ink composition can be stabilized.
1-2-1B.顔料
水性インクジェット用インク組成物に含まれる顔料は、従来から使用されている公知の無機顔料や有機顔料等を使用することができる。
1-2-1B. Pigment The pigment contained in the aqueous inkjet ink composition may be any known inorganic pigment or organic pigment that has been conventionally used.
無機顔料の例には、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、リトポン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、マイカ等が含まれる。 Examples of inorganic pigments include carbon black, titanium oxide, zinc oxide, lithopone, iron oxide, aluminum oxide, silicon dioxide, kaolinite, montmorillonite, talc, barium sulfate, calcium carbonate, silica, alumina, cadmium red, red iron oxide, molybdenum red, chrome vermilion, molybdate orange, yellow lead, chrome yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, titanium yellow, chromium oxide, viridian, cobalt green, titanium cobalt green, cobalt chrome green, ultramarine blue, Prussian blue, cobalt blue, cerulean blue, manganese violet, cobalt violet, mica, and the like.
有機顔料の例には、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリン系、イソインドリノン系等の有機顔料が含まれる。 Examples of organic pigments include azo, azomethine, polyazo, phthalocyanine, quinacridone, anthraquinone, indigo, thioindigo, quinophthalone, benzimidazolone, isoindoline, and isoindolinone organic pigments.
有機顔料の具体例をカラーインデックスで示すと、ピグメントブラック7;ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、60;ピグメントグリーン7、36;ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、122、149、168、177、178、179、206、207、209、242、254、255;ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50;ピグメントイエロー12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、94、95、109、110、117、120、125、128、137、138、139、147、148、150、151、154、155、166、168、180、185;ピグメントオレンジ36、43、51、55、59、61、71、74;等が挙げられる。これら顔料は、1種もしくは2種以上を混合して用いることができる。 Specific examples of organic pigments are shown in the color index: Pigment Black 7; Pigment Blue 15, 15:1, 15:3, 15:4, 15:6, 60; Pigment Green 7, 36; Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 149, 168, 177, 178, 179, 206, 207, 209, 242, 254, 255; Pigment Violet 19, 23, 2 9, 30, 37, 40, 50; Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 86, 93, 94, 95, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 154, 155, 166, 168, 180, 185; Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 74; etc. These pigments can be used alone or in combination of two or more.
白色インク以外の水性インクジェット用インク組成物全量に対する顔料の含有量は、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく;一方、10質量%以下であることが好ましく、7質量%以下であることがより好ましい。白色インクの水性インクジェット用インク組成物全量に対する顔料の含有量は、5~15質量%であることが好ましい。顔料の含有量を一定以上とすることで、十分な着色力を得やすく、一方、一定以下とすることでインク組成物の粘度上昇を抑え、インクの流動性を確保しやすい。 The pigment content of the entire aqueous inkjet ink composition other than the white ink is preferably 1% by mass or more, and more preferably 2% by mass or more; on the other hand, it is preferably 10% by mass or less, and more preferably 7% by mass or less. The pigment content of the white ink is preferably 5 to 15% by mass of the entire aqueous inkjet ink composition. By making the pigment content a certain amount or more, it is easy to obtain sufficient coloring power, while by making it a certain amount or less, it is easy to suppress an increase in the viscosity of the ink composition and ensure the fluidity of the ink.
1-2-1C.ワックス
水性インクジェット用インク組成物はワックスを含有してもよい。ワックスは、炭化水素系ワックスであることが好ましく;炭化水素系ワックスの好ましい例には、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス、マイクロスタリンワックス等が含まれ、これを単独又は2種以上併用してもよい。ワックスとして、ポリエチレンワックス及び/又はフィッシャートロプシュワックスがより好ましく、ポリエチレンワックスがさらに好ましい。
1-2-1C. Wax The aqueous inkjet ink composition may contain a wax. The wax is preferably a hydrocarbon wax; preferred examples of the hydrocarbon wax include polyethylene wax, polypropylene wax, Fischer-Tropsch wax, carnauba wax, paraffin wax, microstearate wax, etc., which may be used alone or in combination of two or more. As the wax, polyethylene wax and/or Fischer-Tropsch wax are more preferred, and polyethylene wax is even more preferred.
ポリエチレンワックスの具体例には、AQUACER507、AQUACER515、AQUACER531、AQUACER539(いずれもビックケミー・ジャパン社製)、ハイテックE-6314(固形分35%、ノニオン乳化ポリエチレンワックス、東邦化学社製)、ハイテックE-1000(固形分35%、ノニオン乳化ポリエチレンワックス、東邦化学社製)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of polyethylene waxes include AQUACER 507, AQUACER 515, AQUACER 531, AQUACER 539 (all manufactured by BYK Japan), Hitec E-6314 (solid content 35%, nonionic emulsified polyethylene wax, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.), Hitec E-1000 (solid content 35%, nonionic emulsified polyethylene wax, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.), etc. These may be used alone or in combination of two or more kinds.
水性インクジェット用インク組成物におけるワックスの含有量は、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく;一方、7質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。ワックスは、印刷物の耐ブロッキング性や耐摩擦性(特に、耐乾摩擦性)を向上させることができる。 The wax content in the aqueous inkjet ink composition is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more; on the other hand, it is preferably 7% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. Wax can improve the blocking resistance and abrasion resistance (especially dry abrasion resistance) of the printed matter.
1-2-1D.界面活性剤
水性インクジェット用インク組成物は界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤の例には、アセチレンジオール系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アルコールエトキシレート系界面活性剤、アルコールアルコキシレート系界面活性剤等が含まれるが;アセチレンジオール系界面活性剤であることが好ましい場合がある。アセチレンジオール系界面活性剤は、水性インクジェット用インク組成物の印刷(記録)画像のベタ埋まりを良好にし得る。
1-2-1D. Surfactant The aqueous inkjet ink composition may contain a surfactant. Examples of the surfactant include acetylene diol surfactants, silicon surfactants, fluorine surfactants, alcohol ethoxylate surfactants, alcohol alkoxylate surfactants, etc.; however, acetylene diol surfactants may be preferred. The acetylene diol surfactant may improve the solid filling of the printed (recorded) image of the aqueous inkjet ink composition.
アセチレンジオール系界面活性剤の具体例には、Evonik社製のサーフィノール104E、サーフィノール104H、サーフィノール104A、サーフィノール104BC 、サーフィノール104DPM、サーフィノール104PA、サーフィノール104PG-50、サーフィノール420、サーフィノール440;日信化学工業社製のオルフィンE1004、オルフィンE1010、オルフィンE1020、オルフィンPD-001、オルフィンPD-002W、オルフィンPD-004、オルフィンPD-005、オルフィンEXP.4001、オルフィンEXP.4200、オルフィンEXP.4123、オルフィンEXP.4300等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of acetylene diol surfactants include Surfynol 104E, Surfynol 104H, Surfynol 104A, Surfynol 104BC, Surfynol 104DPM, Surfynol 104PA, Surfynol 104PG-50, Surfynol 420, and Surfynol 440 manufactured by Evonik Corporation; and Olfin E1004, Olfin E1010, Olfin E1020, Olfin PD-001, Olfin PD-002W, Olfin PD-004, Olfin PD-005, Olfin EXP. 4001, Olfin EXP. 4200, Olfin EXP. 4123, and Olfin EXP. 4300 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. These may be used alone or in combination of two or more kinds.
水性インクジェット用インク組成物における界面活性剤の含有量は、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく;また、3質量%以下であることが好ましく、2.5質量%以下であることがより好ましく、2質量%以下であることが更に好ましい。 The surfactant content in the aqueous inkjet ink composition is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more; and is preferably 3% by mass or less, more preferably 2.5% by mass or less, and even more preferably 2% by mass or less.
なお、本発明のインクジェット印刷物の製造方法において、白色の水性インクジェット用インク組成物は、白引き印刷として用いられることがある。白引き印刷とは、白色インク以外の水性インクジェット用インク組成物を印刷する前に、白色インクによる印刷を行うことで、下地(基材)の色を隠蔽することをいう。その場合には、白色の水性インクジェット用インク組成物の表面張力と、白色インク以外の水性インクジェット用インク組成物との表面張力とを界面活性剤で調整して、白色インク以外の水性インクジェット用インク組成物による印刷層を重ね塗りしやすいようにすることができる。 In the method for producing an inkjet printed matter of the present invention, the white aqueous inkjet ink composition may be used as whiteout printing. Whiteout printing refers to concealing the color of the base (substrate) by printing with white ink before printing an aqueous inkjet ink composition other than the white ink. In this case, the surface tension of the white aqueous inkjet ink composition and the surface tension of the aqueous inkjet ink composition other than the white ink can be adjusted with a surfactant to make it easier to overcoat printed layers of the aqueous inkjet ink composition other than the white ink.
1-2-1E.水溶性有機溶剤
水性インクジェット用インク組成物は水溶性有機溶剤を含有してもよい。水溶性有機溶剤の例には:メタノール、エタノール、n-プロパノール、n-ブタノール、n-ペンタノール、n-ヘキサノール、n-ヘプタノール、n-オクタノール、n-ノニルアルコール、n-デカノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール等のモノアルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、1,2-シクロヘキサンジオール、オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール等のジオール;テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、テトラプロピレングリコール、チオジグリコール等、さらにこれらのアルコールのモノアルキルエステル、モノアルキルエーテル又はジアルキルエーテル等やグリセリン;アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;イソプロピルエーテル、n-ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン等のエーテル類;プロピレンカルボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、酪酸エチル、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等のエステル類;ε-カプロラクトン、ε-カプロラクタム等の環状エステル;N-メチル-2-ピロリドン等環状アミド;等が含まれる。水性インクジェット用インク組成物に含まれる水溶性有機溶剤は、1種以上単独でもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
1-2-1E. Water-soluble organic solvent The aqueous inkjet ink composition may contain a water-soluble organic solvent. Examples of the water-soluble organic solvent include monoalcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, n-pentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, n-nonyl alcohol, n-decanol, cyclopentanol, and cyclohexanol; diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, butanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-pentanediol, 1,6-hexanediol, heptanediol, 1,2-cyclohexanediol, octanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol; tetraethylene glycol, polyethylene glycol, tetrapropylene glycol, thiamine diol, tetramethylphenyl ether ... Examples of the water-soluble organic solvent include glycerin, monoalkyl esters, monoalkyl ethers or dialkyl ethers of these alcohols, acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisopropyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, and other ketones, isopropyl ether, n-butyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-dioxane, and other ethers, propylene carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, amyl acetate, ethyl lactate, ethyl butyrate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and other esters, cyclic esters, ε-caprolactone, ε-caprolactam, and other cyclic amides, such as N-methyl-2-pyrrolidone. The water-soluble organic solvent contained in the aqueous inkjet ink composition may be one or more types alone, or two or more types may be combined.
水性インクジェット用インク組成物における水溶性有機溶剤の含有量は、20質量%以上であることが好ましく;一方、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることが更に好ましい。また、水性インクジェット用インク組成物における水溶性有機溶剤と水との合計含有量は、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく;一方、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。 The content of the water-soluble organic solvent in the aqueous inkjet ink composition is preferably 20% by mass or more; on the other hand, it is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less. Furthermore, the total content of the water-soluble organic solvent and water in the aqueous inkjet ink composition is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more; on the other hand, it is preferably 80% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less.
1-2-1F.顔料分散剤
水性インクジェット用インク組成物は、顔料分散剤を含有してもよい。顔料分散剤は、樹脂型の顔料分散剤(顔料分散用樹脂)であることが好ましい。顔料分散用樹脂とは、分子内に疎水基(例えば、スチレンや長鎖アルキル基)を有し、当該疎水基が顔料に対する親和性を与える。顔料分散用樹脂の例には、例えば、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、マレイン酸樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、αオレフィンマレイン酸樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂等が挙げられる。顔料分散体を安定化させるという観点から、アクリル樹脂、スチレン-アクリル酸ラウロイル-アクリル酸共重合体等のスチレン-アクリル樹脂を使用することが好ましい。
1-2-1F. Pigment dispersant The aqueous inkjet ink composition may contain a pigment dispersant. The pigment dispersant is preferably a resin-type pigment dispersant (pigment dispersing resin). A pigment dispersing resin has a hydrophobic group (for example, styrene or a long-chain alkyl group) in the molecule, and the hydrophobic group imparts affinity to the pigment. Examples of pigment dispersing resins include acrylic resins, styrene-acrylic resins, maleic acid resins, styrene-maleic acid resins, α-olefin-maleic acid resins, urethane resins, ester resins, and the like. From the viewpoint of stabilizing the pigment dispersion, it is preferable to use acrylic resins, and styrene-acrylic resins such as styrene-lauroyl acrylate-acrylic acid copolymers.
顔料分散用樹脂の酸価は、顔料の分散性及び分散安定性の観点から、40~300mgKOH/gが好ましく、より好ましくは70~250mgKOH/gである。顔料分散用樹脂の重量平均分子量は、顔料の分散性及び分散安定性の観点、インク組成物に適切な粘度を付与する観点から、3000~20万であるのが好ましく、より好ましくは10000~50000である。 From the viewpoints of pigment dispersibility and dispersion stability, the acid value of the pigment dispersion resin is preferably 40 to 300 mgKOH/g, and more preferably 70 to 250 mgKOH/g. From the viewpoints of pigment dispersibility and dispersion stability, and of imparting an appropriate viscosity to the ink composition, the weight average molecular weight of the pigment dispersion resin is preferably 3,000 to 200,000, and more preferably 10,000 to 50,000.
水性インクジェット用インク組成物における顔料分散用樹脂の含有量は、顔料100質量部に対して10質量部以上であることが好ましく、一方、200質量部以下であることが好ましい。 The content of the pigment dispersion resin in the aqueous inkjet ink composition is preferably 10 parts by mass or more per 100 parts by mass of the pigment, and more preferably 200 parts by mass or less.
1-2-2.水性インクジェット用インク組成物の印刷及び乾燥
水性インクジェット用インク組成物は、インクジェット印刷装置を用いて、プライマー塗布物上に印刷され、乾燥されて印刷層となり、インクジェット印刷物を与える。インクジェット印刷工程では、単色の水性インクジェット用インク組成物だけを印刷してもよいし、複数色の水性インクジェット用インク組成物を印刷(カラー印刷)してもよい。また、インクジェット印刷工程では、白色の水性インクジェット用インク組成物を印刷(白引き印刷という)してから、更に、他の色の水性インクジェット用インク組成物を重ね塗り印刷してもよい。
1-2-2. Printing and drying of aqueous inkjet ink composition The aqueous inkjet ink composition is printed on the primer-coated material using an inkjet printing device and dried to form a printed layer, thereby providing an inkjet print. In the inkjet printing process, only a single-color aqueous inkjet ink composition may be printed, or multiple colors of aqueous inkjet ink compositions may be printed (color printing). In addition, in the inkjet printing process, a white aqueous inkjet ink composition may be printed (referred to as white printing), and then aqueous inkjet ink compositions of other colors may be overcoated and printed.
使用可能なインクジェット印刷装置の方式は特に限定されず、ラインヘッド方式(シングルパス方式)であってもよいし、シリアルヘッド方式(マルチパス方式)であってもよい。また、コンティニュアスタイプのインクジェット印刷装置であってもよく、その場合には、さらに導電性付与剤を加えてインク組成物の電導度を調整することができる。 The type of inkjet printing device that can be used is not particularly limited, and may be a line head type (single pass type) or a serial head type (multi-pass type). A continuous type inkjet printing device may also be used, in which case a conductivity imparting agent can be further added to adjust the electrical conductivity of the ink composition.
水性インクジェット用インク組成物は、インクジェット印刷装置のプリンターヘッドに供給され、このプリンターヘッドからインク組成物の液滴を印刷対象の基材に吐出する。プリンターヘッドからのインク組成物の基材への吐出(画像の印字)は、基材に対して乾燥後の膜厚が、例えば1~60μmとなるように行えばよい。 The aqueous inkjet ink composition is supplied to the printer head of an inkjet printing device, and droplets of the ink composition are ejected from the printer head onto the substrate to be printed. The ink composition is ejected from the printer head onto the substrate (printing of an image) so that the film thickness on the substrate after drying is, for example, 1 to 60 μm.
本発明における水性インクジェット用インク組成物の液滴が基材に着弾すると、プライマー層に含まれる水溶性多価金属塩と、水性インクジェット用インク組成物に含まれるバインダー樹脂とが相互作用して(例えば、イオン結合することで)、水性インクジェット用インク組成物の液滴が基材上で過剰に濡れ広がることが抑制されうる。 When droplets of the aqueous inkjet ink composition of the present invention land on a substrate, the water-soluble polyvalent metal salt contained in the primer layer interacts with the binder resin contained in the aqueous inkjet ink composition (e.g., by forming an ionic bond), which can prevent the droplets of the aqueous inkjet ink composition from excessively wetting and spreading on the substrate.
基材に印刷された水性インクジェット用インク組成物は、乾燥されて印刷層となる。乾燥手段は、特に限定されないが、加熱乾燥で行うことができる。乾燥温度は、60℃~130℃程度とすることができ、80~120℃の範囲にすることが好ましい場合がある。乾燥時間は、乾燥温度にもよるが、1分~10分程度とすることができ、5分以下とすることもできる。 The aqueous inkjet ink composition printed on the substrate is dried to form a printed layer. The drying method is not particularly limited, but can be heat drying. The drying temperature can be about 60°C to 130°C, and in some cases it may be preferable to set it in the range of 80°C to 120°C. The drying time depends on the drying temperature, but can be about 1 to 10 minutes, and can also be 5 minutes or less.
1-3.熱処理工程
前記のインクジェット印刷工程で得られたインクジェット印刷物は、熱処理、具体的には、水分に晒されながら熱処理される。熱処理手段の具体例に、スチーム処理及び熱水浸漬処理が含まれるが、これに限定されるわけではない。
The inkjet print obtained in the inkjet printing process is subjected to a heat treatment, specifically, a heat treatment while being exposed to moisture. Specific examples of the heat treatment include, but are not limited to, a steam treatment and a hot water immersion treatment.
1-3-1.スチーム処理
スチーム処理とは、インクジェット印刷物の印刷面に水蒸気を接触させることをいう。印刷物に接触させる水蒸気の温度(印刷物に接触するときの水蒸気の温度)は、70℃以上であることが好ましく、80℃以上であることがより好ましく、90℃以上であることが更に好ましく、100℃であってもよい。またスチーム処理は、加圧水蒸気処理であってもよく、蒸気温度が100℃を超える場合もある。スチーム処理の処理時間は、0.1秒以上及び10秒以下であり得る。
1-3-1. Steam Treatment Steam treatment refers to bringing water vapor into contact with the printed surface of an inkjet printed matter. The temperature of the water vapor brought into contact with the printed matter (the temperature of the water vapor when it comes into contact with the printed matter) is preferably 70°C or higher, more preferably 80°C or higher, even more preferably 90°C or higher, and may be 100°C. The steam treatment may be a pressurized water vapor treatment, and the steam temperature may exceed 100°C. The treatment time of the steam treatment may be 0.1 seconds or more and 10 seconds or less.
インクジェット印刷物に水蒸気を接触させる方法は、特に限定されないが、湯沸し方式で発生させた水蒸気をボックス内に充填し、ボックス中にインクジェット印刷物を通過させるか、スチームクリーナー等の蒸気ノズルからの水蒸気をインクジェット印刷物に直接吹きつける、等が挙げられる。インクジェット印刷物の印刷面と蒸気ノズルとの距離を調整することで、印刷物に接触させる水蒸気の温度を調整することができる。 The method of contacting the inkjet print with steam is not particularly limited, but examples include filling a box with steam generated by a water boiling method and passing the inkjet print through the box, or spraying steam from a steam nozzle of a steam cleaner or the like directly onto the inkjet print. The temperature of the steam that comes into contact with the print can be adjusted by adjusting the distance between the printed surface of the inkjet print and the steam nozzle.
1-3-2.熱水浸漬処理
熱水浸漬処理とは、インクジェット印刷物を熱水に浸漬させることをいう。浸漬させる熱水の温度は、60℃以上であることが好ましく、70℃以上であることがより好ましく、80℃以上であることが更に好ましく、90℃以上(例えば100℃)であってもよい。浸漬時間は、0.1秒~10秒以下であり得る。
1-3-2. Hot water immersion treatment Hot water immersion treatment refers to immersing an inkjet printed matter in hot water. The temperature of the hot water used for immersion is preferably 60°C or higher, more preferably 70°C or higher, and even more preferably 80°C or higher, and may be 90°C or higher (for example, 100°C). The immersion time may be 0.1 seconds to 10 seconds or less.
インクジェット印刷物をスチーム処理や熱水浸漬処理等の手段で熱処理することで、インクジェット印刷物における印刷層の塗膜物性が改善される。改善される塗膜物性としては、乾燥状態での耐摩擦性(耐乾摩擦性)、湿らせた状態での耐摩擦性(耐湿摩擦性)、レトルト試験等の100℃以上の熱気等に晒したときの耐摩擦性(耐レトルト性)等が含まれる。 By subjecting inkjet prints to heat treatment using methods such as steam treatment or hot water immersion treatment, the coating film properties of the printed layer in the inkjet prints are improved. The coating film properties that are improved include abrasion resistance in a dry state (dry abrasion resistance), abrasion resistance in a moist state (wet abrasion resistance), and abrasion resistance when exposed to hot air of 100°C or higher, such as in a retort test (retort resistance).
水分に晒しながら熱処理することによって、インクジェット印刷物における印刷層の塗膜物性が改善される理由は、特に限定されないが、プライマー層に含まれる水溶性金属塩、及び水性インクジェット用インク組成物の印刷層に含まれる水性顔料分散樹脂、水性樹脂エマルジョンが、熱処理により架橋・硬化するとともに、水に対する不溶性が高まることが考えられる。但し、その理由はこれに限定されるわけではない。 The reason why the coating properties of the printed layer in the inkjet print are improved by heat treatment while exposing it to moisture is not particularly limited, but it is thought that the water-soluble metal salt contained in the primer layer and the aqueous pigment dispersion resin and aqueous resin emulsion contained in the printed layer of the aqueous inkjet ink composition are crosslinked and hardened by the heat treatment, and become more insoluble in water. However, the reason is not limited to this.
従来の水性インクジェット用インク組成物を印刷して得られる印刷層は、十分な塗膜物性を得ることが難しかった。本発明は、被印刷基材を特定のプライマー組成物で処理し、かつ水性インクジェット用インク組成物の印刷層を特定の熱処理することによって、塗膜物性の飛躍的な改善が得られうる。 It was difficult to obtain sufficient coating film properties from the printed layer obtained by printing a conventional aqueous inkjet ink composition. The present invention can dramatically improve the coating film properties by treating the printed substrate with a specific primer composition and subjecting the printed layer of the aqueous inkjet ink composition to a specific heat treatment.
2.インクジェット印刷物の用途について
本発明のインクジェット印刷物は、表刷り印刷物であり得る。つまり、インクジェットインクによる印刷層が、外面になるように配置されてもよい。本発明のインクジェット印刷物は、その印刷層(プライマー組成物による塗布膜及びインクジェットインクによる印刷層)の物理的耐性(耐摩擦性等)が高いため、それが外面に配置されていても、その印刷物が劣化しにくい。
2. Uses of the Inkjet Printed Material The inkjet printed material of the present invention may be a surface-printed printed material. In other words, the printed layer of the inkjet ink may be disposed on the outer surface. The inkjet printed material of the present invention is unlikely to deteriorate even if it is disposed on the outer surface because the printed layer (the coating film of the primer composition and the printed layer of the inkjet ink) has high physical resistance (abrasion resistance, etc.).
本発明のインクジェット印刷物は、表刷り印刷された包装容器であってもよく;例えばプラスチックフィルム容器、段ボール容器、アルミパウチ容器、アルミニウム缶等であり得る。プラスチックフィルム容器やアルミパウチ容器は、レトルト包装容器として用いてもよい。本発明のインクジェット印刷物の印刷層は、レトルト処理(100℃以上に晒すこと)しても耐摩擦性が維持できるため、レトルト包装容器として好ましく用いることもできる。 The inkjet printed matter of the present invention may be a surface-printed packaging container; for example, it may be a plastic film container, a cardboard container, an aluminum pouch container, an aluminum can, etc. Plastic film containers and aluminum pouch containers may be used as retort packaging containers. The printed layer of the inkjet printed matter of the present invention can maintain its abrasion resistance even after retort treatment (exposure to 100°C or higher), so it can also be preferably used as a retort packaging container.
なお、本発明のインクジェット印刷物は、インクジェットインクの印刷層を覆うオーバーコート用のニスを有していてもよいし、インクジェットインクの印刷面にラミネートフィルムを積層した積層体とされていてもよい。 The inkjet printed matter of the present invention may have an overcoat varnish that covers the printed layer of the inkjet ink, or may be a laminate in which a laminate film is laminated on the printed surface of the inkjet ink.
3.インクジェット印刷装置について
本発明のインクジェット印刷装置は、上述のインクジェット印刷物の製造方法を実施することができる装置である。好ましくは、インクジェット印刷装置は、上述のインクジェット印刷物の製造方法のプロセスをインラインで実施することができるが、但し、これに限定されない。つまり、プライマー塗布工程と、インクジェット印刷工程と、熱処理工程とを、一の装置内で行ってもよいし、それぞれ異なる装置で行ってもよい。
3. Inkjet Printing Apparatus The inkjet printing apparatus of the present invention is an apparatus capable of carrying out the above-mentioned method for producing an inkjet printed matter. Preferably, the inkjet printing apparatus can carry out the above-mentioned process for producing an inkjet printed matter in-line, but is not limited thereto. In other words, the primer application step, the inkjet printing step, and the heat treatment step may be carried out in one apparatus, or each may be carried out in a different apparatus.
本発明のインクジェット印刷装置100は、プライマー塗布手段20と、インクジェット印刷手段30と、熱処理手段40と、を具備し;更に、好ましくは、被印刷基材1を搬送する搬送手段10を有する(図1参照)。 The inkjet printing device 100 of the present invention comprises a primer application means 20, an inkjet printing means 30, and a heat treatment means 40; and preferably further comprises a transport means 10 for transporting the printing substrate 1 (see FIG. 1).
プライマー塗布手段20は、前述の水性プライマー組成物を被印刷基材1に塗布する手段であればよく;バーコーター、ブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ロッドブレードコーター、リップコーター、カーテンコーター及びダイコーター等の塗工装置21を具備することが好ましい。また、プライマー塗布手段20は、被印刷基材1に塗布したプライマー組成物を乾燥するための乾燥手段22を具備することが好ましい。乾燥手段22は、例えば加熱オーブン、熱風乾燥機、加温された定着ローラー等であり得る。 The primer application means 20 may be any means for applying the aqueous primer composition to the substrate 1; it is preferable that the primer application means 20 is equipped with a coating device 21 such as a bar coater, blade coater, air knife coater, roll coater, gravure coater, rod blade coater, lip coater, curtain coater, or die coater. The primer application means 20 also preferably is equipped with a drying means 22 for drying the primer composition applied to the substrate 1. The drying means 22 may be, for example, a heating oven, a hot air dryer, or a heated fixing roller.
インクジェット印刷手段30は、前述の水性インクジェット用インク組成物を被印刷基材1に印刷する手段であり、少なくとも、インクジェット記録ヘッド31を具備する。インクジェット印刷手段30は、1つのインクジェット記録ヘッド31を具備してもよく、その場合には、単色(例えば黒色)のインク組成物だけを印刷することができ;また、複数の(例えば、5つの)インクジェット記録ヘッド(31A~31E)を具備してもよく、その場合には、複数色(例えば、白色、黒色、イエロー、マゼンタ、シアン)のインク組成物を印刷(カラー印刷)することができる。なお、白色の水性インクジェット用インク組成物で白引き印刷することもできる。 The inkjet printing means 30 is a means for printing the above-mentioned aqueous inkjet ink composition on the printing substrate 1, and includes at least an inkjet recording head 31. The inkjet printing means 30 may include one inkjet recording head 31, in which case only a single color (e.g., black) ink composition can be printed; or it may include multiple (e.g., five) inkjet recording heads (31A-31E), in which case multiple colors (e.g., white, black, yellow, magenta, cyan) of ink compositions can be printed (color printing). Note that white-out printing can also be performed using a white aqueous inkjet ink composition.
インクジェット記録ヘッド31の様式は特に制限されず、ピエゾ方式、バブルジェット方式等であり得る。また、インクジェット記録ヘッドのノズルは、シングルノズルであってもよいが、好ましくはマルチノズルヘッドである。 The type of inkjet recording head 31 is not particularly limited and may be a piezoelectric type, a bubble jet type, or the like. In addition, the nozzle of the inkjet recording head may be a single nozzle, but is preferably a multi-nozzle head.
インクジェット印刷手段30は、印刷したインクジェットインクを乾燥する乾燥手段32を具備することが好ましい。乾燥手段32は、インクジェット記録ヘッド31のそれぞれに対応して配置されてもよいが、図1に示されるように、複数のインクジェット記録ヘッド31(A~E)で印刷したインクジェットインクをまとめて乾燥させるものであってもよい。乾燥手段32は、例えば加熱オーブン、熱風乾燥機、加温された定着ローラー等であり得る。 The inkjet printing means 30 preferably includes a drying means 32 for drying the printed inkjet ink. The drying means 32 may be arranged corresponding to each inkjet recording head 31, or may be a drying means for drying inkjet ink printed by a plurality of inkjet recording heads 31 (A to E) collectively as shown in FIG. 1. The drying means 32 may be, for example, a heating oven, a hot air dryer, a heated fixing roller, etc.
熱処理手段40は、インクジェットインクが印刷された被印刷基材1を熱処理、好ましくは、水分に晒しながら熱処理する手段であり、より具体的にはスチーム処理又は熱水浸漬処理する手段等である。熱処理手段40は、例えば、水蒸気を吹き付ける装置(スチームクリーナー等)、水蒸気を充填したボックス、熱水を収容した浴、等であり得る。 The heat treatment means 40 is a means for heat treating the printing substrate 1 on which the inkjet ink has been printed, preferably while exposing it to moisture, and more specifically, a means for steam treatment or hot water immersion treatment. The heat treatment means 40 can be, for example, a device for spraying water vapor (such as a steam cleaner), a box filled with water vapor, a bath containing hot water, etc.
搬送手段10は、被印刷基材1を、プライマー塗布手段20、インクジェット印刷手段30、及び熱処理手段40に、順に搬送する手段であればよい。例えば、図1に示すように、ローラー11で構成されていてもよい。また、インクジェット印刷装置100は、インクジェット印刷物を巻き取るための巻き取り装置を有していてもよい(不図示)。 The transport means 10 may be any means that transports the printing substrate 1 to the primer application means 20, the inkjet printing means 30, and the heat treatment means 40 in that order. For example, as shown in FIG. 1, it may be composed of a roller 11. The inkjet printing device 100 may also have a winding device (not shown) for winding up the inkjet printed material.
以下に実施例を参照して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例によって限定して解釈されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%」を、「部」は「質量部」を意味する。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by these examples. Unless otherwise specified, "%" means "% by mass" and "parts" means "parts by mass."
A.プライマー組成物の調製
表1に示す組成のプライマー組成物P1及びP2を調製した。具体的には、水に、酢酸カルシウムと、水性樹脂エマルジョンと、塩素化ポリオレフィンと、界面活性剤と、を溶解させた。表1の数値の単位は、質量部である。
酢酸ビニルエマルジョン:ビニブラン1002(酢酸ビニル系、日信化学工業社製)
塩素化ポリオレフィン(塩素化度21%):スーパークロンE-604(塩素化度21%、日本製紙社製)
界面活性剤:オルフィンE1010(アセチレンジオール系、日信化学工業社製)
A. Preparation of primer compositions Primer compositions P1 and P2 were prepared with the compositions shown in Table 1. Specifically, calcium acetate, an aqueous resin emulsion, a chlorinated polyolefin, and a surfactant were dissolved in water. The units of values in Table 1 are parts by mass.
Vinyl acetate emulsion: Vinyblan 1002 (vinyl acetate type, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.)
Chlorinated polyolefin (chlorination degree 21%): Superchlorine E-604 (chlorination degree 21%, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.)
Surfactant: Olfin E1010 (acetylene diol type, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.)
B.水性インクジェット用インク組成物の調製
B-1.水性樹脂ワニスの調製
ガラス転移温度40℃、重量平均分子量30000、酸価185mgKOH/gの、アクリル酸/アクリル酸n-ブチル/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体20質量部を水酸化カリウム2.5質量部と水77.5質量部との混合溶液に溶解させて、固形分20%の水性樹脂ワニスを得た。
B. Preparation of Aqueous Inkjet Ink Composition B-1. Preparation of Aqueous Resin Varnish 20 parts by mass of an acrylic acid/n-butyl acrylate/benzyl methacrylate/styrene copolymer having a glass transition temperature of 40° C., a weight average molecular weight of 30,000, and an acid value of 185 mgKOH/g was dissolved in a mixed solution of 2.5 parts by mass of potassium hydroxide and 77.5 parts by mass of water to obtain an aqueous resin varnish with a solid content of 20%.
B-2.インクベースの調製
B-2-Bk.水性ブラックインクベースの調製
上記水性樹脂ワニスの23.7質量部に水64.3質量部を加えて混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更にカーボンブラック(商品名プリンテックス90、デグサ社製)の12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、水性ブラックインクベースを調製した。
B-2. Preparation of ink base B-2-Bk. Preparation of water-based black ink base 23.7 parts by mass of the above water-based resin varnish was mixed with 64.3 parts by mass of water to prepare a resin varnish for dispersing pigments. 12 parts by mass of carbon black (product name Printex 90, manufactured by Degussa) was further added to this varnish, stirred and mixed, and then milled in a wet circulation mill to prepare a water-based black ink base.
B-2-Y.水性イエローインクベースの調製
上記水性樹脂ワニスの23.7質量部に水64.3質量部を加えて混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更にイエロー顔料(商品名ノバパームイエロー4G01、クラリアント社製)の12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、水性イエローインクベースを調製した。
B-2-Y. Preparation of aqueous yellow ink base 23.7 parts by mass of the above aqueous resin varnish was mixed with 64.3 parts by mass of water to prepare a resin varnish for dispersing pigments. 12 parts by mass of a yellow pigment (product name Novapalm Yellow 4G01, manufactured by Clariant) was further added to this varnish, stirred and mixed, and then milled in a wet circulation mill to prepare an aqueous yellow ink base.
B-2-M.水性マゼンタインクベースの調製
上記水性樹脂ワニスの23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更にマゼンタ顔料(商品名インクジェットマゼンタE5B02、クラリアント社製)の12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、水性マゼンタインクベースを調製した。
B-2-M. Preparation of Water-Based Magenta Ink Base 23.7 parts by mass of the above water-based resin varnish was mixed with 64.3 parts by mass of water to prepare a resin varnish for dispersing pigments. 12 parts by mass of magenta pigment (product name Inkjet Magenta E5B02, manufactured by Clariant) was further added to this varnish, stirred and mixed, and then milled in a wet circulation mill to prepare a water-based magenta ink base.
B-2-C.水性シアンインクベースの調製
上記水性樹脂ワニスの23.7質量部に水64.3質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更にシアン顔料(商品名ヘリオゲンブルーL7101F、BASF社製)の12質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、水性シアンインクベースを調製した。
B-2-C. Preparation of aqueous cyan ink base 23.7 parts by mass of the above aqueous resin varnish was mixed with 64.3 parts by mass of water to prepare a resin varnish for dispersing pigments. 12 parts by mass of a cyan pigment (product name Heliogen Blue L7101F, manufactured by BASF) was further added to this varnish, stirred and mixed, and then milled in a wet circulation mill to prepare an aqueous cyan ink base.
B-2-W.水性ホワイトインクベースの調製
上記水性樹脂ワニスの40.0質量部に水20.0質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。このワニスに、更に酸化チタン(商品名R-960、デュポン社製)の40質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、水性ホワイトインクベースを調製した。
B-2-W. Preparation of Water-Based White Ink Base 20.0 parts by mass of water was added to 40.0 parts by mass of the above water-based resin varnish and mixed to prepare a resin varnish for dispersing pigments. 40 parts by mass of titanium oxide (product name R-960, manufactured by DuPont) was further added to this varnish, stirred and mixed, and then milled in a wet circulation mill to prepare a water-based white ink base.
B-3.水性インクジェット用インクの調製
表2に示す例1~例12の組成の水性インクジェット用インクを調製した。調製に用いた材料を以下に示す。
<水性樹脂エマルジョン>
・アクリル-スチレン(Tg-14℃):ヨドゾールAD199、アクリル-スチレン系エマルジョン、ヘンケル社製)
・アクリル-スチレン(Tg9℃):ネオクリルA-1092、アクリル-スチレン系エマルジョン、DSM Neoresins社製
・アクリル-スチレン(Tg33℃):ネオクリルA-655、アクリル-スチレン系エマルジョン、DSM Neoresins社製
・アクリル-スチレン(Tg-32℃):モビニール966A、アクリル-スチレン系エマルジョン、日本合成化学工業社製
・アクリル-酢酸ビニル(Tg-13℃):ビニブラン1245L、アクリル-酢酸ビニル系エマルジョン、日信化学社製
・アクリル-塩化ビニル(Tg33℃):ビニブラン278L、アクリル-塩化ビニル系エマルジョン、日信化学社製
・酢酸ビニル(Tg30℃):ビニブランGV6181、酢酸ビニル系エマルジョン、日信化学社製
<ワックスエマルジョン>
・AQUACER 539(固形分35%、BYK社製)
<界面活性剤>
・オルフィンE1010(固形分100%、HLB13~14、日信化学社製)
・オルフィンE1004(固形分100%、HLB7~9、日信化学社製)
B-3. Preparation of Water-Based Inkjet Inks Water-based inkjet inks were prepared according to the compositions of Examples 1 to 12 shown in Table 2. The materials used in the preparation are shown below.
<Water-based resin emulsion>
Acrylic-styrene (Tg-14°C): Yodosol AD199, acrylic-styrene emulsion, manufactured by Henkel
Acrylic-styrene (Tg 9°C): Neocryl A-1092, acrylic-styrene emulsion, manufactured by DSM Neoresins. Acrylic-styrene (Tg 33°C): Neocryl A-655, acrylic-styrene emulsion, manufactured by DSM Neoresins. Acrylic-styrene (Tg -32°C): Movinyl 966A, acrylic-styrene emulsion, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Acrylic-vinyl acetate (Tg -13°C): Vinyblan 1245L, acrylic-vinyl acetate emulsion, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. Acrylic-vinyl chloride (Tg 33°C): Vinyblan 278L, acrylic-vinyl chloride emulsion, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. Vinyl acetate (Tg 30°C): Vinyblan GV6181, vinyl acetate emulsion, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. <Wax emulsion>
AQUACER 539 (35% solids, manufactured by BYK)
<Surfactant>
Olfin E1010 (100% solids, HLB 13-14, manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd.)
Olfin E1004 (100% solids, HLB 7-9, manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd.)
表2に示す組成の例1~例12の水性インクジェット用インク組成物を調製した。具体的には、インクベースに、水性樹脂エマルジョン、ワックスエマルジョン、界面活性剤、水溶性有機溶剤、及び水を加えて、ミキサーにより混合した。 Aqueous inkjet ink compositions of Examples 1 to 12 were prepared with the compositions shown in Table 2. Specifically, an aqueous resin emulsion, a wax emulsion, a surfactant, a water-soluble organic solvent, and water were added to the ink base, and mixed using a mixer.
C.インクジェット印刷物の製造
表3~表5に示す条件にて、以下の各工程(C-1~C-3)を行い、実施例又は比較例のインクジェット印刷物を製造した。
C. Production of Inkjet Printed Matter The following steps (C-1 to C-3) were carried out under the conditions shown in Tables 3 to 5 to produce inkjet printed matters of the examples and comparative examples.
C-1.プライマー塗布工程
プライマー組成物(P1又はP2)を、PETフィルム(E5100、12μm、東洋紡製)、アルミ板(0.3mm厚)、コートボール(OKボール、230g/m2、王子マテリア製)、又は段ボール原紙(Kライナー、170g/m2、王子マテリア製)に、0.1mm線径のバーコーターで塗布し、50℃のオーブンで5秒間加熱乾燥させることにより、プライマー塗膜を形成した。但し、比較例1(表5)ではプライマー塗布膜を乾燥させなかった。
C-1. Primer Coating Step The primer composition (P1 or P2) was applied to a PET film (E5100, 12 μm, Toyobo), an aluminum plate (0.3 mm thick), a coated board (OK board, 230 g/m2, Oji Materia), or a cardboard base paper (K liner, 170 g/m2, Oji Materia) using a bar coater with a wire diameter of 0.1 mm, and then dried by heating in an oven at 50° C. for 5 seconds to form a primer coating film. However, in Comparative Example 1 (Table 5), the primer coating film was not dried.
C-2.インクジェット印刷工程
水性インクジェット用インク組成物(例1~例12)を、エプソン社製プリンターPX105のカートリッジに詰めて、上記C-1で形成したプライマー塗膜上に印字を行い、70℃又は100℃のオーブンで3分間加熱乾燥させることにより、インク塗膜を形成した。但し、比較例1及び2(表5)では、インク塗膜を乾燥させなかった。
C-2. Inkjet printing process The aqueous inkjet ink compositions (Examples 1 to 12) were filled into the cartridges of an Epson printer PX105, and printing was carried out on the primer coating film formed in C-1 above, followed by heating and drying for 3 minutes in an oven at 70° C. or 100° C. to form an ink coating film. However, in Comparative Examples 1 and 2 (Table 5), the ink coating film was not dried.
C-3.熱処理工程
<スチーム処理>上記C-2で形成したインク塗膜にスチームクリーナーを用いて、インク塗膜に接触する水蒸気の温度が70℃、100℃、又は120℃となるように(具体的には、塗膜面とスチーム噴射口との距離を調整し)、スチームを噴射させてスチーム処理を行った。スチーム処理時間は1秒、5秒、又は10秒に設定した。
<熱水浸漬処理>上記C-2で形成したインク塗膜を、沸騰させた水(100℃)又は80℃の水に、1秒間又は2秒間浸漬することで処理を行った。
<オーブン処理>上記C-2で形成したインク塗膜を10秒間又は30秒間、100℃のオーブン内で保管することで処理を行った。
C-3. Heat Treatment Step <Steam Treatment> Steam treatment was performed by spraying steam onto the ink coating film formed in C-2 above using a steam cleaner so that the temperature of the water vapor contacting the ink coating film was 70° C., 100° C., or 120° C. (specifically, the distance between the coating film surface and the steam spray nozzle was adjusted). The steam treatment time was set to 1 second, 5 seconds, or 10 seconds.
<Hot Water Immersion Treatment> The ink coating film formed in C-2 above was treated by immersing it in boiled water (100° C.) or water at 80° C. for 1 or 2 seconds.
<Oven Treatment> The ink coating film formed in C-2 above was treated by storing it in an oven at 100° C. for 10 seconds or 30 seconds.
D.インクジェット印刷物の評価
各実施例又は比較例で得られたインクジェット印刷物について、以下のD-1~D-3について評価を行った。それらの結果を表3~表5に示す。
D. Evaluation of Inkjet Prints The inkjet prints obtained in each of the Examples and Comparative Examples were evaluated for the following D-1 to D-3. The results are shown in Tables 3 to 5.
D-1.耐乾摩擦性
各実施例及び比較例で得られた印刷物の印刷面を乾いた綿棒でこすって、以下の評価基準に従って耐乾摩擦性を評価した。
◎:塗膜面を綿棒で200回摩擦した後でも全くかすれなかった
○:塗膜面を綿棒で100回摩擦した後でも全くかすれなかった
△:塗膜面を綿棒で100回摩擦した後、綿棒に色が移り、摩擦部分がわずかにかすれた
×:塗膜面を綿棒で100回摩擦した後、摩擦部分の多くが剥がれた
D-1. Dry Rub Resistance The printed surface of the prints obtained in each of the Examples and Comparative Examples was rubbed with a dry cotton swab, and the dry rub resistance was evaluated according to the following evaluation criteria.
◎: The coating surface was not scratched at all even after rubbing with a cotton swab 200 times. ○: The coating surface was not scratched at all even after rubbing with a cotton swab 100 times. △: After rubbing the coating surface with a cotton swab 100 times, the color transferred to the cotton swab and the rubbed area was slightly scratched. ×: After rubbing the coating surface with a cotton swab 100 times, most of the rubbed area peeled off.
D-2.耐湿摩擦性
各実施例及び比較例で得られた印刷物の印刷面を水で湿らせた綿棒でこすって、以下の評価基準に従って耐湿摩擦性を評価した。
◎:塗膜面を綿棒で100回摩擦した後でも全くかすれなかった
○:塗膜面を綿棒で50回摩擦した後でも全くかすれなかった
△:塗膜面を綿棒で50回摩擦した後、綿棒に色が移り、摩擦部分がわずかにかすれた
×:塗膜面を綿棒で50回摩擦した後、摩擦部分の多くが剥がれた
D-2. Wet Rub Resistance The printed surface of the prints obtained in each of the Examples and Comparative Examples was rubbed with a cotton swab moistened with water, and the wet rub resistance was evaluated according to the following evaluation criteria.
◎: The coating surface was not scratched at all even after rubbing 100 times with a cotton swab. ○: The coating surface was not scratched at all even after rubbing 50 times with a cotton swab. △: After rubbing the coating surface 50 times with a cotton swab, the color transferred to the cotton swab and the rubbed area was slightly scratched. ×: After rubbing the coating surface 50 times with a cotton swab, most of the rubbed area peeled off.
D-3.耐レトルト性
各実施例及び比較例で得られた印刷物をレトルト試験機にて120℃/30min処理した後、印刷面を乾いた綿棒でこすって、以下の評価基準に従って耐レトルト性を評価した。
◎:塗膜面を綿棒で100回摩擦した後でも全くかすれなかった
○:塗膜面を綿棒で50回摩擦した後でも全くかすれなかった
△:塗膜面を綿棒で50回摩擦した後、綿棒に色が移り、摩擦部分がわずかにかすれた
×:塗膜面を綿棒で50回摩擦した後、摩擦部分の多くが剥がれた
D-3. Retort Resistance The printed matter obtained in each of the Examples and Comparative Examples was treated in a retort tester at 120° C./30 min, and then the printed surface was rubbed with a dry cotton swab to evaluate the retort resistance according to the following evaluation criteria.
◎: The coating surface was not scratched at all even after rubbing 100 times with a cotton swab. ○: The coating surface was not scratched at all even after rubbing 50 times with a cotton swab. △: After rubbing the coating surface 50 times with a cotton swab, the color transferred to the cotton swab and the rubbed area was slightly scratched. ×: After rubbing the coating surface 50 times with a cotton swab, most of the rubbed area peeled off.
表5の比較例1に示されるように、PETフィルムを印刷基材として、塗布したプライマー組成物を乾燥させなかった場合には、その上に、インクジェット用インク組成物で印刷をしても画質が悪化した。また、表5の比較例2に示されるように、インクジェット用インク組成物の塗膜を乾燥させなかった場合には、その後にスチーム処理により熱処理をしても、各種塗膜耐性が悪かった。 As shown in Comparative Example 1 in Table 5, when a PET film was used as a printing substrate and the applied primer composition was not dried, the image quality deteriorated even when the inkjet ink composition was printed on it. Also, as shown in Comparative Example 2 in Table 5, when the coating of the inkjet ink composition was not dried, various coating resistances were poor even after subsequent heat treatment by steam treatment.
表5の比較例3に示されるように、PETフィルムを印刷基材として、塗布したプライマー組成物を乾燥させ、かつインクジェット用インク組成物の塗膜を乾燥させた場合には、熱処理をしなくても、ある程度の耐乾摩擦性は得られたが(評価△)、耐湿摩擦性及び耐レトルト性は不十分であった(評価×)。更に、表5の比較例4及び5に示されるように、塗布したプライマー組成物を乾燥させ、かつインクジェット用インク組成物の塗膜を乾燥させ、更にオーブン処理による熱処理をした場合には、比較例3と同様に、ある程度の耐乾摩擦性は得られたものの(評価△)、耐湿摩擦性及び耐レトルト性は不十分であった(評価×)。 As shown in Comparative Example 3 in Table 5, when a PET film was used as a printing substrate, the applied primer composition was dried, and the coating of the inkjet ink composition was dried, a certain degree of dry friction resistance was obtained without heat treatment (evaluation △), but the wet friction resistance and retort resistance were insufficient (evaluation ×). Furthermore, as shown in Comparative Examples 4 and 5 in Table 5, when the applied primer composition was dried, the coating of the inkjet ink composition was dried, and then heat treatment was performed by oven treatment, a certain degree of dry friction resistance was obtained, as in Comparative Example 3 (evaluation △), but the wet friction resistance and retort resistance were insufficient (evaluation ×).
これに対して、表3の実施例1~6に示されるように、PETフィルムを印刷基材として、塗布したプライマー組成物を乾燥させ、かつインクジェット用インク組成物の塗膜を乾燥させ、更にスチーム処理をした場合には、各種塗膜性能が格段に向上したことがわかる(実施例2の耐湿摩擦性の評価以外の評価は全て〇)。実施例2に示されるように、インクジェット用インク組成物の塗膜の乾燥における乾燥温度がやや低い(70℃)場合には、耐湿摩擦性の評価が少し低下したことから、インクジェット用インク組成物の塗膜の乾燥を十分に行うことが好ましいことが示唆された。また、スチーム処理は、70℃以上の水蒸気に1秒程度接触させれば十分であることが示唆された。 In contrast, as shown in Examples 1 to 6 in Table 3, when a PET film was used as the printing substrate, the applied primer composition was dried, the coating of the inkjet ink composition was dried, and steam treatment was then performed, various coating performances were significantly improved (all evaluations except for the evaluation of wet friction resistance in Example 2 were ◯). As shown in Example 2, when the drying temperature for drying the coating of the inkjet ink composition was slightly low (70°C), the evaluation of wet friction resistance was slightly lower, suggesting that it is preferable to thoroughly dry the coating of the inkjet ink composition. It was also suggested that steam treatment by contacting the coating with water vapor at 70°C or higher for about 1 second was sufficient.
また、表3の実施例7及び8に示されるように、PETフィルムを印刷基材として、塗布したプライマー組成物を乾燥させ、かつインクジェット用インク組成物の塗膜を乾燥させ、更に熱水浸漬処理をした場合にも、各種塗膜性能が格段に向上したことがわかる。実施例8に示されるように、熱水浸漬処理の水の温度がやや低い(80℃)場合には、塗膜の耐湿摩擦性の評価が少し低下したことから、熱水温度は高い方が好ましいことが示唆された。 As shown in Examples 7 and 8 in Table 3, when a PET film was used as the printing substrate, the applied primer composition was dried, the coating of the inkjet ink composition was dried, and then the coating was immersed in hot water, various coating performances were also significantly improved. As shown in Example 8, when the temperature of the water used in the hot water immersion treatment was slightly low (80°C), the wet abrasion resistance of the coating was slightly decreased, suggesting that a higher hot water temperature is preferable.
表3の実施例9~11に示されるように、印刷基材を、アルミ板、コートボール紙又は段ボールとした場合にも、実施例1と同様の条件でインクジェット印刷物を製造することで、各種塗膜性能が格段に向上したことがわかる。つまり、アルミ板の場合には、耐乾摩擦性、耐湿摩擦性、耐レトルト性とも評価が〇となった。コートボール紙の場合には、基材が紙であるため、耐レトルト性は得られないものの、耐乾摩擦性及び耐湿摩擦性とも評価が〇となった。段ボールの場合には、耐乾摩擦性は〇評価、耐湿摩擦性は△評価となった。 As shown in Examples 9 to 11 in Table 3, when the printing substrate was an aluminum plate, coated cardboard, or corrugated board, various coating film performances were significantly improved by producing inkjet prints under the same conditions as in Example 1. That is, in the case of aluminum plate, dry rub resistance, wet rub resistance, and retort resistance were all rated as ◯. In the case of coated cardboard, since the substrate is paper, retort resistance is not obtained, but both dry rub resistance and wet rub resistance were rated as ◯. In the case of corrugated board, dry rub resistance was rated as ◯ and wet rub resistance was rated as △.
表4の実施例12に示されるように、プライマー組成物のバインダー樹脂を変更した場合でも(アクリル樹脂エマルジョンから酢酸ビニルエマルジョンに変更)、実施例1と同様に、各種塗膜性能が格段に向上したことがわかる。表4の実施例13~16に示されるように、インクジェット用インク組成物の顔料を変更しても、実施例1と同様に、各種塗膜性能が格段に向上したことがわかる。表4の実施例17に示されるように、インクジェット用インク組成物にワックスを配合しない場合には、各種塗膜性能が格段に向上したが、一方で、耐乾摩擦性の評価は若干低下した(評価△)。 As shown in Example 12 of Table 4, even when the binder resin of the primer composition was changed (changing from acrylic resin emulsion to vinyl acetate emulsion), various coating film performances were significantly improved, as in Example 1. As shown in Examples 13 to 16 of Table 4, even when the pigment of the inkjet ink composition was changed, various coating film performances were significantly improved, as in Example 1. As shown in Example 17 of Table 4, when no wax was blended into the inkjet ink composition, various coating film performances were significantly improved, but on the other hand, the dry rub resistance rating was slightly lower (rating △).
更に、表4の実施例18~22に示されるように、インクジェット用インク組成物の水性樹脂エマルジョンを変更した場合でも、実施例1と同様に、各種塗膜性能が格段に向上したことがわかる。特に、実施例18と19の通り、アクリル-スチレン樹脂エマルジョンを用いた場合には、いずれの塗膜性能の評価も◎であった。一方で、アクリル-酢酸ビニル樹脂、アクリル-塩化ビニル樹脂や酢酸ビニル樹脂のエマルジョンを用いた場合には(実施例20~22)、各種塗膜性能が若干低下した(評価△)。また、表5の比較例6に示されるように、ガラス転移温度(Tg)が-32℃のアクリル-酢酸ビニル樹脂エマルジョンを用いた場合には、耐湿摩擦性や耐レトルト性が不十分であった(評価×)。 Furthermore, as shown in Examples 18 to 22 in Table 4, even when the aqueous resin emulsion of the inkjet ink composition was changed, various coating film performances were significantly improved, as in Example 1. In particular, when an acrylic-styrene resin emulsion was used, as in Examples 18 and 19, all coating film performances were evaluated as ⊚. On the other hand, when an emulsion of acrylic-vinyl acetate resin, acrylic-vinyl chloride resin, or vinyl acetate resin was used (Examples 20 to 22), various coating film performances were slightly decreased (evaluated as △). Furthermore, as shown in Comparative Example 6 in Table 5, when an acrylic-vinyl acetate resin emulsion with a glass transition temperature (Tg) of -32°C was used, wet friction resistance and retort resistance were insufficient (evaluated as ×).
本発明のインクジェット印刷物の製造方法によれば、水性インクジェット用インク組成物での印刷層の塗膜耐性を、従来よりも格段に高めることができ、印刷層の剥離や色落ち等を抑制することができる。そのため、水性インクジェット用インク組成物の用途を大幅に拡大させることができ、例えば、表刷り印刷された包装容器の製造として、本発明のインクジェット印刷物の製造方法を適用することができる。 According to the method for producing an inkjet printed matter of the present invention, the coating resistance of the printed layer of the aqueous inkjet ink composition can be significantly improved compared to conventional methods, and peeling and discoloration of the printed layer can be suppressed. Therefore, the applications of the aqueous inkjet ink composition can be significantly expanded, and the method for producing an inkjet printed matter of the present invention can be applied to, for example, the production of packaging containers with surface printing.
Claims (9)
前記プライマー塗布物に、インクジェット印刷装置を用いて、ガラス転移温度(Tg)が-20~50℃の水性樹脂エマルジョン及び顔料を含有する水性インクジェット用インク組成物を印刷し、乾燥してインクジェット印刷物を作製するインクジェット印刷工程と、
前記インクジェット印刷物に対して、水分に晒しながら熱処理を行う熱処理工程と、
を順に含むインクジェット印刷物の製造方法。 a primer coating step of coating an aqueous primer composition containing a binder resin and a water-soluble polyvalent metal salt on a substrate and drying the composition to form a primer coating;
an inkjet printing step of printing an aqueous ink composition for inkjet printing, the aqueous ink composition containing an aqueous resin emulsion having a glass transition temperature (Tg) of −20 to 50° C. and a pigment, on the primer-coated product using an inkjet printing device, and drying the ink to produce an inkjet printed product;
a heat treatment step of subjecting the inkjet printed matter to a heat treatment while exposing it to moisture;
A method for producing an inkjet printed matter comprising the steps of:
前記プライマー塗布手段は、バインダー樹脂及び水溶性多価金属塩を含有する水性プライマー組成物を、基材に塗布し、乾燥してプライマー塗布物を提供し;
前記インクジェット印刷手段は、前記プライマー塗布物に、ガラス転移温度(Tg)が-20~50℃の水性樹脂エマルジョン及び顔料を含有する水性インクジェット用インク組成物を印刷し、乾燥してインクジェット印刷物を提供し;
前記熱処理手段は、前記インクジェット印刷物に対して、水分に晒しながら熱処理を行う、インクジェット印刷装置。 An inkjet printing apparatus including a primer applying means, an inkjet printing means, and a heat treating means:
The primer applying means applies an aqueous primer composition containing a binder resin and a water-soluble polyvalent metal salt to a substrate, and dries the composition to provide a primer coating;
the inkjet printing means prints an aqueous inkjet ink composition containing an aqueous resin emulsion having a glass transition temperature (Tg) of −20 to 50° C. and a pigment on the primer-coated product, and dries the inkjet printed product;
The heat treatment means performs a heat treatment on the inkjet printed matter while exposing it to moisture.
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