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WO2019013338A1 - インキセット、及び印刷物の製造方法 - Google Patents

インキセット、及び印刷物の製造方法 Download PDF

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WO2019013338A1
WO2019013338A1 PCT/JP2018/026566 JP2018026566W WO2019013338A1 WO 2019013338 A1 WO2019013338 A1 WO 2019013338A1 JP 2018026566 W JP2018026566 W JP 2018026566W WO 2019013338 A1 WO2019013338 A1 WO 2019013338A1
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WO
WIPO (PCT)
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ink
treatment liquid
pigment
printing
organic solvent
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/026566
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真由子 岡本
純 依田
紀雄 鈴木
城内 一博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Ink Co Ltd
Artience Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Toyo Ink Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Ink SC Holdings Co Ltd, Toyo Ink Co Ltd filed Critical Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority to US16/630,578 priority Critical patent/US11359107B2/en
Priority to EP18832273.9A priority patent/EP3653679B1/en
Publication of WO2019013338A1 publication Critical patent/WO2019013338A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C09D11/40Ink-sets specially adapted for multi-colour inkjet printing
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    • C09D11/54Inks based on two liquids, one liquid being the ink, the other liquid being a reaction solution, a fixer or a treatment solution for the ink

Definitions

  • the present disclosure relates to an ink set and a method of producing a print using the ink set.
  • Ink jet printing is a recording method in which droplets of ink jet ink discharged from an ink jet head are directly applied to a recording medium to form characters and images.
  • inkjet printing does not require plate making and can cope with variable printing, it is easy to operate and adjust the printing apparatus, and noise during printing is small. It has a feature.
  • Ink jet printing has grown in demand in industrial applications in recent years, including office and home use.
  • Ink jet inks used for ink jet printing are classified into a solvent type, an aqueous type, a UV curable type and the like according to their composition.
  • solvent type an aqueous type
  • UV curable type a UV curable type and the like according to their composition.
  • the movement to control the use of organic solvents and photosensitive monomers that are harmful to humans and the environment is accelerating, so solvent-based inks and UV-curable inks that use these materials are being changed to water-based inks
  • the liquid component in the aqueous (type) inkjet ink is mainly composed of water, and in addition, water-soluble organic solvents such as glycerin and glycol are added to control the wettability to the recording medium and the drying property. .
  • water-soluble organic solvents such as glycerin and glycol
  • recording media used in ink jet printing are roughly classified by materials, and include paper substrates, cloth substrates, and plastic substrates.
  • paper substrates have a large production volume, paper substrates require high-speed printing, and high-quality printing is also required.
  • paper substrates There are various types of paper substrates, from highly permeable ones such as high-quality paper and recycled paper, to low-permeable ones (less permeable) such as coated paper and art paper.
  • highly permeable ones such as high-quality paper and recycled paper
  • low-permeable ones less permeable
  • a treatment liquid for inkjet ink is one which forms a layer (ink receiving layer) for absorbing the liquid component in the inkjet ink to improve the drying property (see Patent Documents 1 to 4), and contained in the inkjet ink Forming a layer (ink aggregation layer) for preventing bleeding between droplets and intentionally improving image quality by intentionally aggregating solid components such as coloring materials and resins (see Patent Documents 5 and 6)
  • a layer inkjet ink
  • the thickness of the layer needs to be increased, which may cause deterioration in the feel of the recording medium.
  • the ink may be absorbed in the ink receiving layer to cause a reduction in density and color gamut, and further, bleeding or color mixing may occur due to uneven absorption.
  • the ability to accept liquid components is poor, high density and wide color rendering can be performed because the ink is fixed on the surface of the ink aggregation layer without significantly impairing the texture of the recording medium. It becomes.
  • the ink aggregation layer can be coated uniformly, dot fusion of the ink-jet ink can be suppressed, and the dots can be in an ideal perfect circle state.
  • Patent Documents 5 and 6 disclose processing solutions capable of forming an ink aggregation layer, further improvement is desired in view of printing quality and the like.
  • Patent Document 5 discloses a treatment liquid (reaction liquid) containing a copolymer of a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer.
  • reaction liquid a treatment liquid containing 6% by mass of magnesium nitrate and an inkjet ink containing glycerin and diethylene glycol as a water-soluble organic solvent is evaluated.
  • the treatment liquid containing magnesium nitrate as the coagulant can not exhibit a sufficient aggregation (color mixing suppression) effect when high-speed printing is performed.
  • Patent Document 6 discloses a recording method using an ink set including a treatment liquid containing a polyvalent metal salt and a polyether-modified polysiloxane compound and an inkjet ink containing resin fine particles.
  • the patent document 6 describes that the printed matter which is excellent in a coating film tolerance and printing image quality is obtained by using the said ink set, the said ink set is used with respect to the recording medium which has a specific absorption layer. . Therefore, for example, when printing is performed using the above-described ink set on a highly permeable paper substrate, image defects such as color mixing may occur.
  • polyvalent metal salts used in the examples of Patent Document 6 are magnesium nitrate, magnesium sulfate and calcium acetate, which are sufficient when high-speed printing is performed as in Patent Document 5 described above. There is also a possibility that the aggregation (color mixing suppression) effect can not be exhibited.
  • JP 2000-238422 A JP 2000-335084 JP 2012-131108 A JP, 2009-241304, A JP, 2013-188958, A JP, 2009-262549, A
  • the present disclosure has been made in view of the above-described circumstances, and is excellent in coating film resistance and dryness, color mixing and underfilling regardless of the recording medium and the printing conditions such as printing speed and recording resolution.
  • an ink set including a processing liquid and an inkjet ink, which can suppress image defects and produce high-quality printed matter.
  • the present disclosure provides the above ink set, which is excellent in storage stability and can maintain the quality even after long-term aging.
  • the present disclosure provides a method of producing high quality prints using the above-described ink set.
  • an inkjet ink containing an organic solvent and surfactant having a specific structure, a specific amount of calcium nitrate as a coagulant, and a specific structure The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by an ink set with a treatment liquid in which the amount of the compound having a constant value or less.
  • the embodiment of the present invention relates to the following.
  • the present invention is not limited to the embodiments described below, but includes various embodiments.
  • One embodiment relates to an ink set comprising an inkjet ink and a treatment liquid used with the inkjet ink.
  • the inkjet ink contains a pigment, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and water, and the water-soluble organic solvent is a glycol ether-based organic solvent (A) represented by the following general formula (1) )including.
  • the treatment liquid contains a coagulant, and the coagulant contains calcium nitrate at a ratio of 6.8 to 20.8 mass% with respect to the total amount of the treatment liquid, and in the treatment liquid, 3 hydroxyl groups are contained.
  • the content of the compound having one or more particles is 15% by mass or less with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • R 1 represents an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms which may have a branched structure.
  • n is 2 or 3.
  • the pH of the treatment liquid is preferably 3.5-11.
  • the treatment liquid preferably further contains a pH adjuster.
  • the treatment liquid preferably further contains a nonionic surfactant. It is preferable that the said nonionic surfactant contains an acetylene type surfactant and 1 or more types of compounds selected from a siloxane type surfactant.
  • the inkjet ink preferably further contains a pigment dispersing resin.
  • the glycol ether-based organic solvent (A) represented by the above general formula (1) preferably contains a glycol ether-based organic solvent in which n is 2.
  • the water-soluble organic solvent preferably further contains a diol solvent (B) having a surface tension of 30 to 50 mN / m at 25 ° C.
  • the mass ratio of the amounts ((A) :( B)) is preferably 1: 0.5 to 1: 7.5.
  • Another embodiment is a method for producing an inkjet ink printed matter using the ink set of the above embodiment, wherein the treatment liquid is applied to a recording medium which is a paper substrate or a synthetic paper substrate, and the above treatment And a step of applying the above-mentioned inkjet ink to a portion to which a liquid has been applied by a one-pass printing method.
  • the step of applying the treatment liquid to the recording medium is preferably performed such that the amount of calcium ions on the surface of the recording medium is 0.5 to 5.0 mmol / m 2 .
  • Another embodiment relates to a printed matter obtained by printing the ink set of the above embodiment on a recording medium.
  • the disclosure of the present application is related to the subject matter described in Japanese Patent Application No. 2017-137568 filed on Jul. 14, 2017, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
  • the present invention regardless of the recording medium and printing conditions such as printing speed and recording resolution, high-quality printed matter is excellent in coating film resistance and drying property and in which image defects such as color mixing and underfilling are suppressed. It is possible to provide an ink set that can be prepared and that includes a treatment liquid and an inkjet ink. In addition to the above, it is possible to provide the above-mentioned ink set which is excellent in storage stability and can maintain the above-mentioned quality even after long-term aging. Furthermore, it becomes possible to provide a method for producing high quality printed matter using the above-mentioned ink set.
  • Ink set One embodiment relates to an ink set, wherein the ink set comprises a pigment, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and an inkjet ink containing water (hereinafter, also simply referred to as "ink"), and a treatment containing a coagulant. And liquid.
  • the ink set preferably satisfies the following (i) to (iii).
  • the water-soluble organic solvent contains the glycol ether organic solvent (A) represented by the general formula (1) shown above.
  • the coagulant contains calcium nitrate, and the content of the calcium nitrate is 6.8 to 20.8 mass% with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the content of the compound having three or more hydroxyl groups is 15% by mass or less with respect to the total amount of the treatment liquid, and the content may be 0 mass%.
  • the present disclosure relates to the treatment liquid containing a specific amount of a specific material and the ink jet ink. It is characterized by combining.
  • the treatment liquid is applied onto a recording medium before printing an inkjet ink, and is used to form an ink aggregation layer on the recording medium.
  • Calcium nitrate contained in the ink aggregation layer (hereinafter, also simply referred to as “treated liquid layer (of the present invention)”) formed using the above-mentioned processing liquid dissolves when an aqueous medium is applied later, Ionize into ions and calcium ions. Therefore, it is considered that nitrate ions and calcium ions are ionized and eluted in the droplets of the inkjet ink when the droplets of the inkjet ink containing water and the water-soluble organic solvent come in contact with the treatment liquid layer.
  • the eluted calcium ions diffuse into the ink droplets and exist in a dissolved and / or dispersed state, and have an anionic charge, and cation-anion interaction with solid components such as pigments and resins, and Causes a change in the adsorption state.
  • solid components such as pigments and resins
  • aqueous medium means a medium comprising a liquid containing at least water.
  • a coagulant which expresses the above aggregation functions in addition to calcium nitrate, cationic resins, acidic compounds, and inorganic metal salts other than the above-mentioned calcium nitrate are known.
  • the reasons include the size of diffusion and penetration rates and high aggregation capacity, which are characteristic of the small size of calcium ions.
  • dissolving in an aqueous medium which is the characteristic of nitrate is mentioned.
  • the inkjet ink is a glycol ether organic solvent (A) represented by the general formula (1) shown above (hereinafter, "also referred to as a specific glycol ether organic solvent (A)”), And a surfactant.
  • A glycol ether organic solvent
  • the present inventors diligently studied the effect of the water-soluble organic solvent contained in the inkjet ink on the permeability to the recording medium. As a result, it has been found that the ink containing the specific glycol ether organic solvent (A) is particularly excellent in permeability, and that the effect is further enhanced by using it in combination with a surfactant.
  • the ink in which the specific glycol ether organic solvent (A) and the surfactant are used in combination is not only high-quality paper and easily absorbable base materials such as liner paper, but also coated paper, art paper, cast paper, etc. Suitable permeability can also be obtained for the non-absorbent substrate of the present invention.
  • the calcium nitrate is also together with the inside of the recording medium as the ink jet ink penetrates. It is thought that it penetrates to As described above, since it takes some time for calcium nitrate to exhibit its function as a flocculant, it is considered that aggregation and thickening of the ink occur inside the recording medium. As a result, the amount of ink remaining on the surface of the recording medium is reduced, and excellent printed film resistance, drying property, and printed matter of excellent print quality can be obtained.
  • permeation may proceed during aggregation and thickening of the ink, which may cause feathering and coalescence and mixing of droplets.
  • the endothermic reaction generated at the time of ionization of calcium nitrate lowers the liquid temperature of the ink droplet, thereby increasing the viscosity and surface tension and suppressing excessive permeation and bleeding. It is possible. Furthermore, it is considered that the coalescence of the ink droplets can be suppressed by the surfactant contained in the ink being rapidly oriented at the ink droplet interface.
  • the amount of calcium nitrate present in the treatment liquid is preferably 6.8 to 20.8% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the treatment liquid may contain a compound having 3 or more hydroxyl groups, but in that case, the content of the compound having 3 or more hydroxyl groups is 15% by mass or less with respect to the total amount of the treatment liquid. Is preferred. In one embodiment, the treatment liquid preferably does not contain a compound having three or more hydroxyl groups. That is, the content may be 0% by mass. High-quality paper and some coated papers have functional groups such as hydroxyl group and carboxyl group on the surface or inside. Therefore, when the treatment liquid contains a compound having three or more hydroxyl groups, it is considered that an interaction such as a hydrogen bond occurs between the functional group and the compound having three or more hydroxyl groups.
  • the above-mentioned treatment liquid and the above-mentioned ink regardless of the recording medium and the printing conditions such as the printing speed, the coating film resistance and the drying property are excellent, and image defects such as color mixing are suppressed. It is thought that it will be possible to produce high quality printed matter.
  • the above mechanism is inference and does not limit the present invention.
  • the treatment liquid contains at least a coagulant, and contains calcium nitrate as the coagulant.
  • the components of the treatment liquid will be specifically described.
  • ⁇ Calcium nitrate> The treatment liquid contains calcium nitrate as a coagulant.
  • the flocculants when calcium nitrate is used, the function of dissolving and / or dispersing the solid components present in the ink-jet ink is reduced to cause aggregation and precipitation of the solid components, and local thickening. It is easy to improve color mixing due to coalescence of ink droplets and to obtain high quality images regardless of printing conditions.
  • calcium ions generated by the ionization of calcium nitrate have a small ion size and are easy to move and diffuse in the ink droplet and inside the recording medium.
  • the valence number is bivalent, and the aggregation function and the insolubilizing ability are high as compared with monovalent cations. Therefore, once ionized in the ink droplet, calcium ions move instantaneously to the inside of the ink droplet and degrade the dissolution and / or dispersion function of the anionically charged solid component such as pigment and resin. It can be done. As a result, even in high-speed printing, color mixing hardly occurs, and high-quality printed matter can be obtained. Furthermore, the large endothermic energy at the time of dissolution in an aqueous medium, which is a feature of nitrate, makes it possible to obtain a print having excellent coating resistance and drying when combined with the above ink.
  • the blending amount of calcium nitrate in the treatment liquid is 6.8 to 20.8 mass% with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the above-mentioned compounding amount is preferably 7.0 to 20.5% by mass, and 7.5 to 20, in order to exhibit excellent image quality equivalent to offset printing. Particularly preferred is mass%.
  • the compounding quantity of the calcium nitrate shown above is a compounding quantity as calcium nitrate anhydride.
  • the amount of the compound having three or more hydroxyl groups in the treatment liquid is 15% by mass or less with respect to the total amount of the treatment liquid, from the viewpoint of sufficiently exhibiting the effect of the calcium ion as an aggregating agent. Is preferred. It is considered that the function of the calcium ion is inhibited as the amount of the compound having 3 or more hydroxyl groups is increased in the above-mentioned treatment solution, so that the smaller the amount of the compound having 3 or more hydroxyl groups in the above-mentioned treatment solution, the better. Conceivable.
  • the amount of the compound having three or more hydroxyl groups in the treatment liquid is more preferably 12% by mass or less, still more preferably 9% by mass or less, with respect to the total amount of the treatment liquid. It is particularly preferable that the content is 5% by mass or less, and it is extremely preferable that the content not be substantially contained. In addition, “it does not contain substantially” represents not adding the said compound intentionally. Therefore, it does not deny the presence of a small amount of by-products and impurities contained in other materials, and in the present specification, it indicates that the content of the compound is 1% by mass or less.
  • the compound having three or more hydroxyl groups may be liquid or solid at normal temperature (25 ° C.).
  • Specific examples of the compound include glycerin, trimethylolpropane, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, diglycerin, erythritol, threitol, ribitol, xylitol, sorbitol, mannitol, galactitol Etc., and alkylene oxide adducts of the above compounds; glucose, sucrose, maltose, lactose, cellobiose, trehalose, trehalose, fructose, isomalt, lactitol, maltitol, etc .; polyol compounds having a cyclic structure; And cyclitol compounds such as bornesitol, onionitol, pinitol, inositol, quinic acid, shikimic acid, and the like. When using the said
  • the treatment liquid can further contain an organic solvent.
  • an organic solvent By using an organic solvent in combination, it is possible to more suitably adjust the moisturizing property and the drying property of the treatment liquid, and the wettability.
  • the organic solvent which can be used for a process liquid is not restrict
  • the organic solvent does not contain the pH adjuster described later. Further, in the present specification, the above-mentioned “organic solvent” contained in the treatment liquid does not include the compound having three or more hydroxyl groups described above.
  • the organic solvent used in the treatment liquid is preferably a water-soluble organic solvent having at least one hydroxyl group in the molecular structure from the viewpoint of the affinity to water and calcium nitrate and the solubility of calcium nitrate.
  • the following may be mentioned as specific examples of the water-soluble organic solvent containing one or two hydroxyl groups in the molecular structure, which is suitably used in the treatment liquid: Monohydric alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 3-methoxy-1-butanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol; 1,2-ethanediol (ethylene glycol), 1,2-propanediol (propylene glycol), 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentane
  • the compounds exemplified above it is particularly possible to use monohydric alcohols such as ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 3-methoxy-1-butanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and the like. preferable.
  • the water-soluble organic solvent containing one or two hydroxyl groups in the molecular structure the exemplified compounds may be used alone or two or more may be used in combination.
  • the compounding amount of the water-soluble organic solvent containing one or two hydroxyl groups in the molecular structure contained in the treatment liquid is 0.1 to 30% by mass or less based on the total amount of the treatment liquid. It is preferably 1 to 25% by mass, particularly preferably 1 to 20% by mass.
  • the treatment liquid may contain other organic solvents.
  • organic solvents that can be used include: Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol methyl ethyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetra ethylene glycol Glycol dialkyl ethers such as methyl ethyl ether, tetraethylene glycol butyl methyl ether, tetra ethylene glycol diethyl ether; 2-Pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, ⁇ -caprolactam, 3-methyl-2-oxazolidinone, 3-ethyl-2-oxazolidinone, N,
  • the total content of the other organic solvents in the treatment liquid is preferably 0.1 to 50% by mass or less, and more preferably 0.15 to 30% by mass, with respect to the total amount of the treatment liquid. More preferably, 0.2 to 25% by mass is particularly preferable.
  • the content of the organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or more in the treatment liquid is preferably less than 10% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the content of the organic solvent may be 0% by mass. If the organic solvent at 240 ° C. or higher is not contained, or if it is contained, by adjusting the compounding amount thereof within the above range, good drying property of the processing liquid can be obtained at the time of high speed printing. In addition, since the organic solvent does not penetrate and remain in the recording medium, the aggregation performance and coating film resistance of calcium nitrate can be improved. In addition, in the calculation of the content of the organic solvent having a boiling point of 240 ° C.
  • the content of the compound having a boiling point of 240 ° C. or more among the compounds having three or more hydroxyl groups (however, the one being liquid at 25 ° C.)
  • the content of organic solvents having a boiling point of 240 ° C. or higher among water-soluble organic solvents containing one or two hydroxyl groups in the molecular structure is also included in the calculation as the content of the organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or higher. It shall be.
  • the treatment liquid preferably further contains a surfactant in order to adjust the surface tension and improve the wettability on the recording medium.
  • a surfactant such as nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants.
  • nonionic surfactants such as nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants.
  • nonionic surfactant is used, the wettability of the treatment liquid can be easily improved without inhibiting the aggregation function of calcium nitrate.
  • the nonionic surfactant is known in various types such as acetylene type, siloxane type, acrylic type and fluorine type. It is preferable to use an acetylene-based surfactant and / or a siloxane-based surfactant from the viewpoint of achieving both the wettability of the treatment liquid, the wettability of the ink jet ink applied later, and the printing stability of the treatment liquid It is particularly preferred to use at least an acetylenic surfactant.
  • the surfactant used may be one synthesized by a known method or a commercially available product.
  • usable siloxane surfactants include BY16-201, FZ-77, FZ-2104, FZ-2110, FZ-2162, F-2123, and L-7001. L-7002, SF8427, SF8428, SH3749, SH8400, 8032 ADDITIVE, SH3773M (manufactured by Toray Dow Corning), Tegoglide 410, Tegoglide 432, Tegoglide 435, Tegoglide 440, Tegoglide 450, Tegotwin 4000, Tegotwin 4100, Tegowet 250, T24 pt.
  • acetylene-based surfactants Surfynol 61, 104 E, 104 H, 104 A, 104 BC, 104 DPM, 104 PA, 104 PG-50, 420, 440, 465, 485, SE, SE-F, Dynol 604, 607 (Manufactured by Air Products), Olfin E1004, E1010, E1020, PD-001, PD-002W, PD-004, PD-005, EXP. 4001, EXP. 4200, EXP. 4123, EXP. 4300 (manufactured by Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) and the like.
  • the above surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the surfactant In order to form a uniform aggregation layer by various coating methods described later, it is necessary for the surfactant to be rapidly oriented on the surface to reduce and stabilize the surface tension. From such a viewpoint, it is particularly preferable to include a compound represented by the following general formula (2) as the acetylene-based surfactant.
  • s is an integer of 1 to 3
  • t is an integer of 0 or more
  • u is an integer of 0 or more
  • t + u is an integer of 1 to 30.
  • Et represents an ethylene group.
  • compounds represented by general formula (2) in which s is 1 or 2 and t + u is an integer of 5 to 20 are preferable.
  • the compounds represented by the above general formula (2) include Surfynol 420, 440, 465 and 485, Dynol 604 and 607, and Olfin E 1004 and E1010. Be Among these, as a compound in which s is 1 or 2 and t + u is an integer of 2 to 20 in the general formula (2), there are Surfynol 465, Dynol 607, and Orphine E1010.
  • a modified siloxane-based surfactant in which various organic groups are introduced, in order to adjust the function as a surfactant and the dissolution characteristics in an aqueous medium.
  • polyether-modified siloxane surfactants using a polyether group as the organic group are preferable.
  • the polyether-modified siloxane surfactant can arbitrarily control the hydrophilicity and the hydrophobicity of the surfactant by adjusting the number of ethylene oxide groups and propylene oxide groups constituting the polyether group. It is preferably used because it can increase the speed of alignment of the surfactant to the interface.
  • the addition amount thereof is preferably 0.1 to 3.0% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid, and is preferably 0.15 to 2. Particularly preferred is 0% by mass.
  • the surfactant within the above range, sufficient wettability to the recording medium can be exhibited regardless of the coating method and at high speed printing, and deterioration of coating quality such as repelling etc. Can be suppressed.
  • the blending amount of the surfactant is preferably determined in consideration of the surface tension of the inkjet ink described later.
  • the surface tension of the treatment liquid is preferably equal to or higher than the surface tension of the inkjet ink from the viewpoint of preventing bleeding of the printed matter.
  • the treatment liquid can further contain a binder resin.
  • the binder resin is a resin that does not participate in the reaction between the inkjet ink and the treatment liquid.
  • the binder resin By using the binder resin in combination, the water resistance of the printed matter can be improved, and the printed matter can be used for various applications.
  • water-soluble resins and resin fine particles are known as binder resins. It does not matter which one of the above-mentioned processing solutions is used. It is preferable to select a water-soluble resin from the viewpoint of instantaneously mixing with the ink-jet ink and more effectively expressing the aggregation capability of the treatment liquid in high-speed printing.
  • the content of the binder resin is preferably determined in accordance with the amount of metal ions. Specifically, the mass ratio of the content of the binder resin to the content of metal ions contained in the treatment liquid is such that the content of the binder resin is greater than 0 and less than 50 with respect to the content of metal ions 1 Is preferably, and more preferably more than 0 and less than 30. In the case of the above range, the water resistance of the printed material is improved, and furthermore, the part of the recording medium absorbs the water and partially expands and becomes wavy, and the curl (curvature of the recording medium due to the water). It is possible to obtain high quality printed matter without any generation.
  • the binder resin used by the said process liquid is not specifically limited. Among them, nonionic water-soluble resins are preferable because they are effective in improving water resistance and suppressing waving and curling. In addition, you may use resin which the anion unit or the cation unit added to nonionic water-soluble resin in the range which can maintain the basic performance of a process liquid.
  • binder resin examples include polyethyleneimine, polyamide, various quaternary ammonium base-containing water-soluble resins, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyalkylene oxide, starch, methylcellulose, hydroxycellulose, carboxymethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxypropyl Examples thereof include cellulose, water-soluble cellulose such as hydroxypropyl methylcellulose, polyvinyl methyl ether, polyvinyl acetal and polyvinyl alcohol, and modified products thereof.
  • (meth) acrylic resin, styrene- (meth) acrylic resin, maleic acid resin, styrene-maleic acid resin, urethane resin, ester resin and the like can be used as long as they are stable to calcium nitrate. However, it is needless to say that it is not limited to these.
  • “(meth) acrylic” represents “acrylic” and / or “methacrylic”.
  • binder resin polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl acetal, polyalkylene oxide, cellulose derivative, from the viewpoint of absorbing the liquid component in the ink jet ink to be printed later and improving the drying property particularly in high speed printing
  • resins at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic resins and styrene- (meth) acrylic resins.
  • resins have physical properties such as transparency, coating film resistance, and binder ability to the pigment necessary for the processing liquid for inkjet ink, and are easily available, and there are many types including modified products. There are advantages such as being.
  • polyvinyl alcohol is most preferable to use one having a degree of saponification of 95% or more (completely saponified product) because the pH drop of the treatment liquid with time can be suppressed. That is, by using polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 95% or more, in addition to water resistance, waving and curling suppression, a treatment liquid layer excellent in glossiness, transparency, and inkjet ink absorption is obtained, and And pH, etc. can be obtained.
  • the treatment that prevents the reaction with calcium nitrate in the treatment liquid and is excellent in the temporal stability such as pH and viscosity and the aggregation effect It is most preferable to select one having an acid value of 100 or less from the viewpoint that a liquid is obtained and the water resistance, glossiness, and waving and curling suppression properties of the printed matter are excellent.
  • an acid value can be measured by the method similar to the case of resin for pigment dispersion mentioned later.
  • the number average molecular weight (Mn) of the binder resin used in the treatment liquid is preferably 3,000 to 90,000, and particularly preferably 4,000 to 86,000. If it is binder resin which has Mn of the said range, the water resistance generally calculated
  • the number average molecular weight of binder resin can be measured by a conventional method.
  • a TSK gel column made by Tosoh Corporation
  • it is measured as a polystyrene-equivalent number average molecular weight measured using THF as a developing solvent by GPC (HLC-8120 GPC made by Tosoh Corporation) equipped with an RI detector. can do.
  • the treatment liquid may further contain a pH adjuster.
  • the pH adjuster refers to a material having a function of suppressing the pH fluctuation due to environmental changes, such as a pH drop due to absorption of carbon dioxide in the atmosphere, and keeping the pH of the treatment liquid constant.
  • a compound having a pH adjusting ability can be arbitrarily selected and used as a pH adjusting agent.
  • alkanolamines such as dimethylethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and N-methyldiethanolamine
  • other primary amines, secondary amines, and tertiary amines, And quaternary ammonium salts ammonia water
  • hydroxides of alkali metals such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide
  • carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate and potassium carbonate Lithium acetate, and acetates of alkali metals such as sodium acetate, and the like can be used.
  • inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and boric acid; acetic acid, citric acid, succinic acid, tartaric acid, malic acid, fumaric acid, Malonic acid, ascorbic acid, and various organic acids such as glutamic acid can be used.
  • a pH adjuster the compounds exemplified above may be used alone, or two or more may be used in combination. Among them, a pH adjuster containing no metal ion component is preferable because it does not affect the aggregation performance of calcium nitrate.
  • alkanolamines such as dimethylethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and N-methyldiethanolamine; other primary amines, secondary amines, and tertiary Amines and quaternary ammonium salts; aqueous ammonia; various inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and boric acid; acetic acid, citric acid, succinic acid, tartaric acid, malic acid, fumaric acid, malonic acid, ascorbic acid And various organic acids such as glutamic acid and the like. These can be suitably used as pH adjusters containing no metal ion component.
  • the blending amount of the pH adjuster is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • the boiling point of the said pH adjuster is 50 degreeC or more from a viewpoint of preventing drying on a coating apparatus at the time of process liquid coating, and sticking.
  • the boiling point of the said pH adjuster is 400 degrees C or less from a viewpoint of preventing the drying deterioration at the time of high speed printing.
  • the molecular weight of the pH adjuster is preferably 500 or less in weight average molecular weight (Mw).
  • Mw weight average molecular weight
  • the viscosity of a process liquid can be contained in the suitable range by using the pH adjuster of the said molecular weight.
  • the pH adjuster is a single substance, the weight average molecular weight is replaced with the molecular weight of the single substance.
  • the treatment liquid preferably contains water, and the water content is preferably in the range of 10 to 90% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid.
  • additives such as an antifoaming agent and a preservative can be added to the above-mentioned treatment liquid, if necessary.
  • additives it is preferable to make the compounding quantity into 0.01 mass% or more and 10 mass% or less with respect to the whole quantity of a process liquid.
  • the treatment liquid is a component appropriately selected from calcium nitrate and water, and, if necessary, an organic solvent, a surfactant, a binder resin, a pH adjuster, and an additive as mentioned above. And, after stirring and mixing them, can be produced by a method of filtering, if necessary.
  • the method for producing the treatment liquid is not limited to the above.
  • the mixture may be heated in the range of 40 to 100 ° C., if necessary.
  • resin fine particles as a binder resin
  • the filter pore size is not particularly limited as long as it can remove coarse particles and dust, but is preferably 0.3 to 100 ⁇ m, more preferably 0.5 to 50 ⁇ m.
  • the filter used when performing filtration may be single type, or may use multiple types together.
  • the pH of the treatment liquid is preferably 3.5 to 11.
  • the treatment solution is not strongly acidic or strongly basic.
  • the pH range is more preferably 3.5 to 9.5, and particularly preferably 4 to 8, from the viewpoints of further improving the above-mentioned effects and obtaining high-quality printed matter for wider ink compositions. preferable.
  • the pH is in the range of 4 to 8, it is excellent in the ability to inhibit corrosion to various metals, and when the treatment liquid is applied to the recording medium over a long period of time, it is possible to stably obtain a uniform coating. Can.
  • the pH of the treatment solution can be measured according to a known method.
  • the measurement can be performed using a standard Touph electrode or a sleeve Touph electrode in a bench-top pH meter “F-72” manufactured by Horiba, Ltd.
  • the treatment liquid preferably has a viscosity at 25 ° C. in the range of 5 to 100 mPa ⁇ s. If the treatment liquid satisfies the above viscosity range, the treatment liquid can be applied uniformly, and the invention can be applied to various printing methods described later. Moreover, even during high-speed printing and regardless of the coating method of the treatment liquid, the treatment liquid can be uniformly applied to the recording medium, and from the viewpoint of obtaining high-quality printed matter,
  • the viscosity at ° C. is more preferably 5 to 80 mPa ⁇ s.
  • the viscosity is more preferably 5 to 60 mPa ⁇ s, and most preferably 5 to 30 mPa ⁇ s.
  • the viscosity of the treatment liquid is measured, for example, according to the viscosity of the treatment liquid, for example, E-type viscometer (TVE 25 L-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), or B-type viscometer (TVB 10 type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) It can be carried out using a viscometer.
  • E-type viscometer TVE 25 L-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • B-type viscometer TVB 10 type manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • the surface tension of the treatment liquid at 25 ° C. is preferably 20 to 75 mN / m, and more preferably 21 to 65 mN / m, from the viewpoint of exhibiting sufficient wettability to various recording media. And 22 to 45 mN / m are particularly preferable. As described later, the surface tension of the treatment liquid is preferably equal to or higher than the surface tension of the inkjet ink.
  • the surface tension of the treatment liquid can be measured, for example, by a platinum plate method at 25 ° C. using a surface tension meter (CBVPZ manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the inkjet ink preferably contains a pigment as a colorant.
  • the pigment has a high aggregation speed compared to the dye when the processing liquid of the above embodiment is used in high speed printing.
  • the pigment any of known organic pigments and inorganic pigments can be used.
  • the range of 2 mass% or more and 15 mass% or less is preferable with respect to whole quantity of inkjet ink, as for content of these pigments, the range of 2.5 mass% or more and 12 mass% or less is more preferable, and 3 mass% or more 10 The range of not more than mass% is particularly preferable.
  • the pigment content is in the above range, sufficient color developability can be obtained even with single pass printing. Moreover, the viscosity of the inkjet ink can be contained in the range suitable for inkjet printing, As a result, long-term printing stability can be ensured.
  • specific examples of the pigment will be described.
  • cyan organic pigments for example, C.I. I. Pigment blue 1, 2, 3, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 22, 60, 64, 66 and the like. Among them, from the viewpoint of excellent color developability and light resistance, C.I. I. One or more selected from the group consisting of pigment blue 15: 3 and 15: 4 are preferable. In order to improve color reproducibility, C.I. I. Green pigments such as CI Pigment Green 7, 36, 43, and 58 may be mixed.
  • magenta organic pigment for example, C.I. I. Pigment red 5, 7, 12, 22, 23, 31, 48 (Ca), 48 (Mn), 49, 52, 53, 57 (Ca), 57: 1, 112, 122, 146, 147, 150, 185 , 238, 242, 254, 255, 266, 269, and 282, and C.I. I. Pigment bio red 19, 23, 29, 30, 37, 40, 43, 50 and the like.
  • the pigment bio red 19 and the like quinacridone pigments are particularly preferable because they exhibit high color developability when used in combination with the treatment liquid of the above-described embodiment, and a printed matter having excellent weather resistance can be obtained.
  • a solid solution pigment containing a quinacridone pigment as the magenta organic pigment.
  • C.I. I. Pigment red 122 and C.I. I. A solid solution pigment containing C.I. I. Pigment red 202 and C.I. I.
  • C.I. I. Pigment Yellow 13, 14, 74, 120, 139, 180, 185, and 213 are preferably selected from one or more selected from the group consisting of
  • black organic pigments examples include aniline black, lumogen black, and azomethine azo black.
  • a plurality of chromatic pigments such as the above-mentioned cyan pigment, magenta pigment, and yellow pigment, and the following orange pigment, green pigment, and brown pigment may be used to form a black pigment.
  • feature pigments such as orange pigments, green pigments, and brown pigments can also be used as pigments for inkjet inks.
  • color pigments such as orange pigments, green pigments, and brown pigments
  • the inorganic pigments that can be used are not particularly limited.
  • black pigments include carbon black and iron oxide.
  • white pigments include titanium oxide.
  • the carbon black pigment may be a carbon black produced by the furnace method or the channel method.
  • the primary particle diameter is 11 to 50 nm
  • the specific surface area by BET method is 50 to 400 m 2 / g
  • the volatile content is 0.5 to 10 mass%
  • the pH is 2 to 10. It is preferable to have.
  • a commercial item which has the above-mentioned characteristic for example, No.
  • titanium oxide suitably used as a white inorganic pigment may be any of anatase type and rutile type, rutile type is preferable from the viewpoint of enhancing the hiding property of printed matter.
  • rutile type is preferable from the viewpoint of enhancing the hiding property of printed matter.
  • what was manufactured by any methods such as a chlorine method and a sulfuric acid method, may be used, when using the titanium oxide manufactured by the chlorine method, it is preferable at a point with which a higher whiteness is obtained.
  • titanium oxide that the surface was processed by the inorganic compound and / or the organic compound.
  • the inorganic compounds include compounds containing one or more of silicon, aluminum, zirconium, tin, antimony, and titanium, and hydrated oxides thereof.
  • polyhydric alcohols, alkanolamines or derivatives thereof, higher fatty acids or metal salts thereof, organic metal compounds and the like can be mentioned as examples of the organic compounds.
  • polyhydric alcohols or derivatives thereof are preferably used because the titanium oxide surface can be highly hydrophobized to improve dispersion stability.
  • a plurality of the above-mentioned pigments can be mixed and used.
  • at least one selected from the group consisting of cyan organic pigments, magenta organic pigments, orange organic pigments, and brown organic pigments in order to improve the color tone at a low printing rate with respect to black ink using a carbon black pigment Small amounts of pigments can be added.
  • ⁇ Resin for pigment dispersion> A method of adsorbing and dispersing a water-soluble pigment-dispersed resin on the pigment surface as a method of stably dispersing and holding the above-mentioned pigment in an inkjet ink (3) A method of chemically and physically introducing a hydrophilic functional group on the pigment surface and dispersing it in the ink without a pigment dispersing resin or surfactant (self-dispersible pigment And (4) a method in which the pigment is coated with a water-insoluble resin and, if necessary, dispersed in an ink using a water-soluble pigment-dispersed resin or surfactant, and the like.
  • the pigment is preferably dispersed by a method other than the method (3) (i.e., the method using a self-dispersible pigment).
  • the ink set of the present disclosure is intended to suppress image defects such as color mixing by insolubilizing the processing liquid with calcium ions. Therefore, the one that causes an anion-cation interaction reaction or adsorption equilibrium transfer reaction between calcium ions and high molecular weight components such as the above-mentioned resin and surfactant causes viscosity increase and fluidity decrease due to the pigment component. This is because the image defect is suppressed even at the time of high speed printing.
  • the pigment is more preferably dispersed using a pigment dispersing resin.
  • the resin adsorption ability to the pigment and the charge of the resin for pigment dispersion are easily adjusted by selecting and examining the composition and molecular weight of the monomer constituting the resin for pigment dispersion. be able to. Therefore, it is possible to impart dispersion stability to a fine pigment by the pigment dispersion resin and to control the ability of the treatment liquid to reduce the dispersion function of the pigment.
  • pigment for pigment dispersion refers to dispersion of pigment such as water-soluble pigment dispersion resin used in the method of the above (1) or (4), and water insoluble resin used in the method of the above (4). It is defined as a term that collectively refers to contributing resins.
  • the type of pigment dispersion resin is not particularly limited, and, for example, (meth) acrylic resin, styrene- (meth) acrylic resin, maleic acid resin, styrene maleic acid resin, urethane resin, ester resin and the like can be used.
  • (meth) acrylic resin, styrene- (meth) acrylic resin, maleic acid resin, styrene maleic acid resin, urethane resin, ester resin and the like can be used.
  • (meth) acrylic resins Even if it uses resin synthesize
  • the pigment dispersing resin preferably has an alkyl group having 8 to 36 carbon atoms.
  • the resin for dispersing a pigment when the carbon number of the alkyl group is 8 to 36, it is possible to easily realize the lowering of the viscosity of the pigment dispersion, the further dispersion stabilization and the viscosity stabilization.
  • the carbon number of the above alkyl group is preferably 10 to 34 carbon atoms, more preferably 12 to 30 carbon atoms, and still more preferably 18 to 24 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear or branched as long as it has a carbon number of 8 to 36. Although any can be used, linear ones are preferred.
  • octyl group (C8), decyl group (C10), lauryl group (C12), myristyl group (C14), cetyl group (C16), stearyl group (C18), aralyl group (C20), Behenyl group (C22), lignoceryl group (C24), serotoyl group (C26), montanyl group (C28), melissyl group (C30), dotriacontanyl group (C32), tetratriacontanyl group (C34), hexatria A contanyl group (C36) etc. are mentioned.
  • a single resin containing an alkyl group having a carbon number of 8 to 36 contained in the resin for pigment dispersion The content of structural units derived from monomers is preferably 5% by mass to 60% by mass, and 10% by mass to 55% by mass, with respect to the total amount of structural units of the resin for pigment dispersion (copolymer) Is more preferably 20% by mass to 50% by mass.
  • the pigment dispersion resin has an aromatic group introduced.
  • the aromatic group improves the adsorptivity to the pigment, and can reduce the dispersing function of the pigment quickly when mixed with the treatment liquid. This is because when the treatment liquid and the inkjet ink are mixed, a strong intermolecular force, which is said to be a cation-.pi. Interaction, between the calcium ion contained in the treatment liquid and the resin for pigment dispersion having an aromatic group. Work, and both are preferentially adsorbed.
  • the aromatic group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, and anisyl group. Among them, a phenyl group and a tolyl group are preferable from the viewpoint of being able to sufficiently ensure the dispersion stability.
  • the content of the structural unit derived from the aromatic ring-containing monomer is relative to the total amount of structural units of the pigment dispersing resin.
  • the content is preferably 5 to 65% by mass, and more preferably 10 to 50% by mass.
  • the acid value of the pigment dispersing resin is preferably 20 to 300 mg KOH / g, and more preferably 50 to 250 mg KOH / g.
  • the acid value is adjusted within the above range, the effect of decreasing the dispersing function when mixed with calcium ions in the treatment liquid is sufficiently enhanced, and an extremely high quality image can be easily obtained.
  • the storage stability of the ink is improved, the dispersed state similar to the initial state can be maintained even after the ink storage for a long time, and a print having the same cohesiveness and filling as the initial state can be obtained.
  • the discharge stability of the ink is also improved.
  • the acid value can be measured by a potentiometric titration method using a known device, for example, “a potentiometric automatic titration device AT-610” manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.
  • the weight average molecular weight of the pigment dispersing resin is preferably in the range of 1,000 to 100,000.
  • the weight average molecular weight is in the above range, the pigment is easily dispersed stably in water, and it is easy to adjust the viscosity of the ink.
  • the weight average molecular weight is 1,000 or more, since the detachment of the pigment dispersing resin adsorbed to the pigment or coating the pigment can be prevented, the dispersion stability can be suitably maintained. If the weight average molecular weight is 100,000 or less, the dispersion viscosity can be contained in a suitable range, and the deterioration of the ejection stability from the inkjet head is also prevented, and an ink having suitable printing stability is obtained. Is easy.
  • the pigment dispersion resin is preferably a water-soluble pigment dispersion resin.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble pigment dispersion resin is more preferably in the range of 5,000 to 50,000. When the molecular weight is within the above range, thickening of the ink occurs upon insolubilization with calcium ions. As a result, even at the time of high-speed printing, color mixing can be suppressed, an image of high quality can be obtained, and continuous discharge stability at the time of high-speed printing can be well maintained.
  • the above method (1) is selected as a method for stably dispersing and holding the pigment in the ink. That is, when a water-soluble pigment dispersion resin is used as the pigment dispersion resin, it is preferable that the acid group in the pigment dispersion resin be neutralized with a base in order to increase the solubility in the ink. On the other hand, if an excessive amount of base is added for neutralization, calcium ions contained in the treatment solution are neutralized and sufficient effects can not be exhibited, so be careful about the amount added. I need to pay.
  • the addition amount of the base is excessive can be confirmed, for example, by preparing a 10% by mass aqueous solution of a water-soluble pigment dispersion resin and measuring the pH of the aqueous solution.
  • the pH of the aqueous solution is preferably 7 to 11, and more preferably 7.5 to 10.5, from the viewpoint of sufficiently expressing the function of the treatment liquid.
  • alkanolamines such as diethanolamine, triethanolamine, and N-methyldiethanolamine
  • aqueous ammonia lithium hydroxide, sodium hydroxide, and water
  • alkali metals such as potassium oxide
  • carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate and potassium carbonate.
  • the content of the water-soluble pigment dispersion resin relative to the pigment is preferably 1 to 50% by mass.
  • the viscosity of the pigment dispersion is suppressed, and the viscosity stability and the dispersion stability of the pigment dispersion and the inkjet ink are facilitated. While being able to improve, when it mixes with a process liquid, the fall of the dispersion
  • the amount (ratio) of the water-soluble pigment dispersion resin to the pigment is more preferably 2 to 45% by mass, still more preferably 4 to 40% by mass, and most preferably 5 to 35% by mass.
  • the inkjet ink contains water and a water-soluble organic solvent as liquid components. It is preferable to contain the specific glycol ether type organic solvent (A) mentioned later as said water-soluble organic solvent.
  • an inkjet ink contains the specific glycol ether type organic solvent (A) represented by following General formula (1) as a water-soluble organic solvent.
  • the ink containing the specific glycol ether organic solvent (A) is particularly excellent in the permeability, and excellent in film resistance and drying property without being influenced by the recording medium and the printing conditions, It is considered that excellent print quality can be easily provided.
  • R 1 represents an alkyl group having 2 to 4 carbon atoms which may have a branched structure.
  • n is 2 or 3.
  • the specific glycol ether organic solvent (A) is an alkyl group having a branched structure among R1 in the general formula (1), and / or an alkyl group having 4 carbon atoms.
  • the compounds can be suitably used.
  • an alkyl group having a branched structure and having 4 carbon atoms can be more preferably used.
  • compounds in which R 1 in the general formula (1) is an alkyl group having a branched structure and / or an alkyl group having 4 carbon atoms are Low surface tension. Therefore, when such a compound is used as the specific glycol ether organic solvent (A), it penetrates easily to the inside regardless of the type of recording medium, and is excellent in coating film resistance, drying property, and printing image quality. Printed matter can be easily obtained.
  • the specific glycol ether organic solvent (A) in which n in the general formula (1) is 2 is preferably selected. If it is a specific glycol ether type organic solvent (A) having a small amount of hydrophilic ethylene oxide group (-O-CH 2 CH 2- ), it will be against a non-absorbent substrate such as coated paper, art paper and cast paper Also, it can be easily penetrated, and a printed matter excellent in coating film resistance and drying property can be obtained. In addition, the viscosity of the ink can be suppressed to a low level, and the discharge stability can be improved, which is preferable.
  • Specific examples of the specific glycol ether organic solvent (A) include diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mononormal propyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol mononormal butyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monotert-butyl ether, triethylene glycol mono Ethyl ether, triethylene glycol mononormal propyl ether, triethylene glycol monoisopropyl ether, triethylene glycol mono normal butyl ether, triethylene glycol monoisobutyl ether, and triethylene glycol monotertiary butyl ether can be mentioned.
  • the above specific glycol ether organic solvents (A) may be used alone or in combination of two or more.
  • specific glycol ether organic solvents (A) in which R 1 in the general formula (1) is an alkyl group having a branched structure and / or an alkyl group having 4 carbon atoms, And / or a specific glycol ether organic solvent (A) in which n in the general formula (1) is 2 can be preferably used.
  • diethylene glycol monoisobutyl ether and / or diethylene glycol monotertiary butyl ether satisfying all of the suitable conditions described above are most preferably selected.
  • the total content of the specific glycol ether-based organic solvent (A) in the inkjet ink secures the permeability to the inside of the recording medium, and improves the coating film resistance while maintaining high-quality printed matter.
  • the content is preferably 2 to 35% by mass with respect to the total amount of the inkjet ink.
  • the blending amount is more preferably 3 to 30% by mass, particularly preferably 4 to 25% by mass, and most preferably 5 to 20% by mass.
  • the inkjet ink is a diol solvent (B) having a surface tension of 30 to 50 mN / m at 25 ° C. in addition to the above specific glycol ether organic solvent (A) (hereinafter referred to as “specific It is preferable to include a surface tension diol-based solvent (B).
  • the above specific glycol ether organic solvent (A) has a small surface tension. Therefore, when printing on a recording medium having particularly high absorbability, or when the time interval from printing to drying is long, it is difficult to sufficiently suppress image defects such as feathering with the organic solvent (A) alone. There is a risk of Therefore, it is preferable to use the above-mentioned organic solvent (A) and the specific surface tension diol solvent (B) in combination. It is believed that the combined use of the above solvents increases the surface tension of microscopic ink droplets and forms hydrogen bonds with ethylene oxide groups in the specific glycol ether organic solvent (A). As a result, regardless of the recording medium and the printing conditions, it is possible to obtain a printed matter with particularly excellent print quality. Furthermore, improvement in discharge stability, which is considered to be caused by the hydrogen bonding, can also be realized.
  • Specific examples of the specific surface tension diol-based solvent (B) include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, and 1,4- Butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-pentanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2,2- Examples include dimethyl-1,3-propanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and dipropylene glycol, but not limited to the above.
  • the specific surface tension diol solvent (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • compounds having a boiling point of 180 to 235 ° C. under 1 atmosphere pressure include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol Butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2, 2- Dimethyl-1,3-propanediol and dipropylene glycol can be mentioned.
  • the boiling point at 1 atm can be measured by using a thermal analyzer such as DSC (differential scanning calorimetry).
  • a thermal analyzer such as DSC (differential scanning calorimetry).
  • the specific surface tension diol-based solvent (B) exemplified above it is selected from the group consisting of ethylene glycol, 1,2-propanediol and 1,3-propanediol which is an alkanediol having 3 or less carbon atoms It is also suitable to select one or more water-soluble organic solvents to be used.
  • the alkanediol having 3 or less carbon atoms has a low boiling point at 1 atm, but a surface tension of 35 to 50 mN / m, which is relatively high. Therefore, when it combines with the said specific glycol ether type organic solvent (A), the effect of improving printing image quality is the most excellent.
  • diethylene glycol and / or triethylene glycol are selected as the specific surface tension diol solvent (B).
  • Diethylene glycol and triethylene glycol have ethylene oxide groups in the molecular structure, and also have high affinity with the specific glycol ether organic solvent (A) having ethylene oxide groups. Therefore, a printed material excellent in coating film resistance, drying property, and print image quality can be stably obtained.
  • the compounding amount suitably exerts the above-mentioned effects, and from the viewpoint of obtaining a printed matter excellent in print image quality, relative to the total amount of ink And 3 to 45% by mass, more preferably 4 to 40% by mass, and particularly preferably 5 to 35% by mass.
  • the specific surface tension diol-based solvent (B) is a material that improves the print image quality and the discharge stability of the printed matter by interacting with the specific glycol ether-based organic solvent (A). Therefore, it is particularly preferable that the blending amount of the specific surface tension diol-based solvent (B) is determined based on the blending amount of the specific glycol ether-based organic solvent (A). As a result of intensive studies conducted by the present inventors, when the blending amount of the specific glycol ether type organic solvent (A) is 1, the mass ratio of the blending amount of the specific surface tension diol type solvent (B) is 0.5 to 7 When it was .5, it discovered that it became an ink excellent in the printing image quality and discharge stability of printed matter.
  • the mass ratio of the compounding amount of the specific surface tension diol-based solvent (B) is 0 when the compounding amount of the specific glycol ether-based organic solvent (A) is 1. 7 to 5 is more preferable, and 1 to 3 is particularly preferable.
  • the inkjet ink contains, as the water-soluble organic solvent, the specific glycol ether-based organic solvent (A) and the specific surface tension diol-based solvent (B) alone as the other water-soluble organic solvent. It may be used or a combination of two or more may be used. However, it is preferable to adjust the content to such an extent that the desired effect is not reduced.
  • water-soluble organic solvents are not particularly limited, and specific examples include the following: 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 4-methyl-1,2-pentanediol, 3,3 -Polyol solvents such as dimethyl-1,2-butanediol and glycerin; Monohydric alcohol solvents such as 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 3-methoxy-1-butanol, and 3-methoxy-3-methylbutanol; Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene Propylene glycol monoether solvents such as glycol monomethyl ether
  • the total amount of the water-soluble organic solvent in the inkjet ink is 6% by mass or more and 70% by mass or less based on the total amount of the inkjet ink from the viewpoint of obtaining excellent moisture retention, drying and wettability in the inkjet ink Is preferably 10% by mass to 60% by mass, and more preferably 15% by mass to 50% by mass.
  • the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of 245 ° C. or higher at 1 atmospheric pressure in the inkjet ink is 0% by mass or more and less than 10% by mass with respect to the total amount of the inkjet ink. preferable.
  • the content of the organic solvent within the above range, it is possible to easily obtain a printed matter which is excellent in coating film resistance and drying property and in which the occurrence of blocking is suppressed even in high-speed printing.
  • blocking refers to a phenomenon in which the back surface of the recording medium is stained with ink when the printed matter is stacked or wound up.
  • the inkjet ink is a water solubility whose boiling point under 1 atmospheric pressure is less than 245 degreeC from a viewpoint from which a printed matter excellent in image quality can be obtained even if it is high-speed printing, when it combines with the process liquid of the said embodiment.
  • the blending amount of the organic solvent is particularly preferably 0% by mass or more and 9% by mass or less based on the total amount of the inkjet ink.
  • “0 mass%” means that the inkjet ink does not contain a water-soluble organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or higher at 1 atm.
  • the calculation of the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of 240 ° C. or higher at 1 atm also takes into consideration the content of the specific glycol ether type organic solvent (A) and the specific surface tension diol type solvent (B) It is put in.
  • the weighted boiling point average value under 1 atmosphere of the water-soluble organic solvent contained in the inkjet ink is preferably 175 to 245 ° C., more preferably 180 to 235 ° C., 185 It is further preferable that the temperature is ⁇ 220 ° C, and particularly preferably 190 ° C to 210 ° C.
  • the weighted boiling point average value of the water-soluble organic solvent is within the above range, a high quality image can be obtained even in high-speed printing in combination with the processing liquid of the above embodiment, and excellent discharge stability You can also get it.
  • the compounding quantity of a specific glycol ether type organic solvent (A) and a specific surface tension diol type solvent (B) shall be taken into consideration.
  • the weighted boiling point average value under 1 atmospheric pressure is obtained by adding the multiplication value of the boiling point under 1 atmospheric pressure and the mass ratio to the total water soluble organic solvent calculated for each water soluble organic solvent. Value.
  • the inkjet ink may optionally contain a binder resin.
  • a binder resin resin fine particles and a water-soluble resin are generally known, and either one or both may be used in combination.
  • the resin fine particles can be used in high molecular weight as compared with water-soluble resin, can lower the viscosity of the inkjet ink, and can be blended with a larger amount of resin in the inkjet ink.
  • Types of resins that can be used as resin fine particles include (meth) acrylics, styrene- (meth) acrylics, urethanes, styrene-maleic acids, styrene-butadienes, vinyl chlorides, vinyl chlorides-vinyl acetates, ethylene -Vinyl acetate type, polyolefin type and the like can be mentioned.
  • (meth) acrylic One or more resin fine particles selected from the group consisting of a system, a styrene- (meth) acrylic system, a urethane system, and a polyolefin system are preferably used.
  • the binder resin contained in the inkjet ink is resin fine particles
  • the MFT of the resin particles is further lowered depending on the type of water-soluble organic solvent added to the inkjet ink, and the resin particles may be fused or aggregated even at room temperature. And clogging of the inkjet head nozzle may occur.
  • core-shell type resin fine particles may be used in which a resin having a low MFT is used as a core component and a resin fine particle having a high MFT is used as a shell component.
  • any known method such as interfacial polymerization method, suspension polymerization method, in-situ polymerization method, phase inversion emulsification method, coacervation method, and in-liquid drying method may be arbitrarily selected. It can be selected.
  • the above MFT can be measured, for example, by a tester industry MFT tester. Specifically, a 25 mass% aqueous solution of resin fine particles is applied onto a metal plate installed in the MFT tester and capable of applying a temperature gradient so that the film thickness of the WET becomes 300 ⁇ m. Next, a temperature gradient is applied to the metal plate to dry the coating film previously formed, thereby forming resin fine particles. Thereafter, the temperature at the boundary between the whitened area without forming a uniform film and the area in which the transparent resin film is formed is read, and MFT is taken.
  • a tester industry MFT tester Specifically, a 25 mass% aqueous solution of resin fine particles is applied onto a metal plate installed in the MFT tester and capable of applying a temperature gradient so that the film thickness of the WET becomes 300 ⁇ m. Next, a temperature gradient is applied to the metal plate to dry the coating film previously formed, thereby forming resin fine particles. Thereafter, the temperature at the boundary between the whitened area without forming a uniform
  • a water-soluble resin is suitably selected.
  • its weight average molecular weight is preferably in the range of 3,000 to 50,000, more preferably in the range of 4,000 to 40,000, and 5,000 to 500 It is particularly preferred to be in the range of 35,000.
  • the weight average molecular weight is preferably in the range of 3,000 or more, the coating film resistance of the printed matter can be made favorable.
  • the weight average molecular weight is 50,000 or less, it is possible to obtain an inkjet ink excellent in the ejection stability from the inkjet head and the maintainability.
  • (meth) acrylic resins, styrene- (meth) acrylic resins, urethane resins, styrene-maleic acid resins, styrene-butadiene resins can be used as the water-soluble resin.
  • examples thereof include vinyl alcohols, celluloses, and polyolefins.
  • One or more resin fine particles selected from the group consisting of (meth) acrylic, styrene- (meth) acrylic and urethane are preferably used.
  • the content thereof is preferably in the range of 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 15% by mass in terms of solid content, in terms of solid content. And particularly preferably in the range of 3 to 10% by mass.
  • the inkjet ink may comprise a surfactant.
  • a surfactant As the above-mentioned surfactant, conventionally known ones can be optionally used, and among them, it is preferable to contain an acetylene-based surfactant.
  • the acetylene-based surfactant is oriented at the interface in a short time. Therefore, even if the viscosity or surface tension of the ink changes somewhat due to the heat absorption when calcium nitrate is ionized, it does not affect the orientation speed to the ink droplet interface or the penetration speed into the recording medium. Further, it is considered that the alignment of the ink droplets can be suppressed by rapidly orienting them at the interface of the ink droplets, and a printed matter having no bleeding and excellent in print quality can be obtained.
  • HLB Hydrophilicity and hydrophobicity of the material, and the smaller the value, the higher the hydrophobicity. That is, as the HLB value is smaller, it is considered that the orientation speed to the ink droplet surface is larger, and a printed matter excellent in printing image quality can be obtained.
  • HLB value 20 ⁇ (sum of molecular weight of hydrophilic portion) ⁇ (molecular weight of material)
  • an acetylenic surfactant represented by the general formula (2) shown above has an ethylene oxide group, and is considered to have high compatibility with the specific glycol ether-based organic solvent (A), which also has an ethylene oxide group. Be As a result, the acetylene-based surfactant is not unevenly distributed in the ink, and a high quality printed matter can be stably obtained.
  • acetylene diol surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • an acetylenic diol surfactant having an HLB value of 3 or less according to the Griffin method and an acetylenic diol surfactant represented by the general formula (2) can be used in combination.
  • the acetylene diol surfactant one synthesized by a known method may be used, or a commercially available product exemplified above may be used.
  • the blending amount is 0.2% to 2.5% by mass with respect to the total amount of the ink from the viewpoint of obtaining a print having suitable print quality. It is preferably 0.4 to 2.0% by mass, particularly preferably 0.5 to 1.5% by mass.
  • the inkjet ink may contain a surfactant other than the acetylenic surfactant (hereinafter, also simply referred to as “other surfactant”) as long as the aggregation performance of the treatment liquid containing calcium nitrate is not impaired Good.
  • a surfactant other than the acetylenic surfactant hereinafter, also simply referred to as “other surfactant”
  • Other surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • an acetylene-based surfactant may or may not be used in combination.
  • siloxane surfactant and / or a fluorine surfactant as the other surfactant, and the siloxane interface It is particularly preferred to use an activator.
  • the HLB value of the polyether modified siloxane surfactant calculated by the above formula (3) by the Griffin method is preferably 2 to 12, and 2.5 It is more preferably -11, and particularly preferably 3-10.
  • the molecular weight of the surfactant is also important in terms of control of wettability in the process of evaporation of the ink-jet ink, and improvement of the quality of printed matter such as coating film resistance and solvent resistance.
  • the molecular weight of the other surfactant is preferably 1,000 or more and 50,000 or less, more preferably 1,500 or more and 40,000 or less in terms of weight average molecular weight.
  • the molecular weight of the surfactant is 1,000 or more, it is easy to enhance the effect of controlling the wettability to the recording medium.
  • the molecular weight of surfactant is 50,000 or less, it is easy to obtain the inkjet ink excellent in storage stability.
  • the other surfactants described above may be either synthesized by known methods or commercially available products.
  • a commercially available surfactant for example, as a siloxane surfactant, it can be selected from the specific examples of the surfactant that can be used in the treatment liquid described above.
  • a fluorine-based surfactant ZonylTBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300, Capstone FS-30, FS-31 (manufactured by DuPont), PF-151N, And PF-154N (manufactured by Omnova).
  • the addition amount thereof is preferably 0.01% by mass or more and 3.0% by mass or less, and 0.05% by mass or more with respect to the total amount of the ink jet ink. 2.5 mass% or less is further more preferable.
  • the surfactant used for the inkjet ink and the surfactant used for the treatment liquid may be the same or different.
  • the inkjet ink of the above embodiment contains water.
  • water contained in the ink jet ink it is preferable to use ion-exchanged water (deionized water) instead of general water containing various ions.
  • the content of water in the inkjet ink is preferably in the range of 20 to 90% by mass with respect to the total amount of the ink.
  • the inkjet ink may, if necessary, obtain a pH adjusting agent, an antifoaming agent, an antiseptic agent, an infrared absorbing agent, and an ultraviolet light to obtain an ink having desired physical property values.
  • You may contain additives, such as an absorber, suitably.
  • the blending amount of the additive is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the total mass of the ink.
  • said pH adjuster what was illustrated as a pH adjuster which can be used in the said process liquid can be utilized suitably.
  • the inkjet ink preferably contains substantially no polymerizable monomer.
  • “does not substantially contain” means that the additive is not intentionally added, and does not exclude a slight amount of contamination or generation when manufacturing and storing the inkjet ink.
  • the amount of the polymerizable monomer is preferably 1% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less based on the total amount of the inkjet ink.
  • the inkjet ink may be used in a single color.
  • the inkjet ink may be used as a set of inkjet inks combining multiple colors depending on the application.
  • the combination of colors is not particularly limited, but full color images can be obtained by using three colors of cyan, yellow and magenta.
  • the blackness can be improved by adding the black ink, and the visibility of characters and the like can be improved.
  • color reproducibility can be improved by adding colors such as orange and green.
  • a clear image can be obtained by using white ink in combination.
  • the magenta ink preferably contains a quinacridone pigment and / or a solid solution pigment containing a quinacridone pigment as a magenta pigment.
  • An inkjet ink is comprised using the said component, for example, can be manufactured through the following processes.
  • the method for producing the inkjet ink is not limited to the following.
  • a pigment dispersion is prepared prior to preparation of the ink.
  • a water-soluble pigment dispersion resin is used as a pigment dispersion resin
  • the above water-soluble pigment dispersion resin and water, and optionally, a water-soluble organic solvent are mixed and stirred to obtain a water-soluble pigment dispersion resin mixed liquid Make.
  • a pigment is added to the water-soluble pigment-dispersed resin mixed liquid, and after mixing and stirring (pre-mixing), dispersion treatment is performed using a dispersing machine. Thereafter, if necessary, centrifugation, filtration and adjustment of solid content concentration are carried out to obtain a pigment dispersion.
  • the water-insoluble resin is dissolved in an organic solvent such as methyl ethyl ketone in advance, and the water-insoluble resin is neutralized as necessary to obtain a water-insoluble resin.
  • an organic solvent such as methyl ethyl ketone
  • the water-insoluble resin is neutralized as necessary to obtain a water-insoluble resin.
  • Make a solution Next, a pigment and water are added to the water-insoluble resin solution, and after mixing and stirring (pre-mixing), dispersion treatment is performed using a dispersing machine. Thereafter, the organic solvent is distilled off by vacuum distillation, and if necessary, centrifugation, filtration and adjustment of solid content concentration are carried out to obtain a pigment dispersion.
  • the disperser used in dispersing the pigment may be any of the commonly used dispersers.
  • a ball mill, a roll mill, a sand mill, a bead mill, a nanomizer, a paint shaker, and a microfluidizer can be used.
  • the size of the media may be reduced, the material of the media may be changed, and the filling rate of the media may be increased.
  • the size of the media is preferably 0.1 to 3 mm in diameter in order to keep the pigment in a suitable particle size range.
  • materials of media glass, zircon, zirconia and titania are preferably used.
  • two or more of the above may be combined.
  • the mixture of the above components may be stirred and mixed while heating in the range of 40 to 100 ° C.
  • heating temperature it is preferable to make heating temperature into MFT or less of the said resin fine particles.
  • the filter pore size is not particularly limited as long as coarse particles and dust can be removed.
  • the filter pore size is preferably 0.3 to 5 ⁇ m, more preferably 0.5 to 3 ⁇ m.
  • the kind of filter may be single, or multiple types may be used together.
  • the inkjet ink preferably has a viscosity at 25 ° C. adjusted to 3 to 20 mPa ⁇ s.
  • the ink of this viscosity range stable discharge characteristics can be obtained even when used for a head having a frequency of usually 4 to 10 KHz and a head having a high frequency of 10 to 70 KHz.
  • the viscosity of the ink at 25 ° C. is 3 to 14 mPa ⁇ s
  • the ink can be stably ejected even when used for an inkjet head having a design resolution of 600 dpi or more.
  • the viscosity at 25 ° C. of the inkjet ink can be measured by a conventional method. Specifically, it may be a value obtained by measuring the viscosity of 1 mL of ink at 25 ° C. using an E-type viscometer (TVE 25 L-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
  • the average secondary particle diameter (D50) of the pigment is preferably 40 nm to 500 nm, and more preferably 50 nm to 400 nm, from the viewpoint of obtaining a print having excellent color developability. Particularly preferably, it is 60 nm to 300 nm.
  • the pigment dispersion treatment step may be controlled as described above.
  • the average secondary particle diameter is, for example, a median diameter measured by a dynamic light scattering method. Specifically, it may be a value obtained by measuring an ink diluted with water as needed using Nanotrac UPA-EX 150 manufactured by Microtrac Bell.
  • One embodiment relates to a method for producing a printed matter using an ink set including the treatment liquid of the above embodiment and the inkjet ink of the above embodiment.
  • the above-mentioned manufacturing method is a step of applying the treatment liquid of the above embodiment to a recording medium which is a paper substrate or a synthetic paper substrate, and one pass printing the inkjet ink of the above embodiment on the part to which the treatment liquid is applied. It is preferable to include the step of applying by a method.
  • One-pass printing method is a printing method in which the ink jet head is scanned only once for the stopped recording medium, or the recording medium is passed only once under the fixed ink jet head, and the printed ink is printed. The ink is not printed again on the
  • the single pass printing method can increase the printing speed with a smaller number of scans as compared to the conventional inkjet printing method (multipass printing method) in which the inkjet head is scanned a plurality of times. Therefore, it is suitably used in industrial applications where printing speed is required.
  • inkjet printing as an alternative to offset printing and gravure printing, which has been actively studied in recent years, it can be said that adopting the printing method of the present system is essential.
  • the treatment liquid before printing the inkjet ink, the treatment liquid is applied onto a recording medium that is transported at a speed of 40 m / min or more.
  • a method of applying the treatment liquid onto the recording medium either the method of printing without contact on the recording medium like inkjet printing or the method of printing by bringing the treatment liquid into contact with the recording medium is adopted. It is also good.
  • an inkjet head capable of discharging even a liquid composition having a viscosity of about 100 mPa ⁇ s at 25 ° C. has been developed by adopting an in-head heater and optimizing the in-head flow path and nozzle structure.
  • the preferable viscosity range of the treatment liquid at 25 ° C. is 5 to 100 mPa ⁇ s, so that the treatment liquid can be printed without problems even when inkjet printing is employed.
  • inkjet printing it is preferable to apply the treatment liquid only to the portion to which the inkjet ink is applied, from the viewpoint that the texture unique to the recording medium can be left in the non-printing portion.
  • a printing method in which the treatment liquid is brought into contact with the recording medium is preferably used.
  • a printing method for bringing the processing liquid into contact any conventionally known one can be selected.
  • the “roller type” refers to a printing type in which the processing liquid is transferred to a recording medium after the processing liquid is applied to a rotating roll in advance.
  • roller type coating machine for example, an offset gravure coater, a gravure coater, a doctor coater, a bar coater, a blade coater, a flexo coater, a roll coater and the like can be mentioned.
  • the coating film thickness of the treatment liquid on the recording medium is preferably 0.5 to 10 ⁇ m in wet film thickness, more preferably 0.5 to 8.5 ⁇ m, 0. Particularly preferred is 6 to 6 ⁇ m.
  • the coating film thickness of the treatment liquid is preferably determined in consideration of the application amount of the inkjet ink described later and the residual amount of the treatment liquid on the recording medium.
  • thermal energy after applying treatment liquid it is preferable to apply thermal energy to the recording medium to dry the treatment liquid on the recording medium after applying the treatment liquid to the recording medium and before applying the inkjet ink.
  • thermal energy to the recording medium it is preferable to completely dry the treatment liquid before applying the inkjet ink, that is, to completely remove the liquid component in the treatment liquid. If the inkjet ink is applied before the treatment liquid is completely dried, the decrease in the dissolution and / or dispersion function of solid components in the inkjet ink can be further accelerated.
  • image defects such as waving and bleeding of the recording medium may occur. .
  • the application method of the thermal energy is not particularly limited. Examples of methods that can be used include heat drying, hot air drying, infrared drying, microwave drying, and drum drying.
  • the above drying methods may be used alone or in combination.
  • the treatment liquid can be dried more quickly than when each of them is used alone.
  • the drying temperature is set to 35 to 100 ° C. when the heat drying method is employed.
  • the hot air temperature is preferably 50 to 250.degree.
  • the apparatus for carrying out the application and drying of the treatment liquid in the above-mentioned manufacturing method may be equipped in-line or off-line with respect to an inkjet printing apparatus described later. From the point of convenience in printing, it is preferable that the above-mentioned apparatus be installed inline.
  • the inkjet ink is preferably applied to the recording medium by a one-pass printing method.
  • a method in which the ink jet head is scanned only once with respect to the stopped recording medium and a method in which the recording medium is passed only once under the fixed ink jet head.
  • a method of fixing an ink jet head and scanning a recording medium is preferably used.
  • the transport speed of the recording medium is preferably 40 m / min or more.
  • the treatment liquid application device to the inkjet printing device are continuously disposed, and the recording medium to which the treatment liquid is applied remains as it is the inkjet printing unit Preferably it is transported to.
  • the recording resolution of the print is particularly preferably 1200 dpi or more.
  • the printing resolution in the printing width direction is determined by the design resolution of the inkjet head.
  • the recording resolution in the recording width direction is also preferably 600 dpi or more. Therefore, inevitably, the design resolution of the ink jet head is also preferably 600 dpi or more, and particularly preferably 1200 dpi or more. If the design resolution of the inkjet head is 600 dpi or more, printing can be performed with one inkjet head per color, which is preferable from the viewpoint of downsizing of the apparatus and economic efficiency.
  • the printing resolution in the transport direction of the recording medium depends not only on the design resolution of the inkjet head but also on the driving frequency and printing speed of the inkjet head. For example, by halving the printing speed or doubling the driving frequency, the recording resolution in the transport direction is doubled. If the ink jet head design can not achieve 600 dpi or more as the printing resolution in the transport direction at a printing speed of 40 m / min or more, it is excellent by arranging and using a plurality of inkjet heads per color in the transport direction of the recording medium Printing speed and printing resolution can be obtained.
  • the drop volume of the inkjet ink in the inkjet one-pass printing is largely affected by the performance of the inkjet head, but is preferably in the range of 1 to 30 pL from the viewpoint of realizing a high quality image.
  • thermal energy after applying ink jet ink> After applying the inkjet ink on the recording medium to which the treatment liquid has been applied, it is preferable to apply thermal energy to the recording medium in order to dry the inkjet ink and the non-dried treatment liquid.
  • the application method and conditions of the thermal energy which are preferably used are the same as those described above for the drying of the treatment liquid.
  • the inkjet ink dryer may be equipped in-line or off-line to the inkjet printing device. It is preferable to be installed inline from the viewpoint of convenience in printing. In one embodiment, thermal energy is preferably applied within 30 seconds after printing of the ink, and within 20 seconds from the viewpoint of preventing bleeding and color unevenness, curling of the recording medium, and the like. It is more preferable that the application is performed within 10 seconds.
  • the ratio of the application amount of the inkjet ink to the application amount of the treatment liquid is preferably 0.1 or more and 10 or less, where the application amount of the treatment liquid is 1.
  • the ratio of the ink application amount is more preferably 0.5 or more and 9 or less, and particularly preferably 1 or more and 8 or less.
  • the printing speed is preferably 40 m / min or more, more preferably 60 m / min or more, and 80 m / min or more. Being particularly preferred.
  • ⁇ Recording medium> In the method of producing the above-mentioned printed matter, in order to realize high-speed and high-quality printing, it is necessary to sufficiently express the function of the treatment liquid. Therefore, calcium nitrate in the processing solution needs to be present on the recording medium in a range of amounts. Therefore, the formation state of the treatment liquid layer on the recording medium at the time of ink jet ink printing is important, and the porosity and permeability of the recording medium that affect the formation of the treatment liquid layer become important.
  • a known recording medium can be optionally used, but from the above viewpoint, it is preferable to select a paper substrate or a synthetic paper substrate as the recording medium.
  • paper substrate means a recording medium formed by making a material containing pulp. In the above-mentioned paper making, it may be a single layer paper or a multilayer paper. Moreover, you may have a coating layer in the surface. Specific examples of the paper substrate include high quality paper, recycled paper, finely coated paper, coated paper, art paper, cast paper, liner paper, manila cardboard, and coated cardboard.
  • synthetic paper base material is a recording medium which uses a synthetic resin as a main raw material, and is a recording medium having the same printing processing characteristics as the paper base material.
  • the ink set of the above embodiment is not limited to the above recording medium, but, for example, a cloth base such as cotton or silk; a plastic base such as a polyvinyl chloride sheet, a PET film, a polypropylene film, and a polyethylene film; It can also be used.
  • the recording medium described above may have a smooth surface or an uneven surface. In addition, it may be transparent, translucent or opaque. Also, two or more types of print media may be pasted together. Furthermore, a release adhesive layer may be provided on the opposite side of the printing surface, and an adhesive layer may be provided on the printing surface after printing.
  • the shape of the recording medium may be roll or sheet-like.
  • the concentration of calcium ions on the surface of the recording medium derived from the above-mentioned processing solution is preferably 0.5 to 5 mmol / m 2 , more preferably 1 to 4 mmol / m 2 .
  • concentration of the calcium ion is within the above range, the aggregation and filling by the calcium ion become good, and it becomes easy to obtain further excellent coating film resistance.
  • Printed matter One embodiment relates to the printed matter obtained by printing on a recording medium using the ink set of the above embodiment.
  • the printed matter is excellent in coating film resistance and drying property regardless of the type of recording medium, and printing conditions such as printing speed and recording resolution, and is characterized by high image quality with suppressed image defects such as color mixing and underfilling. Have.
  • Treatment solutions 2 to 41 were obtained by the same method as Treatment Solution 1 except that the materials listed in Table 1 were used. Moreover, it carried out similarly to the process liquid 1, and measured viscosity and pH. The respective measurement results are shown in Table 1.
  • BYK 190 Styrene-maleic acid aqueous solution (40% solid content) manufactured by BIC Chemie Japan ⁇ 5>
  • Organic solvent iPrOH 2-propanol (boiling point 82 ° C., surface tension 20.9 mN / m)
  • MB 3-methoxy-1-butanol (boiling point: 158 ° C, surface tension: 29.3 mN / m)
  • 1,2-PD 1,2-propanediol (boiling point 188 ° C., surface tension 35.1 mN / m)
  • 1,2-Hex D 1,2-hexanediol (boiling point 224 ° C., surface tension 25.9 mN / m)
  • DEG Diethylene glycol (boiling point 244 ° C, surface tension 44.2 mN / m) ⁇ 6>
  • Surfactant Dynol 607 Acetylene surfactant manufactured by Air Products
  • the mixture is further reacted at 110 ° C. for 3 hours, 0.6 part of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added, and the reaction is further continued at 110 ° C. for 1 hour.
  • a solution of pigment dispersed resin 1) was obtained.
  • the solution of the resin for pigment dispersion 1 was cooled to room temperature, 37.1 parts of dimethylaminoethanol was added for neutralization, and then 100 parts of water was added to obtain an aqueous solution of dispersion resin 1. Thereafter, the aqueous solution was heated to 100 ° C. or higher, butanol was distilled off by azeotropy with water, and the solid content was adjusted to 30%.
  • aqueous solution refers to a solution containing an aqueous medium and components dispersed and / or dissolved in the aqueous medium.
  • the pH of the aqueous solution (solid content: 30%) of the pigment dispersion resin 1 was 9.7 when measured using a bench type pH meter F-72 manufactured by Horiba, Ltd.
  • the acid value of the resin for pigment dispersion 1 measured by the above-described method using HLC-8120 GPC manufactured by Tosoh Corp. was 250 mg KOH / g, and the weight average molecular weight was 22,500.
  • aqueous solution of resin 2 to 7 for pigment dispersion Resin for pigment dispersion (water-soluble as in the case of resin 1 for pigment dispersion, except that the kind and blending amount of the polymerizable monomer and the amount of the polymerization initiator were changed as shown in Table 2 below. Pigment dispersion resin) An aqueous solution (solid content 30%) of 2 to 7 was obtained.
  • Table 2 also describes the pH of an aqueous solution (solid content of 30%) of each pigment dispersion resin, the acid value of the pigment dispersion resin, and the weight average molecular weight of the pigment dispersion resin.
  • the mixed solution in the reaction vessel before substitution with nitrogen gas and the mixed solution after the polymerization reaction were analyzed by gas chromatography mass spectrometry and used as raw materials derived from acrylic acid, methyl methacrylate, and lauryl methacrylate To the detected peak.
  • the mixed solution after the polymerization reaction almost no peak derived from acrylic acid, methyl methacrylate and lauryl methacrylate was observed. From this result, it is considered that almost all of the introduced polymerizable monomer was polymerized.
  • the weight average molecular weight of the hydrophilic block was about 23,000 as measured using HLC-8120 GPC manufactured by Tosoh Corporation.
  • the reaction system was cooled to normal temperature, and then 45 parts of methyl ethyl ketone, 10 parts of methyl methacrylate as a polymerizable monomer, and 40 parts of benzyl methacrylate were respectively charged into the reaction vessel.
  • the inside of the reaction vessel is replaced with nitrogen gas, and then the temperature is raised to 75 ° C., and a polymerization reaction is performed for 3 hours, whereby a copolymer consisting of methyl methacrylate and benzyl methacrylate in the hydrophilic block
  • the resin for pigment dispersion (water-insoluble resin) 8 which is a block polymer to which was added was obtained.
  • the detection peaks derived from the polymerizable monomer were compared by a gas chromatography mass spectrometer. As a result, it could be confirmed that almost all of the methyl methacrylate and benzyl methacrylate charged were polymerized to form a hydrophobic block.
  • the weight average molecular weight of the pigment dispersion resin 8 was about 54,000, which was measured using Tosoh HLC-8120 GPC.
  • the acid value of the resin 8 for pigment dispersion was 45 mg KOH / g, which was measured by the method described above using HLC-8120 GPC manufactured by Tosoh Corporation.
  • reaction system was cooled to normal temperature, and then the mixed solution was taken out from the reaction vessel and adjusted with methyl ethyl ketone so that the solid content was 40.3%, to obtain a methyl ethyl ketone solution of pigment dispersing resin 8.
  • resin 9 for pigment dispersion As polymerizable monomers, 12.0 parts of methacrylic acid and 12.0 parts of methyl methacrylate; 0.2 parts of 2,2'-azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator; 2- (dodecylthiocarbocarbo) Copolymer consisting of methacrylic acid and methyl methacrylate (hydrophilic block) in the same manner as in the case of the hydrophilic block of pigment dispersing resin 8 except that 0.85 parts of nothioylthio) -isobutyric acid is used I got B).
  • the mixed solution in the reaction vessel before substitution with nitrogen gas and the mixed solution after the polymerization reaction are analyzed and compared with a gas chromatography mass spectrometer did.
  • the weight average molecular weight of the hydrophilic block B was about 12,000 as measured using HLC-8120 GPC manufactured by Tosoh Corporation.
  • the pigment dispersion resin 8 is used except that the reaction system containing the hydrophilic block B is used, and 56 parts of methyl methacrylate, 10 parts of 2-ethylhexyl methacrylate and 10 parts of styrene are used as polymerizable monomers.
  • the polymerization reaction was carried out in the same manner as in.
  • a resin for pigment dispersion which is a block polymer in which a copolymer (hydrophobic block B) consisting of methyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and styrene is added to the hydrophilic block B (water insoluble) Resin) 9 was obtained.
  • the detection peaks derived from the polymerizable monomer were compared by a gas chromatography mass spectrometer. As a result, it was confirmed that almost all of methyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and styrene charged were polymerized to form the hydrophobic block B. Further, the weight average molecular weight of the pigment dispersion resin 9 was about 41,000, which was measured using Tosoh HLC-8120 GPC. The acid value of the resin 9 for pigment dispersion was 92 mg KOH / g, which was measured by the method described above using HLC-8120 GPC manufactured by Tosoh Corporation.
  • reaction system was cooled to normal temperature, and then the mixed solution was taken out from the reaction vessel and adjusted with methyl ethyl ketone so that the solid content was 40.3%, to obtain a methyl ethyl ketone solution of resin 9 for pigment dispersion.
  • Black pigment dispersions 1 to 7 were obtained in the same manner as in the preparation examples of cyan pigment dispersions 1 to 7 except that the pigment used was replaced with Printe X 85 (carbon black) manufactured by Orion Engineered Carbons.
  • cyan pigment dispersion liquid 8 is further added as a pigment, well stirred (predispersed), and then a volume filled with 1800 g of zirconia beads of 0.5 mm in diameter The main dispersion was performed for 2 hours using a 0.6 L Dyno mill. Next, the obtained dispersion was taken out, 15 parts of water was added, and then methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure using an evaporator. Thereafter, the solid pigment concentration was adjusted to 20% to obtain cyan pigment dispersion liquid 8.
  • the same procedure as in the preparation example of the cyan pigment dispersion 8 is performed except that the methyl ethyl ketone solution of the pigment dispersion resin 8 is replaced with the methyl ethyl ketone solution of the pigment dispersion resin 9 and the addition amount of dimethylaminoethanol is 0.9 parts.
  • the cyan pigment dispersion liquid 9 was obtained.
  • Black pigment dispersions 8 and 9 were obtained in the same manner as in the preparation example of cyan pigment dispersions 8 and 9 except that the pigment used was replaced with Printe X 85 (carbon black) manufactured by Orion Engineered Carbons.
  • Cyan Pigment Dispersion 10 20 parts of LIONOL BLUE 7358G (C.I. Pigment Blue 15: 3) manufactured by Toyo Color Co., Ltd., Plus Coat Z-730 (Carboxyl group-containing polyester resin manufactured by Rika Kagaku Co., Ltd., weight average molecular weight 3,000, acid value 50 mg KOH /) g, a solid content concentration of 25%) and 24 parts of water were respectively added and mixed, and pre-dispersed with a stirrer. Subsequently, main dispersion was performed for 2 hours using a Dyno mill having a volume of 0.6 L filled with 1800 g of zirconia beads having a diameter of 0.5 mm, to obtain a cyan pigment dispersion 10.
  • LIONOL BLUE 7358G C.I. Pigment Blue 15: 3
  • Plus Coat Z-730 Carboxyl group-containing polyester resin manufactured by Rika Kagaku Co., Ltd., weight average molecular weight 3,000, acid value 50 mg
  • magenta Pigment Dispersion 10 Yellow Pigment Dispersion 10, and Black Pigment Dispersion 10
  • Pigments to be used are, respectively, FASTGEN SUPER MAGENTA RG (C.I. Pigment Red 122) manufactured by DIC, FAST YELLOW 7413 (C.I. Pigment Yellow 74) manufactured by Sanyo Dye Co., Ltd., Printe X 85 (Orion Engineered Carbons Co.)
  • a magenta pigment dispersion 10, a yellow pigment dispersion 10, and a black pigment dispersion 10 were obtained in the same manner as in the preparation example of the cyan pigment dispersion 10 except that the carbon black was replaced by carbon black).
  • Binder resin ⁇ Production example of JONCRYL 690 varnish> The following materials were mixed at room temperature for 30 minutes with stirring, then warmed to 60 ° C. and mixed for an additional 3 hours. Thereafter, the mixture was allowed to cool to room temperature to obtain JONCRYL 690 varnish.
  • (material) JONCRYL 690 (BASF acrylic resin, weight average molecular weight 16,500, acid value 240 mg KOH / g) 20 parts Ion-exchanged water 80 parts
  • CMYK inkjet ink was manufactured using these four color inks.
  • material 30 parts of pigment dispersion 1 (previously prepared pigment dispersion 1 of cyan, magenta, yellow and black 1)
  • Joncryl 8211 BASF acrylic resin emulsion, solid content 44%) 13 parts diethylene glycol monoisopropyl ether (DEMiPE) 17 parts diethylene glycol monobutyl ether (DEMBE) 10 parts triethanolamine (TEA) 0.5 parts Surfynol 465 (Air Products Co., Ltd.)
  • TAA triethanolamine
  • Surfynol 465 Air Products Co., Ltd.
  • Table 1 shows the average values of the viscosities of cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink, which make up Set 1 of the CMYK inkjet ink.
  • the weighted boiling point average value of the water-soluble organic solvent shown in Table 3 is a weighted boiling point average value under 1 atmosphere.
  • the weighted boiling point average value is a value obtained by adding the multiplication value of the boiling point under 1 atmosphere calculated for each water-soluble organic solvent and the mass ratio to the total water-soluble organic solvent.
  • CMYK inkjet ink sets 2 to 45 were obtained by the same method as inkjet ink set 1, except that the materials listed in Table 3 below were used.
  • the viscosity was measured in the same manner as in the ink jet ink set 1.
  • the weighted boiling point average value of the water-soluble organic solvent at 1 atm was determined. The results are shown in Table 3.
  • Pigment dispersion liquid CABOJET: Cyan: Cabojet 250C (Cabot self-dispersed copper phthalocyanine pigment dispersion liquid, pigment concentration 10%) Magenta: Cabojet 265M (Cabot self-dispersed magenta pigment dispersion, pigment concentration 10%) Yellow: Cabojet 270 (Cabot-made self-dispersing yellow pigment dispersion, 10% pigment concentration) Black: Cabojet 200 (Cabot's self-dispersed carbon black aqueous solution, pigment concentration 20%) was diluted with an equal mass of water to adjust the pigment concentration to 10%) ⁇ 2> Specified Glycol Ether Organic Solvent (A) DEMEE: diethylene glycol monoethyl ether (boiling point 196 ° C) DEMiPE: diethylene glycol monoisopropyl ether (boiling point 207 ° C
  • the above coating was performed using a ceramic roller with a line number of 140 lines / inch as a roller and at a speed of 80 m / min so that the coating film thickness of the treatment liquid 1 would be 3.0 ⁇ 0.3 ⁇ m.
  • the above UPM Finesse gloss paper was placed in an air oven at 50 ° C. and dried for 3 minutes to prepare a recording medium 1 a to which the treatment liquid was applied.
  • Recording media 2a to 35a and 48a to 53a to which the treatment liquid was applied were manufactured using the treatment liquid described in Table 4 in the same manner as the recording medium 1a to which the treatment liquid was applied.
  • Example of Production of Recording Medium 36a to which Treatment Liquid is Applied Using the processing solution 3 prepared above and using a ceramic roller with 1000 lines / inch as the roller used in the printing tester Flexiproof 100, the coating thickness of the processing solution 3 is 0.4 ⁇ 0.
  • a recording medium 36a to which the treatment liquid was applied was prepared in the same manner as the preparation of the recording medium 1a to which the treatment liquid was applied except that the coating was performed so as to be 1 ⁇ m.
  • the coating of the above-mentioned color treatment liquid was carried out using a ceramic roller with a line number of 140 lines / inch as a roller at a speed of 80 m / min and a coating film thickness of 3.0 ⁇ 0.3 ⁇ m. After the above-mentioned color treatment liquid was applied, it was dried in an air oven at 50 ° C. for 3 minutes to produce recording media 1 b to 45 b to which the color treatment liquid was applied.
  • the degree of color unevenness on each recording medium is visually observed to confirm coating unevenness of the treatment liquid (initial coating Aptitude) was evaluated.
  • the evaluation criteria are as follows, and in the evaluations A and B, it was judged that the coating unevenness of the treatment liquid was good. (Evaluation criteria) A: In all 10 sheets, coating unevenness was not seen at all. B: Coating unevenness was observed in 1 to 2 out of 10 sheets. C: Coating unevenness was observed on 3 or more out of 10 sheets.
  • Coloring treatment liquids 1 to 35 after aging were prepared using the above-mentioned post-treatment liquids 1 to 35 with time by the same method as the evaluation method of coating unevenness of the above processing liquids. Furthermore, the recording media 1c to 45c to which the color treatment liquid after aging was applied were prepared, and the coating unevenness (the coating aptitude after aging) of the aging post-treatment liquid was evaluated. Evaluation criteria were the same as above.
  • Examples 1 to 87 and Comparative Examples 1 to 12 (1) Preparation of ink jet ink set printing apparatus K, C, M, Y ink jets comprising four ink jet heads KJ4B-1200 (manufactured by KYOCERA Corporation) installed on the upper part of a conveyor capable of transporting a recording medium to constitute an ink jet ink set. Each ink was filled from the upstream side.
  • the inkjet head has a design resolution of 1200 dpi and a maximum drive frequency of 64 kHz, and in printing at the maximum drive frequency and a printing speed of 80 m / min, the recording resolution in the recording medium conveyance direction is 1200 dpi.
  • the conveyor speed was set to three types of 40 m / min, 60 m / min, and 80 m / min, and the printed matter which made the drying time in 50 degreeC air oven 3 minutes was used. .
  • solid printed matter was used which was printed at a conveyor speed of 60 m / min and taken out every 30 seconds after being put into a 50 ° C. air oven.
  • Evaluation criteria are as follows, and evaluations A, B, and C were judged to be good in dryness.
  • the ink set of the present invention regardless of the recording medium and printing conditions such as printing speed and recording resolution, the coating film resistance and drying properties are excellent, and image defects such as color mixing and underfilling are suppressed. It can be seen that it is possible to provide a high quality printed material.

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Abstract

インクジェットインキと、上記インクジェットインキとともに用いられる処理液とを含むインキセットであって、上記インクジェットインキが、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含み、上記水溶性有機溶剤が、特定の構造を有するグリコールエーテル系有機溶剤を含み、上記処理液が凝集剤を含み、上記凝集剤が硝酸カルシウムを、処理液の全量に対して6.8~20.8質量%含み、上記処理液中に含まれる、水酸基を3個以上有する化合物の量が、処理液の全量に対して15質量%以下である、インキセット。

Description

インキセット、及び印刷物の製造方法
 本開示は、インキセット、及び上記インキセットを使用して印刷物を製造する方法に関する。
 インクジェット印刷は、インクジェットヘッドから吐出されたインクジェットインキの液滴を記録媒体に直接付与し、文字や画像を形成する記録方式である。オフセット印刷及びグラビア印刷などの従来の有版印刷に対して、インクジェット印刷は、製版が不要で可変印刷に対応できる、印刷装置の操作や調整が容易である、及び印刷時の騒音が小さい、といった特徴を有する。インクジェット印刷は、オフィス及び家庭での使用をはじめとして、近年では、産業用途においてもその需要を伸ばしている。
 インクジェット印刷に用いられるインクジェットインキは、その組成によって、溶剤型、水性型及びUV硬化型などに分類される。近年、ヒト及び環境に対して有害である有機溶剤や感光性モノマーの使用を規制する動きが加速していることから、これらの材料を使用する溶剤型インキ及びUV硬化型インキから水性型インキへの置換えに対する要望が高まっている。
 水性(型)インクジェットインキ中の液体成分は、水が主成分であり、その他に、記録媒体に対する濡れ性や乾燥性を制御するために、グリセリン及びグリコールなどの水溶性有機溶剤が添加されている。これらの液体成分を含むインクジェットインキを用いて、文字や画像のパターンを記録媒体上に印刷(付与)すると、液体成分が記録媒体中に浸透、及び/または記録媒体上から蒸発することで乾燥し、上記記録媒体上にインキ成分が定着する。
 一方、インクジェット印刷で使用される記録媒体は、材質で大別すると、紙基材、布基材及びプラスチック基材などがある。中でも、紙基材は生産量が多く、紙基材では高速印刷が求められ、かつ高画質印刷も必要とされる。紙基材は、上質紙及び再生紙のような浸透性の高いものから、コート紙及びアート紙のような浸透性の低い(浸透性がない)ものまで、種々存在する。インクジェット印刷の需要をさらに拡大するために、様々な材質の記録媒体に対して適用可能な水性インクジェットインキの開発は、当業者にとって大きな課題となっている。
 ところが、従来の水性インクジェットインキは、粘度が低く、また水に起因して表面張力が高い。そのため、浸透性の高い紙基材に対して上記インキを用いて印刷した場合、上記紙基材内に上記インキが浸透することで、フェザリング(基材繊維に沿うように発生するにじみ現象)などの不具合が生じやすい。また、浸透性の低い紙基材に対して上記インキを用いて印刷した場合、上記インキの液滴同士が混ざりあい、合一や混色の不具合が生じやすい。そのため、従来の水性インクジェットインキを用いた印刷では、記録媒体の材質によらず、高画質の印刷物を得ることは困難な状況であった。
 上記に対する方策として、処理液を用いて記録媒体を処理する方法が知られている。一般に、インクジェットインキ用の処理液は、インクジェットインキ中の液体成分を吸収して乾燥性を向上させる層(インキ受容層)を形成するもの(特許文献1~4参照)と、インクジェットインキ中に含まれる色材及び樹脂などの固体成分を意図的に凝集させることで液滴間のにじみを防止し画質を向上させる層(インキ凝集層)を形成するもの(特許文献5及び6参照)との2種類が知られている。
 しかしながら、インキ受容層による方法では、層の厚さを大きくする必要があるため、記録媒体の風合いの低下が生じることがある。また、インキがインキ受容層に吸収されることによる濃度及び色域の低下、さらに吸収のむらに起因するにじみ又は混色が生じることがある。
 一方、インキ凝集層による方法では、液体成分の受容能力は劣るものの、記録媒体の風合いを大きく損なうことなく、インキ凝集層の表面でインキを固定化させるため、高濃度及び広演色な印刷が可能となる。また、インキ凝集層を均一に塗工できれば、インクジェットインキのドット融着を抑制し、ドットを理想的な真円の状態にすることができる。
 特許文献5及び6は、インキ凝集層を形成可能な処理液を開示しているが、印刷品質等の観点でさらなる改善が望まれている。具体的には、特許文献5には、親水性モノマーと疎水性モノマーとからなる共重合体を含む処理液(反応液)が開示されている。また、実施例では、硝酸マグネシウムを6質量%含む処理液と、水溶性有機溶剤として、グリセリン及びジエチレングリコールを含むインクジェットインキとのセットが評価されている。しかしながら、凝集剤として硝酸マグネシウムを含む処理液は、高速印刷を行った場合に、十分な凝集(混色抑制)効果を発現できない。
 これに対し、凝集効果を発現させるために処理液の塗布量を増やすことも考えられる。しかし、水及び有機溶剤の塗布量も多くなるため、処理液の乾燥が不十分となりやすい。これに伴い、後から印刷されるインクジェットインキの乾燥性及び塗膜耐性の悪化、又は上記インクジェットインキ液滴同士の合一に起因する印刷画質の悪化が生じる恐れがある。また、凝集効果をより高めるために、処理液中の凝集剤の量を増やす方策も考えられる。しかし、この場合、インクジェットインキの濡れ広がりを過剰に抑制してしまうことで、ベタ部の埋まり不足などが発生しやすく、やはり印刷品質の低下が生じる恐れがある。
 また、特許文献6には、多価金属塩及びポリエーテル変性ポリシロキサン系化合物を含む処理液と、樹脂微粒子を含むインクジェットインキとからなるインキセットを用いた記録方法が開示されている。特許文献6は、上記インキセットを用いることで、塗膜耐性や印刷画質に優れる印刷物が得られると記載しているが、上記インキセットは特定の吸収層を有する記録媒体に対して使用される。そのため、例えば、浸透性の高い紙基材に対して上記インキセットを用いて印刷した場合、混色などの画像欠陥が発生する恐れがある。また、特許文献6の実施例で使用されている多価金属塩は、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、及び酢酸カルシウムであり、上記特許文献5と同様に、高速印刷を行った場合などに、十分な凝集(混色抑制)効果を発現できない恐れもある。
 以上のように、処理液とインクジェットインキとを含む従来のインキセットは、記録媒体、及び印刷速度などの印刷条件によらず、優れた塗膜耐性及び乾燥性を得ることは難しく、また、混色及び埋まり不足といった画像欠陥のない高画質の印刷物を作製することも難しいため、さらなる改善が望まれている。
特開2000-238422号公報 特開2000-335084号公報 特開2012-131108号公報 特開2009-241304号公報 特開2013-188958号公報 特開2009-262549号公報
 本開示は、上記の状況に鑑みてなされたものであって、記録媒体、並びに印刷速度及び記録解像度などの印刷条件によらず、塗膜耐性及び乾燥性に優れ、かつ、混色及び埋まり不足といった画像欠陥を抑制し高画質の印刷物を作製できる、処理液とインクジェットインキとを含むインキセットを提供する。また、本開示は、上記に加え、保存安定性に優れ、長期経時後であっても上記品質を維持できる、上記インキセットを提供する。さらに、本開示は、上記インキセットを使用して高画質の印刷物を製造する方法を提供する。
 本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の構造の有機溶剤及び界面活性剤を含むインクジェットインキと、凝集剤として硝酸カルシウムを特定量含み、かつ特定の構造を有する化合物の量を一定値以下とした処理液とのインキセットによって、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明の実施形態は以下に関する。但し、本発明は、以下に記載する実施形態に限らず、様々な実施形態を含む。
 一実施形態は、インクジェットインキと、上記インクジェットインキとともに用いられる処理液とを含むインキセットに関する。このインキセットにおいて、上記インクジェットインキは、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含み、上記水溶性有機溶剤は、以下一般式(1)で表されるグリコールエーテル系有機溶剤(A)を含む。また、上記処理液は、凝集剤を含み、上記凝集剤は、硝酸カルシウムを処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%の割合で含み、上記処理液において、水酸基を3個以上有する化合物の含有量は処理液の全量に対して、15質量%以下である。
 一般式(1):
     R1-(-O-CHCH-)n-OH
 上記一般式(1)において、R1は、分岐構造を有してもよい、炭素数2~4のアルキル基を表す。またnは、2または3である。
 一実施形態において、上記処理液のpHは3.5~11であることが好ましい。
 一実施形態において、上記処理液は、さらにpH調整剤を含むことが好ましい。
 一実施形態において、上記処理液は、さらにノニオン系界面活性剤を含むことが好ましい。上記ノニオン系界面活性剤は、アセチレン系界面活性剤、及び、シロキサン系界面活性剤から選択される1種以上の化合物を含むことが好ましい。
 一実施形態において、上記インクジェットインキは、さらに顔料分散用樹脂を含むことが好ましい。
 一実施形態において、上記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系有機溶剤(A)は、nが2であるグリコールエーテル系有機溶剤を含むことが好ましい。
 一実施形態において、上記水溶性有機溶剤は、さらに25℃における表面張力が30~50mN/mであるジオール系溶剤(B)を含むことが好ましい。     
 一実施形態において、上記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系有機溶剤(A)の配合量に対する、上記25℃における表面張力が30~50mN/mであるジオール系溶剤(B)の配合量の質量比((A):(B))は、1:0.5~1:7.5であることが好ましい。
 他の実施形態は、上記実施形態のインキセットを用いる、インクジェットインキ印刷物の製造方法であって、紙基材または合成紙基材である記録媒体に、上記処理液を付与する工程と、上記処理液を付与した部分に、上記インクジェットインキを1パス印刷方式により付与する工程とを含む、インクジェットインキ印刷物の製造方法に関する。
 一実施形態において、上記記録媒体に上記処理液を付与する工程は、上記記録媒体表面のカルシウムイオンの量が0.5~5.0mmol/mとなるように実施されることが好ましい。
 他の実施形態は、上記実施形態のインキセットを記録媒体に印刷してなる印刷物に関する。
 本願の開示は、2017年7月14日に出願された特願2017-137568号に記載の主題と関連しており、その全ての開示内容は引用によりここに援用される。
 本発明によれば、記録媒体、並びに印刷速度及び記録解像度などの印刷条件によらず、塗膜耐性及び乾燥性に優れ、かつ、混色及び埋まり不足といった画像欠陥が抑制された高画質の印刷物を作製できる、処理液とインクジェットインキとを含むインキセットの提供が可能となる。また、上記に加え、保存安定性に優れ、長期経時後であっても上記品質を維持できる、上記インキセットの提供が可能となる。さらに、上記インキセットを使用して高画質の印刷物を製造する方法の提供が可能となる。
 以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される変形例も含まれる。
1.インキセット
 一実施形態は、インキセットに関し、上記インキセットは、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含むインクジェットインキ(以下、単に「インキ」ともいう)と、凝集剤を含む処理液とを含む。一実施形態において、上記インキセットは、以下の(i)~(iii)を満たすことが好ましい。
(i)上記水溶性有機溶剤が、先に示した一般式(1)で表されるグリコールエーテル系有機溶剤(A)を含む。
(ii)上記凝集剤が硝酸カルシウムを含み、上記硝酸カルシウムの含有量が、処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%である。
(iii)上記処理液において、水酸基を3個以上有する化合物の含有量が、処理液の全量に対して、15質量%以下であり、上記含有量は0質量%でもよい。
 従来技術で説明したように、インクジェット印刷において、処理液とインクジェットインキとを併用する方法は従来から適用されているが、本開示は、特有の材料を一定量含む処理液と、インクジェットインキとを組み合わせることを特徴とする。
 上記処理液は、インクジェットインキを印刷する前に記録媒体上に付与され、上記記録媒体上にインキ凝集層を形成するために用いられる。上記処理液を用いて形成されたインキ凝集層(以下、単に「(本発明の)処理液層」ともいう)に含まれる硝酸カルシウムは、後から水性媒体が付与された際に溶解し、硝酸イオンとカルシウムイオンとに電離する。従って、水及び水溶性有機溶剤を含むインクジェットインキの液滴が、上記処理液層と接触した際、上記インクジェットインキの液滴内に、硝酸イオン及びカルシウムイオンが電離及び溶出すると考えられる。そして、溶出したカルシウムイオンは、インキ液滴内に拡散するとともに、溶解及び/または分散された状態で存在し、アニオン電荷を有する、顔料及び樹脂などの固体成分と、カチオン-アニオン相互作用、及び吸着状態の変化を引き起こす。その結果、上記溶解及び/または分散機能の低下に起因した、上記固体成分の凝集及び析出、並びに局所的な増粘が発生すると考えられる。
 なお、本明細書において「水性媒体」とは、少なくとも水を含む液体からなる媒体を意味する。
 上記のような凝集機能を発現する凝集剤として、硝酸カルシウム以外にも、カチオン性樹脂、酸性化合物、及び上記硝酸カルシウム以外の無機金属塩が知られている。本開示のインキセットでは、凝集剤として硝酸カルシウムを選択することが好ましい。その理由として、イオンサイズの小さいカルシウムイオンの特徴である、拡散及び浸透速度の大きさ及び高い凝集能が挙げられる。また、硝酸塩の特徴である、水性媒体に溶解する際の吸熱エネルギーの大きさが挙げられる。すなわち、硝酸カルシウムが電離する際に水性媒体から熱エネルギーを吸収する必要があるため、上記に記載した他の凝集剤に比べて、硝酸カルシウムを使用した場合には、電離及び溶出、そして凝集機能の発現までに、多少の時間がかかると考えられる。
 一実施形態において、上記インクジェットインキは、先に示した一般式(1)で表されるグリコールエーテル系有機溶剤(A)(以下、「特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)ともいう」)と、界面活性剤とを含む。本発明者らは、インクジェットインキに含まれる水溶性有機溶剤が、記録媒体への浸透性に与える影響について鋭意検討を行った。その結果、上記特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)を含むインキは、浸透性が特段に優れること、また、界面活性剤と併用することで、上記効果がさらに高まることを見出した。すなわち、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)と、界面活性剤とを併用したインキは、上質紙、及びライナー紙などの易吸収性基材のみならず、コート紙、アート紙、及びキャスト紙などの難吸収性基材に対しても、好適な浸透性を得ることができる。
 ここで、上記インクジェットインキを付与する記録媒体の上(表面)に、硝酸カルシウムを含む処理液層が存在する場合、上記インクジェットインキの浸透に伴い、上記硝酸カルシウムも一緒に、上記記録媒体の内部に浸透すると考えられる。上記の通り、硝酸カルシウムが凝集剤としての機能を発現するまでに多少の時間がかかることから、記録媒体の内部で、インキの凝集及び増粘が起こると考えられる。その結果、記録媒体の表面に留まるインキ量が減少し、優れた塗膜耐性及び、乾燥性、並びに優れた印刷画質の印刷物が得られることになる。
 また、易吸収性基材を使用した場合、インキが凝集及び増粘するまでの間に浸透が進んでしまい、フェザリング、並びに液滴同士の合一及び混合が発生することも考えられる。これに対し、本実施形態によれば、硝酸カルシウムの電離時に発生する吸熱反応によって、インキ液滴の液温が低下し、そのことにより粘度及び表面張力が上昇し、過度な浸透及びにじみを抑制することが可能である。さらに、インキに含まれる界面活性剤が、インキ液滴界面に速やかに配向することで、上記インキ液滴同士の合一が抑制できると考えられる。
 一実施形態において、処理液中に存在する硝酸カルシウムの量は、上記処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%であることが好ましい。上記硝酸カルシウムの配合量を上記範囲内に調整することで、上記インキセットを構成するインキとの相乗効果がさらに高まり、記録媒体及び印刷速度によらず、高画質であり、かつ塗膜耐性及び乾燥性に優れた印刷物を安定的に得ることが容易となる。
 また、上記処理液は、水酸基を3個以上有する化合物を含んでもよいが、その場合には、処理液の全量に対して、水酸基を3個以上有する化合物の含有量は15質量%以下であることが好ましい。一実施形態において、上記処理液は、上記水酸基を3個以上有する化合物を含まないことが好ましい。すなわち、上記含有量は0質量%であってもよい。
 上質紙及び一部のコート紙は、その表面又は内部に、水酸基及びカルボキシル基といった官能基を有している。そのため、上記処理液が水酸基を3個以上有する化合物を含む場合には、上記官能基と水酸基を3個以上有する化合物との間で水素結合などの相互作用が生じると考えられる。その結果、処理液に、例えば熱エネルギーを付与するなどの処理を加えたとしても、上記水酸基を3個以上有する化合物は、記録媒体に残存しやすい。そのような状態の処理液層を有する記録媒体に、インクジェットインキを付与した場合、水酸基を3個以上有する化合物中に存在する水酸基と、カルシウムイオンとが相互作用を起こしてしまい、凝集剤としての効果発現が不十分となってしまう恐れがある。
 このようなことから、一実施形態では、処理液における水酸基を3個以上有する化合物の量を制限することで、記録媒体によらず、優れた画質の印刷物の作製が実現可能となる。
 以上のように、上記処理液と上記インキとを組み合わせることで、記録媒体、及び印刷速度などの印刷条件によらず、塗膜耐性及び乾燥性に優れ、かつ、混色などの画像欠陥が抑制された高画質な印刷物の作製が可能になると考えられる。なお、上記のメカニズムは推論であり、何ら本発明を限定するものではない。
 続いて、インキセットの構成要素について、より詳細に説明する。
1A.処理液
 一実施形態において、上記処理液は少なくとも凝集剤を含み、かつ上記凝集剤として硝酸カルシウムを含むことを特徴とする。以下、処理液の構成成分について具体的に説明する。
<硝酸カルシウム>
 上記処理液は、凝集剤として硝酸カルシウムを含有する。凝集剤の中でも、硝酸カルシウムを使用した場合、インクジェットインキ中に存在する固体成分の溶解及び/または分散機能を低下させ、上記固体成分の凝集及び析出、並びに局所的な増粘を引き起こすことによって、インキ液滴同士の合一による混色を改善し、及び印刷条件によらず高画質の画像を得ることが容易である。上記記載のように、硝酸カルシウムの電離によって発生するカルシウムイオンは、イオンサイズが小さく、インキ液滴内、並びに記録媒体内部での移動及び拡散が容易である。また、価数が2価であり、1価のカチオンと比較して、凝集機能や不溶化能力が高い。従って、いったんインキ液滴内で電離したカルシウムイオンは、上記インキ液滴内部の隅々にまで瞬時に移動し、顔料や樹脂などのアニオン電荷を帯びた固体成分の溶解及び/または分散機能を低下させることができる。その結果、高速印刷であっても混色が発生し難く、高画質な印刷物を得ることができる。さらには硝酸塩の特徴である、水性媒体への溶解時の大きな吸熱エネルギーによって、上記インキと組み合わせた際に、塗膜耐性及び乾燥性に優れた印刷物を得ることができる。
 また上記の通り、一実施形態において、上記処理液中の硝酸カルシウムの配合量は、処理液の全量に対して、6.8~20.8質量%であることが好ましい。上記実施形態によれば、インクジェットインキとの相乗効果が高まり、埋まり及びにじみが抑制され、塗膜耐性及び乾燥性に優れた印刷物を得ることができる。また、非常に高速での印刷であっても、オフセット印刷に相当する優れた画質を発現させるため、上記配合量は7.0~20.5質量%であることが好ましく、7.5~20質量%であることが特に好ましい。なお、上記で示した硝酸カルシウムの配合量は、硝酸カルシウム無水物としての配合量である。
<水酸基を3個以上有する化合物>
 さらに上記の通り、カルシウムイオンの凝集剤としての効果を十分に発現させる観点から、処理液における水酸基を3個以上有する化合物の量は、処理液の全量に対して、15質量%以下であることが好ましい。上記処理液において、水酸基を3個以上有する化合物の量が多いほど、カルシウムイオンの機能が阻害されると考えられるため、上記処理液中の水酸基を3個以上有する化合物の量は少ないほどよいと考えられる。上記観点から、上記処理液中の水酸基を3個以上有する化合物の量は、処理液の全量に対して、12質量%以下であることがより好ましく、9質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以下であることが特に好ましく、実質的に含まないことが極めて好ましい。なお「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。したがって、他材料に含まれる少量の副生成物及び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%以下であることを表す。
 水酸基を3個以上有する化合物は、常温(25℃)において、液体であっても固体であってもよい。具体的な化合物を例示すると、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,4-ブタントリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、ジグリセリン、エリトリトール、トレイトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ガラクチトール、などの鎖状ポリオール化合物、及び、上記化合物のアルキレンオキシド付加物;グルコース、スクロース、マルトース、ラクトース、セロビオース、トレハロース、フルクトース、イソマルト、ラクチトール、マルチトール、などの環状構造を有するポリオール化合物;ピンポリトール、ボルネシトール、オノニトール、ピニトール、イノシトール、キナ酸、シキミ酸、などのシクリトール化合物;などが挙げられる。上記化合物を使用する場合、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<有機溶剤>
 一実施形態において、処理液は、さらに有機溶剤を含むことができる。有機溶剤を併用することで、処理液の保湿性及び乾燥性、並びに濡れ性を、より好適に調整することができる。処理液に使用できる有機溶剤は特に制限されないが、水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。有機溶剤には、後述するpH調整剤は含まれないものとする。また、本明細書において、処理液に含まれる上記「有機溶剤」には、先に記載した水酸基を3個以上有する化合物は含まれないものとする。
 処理液に使用される有機溶剤は、水及び硝酸カルシウムとの親和性、並びに硝酸カルシウムの溶解性の観点から、少なくとも分子構造中にヒドロキシル基を1個または2個含む水溶性有機溶剤が好ましい。
 処理液に好適に用いられる、分子構造中にヒドロキシル基を1個または2個含む水溶性有機溶剤の具体例として以下が挙げられる:
 メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-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-ブタノールなどの1価アルコール類;
 1,2-エタンジオール(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、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-ヘプタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-エチル-2-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、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコールなどの2価アルコール(グリコール)類;及び
 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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、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、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールモノアルキルエーテル類。
 上記に例示した化合物の中でも、特に、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどの1価アルコール類を使用することが好ましい。また、上記分子構造中にヒドロキシル基を1個または2個含む水溶性有機溶剤として、例示した化合物を単独で用いても、または2種以上を併用してもよい。
 一実施形態において、処理液に含まれる、分子構造中にヒドロキシル基を1個または2個含む水溶性有機溶剤の配合量は、処理液の全量に対して、0.1~30質量%以下であることが好ましく、1~25質量%であることがより好ましく、1~20質量%であることが特に好ましい。水溶性有機溶剤の配合量を上記範囲内に調整することで、優れた保湿性及び塗膜耐性、並びに優れた乾燥性及び濡れ性が容易に得られる処理液を提供できる。また、処理液の印刷方法によらず、長期にわたって安定した印刷が可能となる。
 一実施形態において、処理液は、その他の有機溶剤を含んでもよい。使用可能なその他の有機溶剤の具体例として、以下が挙げられる:
 ジ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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリ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メチルエチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、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メチルエーテル、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、テトラエチレングリコールジエチルエーテルなどのグリコールジアルキルエーテル類;
 2-ピロリドン、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、ε-カプロラクタム、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などの含窒素系溶剤;及び
 γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトンなどの複素環化合物など。上記に例示した有機溶剤を単独で用いても、または2種以上を併用してもよい。
 処理液に含まれる上記その他の有機溶剤の配合量の総量は、処理液の全量に対して、0.1~50質量%以下であることが好ましく、0.15~30質量%であることがより好ましく、0.2~25質量%であることが特に好ましい。上記その他の有機溶剤の配合量を上記範囲内に調整することで、処理液において、優れた乾燥性、保湿性及び濡れ性が得られるとともに、上記有機溶剤の残留に起因する塗膜耐性の悪化を防止することが可能となる。
 一実施形態において、処理液における沸点が240℃以上の有機溶剤の含有量は、上記処理液の全量に対して、10質量%未満であることが好ましい。上記有機溶剤の含有量は0質量%であってもよい。240℃以上の有機溶剤を含まないか、または、含む場合でもその配合量を上記範囲内に調整することで、高速印刷時に処理液の良好な乾燥性が得られる。また、有機溶剤が記録媒体内に浸透及び残留することがなくなるため、硝酸カルシウムの凝集性能及び塗膜耐性を向上させることができる。なお、上記沸点が240℃以上の有機溶剤の含有量の算出にあたっては、水酸基を3個以上有する化合物の中でも沸点が240℃以上であるもの(ただし、25℃において液体であるもの)の含有量、及び分子構造中にヒドロキシル基を1個または2個含む水溶性有機溶剤の中でも沸点が240℃以上であるものの含有量についても、上記沸点が240℃以上の有機溶剤の含有量として計算に含めるものとする。
<界面活性剤>
 一実施形態において、上記処理液は、表面張力を調整し、記録媒体上への濡れ性を向上させるため、さらに界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤には、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及びカチオン性界面活性剤など様々な種類が存在するが、上記処理液では、ノニオン性界面活性剤を選択することが好ましい。ノニオン性界面活性剤を使用した場合、硝酸カルシウムの凝集機能を阻害することなく、処理液の濡れ性を容易に向上することができる。
 上記ノニオン性界面活性剤は、アセチレン系、シロキサン系、アクリル系、フッ素系など、様々な種類が知られている。上記処理液の濡れ性、後から付与されるインクジェットインキの濡れ性、及び処理液の印刷安定性を両立させる観点から、アセチレン系界面活性剤及び/またはシロキサン系界面活性剤を使用することが好ましく、少なくともアセチレン系界面活性剤を使用することが特に好ましい。
 使用する界面活性剤は、公知の方法によって合成したものでもよいし、市販品を使用してもよい。界面活性剤を市販品から選択する場合、例えば、使用可能なシロキサン系界面活性剤として、BY16-201、FZ-77、FZ-2104、FZ-2110、FZ-2162、F-2123、L-7001、L-7002、SF8427、SF8428、SH3749、SH8400、8032ADDITIVE、SH3773M(東レ・ダウコーニング社製)、Tegoglide410、Tegoglide432、Tegoglide435、Tegoglide440、Tegoglide450、Tegotwin4000、Tegotwin4100、Tegowet250、Tegowet260、Tegowet270、Tegowet280(エボニックデグサ社製)、SAG-002、SAG-503A(日信化学工業社製)、BYK-331、BYK-333、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-349、BYKUV3500、BYK-UV3510(ビックケミー社製)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF355A、KF-615A、KF-640、KF-642、KF-643(信越化学工業社製)などが挙げられる。
 また、使用可能なアセチレン系界面活性剤として、サーフィノール61、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、420、440、465、485、SE、SE-F、ダイノール604、607(エアープロダクツ社製)、オルフィンE1004、E1010、E1020、PD-001、PD-002W、PD-004、PD-005、EXP.4001、EXP.4200、EXP.4123、EXP.4300(日信化学工業社製)などが挙げられる。
 上記界面活性剤は、単独で用いてもよいし、または2種以上を併用してもよい。
 後述する様々な塗工方法で、均一な凝集層を形成するためには、表面に速やかに界面活性剤が配向し、表面張力を低下及び安定化させる必要がある。このような観点から、アセチレン系界面活性剤として、下記一般式(2)で表される化合物を含むことが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(2)中、sは1~3の整数、tは0以上の整数、uは0以上の整数であり、t+uは1~30の整数である。またEtはエチレン基を表す。中でも、一般式(2)において、sが1または2であり、t+uが5~20の整数である化合物が好ましい。
 上記に例示した界面活性剤の市販品において、上記一般式(2)で表される化合物として、サーフィノール420、440、465、及び485、ダイノール604、及び607、並びにオルフィンE1004、及びE1010が挙げられる。これらのうち、上記一般式(2)において、sが1または2であり、t+uが2~20の整数である化合物として、サーフィノール465、ダイノール607、及びオルフィンE1010がある。
 シロキサン系界面活性剤を使用する場合は、界面活性剤としての機能や、水性媒体に対する溶解特性を調整するため、各種有機基が導入された、変性シロキサン系界面活性剤を用いることが好ましい。中でも、有機基としてポリエーテル基を用いた、ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤が好ましい。ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤は、ポリエーテル基を構成する、エチレンオキシド基やプロピレンオキシド基の数を調整することで、界面活性剤の親水及び疎水性を任意に制御することができ、また、界面活性剤の界面への配向速度を高めることができるため、好適に用いられる。
 一実施形態において、上記処理液が界面活性剤を含む場合、その添加量は、処理液の全量に対して、0.1~3.0質量%であることが好ましく、0.15~2.0質量%であることが特に好ましい。上記範囲で界面活性剤を添加することで、塗布方法によらず、また高速印刷時であっても、記録媒体に対する十分な濡れ性を発現することができ、かつハジキなどの塗工品質の劣化を抑制することができる。ただし、界面活性剤の配合量は、後述するインクジェットインキの表面張力を考慮して決定することが好ましい。
 インキセットにおいて、印刷物のにじみを防ぐ観点から、処理液の表面張力はインクジェットインキの表面張力以上とすることが好ましい。処理液の表面張力をインクジェットインキの表面張力より大きくすることで、処理液を記録媒体に付与した際の、塗膜表面に配向する界面活性剤の量を減らすことができ、処理液層の表面エネルギーが過剰に低下することがなくなる。そのため、後から印刷されるインクジェットインキの濡れ性が好適なものとなり、にじみのない、高画質な印刷物を得ることができる。
<バインダー樹脂>
 一実施形態において、上記処理液は、さらにバインダー樹脂を含むことができる。バインダー樹脂とは、インクジェットインキと処理液との反応に関与しない樹脂である。バインダー樹脂を併用することで、印刷物の耐水性を向上させることができるため、上記印刷物を様々な用途に使用することが可能となる。一般的には、バインダー樹脂として、水溶性樹脂及び樹脂微粒子が知られている。上記処理液では、どちらを用いても差し支えない。インクジェットインキと瞬時に混和し、高速印刷において処理液の凝集能力をより効果的に発現させる点から、水溶性樹脂を選択することが好ましい。
 上記バインダー樹脂の含有量は、金属イオンの量に応じて決定されることが好ましい。具体的には、上記処理液に含まれる金属イオンの含有量に対する、上記バインダー樹脂の含有量の質量比が、金属イオンの含有量1に対し、バインダー樹脂の含有量が0より大きく50未満であることが好ましく、0より大きく30未満であることが特に好ましい。上記範囲の場合、印刷物の耐水性が向上し、さらに波打ち(記録媒体の一部が水分を吸って部分的に伸び、波状になる現象)や、カール(水分に起因した記録媒体の湾曲)の発生のない、高画質な印刷物が得られる。
 上記処理液で使用するバインダー樹脂は、特に限定されない。中でも、耐水性向上、並びに波打ち及びカール抑制に効果的であることから、ノニオン性水溶性樹脂が好ましい。なお、処理液の基本性能が維持できる範囲で、ノニオン性水溶性樹脂にアニオンユニットまたはカチオンユニットが付加した樹脂を用いても構わない。バインダー樹脂の具体例として、ポリエチレンイミン、ポリアミド、各種の第4級アンモニウム塩基含有水溶性樹脂、ポリアクリルアマイド、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキシド、デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの水溶性セルロース、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアセタール及びポリビニルアルコールなど、及びこれらの変性物、が挙げられる。また、硝酸カルシウムに対して安定な範囲で、(メタ)アクリル樹脂、スチレン-(メタ)アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、ウレタン樹脂、及びエステル樹脂なども使用できる。但し、これらに限定されないことはいうまでもない。
 なお本明細書において「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/または「メタクリル」を表す。
 後から印刷されるインクジェットインキ中の液体成分を吸収し、高速印刷において、乾燥性を特段に良化できる点から、バインダー樹脂として、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセタール、ポリアルキレンオキシド、セルロース誘導体、(メタ)アクリル樹脂、及びスチレン-(メタ)アクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を使用することが好ましい。とりわけ、ポリビニルアルコール、(メタ)アクリル樹脂、及びスチレン-(メタ)アクリル樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂を使用することが好ましい。これらの樹脂は、透明性、塗膜耐性、及び顔料に対するバインダー力などの、インクジェットインキ用処理液に必要な物性を有しており、かつ入手が容易であること、変性物も含め種類が豊富であることなどの利点がある。
 例示した樹脂の中でも、ポリビニルアルコールに関しては、経時での処理液のpH低下が抑制できることから、けん化度が95%以上であるもの(完全けん化品)を用いることが最も好ましい。すなわち、けん化度が95%以上であるポリビニルアルコールを用いることで、耐水性、波打ち及びカール抑制に加えて、光沢性、透明性、及びインクジェットインキ吸収性に優れた処理液層が得られ、かつ、pHなどの経時安定性に優れた処理液を得ることができる。また、(メタ)アクリル樹脂、及び/または、スチレン-(メタ)アクリル樹脂に関しては、処理液中での硝酸カルシウムとの反応を防ぎ、pH及び粘度などの経時安定性並びに凝集効果に優れた処理液が得られるとともに、印刷物の耐水性、光沢性、並びに波打ち及びカール抑制性にも優れる点から、酸価が100以下であるものを選択することが最も好ましい。なお、酸価は、後述する顔料分散用樹脂の場合と同様の方法により、測定することができる。
 一実施形態において、処理液に使用するバインダー樹脂の、数平均分子量(Mn)は、3,000~90,000であることが好ましく、4,000~86,000であることが特に好ましい。上記範囲のMnを有するバインダー樹脂であれば、一般的に求められる耐水性を十分に発現することができる。また、処理液層の膨潤に起因する記録媒体の波打ち及びカールが起こり難い。また、カルシウムイオンの移動が阻害されないことから、凝集効果の悪化が抑制される。さらに、上記範囲のMnを有するバインダー樹脂を使用することによって、処理液の粘度を好適な範囲内に容易に調整することができる。
 なお、バインダー樹脂の数平均分子量は、常法によって測定することができる。一例を挙げると、TSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC-8120GPC)で、展開溶媒にTHFを用いて測定したポリスチレン換算の数平均分子量として測定することができる。
<pH調整剤>
 一実施形態において、上記処理液は、さらにpH調整剤を含んでもよい。pH調整剤とは、大気中の二酸化炭素の吸収によるpH低下など、環境変化によるpH変動を抑制し、処理液のpHを一定に保つ機能を有する材料を示す。pH調整能を有する化合物をpH調整剤として任意に選択し使用することができる。
 例えば、塩基性化させる場合、特に限定するものではないが、ジメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びN-メチルジエタノールアミンなどのアルカノールアミン;その他1級アミン、2級アミン、及び3級アミン、並びに4級アンモニウム塩;アンモニア水;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び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、及び炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩;酢酸リチウム、及び酢酸ナトリウムなどのアルカリ金属の酢酸塩、などを使用することができる。
 また、酸性化させる場合は、特に限定するものではないが、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、及びホウ酸などの各種無機酸;酢酸、クエン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、フマル酸、マロン酸、アスコルビン酸、及びグルタミン酸などの各種有機酸、などを使用することができる。
 pH調整剤としては、上記に例示した化合物を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。中でも、金属イオン成分を含まないpH調整剤が、硝酸カルシウムの凝集性能に影響を与えないことから、好ましい。
 例えば、上記に例示した化合物において、金属イオン成分を含まない化合物として、ジメチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びN-メチルジエタノールアミンなどのアルカノールアミン;その他1級アミン、2級アミン、及び3級アミン、並びに4級アンモニウム塩;アンモニア水;塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、及びホウ酸などの各種無機酸;酢酸、クエン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、フマル酸、マロン酸、アスコルビン酸、及びグルタミン酸などの各種有機酸、等が挙げられる。これらは金属イオン成分を含まないpH調製剤として好適に使用することができる。
 上記pH調整剤の配合量としては、処理液の全量に対して、0.01~5質量%であることが好ましい。pH調整剤の配合量を上記範囲内とすることで、処理液中の硝酸カルシウムの機能を阻害することなく、上記処理液のpH調整が可能となる。また、上記範囲内の配合量は、安全性及び臭気の点からも好適である。さらに、長期的及び連続的な処理液塗工時であっても、pHを安定的に維持しつつ、高速塗工時であっても上記処理液の乾燥性が保てる点から、上記配合量は0.15~3質量%であることがより好ましい。
 上記pH調整剤の沸点は、処理液塗工時における、塗工装置上での乾燥、及び固着を防止する観点から、50℃以上であることが好ましい。一方、高速印刷時の乾燥性悪化を防止する観点から、上記pH調整剤の沸点は400℃以下であることが好ましい。
 上記pH調整剤の分子量は、重量平均分子量(Mw)で500以下であることが好ましい。上記分子量のpH調整剤を使用することで、高速印刷時の処理液の塗工むら改善に加え、処理液の粘度を好適な範囲内に収めることができる。なおpH調整剤が単一物質の場合は、上記重量平均分子量を、上記単一物質の分子量に読み替えるものとする。
<水>
 一実施形態において、上記処理液は水を含むことが好ましく、水の含有量は、処理液の全量に対して、10~90質量%の範囲であることが好ましい。
<その他の成分>
 上記処理液は、所望の物性値とするために、必要に応じて、消泡剤、及び防腐剤などの添加剤を添加することができる。これらの添加剤を使用する場合、その配合量は、処理液の全量に対して、0.01質量%以上10質量%以下とすることが好ましい。
<処理液の製造方法>
 一実施形態において、処理液は、硝酸カルシウム、及び水、並びに必要に応じて、有機溶剤、界面活性剤、バインダー樹脂、pH調整剤、及び上記で挙げたような添加剤から適宜選択される成分を含み、これらを撹拌及び混合した後、必要に応じて、濾過する方法によって製造することができる。ただし、処理液の製造方法は上記に限定されるものではない。
 上記撹拌及び混合を行う工程において、必要に応じて、混合物を40~100℃の範囲で加熱してもよい。ただし、バインダー樹脂として樹脂微粒子を使用する場合は、上記樹脂微粒子のMFT(最低造膜温度)以下の温度で加熱することが好ましい。
 また、濾過を行う工程において、フィルター開孔径は、粗大粒子及びダストを除去できるものであれば特に制限されないが、好ましくは0.3~100μm、より好ましくは0.5~50μmである。また、濾過を行う際に使用するフィルターは、単独種であっても、複数種を併用してもよい。
<処理液の特性>
 一実施形態において、上記処理液のpHは、3.5~11であることが好ましい。pHが上記範囲であれば、処理液が強酸性、または強塩基性ではなくなる。そのことによって、凝集作用の過剰な高速化を抑制し、埋まり不足によるスジ抑制と、固体成分の凝集及び析出、並びに局所的な増粘による高画質化とを実現した印刷物を得ることができる。また、上記処理液が搭載される印刷装置で使用される部材、特に金属部材に対する、腐食などのダメージを抑制することもできる。上記効果をさらに向上させるとともに、より広いインキ組成に対して高画質な印刷物が得られる観点から、pH範囲は3.5~9.5であることがより好ましく、4~8であることが特に好ましい。pHが4~8の範囲であれば、様々な金属に対する腐食抑制性に優れるとともに、長時間に渡って処理液を記録媒体に付与する際に、むらのない塗工物を安定的に得ることができる。
 上記処理液のpHは公知の方法に従って測定することができる。例えば、測定は、株式会社堀場製作所製の卓上型pHメータ「F-72」において、スタンダードToupH電極またはスリーブToupH電極を使用して実施することができる。
 一実施形態において、上記処理液は、25℃における粘度が5~100mPa・sの範囲であることが好ましい。上記粘度範囲を満たす処理液であれば、処理液をむらなく塗布することができ、後述の様々な印刷方法に適用できる。また、高速印刷時であっても、かつ処理液の塗布方法によらず、上記処理液を記録媒体に均一に付与することができ、高画質な印刷物が得られる観点から、上記処理液の25℃における粘度は5~80mPa・sであることがより好ましい。上記粘度は、5~60mPa・sであることがさらに好ましく、5~30mPa・sであることが最も好ましい。
 上記処理液の粘度の測定は、処理液の粘度に応じて、例えば、E型粘度計(東機産業社製のTVE25L型粘度計)、またはB型粘度計(東機産業社製のTVB10形粘度計)を用いて実施することができる。
 上記処理液の25℃における表面張力は、様々な記録媒体に対して十分な濡れ性が発現できる観点から、20~75mN/mであることが好ましく、21~65mN/mであることがより好ましく、22~45mN/mであることが特に好ましい。また後述する通り、処理液の表面張力は、インクジェットインキの表面張力以上であることが好ましい。
 処理液の表面張力は、例えば、表面張力計(協和界面科学社製のCBVPZ)を用い、25℃の環境下で白金プレート法によって測定することができる。
1B.インクジェットインキ
 以下、インクジェットインキの構成要素について詳細に説明する。
<顔料>
 一実施形態において、インクジェットインキは、色材として顔料を含むことが好ましい。顔料は、耐水性、耐光性、耐候性、及び耐ガス性などを有することに加え、高速印刷において上記実施形態の処理液を使用した際に、染料と比較して凝集速度が速いという点で優れている。顔料として、公知の有機顔料、及び無機顔料のいずれも使用することができる。これらの顔料の含有量は、インクジェットインキの全量に対して、2質量%以上15質量%以下の範囲が好ましく、2.5質量%以上12質量%以下の範囲がより好ましく、3質量%以上10質量%以下の範囲が特に好ましい。顔料の含有率が上記範囲内の場合、1パス印刷であっても十分な発色性が得られる。また、インクジェットインキの粘度をインクジェット印刷に適した範囲に収めることができ、その結果として、長期の印字安定性を確保することができる。以下、顔料の具体例を記載する。
 シアン有機顔料として、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、及び66などが挙げられる。中でも、発色性及び耐光性に優れる点から、C.I.ピグメントブルー15:3及び15:4からなる群から選択される1種以上が好ましい。また、色再現性を向上させる目的で、C.I.ピグメントグリーン7、36、43、及び58などのグリーン顔料を混合してもよい。
 マゼンタ有機顔料として、例えば、C.I.ピグメントレッド5、7、12、22、23、31、48(Ca)、48(Mn)、49、52、53、57(Ca)、57:1、112、122、146、147、150、185、238、242、254、255、266、269、及び282、並びにC.I.ピグメントバイオレッド19、23、29、30、37、40、43、及び50などが挙げられる。
 中でも発色性及び耐光性に優れる点から、C.I.ピグメントレッド122、146、150、185、202、209、254、266、269、及び282、並びにC.I.ピグメントバイオレッド19からなる群から選択される1種以上の顔料が好ましい。中でも、C.I.ピグメントレッド122、202、209、及び282、並びにC.I.ピグメントバイオレッド19などのキナクリドン顔料は、上記実施形態の処理液と併用した際に高い発色性を示し、また耐候性に優れる印刷物が得られることから、特に好ましい。
 発色性をさらに高める観点で、マゼンタ有機顔料として、キナクリドン顔料を含む固溶体顔料を用いることも好ましい。
 具体的には、C.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントバイオレッド19とを含む固溶体顔料、C.I.ピグメントレッド202とC.I.ピグメントバイオレッド19とを含む固溶体顔料、C.I.ピグメントレッド209とC.I.ピグメントバイオレッド19とを含む固溶体顔料、C.I.ピグメントレッド282とC.I.ピグメントバイオレッド19とを含む固溶体顔料、C.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントレッド146とを含む固溶体顔料、C.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントレッド150とを含む固溶体顔料、C.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントレッド254とを含む固溶体顔料、及びC.I.ピグメントレッド122とC.I.ピグメントレッド269とを含む固溶体顔料などを挙げることができる。
 イエロー有機顔料として、例えば、C.I.ピグメントイエロー10、11、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、及び213などが挙げられる。中でも、発色性に優れる点から、C.I.ピグメントイエロー13、14、74、120、139、180、185、及び213からなる群から選択される1種以上が好ましく選択される。
 ブラック有機顔料として、例えば、アニリンブラック、ルモゲンブラック、アゾメチンアゾブラックなどが挙げられる。また、上記のシアン顔料、マゼンタ顔料、及びイエロー顔料、並びに下記のオレンジ顔料、グリーン顔料、及びブラウン顔料などの有彩色顔料を複数使用し、ブラック顔料とすることもできる。
 一実施形態において、インクジェットインキの顔料として、オレンジ顔料、グリーン顔料、及びブラウン顔料などの特色顔料を使用することもできる。具体的には、C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、64、 及び71、C.I.ピグメントグリーン7、36、43、及び58、並びにC.I.ピグメントブラウン23、25、及び26などを挙げることができる。上記特色顔料を使用することで、さらに広演色な印刷物の作製が可能となる。
 使用できる無機顔料は、特に限定されない。例えば、黒色顔料として、カーボンブラック及び酸化鉄が挙げられる。白色顔料として、酸化チタンが挙げられる。
 カーボンブラック顔料は、ファーネス法、またはチャネル法で製造されたカーボンブラックであってよい。上記カーボンブラックの中でも、一次粒子径が11~50nm、BET法による比表面積が50~400m/g、揮発分が0.5~10質量%、及びpHが2~10であるなどの特性を有するものが好適である。
 上記特性を有する市販品として、例えば、No.25、30、33、40、44、45、52、850、900、950、960、970、980、1000、2200B、2300、2350、及び2600;MA7、MA8、MA77、MA100、MA230(三菱化学株式会社製)、RAVEN760UP、780UP、860UP、900P、1000P、1060UP、1080UP、1255(コロンビアンカーボン社製)、REGAL330R、400R、660R、MOGUL L(キャボット社製)、Nipex160IQ、170IQ、35、75;PrinteX30、35、40、45、55、75、80、85、90、95、300;SpecialBlack350、550;Nerox305、500、505、600、605(オリオンエンジニアドカーボンズ社製)などが挙げられ、いずれも好ましく使用することができる。
 白色無機顔料として好適に用いられる酸化チタンは、アナターゼ型、及びルチル型のいずれでもよいが、印刷物の隠蔽性を上げる観点からルチル型が好ましい。また、塩素法、及び硫酸法などのいずれの方法で製造したものでもよいが、塩素法によって製造された酸化チタンを使用した場合、より高い白色度が得られる点で好ましい。
 上記酸化チタンとして、その表面が、無機化合物及び/または有機化合物によって処理されたものを使用することが好ましい。無機化合物の例として、シリコン、アルミニウム、ジルコニウム、スズ、アンチモン、及びチタンの1種以上を含む化合物、及びこれらの水和酸化物を挙げることができる。また、上記有機化合物の例として、多価アルコール、アルカノールアミンまたはその誘導体、高級脂肪酸またはその金属塩、及び有機金属化合物などを挙げることができる。中でも、多価アルコールまたはその誘導体は、酸化チタン表面を高度に疎水化し、分散安定性を向上させることが可能であるため、好ましく用いられる。
 印刷物の色相及び発色性を好適な範囲に収めるため、上記の顔料を複数混合して用いることができる。例えば、カーボンブラック顔料を使用したブラックインキに対し、低印字率における色味を改善するため、シアン有機顔料、マゼンタ有機顔料、オレンジ有機顔料、及びブラウン有機顔料からなる群から選択される1種以上の顔料を少量添加することができる。
<顔料分散用樹脂>
 インクジェットインキにおいて、上記顔料を安定的に分散及び保持する方法として、(1)水溶性顔料分散樹脂を顔料表面に吸着させ分散する方法、(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分散する方法、(3)顔料表面に親水性官能基を化学的及び物理的に導入し、顔料分散用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)、(4)水不溶性樹脂で顔料を被覆し、必要に応じて、さらに水溶性顔料分散樹脂または界面活性剤を用いてインキ中に分散させる方法、などを挙げることができる。
 インクジェットインキにおいて、顔料は、上記(3)の方法(すなわち、自己分散顔料を用いる方法)以外の方法によって分散されていることが好ましい。本開示のインキセットは、処理液のカルシウムイオンによる不溶化によって、混色などの画像欠陥を抑制することを意図する。そのため、カルシウムイオンと、上記樹脂及び界面活性剤などの高分子量成分との間で、アニオン-カチオン間相互作用反応又は吸着平衡移動反応が生じる方が、顔料成分に起因した増粘及び流動性低下の効果が大きく、高速印刷時であっても上記画像欠陥が抑制されるためである。
 さらに、上記方法のうち、(1)または(4)の方法を選択することが好ましい。すなわち、顔料は、顔料分散用樹脂を用いて分散されていることがより好ましい。中でも、上記(1)の水溶性顔料分散樹脂を用いる方法を選択することが特に好ましい。
 顔料分散用樹脂を用いる方法では、顔料分散用樹脂を構成する単量体の組成及び分子量を、選定及び検討することにより、顔料に対する樹脂吸着能、及び顔料分散用樹脂の電荷を容易に調整することができる。そのため、顔料分散用樹脂によって微細な顔料に対する分散安定性の付与、及び処理液による顔料の分散機能低下能力の制御が可能となる。なお、上記「顔料分散用樹脂」とは、上記(1)または(4)の方法において用いられる水溶性顔料分散樹脂、及び上記(4)の方法において用いられる水不溶性樹脂など、顔料の分散に寄与する樹脂を総称する用語として定義される。
 顔料分散用樹脂の種類は特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル樹脂、スチレン-(メタ)アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、ウレタン樹脂、エステル樹脂などを使用することができる。一実施形態において、材料選択性の広さ及び合成の容易さの点に加え、硝酸カルシウムに対する電荷中和と不溶化による凝集の速度が好適なものとなる点から、(メタ)アクリル樹脂、スチレン-(メタ)アクリル樹脂を使用することが特に好ましい。顔料分散用樹脂として、公知の方法により合成した樹脂を使用しても、市販品を使用することもできる。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂は、炭素数8~36のアルキル基が導入されていることが好ましい。顔料分散用樹脂において、アルキル基の炭素数が8~36である場合、顔料分散液の低粘度化と、更なる分散安定化及び粘度安定化とを容易に実現できる。また、カルシウムイオンとのアニオン-カチオン間相互作用反応または吸着平衡移動反応を起こした後の、顔料成分に起因した増粘及び流動性低下の効果が極めて大きい。
 上記アルキル基の炭素数は、好ましくは炭素数10~34であり、より好ましくは12~30であり、さらに好ましくは炭素数18~24である。上記アルキル基は、炭素数8~36の範囲であれば、直鎖であっても分岐していてもよい。いずれも使用できるが、直鎖状のものが好ましい。直鎖のアルキル基としては、オクチル基(C8)、デシル基(C10)、ラウリル基(C12)、ミリスチル基(C14)、セチル基(C16)、ステアリル基(C18)、アラキル基(C20)、ベヘニル基(C22)、リグノセリル基(C24)、セロトイル基(C26)、モンタニル基(C28)、メリッシル基(C30)、ドトリアコンタニル基(C32)、テトラトリアコンタニル基(C34)、ヘキサトリアコンタニル基(C36)などが挙げられる。
 一実施形態において、顔料分散液の低粘度化に加えて、印刷物における塗膜耐性と光沢性を向上する観点から、顔料分散用樹脂に含まれる、炭素数8~36のアルキル基を含有する単量体に起因する構造単位の含有率は、顔料分散用樹脂(共重合体)の構造単位の全量に対して、5質量%~60質量%であることが好ましく、10質量%~55質量%であることがより好ましく、20質量%~50質量%であることが特に好ましい。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂は、芳香族基が導入されていることが特に好ましい。芳香族基によって、顔料に対する吸着能が向上するとともに、処理液と混合した際に速やかに顔料の分散機能を低下させることができる。これは、処理液とインクジェットインキとを混合した際に、処理液に含まれるカルシウムイオンと芳香族基を有する顔料分散用樹脂との間で、カチオン-π相互作用と言われる強固な分子間力が働き、両者が優先的に吸着するためである。芳香族基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、及びアニシル基などが挙げられる。中でも、フェニル基、及びトリル基が、分散安定性を十分に確保できる面から好ましい。
 顔料の分散安定性、及び処理液との吸着性能を両立する観点から、芳香環を含有する単量体に起因する構造単位の含有率は、顔料分散用樹脂の構造単位の全量に対して、5~65質量%であることが好ましく、10~50質量%であることがより好ましい。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂の酸価は、20~300mgKOH/gであることが好ましく、50~250mgKOH/gであることがより好ましい。酸価を上記の範囲内に調整した場合、処理液中のカルシウムイオンと混合した時の分散機能の低下効果が十分に高まり、極めて高画質な画像を容易に得ることができる。また、インキの保存安定性が良好となるため、長期間インキ保管した後も、初期と同様の分散状態を保つことができ、初期と同様の凝集性、及び埋まりを有する印刷物が得られる。また、インキの吐出安定性も向上する。
 酸価は、公知の装置、例えば、京都電子工業株式会社製「電位差自動滴定装置AT-610」を用いて、電位差滴定法によって測定することができる。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂の重量平均分子量は、1,000以上100,000以下の範囲内であることが好ましい。重量平均分子量が上記範囲である場合、顔料が水中で安定的に分散しやすく、またインキの粘度調整を行うことが容易である。さらに、重量平均分子量が1,000以上である場合、顔料に吸着した、あるいは顔料を被覆している、上記顔料分散用樹脂の脱離を防止できるため、分散安定性を好適に維持できる。重量平均分子量が100,000以下であれば、分散時粘度を好適な範囲に収めることができるとともに、インクジェットヘッドからの吐出安定性の悪化も防止し、好適な印刷安定性を有するインキを得ることが容易である。
 一実施形態において、顔料分散用樹脂は水溶性顔料分散樹脂であることが好ましい。上記水溶性顔料分散樹脂の重量平均分子量は、5,000以上50,000以下の範囲であることがより好ましい。分子量が上記範囲内である場合、カルシウムイオンによる不溶化の際に、インキの増粘が起きる。そのことで、高速印刷時であっても、混色が抑制され、高画質な画像が得られるとともに、高速印刷時の連続吐出安定性も良好に保つことができる。
 一実施形態において、顔料をインキ中で安定的に分散保持する方法として、上記(1)の方法を選択する。すなわち、上記顔料分散用樹脂として水溶性顔料分散樹脂を用いる場合、インキへの溶解度を上げるため、上記顔料分散樹脂中の酸基が、塩基で中和されていることが好ましい。一方で、中和のため過剰に塩基を投入してしまうと、処理液中に含まれるカルシウムイオンが中和されてしまい、十分な効果を発揮することができないため、その添加量には注意を払う必要がある。
 塩基の添加量が過剰かどうかは、例えば、水溶性顔料分散樹脂の10質量%水溶液を作製し、上記水溶液のpHを測定することによって確認することができる。一実施形態において、処理液の機能を十分に発現させる観点から、上記水溶液のpHが7~11であることが好ましく、7.5~10.5であることがより好ましい。
 一実施形態において、水溶性顔料分散樹脂を中和するために使用できる塩基として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びN-メチルジエタノールアミンなどのアルカノールアミン;アンモニア水;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び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、及び炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などを挙げることができる。
 上記(1)の方法を選択する場合、顔料に対する水溶性顔料分散樹脂の配合量は、1~50質量%であることが好ましい。水溶性顔料分散樹脂の配合量を、顔料に対して1~50質量%とすることで、顔料分散液の粘度を抑え、上記顔料分散液やインクジェットインキの粘度安定性及び分散安定性を容易に向上できるとともに、処理液と混合した際に速やかな分散機能の低下を引き起こすことができる。顔料に対する水溶性顔料分散樹脂の配合量(比率)は、より好ましくは2~45質量%、さらに好ましくは4~40質量%であり、最も好ましくは5~35質量%である。
<水溶性有機溶剤>
 一実施形態において、インクジェットインキは、液体成分として、水と、水溶性有機溶剤とを含む。上記水溶性有機溶剤として、後述する特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)を含有することが好ましい。
(特定グリコールエーテル系有機溶剤(A))
 一実施形態において、インクジェットインキは、水溶性有機溶剤として、下記一般式(1)で表される、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)を含有する。上記でも説明した通り、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)を含むインキは、浸透性が特段に優れており、記録媒体及び印刷条件に影響されずに、優れた塗膜耐性及び乾燥性と、優れた印刷画質とを容易に提供できると考えられる。
 一般式(1):
R1-(-O-CHCH-)n-OH
 上記一般式(1)において、R1は、分岐構造を有してもよい、炭素数2~4のアルキル基を表す。またnは、2または3である。
 一実施形態において、上記特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)は、一般式(1)における上記R1の中でも、分岐構造を有するアルキル基である、及び/または、炭素数が4のアルキル基である化合物を好適に用いることができる。一実施形態において、上記R1の中でも、分岐構造を有し、かつ炭素数4のアルキル基をより好適に用いることができる。
 上記特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)の中でも、一般式(1)における上記R1が、分岐構造を有しているアルキル基である、及び/または、炭素数が4のアルキル基である化合物は表面張力が小さい。そのため、このような化合物を特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)として使用した場合、記録媒体の種類によらず、その内部に容易に浸透し、塗膜耐性、乾燥性、及び印刷画質に優れた印刷物を容易に得ることができる。
 一実施形態において、上記一般式(1)におけるnが2である、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)が好ましく選択される。親水性を有するエチレンオキシド基(-O-CHCH-)が少ない特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)であれば、コート紙、アート紙、及びキャスト紙などの難吸収性基材に対しても、容易に浸透することができ、塗膜耐性及び乾燥性に優れた印刷物を得ることができる。また、インキの粘度が低く抑えられ、吐出安定性も向上できるため、好ましい。
 特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)の具体的として、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ノルマルプロピルエーテル、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ノルマルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、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ノルマルプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、及びトリエチレングリコールモノターシャリーブチルエーテルが挙げられる。上記特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 上記列挙した中でも、一般式(1)におけるR1が、分岐構造を有しているアルキル基である、及び/または、炭素数が4のアルキル基である特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)、及び/または一般式(1)におけるnが2である特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)を好ましく用いることができる。
 具体的には、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ノルマルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノターシャリーブチルエーテルから選択される1種以上の有機溶剤を選択することが好ましい。中でも、上記に記載した好適な条件の全てを満たす、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、及び/または、ジエチレングリコールモノターシャリーブチルエーテルが、最も好ましく選択される。
 一実施形態において、インクジェットインキにおける、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)の配合量の総量は、記録媒体内部への浸透性を確保し、塗膜耐性を向上させながらも、高画質な印刷物を得る観点から、インクジェットインキの全量に対して、2~35質量%とすることが好ましい。上記配合量は、3~30質量%とすることがより好ましく、4~25質量%とすることが特に好ましく、5~20質量%とすることが最も好ましい。
(表面張力が30~50mN/mであるジオール系溶剤(B))
 一実施形態において、インクジェットインキは、上記の特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)に加えて、さらに、25℃における表面張力が30~50mN/mであるジオール系溶剤(B)(以下、「特定表面張力ジオール系溶剤(B)」ともいう)を含むことが好ましい。
 上記の特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)は、表面張力が小さい。そのため、吸収性が特に高い記録媒体に印刷する場合や、印刷から乾燥までの時間間隔が長い場合、上記有機溶剤(A)だけでは、フェザリングなどの画像欠陥を十分に抑制することが困難となる恐れがある。そのため、上記有機溶剤(A)と、特定表面張力ジオール系溶剤(B)とを併用することが好ましい。上記溶剤の併用によって、微視的なインキ液滴の表面張力が大きくなり、また特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)におけるエチレンオキシド基との間に水素結合が形成されると考えられる。その結果として、記録媒体や印刷条件によらず、印刷画質が特段に優れた印刷物を得ることができる。さらに、上記水素結合に起因すると考えられる、吐出安定性の向上も実現できる。
 上記特定表面張力ジオール系溶剤(B)の具体例として、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、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、1,5-ペンタンジオール、1,6-ペンタンジオール、2-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、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びジプロピレングリコールなどが挙げられるが、上記に限定されるものではない。特定表面張力ジオール系溶剤(B)は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 上記特定表面張力ジオール系溶剤(B)を使用する場合、1気圧下における沸点が180~235℃である化合物を使用することが好ましく、上記沸点が180~225℃である化合物を使用することがより好ましく、180~210℃である化合物を使用することが特に好ましい。
 上記範囲内の沸点を有する特定表面張力ジオール系溶剤(B)を用いた場合、インキ中の固体成分が凝集及び析出、並びに局所的な増粘を引き起こした後に、速やかに揮発し、印刷画質、塗膜耐性及び乾燥性に優れた印刷物を容易に得ることができる。上記例示した特定表面張力ジオール系溶剤(B)において、1気圧下における沸点が180~235℃である化合物として、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、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、2-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、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、及びジプロピレングリコールが挙げられる。
 なお、上記1気圧下における沸点は、DSC(示差走査熱量分析)などの熱分析装置を用いることにより測定することができる。
 また、上記例示した特定表面張力ジオール系溶剤(B)として、炭素数が3以下であるアルカンジオールである、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、及び1,3-プロパンジオールからなる群から選択される1種以上の水溶性有機溶剤を選択することも好適である。上記炭素数が3以下であるアルカンジオールは、1気圧下における沸点が低い一方で、表面張力は35~50mN/mであり比較的高い。そのため、上記特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)と組み合わせた際に、印刷画質を向上させる効果が最も優れている。
 さらに、特定表面張力ジオール系溶剤(B)として、ジエチレングリコール、及び/または、トリエチレングリコールを選択することも好適である。ジエチレングリコール及びトリエチレングリコールは、分子構造中にエチレンオキシド基を有しており、同じくエチレンオキシド基を有する特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)との親和性が高い。そのため、塗膜耐性、乾燥性、及び印刷画質に優れた印刷物を安定的に得ることができる。
 一実施形態において、インキが特定表面張力ジオール系溶剤(B)を含む場合、その配合量は、上記効果を好適に発現させ、印刷画質に優れた印刷物が得られる観点から、インキ全量に対して、3~45質量%であることが好ましく、4~40質量%であることがより好ましく、5~35質量%であることが特に好ましい。
 また、上記の通り、特定表面張力ジオール系溶剤(B)は、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)と相互に作用することで、印刷物の印刷画質や吐出安定性を向上する材料である。そのため、特定表面張力ジオール系溶剤(B)の配合量は、上記特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)の配合量に基づいて決定されることが特に好ましい。本発明者らが鋭意検討した結果、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)の配合量を1としたときの、特定表面張力ジオール系溶剤(B)の配合量の質量比が0.5~7.5であるとき、印刷物の印刷画質や吐出安定性に優れたインキとなることを見出した。また上記効果をさらに好適なものとする観点から、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)の配合量を1としたときの、上記特定表面張力ジオール系溶剤(B)の配合量の質量比は0.7~5であることがより好ましく、1~3であることが特に好ましい。
(その他の水溶性有機溶剤)
 一実施形態において、インクジェットインキは、水溶性有機溶剤として、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)、及び、特定表面張力ジオール系溶剤(B)に加えて、その他の水溶性有機溶剤を、単独で使用しても、または複数を組合せて使用してもよい。但し、所望とする効果が低減しない程度に、その含有量を調整することが好ましい。
 その他の水溶性有機溶剤は、特に限定されないが、具体的として以下が挙げられる:、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、4-メチル-1,2-ペンタンジオール、3,3-ジメチル-1,2-ブタンジオール、及びグリセリン、などのポリオール系溶剤;
 2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、3-メトキシ-1-ブタノール、及び3-メトキシ-3-メチルブタノール、などの1価アルコール系溶剤;
 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モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、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、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノブチルエーテル、などのプロピレングリコールモノエーテル系溶剤;
 プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールジメチルエーテル、などのプロピレングリコールジエーテル系溶剤;
 エチレングリコールモノメチルエーテル、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、エチレングリコール-2-エチルヘキシルエーテル、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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、及びトリエチレングリコールモノエチルエーテル、などのエチレングリコールモノエーテル系溶剤;
 ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、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エチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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メチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチルエチルエーテル、及びテトラエチレングリコールメチルブチルエーテルなど、のエチレングリコールジエーテル系溶剤;並びに
 2-ピロリドン、N-メチルオキサゾリジノン、及びε-カプロラクトンなどの含窒素溶剤;など。但し、使用できるその他の水溶性有機溶剤は、これらに限定されるものではない。またこれらの溶剤は単独で使用してもよいし、複数を混合して使用してもよい。
 一実施形態において、インクジェットインキにおける水溶性有機溶剤の総量は、インクジェットインキにおいて優れた保湿性、乾燥性、及び濡れ性を得る観点から、インクジェットインキ全量に対して、6質量%以上70質量%以下であることが好ましく、10質量%以上60質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上50質量%以下であることが特に好ましい。
(水溶性有機溶剤の沸点)
 一実施形態において、インクジェットインキ中の、1気圧下における沸点が245℃以上である水溶性有機溶剤の含有量は、上記インクジェットインキ全量に対して、0質量%以上10質量%未満であることが好ましい。上記有機溶剤の含有量を上記範囲内に制御することにより、高速印刷であっても、塗膜耐性及び乾燥性に優れ、かつ、ブロッキングの発生が抑制された印刷物を容易に得ることができる。ここで、ブロッキングとは、印刷物を積み重ねたり、巻き取ったりした際、記録媒体の裏面がインキで汚れる現象をいう。
 また、インクジェットインキは、上記実施形態の処理液と組み合わせたときに、高速印刷であっても画質に優れた印刷物を得ることができる観点から、1気圧下における沸点が245℃未満である水溶性有機溶剤の配合量は、インクジェットインキ全量に対して、0質量%以上9質量%以下とすることが特に好ましい。
 なお上記において「0質量%」とは、インクジェットインキが、1気圧下における沸点が240℃以上である水溶性有機溶剤を含まないことを意味する。また、上記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の算出は、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)、及び特定表面張力ジオール系溶剤(B)の含有量も考慮に入れている。
 さらに、一実施形態において、インクジェットインキに含まれる、水溶性有機溶剤の1気圧下における加重沸点平均値は、175~245℃であることが好ましく、180~235℃であることがより好ましく、185~220℃であることがさらに好ましく、190~210℃であることが特に好ましい。水溶性有機溶剤の加重沸点平均値が上記範囲内の場合、上記実施形態の処理液との組み合わせにおいて、高速印刷であっても高画質な画像を得ることができ、また優れた吐出安定性を得ることもできる。なお、上記加重沸点平均の算出についても、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)、及び特定表面張力ジオール系溶剤(B)の配合量も考慮に入れるものとする。また、上記1気圧下における加重沸点平均値は、それぞれの水溶性有機溶剤について算出した、1気圧下での沸点と、全水溶性有機溶剤に対する質量割合との乗算値を、足し合わせることで得られる値である。
<バインダー樹脂>
 一実施形態において、インクジェットインキは、必要に応じてバインダー樹脂を含んでもよい。バインダー樹脂としては、一般に、樹脂微粒子と水溶性樹脂とが知られており、どちらか一方を用いても、または両方を組み合わせて用いてもよい。
 上記樹脂微粒子は、水溶性樹脂と比較して、高分子量のものを使用できること、またインクジェットインキの粘度を低くすることができ、より多量の樹脂をインクジェットインキ中に配合することができることから、印刷物の塗膜耐性を特段に高めるのに適している。
 樹脂微粒子として使用できる樹脂の種類として、(メタ)アクリル系、スチレン-(メタ)アクリル系、ウレタン系、スチレン-マレイン酸系、スチレン-ブタジエン系、塩化ビニル系、塩化ビニル-酢酸ビニル系、エチレン-酢酸ビニル系、及びポリオレフィン系などが挙げられる。インキの保存安定性及び印刷物の塗膜耐性、材料選択幅の広さ、並びに硝酸カルシウムと混合した際の相溶性が良好であり、白化のない印刷物が得られることを考慮すると、(メタ)アクリル系、スチレン-(メタ)アクリル系、ウレタン系、及びポリオレフィン系からなる群から選択される1種以上の樹脂微粒子が好ましく使用される。
 インクジェットインキに含まれるバインダー樹脂が樹脂微粒子である場合、上記樹脂微粒子のMFTを考慮する必要がある。MFTの低い樹脂微粒子を使用した場合、インクジェットインキに添加される水溶性有機溶剤の種類によっては樹脂微粒子のMFTがさらに低下し、室温であっても樹脂微粒子が融着や凝集を起こし、その結果、インクジェットヘッドノズルの目詰まりが発生することがある。上記問題を回避するためには、樹脂微粒子を構成する単量体を調整することにより、上記樹脂微粒子のMFTを50℃以上にすることが好ましい。
 また、バインダー樹脂として、MFTの低い樹脂をコア成分、MFTの高い樹脂微粒子をシェル成分とする、コア-シェル型樹脂微粒子を使用してもよい。上記コア-シェル型樹脂微粒子の製造方法として、界面重合法、懸濁重合法、in-situ重合法、転相乳化法、コアセルベーション法、及び液中乾燥法など、公知の方法を任意に選択できる。
 上記MFTは、例えば、テスター産業社製MFTテスターによって測定することができる。具体的には、上記MFTテスターに設置された、温度勾配をかけることができる金属板上に、WET膜厚が300μmとなるように樹脂微粒子の25質量%水溶液を塗布する。次に、上記金属板に温度勾配をかけ、先に形成した塗膜を乾燥することによって、樹脂微粒子を造膜させる。その後、均一な膜とならずに白化した領域と、透明な樹脂膜が形成された領域との境界の温度を読み取り、MFTとする。
 一方、バインダー樹脂として水溶性樹脂を用いる場合、上記樹脂微粒子で見られるような樹脂微粒子同士の融着や凝集が起きない。そのため、インクジェットプリンターのメンテナンス性能を向上させる場合などに、水溶性樹脂は好適に選択される。水溶性樹脂を選択する場合、その重量平均分子量は3,000~50,000の範囲内であることが好ましく、4,000~40,000の範囲内であることがより好ましく、5,000~35,000の範囲内であることが特に好ましい。重量平均分子量を3,000以上とすることで、印刷物の塗膜耐性を良好なものとすることができる。一方、重量平均分子量を50,000以下とすることで、インクジェットヘッドからの吐出安定性、及びメンテナンス性に優れたインクジェットインキを得ることができる。
 バインダー樹脂として水溶性樹脂を用いる場合、上記水溶性樹脂として使用できる樹脂の種類として、(メタ)アクリル系、スチレン-(メタ)アクリル系、ウレタン系、スチレン-マレイン酸系、スチレン-ブタジエン系、ビニルアルコール系、セルロース系、及びポリオレフィン系などが挙げられる。インキの保存安定性、上記水溶性有機溶剤との相溶性、材料選択幅の広さ、及び、硝酸カルシウムと混合した際の相溶性が良好であり、白化のない印刷物が得られることを考慮すると、(メタ)アクリル系、スチレン-(メタ)アクリル系、及びウレタン系から成る群から選択される1種以上の樹脂微粒子が好ましく使用される。
 一実施形態において、インクジェットインキでバインダー樹脂を用いる場合、その含有量は、固形分換算で、上記インクジェットインキ全量中1~20質量%の範囲であることが好ましく、より好ましくは2~15質量%の範囲であり、特に好ましくは3~10質量%の範囲である。
<界面活性剤>
(アセチレンジオール系界面活性剤)
 一実施形態において、インクジェットインキは、界面活性剤を含んでよい。上記界面活性剤として、従来公知のものを任意に使用することができ、中でもアセチレン系界面活性剤を含むことが好ましい。アセチレン系界面活性剤は短時間で界面に配向する。そのため、硝酸カルシウムが電離する際の吸熱によって、インキの粘度や表面張力が多少変化したとしても、インキ液滴界面への配向速度や、記録媒体内部への浸透速度に影響を及ぼすことがない。また、インキ液滴界面に速やかに配向することで、上記インキ液滴同士の合一が抑制でき、にじみのない、印刷画質に優れた印刷物が得られると考えられる。
 一実施形態において、アセチレン系界面活性剤の中でも、特に、グリフィン法によるHLB値が3以下であるものを選択することが好ましい。HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値とは、材料の親水及び疎水性を表すパラメータであり、その値が小さいほど疎水性が高い。すなわち、HLB値が小さいほど、インキ液滴表面への配向速度が大きいと考えられ、印刷画質に優れた印刷物が得られる。
 なお、グリフィン法によるHLB値は、対象の材料の分子量を用いて、下記式(3)のようにして求められる。
式(3):
HLB値=20×(親水性部分の分子量の総和)÷(材料の分子量)
 他の実施形態として、先に示した一般式(2)で表されるアセチレン系界面活性剤を選択することも好適である。上記一般式(2)で表されるアセチレン系界面活性剤はエチレンオキシド基を有しており、同じくエチレンオキシド基を有している、特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)との相溶性が高いと考えられる。その結果、インキ中でアセチレン系界面活性剤が偏在することがなくなり、安定的に、高画質な印刷物を得ることができる。
 上記アセチレンジオール系界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。一実施形態では、例えば、グリフィン法によるHLB値が3以下であるアセチレンジオール系界面活性剤と、上記一般式(2)で表されるアセチレンジオール系界面活性剤とを併用することができる。また、アセチレンジオール系界面活性剤は、公知の方法により合成したものを用いてもよいし、先に例示した市販品を用いてもよい。
 一実施形態において、インクジェットインキがアセチレン系界面活性剤を含む場合、その配合量は、好適な印刷画質の印刷物を得る観点から、インキ全量に対して、0.2~2.5質量%であることが好ましく、0.4~2.0質量%であることがより好ましく、0.5~1.5質量%であることが特に好ましい。
(その他界面活性剤)
 一実施形態において、インクジェットインキは、硝酸カルシウムを含む処理液の凝集性能を阻害しない範囲で、アセチレン系界面活性剤以外の界面活性剤(以下、単に「その他界面活性剤」ともいう)を含んでもよい。その他界面活性剤は、1種のみ用いても、2種以上を併用してもよい。また、アセチレン系界面活性剤を併用しても、併用しなくてもよい。
 最適な濡れ性の確保と、好適な吐出安定性の実現という観点から、その他界面活性剤として、シロキサン系界面活性剤、及び/または、フッ素系界面活性剤を使用することが好ましく、シロキサン系界面活性剤を使用することが特に好ましい。
 その他界面活性剤として、シロキサン系界面活性剤を使用する場合、インキ界面への配向速度や吐出安定性を向上させる観点から、有機基としてポリエーテル基を用いた、ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤を選択することが好ましい。また、インキ界面への配向速度の観点から、上記式(3)によって算出される、ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤のグリフィン法によるHLB値は、2~12であることが好ましく、2.5~11であることがより好ましく、3~10であることが特に好ましい。
 また、インクジェットインキが蒸発する過程における濡れ性の制御や、塗膜耐性及び耐溶剤性などの印刷物の品質向上の点で、界面活性剤の分子量も重要である。その他界面活性剤の分子量は、重量平均分子量で1,000以上50,000以下であることが好ましく、1,500以上40,000以下の範囲内であることがより好ましい。界面活性剤の分子量が1,000以上である場合、記録媒体に対する濡れ性を制御する効果を高めることが容易である。また、界面活性剤の分子量が50,000以下である場合、保存安定性に優れたインクジェットインキを得ることが容易である。
 上記その他界面活性剤は、公知の方法により合成することも、市販品を使用することもできる。市販品の界面活性剤を使用する場合、例えば、シロキサン系界面活性剤としては、先に記載した処理液で使用できる界面活性剤の具体例から選択することができる。また、フッ素系界面活性剤としては、ZonylTBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、Capstone FS-30、FS-31(DuPont社製)、PF-151N、及びPF-154N(オムノバ社製)などが挙げられる。
 一実施形態において、インクジェットインキが、その他界面活性剤を含む場合、その添加量は、インクジェットインキ全量に対して、0.01質量%以上3.0質量%以下が好ましく、0.05質量%以上2.5質量%以下がさらに好ましい。
 インクジェットインキに使用する界面活性剤と、処理液に使用する界面活性剤は、同じでも異なっていてもよい。各々異なる界面活性剤を使用する際は、上記のとおり、両者の表面張力を考慮して配合量を決定することが好ましい。
<水>
 上記実施形態のインクジェットインキは、水を含む。インクジェットインキに含まれる水としては、種々のイオンを含有する一般的な水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用することが好ましい。
 一実施形態において、インクジェットインキにおける水の含有量は、インキ全量に対して、20~90質量%の範囲であることが好ましい。
<その他の成分>
 一実施形態において、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を得るために、pH調整剤、消泡剤、防腐剤、赤外線吸収剤、及び紫外線吸収剤などの添加剤を適宜に含んでもよい。添加剤の配合量は、インキの全質量に対して、0.01質量%以上10質量%以下が好適である。なお、上記pH調整剤としては、上記処理液において使用できるpH調整剤として例示したものを好適に利用できる。
 一実施形態において、インクジェットインキは、重合性モノマーを実質的に含有しないことが好ましい。ここで「実質的に含有しない」とは意図的に添加しないことを意味しており、インクジェットインキを製造及び保管する際の微量の混入または発生を除外するものではない。具体的には、インクジェットインキ全量に対して、重合性モノマーの量を1質量%以下とすることが好ましく、0.5質量%以下とすることがより好ましい。
(インクジェットインキのセット)
 一実施形態において、インクジェットインキは単色で使用してよい。他の実施形態において、インクジェットインキは、用途に合わせて複数の色を組み合わせたインクジェットインキのセットとして使用してもよい。色の組み合わせは特に限定されないが、シアン、イエロー、及びマゼンタの3色を使用することでフルカラーの画像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。さらに、オレンジ、及びグリーンなどの色を追加することで、色再現性を向上させることも可能である。白色以外の印刷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。なお、インクジェットインキがマゼンタインキを有する場合、上記の通り、上記マゼンタインキが、マゼンタ顔料として、キナクリドン顔料、及び/または、キナクリドン顔料を含む固溶体顔料を含むことが好ましい。
<インクジェットインキの製造方法>
 インクジェットインキは、上記成分を用いて構成され、例えば、以下のプロセスを経て製造することができる。ただし、インクジェットインキの製造方法は、以下に限定されるものではない。
(1)顔料分散液の製造(顔料分散用樹脂を使用する場合)
 インクジェットインキにおいて顔料分散用樹脂を使用する場合、インキの調製に先立ち、顔料分散液を調製する。例えば、顔料分散用樹脂として、水溶性顔料分散樹脂を用いる場合、上記水溶性顔料分散樹脂及び水と、必要に応じて水溶性有機溶剤とを混合及び撹拌し、水溶性顔料分散樹脂混合液を作製する。上記水溶性顔料分散樹脂混合液に、顔料を添加し、混合及び撹拌(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、及び固形分濃度の調整を行い、顔料分散液を得る。
 また、水不溶性樹脂により被覆された顔料の分散液を製造する場合、予め、メチルエチルケトンなどの有機溶媒に水不溶性樹脂を溶解させ、必要に応じて上記水不溶性樹脂を中和して、水不溶性樹脂溶液を作製する。次に、上記水不溶性樹脂溶液に、顔料と、水とを添加し、混合及び撹拌(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、減圧蒸留によって上記有機溶媒を留去し、必要に応じて、遠心分離、濾過、及び固形分濃度の調整を行い、顔料分散液を得る。
 顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用されるいかなる分散機であってよい。例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミル、ビーズミル、ナノマイザー、ペイントシェーカー、及びマイクロフルイダイザーなどを使用できる。
 顔料分散液に含まれる顔料の粒度分布を制御する方法として、分散時に顔料分散液に与える電力量を上げること、撹拌部材(アジテータ)の形状を変更すること、分散処理後に遠心分離や濾過を行うこと、などが挙げられる。また、分散機として、ボールミルやビーズミルなどのメディア分散機を使用する場合は、メディアのサイズを小さくすること、メディアの材質を変更すること、メディアの充填率を大きくすること、などが挙げられる。
 メディア分散機を使用する場合、顔料を好適な粒度範囲に収めるために、上記メディアのサイズを直径0.1~3mmとすることが好ましい。メディアの材質として、ガラス、ジルコン、ジルコニア、及びチタニアが好ましく用いられる。顔料の粒度分布を制御する方法として、上記の2種類以上を組み合わせてもよい。
(2)インクジェットインキの調製
 インクジェットインキにおいて顔料分散用樹脂を使用する場合、例えば、上記のように製造した顔料分散液に、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水、及び必要に応じて上記で挙げたバインダー樹脂やその他の添加剤を加え、混合及び撹拌することによってインキを得ることができる。
 インキの調製において、必要に応じて、上記成分の混合物を40~100℃の範囲で加熱しながら撹拌及び混合してもよい。ただし、バインダー樹脂として樹脂微粒子を使用する際は、加熱温度は上記樹脂微粒子のMFT以下とすることが好ましい。
(3)粗大粒子の除去
 一実施形態では、インキの調製時に上記混合物に含まれる粗大粒子を、濾過、及び遠心分離などの手法によって除去して、インクジェットインキを得ることが好ましい。濾過の方法としては、公知の方法を適宜用いることができる。フィルター開孔径は、粗大粒子、及びダストが除去できるものであれば、特に制限されない。例えば、フィルター開孔径は、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、フィルターの種類は単独であっても、複数種を併用してもよい。
<インクジェットインキの特性>
 一実施形態において、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。この粘度領域のインキであれば、特に通常の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対する使用においても、安定した吐出特性を得ることができる。特に、上記インキの25℃における粘度が3~14mPa・sである場合、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する使用でも、安定的に吐出させることができる。
 インクジェットインキの25℃における粘度は、常法によって測定することができる。具体的には、E型粘度計(東機産業社製のTVE25L型粘度計)を用い、25℃においてインキ1mLの粘度を測定して得た値であってよい。
 一実施形態において、インクジェットインキは、優れた発色性を有する印刷物を得る観点から、顔料の平均二次粒子径(D50)は、好ましくは40nm~500nmであり、より好ましくは50nm~400nmであり、特に好ましくは60nm~300nmである。顔料の平均二次粒子径を上記の好適な範囲内に調整するためには、上記のように顔料分散処理工程を制御すればよい。上記平均二次粒子径は、例えば、動的光散乱法によって測定されるメディアン径である。具体的には、マイクロトラック・ベル社製のナノトラックUPA-EX150を用い、必要に応じて水で希釈したインキを測定して得られた値であってよい。
2.印刷物の製造方法
 一実施形態は、上記実施形態の処理液と、上記実施形態のインクジェットインキとを含むインキセットを用いて印刷物を製造する方法に関する。上記製造方法は、紙基材または合成紙基材である記録媒体に、上記実施形態の処理液を付与する工程と、上記処理液を付与した部分に、上記実施形態のインクジェットインキを1パス印刷方式により付与する工程とを含むことが好ましい。
 「1パス印刷方式」とは、停止している記録媒体に対しインクジェットヘッドを一度だけ走査させる、または固定されたインクジェットヘッドの下部に記録媒体を一度だけ通過させる印刷方法であり、印字されたインキの上に再度インキが印字されることがない。1パス印刷方式は、従来のインクジェットヘッドを複数回走査するインクジェット印刷方式(マルチパス印刷方式)に比べて走査回数が少なく、印刷速度を上げることができる。そのため、印刷速度が要求される産業用途において好適に使用される。特に、近年活発に検討されている、オフセット印刷及びグラビア印刷に対する代替としてのインクジェット印刷の実現にあたっては、本方式の印刷方法の採用は必須といえる。
 以下、上記実施形態のインキセットを用いた印刷物の製造方法についてより具体的に説明する。
<処理液の付与方法>
 一実施形態では、インクジェットインキを印刷する前に、40m/分以上の速度で搬送される記録媒体上に処理液が付与される。記録媒体上への処理液の付与方法として、インクジェット印刷のように記録媒体に対して非接触で印刷する方式と、記録媒体に対し処理液を当接させて印刷する方式のどちらを採用してもよい。
 近年、ヘッド内ヒーターの採用、ヘッド内流路やノズル構造の最適化などによって、25℃における粘度が100mPa・s程度の液体組成物であっても吐出可能なインクジェットヘッドが開発されている。一実施形態において、上記処理液の25℃における好適な粘度範囲は5~100mPa・sであるため、インクジェット印刷を採用した場合であっても、上記処理液を問題なく印刷することができる。処理液の付与方法としてインクジェット印刷を採用する場合、非印字部において記録媒体固有の風合いを残すことができる観点から、インクジェットインキを付与する部分にのみ、上記処理液を付与することが好ましい。
 一方、インクジェットヘッドを構成する部材へのダメージ防止や、インクジェット印刷適性確保の観点からは、記録媒体に対し処理液を当接させる印刷方式が好ましく用いられる。処理液を当接させる印刷方式としては、従来から公知のものを任意に選択することができる。例えば、装置の単純性、均一塗工性、作業効率、及び経済性などの観点から、ローラ形式を採用することが好ましい。なお「ローラ形式」とは、回転するロールに予め処理液を付与したのち、記録媒体に上記処理液を転写する印刷形式を指す。好ましく用いられるローラ形式の塗工機として、例えば、オフセットグラビアコーター、グラビアコーター、ドクターコーター、バーコーター、ブレードコーター、フレキソコーター、及びロールコーターなどが挙げられる。
 一実施形態において、記録媒体上への処理液の塗工膜厚は、WET膜厚で0.5~10μmであることが好ましく、0.5~8.5μmであることがより好ましく、0.6~6μmであることが特に好ましい。塗工膜厚を上記範囲内に調整した場合、処理液が付与されるがインクジェットインキが付与されない部分においても記録媒体本来の風合いを損なうことなく、高速印刷時も十分な混色抑制効果を発現し、かつ処理液中の溶剤成分の乾燥を十分に行うことができる。処理液の塗工膜厚は、後述するインクジェットインキの付与量と記録媒体上への処理液の残留量とを加味して決定することが好ましい。
<処理液付与後の熱エネルギー印加>
 一実施形態において、処理液を記録媒体に付与した後であって、インクジェットインキを付与する前に、上記記録媒体に熱エネルギーを印加し、記録媒体上の処理液を乾燥させることが好ましい。特に、インクジェットインキを付与する前に処理液を完全に乾燥させる、すなわち、上記処理液における液体成分が完全に除去された状態にすることが好ましい。処理液が完全に乾燥する前にインクジェットインキが付与されると、インクジェットインキ中の固体成分の溶解及び/または分散機能の低下を一層促進できる。しかし、その一方で、記録媒体上の液体成分が過剰となり、インクジェット印刷後に作用させる熱エネルギーが不十分である場合には、記録媒体の波打ち、及びにじみなどの画像欠陥が発生する可能性がある。
 熱エネルギーの印加方法は、特に制限されない。使用できる方法として、例えば、加熱乾燥法、熱風乾燥法、赤外線乾燥法、マイクロ波乾燥法、及びドラム乾燥法などが挙げられる。上記の乾燥法は単独で用いても、複数を併用してもよい。例えば、加熱乾燥法と熱風乾燥法とを併用することで、それぞれを単独で使用したときよりも素早く、処理液を乾燥させることができる。
 記録媒体へのダメージ、及び処理液中の液体成分の突沸を防止する観点から、加熱乾燥法を採用する場合は、乾燥温度を35~100℃とすることが好ましい。また、熱風乾燥法を採用する場合は、熱風温度を50~250℃とすることが好ましい。また、同様の観点から、赤外線乾燥法を採用する場合は、赤外線照射に用いる赤外線の全出力の積算値の50%以上が、700nm以上1500nm以下の波長領域に存在することが好ましい。
<処理液の付与及び乾燥装置>
 上記製造方法における処理液の付与及び乾燥を実施する装置は、後述するインクジェット印刷装置に対し、インラインあるいはオフラインで装備されてよい。印刷時の利便性の点から、上記装置はインラインで装備されることが好ましい。
<インクジェットインキの付与方法>
 先に説明したとおり、インクジェットインキは、記録媒体に対し1パス印刷方式により付与されることが好ましい。1パス印刷方式には、上記のように、停止している記録媒体に対しインクジェットヘッドを一度だけ走査させる方法と、固定されたインクジェットヘッドの下部に記録媒体を一度だけ通過させる方法との2種類がある。インクジェットヘッドを走査させる方法の場合、上記インクジェットヘッドの動きを加味して吐出タイミングを調整する必要があり、着弾位置のずれが生じやすい。そのため、一実施形態において、インクジェットヘッドを固定し記録媒体を走査する方法が好ましく用いられる。上記方法において、記録媒体の搬送速度は40m/分以上とすることが好ましい。特に、処理液の付与装置をインクジェット印刷装置に対しインラインで設置する場合、上記処理液の付与装置からインクジェット印刷装置までが連続的に配置され、処理液が付与された記録媒体がそのままインクジェット印刷部へ搬送されることが好ましい。
 また、先に説明したように、上記実施形態のインキセットを用いることで、高速かつ600dpi以上の記録解像度であっても高品質の画像を製造することができる。中でも、オフセット印刷及びグラビア印刷と同等の画質を有する印刷物を提供する観点から、一実施形態において、印刷物の記録解像度は1200dpi以上であることが特に好ましい。
<インクジェットヘッド>
 1パス印刷方式として、固定されたインクジェットヘッドの下部に記録媒体を一度だけ通過させる方法を採用する場合、記録幅方向における記録解像度は、インクジェットヘッドの設計解像度によって決定される。上記の通り、記録幅方向の記録解像度も600dpi以上であることが好ましい。そのため、必然的に、インクジェットヘッドの設計解像度も600dpi以上であることが好ましく、1200dpi以上であることが特に好ましい。インクジェットヘッドの設計解像度が600dpi以上であれば、1色につき1個のインクジェットヘッドで印刷することができるため、装置の小型化や経済性の観点で好ましい。一方、600dpiよりも低い設計解像度のインクジェットヘッドを使用する場合は、1色につき複数のインクジェットヘッドを記録媒体の搬送方向に並べて使用することによって、1パス印刷であっても記録幅方向における記録解像度として600dpi以上を実現することができる。
 また、記録媒体の搬送方向における印刷解像度は、インクジェットヘッドの設計解像度だけでなく、上記インクジェットヘッドの駆動周波数と印刷速度に依存する。例えば、印刷速度を1/2にする、または駆動周波数を2倍にすることで、搬送方向における記録解像度は2倍になる。インクジェットヘッドの設計上、40m/分以上の印刷速度において、搬送方向における印刷解像度として600dpi以上を達成できない場合は、1色につき複数のインクジェットヘッドを記録媒体の搬送方向に並べて使用することによって、優れた印刷速度及び印刷解像度を得ることができる。
 インクジェット1パス印刷における、インクジェットインキのドロップボリュームは、上記インクジェットヘッドの性能による影響が大きいが、高品質の画像を実現する観点から、1~30pLの範囲であることが好ましい。また高品質の画像を得るために、ドロップボリュームを変化させることができる階調仕様のインクジェットヘッドを使用することが特に好ましい。
<インクジェットインキ付与後の熱エネルギー印加>
 処理液が付与された記録媒体上にインクジェットインキを付与した後、上記インクジェットインキ、及び未乾燥の処理液を乾燥させるために、上記記録媒体に熱エネルギーを印加することが好ましい。好ましく用いられる熱エネルギーの印加方法や条件は、先に処理液の乾燥について説明したものと同様である。
<インクジェットインキ乾燥装置>
 インクジェットインキ乾燥装置は、インクジェット印刷装置に対しインラインで、あるいはオフラインで装備されてよい。印刷時の利便性などの点から、インラインで装備されることが好ましい。一実施形態において、にじみ及び色むら、並びに記録媒体のカールなどを防止する観点から、熱エネルギーは、インキの印刷後30秒以内に印加されることが好ましく、20秒以内に印加されることがより好ましく、10秒以内に印加されることが特に好ましい。
<処理液及びインクジェットインキの付与量>
 一実施形態において、処理液の付与量に対するインクジェットインキの付与量の比は、処理液の付与量を1として、0.1以上10以下とすることが好ましい。上記インキ付与量の比は、より好ましくは0.5以上9以下であり、特に好ましくは1以上8以下である。上記インキ付与量の比を上記範囲内に調整することによって、処理液量が過剰となることで起こる記録媒体の風合いの変化、並びにインクジェットインキ量が過剰となり処理液の効果が不十分となることで起こるにじみ及び色むらの発生を抑制し、高品質の印刷物を容易に得ることができる。
<印刷速度>
 上記のように、上記実施形態のインキセットを用いて印刷物を製造する方法において、印刷速度は40m/分以上であることが好ましく、60m/分以上であることがより好ましく、80m/分以上であることが特に好ましい。
<記録媒体>
 上記印刷物を製造する方法において、高速及び高画質印刷を実現するためには、処理液の機能を十分に発現させる必要がある。そのため、処理液中の硝酸カルシウムは、一定範囲の量で記録媒体上に存在する必要がある。従って、インクジェットインキ印刷時の、記録媒体上の処理液層の形成状況が重要であり、上記処理液層の形成に影響を与える、記録媒体の空隙率や浸透性が重要となる。上記実施形態のインキセットを用いる印刷では、公知の記録媒体を任意に用いることができるが、上記の観点から、記録媒体として紙基材または合成紙基材を選択することが好ましい。
 上記「紙基材」とは、パルプを含む材料を抄紙してなる記録媒体を意味する。上記抄紙にあたっては、単層抄きとしてもよいし、多層抄きとしてもよい。また、その表面に塗工層を有してもよい。紙基材の具体例として、上質紙、再生紙、微塗工紙、コート紙、アート紙、キャスト紙、ライナー紙、マニラボール紙、及びコートボール紙などが挙げられる。上記「合成紙基材」とは、合成樹脂を主原料とした記録媒体であって、紙基材と同様の印刷加工特性を有する記録媒体である。
 上記実施形態のインキセットは、上記記録媒体以外にも、例えば、綿や絹の様な布基材;ポリ塩化ビニルシート、PETフィルム、ポリプロピレンフィルム、及びポリエチレンフィルムの様なプラスチック基材;に対しても使用できる。
 上記の記録媒体は、表面が滑らかであっても、表面に凹凸があってもよい。また、透明、半透明、及び不透明のいずれであってもよい。また、2種以上の印刷媒体を互いに張り合わせたものでもよい。さらに、印字面の反対側に剥離粘着層などが設けられてもよく、また印字後に、印字面に粘着層などが設けられてもよい。記録媒体の形状は、ロール状でも、枚葉状でもよい。
 上記処理液に由来する、記録媒体表面におけるカルシウムイオンの濃度は0.5~5mmol/mであることが好ましく、1~4mmol/mであることがより好ましい。カルシウムイオンの濃度が上記範囲内である場合、上記カルシウムイオンによる凝集性及び埋まりが良好となり、さらに優れた塗膜耐性を得ることが容易となる。
3.印刷物
 一実施形態は、上記実施形態のインキセットを用いて、記録媒体に印刷して得られる印刷物に関する。印刷物は、記録媒体の種類、並びに印刷速度及び記録解像度などの印刷条件によらず、塗膜耐性及び乾燥性に優れ、かつ混色及び埋まり不足といった画像欠陥が抑制され高画質である、といった特徴を有する。
 以下、実施例及び比較例に沿って本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下、「部」及び「%」の記載は、特に断らない限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。
I.処理液の調製
(1)PVA103ワニスの調製例
 下記材料を撹拌しながら室温にて1時間混合した後、90℃に加温し、さらに1時間混合した。次いで、上記のようにして得た混合物を室温まで放冷することで、PVA103ワニスを得た。
(材料)
  PVA103(クラレ社製ポリビニルアルコール(けん化度98-99%(完全けん化)、重合度300))  25部
  イオン交換水  75部
(2)処理液1の調製例
 撹拌機を備えた混合容器を準備し、下記材料を順次添加した。材料を緩やかに撹拌しながら、室温にて1時間混合した後、60℃に加温し、さらに1時間混合した。次いで、上記のようにして得た混合物を室温まで放冷した後、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行うことによって、処理液1を得た。
(材料)
 硝酸カルシウム4水和物(米山化学工業社製)  9.8部 
 トリエタノールアミン(TEA)  1部
 35%塩酸(35%HCl)  0.62部
 PVA103ワニス(上述のとおり)  20部 
 2-プロパノール(iPrOH)  4部
 ダイノール607(エアープロダクツ社製アセチレン系界面活性剤)  0.4部
 プロキセルGXL(防腐剤、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)  0.05部
 イオン交換水  64.13部 
 得られた処理液1について、E型粘度計(東機産業社製のTVE25L型粘度計)を使用し、25℃において粘度を測定した。また、25℃において、卓上型pHメータ(堀場製作所社製のF-72)でスタンダードToupH電極を使用して、処理液1のpHを測定した。これらの結果を表1に示す。
(3)処理液2~41の調製例
 表1に記載の材料を使用する以外は、処理液1と同様の方法により、処理液2~41を得た。また、処理液1と同様にして粘度、及びpHを測定した。それぞれの測定結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 なお、表1に記載された材料の略称及び商品名の詳細は、以下の通りである。
<1>金属塩
 Ca(NO・4HO:硝酸カルシウム4水和物
 CaCl・2HO:塩化カルシウム2水和物
 NaCl:塩化ナトリウム
<2>水酸基を3個以上有する化合物
 サンニックスGP-250:三洋化成工業社製、グリセリンのプロピレンオキシド付加物、数平均分子量250
<3>pH調整剤
 TEA:トリエタノールアミン
 35%HCl:35%塩酸
<4>バインダー樹脂
 PVA103ワニス:先に説明した通りである。
 BYK190:ビックケミージャパン社製のスチレンマレイン酸樹脂水溶液(固形分40%)
<5>有機溶剤
 iPrOH:2-プロパノール(沸点82℃、表面張力20.9mN/m)
 MB:3-メトキシ-1-ブタノール(沸点158℃、表面張力29.3mN/m)
 1,2-PD:1,2-プロパンジオール(沸点188℃、表面張力35.1mN/m)
 1,2-HexD:1,2-ヘキサンジオール(沸点224℃、表面張力25.9mN/m)
 DEG:ジエチレングリコール(沸点244℃、表面張力44.2mN/m)
<6>界面活性剤
 ダイノール607:エアープロダクツ社製のアセチレン系界面活性剤(グリフィン法によるHLB値=8)
 サーフィノール440:エアープロダクツ社製のアセチレン系界面活性剤(グリフィン法によるHLB値=8)
 サーフィノール104E:エアープロダクツ社製のアセチレン系界面活性剤(グリフィン法によるHLB値=3)
 BYK348:ビックケミージャパン社製のシロキサン系界面活性剤(グリフィン法によるHLB値=10)
<7>防腐剤
 プロキセルGXL:アーチケミカルズ社製の1,2-ベンゾイソチアゾール-3-オン溶液
II.インクジェットインキの調製
(1)顔料分散用樹脂
<顔料分散用樹脂1の水性化溶液の製造例>
 ガス導入管、温度計、コンデンサー、及び撹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。次いで、反応容器内を110℃に加熱し、重合性単量体として、スチレン20部、アクリル酸40部、及びベヘニルアクリレート40部、並びに重合開始剤としてV-601(和光純薬製)6部を、これらの混合物として2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、さらに110℃で3時間反応させた後、V-601(和光純薬製)0.6部を添加し、さらに110℃で1時間反応を続けて、顔料分散用樹脂(水溶性顔料分散樹脂)1の溶液を得た。
 上記顔料分散用樹脂1の溶液を室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノール37.1部を添加して中和し、次いで水を100部添加して、分散樹脂1の水性化溶液を得た。その後、上記水性化溶液を100℃以上に加熱し、水との共沸によってブタノールを留去し、固形分が30%になるように調整した。このようにして、顔料分散用樹脂1の固形分30%の水性化溶液を得た。なお、上記「水性化溶液」とは、水性媒体と、該水性媒体に分散及び/または溶解した成分を含む溶液をいう。
 上記顔料分散用樹脂1の水性化溶液(固形分30%)のpHを、堀場製作所社製卓上型pHメータF-72を用いて測定したところ、9.7であった。また、東ソー社製HLC-8120GPCを用い、上記に示した方法で測定した顔料分散用樹脂1の酸価は250mgKOH/gであり、重量平均分子量は22,500であった。
<顔料分散用樹脂2~7の水性化溶液の製造例>
 下記表2に示したように、重合性単量体の種類、配合量、重合開始剤の量を変更した以外は、顔料分散用樹脂1の場合と同様にして、顔料分散用樹脂(水溶性顔料分散樹脂)2~7の水性化溶液(固形分30%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表2には、各顔料分散用樹脂の水性化溶液(固形分30%)のpH、顔料分散用樹脂の酸価、及び、上記顔料分散用樹脂の重量平均分子量についても記載した。
<顔料分散用樹脂8の製造例>
 ガス導入管、温度計、コンデンサー、撹拌器を備えた反応容器に、メチルエチルケトンを45部;重合性モノマーとして、アクリル酸を6.0部、メチルメタクリレートを30.0部、及びラウリルメタクリレートを14.0部;重合開始剤として、2,2’-アゾビスイソブチロニトリルを0.15部;2-(ドデシルチオカルボノチオイルチオ)-イソ酪酸を0.65部;それぞれ投入した。反応容器内を窒素ガスで置換したのち、75℃に昇温し、3時間にわたって重合反応を行うことによって、アクリル酸、メチルメタクリレート、及びラウリルメタクリレートからなる共重合体(親水性ブロック)を得た。
 窒素ガスで置換する前の反応容器中の混合液と、重合反応後の混合液とを、ガスクロマトグラフィー質量分析計で分析し、原料として使用した、アクリル酸、メチルメタクリレート、及びラウリルメタクリレートに由来する検出ピークと比較した。その結果、重合反応後の混合液では、アクリル酸、メチルメタクリレート、及びラウリルメタクリレートに由来するピークがほとんど観察されなかった。この結果から、投入した重合性モノマーのほぼ全てが重合したと考えられる。また、東ソー社製HLC-8120GPCを用いて測定した、上記親水性ブロックの重量平均分子量は約23,000であった。
 上記重合反応の終了後、反応系を常温まで冷却したのち、反応容器に、メチルエチルケトンを45部;重合性モノマーとして、メチルメタクリレートを10部、及びベンジルメタクリレートを40部;それぞれ投入した。次いで、反応容器内を窒素ガスで置換したのち、75℃に昇温し、3時間にわたって重合反応を行うことで、上記親水性ブロックに、メチルメタクリレートとベンジルメタクリレートからなる共重合体(疎水性ブロック)が付加した、ブロック重合体である顔料分散用樹脂(水不溶性樹脂)8を得た。
 上記親水性ブロックの場合と同様に、ガスクロマトグラフィー質量分析計で重合性モノマーに由来する検出ピークの比較を行った。その結果、投入したメチルメタクリレート及びベンジルメタクリレートのほぼ全てが重合し、疎水性ブロックが形成されたと考えられることが確認できた。また、東ソー社製HLC-8120GPCを用いて測定した、上記顔料分散用樹脂8の重量平均分子量は約54,000であった。また東ソー社製HLC-8120GPCを用い、上記に示した方法で測定した、上記顔料分散用樹脂8の酸価は45mgKOH/gであった。
 その後、上記反応系を常温まで冷却したのち、反応容器から混合溶液を取り出し、固形分が40.3%になるようにメチルエチルケトンで調整することによって、顔料分散用樹脂8のメチルエチルケトン溶液を得た。
<顔料分散用樹脂9の製造例>
 重合性モノマーとして、メタクリル酸を12.0部と、メチルメタクリレートを12.0部;重合開始剤として、2,2’-アゾビスイソブチロニトリルを0.2部;2-(ドデシルチオカルボノチオイルチオ)-イソ酪酸を0.85部、それぞれ用いる以外は、顔料分散用樹脂8の親水性ブロックの場合と同様にして、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(親水性ブロックB)を得た。
 顔料分散用樹脂8の親水性ブロックの場合と同様にして、窒素ガスで置換する前の反応容器中の混合液と、重合反応後の混合液とを、ガスクロマトグラフィー質量分析計で分析及び比較した。その結果、投入した重合性モノマーのほぼ全てが重合したと考えられた。また、東ソー社製HLC-8120GPCを用いて測定した、上記親水性ブロックBの重量平均分子量は約12,000であった。
 また、上記親水性ブロックBを含む反応系を用いるとともに、重合性モノマーとして、メチルメタクリレートを56部、2-エチルヘキシルメタクリレートを10部、及びスチレンを10部、それぞれ用いる以外は、顔料分散用樹脂8の場合と同様にして、重合反応を行った。その結果として、上記親水性ブロックBに、メチルメタクリレートと、2-エチルヘキシルメタクリレートと、スチレンとからなる共重合体(疎水性ブロックB)が付加した、ブロック重合体である顔料分散用樹脂(水不溶性樹脂)9を得た。
 上記親水性ブロックの場合と同様に、ガスクロマトグラフィー質量分析計で重合性モノマーに由来する検出ピークの比較を行った。その結果、投入したメチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、及びスチレンのほぼ全てが重合し、疎水性ブロックBが形成されたと考えられることが確認できた。また、東ソー社製HLC-8120GPCを用いて測定した、上記顔料分散用樹脂9の重量平均分子量は約41,000であった。また東ソー社製HLC-8120GPCを用い、上記に示した方法で測定した、上記顔料分散用樹脂9の酸価は92mgKOH/gであった。
 その後、上記反応系を常温まで冷却したのち、反応容器から混合溶液を取り出し、固形分が40.3%になるようにメチルエチルケトンで調整することによって、顔料分散用樹脂9のメチルエチルケトン溶液を得た。
(2)顔料分散液
<シアン顔料分散液1~7の調製例>
 トーヨーカラー社製LIONOL BLUE 7358G(C.I.ピグメントブルー15:3)を20部、顔料分散用樹脂1の水性化溶液(固形分濃度30%)を20部、水60部を混合し、撹拌機で予備分散した。次いで、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、2時間本分散を行い、シアン顔料分散液1を得た。
 また、上記調製において、顔料分散用樹脂1を、顔料分散用樹脂2~7に代えた以外は、上記シアン顔料分散液1の調製例と同様にして、シアン顔料分散液2~7を得た。
<マゼンタ顔料分散液1~7の調製例>
 使用する顔料を、DIC社製FASTGEN SUPER MAGENTA RG(C.I.ピグメントレッド122)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液1~7の調製例と同様にして、マゼンタ顔料分散液1~7を得た。
<イエロー顔料分散液1~7の調製例>
 使用する顔料を、山陽色素社製FAST YELLOW 7413(C.I.ピグメントイエロー74)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液1~7の調製例と同様にして、イエロー顔料分散液1~7を得た。
<ブラック顔料分散液1~7の調製例>
 使用する顔料を、オリオンエンジニアドカーボンズ社製PrinteX85(カーボンブラック)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液1~7の調製例と同様にして、ブラック顔料分散液1~7を得た。
<シアン顔料分散液8及び9の調製例>
 撹拌器を備えた混合容器に、顔料分散用樹脂8のメチルエチルケトン溶液(固形分濃度40.3%)14.9部と、メチルエチルケトン14部とを加えたのち、撹拌しながら、水50部と、ジメチルアミノエタノール0.45部とを添加し、さらに30分間撹拌した。その後、さらに、顔料としてトーヨーカラー社製LIONOL BLUE 7358G(C.I.ピグメントブルー15:3)を20部加え、よく撹拌(予備分散)した後、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2時間本分散を行った。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20%になるように調整することで、シアン顔料分散液8を得た。
 また、顔料分散用樹脂8のメチルエチルケトン溶液を顔料分散用樹脂9のメチルエチルケトン溶液に代え、ジメチルアミノエタノールの添加量を0.9部とする以外は、上記シアン顔料分散液8の調製例と同様にして、シアン顔料分散液9を得た。
<マゼンタ顔料分散液8及び9の調製例>
 使用する顔料を、DIC社製FASTGEN SUPER MAGENTA RG(C.I.ピグメントレッド122)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液8及び9の調製例と同様にして、マゼンタ顔料分散液8及び9を得た。
<イエロー顔料分散液8及び9の調製例>
 使用する顔料を、山陽色素社製FAST YELLOW 7413(C.I.ピグメントイエロー74)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液8及び9の調製例と同様にして、イエロー顔料分散液8及び9を得た。
<ブラック顔料分散液8及び9の調製例>
 使用する顔料を、オリオンエンジニアドカーボンズ社製PrinteX85(カーボンブラック)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液8及び9の調製例と同様にして、ブラック顔料分散液8及び9を得た。
<シアン顔料分散液10の調製例>
 トーヨーカラー社製LIONOL BLUE 7358G(C.I.ピグメントブルー15:3)を20部、プラスコートZ-730(互応化学工業社製カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、重量平均分子量3,000、酸価50mgKOH/g、固形分濃度25%)を24部、及び水を56部、それぞれ添加及び混合し、撹拌機で予備分散した。次いで、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2時間本分散を行い、シアン顔料分散液10を得た。
<マゼンタ顔料分散液10、イエロー顔料分散液10、及びブラック顔料分散液10の調製例>
 使用する顔料を、それぞれ、DIC社製FASTGEN SUPER MAGENTA RG(C.I.ピグメントレッド122)、山陽色素社製FAST YELLOW 7413(C.I.ピグメントイエロー74)、オリオンエンジニアドカーボンズ社製PrinteX85(カーボンブラック)に代えた以外は、上記シアン顔料分散液10の調製例と同様にして、マゼンタ顔料分散液10、イエロー顔料分散液10、及びブラック顔料分散液10を得た。
(3)バインダー樹脂
<JONCRYL690ワニスの製造例>
 下記材料を撹拌しながら室温にて30分間混合した後、60℃に加温し、さらに3時間混合した。その後、混合物を室温まで放冷することによって、JONCRYL690ワニスを得た。
(材料)
 JONCRYL690(BASF社製アクリル樹脂、重量平均分子量16,500、酸価240mgKOH/g)  20部
 イオン交換水  80部
(4)インクジェットインキのセット
<CMYKインクジェットインキのセット1の製造例>
 下記記載の材料を、撹拌機で撹拌しながら混合容器へと順次投入し、十分に均一になるまで撹拌した。その後、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過を行い、ヘッドつまりの原因となる粗大粒子を除去することによって、インキを得た。
 より詳細には、上記工程を、先に調製した、シアン顔料分散液1、マゼンタ顔料分散液1、イエロー顔料分散液1、及びブラック顔料分散液1のそれぞれで行うことによって、シアンインキ、マゼンタインキ、イエローインキ、ブラックインキを得た。さらに、これら4色のインキを用いてCMYKインクジェットインキのセット1を製造した。
(材料)
 顔料分散液1  30部(先に調製したシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのそれぞれの顔料分散液1)
 Joncryl8211(BASF社製アクリル樹脂エマルジョン、固形分44%)  13部
 ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(DEMiPE)  17部
 ジエチレングリコールモノブチルエーテル(DEMBE)  10部
 トリエタノールアミン(TEA)  0.5部
 サーフィノール465(エアープロダクツ社製アセチレン系界面活性剤、グリフィン法によるHLB値=13)  1部
 プロキセルGXL  0.05部
 イオン交換水  28.45部
 得られた各インキについて、E型粘度計(東機産業社製のTVE25L型粘度計)を使用し、25℃において粘度を測定した。表1に、上記CMYKインクジェットインキのセット1を構成する、シアンインキ、マゼンタインキ、イエローインキ、及びブラックインキの粘度の平均値を示す。
 また、表3に示した水溶性有機溶剤の加重沸点平均値は、1気圧下における加重沸点平均値である。この加重沸点平均値は、それぞれの水溶性有機溶剤について算出した1気圧下での沸点と、全水溶性有機溶剤に対する質量割合との乗算値を、足し合わせることで得た値である。
<CMYKインクジェットインキのセット2~45の製造例>
 下記表3に記載の材料を使用した以外は、インクジェットインキのセット1と同様の方法により、CMYKインクジェットインキのセット2~45(それぞれC、Y、M、Kの4色)を得た。これらについて、インクジェットインキのセット1と同様にして粘度を測定した、また、水溶性有機溶剤の1気圧下における加重沸点平均値を求めた。これらの結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
 なお、表3に記載された材料のうち、表1及び上記で使用していない材料、及び略称の詳細は以下の通りである。
<1>顔料分散液
 CABOJET:シアン:Cabojet250C(キャボット社製自己分散型銅フタロシアニン顔料分散液、顔料濃度10%)
 マゼンタ:Cabojet265M(キャボット社製自己分散型マゼンタ顔料分散液、顔料濃度10%)
 イエロー:Cabojet270(キャボット社製自己分散型イエロー顔料分散液、顔料濃度10%)
 ブラック:Cabojet200(キャボット社製自己分散型カーボンブラック水溶液、顔料濃度20%)を等質量の水で希釈し、顔料濃度10%に調整した)
<2>特定グリコールエーテル系有機溶剤(A)
 DEMEE:ジエチレングリコールモノエチルエーテル(沸点196℃)
 DEMiPE: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℃)
 DEMBE:ジエチレングリコールモノブチルエーテル(沸点230℃)
 DEMiBE:ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(沸点241℃)
 TEMBE:トリエチレングリコールモノブチルエーテル(沸点278℃)
<3>特定表面張力ジオール系溶剤(B)
 1,3-PD:1,3-プロパンジオール(沸点214℃、表面張力47.1mN/m)
 1,3-BuD:1,3-ブタンジオール(沸点207℃、表面張力37.1mN/m)
 1,5-PenD:1,5-ペンタンジオール(沸点239℃、表面張力42.2mN/m)
<4>その他の有機溶剤
 TEMME:トリエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点249℃)
 EMBE:エチレングリコールモノブチルエーテル(沸点171℃)
<5>界面活性剤
 Zonyl FS-300:DuPont社製フッ素系界面活性剤(固形分濃度40%、グリフィン法によるHLB値=14)
III.処理液、及びインクジェットインキの評価
(1)処理液を付与した記録媒体の作製例
<処理液を付与した記録媒体1aの作製例>
 印刷試験機フレキシプルーフ100(松尾産業株式会社製)を用い、上記で調製した処理液1を、UPM Finesse gloss紙(UPM社製、坪量115g/m、以下の記載及び表4~6では「記録媒体A」として表す)に均一に塗工した。
 上記塗工は、ローラとして線数140線/インチのセラミックローラを用い、80m/minの速度で、処理液1の塗工膜厚が3.0±0.3μmになるようにして実施した。上記のように処理液1を塗布したのち、上記UPM Finesse gloss紙を50℃のエアオーブンに入れ、3分間乾燥させることで、処理液を付与した記録媒体1aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体2a~35a、48a~53aの作製例>
 処理液を付与した記録媒体1aと同様の方法で、表4に記載した処理液を使用して、処理液を付与した記録媒体2a~35a、及び48a~53aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体36aの作製例>
 上記で調製した処理液3を用い、また、印刷試験機フレキシプルーフ100で用いるローラとして線数が1000線/インチのセラミックローラを用い、さらに処理液3の塗工膜厚が0.4±0.1μmになるように塗工を実施した以外は、処理液を付与した記録媒体1aの作製と同様にして、処理液を付与した記録媒体36aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体37aの作製例>
 処理液を付与した記録媒体3aを作製したのち、処理液3を付与した面に、線数が140線/インチであるセラミックローラを備えた印刷試験機フレキシプルーフ100を用いて、再度、上記処理液3を付与した。次いで、50℃のエアオーブンで3分間乾燥させた。上記工程をさらに2回繰り返すことによって、処理液3の総ウェット塗工膜厚が12.0±1.2μmである、処理液を付与した記録媒体37aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体38a~42a、54aの作製例>
 処理液2、3、5、8、19、及び36を用い、また、記録媒体としてNpi上質45(日本製紙株式会社製、坪量52.3g/m、以下の記載及び表4~6では「記録媒体B」として表す)を用いた以外は、処理液を付与した記録媒体1aの作製と同様にして、処理液を付与した記録媒体38a~42a、及び54aを作製した。
<処理液を付与した記録媒体43a~47aの作製例>
 処理液2、3、5、8、及び19を用い、また、記録媒体としてクラフトリプロライナー紙(王子エフテックス社製、連量146kg、以下の記載及び表4~6では「記録媒体C」として表す)を用いた以外は、処理液を付与した記録媒体1aの作製と同様にして、処理液を付与した記録媒体43a~47aを作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
(2)処理液の塗工むらの評価
<処理液の塗工むら(初期)評価>
 視認性向上のため、上記で作製した処理液1~35を9.9gずつ取り分け、KayafectRed PLiquid(日本化薬社製染料)を0.1gずつ添加した。これらをよく混合して溶解させることで、着色処理液1~35をそれぞれ作製した。
 上記着色処理液を、フレキシプルーフ100(松尾産業株式会社製)を用いて、下記表5に記載の記録媒体に対して均一に塗布した。上記着色処理液の塗工は、ローラとして線数140線/インチのセラミックローラを用い、80m/minの速度で、塗工膜厚が3.0±0.3μmになるように実施した。上記着色処理液を塗工したのち、50℃のエアオーブンにて3分間乾燥させることで、着色処理液を付与した記録媒体1b~45bを作製した。
 上記方法に従い、着色処理液を付与した記録媒体を連続で10枚作製したときの、各記録媒体における色むらの程度を目視にて観察することで、処理液の塗工むら(初期の塗工適性)を評価した。なお、評価基準は以下の通りであり、評価A、及びBを処理液の塗工むらは良好であると判断した。
(評価基準)
  A:10枚全てにおいて、塗工むらが全く見られなかった。
  B:10枚のうち1~2枚で塗工むらが見られた。
  C:10枚のうち3枚以上で塗工むらが見られた。
<処理液の塗工むら(経時後)評価>
 上記処理液1~35を一斗缶に10kgずつ入れ、蓋を閉めずに開放した状態で、それぞれ室温で1週間静置した。その後、各処理液の固形分濃度を測定し、測定値が静置前よりも大きくなっていた場合には、水を加えて、固形分の濃度が静置前と同一になるように調製することによって、経時後処理液1~35を作製した。
 上記経時後処理液1~35を用い、上記処理液の塗工むらの評価方法と同様の方法によって、経時後の着色処理液1~35を作製した。さらに、これらの経時後の着色処理液を付与した記録媒体1c~45cを作製し、経時後処理液の塗工むら(経時後の塗工適性)を評価した。評価基準は、上記と同様とした。
 上記塗工むらの評価結果を、表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
IV.インキセットの評価
(実施例1~87、及び比較例1~12)
(1)インクジェットインキセット印刷装置の準備
 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-1200(京セラ社製)を4個設置し、インクジェットインキセットを構成するK、C、M、Yインクジェットインキをそれぞれ、上流側より充填した。
 上記インクジェットヘッドは設計解像度が1200dpi、最大駆動周波数が64kHzであり、上記最大駆動周波数かつ印刷速度80m/分での印刷において、記録媒体搬送方向における記録解像度が1200dpiとなる。
(2)印刷物の作製
<自転車画像印刷物の印刷>
 上記インクジェットインキセット印刷装置のコンベヤの上に、先に作製した処理液を付与した記録媒体をそれぞれ固定したのち、上記コンベヤを、下記に示す一定速度で駆動させた。一方、上記処理液を付与した記録媒体が、インクジェットヘッドの設置部を通過する際、KCMYの順にインクジェットインキをドロップボリューム3pLで吐出し、JIS X 9201高精細カラーデジタル標準画像データ(CMYK/SCID)の自然画像N5(自転車)の印刷を行った。印刷後、10秒以内に上記印刷物を50℃エアオーブンに入れ3分間乾燥させることで、自転車画像印刷物を得た。なお、上記コンベヤ速度は、40m/min、60m/min、及び80m/minの3種類に設定し、それぞれの条件で印刷を実施して印刷物を得た。
<ベタ印刷物の印刷>
 上記インクジェットインキセット印刷装置のコンベヤの上に、先に作製した処理液を付与した記録媒体を固定したのち、上記コンベヤを、下記に示す一定速度で駆動させた。一方、上記処理液を付与した記録媒体が、上記インクジェットヘッドの設置部を通過する際、KCMYそれぞれのインクジェットインキをドロップボリューム3pLで吐出し、3cm×3cmの印字率100%のベタ印刷がCMYKの順番で隣接した画像の印刷を行った。上記印刷後、10秒以内に上記印刷物を50℃エアオーブンに入れ、一定時間乾燥させることで、ベタ印刷物を得た。
 なお、下記に示す埋まり評価では、コンベヤ速度を40m/min、60m/min、及び80m/minの3種類に設定し、かつ50℃エアオーブンでの乾燥時間を3分間として得た印刷物を用いた。また、乾燥性評価では、コンベヤ速度60m/minで印刷し、50℃エアオーブンに投入してから30秒経過するごとに取り出した、ベタ印刷物を用いた。
 なお上記印刷物の作製で使用した、記録媒体とインクジェットインキとの組み合わせは、下記表6に示す通りである。
(3)印刷物の評価
 上記で作製した、自転車画像印刷物、及びベタ印刷物について、後述する各種評価を行った。得られた評価結果を下記表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
<凝集性(混色)の評価>
 顕微鏡を用い、上記自転車画像印刷物の4C(CMYK)印刷部のドット形状を倍率200倍で観察し、凝集性の評価を行った。評価基準は以下の通りであり、評価A、B、及びCを凝集性は良好であると判断した。
(評価基準)
 A:3種類の印刷速度の全てで、4C印刷部のドットが独立しており、混色が見られなかった。
 B:40m/min及び60m/minでは4C印刷部のドットが独立しており、混色が見られなかった。一方、80m/minではドットの混色が見られた。
 C:40m/minでは4C印刷部のドットが独立しており、混色が見られなかった。一方、60m/min及び80m/minではドットの混色が見られた。
 D:3種類の印刷速度の全てで、4C印刷部のドットの混色が見られた。
<埋まり(初期)の評価>
 顕微鏡を用い、上記ベタ印刷物を倍率200倍で観察し、色ごとに、抜けが見えないか、また、スジが発生していないかについて評価した。評価基準は以下の通りであり、評価A、B、及びCを埋まりは良好であると判断した。なお表6に記載した評価結果は、4色のうち、最も悪い評価結果について記載している。
(評価基準)
 A:3種類の印刷速度の全てで、抜けやスジが見られなかった。
 B:40m/min及び60m/minでは抜けやスジが見られなかった。一方、80m/minでは、抜け、またはスジが見られた。
 C:40m/minでは抜けやスジが見られなかった。一方、60m/min及び80m/minでは、抜け、またはスジが見られた。
 D:3種類の印刷速度の全てで、抜け、またはスジが見られた。
<乾燥性の評価>
 印刷後のベタ印刷物を50℃エアオーブンに投入したのち、30秒ごとに取り出し、上記印刷物を指で触ることで、印刷物の乾燥性の評価を行った。評価基準は以下の通りであり、評価A、B、及びCを乾燥性は良好であると判断した。
(評価基準)
 A:オーブン投入から30秒後に指で触っても、インキが付着しなかった。
 B:オーブン投入から30秒後では指にインキが付着したが、1分後には付着しなかった。
 C:オーブン投入から1分後では指にインキが付着したが、1分30秒後には付着しなかった。
 D:オーブン投入から1分30秒後の印刷物でも、指にインキが付着した。
<塗膜耐性の評価>
 上記自転車画像印刷物を、被摩擦紙(日本製紙社製NPI-70)をセットしたサウザランド・ラブテスタ(東洋精機製作所社製)にセットし、4ポンドの荷重をかけて所定回数往復した後、インキが剥がれて下地が見えるかどうか、目視確認を行うことで、塗膜耐性の評価を行った。評価基準は以下の通りであり、評価A、B、及びCを実用可能領域であるとみなす。(評価基準)
 A:20往復後でもインキが剥がれず、下地が見えなかった。
 B:20往復後ではインキが剥がれて下地が見えたが、15往復後では下地が見えなかった。
 C:15往復後ではインキが剥がれて下地が見えたが、10往復後では下地が見えなかった。
 D:10往復後でもインキが剥がれて下地が見えた。
(4)経時後のインキセットの評価
<経時後のインキセットの作製>
 上記処理液1~41、及び、CMYKインクジェットインキのセット1~45を、一斗缶に10kgずつ入れ、蓋を閉めずに開放した状態で、それぞれ室温で1週間静置した。その後、各処理液及び各インクジェットインキの固形分濃度を測定し、測定値が静置前(初期)の値よりも大きくなっていた場合には、水を加えて、固形分の濃度が静置前の値と同じになるように調製することによって、経時後処理液1~41、及び、経時後CMYKインクジェットインキのセット1~45を得た。
<埋まり(経時後)の評価>
 上記経時後処理液1~41を用い、上記記載の方法と同様にして、経時後処理液を付与した記録媒体1d~54dを作製した。また、上記経時後処理液を付与した記録媒体1d~54dと、上記経時後CMYKインクジェットインキのセット1~45を用いて、上記埋まりの評価方法と同様の方法によって、経時後の埋まりを評価した。なお評価基準は、上記と同様とした。評価結果を表6に示す。
<インクジェットインキの吐出安定性の評価>
 上記で作製した経時後CMYKインクジェットインキのセット1~41について、下記方法に従い、長期ランニング後を想定した吐出安定性の評価を行った。
 先ず、インクジェットヘッドKJ4B-1200(京セラ社製)を4個搭載したインクジェット吐出装置を準備し、上記経時後CMYKインクジェットインキのセットを構成するK、C、M、Yインクジェットインキをそれぞれ、上流側から充填した。次いで、ドロップボリューム3pl及び駆動周波数64kHzの条件で、2時間連続で全ノズルから吐出を行った。その後、ノズルチェックパターンを印字して、ノズル抜け本数をカウントすることで、吐出安定性の評価を行った。評価基準は以下の通りであり、評価A、B、及びCを吐出安定性が良好であると判断した。得られた評価結果を表7に示す。
(評価基準)
 A:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜けが全くなかった。
 B:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜けが1~2本であった。
 C:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜けが3~4本であった。
 D:印刷開始後2時間後のノズルチェックパターンにおいて、ノズル抜けが5本以上であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 以上より、本発明のインキセットを用いることで、記録媒体、並びに印刷速度及び記録解像度などの印刷条件によらず、塗膜耐性及び乾燥性に優れ、かつ、混色及び埋まり不足といった画像欠陥が抑制された高画質の印刷物を提供できることがわかる。

Claims (10)

  1.  インクジェットインキと、前記インクジェットインキとともに用いられる処理液とを含むインキセットであって、
     前記インクジェットインキが、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水を含み、
     前記水溶性有機溶剤が、下記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系有機溶剤(A)を含み、
     前記処理液が、凝集剤とpH調整剤とを含み、
     前記凝集剤が、硝酸カルシウムを含み、前記処理液の全量に対して、前記硝酸カルシウムの含有量が6.8~20.8質量%であり、
     前記処理液において、水酸基を3個以上有する化合物の含有量が前記処理液の全量に対して、15質量%以下である、インキセット。
     一般式(1):
         R1-(-O-CHCH-)n-OH
    (上記一般式(1)において、R1は、分岐構造を有してもよい、炭素数2~4のアルキル基を表す。またnは、2または3である。)
  2.  前記処理液のpHが3.5~11である、請求項1に記載のインキセット。
  3.  前記処理液が、さらにノニオン系界面活性剤を含み、
     前記ノニオン系界面活性剤が、アセチレン系界面活性剤、及び、シロキサン系界面活性剤からなる群から選択される1種以上の化合物を含む、請求項1又は2に記載のインキセット。
  4.  前記インクジェットインキが、さらに顔料分散用樹脂を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載のインキセット。
  5.  前記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系有機溶剤(A)が、nが2であるグリコールエーテル系有機溶剤を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のインキセット。
  6.  前記水溶性有機溶剤が、さらに、25℃における表面張力が30~50mN/mであるジオール系溶剤(B)を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のインキセット。
  7.  前記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系有機溶剤(A)の配合量に対する、前記25℃における表面張力が30~50mN/mであるジオール系溶剤(B)の配合量の質量比が、1:0.5~1:7.5である、請求項6に記載のインキセット。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載のインキセットを用いる、インクジェットインキ印刷物の製造方法であって、
     紙基材または合成紙基材である記録媒体に、前記処理液を付与する工程と、
     前記処理液を付与した部分に、前記インクジェットインキを1パス印刷方式により付与する工程と
    を含む、インクジェットインキ印刷物の製造方法。
  9.  前記処理液を付与する工程において、前記記録媒体の表面のカルシウムイオンの量が0.5~5.0mmol/mとなるように、前記記録媒体に対して前記処理液を付与する、請求項8に記載のインクジェットインキ印刷物の製造方法。
  10.  請求項1~7のいずれか1項に記載のインキセットを記録媒体に印刷してなる印刷物。
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