JP2018203794A - 調湿基材用水性インクジェットインクセット及び加飾された調湿基材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特開2003−146775号公報(特許文献1)には、ケイ酸カルシウムに未膨張バーミキュライトを配合して成る調湿建材の表面に焼付け処理をすることで、意匠性に優れた建材を得る技術が提案されている。
特開2011−26871号公報(特許文献2)には、調湿建材の表面に紫外線硬化型インクを用いてインクジェット記録手段により画像を形成して加飾する技術が提案されている。
特開2015−127499号公報(特許文献3)では、粒子径が小さい色材及び水分散性樹脂を含む水性インクジェットインクを用いて調湿建材に加飾することで、多孔質基材表面の細孔を塞がないで、調湿性能を損なうことなく、少量の色材で鮮やかな発色を得ることが提案されている。また、特許文献3では、前処理液を組み合わせることで、光沢性及び調湿性能をより改善することが提案されている。
特開2016−210838号公報(特許文献4)では、アセチレングリコール系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤を含む水性インクジェットインクを用いて調湿建材に加飾することで、インク中の水が基材内部に浸透しながら、インク中の色材及び水分散性樹脂が基材表面に良好に定着されて、加飾画像の耐水擦過性を向上させることが提案されている。また、特許文献4では、表面処理液を組み合わせることで、発色性及び光沢性をより改善することが提案されている。
多孔質ではないが各種基材に対して、画像のにじみや色混じりを防止する方法が特許文献5〜8に提案されている。
特許文献4の技術では、紫外線硬化型インクが付着した部分は調湿性能が低下するため、画像面積を多孔質基材の表面積の1/3以下にせざるを得ない。さらに、調湿建材内部には未硬化の紫外線硬化型インクが残存する可能性が高く、内装材としての安全性に問題が生じ、人体への悪影響も懸念される。
特許文献6の方法では、インク粘度が異なるものの、着色剤以外の成分が似ているブラックインクとカラーインクとが重なって印刷されると、紙上で両インクが接触することでなじみやすくなって、カラーブリードを十分に防ぐことができない。また、溶剤構成やインク粘度がインクによって大きく変わる場合では、印字ヘッドを色によって変える必要性が生じることがある。
また、特許文献7のようにインク間で樹脂の酸価を異ならせたり、特許文献8のようにインクのpHを調整したりすることでは、色にじみを十分に防止できず、特に調湿建材では色にじみが問題になる。
調湿建材に水性インクを用いて加飾画像を形成する場合では、調湿建材にはマクロ孔といわれる50nmを超えるような大きめの孔も多く存在するため、インクのドット形状がマクロ孔に沿って変形したり、インクがマクロ孔に浸透したりして、にじみが発生したり発色性が低下したりすることがある。さらには、カラー印刷では、複数の色が重なる部分では色混じりが発生して、加飾画像の品質が低下することがある。
また、調湿建材では、上記したメソ孔を塞がないように、少量の色材及び樹脂成分で十分な発色性を得ることが望まれる。
そのため、調湿建材への印刷では、にじみ、発色性、色混じりの点で、紙媒体への印刷とは異なる対策がさらに重要となる。
本発明のさらに他の実施形態は、上記調湿基材用水性インクジェットインクセットを用いて形成された加飾画像を備え、JIS A 1470−1(2014)に従って測定される3時間後の吸湿量が15g/m2より多い、加飾された調湿基材である。
一実施形態による調湿基材用水性インクジェットインクセットとしては、黒色水性インク及び黒色以外の水性インクを備え、黒色水性インクの電荷密度は、黒色以外の水性インクの電荷密度よりも80μeq/g以上高いことを特徴とする。
以下、調湿基材用水性インクジェットインクセットを単に「インクセット」とも記し、黒色水性インクを単に「ブラックインク」とも記す。黒色以外の水性インクには、一般的なカラーインクに用いられるシアン、マゼンタ、イエローの3色のインクの他、ホワイト、ライトシアン、ライトマゼンタ等の各色のインクを用いることができる。これらの黒色以外の水性インクを以下単に「カラーインク」とも記す。また、電荷密度を「Cd値」とも記す。
調湿基材は、調湿機能を有する多孔質基材であれば、特に限定されない。好ましくは、調湿基材は、表面及び内部に多数の細孔を備え、この細孔が吸放湿性を発揮するものである。
以下、調湿基材として好ましく用いられる「多孔質基材」について説明する。
多孔質基材の形状は通常、ボード状すなわち板状であるが、これに限定されるものではない。
多孔質基材の細孔の直径については、例えば、1〜200nmあるいは1〜100nm程度のものがあり、より詳細には、直径1〜50nmのメソ孔と直径50nm超(例えば50nm超200nm以下又は50nm超100nm以下程度)のマクロ孔とを有するものがある。メソ孔の直径は、例えば水銀ポロシメーターによる水銀圧入法によって測定することができる。
調湿建材としては、各種多孔質材料から作製されたものが知られており、例えば、ケイ酸カルシウムに未膨張バーミキュライトを配合して成る調湿建材として、アイカ工業(株)のモイス(商品名)、大建工業(株)のさらりあーと(商品名)、(株)LIXIL(INAX)のエコカラット(商品名)、名古屋モザイク(株)のエージプラス(商品名)、セキスイボード(株)のガウディア(商品名)、ニッコー(株)のムッシュ(商品名)がある。
一実施形態によるインクセットは、上記多孔質基材の表面を加飾するために好ましく用いることができる。例えば、調湿建材等に用いられる調湿基材に対し特に好ましく適用することができる。
本明細書において、「加飾」は装飾と同義であって、対象物に印刷画像を形成することを意味しており、「加飾された」とは印刷画像を有することを意味する。この加飾部分は、対象物、すなわち調湿基材の全面であっても一部であってもよい。
好ましくは、インクセットは、ブラックインクと、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、及びイエロー(Y)インクからなる群から選択される1種以上とを備えることができる。
例えば、一般的なカラー印刷用インクジェットインクセットとして、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、及びブラック(K)の4色のインクを備えるインクセットを提供することができる。さらに、このインクセットには、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの4色のインクの中から、同色で色相が異なる水性インクが2種以上備えられてもよい。
これによって、ブラックインクとカラーインクとの色混じりやにじみを防止することができ、また、加飾画像の発色性を高めることができる。このようなインクセットでは、ブラックインクとカラーインクの間で電荷密度の差が大きく混合速度が遅くなるため、インク同士が混ざる前にインクが乾燥し、色混じりを抑制することができると考えられる。
なお、ブラックインクを複数種備える場合では、複数のブラックインクのうちいずれか1種のCd値がカラーインクのCd値よりも80μeq/g以上高ければよいが、複数のブラックインクの全てのCd値がカラーインクのCd値よりも80μeq/g以上高いことが好ましい。
例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、及びブラック(K)の4色のインクを備えるインクセットの場合では、インクセットの中で、ブラックインクのCd値(以下Cdkとも記す。)が1番高くなり、2番目にCd値が高い水性インクのCd値(以下Cd2とも記す。)が、Cdk−Cd2≧80μeq/gの関係を満たすことが好ましい。
具体的には、インクを水で100倍に希釈し、この希釈インクに0.0025Nポリ塩化ジアリルジメチル−アンモニウム(polyDADMAC)溶液を滴定しながら、インクの流動電位が0Vになる反応終点を測定し、この反応終点までに使用したpolyDADMAC溶液量から希釈インクの総電荷量を求めることができる。この希釈インクの総電荷量を希釈インクに含まれる有効成分量で割った値がインクの電荷密度(μeq/g)である。
電荷密度の測定装置には、例えば、コロイド粒子電荷量計(AFG ANALYTIC GmbH製「Model CAS」)等を用いることができる。
後述する表面処理液の電荷密度の調整も同様に行うことができる。
多孔質基材にカラーインクが塗布された領域にブラックインクが重ねて塗布される場合に、荷電密度の差から、カラーインクと重なる部分でブラックインクの色混じりやにじみを防止することができる。
なお、印刷順序はこの逆でもよい。多孔質基材にブラックインクが塗布された領域にカラーインクが重ねて塗布される場合でも、ブラックインクと重なる部分でカラーインクの色混じりやにじみを防止することができる。
一実施形態では、黒色水性インク(ブラックインク)の電荷密度Cd値と、表面処理液の電荷密度Cd値との差の絶対値は200μeq/g以下であることが好ましく、130μeq/g以下であることがより好ましい。
このように、ブラックインクの電荷密度Cd値(以下Cdkとも記す。)と、表面処理液の電荷密度Cd値(以下Cdpとも記す。)との差「|Cdk−Cdp|」が小さいことで、多孔質基材に光沢性及び耐擦過性により優れる加飾画像を形成することができる。
|Cdk−Cdp|が小さいと、多孔質基材上に表面処理液が処理された表面処理部分に、ブラックインクが着弾する際にインクが表面処理部分になじみやすくなり、表面処理部分の適切な深さまでインクが浸透してから、乾燥して定着するようになる。そのため、耐擦過性及び光沢性が改善すると考えられる。
これに対し、|Cdk−Cdp|が大きくなると、多孔質基材上に表面処理液が処理された表面処理部分にブラックインクがなじみにくくなり、多孔質基材上でインク滴が比較的大きな塊になってとどまってしまう。このような状態では、ブラックインクが多孔質基材に十分に定着されずに耐擦過性が低下するようになり、また、ブラックインクによる加飾画像の表面が荒くなって光沢性が低下するようになる。
ブラックインクは、カラーインクに比べて、加飾画像が擦れた場合に目立ちやすいため、ブラックインクの電荷密度に表面処理液の電荷密度を近づけることが好ましい。また、ブラックインクの光沢性を高めることで、カラー画像全体の光沢性がより高まるように感じられる。
具体的には、表面処理液の電荷密度の測定方法としては、表面処理液を水で100倍に希釈し、この希釈液に0.0025Nポリ塩化ジアリルジメチル−アンモニウム(polyDADMAC)溶液を滴定し、測定することができる。詳細については、上記インクで説明した通りである。
以下、インクセットを構成する水性インクについて説明する。
一実施形態による水性インクは、色材及び水を少なくとも含み、好ましくは界面活性剤及び/または水分散性樹脂をさらに含む。色材以外の成分は、ブラックインク及びカラーインクに共通して用いることができる。
インク中の水の含有量が多ければ多いほど、多孔質基材の調湿性能の低下を防止する効果が高まるので、水は、インク全量の60質量%以上であることが好ましく、65質量%以上であることがより好ましい。また、水の含有量は95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。
例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、2−メチル−2−プロパノール等の低級アルコール類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類;
グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン等のグリセリン類;
モノアセチン、ジアセチン、トリアセチン等のアセチン類;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プロピルエーテル、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、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等のグリコールエーテル類;
トリエタノールアミン、1−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、β−チオジグリコール、スルホラン等を用いることができる。これらは、単独で使用してもよく、また、単一の相を形成する限り、2種以上混合して使用してもよい。
水溶性有機溶剤の含有量は、粘度調整と保湿効果の観点から、インク全量に対し50質量%以下であることが好ましい。また、溶媒全量に対し60質量%以下であることが好ましい。
色材の含有量は、インク全量に対して0.01〜20質量%の範囲であることが好ましい。さらには、色材の含有量は0.1質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることがさらに好ましく、1質量%以上であることが一層好ましい。また、色材の含有量は15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、8質量%以下であることが一層好ましい。
具体的に、顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、染料系、縮合多環系、染付レーキ系、ニトロ系、ニトロソ系等の有機顔料(ブリリアントカーミン6B、レーキレッドC、ウォッチングレッド、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アルカリブルー、アニリンブラック等);
コバルト、鉄、クロム、銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウム、マンガン、ニッケル等の金属類、金属酸化物及び硫化物、並びに黄土、群青、紺青等の無機顔料;
ファーネスカーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック類等を用いることができる。
アゾ系顔料としては、溶性アゾレーキ顔料、不溶性アゾ顔料及び縮合アゾ顔料等が挙げられる。
フタロシアニン系顔料としては、金属フタロシアニン顔料及び無金属フタロシアニン顔料等が挙げられる。
縮合多環系顔料としては、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキシサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、アンスラキノン系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料及びジケトピロロピロール(DPP)等が挙げられる。
また、顔料として白色顔料を用いてもよい。
白色顔料としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化ジルコニウムなどの無機顔料が挙げられる。
これらは単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
ピグメントオレンジ16、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71;
ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、122、149、168、177、178、179、206、207、209、242、254、255;
ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50;
ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、30、64、80;
ピグメントグリーン7(塩素化フタロシアニングリーン)、36(臭素化フタロシアニングリーン);
ピグメントブラウン23、25、26;
ピグメントブラック7(カーボンブラック)、26、27、28等が挙げられる。
カラー顔料の市販例としては、LIONOL BLUE FG−7400G(東洋インキ製造社製 フタロシアニン顔料);
YELLOW PIGMENT E4GN(バイエル社製 ニッケル錯体アゾ顔料);
Cromophtal Pink PT(BASF社製 キナクリドン顔料);
Fastogen Super Magenta RG(DIC社製 キナクリドン顔料);
YELLOW PIGMENT E4GN(ランクセス社製 ニッケル錯体アゾ顔料);
イルガライトブルー8700(BASF社製 フタロシアニン顔料);
E4GN−GT(ランクセス社製 ニッケル錯体アゾ顔料);
Fastogen Blue TGR(DIC株式会社製シアン顔料);
Cinquasia Magenta D4550J(BASF社製マゼンタ顔料);
Inkjet Yellow 4GP(クラリアント社製イエロー顔料)等が挙げられる。
高分子分散剤の市販品としては、例えば、EVONIK社製のTEGOディスパースシリーズ(TEGOディスパース740W、TEGOディスパース750W、TEGOディスパース755W、TEGOディスパース757W、TEGOディスパース760、TEGOディスパース760W);
日本ルーブリゾール(株)製のソルスパースシリーズ(ソルスパース20000、21000、27000、41000、41090、43000、44000、46000);
ジョンソンポリマー社製のジョンクリルシリーズ(ジョンクリル57、ジョンクリル60、ジョンクリル62、ジョンクリル63、ジョンクリル71、ジョンクリル501);
BYK製のDISPERBYK−102、180、184、185、187、190、191、192、194N193、199;
冨士色素製のFUJI SP A−54;
第一工業製薬(株)製のポリビニルピロリドンK−30、ポリビニルピロリドンK−90等が挙げられる。
界面活性剤の市販品としては、例えば、花王(株)製デモールシリーズ(デモールEP、デモールN、デモールRN、デモールNL、デモールRNL、デモールT−45)などのアニオン性界面活性剤;
花王(株)製エマルゲンシリーズ(エマルゲンA−60、エマルゲンA−90、エマルゲンA−500、エマルゲンB−40、エマルゲンL−40、エマルゲン420)などの非イオン性界面活性剤が挙げられる。
これらは単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
オリヱント化学(株)製BONJET BLACK CW−1S、CW−2、CW−3、CW−4、CW−5、CW−6等;
SENSIJET製Smart Magenta 3122BA等が挙げられる。
また、顔料を樹脂で被覆したマイクロカプセル化顔料を使用してもよい。
水分散性樹脂としては、透明の塗膜を形成する樹脂を用いることが好ましい。また、水性インク中で粒子を形成可能な、すなわち水中油(O/W)型樹脂エマルションを形成可能な樹脂を用いることが好ましく、樹脂エマルションとして配合することができる。
代表的には、エチレン−塩化ビニル共重合樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン/無水マレイン酸共重合体樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル−(メタ)アクリル共重合体樹脂、酢酸ビニル−エチレン共重合体樹脂、スチレン/(メタ)アクリル共重合体樹脂及びそれらの樹脂エマルション等が挙げられる。ここで、「(メタ)アクリル樹脂」は、アクリル樹脂とメタクリル樹脂の双方を示す。
かかる水分散性樹脂又はその樹脂エマルションの具体例としては、
第一工業製薬(株)のスーパーフレックス300、460、420、470、460S(カーボネート系ウレタン樹脂エマルション)、150HS(エステル・エーテル系ウレタン樹脂エマルション)、740、840(芳香族イソシアネート系エステル系ウレタン樹脂エマルション);
DSM社のNeoRez R−9660、R−2170(脂肪族ポリエステル系ウレタン樹脂エマルション)、NeoRez R−966、R−967、R−650(脂肪族ポリエーテル系ウレタン樹脂エマルション)、R−986、R−9603(脂肪族ポリカーボネート);
株式会社ADEKAのアデカボンタイターHUX−370、541、550、1032等が挙げられる(いずれも商品名)。
具体的には、日本合成化学工業(株)のモビニール966A、6963、6960(アクリル樹脂エマルション)、6969D、RA−033A4(スチレン/アクリル樹脂エマルション)や;
BASF社のジョンクリル7100、PDX−7370、PDX−7341(スチレン/アクリル樹脂エマルション);
DIC(株)のボンコートEC−905EF、5400EF、CG−8400(アクリル/スチレン系エマルション);
DSM社のNeoCryl BT−62、XK−190、A−1094(スチレンアクリル系水分散性樹脂)などが挙げられる(いずれも商品名)。
水分散性樹脂は、ウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン/(メタ)アクリル樹脂等の1種単独の樹脂(又はそのエマルション)から構成されてもよいし、又は、複数種の樹脂(又はそれらのエマルション)を組み合わせて構成されてもよい。
水分散性樹脂粒子の平均粒径の下限値は、特に限定はされないが、インクの保存安定性の観点からは、5nm以上程度であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましい。
インクセットを構成する各インクでは、一般的に、色材を除く成分に構造や特性が似ている成分を用いるため、各インクの電荷密度の差が小さいことが多い。そこで、ブラックインクとカラーインクとの間で、顔料分散剤、分散助剤等の添加成分を変えたり、その添加量を変えたりすることで、ブラックインクとカラーインクとの電荷密度の差を調節することができる。
例えば、ブラックインクの電荷密度Cd値は、500μeq/g以下であってよく、好ましくは400μeq/g以下であり、より好ましくは300μeq/g以下である。また、ブラックインクの電荷密度Cd値は、90μeq/g以上であってよく、100μeq/g以上であってもよい。
インクセットは、表面処理液をさらに備えることができる。
この表面処理液は、高画質な加飾部を得るために、インクセットによる加飾が行われる前の調湿基材の表面に前処理剤として適用することが好ましい。ここで、「適用」とは、塗布等の任意の手段により、対象物に表面処理液を付着させる意味である。
表面処理液には、水と、無機粒子及び/または水分散性樹脂とを含むものを用いることができ、好ましくは水と、無機粒子及び水分散性樹脂とを含むものである。
表面処理液中の無機粒子の量(有効成分量)は、0.8質量%以上であることが好ましく、1.3質量%以上であることがより好ましく、また、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。
表面処理液に含まれる水分散性樹脂の量は、上記インク中における水分散性樹脂の量に比べて少なくてよい。
分散助剤は、インクと共通したものを用いることができ、詳細については上記したインクで説明した通りである。なお、インクセットにおいて、インクと分散助剤に含まれる分散助剤は同一でも異なってもよい。
分散助剤は、表面処理液全量に対し0.1〜10質量%で配合することができ、0.5〜5質量%であってもよい。
例えば、表面処理液の電荷密度Cd値は、500μeq/g以下であってよく、好ましくは300μeq/g以下であり、より好ましくは200μeq/g以下である。また、表面処理液の電荷密度Cd値は、10μeq/g以上であってよく、20μeq/g以上であってもよい。
一実施形態による加飾された調湿基材の製造方法は、上記した調湿基材用水性インクジェットインクセットを用いて調湿基材にインクジェット印刷する工程を含むことを特徴とする。これによって、調湿基材の表面に加飾画像を有する加飾物品を得ることができる。
また、インクセットを用いてインクジェット印刷する前に、上記表面処理液を調湿基材に付着させる工程を含んでもよい。
インクセットによって加飾画像を形成した後の多孔質基材は、水分を乾燥させるとともに、色材及び樹脂分を多孔質基材に速やかに定着させるために、多孔質基材を100〜200℃に加熱してもよい。
このようにして、色材及び樹脂分から主に構成される加飾画像を有する加飾物品、例えば加飾建材を得ることができる。
多孔質基材を温める方法は任意であり、加熱温度は、インクジェット印刷に用いるノズルが乾燥し吐出が不安定にならない温度であれば特に限定されず、例えば50〜100℃の範囲で加熱できる。
具体的には、未処理の多孔質基材は、表面粗さRaを10μm以下程度にしておくことが好ましく、より好ましくは8μm以下である。表面粗さRaは、KEYENCE社の「Laseer Scaning Microscope VK−8700」等で測定が可能である。測定の際には、多孔質基材の大きな凹凸、欠落部などの特異的な部分は除外してよい。
加飾された調湿基材(加飾物品)は、上記調湿基材用水性インクジェットインクセットを用いて形成された加飾画像を有し、JIS A 1470−1(2014)に従って測定される3時間後の吸湿量が15g/m2より多い調湿機能を有するものである。
加飾物品は、例えば、好ましくは調湿建材であるが、建材以外にも、例えばコースター、足ふきマット等であってもよい。
加飾画像の記録面積は、特に限定されず、任意の絵柄又は文字、あるいは絵柄と文字との組合せ等を、自由に選択することができる。
[1]黒色水性インク及び黒色以外の水性インクを備え、前記黒色水性インクの電荷密度は、前記黒色以外の水性インクの電荷密度よりも80μeq/g以上高い、調湿基材用水性インクジェットインクセット。
[2]前記黒色水性インク及び前記黒色以外の水性インクのうち少なくとも1種は、色材、水分散性樹脂及び水を含み、前記水分散性樹脂は、水分散性ウレタン樹脂、水分散性(メタ)アクリル樹脂、及び水分散性スチレン/(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種を含む、[1]に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセット。
[4]前記表面処理液は、無機粒子、水分散性樹脂及び水を含む、[3]に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセット。
[6][3]または[4]に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセットを用いて調湿基材にインクジェット印刷を行う工程を含み、前記表面処理液を前記調湿基材に付着させた後に、前記水性インクジェットインクセットを用いて前記調湿基材にインクジェット印刷を行う、加飾された調湿基材の製造方法。
[7][1]から[4]のいずれかに記載の調湿基材用水性インクジェットインクセットを用いて形成された加飾画像を備え、JIS A 1470−1(2014)に従って測定される3時間後の吸湿量が15g/m2より多い、加飾された調湿基材。
表2に黒(K)インク、表3にシアン(C)インクの処方、表4にマゼンタ(M)及びイエロー(Y)インクの処方を示す。
各表に示す各成分を各表に示す割合でプレミックスし、その後、ホモジナイザーにより1分間分散し、得られた分散液を孔径3μmのメンブレンフィルターに通過させて、インク1〜17を得た。
(顔料分散体/顔料)
BONJET BLACK CW−6:オリヱント化学工業株式会社製、自己分散カーボンブラック分散体。
BONJET BLACK CW−2:オリヱント化学工業株式会社製、自己分散カーボンブラック分散体。
CAB−O−JET 450C:キャボット社製シアン自己分散顔料分散体。
CAB−O−JET 465M:キャボット社製マゼンタ自己分散顔料分散体。
Smart Magenta 3122BA::SENSIJET製マゼンタ顔料分散体。
CAB−O−JET 470Y:キャボット社製イエロー自己分散顔料分散体。
Fastogen Blue TGR:DIC株式会社製シアン顔料。
Cinquasia Magenta D4550J:BASF社製マゼンタ顔料。
Inkjet Yellow 4GP:クラリアント社製イエロー顔料。
TEGO Dispers 760W:Evonic社製スチレンマレイン酸系分散剤。
TEGO Dispers 757W:Evonic社製高分子分散剤。
DISPERBYK−102:BYK社製分散剤。
FUJI SP A−54:冨士色素株式会社製アクリル系分散剤。
スーパーフレックス460S:第一工業製薬株式会社製、自己乳化型水系ウレタン樹脂(平均粒径56nm)。
スーパーフレックス300:第一工業製薬株式会社製、ウレタン系水分散性樹脂(平均粒子径40nm)。
アデカボンタイターHUX−370:株式会社ADEKA製、自己乳化型水系ウレタン樹脂(平均粒径10nm)。
モビニール966A:日本合成化学工業株式会社製、アニオン性水系アクリル樹脂エマルション(平均粒径170nm)。
NeoCryl BT−62:DSM社製、スチレンアクリル系水分散性樹脂(平均粒子径100nm未満)。
タケラックXW−75−W932(酸価80):三井化学株式会社製、ウレタン樹脂エマルション。
タケラックW5661(酸価48):三井化学株式会社製、ウレタン樹脂エマルション。
(溶剤)水:イオン交換水。
(水溶性溶剤)ジエチレングリコール:和光純薬工業株式会社製。
(活性剤)サーフィノール465:日信化学工業株式会社製、アセチレングリコール系界面活性剤。
各表において、「有効成分」の欄に各成分の不揮発分または固形分の割合を示し、表中に各成分の有効成分量をカッコ内に示す。
表5に表面処理液の処方を示す。
表に示す各成分を表に示す割合でプレミックスした後、超音波分散機により1分間分散し、表面処理液1及び2を得た。
表中の原材料の詳細は下記のとおりである。
アエロジルOX−50:日本アエロジル株式会社製、親水性ヒュームドシリカ(1次粒子径40nm)。
スミエリート1010:住化ケムテックス株式会社製、エチレン−塩化ビニル共重合樹脂エマルション(平均粒径200nm)。
FUJI SP A−54:冨士色素株式会社製アクリル系分散剤。
上記K,C,M,Yの各色のインク、及び表面処理液の電荷密度を以下の手順で測定した。電荷密度を表2〜表5に併せて示す。
上記K,C,M,Yの各色のインク、及び表面処理液を組み合わせたインクセットを用いて、以下の評価を行った。インクセットの組み合わせ及び評価結果を表6及び表7に示す。
各インク及び表面処理液の流動電位法による電荷密度(Cd)を測定した。電荷密度の測定にはコロイド粒子電荷量計(AFG ANALYTIC GmbH製「Model CAS」を使用した。測定するインク及び表面処理液をそれぞれイオン交換水で100倍に希釈した液を試料とし、0.0025Nポリ塩化ジアリルジメチル−アンモニウム(polyDADMAC)溶液(和光純薬工業株式会社製)にて滴定を行い、流動電位が0Vになる反応終点を測定し、反応終点までのpolyDADMACの使用量からインクの総電荷量を求めた。希釈インク中の有効成分量当たりのインクの総電荷量から電荷密度(μeq/g)を求めた。
Kインクの電荷密度をCdkと表し、Cインク、Mインク、及びYインクの電荷密度のうち最大の電荷密度をCd2と表し、表面処理液の電荷密度をCdpと表す。表6及び表7に、「Cdk−Cd2」、及び「Cdk−Cdp」の計算値を示す。
印刷基材として、メソ孔とマクロ孔を備え、調湿性能評価基準の吸放湿量が3級で平衡含水率が3級の市販の調湿建材(厚さ6mm、表面粗さRa15μm、表面の60°光沢度2.5;アイカ工業株式会社製「モイス」)を用意した。調湿建材の表面を表面粗さがRa8μmになるまで研磨した。
印刷には、マスターマインド社製テキスタイルプリンタ「MMP8130」を用いた。
表6及び表7に示すインクセットの組み合わせで、K,C,M,Yの各色のインクをプリンタに導入し、調湿建材に、C,M,Yの縞模様を形成し、この縞模様上にKの細字及びベタ画像を形成して印刷物を得た。
C,M,Yの縞模様は、それぞれ幅2mm長さ、120mmのCの帯、Mの帯、およびYの帯が隙間なくこの順で繰り返して配された縞模様である。この縞模様の上に、C,M,Yの各色に重なるように、フォント6のKの細字、及びサイズ10mm×10mmのKのベタ画像を印刷した。
印刷後、得られた画像に、160℃で60秒間の熱定着処理を行った。
実施例3及び6、比較例2以外では、印刷の前に表面処理をした。
表面処理をする場合には、表面処理液1又は2を、市販のエアスプレーにより基材全面に、ウェット塗布量で78g/m2(固形分量で約6.2g/m2)塗布し、110℃のシートヒーター上で2時間加熱した後、上記方法で印刷を行うようにした。
(色混じり・にじみ)
色混じり・にじみは、印刷物のKの細字のエッジのにじみを顕微鏡で観察し、下記の評価基準により評価した。
AA:文字ににじみがない。
A:文字にわずかににじみがあるがほとんどわからない。
B:文字にややにじみがあるが目立たない。
C:文字ににじみがあり、目立つ。
D:文字ににじみが多い。
得られた印刷物のKのベタ画像部分表面と、印刷前の調湿建材(素材)との60°光沢度をKonicaMinolta製「Multi−Glose268」で測定し、印刷前後の光沢度を以下の基準で評価した。
A:素材よりも高い。
B:素材と同程度。
C:素材より劣る。
得られた印刷物のKのベタ画像部分表面のOD値を測定し、以下の基準で発色性(K)を評価した。OD値の測定には、X−Rite製「X−Rite eXact」を用いた。
A:OD値が1.07超。
B:OD値が1.02〜1.07。
C:OD値が1.02未満。
得られた印刷物のKのベタ画像部分表面を乾いたスポンジで擦り、以下の基準で耐擦過性を評価した。
AA:スポンジで擦って50回以上でも画像が剥がれない。
A:スポンジで擦って30回以上50回未満で画像が剥がれる。
B:スポンジで擦って10回以上30回未満で画像が剥がれる。
C:スポンジで擦って10回未満で画像が剥がれる。
実施例2及び9では、Cdk−Cd2の差が大きく、色混じり・にじみがより改善された。
実施例1、2及び9では、Cdk−Cdpの差が小さく、発色性、耐擦過性がより改善された。特に実施例1では耐擦過性の結果が良好であった。
実施例3〜6、10を通して、表面処理液を用いることで、光沢度及び耐擦過性が改善されることがわかる。実施例10では、黒インクの電荷密度Cdkが表面処理液の電荷密度Cdpよりも小さい値であるが、Cdk−Cdpの絶対値が小さく、発色性及び耐擦過性がより改善された。
また、各実施例で得られた加飾調湿建材について、JIS A 1470−1(2014)の吸放湿量、及びJIS A 1475(2004)の平衡含水率を測定したところ、全ての実施例において、全ての項目の等級が維持されていた。
比較例2では、さらに表面処理液を用いておらず、各評価が悪かった。
比較例3では、さらにCdk−Cdpの差が200μeq/g超過であり、耐擦過性がさらに低下した。
比較例5では、ブラックインクに用いた水分散性樹脂と、2番目にCd値が高いシアンインクに用いた水分散性樹脂との間で酸価の差が大きいが、Cdk−Cd2の差は22μeq/gと小さく、色混じり・にじみ、発色性が改善されなかった。
Claims (7)
- 黒色水性インク及び黒色以外の水性インクを備え、前記黒色水性インクの電荷密度は、前記黒色以外の水性インクの電荷密度よりも80μeq/g以上高い、調湿基材用水性インクジェットインクセット。
- 前記黒色水性インク及び前記黒色以外の水性インクのうち少なくとも1種は、色材、水分散性樹脂及び水を含み、
前記水分散性樹脂は、
水分散性ウレタン樹脂、水分散性(メタ)アクリル樹脂、及び水分散性スチレン/(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種を含む、請求項1に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセット。 - 表面処理液をさらに備え、前記黒色水性インクの電荷密度と、前記表面処理液の電荷密度との差の絶対値は200μeq/g以下である、請求項1または2に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセット。
- 前記表面処理液は、無機粒子、水分散性樹脂及び水を含む、請求項3に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセット。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセットを用いて調湿基材にインクジェット印刷を行う工程を含む、加飾された調湿基材の製造方法。
- 請求項3または4に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセットを用いて調湿基材にインクジェット印刷を行う工程を含み、前記表面処理液を前記調湿基材に付着させた後に、前記水性インクジェットインクセットを用いて前記調湿基材にインクジェット印刷を行う、加飾された調湿基材の製造方法。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の調湿基材用水性インクジェットインクセットを用いて形成された加飾画像を備え、JIS A 1470−1(2014)に従って測定される3時間後の吸湿量が15g/m2より多い、加飾された調湿基材。
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