JP6837591B1 - プライマー組成物、プライマー層、インクセット、印刷物、および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂エマルジョン、凝集促進剤、界面活性剤、および水を含有するプライマー組成物であって、前記界面活性剤は、アセチレン系界面活性剤、およびシリコーン系界面活性剤からなる群より選ばれる1つ以上の界面活性剤(A)と、前記界面活性剤(A)以外のノニオン性界面活性剤(B)を含有し、前記ノニオン性界面活性剤(B)は、HLB値が10以上15.5未満であり、かつ分子内に複数のポリオキシアルキレン基を有し、前記プライマー組成物中、前記ノニオン性界面活性剤(B)の割合が、3質量%以下であるプライマー組成物。
【選択図】なし
Description
前記樹脂エマルジョンは、水性インクジェット用インク組成物に用いられるプライマー組成物に含まれる公知のものが使用でき、例えば、アクリル系樹脂エマルジョン、ポリエステル系樹脂エマルジョン、ポリウレタン系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョン、ポリブタジエン系樹脂エマルジョン、ポリオレフィン系樹脂エマルジョンなどが挙げられる。これらの中でも、アクリル系樹脂エマルジョン、ポリエステル系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリオレフィン系樹脂エマルジョンが好ましい。前記樹脂エマルジョンは単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記凝集促進剤は、水性インクジェット用インク組成物に用いられるプライマー組成物に含まれる公知のものが使用でき、例えば、水溶性多価金属塩、有機酸、カチオンポリマーなどが挙げられる。前記凝集促進剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記界面活性剤は、アセチレン系界面活性剤、およびシリコーン系界面活性剤からなる群より選ばれる1つ以上の界面活性剤(A)と、前記界面活性剤(A)以外のノニオン性界面活性剤(B)を含有する。
前記界面活性剤(A)は、アセチレン系界面活性剤、およびシリコーン系界面活性剤からなる群より選ばれる1つ以上の界面活性剤である。前記界面活性剤(A)は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記ノニオン性界面活性剤(B)は、前記界面活性剤(A)以外のノニオン性界面活性剤であり、HLB値が10以上15.5未満であり、かつ分子内に複数のポリオキシアルキレン基を有する。前記界面活性剤(B)は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水は、前記樹脂エマルジョン中に含有する水、本発明のプライマー組成物の濃度調製のために加える水、などを含むものである。前記水としては、例えば、イオン交換水、純水、蒸留水、工業用水などが挙げられる。前記水は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記プライマー組成物は、特に限定されず、例えば、水に、前記樹脂エマルジョン、前記凝集促進剤、および前記界面活性剤、必要に応じて、各種添加剤などを加え、ディスパーなどで撹拌混合することにより製造できる。
本発明のインクセットは、前記プライマー組成物と、水性インクジェット用インク組成物を有する。
前記アルカリ可溶性樹脂は、通常のインクや塗料の顔料分散用やバインダーとして利用できるアルカリ可溶性樹脂であって、塩基性化合物の存在下で水性媒体中に溶解できるものであれば特に制限はないが、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基(−P(=O)(OH2))などのアニオン性基の1種または2種以上を含有する樹脂が好ましい。
Woodの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・・+Wx/Tgx
[式中、Tg1〜Tgxはアルカリ可溶性樹脂を構成する単量体1、2、3・・・xのそれぞれの単独重合体のガラス転移温度、W1〜Wxは単量体1、2、3・・・xのそれぞれの重合分率、Tgは理論ガラス転移温度を表す。ただし、woodの式におけるガラス転移温度は絶対温度である。]
前記樹脂エマルジョンは、水性インクジェット用インク組成物に使用される公知の樹脂エマルジョンが使用でき、例えば、アクリル系樹脂エマルジョン、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、ポリエステル系樹脂エマルジョン、ポリウレタン系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、ポリ塩化ビニル系樹脂エマルジョン、ポリブタジエン系樹脂エマルジョン、ポリオレフィン系樹脂エマルジョンなどが挙げられる。前記樹脂エマルジョンは、印刷物の塗膜の乾燥性や基材への密着性を向上させる観点から、樹脂のガラス転移温度が20℃以下であることが好ましい。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)によって求められ、通常、ガラス転移が起こる温度範囲の中点により算出される。前記樹脂エマルジョンは単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記界面活性剤は、水性インクジェット用インク組成物に使用される公知の界面活性剤が使用でき、例えば、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ベタイン界面活性剤が挙げられる。前記界面活性剤の具体例としては、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレン系界面活性剤などが挙げられる。前記界面活性剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水溶性溶剤は、水性インクジェット用インク組成物に使用される公知の水溶性溶剤が使用でき、例えば、モノアルコール類、多価アルコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、窒素含有化合物類、ケトン類、エーテル類、エステル類などが挙げられる。前記水溶性溶剤は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の水は、後述する顔料分散液中に含有する水性媒体としての水、および本発明の水性インクジェット用インク組成物の濃度調製のために加える水、などを含むものである。前記水としては、例えば、イオン交換水、純水、蒸留水、工業用水などが挙げられる。前記水は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水性インクジェット用インク組成物には、アルカリ可溶性樹脂を溶解させる観点から、塩基性化合物を含むことが好ましい。前記塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基性化合物;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、モノエタノールアミン、N、N−ジメチルエタノールアミン、N、N−ジエチルエタノールアミン、N、N−ジブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリンなどの有機塩基性化合物などが挙げられる。前記塩基性化合物は単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記水性インクジェット用インク組成物を調製(製造)する方法としては、特に限定されず、上記の成分を順番に、あるいは同時に添加して、混合すればよいが、例えば、(1)前記塩基性化合物の存在下にアルカリ可溶性樹脂を水に溶解した水性樹脂ワニス、顔料、必要に応じて顔料分散剤などを混合した後、各種分散機、例えばボールミル、アトライター、ロールミル、サンドミル、アジテーターミルなどを利用して顔料分散液(インクベース)を調製し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェット用インク組成物を調製する方法や、(2)上記の方法で顔料を分散した後、酸析法や再公表特許WO2005/116147号公報に記載のイオン交換手段などにより、顔料表面にアルカリ可溶性樹脂を析出させた樹脂被覆顔料を得、次いで得られた樹脂被覆顔料を塩基性化合物で中和し、各種分散機(高速攪拌装置など)を用いて水に再分散し、さらに残りの材料を添加して、水性インクジェット用インク組成物を調製する方法などが挙げられる。
本発明の印刷物は、前記水性インクジェット用インク組成物と前記プライマー組成物を有するインクセットを印刷して得られる。具体的には、前記プライマー組成物を、基材に塗工・乾燥してプライマー層を形成した後、前記水性インクジェット用インク組成物を当該プライマー層にインクジェット印刷機を用いて印刷する画像形成方法により得られる。前記プライマー組成物の塗工方法は、ブレードコータ、エアーナイフコータ、ロールコータ、バーコータ、グラビアコータ、ロッドブレードコータ、リップコータ、カーテンコータ、ダイコータ、インクジェットなどの各種塗工装置を用いた塗工方法が挙げられる。
<顔料分散液(ブラックインクベース)の製造>
アルカリ可溶性樹脂(アクリル酸/ラウリルアクリレート/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体)、重量平均分子量30,000、酸価185mgKOH/g、ガラス転移温度40℃)25質量部を、水酸化カリウム3.9質量部と水77.1質量部との混合溶液に溶解させて、アルカリ可溶性樹脂の固形分が25質量%の水性樹脂ワニスを得た。次に、上記水性樹脂ワニス32質量部に水48質量部を加え混合し、顔料分散用樹脂ワニスを調製した。この顔料分散用樹脂ワニスに、更に顔料としてカーボンブラック(商品名「プリンテックス90」、オリオンエンジニアードカーボンズ社製)20質量部を加え、攪拌混合後、湿式サーキュレーションミルで練肉を行い、ブラック顔料分散液(ブラックインクベース)を製造した。
前記ブラック顔料分散液(ブラックインクベース)42質量部、樹脂エマルジョンとしてスチレン−アクリル系樹脂エマルジョン(商品名「Neocryl A−1092」、固形分48.5%、ガラス転移温度6℃、DSM社製)5質量部、界面活性剤としてアセチレン系界面活性剤(商品名「オルフィンE−1010」(有効成分100%、HLB13、日信化学工業社製)1質量部、水溶性溶剤としてプロピレングリコール35質量部、および水17質量部を攪拌混合し、水性インクジェット用インク組成物を製造した。
<プライマー組成物の製造>
表1の質量割合になるように、水に、凝集促進剤として酢酸カルシウム、界面活性剤(A)としてアセチレン系界面活性剤(商品名「オルフィンE−1010」、有効成分100%、HLB13、日信化学工業社製)、界面活性剤(B)としてポリオキシエチレン脂肪酸グリセリル(商品名「NIKKOL TMGS−15V」、有効成分100%、HLB13.5、分子内に2本のポリオキシエチレン基を有する、日光ケミカルズ社製)、樹脂エマルジョンとしてポリオレフィン系樹脂エマルジョン(商品名「スーパークロンE−604」、固形分40%、塩素化ポリプロピレンエマルジョン、日本製紙社製)を攪拌混合し、実施例1のプライマー組成物を製造した。
上記で製造したプライマー組成物を、OPPフィルム(商品名「P2161」、25μm、東洋紡社製)、PETフィルム(商品名「E5100」、12μm、東洋紡社製)、ナイロンフィルム(商品名「N1100」、15μm、東洋紡社製)、およびコート紙(商品名「OKトップコート+」、王子製紙社製)のそれぞれに、#4のバーコータで塗布し、加熱乾燥させることにより、実施例1の各プライマー層を作製した。各プライマー層の膜厚は、1μmであった。
<プライマー組成物の製造、プライマー層の作製>
プライマー組成物の製造において、使用する原料およびその量を、表1〜表3に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、各実施例および比較例のプライマー組成物を製造し、各プライマー層を作製した。
上記で製造したプライマー組成物をそれぞれガラス瓶に充填し、60℃で7日間静置した後、プライマー組成物の分離・析出物の有無の状態を目視で観察して、以下の基準で評価した。
[評価基準]
○:液相の分離・析出物がなく、均一である。
△:液相の分離・析出物が僅かに認められる。
×:液相の分離・析出物が認められる、または不均一である。
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物を、インクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、上記で作製した各プライマー層の表面に、約0.3mmの細線を印刷し、にじみによる太りを観察し、以下の基準で評価した。
[評価基準]
○:にじみがなく、そのままの太さで印刷ができている。
△:部分的に太りがみられるが、2倍以上の太りは観察されない。
×:全体的に2倍以上の太りが観察される。
上記で製造した水性インクジェット用インク組成物を、インクジェットプリンター(「PX105」、エプソン社製)のカートリッジに詰めて、上記で作製した各プライマー層の表面に、5cm×5cmのベタ画像を印刷し、得られた画像形成物を目視で観察して、以下の基準で評価した。
[評価基準]
○:滲みやムラ、スジがない。
△:僅かにムラ、スジが見られる(実用可)。
×:滲みやムラ、スジがあることが目視で分かる(実用不可)。
上記で作製した各プライマー層を、湿度90%RH、温度40℃のオーブン中で24時間加熱したのち、各プライマー層の状態を目視で観察して、以下の基準で評価した。
[評価基準]
○:プライマー層が透明な状態である。
△:プライマー層が僅かに白濁している(実用可)。
×:プライマー層が明らかに白濁している(実用不可)。
アセチレン系界面活性剤は、アセチレンジオールEO付加物(商品名「オルフィンE−1010」、有効成分100%、HLB値13、日信化学工業社製);
シリコーン系界面活性剤は、ポリシロキサン誘導体(商品名「BYK−331」、有効成分98%、ビッグケミー社製);を示す。
NIKKOL TMGS−15Vは、ポリオキシエチレン脂肪酸グリセリル(商品名「NIKKOL TMGS−15V」、有効成分100%、HLB値13.5、分子内に2本のポリオキシエチレン基を有する、日光ケミカルズ社製);
アミート320は、ポリオキシエチレン脂肪族アミン(商品名「アミート320」、有効成分100%、HLB値15.4、分子内に2本のポリオキシエチレン基を有する、花王社製);
NIKKOL TS−10Vは、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(商品名「NIKKOL TS−10V」、有効成分100%、HLB値14.9、分子内に3本のポリオキシエチレン基を有する、日光ケミカルズ社製);を示す。
ポリオレフィン系樹脂エマルジョンは、塩素化ポリプロピレン樹脂エマルジョン(商品名「スーパークロンE−604」、固形分40%、日本製紙社製);
スチレン−アクリル系樹脂エマルジョンは、スチレン−アクリル樹脂エマルジョン(商品名「ビニブラン2687」、固形分30%、日信化学工業社製);
ポリエステル系樹脂エマルジョンは、ポリエステル系ポリウレタン樹脂エマルジョン(商品名「NeoRez R−9330」、固形分40%、DSM社製);
ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョンは、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン(商品名「ビニブラン1129」、固形分52%、日信化学工業社製);を示す。
アミート105は、ポリオキシエチレンアルキルアミン(商品名「アミート105」、有効成分100%、HLB値9.8、分子内に2本のポリオキシエチレン基を有する、花王社製);
ノニオンLT−280Wは、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(商品名「ノニオンLT−280W」、有効成分100%、分子内に3本のポリオキシエチレン基を有する、HLB値19.0、日油社製);
エマルゲン1108は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(商品名「エマルゲン1108」、有効成分100%、HLB値13.5、分子内に1本のポリオキシエチレン基を有する、花王社製);を示す。
Claims (6)
- 樹脂エマルジョン、凝集促進剤、界面活性剤、および水を含有するプライマー組成物であって、
前記界面活性剤は、アセチレン系界面活性剤、およびシリコーン系界面活性剤からなる群より選ばれる1つ以上の界面活性剤(A)と、
前記界面活性剤(A)以外のノニオン性界面活性剤(B)を含有し、
前記ノニオン性界面活性剤(B)は、HLB値が10以上15.5未満であり、分子内に複数のポリオキシアルキレン基を有し、かつポリオキシアルキレン基含有脂肪酸グリセリル、ポリオキシアルキレン基含有脂肪族アミン、およびポリオキシアルキレン基含有ソルビタン脂肪酸エステルからなる群より選ばれる1つ以上のノニオン性界面活性剤であり、
前記プライマー組成物中、前記ノニオン性界面活性剤(B)の割合が、3質量%以下であることを特徴とするプライマー組成物。 - 前記界面活性剤(A)と前記ノニオン性界面活性剤(B)との質量比(界面活性剤(A)/ノニオン性界面活性剤(B))が、0.01以上100以下であることを特徴とする請求項1に記載のプライマー組成物。
- 請求項1または2に記載のプライマー組成物から形成されることを特徴とするプライマー層。
- 請求項1または2に記載のプライマー組成物と、水性インクジェット用インク組成物を有することを特徴とするインクセット。
- 請求項4に記載のインクセットを印刷して得られることを特徴とする印刷物。
- 請求項4に記載のインクセットを用いることを特徴とする画像形成方法。
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