WO2013015387A1 - インクジェットインキ受容層形成用コート剤、それを用いた記録媒体及び印刷物 - Google Patents
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- B41M5/52—Macromolecular coatings
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- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
- C09D11/322—Pigment inks
Definitions
- the present invention relates to a coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer, a recording medium using the same, and a printed matter.
- Inkjet printing generates little noise, enables high-speed printing and multicolor printing, and has been rapidly spreading in recent years.
- a recording medium for receiving inkjet ink conventionally, a recording medium provided with an ink receiving layer on the surface of a substrate such as paper or plastic film has been used.
- so-called water-based inks that do not contain an organic solvent or that contain a small amount of organic solvent have come to be used preferably.
- the ink receiving layer is required not only to absorb and dry ink quickly, but also to have excellent ink fixability, color development, sharpness, and image gradation. Furthermore, printed matter that has been subjected to ink jet printing on a recording medium is required to have excellent image durability, particularly when water-based ink is used.
- the ink jet printing method is a recording method in which ink droplets are ejected from very fine nozzles, and ink dots are deposited on a recording medium to obtain characters and images.
- problems such as non-ejection of ink droplets, misalignment of ink dot position and volume, etc. cause missing dots on the recording medium (no ink dots exist where ink dots should be) was there.
- the missing dots are a particular problem in solid printing in which the printing area is completely filled with dots, causing white spots and white streaks in the printed image and failing to obtain a high-definition image.
- the ink dots on the surface of the substrate will not be in contact with ink dots of other colors. It is necessary to form an ink receiving layer that spreads moderately and prevents the fixed ink dots from being peeled off by water.
- a receiving layer in which the hydrophilicity of the ink is good and spreads appropriately and the hydrophobic part that does not spread excessively and exhibits water resistance after drying is well-balanced and uniformly arranged on the substrate surface. It is necessary to form. Simply mixing a hydrophilic component and a hydrophobic component cannot provide an ink-receiving layer from which a high-definition image formed by multicolor ink dots can be obtained.
- a pigment blended as a colorant is used.
- the pigment dispersion resin is used to stabilize the dispersion in the solvent in order to maintain the pigment dispersion in the ink.
- anionic resins are often used as pigment dispersion resins.
- an ink jet ink containing an anionic pigment dispersion resin is used to form an image on a receiving layer made of a cationic compound, the pigment aggregates on the surface of the receiving layer. For this reason, it has been difficult to provide a printed image in which the ink dots are not sufficiently spread and there are few white spots and white stripes.
- Patent Documents 1 to 4 disclose that paper surface sizing is performed in the paper making process.
- anionic compounds such as styrene-maleic acid copolymer and carboxyl group-containing acrylic resin have been proposed. Since these have a carboxyl group that works predominately in ink wetting, absorption, and drying properties, they have the effect of spreading the ink dots. However, these have a drawback of poor water resistance.
- Patent Documents 5 to 6 an inkjet recording medium in which a surface coat layer containing an acrylic resin emulsion having a specific glass transition temperature and particle diameter is formed on a substrate, and a specific minimum film forming temperature and particle diameter are set.
- a recording medium on which a coating layer containing water-dispersible resin particles is formed has been proposed.
- these do not contain a carboxyl group that is superior in ink wetting, absorption, and drying properties as an essential component, and have the disadvantage that it is impossible to provide a printed image with less white spots, white streaks, and intercolor bleeding. there were.
- JP 2009-161885 A Japanese Patent No. 3854165 JP 2001-232932 A JP 2003-227098 A Japanese Patent No. 3721651 Japanese Patent No. 3950688
- the embodiment of the present invention includes a monomer (A) having two or more ethylenically unsaturated groups, a monomer (B) having a carboxyl group and one ethylenically unsaturated group, and one carbon atom.
- a water-soluble solvent (G) comprising a cross-linked vinyl emulsion obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture containing a monomer (C) having 12 to 12 hydrophobic groups and one ethylenically unsaturated group It is related with the coating agent for inkjet ink receiving layer formation characterized by including these.
- the proportion of the monomer (A) is preferably 0.1 to 5% by weight in a total of 100% by weight of the monomers to be subjected to emulsion polymerization.
- the proportion of the monomer (B) is preferably 20 to 80% by weight in a total of 100% by weight of the monomers to be subjected to emulsion polymerization.
- the water-soluble solvent (G) preferably has a solubility parameter (SP value) of 8.0 to 16.0 (cal / cm 3 ) 1/2 .
- the water-soluble solvent (G) preferably contains at least one of an alcohol solvent, a solvent represented by the general formula (1), a nitrogen-containing solvent, a sulfur-containing solvent, or a lactone solvent.
- R 1 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or more carbon atoms, Z represents an integer of 1 or more, and R 2 represents an ethylene group or a propylene group.
- an embodiment of the present invention relates to an image forming recording medium in which an inkjet ink receiving layer formed from the above-described coating agent for forming an inkjet ink receiving layer is provided on at least one surface of a substrate.
- an embodiment of the present invention relates to a printed matter in which an image is formed by inkjet ink on the image forming recording medium of the above invention.
- an embodiment of the present invention is to provide a printed matter in which white spots, white streaks, and bleeding between colors of an image formed with a water-based inkjet ink on an inkjet ink receiving layer are suppressed and water resistance is excellent. Is an issue.
- the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by forming an image with a water-based inkjet ink on the inkjet ink receiving layer shown below, thereby completing the present invention. It came to.
- Embodiments of the present invention include a monomer (A) having two or more ethylenically unsaturated groups, a monomer (B) having a carboxyl group and one ethylenically unsaturated group, and 1 to 12 carbon atoms.
- a coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer comprising a cross-linked vinyl emulsion obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture containing at least a monomer (C) having a hydrophobic group and one ethylenically unsaturated group,
- a printed matter comprising: a first step of forming an ink-jet ink receiving layer using at least one surface of a substrate; and a second step of forming an image with a water-based ink-jet ink on the ink-jet ink receiving layer.
- the proportion of the monomer (A) is 0.1 to 5% by weight and the proportion of the monomer (B) is 20 to 80% by weight in a total of 100% by weight of the monomers to be subjected to the emulsion polymerization. It is preferable that The acid value of the resin particles of the cross-linked vinyl emulsion is preferably 100 to 500 mgKOH / g.
- the glass transition temperature of the resin particles of the cross-linked vinyl emulsion is preferably 0 to 100 ° C.
- the water-based inkjet ink preferably contains a pigment, a water-soluble solvent (H), water, and a pigment dispersion resin.
- the pigment dispersion resin includes a monomer (D) having an alkyl group (meth) acrylate ester having 10 to 24 carbon atoms, and a monomer (E) having styrene, ⁇ -methylstyrene or benzyl (meth) acrylate. And a copolymer (copolymer) containing the monomer (F) having (meth) acrylic acid in the copolymer composition.
- the pigment-dispersed resin preferably has an acid value of 50 to 400 mgKOH / g or less.
- the water-soluble solvent (H) is preferably at least one selected from glycol ethers and diols.
- the cross-linked vinyl emulsion includes a monomer (A) having two or more ethylenically unsaturated groups, a monomer (B) having a carboxyl group and one ethylenically unsaturated group, and 1 to 12 carbon atoms.
- the monomer mixture containing the monomer (C) having a hydrophobic group and one ethylenically unsaturated group is produced by emulsion polymerization.
- the monomer (A) is mainly referred to as a so-called vinyl compound having an ⁇ , ⁇ -unsaturated double bond, and is a (meth) acrylic acid ester monomer having a (meth) acryloyl group or (meta ) It contains an allyl group or another monomer having a vinyl group.
- (meth) acrylic acid In the present specification, the terms “(meth) acrylic acid”, “(meth) acrylate”, “(meth) allyl”, and “(meth) acryloyl” respectively represent “acrylic acid and / or methacrylic acid”. "Acid”, “acrylate and / or methacrylate”, “allyl and / or methallyl” and “acryloyl and / or methacryloyl” shall be indicated.
- Monomer (A) introduces a crosslinked structure inside resin particles of a vinyl emulsion obtained by an emulsion polymerization method.
- the monomer (A) is not limited to the following examples.
- ethylene oxide modified phosphoric acid poly ethylene oxide modified phosphoric acid di (meth) acrylate or ethylene oxide modified phosphoric acid tri (meth) acrylate
- (Meth) acrylates Ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tri Propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-propylene glycol) di (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) di (meth) acrylate, poly (propylene glycol- Tetramethylene glycol) di (meth) acrylate, polyte
- the content of the monomer (A) is preferably 0.1 to 5% by weight out of a total of 100% by weight of the monomers to be subjected to emulsion polymerization, from the viewpoint of water resistance and stability of the resin particles of the emulsion. 0.1 to 4% by weight is more preferable.
- the monomer (B) is used for the purpose of increasing the wettability between the ink receiving layer and the ink, absorbing the ink quickly, and drying the substrate surface.
- the ink dot appropriately spreads and is quickly absorbed and dried, whereby ink dots having a preferable dot diameter and color density can be formed.
- the above effects are remarkably improved.
- the electrical affinity of the functional groups of the pigment dispersion resin and additives contained in the ink-jet ink and the carboxyl group of the emulsion resin particles contained in the ink-receiving layer, and the ink-jet ink An ink dot having a preferable dot diameter and color density can be formed by a combination with the hydrophilic solvent contained.
- the monomer (B) are not limited to the following examples.
- the content of the monomer (B) is preferably 20 to 80% by weight out of a total of 100% by weight of the monomers to be subjected to emulsion polymerization, from the viewpoint of spreading of ink dots on the ink receiving layer and water resistance. More preferred is ⁇ 80% by weight. If it is 20% by weight or more, the ink wettability and the ink absorption / drying property are excellent, and the ink dots are sufficiently spread on the ink receiving layer, and no whitening or white stripes are generated. In the case of multicolor printing, there is no problem that ink droplets of different colors come into contact with each other and bleeding between colors occurs. On the other hand, if it is 80% by weight or less, the water resistance is sufficient.
- the monomer (C) has a hydrophobic group having 1 to 12 carbon atoms and one ethylenically unsaturated group for the purpose of improving the water resistance of the ink receiving layer and the prevention of intercolor bleeding of the ink. Used.
- a monomer having one ethylenically unsaturated group, a carboxyl group, and a hydrophobic group having 1 to 12 carbon atoms is handled as the monomer (B).
- hydrophobic group here refers to a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms that has low polarity and is not easily compatible with water.
- the monomer (C) are not limited to the following examples.
- aromatic monomers are preferable from the viewpoint of water resistance, and ⁇ -methylstyrene and styrene are more preferable.
- Ethyl acrylate and butyl acrylate are also preferable from the viewpoint of water resistance.
- These monomers may use only 1 type and may use 2 or more types together.
- the number of carbon atoms is preferably 12 or less in consideration of the wettability and copolymerizability of the ink on the ink receiving layer.
- the content of the monomer (C) is preferably 19.9 to 79.9% by weight out of a total of 100% by weight of the monomers to be subjected to emulsion polymerization, from the viewpoint of the balance between image formability and water resistance. More preferably, it is 25 to 79.9% by weight.
- monomers other than the monomers (A) to (C) are copolymerized as necessary. be able to.
- Examples of such monomers include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-acrylic acid.
- Leuoxyethyl-2-hydroxyethyl (meth) phthalate Diethylene glycol mono (meth) acrylate, dipropylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, propylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate; Polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-propylene glycol) mono (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate, poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) mono ( (Meth) acrylates having hydroxyl groups such as meth) acrylate or glycerol (meth) acrylate; 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, 2-meth
- Monomers other than the monomers (A) to (C) can be used within the range not impairing the object of the present invention, and are not particularly limited, but 60% by weight in the total 100% by weight of the monomers. The following is preferable, and 0.1 to 60% by weight is more preferable.
- the monomer to be subjected to emulsion polymerization does not contain an ethylenically unsaturated monomer having a cationic functional group.
- an ethylenically unsaturated monomer having a cationic functional group is copolymerized, it interacts with a functional group contained in an ink pigment dispersion resin or an additive, and the ink aggregates on the surface of the ink receiving layer. In some cases, the spread of ink dots may be hindered.
- an acid-base bond may be formed with the carboxyl group of the monomer (B), resulting in blurring during the polymerization of the emulsion or extreme thickening.
- ethylenically unsaturated monomer having a cationic functional group examples include (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, and N-butoxymethyl (meth) acrylamide.
- (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, and N-butoxymethyl (meth) acrylamide.
- the already crosslinked vinyl emulsion is synthesized by a conventionally known emulsion polymerization method.
- the polymerization reaction of the polymer proceeds in water or water containing a hydrophilic organic solvent. Therefore, when hydrophobic and hydrophilic monomers are copolymerized, the center of the resin particles in the emulsion is hydrophobic.
- the surface portion of the particle has a highly hydrophilic structure. That is, the central part of the resin particles of the emulsion has high water resistance, and further, a crosslinked structure is introduced by copolymerization of the monomer (A), so that the water resistance can be further improved.
- the already cross-linked vinyl emulsion has a hydrophobic part in which a cross-linked structure is introduced inside the resin particles of the emulsion, and has a carboxyl group that is a hydrophilic group on the surface of the resin particles of the emulsion. Therefore, when it becomes a coating film, the inside of the resin particles of the emulsion is cross-linked and the hydrophobicity becomes high. Therefore, when printed, it has a structure that hardly swells with respect to water and water-soluble solvent (H) contained in the ink, and the resin particle surface has a plurality of carboxyl groups and is associated between the resin particles.
- H water-soluble solvent
- the interaction with the ink is large and it works preferentially on the wettability of the ink, but the water resistance is not lowered.
- the ink dot can be expanded moderately without impairing water resistance, and a high-definition image without blur can be provided. Since the water resistance inside the emulsion particles as a base is excellent, even if it has a hydrophilic group, the water resistance of the image is not impaired.
- a surfactant can be used during emulsion polymerization of the emulsion.
- Surfactants include anionic and nonionic surfactants, and conventionally known ones such as a reactive surfactant having an ethylenically unsaturated group and a non-reactive surfactant having no ethylenically unsaturated group are used. Can be used arbitrarily.
- anionic reactive surfactant having an ethylenically unsaturated group examples include alkyl ethers (commercially available products include, for example, Aqualon KH-05, KH-10, KH-20, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Adeka Soap SR-10N, SR-20N manufactured by ADEKA Corporation, LATEMUL PD-104 manufactured by Kao Corporation, etc.); Sulfosuccinic acid esters (for example, LATEMUL S-120, S-120A, S-180P, S-180A, Sanyo Kasei Co., Ltd.
- alkyl ethers commercially available products include, for example, Aqualon KH-05, KH-10, KH-20, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Adeka Soap SR-10N, SR-20N manufactured by ADEKA Corporation, LATEMUL PD-104 manufactured by Kao Corporation, etc.
- Elminol JS-2 manufactured by Kao Corporation Alkyl phenyl ethers or alkyl phenyl esters (commercially available products include, for example, Aqualon H-2855A, H-3855B, H-3855C, H-3856, HS-05, HS-10, HS, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) -20, HS-30, ADEKA Corporation ADEKA rear soap SDX-222, SDX-223, SDX-232, SDX-233, SDX-259, SE-10N, SE-20N, etc.); (Meth) acrylate sulfates (commercially available products include, for example, Antox MS-60, MS-2N manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., Eleminol RS-30 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.); and phosphate esters (commercially available) Examples of the product include H-3330PL manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
- Nonionic reactive surfactants include, for example, alkyl ethers (commercially available products such as Adeka Soap ER-10, ER-20, ER-30, ER-40, manufactured by ADEKA Corporation, and Kao Corporation). Laterum PD-420, PD-430, PD-450, etc.); Alkyl phenyl ethers or alkyl phenyl esters (commercially available products include, for example, Aqualon RN-10, RN-20, RN-30, RN-50, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and ADEKA rear soap NE- manufactured by ADEKA Corporation.
- non-reactive nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether or polyoxyethylene stearyl ether; Polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene octylphenyl ether or polyoxyethylene nonylphenyl ether; sorbitan higher fatty acid esters such as sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, or sorbitan trioleate; Polyoxyethylene sorbitan higher fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate; Polyoxyethylene higher fatty acid esters such as polyoxyethylene monolaurate or polyoxyethylene monostearate; Examples include glycerol higher fatty acid esters such as oleic acid monoglyceride or stearic acid monoglyceride; and polyoxyethylene / polyoxypropylene / block copolymer or polyoxyethylene distyrenated phenyl ether.
- non-reactive anionic surfactants include higher fatty acid salts such as sodium oleate; Alkylaryl sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate; Alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate; Polyoxyethylene alkyl ether sulfate salts such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate; Polyoxyethylene alkylaryl ether sulfate salts such as sodium polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfate; Examples thereof include alkyl sulfosuccinic acid ester salts such as sodium monooctyl sulfosuccinate, sodium dioctyl sulfosuccinate, or sodium polyoxyethylene lauryl sulfosuccinate and derivatives thereof; and polyoxyethylene distyrenated phenyl ether sulfates.
- surfactants may be used alone or in combination of two or more.
- the amount of the surfactant used is not necessarily limited, and can be appropriately selected according to physical properties required when the already crosslinked vinyl emulsion is finally used as a coating agent for forming an ink receiving layer.
- the surfactant is usually preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of ethylenically unsaturated monomers, More preferably, it is in the range of 0.5 to 10 parts by weight.
- the surfactant is 0.1 parts by weight or more, the polymerization stability and mechanical stability are good.
- it is 30 parts by weight or less the water resistance of the obtained ink receiving layer is excellent.
- a water-soluble protective colloid can be used in combination.
- the water-soluble protective colloid include polyvinyl alcohols such as partially saponified polyvinyl alcohol, fully saponified polyvinyl alcohol, or modified polyvinyl alcohol; Examples thereof include cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, or carboxymethyl cellulose salt; and natural polysaccharides such as guar gum. These can be used either alone or in a combination of a plurality of types.
- the use amount of the water-soluble protective colloid is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the total of ethylenically unsaturated monomers.
- a polymerization initiator can be used when obtaining a cross-linked vinyl emulsion.
- the polymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate radical polymerization, and known oil-soluble polymerization initiators and water-soluble polymerization initiators can be used.
- the oil-soluble polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl peroxy (2-ethylhexanoate), and tert-butyl peroxide.
- Organic peroxides such as oxy-3,5,5-trimethylhexanoate or di-tert-butyl peroxide; and 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2
- azobis compounds such as 4-dimethylvaleronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) or 1,1′-azobiscyclohexane-1-carbonitrile. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.
- These polymerization initiators are preferably used in an amount of 0.1 to 10.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer.
- a water-soluble polymerization initiator is preferably used.
- ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, or 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride is known. Can be used for
- a reducing agent can be used in combination with a polymerization initiator as desired. Thereby, it becomes easy to accelerate the emulsion polymerization rate or to perform the emulsion polymerization at a low temperature.
- reducing agents include reducing organic compounds such as metal salts such as ascorbic acid, ersorbic acid, tartaric acid, citric acid, glucose, or formaldehyde sulfoxylate, Reducing inorganic compounds such as sodium thiosulfate, sodium sulfite, sodium bisulfite, or sodium metabisulfite, Examples thereof include ferrous chloride, Rongalite, or thiourea dioxide.
- reducing agents are preferably used in an amount of 0.05 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of ethylenically unsaturated monomers.
- it can superpose
- the polymerization temperature is not less than the half-life temperature of each polymerization initiator.
- a peroxide-based polymerization initiator it may be usually about 70 ° C.
- the polymerization time is not particularly limited, but is usually 2 to 24 hours.
- aqueous medium used in the emulsion polymerization examples include water, and a water-soluble solvent (G) can be used as long as the object of the present invention is not impaired.
- the water-soluble solvent (G) will be described later.
- a buffering agent and a chain transfer agent can be used as necessary.
- the buffer include sodium acetate, sodium citrate, and sodium bicarbonate.
- chain transfer agents include mercaptans such as octyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, octyl thioglycolate, stearyl mercaptan, lauryl mercaptan, and t-dodecyl mercaptan.
- All or part of the acidic functional group of the monomer (B) can be neutralized with a basic compound before or after polymerization.
- a neutralizing agent ammonia; alkylamines such as trimethylamine, triethylamine, or butylamine; alcohol amines such as 2-dimethylaminoethanol, diethanolamine, triethanolamine, or aminomethylpropanol; or a base such as morpholine is used. can do.
- the acid value of the resin particles of the already crosslinked vinyl emulsion can be adjusted by the composition of the ethylenically unsaturated monomer used for the polymerization, but is preferably in the range of 100 mgKOH / g to 500 mgKOH / g. If it is 100 mg KOH / g or more, the ink wettability and the ink absorption / drying properties are excellent, and the ink dots are sufficiently spread on the ink receiving layer, so that white spots and white stripes are not easily generated. Further, in the case of multicolor printing, ink droplets of different colors are in contact with each other, so that intercolor bleeding does not occur. Moreover, when it is 500 mgKOH / g or less, the water resistance is excellent.
- the acid value here is a value measured by the following operation.
- the glass transition temperature (Tg) of the resin particles of the already crosslinked vinyl emulsion can be adjusted by the composition of the ethylenically unsaturated monomer used for polymerization, but is preferably 0 to 100 ° C.
- Tg glass transition temperature
- blocking refers to a state in which the printed surface and the back surface of the base material are fused and cannot be easily peeled off
- it is 100 ° C. or lower, the texture of the printed matter is excellent.
- the glass transition temperature here is a value that can be calculated by the Fox method.
- the Fox method (T.G. Fox, Phys. Rev., 86, 652 (1952)) is a method for estimating the Tg of a copolymer from the Tg of each homopolymer represented by the following formula. is there.
- Tg is the glass transition temperature of the copolymer (absolute temperature display)
- Tg 1 Tg 2 ⁇ Tg n is the glass transition temperature of the homopolymer of each monomer component (absolute display)
- W 1 , W 2 ... W n represents the weight fraction of each monomer component.
- the volume average particle size of the pre-crosslinked vinyl emulsion can be adjusted by the composition of the ethylenically unsaturated monomer used for polymerization, the type and amount of the surfactant used during the polymerization, the polymerization operation, etc. From the viewpoint of stability, it is preferably 10 nm or more, more preferably 30 nm or more, and further preferably 40 nm or more. Moreover, 500 nm or less is preferable, 400 nm or less is more preferable, and 250 nm or less is further more preferable. For example, the ranges of 10 to 500 nm, 30 to 250 nm, 40 to 400 nm, and 40 to 250 nm are preferable. Considering the stability of the particles, the coarse particles exceeding 1 ⁇ m are preferably 5% by weight or less.
- the volume average particle diameter is measured by a dynamic light scattering method, and more specifically is a value measured by the following operation.
- the cross-linked vinyl emulsion is diluted with water 200 to 1000 times depending on the solid content concentration.
- About 5 ml of the diluted solution is injected into a cell of a measuring apparatus [Microtrack manufactured by Nikkiso Co., Ltd.], and the measurement is performed after inputting the solvent (water in the present invention) and the refractive index condition of the resin according to the sample.
- the peak of the volume particle size distribution data (histogram) obtained at this time is defined as the volume average particle size.
- the viscosity of a crosslinked vinyl-based emulsion at a solid content concentration of 10% by weight can be adjusted by the composition of the ethylenically unsaturated monomer used for polymerization, the type and amount of the surfactant used during polymerization, the polymerization operation, and the like. However, it is preferably 0.1 to 300 mPa ⁇ s. If the viscosity at a solid content concentration of 10% by weight is 300 mPa ⁇ s or less, there is no need to dilute and apply when forming the inkjet ink receiving layer.
- the viscosity here is a value that can be measured by the following operation.
- SP value of resin particles of pre-crosslinked vinyl emulsion by the Fedor method [R. F. Fedor, Polym. Eng. Sci. , 14 (2) 147 (1974)] can be adjusted by the composition of the ethylenically unsaturated monomer to be used for the polymerization, but it is 3.9 to 6.8 (J ⁇ cm ⁇ 3 ) 1/2 . It is preferably 4.9 to 5.9 (J ⁇ cm ⁇ 3 ) 1/2 . If it is 3.9 (J ⁇ cm ⁇ 3 ) 1/2 or more, the ink wettability and the ink absorption / drying properties are excellent, and the ink dots are sufficiently spread on the ink receiving layer. Does not occur. Further, ink droplets of different colors do not come into contact with each other, and bleeding between colors does not occur. If it is 6.8 (J ⁇ cm ⁇ 3 ) 1/2 or less, the water resistance is sufficient.
- the surface tension value of the ink-receiving layer surface is close to the value of the dynamic surface tension of the water-based ink. Is preferred.
- the surface tension value on the surface of the ink receiving layer is close to the value of the dynamic surface tension of the water-based ink used, the ink dots on the ink receiving layer are appropriately spread and a high-definition image can be obtained.
- the SP value and the surface tension value of the resin particles of the already cross-linked vinyl emulsion serve as a reference for determining the compatibility (interaction) with the water-based ink, and the quality of the image changes depending on these values. Therefore, these numerical values can be adjusted to obtain a highly detailed image.
- the coating agent for forming an ink receiving layer in this embodiment is composed of one of the above-mentioned already crosslinked vinyl emulsions, or a combination of two or more.
- a copolymer (X) using an aromatic monomer as the monomer (C) It is preferable to use together with the copolymer (Y) which uses only monomers other than an aromatic type as a monomer (C).
- an aromatic monomer and a non-aromatic monomer may be used in combination as the monomer (C).
- the aromatic monomer (C) is preferably 1 to 79.9% by weight, more preferably 1%, out of a total of 100% by weight of the monomers to be subjected to emulsion polymerization. -50% by weight is included.
- the non-aromatic monomer (C) is preferably contained in an amount of 0 to 78.9% by weight, more preferably 0 to 75% by weight.
- the coating agent for forming the ink receiving layer may be blended with a film forming aid, a viscosity adjusting agent, an antifoaming agent, a leveling agent, an antiseptic, a pH adjusting agent, or other compounds, if necessary. Good. About these additives, it can select arbitrarily from a conventionally well-known compound according to the objective.
- the film-forming aid is responsible for the temporary plasticizing function that helps the formation of the coating film and evaporates relatively quickly after the coating film is formed to improve the strength of the coating film.
- a water-soluble solvent (G) as a film-forming aid, the surface tension of the coating agent for forming the ink-jet ink receiving layer is lowered, improving the wettability to the base material, and improving the adhesion of the coating film to the base material. The water resistance and abrasion resistance of the film can be improved.
- water-soluble solvent (G) an organic solvent having a boiling point of 110 to 200 ° C. is preferably used.
- the solubility parameter value is Fedors' method [R. F. Fedor, Polym. Eng. Sci. , 14 (2) 147 (1974)], and the SP value is preferably 8.0 to 16.0 (cal / cm 3 ) 1/2 .
- the SP value is 8.0 or more, the hydrophobicity is not too high and the already crosslinked vinyl emulsion is stable, and when it is 16.0 or less, the hydrophilicity is not too high and the effect as a film forming aid is high.
- water-soluble solvent examples include alcohol solvents, general formula (1) R 1 (OR 2 ) Z OR 3 (wherein R 1 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or more carbon atoms, Z is an integer of 1 or more, R 2 is an ethylene group or a propylene group) And a nitrogen-containing or sulfur-containing or lactone-based solvent.
- water-soluble solvent (G) corresponding to the alcohol solvent examples include linear or branched aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, and n-amyl alcohol.
- Examples of the water-soluble solvent (G) corresponding to the general formula (1) include glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol and dipropylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Propylene glycol n-propyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl Ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triprop
- water-soluble solvent (G) corresponding to the nitrogen-containing, sulfur-containing, or lactone solvent examples include 3-methyloxazolidinone, 3-ethyloxazolidinone, 2-pyrrolidone, 1-methyl-2-pyrrolidone, 1- Examples thereof include ethyl-2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -butyrolactam, ⁇ -caprolactone, ⁇ -caprolactam, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactam, dimethyl sulfoxide and ⁇ -alkoxypropionamides.
- the water-soluble solvent (G) is preferably contained in an amount of 0.5 parts by weight or more, more preferably 5 parts by weight or more in 100 parts by weight of the coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer. Further, it is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less, still more preferably 15 parts by weight or less, and particularly preferably 10 parts by weight or less. Within this range, for example, 0.5 to 15 parts by weight may be contained.
- viscosity modifier examples include polysaccharides such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, and ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid (and salts thereof), oxidized starch, phosphorylated starch, and casein. These viscosity modifiers may be used in an amount of 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the already crosslinked vinyl emulsion.
- the coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer may be composed of the aforementioned crosslinked vinyl emulsion alone, or colloidal silica, colloidal alumina, or silica, alumina, calcium carbonate, magnesium carbonate, titanium oxide, barium sulfate, oxidation Zinc, silicon dioxide, calcium silicate, talc, kaolin, calcined kaolin, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium sulfate, gypsum, diatomaceous earth, zeolite, bentonite clay and other inorganic fillers may be used in combination.
- the inorganic filler may be added later to the cross-linked vinyl emulsion, or an aqueous dispersion of the inorganic filler may be added to the aqueous medium during the synthesis of the cross-linked vinyl emulsion.
- the ink-jet ink receiving layer forming coating agent may be blended with an aqueous glossy resin in order to impart gloss to the ink receiving layer.
- Specific examples include Jonkrill 52J, Jonkrill 62J, Jonkrill 70J, and Jonkrill 7667 manufactured by BASF, Luciden 400SF manufactured by Nippon Polymer Co., Ltd., Emmapoly SG-5157 manufactured by Gifcellac, and the like.
- the coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer may further contain a crosslinking agent, such as methylolated melamine, methylolated urea, methylolated hydroxypropylene urea, polyfunctional isocyanate compound, or polyfunctional epoxy compound. Can be mentioned.
- a crosslinking agent such as methylolated melamine, methylolated urea, methylolated hydroxypropylene urea, polyfunctional isocyanate compound, or polyfunctional epoxy compound.
- a coating agent for forming an ink jet ink receiving layer can be prepared by mixing the obtained cross-linked vinyl emulsion, the water-soluble solvent (G), and, if necessary, other components.
- the substrate on which the coating agent for forming the ink-jet ink receiving layer is applied is not particularly limited.
- Fine paper, medium paper, coated paper, art paper, glossy paper, newsprint, various information paper, and various special papers Paper such as synthetic paper or paperboard, or polyethylene terephthalate, diacetate, triacetate, polyacetate, acetylcellulose, cellophane, celluloid, polycarbonate, polyimide, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyacrylate, polyethylene, polyester, polystyrene, A film made of a commonly used plastic such as polyvinyl alcohol, nylon, or polypropylene can be used.
- processed paper such as coated paper, art paper, and glossy paper is preferable from the viewpoint of obtaining excellent image formation.
- paper that has been appropriately sized, a sheet-like substance made of a film that has been made opaque by filling with inorganic substances or fine foaming, and the like.
- a sheet made of glass or metal may be used.
- the surface of the substrate can be subjected to corona discharge treatment or various undercoat treatments.
- the surface of the substrate may be a smooth surface, an uneven surface, or transparent, translucent, or opaque. Further, two or more of these substrates may be bonded to each other. Furthermore, a peeling adhesive layer or the like may be provided on the opposite side of the printing surface, or an adhesive layer or the like may be provided on the printing surface after printing.
- the image forming recording medium of this embodiment includes an ink jet ink receiving layer formed from a coating agent for forming an ink jet ink receiving layer on at least one surface of a substrate.
- the ink-jet ink receiving layer (hereinafter also referred to as ink receiving layer) is preferably formed by coating and printing a coating agent for forming an ink receiving layer on the substrate by a known method.
- a coating agent for forming an ink receiving layer on the substrate by a known method.
- roll coating method blade coating method, air knife coating method, gate roll coating method, bar coating method, size press method, spray coating method, die coating method, lip coating method, comma coating method, spin coating method, or gravure coating method , Curtain coating method, flexographic printing, screen printing, dispenser printing, inkjet printing, and the like.
- the ink receiving layer forming coating agent is filled in the ink cartridge of the ink jet printer, and printing can be performed simultaneously with or before the printing ink.
- the drying method of the coating agent for forming the ink receiving layer is not particularly limited, and examples include those using hot air drying, infrared rays or a reduced pressure method.
- the drying conditions depend on the film-forming property of the coating agent for forming the ink-receiving layer, the coating amount, or the selected additive, but heating with hot air at about 60 to 180 ° C. or infrared at about 20 to 160 ° C. is usually used. Heating may be used. Hot air drying and infrared drying may be used in combination.
- the coating amount of the coating agent for forming the ink receiving layer is not particularly limited, but the dry weight is preferably 0.2 to 50 g / m 2 , more preferably 0.5 to 30 g / m 2 .
- the coating amount is 0.2 g / m 2 or more, the color developability of the ink is excellent as compared with the case where the ink receiving layer is not provided.
- it is 50 g / m 2 or less, the occurrence of curling can be suppressed.
- the ink receiving layer may be provided only on one side of the substrate, or may be provided on both sides.
- calendering or casting may be performed to smooth the ink receiving layer, improve glossiness, or improve surface strength.
- an image is formed by inkjet ink on an ink receiving layer of an image forming recording medium.
- inkjet inks examples include water-based inks, solvent-based inks, useless-based inks, and radiation-curable inks such as UV curable inks and EB curable inks.
- Any of the pigments can be used and may be used alone or in combination. From the viewpoint of the durability of the printed material, it is preferable to use a pigment as the color material, and it is preferable to use water-based ink from the viewpoint of the environment.
- the water-based ink preferably contains a pigment, a water-soluble solvent (H), water, and a pigment dispersion resin.
- a pigment preferably contains a pigment, a water-soluble solvent (H), water, and a pigment dispersion resin.
- pigment contained in the water-based ink conventionally known pigments can be used.
- Examples of the black pigment contained in the water-based ink include carbon black produced by the furnace method and the channel method.
- these carbon blacks have a primary particle size of 11 to 40 nm, a specific surface area by BET method of 50 to 400 m 2 / g, a volatile content of 0.5 to 10% by mass, a pH value of 2 to 10, and the like.
- Those having the following are preferred.
- the following are mentioned as a commercial item which has such a characteristic. For example, no.
- Examples of yellow pigments contained in water-based inks include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 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, 213 and the like.
- magenta pigments contained in water-based ink include C.I. I. PigmentRed 5, 7, 9, 12, 31, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 112, 122, 147, 149, 150, 168, 177, 178, 179, 202, 206, 207, 209, 238, 242, 254, 255, 269, C.I. I. PigmentViolet 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50 and the like.
- cyan pigments contained in water-based ink include C.I. I. PigmentBlue 1, 2, 3, 15: 3, 15: 4, 16, 22, C.I. I. Vat Blue 4, 6 and the like.
- pigments contained in the water-based ink As the pigment contained in the water-based ink, newly produced pigments such as pigments other than those described above and self-dispersing pigments can also be used. These pigments may be used alone or in combination of two or more in each color ink.
- the content of the pigment contained in the water-based ink is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more in terms of the weight ratio in the total mass of the ink. More preferably, it is 2% by weight or more. Moreover, 20 weight% or less is preferable, More preferably, it is 12 weight% or less. Examples thereof include 0.1 to 20% by weight, 0.1 to 12% by weight, 1 to 20% by weight, and 2 to 12% by weight.
- a suitable medium contained in the water-based ink is a mixed solvent of water and a water-soluble solvent (H).
- water ion-exchanged water (deionized water) is used instead of general water containing various ions. It is preferred to use.
- water-soluble solvent conventionally known solvents can be used, but glycol ethers and diols are preferably used.
- glycol ethers include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monopentyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, triethylene Glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monopropyl ether, pro Glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, and the like.
- diethylene glycol monobutyl ether diethylene glycol monohexyl ether, and triethylene glycol monomethyl ether are preferably used from the viewpoints of wettability to the ink receiving layer, permeability, and ink moisture retention.
- diols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, , 3-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,3-hexanediol, 1,4-hexanediol, 1,5-hexanediol, 2, Examples include 3-hexanediol, 2,4-hexanediol, 1,6-hexanediol, and 2-methyl-2,4-pentanediol.
- 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2-hexanediol, 2 from the viewpoint of wettability to the ink receiving layer, penetrability, and moisture retention of the ink.
- -Methyl-2,4-pentanediol is preferred.
- water-soluble solvents (H) may be used alone in each color ink or may be used in combination.
- water-soluble nitrogen-containing complex such as 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-methyloxazolidinone, N-ethyloxazolidinone, etc. is used for the purpose of improving the solubility. Ring compounds can also be added.
- the content of the water-soluble solvent (H) as described above in the ink is generally in the range of 3% by mass to 60% by mass, more preferably 3% by mass to 50% by mass of the total mass of the ink. % Or less.
- the water content is in the range of 10% by mass to 90% by mass, more preferably 30% by mass to 80% by mass, based on the total mass of the ink.
- pigment dispersion resin conventionally known ones can be used, but (meth) acrylic acid copolymers are generally used. This is because charge repulsion occurs between pigments in an aqueous solvent due to charge repulsion when the (meth) acrylic acid copolymer adsorbed on the pigment surface is ionized, and a stable pigment dispersion state can be maintained. Conceivable.
- the pigment dispersion resin includes a monomer (D) having an alkyl group (meth) acrylate ester having 10 to 24 carbon atoms, a monomer having styrene, ⁇ -methylstyrene or benzyl (meth) acrylate (E ) And (meth) acrylic acid-containing monomer (F) is preferably a copolymer (copolymer) containing the copolymer composition.
- the affinity between the water-based ink and the surface of the ink receiving layer is appropriately controlled, and the ink dots spread appropriately, so that images with no white spots, white stripes, or intercolor bleeding are suppressed.
- Examples of the monomer (D) having an alkyl group (meth) acrylate ester having 10 to 24 carbon atoms include decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and tridecyl (meth). Examples include acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, and behenyl (meth) acrylate.
- lauryl (meth) acrylate in order to further improve the storage stability, it is preferable to use lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, or behenyl (meth) acrylate.
- the reason why the number of carbon atoms is 10 or more and 24 or less is from the viewpoint of storage stability.
- Examples of the monomer (E) include monomers having styrene, ⁇ -methylstyrene or benzyl (meth) acrylate, and among them, styrene is used in order to further improve the storage stability. It is preferable.
- the pigment-dispersed resin is preferably a copolymer containing the monomers (D), (E) and (F) as described above in the copolymer composition, and in addition to these monomers, other than the monomer (E)
- a monomer having an aromatic group and a monomer having an acidic functional group other than the monomer (F) may be copolymerized.
- Examples of the monomer having an acidic functional group other than the monomer (F) include the following vinyl compounds having an acidic functional group such as methacrylic acid, maleic acid, maleic acid half ester, itaconic acid, icotan. Acid half ester, fumaric acid, fumaric acid half ester, vinyl sulfonic acid, vinyl phosphonic acid and the like can be mentioned.
- the ratio of the monomer (D) to the monomer (E) is 1/9 or more, the hydrophobic property of the pigment dispersion resin is high, the adhesion of the pigment dispersion resin to the pigment surface is high, and the storage stability of the water-based ink Is excellent.
- the ratio (weight) of the monomer (F) is preferably 1 to 60 when the total of the monomers (D) to (F) is 100.
- the ratio of the total amount of the monomers (D), (E), and (F) in the total amount of the pigment dispersion resin is preferably 70 to 100% by mass.
- the pigment-dispersed resin preferably has a weight average molecular weight in the range of 2,000 to 30,000, and more preferably has a weight average molecular weight in the range of 5,000 to 20,000.
- the acid value of the pigment-dispersed resin can be adjusted by the composition of the monomer having an anionic functional group used for polymerization, and is preferably in the range of 50 mgKOH / g to 400 mgKOH / g, Is more preferably in the range of 80 mgKOH / g to 300 mgKOH / g.
- the acid value of the pigment dispersion resin is 50 mgKOH / g or more, the dispersion stability of the pigment ink is high and the ejection stability is good.
- the acid value of the pigment dispersion resin is 400 mgKOH / g or less, the adhesion of the pigment dispersion resin to the pigment surface does not decrease, and the storage stability of the water-based ink is high.
- an image is formed with an aqueous pigment ink on the ink receiving layer, there is no white spot / white streak or intercolor bleeding, image formation is good, and water resistance of the printed matter is excellent.
- weight average molecular weight and acid value are values measured by a conventional method, and are values obtained by the measurement method described in the method for forming an ink-jet ink receiving layer.
- the pigment dispersion resin is preferably neutralized with a basic compound. This is because the pigment dispersion resin is stably dispersed or dissolved in the aqueous liquid medium by neutralization. However, if the alkalinity is too strong, it may cause corrosion of various members used in the ink jet recording apparatus. Therefore, the pH is preferably in the range of 7 to 10.
- the neutralizing agent used in this case include various organic amines such as ammonia, dimethylaminoethanol, diethanolamine, and triethanolamine, and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide.
- An inorganic alkali agent, an organic acid, a mineral acid, or the like can be used.
- the pigment dispersion resin can be synthesized by a conventionally known solution polymerization method, emulsion polymerization method, suspension polymerization method, bulk polymerization method, or the like.
- the pigment-dispersed resin described above is preferably contained in the range of 0.1% by mass to 8% by mass with respect to the total mass of the water-based ink.
- natural resins such as rosin, shellac and starch, and synthetic resins which are not the above-described pigment dispersion resins can be preferably used as necessary.
- the natural resin or the synthetic resin is preferably contained in an amount not exceeding the amount of the pigment-dispersed resin added.
- the water-based ink preferably contains water-dispersible resin particles in order to improve the resistance of the printed coating film.
- water-dispersible resin particles By containing the water-dispersible resin particles, it is possible to improve the resistance of the printed coating film without significantly increasing the ink viscosity. Thereby, the water resistance, solvent resistance, scratch resistance, etc. of the printed matter are improved. Even if a water-soluble resin is added, the durability can be expected to improve to some extent, but the viscosity of the ink tends to increase.
- inkjet ink there is a suitable range for the viscosity at which ink can be ejected from the nozzle, and if the viscosity is too high, it may become impossible to eject the ink, so it is important to suppress the increase in viscosity.
- the content of the water-dispersible resin particles in the aqueous ink is preferably in the range of 2 to 30% by weight, more preferably in the range of 3 to 20% by weight, based on the solid content concentration of the emulsion.
- water-dispersible resin particles examples include water-dispersible waxes, and examples thereof include water dispersions of natural wax and synthetic wax.
- Natural waxes include petroleum waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, and petrolatum, or plant waxes such as carnauba wax, candelilla wax, rice wax, and wood wax, and also animal plant waxes such as lanolin, Mention may be made of beeswax and the like.
- the synthetic wax include polyethylene wax that is a synthetic hydrocarbon wax, Fischer-Tropsch wax, and the like, or paraffin wax derivatives, montan wax derivatives, and microcrystalline wax derivatives that are modified waxes.
- water-dispersible waxes can be used alone or in combination of two or more in each color ink.
- Commercially available water-dispersible waxes include, for example, AF-41, AG-73 (HDPE), A-514 (LDPE), A-329, A-206 (microcrystalline), AD manufactured by Gifu Seratech Manufacturing Co., Ltd. -62 (paraffin), X-8512 (lanolin), XA-35 (amide resin), AF-20 (beeswax), XD-075 (carnauba), AQUACER 531 (HDPE) manufactured by Big Chemie Japan.
- the content of the water-dispersible wax as described above in the water-based ink is in the range of 0.2 to 5% by weight, more preferably 0.3 to 2% by weight of the total weight of the ink in terms of solid content. It is a range.
- additives such as surfactants, antifoaming agents, preservatives and the like should be added as appropriate to the water-based ink in order to obtain ink having desired physical properties as necessary. Can do.
- 0.05 mass% or more and 10 mass% or less, preferably 0.2 mass% or more and 5 mass% or less is suitable with respect to the total mass of the water-based ink.
- part represents “part by weight”
- % represents “% by weight”.
- the acid value, glass transition temperature, and SP value were obtained by the methods already described in this specification.
- the remaining pre-emulsion and the remaining 5% strength aqueous solution of potassium persulfate are maintained for 2 hours while maintaining the internal temperature at 75-80 ° C
- the mixture was added dropwise, and stirring was further continued for 2 hours.
- the temperature was cooled to 30 ° C.
- the solid content concentration was adjusted to 30% with ion-exchanged water to obtain a cross-linked vinyl emulsion 1.
- the solid content concentration was determined from the residue after drying in a hot air oven under conditions of 150 ° C.-20 minutes.
- Table 1 shows the results of acid value and glass transition temperature (Tg) for the crosslinked vinyl emulsions obtained in Synthesis Examples 1 to 26.
- the mixture was further reacted at 110 ° C. for 3 hours, 0.6 parts of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and the reaction was further continued at 110 ° C. for 1 hour, whereby the pigment dispersion resin 1 solution was obtained. Obtained.
- the weight average molecular weight of the pigment dispersion resin 1 was about 16000.
- 37.1 parts of dimethylaminoethanol was added for neutralization. This is the amount that neutralizes 100% of acrylic acid.
- 200 parts of water was added to make it aqueous. 1 g of this was sampled, heated and dried at 180 ° C.
- Pigment-dispersed resin production examples 2 to 5 Synthesis was performed in the same manner as in Pigment-dispersed resin production example 1 except that the raw materials, preparation amounts, and reaction temperatures described in Table 2 were used, and solutions of pigment-dispersed resins 2 to 5 were obtained.
- the weight average molecular weights of the pigment dispersion resins 2 to 5 were all about 16000. Further, dimethylaminoethanol was added so that the neutralization rate was 100%, and the mixture was made aqueous in the same manner as in Production Example 1 of the pigment dispersion resin, whereby aqueous solutions of the pigment dispersion resins 2 to 5 were obtained.
- Table 2 shows the acid values of the pigment dispersion resins obtained in Production Examples 1 to 5 of the pigment dispersion resin.
- pigment As pigment, C.I. I. Instead of Pigment Blue 15: 3, C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Yellow 74, C.I. I. By using Pigment Black 7, magenta ink, yellow ink, and black ink were adjusted, respectively, and water-based ink 1 was obtained.
- Example 1 To 100 parts of the vinyl emulsion obtained in Synthesis Example 1, 200 parts of ion-exchanged water was blended to prepare a coating agent for forming an inkjet ink receiving layer having a solid content concentration of 10%. This coating agent was applied to coated paper [Oji Paper Co., Ltd., OK Top Coat Plus] with a wire bar No. 2 and dried in a hot air oven at 60 ° C. for 2 minutes to produce a recording medium having an inkjet ink receiving layer laminated thereon.
- the four-color water-based ink obtained in the water-based ink adjustment example 1 was filled into a cartridge of an ink jet printer (“PM-750C” manufactured by Epson), and pattern printing was performed to prepare a printed matter for evaluation.
- PM-750C manufactured by Epson
- Examples 2 to 22 (Comparative Examples 1 to 4) A printed matter for evaluation was produced in the same manner as in Example 1 except that the cross-linked vinyl emulsion of Synthesis Example 1 was changed to the cross-linked vinyl emulsion shown in Table 4.
- Example 23 to 28 A printed matter for evaluation was produced in the same manner as in Example 1, except that the four-color water-based ink of Preparation Example 1 was changed to the four-color water-based ink shown in Table 4.
- Table 4 shows the evaluation results of white spots / white stripes, dryness, and water resistance. A specific evaluation method will be described below.
- ⁇ Water resistance> Drop a drop of water with a dropper on a solid printing part with a printing rate of 100%, wipe off the water with a tissue paper after 1 minute, and visually evaluate it. The ones that were taken were marked with ⁇ , and the ones without change were marked with ⁇ . In particular, among those that did not change visually, those that did not change visually even when rubbed 5 times with a cotton swab wetted with water were rated as ⁇ .
- the water resistance is very excellent according to the coating agent for forming an ink image-receiving layer of Examples 9 and 19 to 21 using monomers having an aromatic group as the monomer (C).
- Example 101 ⁇ Preparation example of coating agent for forming inkjet ink receiving layer> (Example 101) To 100 parts of the vinyl emulsion obtained in Synthesis Example 101, 50 parts of purified water was blended to prepare a vinyl emulsion liquid (X) having a solid content of 20%. 20 parts of diethylene glycol monobutyl ether was mixed with 80 parts of purified water to prepare an aqueous solution (Y) having a solvent concentration of 10%. A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer having a solid content of 10% and a diethylene glycol monobutyl ether concentration of 5% mixed so that Y was 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of X was prepared.
- X vinyl emulsion liquid
- Y aqueous solution
- Example 102 A coating agent for forming an inkjet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that Synthesis Example 101 was changed to Synthesis Example 102.
- Example 103 A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that Synthesis Example 101 was changed to Synthesis Example 103.
- Example 104 A coating agent for forming an inkjet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that Synthesis Example 101 was changed to Synthesis Example 104.
- Example 105 A coating agent for forming an inkjet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that Synthesis Example 101 was changed to Synthesis Example 105.
- Example 106 To 100 parts of the vinyl emulsion obtained in Synthesis Example 101, 50 parts of purified water was blended to prepare a vinyl emulsion liquid (X) having a solid content of 20%. To 40 parts of diethylene glycol monobutyl ether, 60 parts of purified water was blended to prepare an aqueous solution (Y) having a solvent concentration of 20%. A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer having a solid content of 10% and a diethylene glycol monobutyl ether concentration of 10% mixed so that Y was 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of X was prepared.
- X vinyl emulsion liquid
- Y aqueous solution
- Example 10-7 To 100 parts of the vinyl emulsion obtained in Synthesis Example 101, 50 parts of purified water was blended to prepare a vinyl emulsion liquid (X) having a solid content of 20%. 20 parts of purified water was mixed with 80 parts of diethylene glycol monobutyl ether to prepare an aqueous solution (Y) having a solvent concentration of 40%. A coating agent for forming an inkjet ink receiving layer having a solid content of 10% and a diethylene glycol monobutyl ether concentration of 20% mixed so that Y was 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of X was prepared.
- Example 108 A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that the water-soluble solvent (G) was changed from diethylene glycol monobutyl ether to isopropanol.
- Example 109 A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that the water-soluble solvent (G) was changed from diethylene glycol monobutyl ether to ethylene glycol monobutyl ether.
- Example 110 A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that the water-soluble solvent (G) was changed from diethylene glycol monobutyl ether to diethylene glycol monohexyl ether.
- Example 111 A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that the water-soluble solvent (G) was changed from diethylene glycol monobutyl ether to propylene glycol monobutyl ether.
- Example 112 A coating agent for forming an inkjet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that the water-soluble solvent (G) was changed from diethylene glycol monobutyl ether to 2-pyrrolidone.
- Example 113 A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that the water-soluble solvent (G) was changed from diethylene glycol monobutyl ether to ⁇ -butyrolactone.
- Example 114 A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that the water-soluble solvent (G) was changed from diethylene glycol monobutyl ether to dimethyl sulfoxide.
- Comparative Example 102 A coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Comparative Example 101 except that Synthesis Example 101 was changed to Synthesis Example 103.
- Example 103 A coating agent for forming an inkjet ink receiving layer was prepared in the same manner as in Example 101 except that Synthesis Example 101 was changed to Synthesis Example 106.
- aqueous solution (X) was prepared. 20 parts of diethylene glycol monobutyl ether was mixed with 80 parts of purified water to prepare an aqueous solution (Y) having a solvent concentration of 10%.
- a coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer having a solid content of 10% and a diethylene glycol monobutyl ether concentration of 5% mixed so that Y was 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of X was prepared.
- the “Aquaric YS100” is an anionic water-soluble resin.
- Each ink-jet ink receiving layer forming coating agent was coated on coated paper [Oji Paper Co., Ltd., OK Top Coat Plus] with a wire bar No. 2 and dried in a hot air oven at 60 ° C. for 2 minutes to produce a recording medium having an inkjet ink receiving layer laminated thereon.
- the aqueous pigment ink was filled in a cartridge of an ink jet printer (“PM-750C” manufactured by Epson Corporation), and pattern printing was performed to prepare a printed matter for evaluation.
- Table 6 shows the evaluation results of white spots / white stripes and water resistance. A specific evaluation method will be described below.
- white spots and white streaks are clearly observed x, white spots and white streaks are slightly generated, but usable ones are ⁇ , white spots are white -The one without white streak was marked as ⁇ .
- “A” indicates that there is no white spot or white streak and there is no density unevenness and a uniform solid print portion is obtained.
- Comparative Examples 101 and 102 did not have a water-soluble solvent, high water resistance could not be obtained. Moreover, in Comparative Example 103, it can be seen that the water resistance cannot be obtained because the emulsion has no cross-linking. In Comparative Example 104, it can be seen that the ink-jet ink receiving layer-forming coating agent is a water-soluble resin, and water resistance cannot be obtained. Further, in Comparative Example 5, since the coating agent for forming the ink jet ink receiving layer is a cationic resin, it is found that sufficient ink wetting cannot be obtained, and many white spots and white streaks are generated. It was. On the other hand, it was found that the coating agent for forming an ink-jet ink receiving layer of the present invention has excellent white streaks, water resistance, and glossiness in practical areas and is excellent.
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Abstract
画像の白抜け・白スジ、色間滲みが抑制され、かつ、耐水性に優れた印刷物を目的とし2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(A)、カルボキシル基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(B)および炭素数1~12の疎水基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)を含む単量体混合物を乳化重合してなる既架橋ビニル系エマルジョンと、水溶性溶剤とを含むことを特徴とする、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を提供する。
Description
本発明は、インクジェットインキ受容層形成用コート剤、それを用いた記録媒体及び印刷物に関する。
インクジェット印刷は騒音の発生が少なく、高速印字、多色印刷が可能であり、近年、急速に普及している。インクジェットインキを受容する記録媒体としては、従来、紙やプラスチックフィルムなどの基材表面にインキ受容層を設けたもの等が使用されている。また、近年の環境保護の意識の高まりから、インクジェットインキとしては、有機溶剤を含まない、あるいは含むとしても少量である、いわゆる水系インキが好ましく用いられるようになってきた。
インキ受容層には、インキの吸収、乾燥が速やかであるだけでなく、インキの定着性、発色性、鮮明性、画像階調性が優れていることが要求される。更に、記録媒体にインクジェット印刷を行った印刷物に対しては、画像の耐久性、特に、水系インキを用いる場合には耐水性に優れることが要求される。
インクジェット印刷方式は、非常に微細なノズルからインク液滴を吐出し、記録媒体上にインキのドットを付着させて文字や画像を得る記録方式である。従来から、インキ液滴の不吐出、インキドットの位置及び体積のずれ等により、記録媒体上にドット抜け(インキのドットが存在すべき箇所に、インキのドットが存在しない状態)が発生する問題があった。ドット抜けは、印刷領域をドットで埋め尽くすベタ印刷において特に問題となり、印刷画像に白抜け・白スジを生じさせ、高精細な画像を得ることができなかった。
上記白抜け・白スジの防止手段としては、単位面積当たりのドット数を増加させる方法がある。しかし、この方法は、記録媒体に過剰な量のインキを付与することになるため、インキの乾燥性の悪化や滲みを招くおそれがあり、又、ランニングコストの点でも好ましくない。
少ないインキ量で、白抜け・白スジの少ない印刷画像を提供し得る印刷技術は未だ提供されていない。
画像の耐水性に優れ、かつ、できるだけ少ないインキ量で、白抜け・白スジが少ない印刷画像を提供するには、基材表面に、インキドットが他色のインキドットと接して滲まない程度に適度に拡がり、定着したインキドットが水によって剥がれることがないようなインキ受容層を形成しなければならない。
即ち、インキのヌレが良く、適度に広がる親水部と、過度にインキが広がらず、乾燥後に耐水性を発現する疎水部とが、バランス良く、均一に配置された受容層を、基材表面に形成することが必要である。親水性成分と疎水性成分とを単に混合するだけでは、多色のインキドットにより形成される高精彩な画像が得られるインキ受容層を提供することはできない。
又、インクジェットインキは、印刷物としての耐久性が要求される場合は、着色剤として顔料を配合したものが使用される。顔料インキは、顔料が溶媒に不溶であるため、インキ中での顔料分散を保つために顔料分散樹脂を用いて溶媒中での分散安定化を図っている。
顔料分散樹脂は、一般に、アニオン性のものが多く使用されている。しかしながら、アニオン性の顔料分散樹脂を含むインクジェットインキを使用して、カチオン性の化合物からなる受容層に画像を形成した場合、受容層表面で顔料が凝集する。そのため、インキのドットが十分に拡がらず、白抜け・白スジが少ない印刷画像を提供することが困難であった。
一方、特許文献1~4では、製紙の工程の中で、紙の表面サイジングを行うことを開示している。この表面サイジング剤として、スチレン―マレイン酸共重合物、カルボキシル基含有アクリル樹脂等のアニオン性化合物が提案されている。これらはインキのヌレ性と吸収、乾燥性に優位に働くカルボキシル基を有しているため、インキのドットを拡げる効果がある。しかし、これらは耐水性に劣るという欠点があった。
また、特許文献5~6では、基材上に、特定のガラス転移温度と粒子径を有するアクリル樹脂エマルジョンを含む表面コート層を形成したインクジェット記録媒体や、特定の最低造膜温度と粒子径を有する水分散性樹脂粒子を含むコート層を形成した記録媒体が提案されている。しかし、これらはインキのヌレ性と吸収、乾燥性に優位に働くカルボキシル基を必須成分として含んでおらず、白抜け・白スジ、色間滲みが少ない印刷画像を提供することができないという欠点があった。
本発明の実施態様は、画像の白抜け・白スジが抑制され、優れた画像形成性を有するとともに、非常に優れた耐水性を有するインクジェットインキ受容層形成用コート剤を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下に示すインクジェットインキ受容層形成用コート剤により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の実施態様は、2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(A)、カルボキシル基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(B)および炭素数1~12の疎水基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)を含む単量体混合物を乳化重合してなる、既架橋ビニル系エマルジョンを含み、且つ水溶性溶剤(G)を含むことを特徴とする、インクジェットインキ受容層形成用コート剤に関する。
乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、単量体(A)の割合が0.1~5重量%であることが好ましい。乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、単量体(B)の割合が20~80重量%であることが好ましい。前記水溶性溶剤(G)として、溶解度パラメータ(SP値)が8.0~16.0(cal/cm3)1/2であることが好ましい。
前記水溶性溶剤(G)として、アルコール系溶剤ないし一般式(1)で表される溶剤ないし含窒素系または含硫黄系またはラクトン系溶剤のいずれか1つ以上を含むことが好ましい。
R1(OR2)ZOR3・・・(1)
(式中、R1、R3はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1以上のアルキル基、Zは1以上の整数、R2はエチレン基又はプロピレン基を表す。)
(式中、R1、R3はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1以上のアルキル基、Zは1以上の整数、R2はエチレン基又はプロピレン基を表す。)
さらに、本発明の実施態様は、基材の少なくとも一方の面に、上記インクジェットインキ受容層形成用コート剤から形成されるインクジェットインキ受容層が設けられてなる画像形成用記録媒体に関する。
さらに、本発明の実施態様は、上記発明の画像形成用記録媒体上に、インクジェットインキにより画像が形成されてなる印刷物に関する。
上記のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を基材に塗布することにより、耐水性に優れるとともに、画像の白抜け・白スジが抑制され、優れた画像形成性を有する印刷記録媒体を提供することができる。
また、本発明の実施態様は、インクジェットインキ受容層上に水系インクジェットインキによって形成された画像の白抜け・白スジ、色間の滲みが抑制され、かつ、耐水性に優れた印刷物を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下に示すインクジェットインキ受容層上に水系インクジェットインキによって画像を形成することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の実施態様は、2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(A)、カルボキシル基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(B)および炭素数1~12の疎水基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)を少なくとも含む単量体混合物を乳化重合してなる既架橋ビニル系エマルジョンを含むインクジェットインキ受容層形成用コート剤を、基材の少なくとも一方の面に用いてインクジェットインキ受容層を形成する第1の工程及び前記インクジェットインキ受容層上に水系インクジェットインキによって画像を形成する第2の工程を含むことを特徴とする印刷物に関する。
前記乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、前記単量体(A)の割合が0.1~5重量%であり、前記単量体(B)の割合が20~80重量%であることが好ましい。前記既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子の酸価が、100~500mgKOH/gであることが好ましい。前記既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子のガラス転移温度が0~100℃であることが好ましい。前記水系インクジェットインキは顔料、水溶性溶剤(H)、水及び顔料分散樹脂を含むことが好ましい。前記顔料分散樹脂は、炭素数が10~24のアルキル基の(メタ)アクリレートエステルを有する単量体(D)、スチレン、α-メチルスチレンもしくはベンジル(メタ)アクリレートを有する単量体(E)及び(メタ)アクリル酸を有する単量体(F)を共重合組成に含むコポリマー(共重合体)であることが好ましい。前記顔料分散樹脂の酸価が50~400mgKOH/g以下であることが好ましい。前記水溶性溶剤(H)が、グリコールエーテル類、ジオール類から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
本発明の実施態様によれば、インクジェットインキ受容層上に水系インクジェットインキによって画像を形成することにより、画像の白抜け・白スジ、色間滲みが抑制され、かつ、耐水性に優れた印刷物を提供することができる。
本発明の開示は、2011年7月26日に出願された特願2011-163584及び特願2011-163585の主題に関し、これらの明細書の開示は全体的に参照のため本明細書に組み込むものとする。
以下、本発明の実施態様を更に詳しく説明する。しかし、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、以下の説明あるいは実施の形態に限定されるものではない。
<既架橋ビニル系エマルジョン>
既架橋ビニル系エマルジョンは、2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(A)、カルボキシル基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(B)および炭素数1~12の疎水基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)を含む単量体混合物を、乳化重合して作られる。
既架橋ビニル系エマルジョンは、2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(A)、カルボキシル基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(B)および炭素数1~12の疎水基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)を含む単量体混合物を、乳化重合して作られる。
単量体(A)は、主にα,β-不飽和二重結合を有する、いわゆるビニル系化合物と称され、(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体や(メタ)アリル基、あるいはその他のビニル基を有する単量体を含むものである。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アリル」、及び「(メタ)アクリロイル」と表記した場合には、それぞれ、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、「アリル及び/又はメタリル」、及び「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」を示すものとする。
単量体(A)は、乳化重合法により得られる、ビニル系エマルジョンの樹脂粒子内部に架橋構造を導入するものである。
単量体(A)としては、以下の例には限定されないが、例えば、エチレンオキサイド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、若しくはエチレンオキサイド変性リン酸トリ(メタ)アクリレートなどのエチレンオキサイド変性リン酸ポリ(メタ)アクリレート類;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート,ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-プロピレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール-テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、若しくは2-エチル,2-ブチル-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート等などの(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類;
トリメチロールプロパン(トリ)(メタ)アクリレート、若しくはグリセロール(トリ)(メタ)アクリレートなどのトリオールのポリ(メタ)アクリレート類;
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタンポリオールポリ(メタ)アクリレート、若しくはポリカーボネートポリオールポリ(メタ)アクリレート等のポリオールポリ(メタ)アクリレート類;
ジ(メタ)アクリル酸亜鉛などのポリ(メタ)アクリル酸金属塩類;
ブタジエン、イソプレン、若しくはクロロプレンなどのジエン類;
ジビニルベンゼンなどのジビニル化合物類;
ジアリルフタレートなどのジアリル化合物類、及び
アリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ビニル、クロトン酸ビニルなどの二つの異なる種類のエチレン性不飽和基を有する単量体類などが挙げられる。耐水性とエマルジョンの樹脂粒子の安定性の観点から、ジビニルベンゼン、またはジアリルフタレートが好ましい。これらの単量体は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート,ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-プロピレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール-テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、若しくは2-エチル,2-ブチル-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート等などの(ポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類;
トリメチロールプロパン(トリ)(メタ)アクリレート、若しくはグリセロール(トリ)(メタ)アクリレートなどのトリオールのポリ(メタ)アクリレート類;
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタンポリオールポリ(メタ)アクリレート、若しくはポリカーボネートポリオールポリ(メタ)アクリレート等のポリオールポリ(メタ)アクリレート類;
ジ(メタ)アクリル酸亜鉛などのポリ(メタ)アクリル酸金属塩類;
ブタジエン、イソプレン、若しくはクロロプレンなどのジエン類;
ジビニルベンゼンなどのジビニル化合物類;
ジアリルフタレートなどのジアリル化合物類、及び
アリル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ビニル、クロトン酸ビニルなどの二つの異なる種類のエチレン性不飽和基を有する単量体類などが挙げられる。耐水性とエマルジョンの樹脂粒子の安定性の観点から、ジビニルベンゼン、またはジアリルフタレートが好ましい。これらの単量体は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単量体(A)の含有量は、耐水性、およびエマルジョンの樹脂粒子の安定性の観点から、乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、0.1~5重量%が好ましく、0.1~4重量%がより好ましい。
単量体(B)は、インキ受容層とインキとの濡れ性を増大させ、かつ、インキを速やかに吸収、基材表面を乾燥させる目的で用いられる。インクジェットインキにより高精細な画像を形成させるためには、インクジェットインキとインキ受容層表面との親和性を制御して、好ましいドット径、色濃度のインキドットを形成することが重要である。インキ液滴がインキ受容層表面に接触した瞬間に、適切に濡れ拡がり、速やかに吸収、乾燥することにより、好ましいドット径、色濃度のインキドットを形成することができる。
単量体(B)を用いることにより、上記のような効果が著しく向上する。この機構は定かではないが、インクジェットインキに含まれる顔料分散樹脂や添加剤が有する官能基と、インキ受容層に含まれるエマルジョンの樹脂粒子が有するカルボキシル基の電気的な親和性と、インクジェットインキに含まれる親水性溶剤との組み合わせにより、好ましいドット径、色濃度のインキドットを形成することができる。
単量体(B)の具体例としては、以下の例には限定されないが、例えば、アクリル酸、アクリル酸ダイマー、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタレート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタレート、エチレンオキサイド変性コハク酸(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、若しくはω-カルボキシポリカプロラクトン(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和カルボン酸類、及びその無水物類や塩類が挙げられる。中でも、共重合性の観点からアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、若しくはマレイン酸が好ましい。これらの単量体は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単量体(B)の含有量は、インキ受容層上のインキドットの拡がりおよび耐水性の観点から、乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、20~80重量%が好ましく、25~80重量%がより好ましい。20重量%以上だと、インキの濡れ性と、インキの吸収・乾燥性が優れ、インキのドットがインキ受容層上で十分に広がり、白ぬけ・白スジが発生することがない。多色印刷の場合には、異なる色のインキ液滴どうしが接触して、色間の滲みが発生する問題がない。また、80重量%以下だと、耐水性が十分である。
単量体(C)は、炭素数1~12の疎水基と1つのエチレン性不飽和基とを有し、インキ受容層の耐水性、及びインキの色間滲みの防止性を向上する目的で用いられる。
ここに、本発明においては、1つのエチレン性不飽和基とカルボキシル基と炭素数1~12の疎水基とを有する単量体は、単量体(B)として取扱うものとする。
なお、ここでいう疎水基とは、極性が低く、水となじみにくい炭素数1~12の炭化水素基を指す。
単量体(C)の具体例としては、以下の例には限定されないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリーブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、若しくはラウリル(メタ)アクリレート等の鎖状アルキル(メタ)アクリレート;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、若しくはジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、等の環状アルキル(メタ)アクリレート単量体類;
ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族系(メタ)アクリレート;及び、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-メトキシスチレン、3-メトキシスチレン、4-メトキシスチレン、4-t-ブトキシスチレン、4-t-ブトキシ-α-メチルスチレン、4-(2-エチル-2-プロポキシ)スチレン、4-(2-エチル-2-プロポキシ)-α-メチルスチレン、4-(1-エトキシエトキシ)スチレン、4-(1-エトキシエトキシ)-α-メチルスチレン、1-ブチルスチレン、1-クロロ-4-イソプロペニルベンゼンなどの芳香族ビニル系単量体類が挙げられる。中でも、耐水性の観点から、芳香族系の単量体が好ましく、より好ましくは、α-メチルスチレン、スチレンである。エチルアクリレート、ブチルアクリレートも耐水性の観点から好ましい。これらの単量体は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。疎水性基を有するエチレン性不飽和単量体の場合は、インキ受容層上におけるインキのヌレ性、及び共重合性を考慮すると、炭素数12以下が好ましい。
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、若しくはジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、等の環状アルキル(メタ)アクリレート単量体類;
ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族系(メタ)アクリレート;及び、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-メトキシスチレン、3-メトキシスチレン、4-メトキシスチレン、4-t-ブトキシスチレン、4-t-ブトキシ-α-メチルスチレン、4-(2-エチル-2-プロポキシ)スチレン、4-(2-エチル-2-プロポキシ)-α-メチルスチレン、4-(1-エトキシエトキシ)スチレン、4-(1-エトキシエトキシ)-α-メチルスチレン、1-ブチルスチレン、1-クロロ-4-イソプロペニルベンゼンなどの芳香族ビニル系単量体類が挙げられる。中でも、耐水性の観点から、芳香族系の単量体が好ましく、より好ましくは、α-メチルスチレン、スチレンである。エチルアクリレート、ブチルアクリレートも耐水性の観点から好ましい。これらの単量体は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。疎水性基を有するエチレン性不飽和単量体の場合は、インキ受容層上におけるインキのヌレ性、及び共重合性を考慮すると、炭素数12以下が好ましい。
前記単量体(C)の含有量は、画像形成性と耐水性のバランスの観点から、乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、19.9~79.9重量%が好ましく、25~79.9重量%がより好ましい。
さらに、共重合性、他の成分との相溶性、造膜性、塗膜物性を調節するために、必要に応じて単量体(A)~(C)以外の単量体を共重合することができる。
そのような単量体としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチル(メタ)フタレート;
ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;
ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール-テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、又はグリセロール(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート類;
2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、2-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノラウリルエーテル(メタ)アクリレート、若しくはポリエチレングリコールモノステアリルエーテル(メタ)アクリレート等のエーテル構造を有する(メタ)アクリレート類;
グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,2-グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシブチル(メタ)アクリレート、若しくは4,5-エポキシペンチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有する(メタ)アクリレート類;
ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、若しくはビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類;
γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、若しくはγ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン等の(メタ)アクリロイルオキシシラン類;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチル(メタ)アクリレート、若しくはテトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフルオロアルキル(メタ)アクリレート類;
(メタ)アクリロイルオキシ変性ポリジメチルシロキサン(シリコーンマクロマー)類;及びアクリロニトリル等が挙げられるが、これらの単量体に限定されない。これらの単量体は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;
ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール-テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、又はグリセロール(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート類;
2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、2-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノラウリルエーテル(メタ)アクリレート、若しくはポリエチレングリコールモノステアリルエーテル(メタ)アクリレート等のエーテル構造を有する(メタ)アクリレート類;
グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,2-グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシブチル(メタ)アクリレート、若しくは4,5-エポキシペンチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有する(メタ)アクリレート類;
ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、若しくはビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類;
γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、若しくはγ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン等の(メタ)アクリロイルオキシシラン類;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチル(メタ)アクリレート、若しくはテトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフルオロアルキル(メタ)アクリレート類;
(メタ)アクリロイルオキシ変性ポリジメチルシロキサン(シリコーンマクロマー)類;及びアクリロニトリル等が挙げられるが、これらの単量体に限定されない。これらの単量体は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単量体(A)~(C)以外の単量体は、本願発明の目的を損なわない範囲で用いることができ、特に限定されないが、単量体の合計100重量%中に、60重量%以下が好ましく、0.1~60重量%がより好ましい。
乳化重合に供する単量体が、カチオン性官能基を有するエチレン性不飽和単量体を含まないことが好ましい。カチオン性官能基を有するエチレン性不飽和単量体を共重合すると、インキの顔料分散樹脂や、添加剤等に含まれる官能基と、相互作用を生じ、インキ受容層表面でインキが凝集したり、インキのドットの広がりを阻害したりする場合がある。また、単量体(B)のカルボキシル基と酸塩基結合を生じ、エマルジョンの重合時にブツを生じたり、極端な増粘がみられたりする場合がある。
前記カチオン性官能基を有するエチレン性不飽和単量体の具体例としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、若しくはN-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類が挙げられる。
既架橋ビニル系エマルジョンは、従来既知の乳化重合法により合成される。乳化重合法では、ポリマーの重合反応が水中、又は親水性の有機溶剤を含む水中で進行するため、疎水性と親水性のモノマーを共重合する場合には、エマルジョンの樹脂粒子の中心部は疎水性が高く、粒子の表面部は親水性が高い構造になる。即ち、エマルジョンの樹脂粒子の中心部は耐水性が高く、さらに、単量体(A)を共重合することにより架橋構造が導入され、より耐水性を高めることができる。
既架橋ビニル系エマルジョンは、エマルジョンの樹脂粒子内部に架橋構造が導入された疎水部を有し、エマルジョンの樹脂粒子表面部に親水基であるカルボキシル基を有する。そのため、塗膜になった時に、エマルジョンの樹脂粒子内部が架橋され、かつ疎水性が高くなる。したがって、印刷した際には、インキに含まれる水や水溶性溶剤(H)に対して、膨潤しにくい構造となり、また、樹脂粒子表面は、複数のカルボキシル基が存在し、樹脂粒子間で会合した構造をとるため、インキとの相互作用が大きく、インキの濡れ性に優位に働くが、耐水性は低下しない。このように、アニオン性の親水部と、疎水部との構造を形成することができるため、耐水性を損なうことなく、インキのドットを適度に広げ、滲みの無い高精彩な画像を提供できる。土台となるエマルジョン粒子内部の耐水性が優れていることから、親水基を有していても、画像の耐水性を損なうことがない。
エマルジョンの乳化重合の際に界面活性剤を用いることができる。界面活性剤としては、アニオン系、及びノニオン系が挙げられ、エチレン性不飽和基を有する反応性界面活性剤やエチレン性不飽和基を有しない非反応性界面活性剤等、従来公知のものを任意に使用することができる。
エチレン性不飽和基を有するアニオン系反応性界面活性剤としては、例えば、アルキルエーテル類(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンKH-05、KH-10、KH-20、株式会社ADEKA製アデカリアソープSR-10N、SR-20N、花王株式会社製ラテムルPD-104等);
スルフォコハク酸エステル類(市販品としては、例えば、花王株式会社製ラテムルS-120、S-120A、S-180P、S-180A、三洋化成株式会社製エレミノールJS-2等);
アルキルフェニルエーテル類若しくはアルキルフェニルエステル類(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンH-2855A、H-3855B、H-3855C、H-3856、HS-05、HS-10、HS-20、HS-30、株式会社ADEKA製アデカリアソープSDX-222、SDX-223、SDX-232、SDX-233、SDX-259、SE-10N、SE-20N、等);
(メタ)アクリレート硫酸エステル類(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製アントックスMS-60、MS-2N、三洋化成工業株式会社製エレミノールRS-30等);及びリン酸エステル類(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製H-3330PL、株式会社ADEKA製アデカリアソープPP-70等)が挙げられる。
スルフォコハク酸エステル類(市販品としては、例えば、花王株式会社製ラテムルS-120、S-120A、S-180P、S-180A、三洋化成株式会社製エレミノールJS-2等);
アルキルフェニルエーテル類若しくはアルキルフェニルエステル類(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンH-2855A、H-3855B、H-3855C、H-3856、HS-05、HS-10、HS-20、HS-30、株式会社ADEKA製アデカリアソープSDX-222、SDX-223、SDX-232、SDX-233、SDX-259、SE-10N、SE-20N、等);
(メタ)アクリレート硫酸エステル類(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製アントックスMS-60、MS-2N、三洋化成工業株式会社製エレミノールRS-30等);及びリン酸エステル類(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製H-3330PL、株式会社ADEKA製アデカリアソープPP-70等)が挙げられる。
ノニオン系反応性界面活性剤としては、例えば、アルキルエーテル類(市販品としては、例えば、株式会社ADEKA製アデカリアソープER-10、ER-20、ER-30、ER-40、花王株式会社製ラテムルPD-420、PD-430、PD-450等);
アルキルフェニルエーテル類若しくはアルキルフェニルエステル類(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンRN-10、RN-20、RN-30、RN-50、株式会社ADEKA製アデカリアソープNE-10、NE-20、NE-30、NE-40等);及び
(メタ)アクリレート硫酸エステル類(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製RMA-564、RMA-568、RMA-1114等)が挙げられる。
アルキルフェニルエーテル類若しくはアルキルフェニルエステル類(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンRN-10、RN-20、RN-30、RN-50、株式会社ADEKA製アデカリアソープNE-10、NE-20、NE-30、NE-40等);及び
(メタ)アクリレート硫酸エステル類(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製RMA-564、RMA-568、RMA-1114等)が挙げられる。
非反応性ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、若しくはポリオキシエチレンステアリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;
ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、若しくはポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、若しくはソルビタントリオレエート等のソルビタン高級脂肪酸エステル類;
ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類;
ポリオキシエチレンモノラウレート若しくは、ポリオキシエチレンモノステアレート等のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類;
オレイン酸モノグリセライド、若しくはステアリン酸モノグリセライド等のグリセリン高級脂肪酸エステル類;及びポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ブロックコポリマー、若しくはポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル等が挙げられる。
ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、若しくはポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、若しくはソルビタントリオレエート等のソルビタン高級脂肪酸エステル類;
ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類;
ポリオキシエチレンモノラウレート若しくは、ポリオキシエチレンモノステアレート等のポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類;
オレイン酸モノグリセライド、若しくはステアリン酸モノグリセライド等のグリセリン高級脂肪酸エステル類;及びポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ブロックコポリマー、若しくはポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル等が挙げられる。
又、非反応性アニオン系界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム等の高級脂肪酸塩類;
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類;
ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩類;
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類;
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類;
モノオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、若しくはポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸ナトリウム等のアルキルスルホコハク酸エステル塩及びその誘導体類;及びポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル硫酸エステル塩類等が挙げられる。
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類;
ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩類;
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類;
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類;
モノオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、若しくはポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸ナトリウム等のアルキルスルホコハク酸エステル塩及びその誘導体類;及びポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル硫酸エステル塩類等が挙げられる。
これらの界面活性剤は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤の使用量は、必ずしも限定されるものではなく、既架橋ビニル系エマルジョンが最終的にインキ受容層形成用コート剤として使用される際に求められる物性に従って適宜選択できる。例えば、エチレン性不飽和単量体の合計100重量部に対して、界面活性剤は通常0.1~30重量部であることが好ましく、0.3~20重量部であることがより好ましく、0.5~10重量部の範囲内であることが更に好ましい。界面活性剤が0.1重量部以上だと、重合安定性及び機械安定性が良好である。一方、30重量部以下だと、得られるインキ受容層の耐水性が優れる。
乳化重合に際しては、水溶性保護コロイドを併用することもできる。水溶性保護コロイドとしては、例えば、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、若しくは変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類;
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、若しくはカルボキシメチルセルロース塩等のセルロース誘導体;及びグアガム等の天然多糖類等が挙げられる。これらは、単独でも複数種併用の態様でも利用できる。水溶性保護コロイドの使用量としては、エチレン性不飽和単量体の合計100重量部当り0.1~5重量部が好ましく、更に好ましくは0.5~2重量部である。
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、若しくはカルボキシメチルセルロース塩等のセルロース誘導体;及びグアガム等の天然多糖類等が挙げられる。これらは、単独でも複数種併用の態様でも利用できる。水溶性保護コロイドの使用量としては、エチレン性不飽和単量体の合計100重量部当り0.1~5重量部が好ましく、更に好ましくは0.5~2重量部である。
既架橋ビニル系エマルジョンを得るに際して重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、ラジカル重合を開始する能力を有するものであれば特に制限はなく、公知の油溶性重合開始剤や水溶性重合開始剤を使用することができる。
油溶性重合開始剤としては特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシ(2-エチルヘキサノエート)、tert-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、若しくはジ-tert-ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;及び
2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、若しくは1,1’-アゾビス-シクロヘキサン-1-カルボニトリル等のアゾビス化合物を挙げることができる。これらは1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これら重合開始剤は、エチレン性不飽和単量体100重量部に対して、0.1~10.0重量部の量を用いるのが好ましい。
2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、若しくは1,1’-アゾビス-シクロヘキサン-1-カルボニトリル等のアゾビス化合物を挙げることができる。これらは1種類のみを用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これら重合開始剤は、エチレン性不飽和単量体100重量部に対して、0.1~10.0重量部の量を用いるのが好ましい。
水溶性重合開始剤を使用することが好ましく、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、若しくは2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライド等、従来既知のものを好適に使用することができる。
前記乳化重合を行うに際して、所望により重合開始剤とともに還元剤を併用することができる。これにより、乳化重合速度を促進したり、低温において乳化重合を行ったりすることが容易になる。このような還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、エルソルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブドウ糖、若しくはホルムアルデヒドスルホキシラート等の金属塩等の還元性有機化合物、
チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、若しくはメタ重亜硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物、
塩化第一鉄、ロンガリット、又は、二酸化チオ尿素等を例示できる。
チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、若しくはメタ重亜硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物、
塩化第一鉄、ロンガリット、又は、二酸化チオ尿素等を例示できる。
これら還元剤は、エチレン性不飽和単量体の合計100重量部に対して、0.05~5.0重量部の量を用いるのが好ましい。なお、前記した重合開始剤によらずとも、光化学反応や、放射線照射等によっても重合を行うことができる。重合温度は各重合開始剤の半減期温度以上とする。例えば、過酸化物系重合開始剤では、通常70℃程度とすればよい。重合時間は特に制限されないが、通常2~24時間である。
乳化重合の際に使用される水性媒体としては、水が挙げられ、水溶性溶剤(G)も本発明の目的を損なわない範囲で使用できる。水溶性溶剤(G)については後述する。
更に必要に応じて、緩衝剤及び連鎖移動剤を使用できる。緩衝剤として、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、及び重炭酸ナトリウム等が挙げられる。連鎖移動剤として、オクチルメルカプタン、チオグリコール酸2-エチルヘキシル、チオグリコール酸オクチル、ステアリルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、及びt-ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類が挙げられる。
単量体(B)の酸性官能基の全部又は一部を、重合前や重合後に塩基性化合物で中和することができる。中和剤としては、アンモニア;トリメチルアミン、トリエチルアミン、若しくはブチルアミン等のアルキルアミン類;2-ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、若しくはアミノメチルプロパノール等のアルコールアミン類;又は、モルホリン等の塩基を使用することができる。
既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子の酸価は、重合に供するエチレン性不飽和単量体の組成により調節することができるが、100mgKOH/g以上500mgKОH/g以下の範囲であることが好ましい。100mgKОH/g以上だと、インキの濡れ性と、インキの吸収・乾燥性が優れ、インキのドットがインキ受容層上で十分に広がり、白抜け・白スジが発生しにくい。また、多色印刷の場合には、異なる色のインキ液滴どうしが接触して、色間滲みが発生することがない。また、500mgKОH/g以下だと、耐水性が優れる。
なお、ここでいう酸価は、下記の操作で測定される値である。
<酸価の測定方法>
共栓三角フラスコ中に試料、約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容積比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mlを加えて溶解する。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間保持した後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定する。
共栓三角フラスコ中に試料、約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容積比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mlを加えて溶解する。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間保持した後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定する。
乾燥状態の樹脂の値として、酸価(mgKOH/g)を次式により求める。酸価(mgKOH/g)={(5.611×a×F)/S}/(不揮発分濃度/100)
ただし、S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
ただし、S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(ml)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)は、重合に供するエチレン性不飽和単量体の組成により調節することができるが、0~100℃であることが好ましい。0℃以上だと、印刷物の積層時にブロッキング(印刷面と基材裏面とが融着して容易に剥がれない状態をいう)が生じない。100℃以下だと、印刷物の質感が優れる。
なお、ここでいうガラス転移温度は、Fox法により計算することができる値である。ここで、Fox法(T. G. Fox, Phys. Rev., 86, 652(1952))とは、下記式で示される個々の単独重合体のTgから共重合体のTgを推算する方法である。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn
[式中、Tgは共重合体のガラス転移温度(絶対温度表示)、Tg1、Tg2・・・Tgnは各単量体成分の単独重合体のガラス転移温度(絶対温度表示)、W1、W2・・・Wnは各単量体成分の重量分率を示す。]
[式中、Tgは共重合体のガラス転移温度(絶対温度表示)、Tg1、Tg2・・・Tgnは各単量体成分の単独重合体のガラス転移温度(絶対温度表示)、W1、W2・・・Wnは各単量体成分の重量分率を示す。]
既架橋ビニル系エマルジョンの体積平均粒子径は、重合に供するエチレン性不飽和単量体の組成、重合時に使用する界面活性剤の種類と量、重合操作等により調節することができるが、粒子の安定性の点から、10nm以上が好ましく、より好ましくは30nm以上、さらに好ましくは40nm以上である。また、500nm以下が好ましく、400nm以下がより好ましく、250nm以下がさらに好ましい。例えば、10~500nm、30~250nm、40~400nm、40~250nmの範囲が好ましい。粒子の安定性を考慮すると、1μmを超える粗大粒子は5重量%以下であることが好ましい。
なお、体積平均粒子径は、動的光散乱法により測定され、より具体的には、下記の操作で測定される値である。
<体積平均粒子径の測定方法>
既架橋ビニル系エマルジョンは固形分濃度に応じて200~1000倍に水希釈しておく。該希釈液約5mlを測定装置[(株)日機装製 マイクロトラック]のセルに注入し、サンプルに応じた溶剤(本発明では水)及び樹脂の屈折率条件を入力後、測定を行う。この時得られた体積粒子径分布データ(ヒストグラム)のピークを体積平均粒子径とする。
既架橋ビニル系エマルジョンは固形分濃度に応じて200~1000倍に水希釈しておく。該希釈液約5mlを測定装置[(株)日機装製 マイクロトラック]のセルに注入し、サンプルに応じた溶剤(本発明では水)及び樹脂の屈折率条件を入力後、測定を行う。この時得られた体積粒子径分布データ(ヒストグラム)のピークを体積平均粒子径とする。
既架橋ビニル系エマルジョンの、固形分濃度10重量%における粘度は、重合に供するエチレン性不飽和単量体の組成、重合時に使用する界面活性剤の種類と量、重合操作等により調節することができるが、0.1~300mPa・sであることが好ましい。固形分濃度10重量%における粘度が300mPa・s以下だと、インクジェットインキ受容層を形成するときに、希釈して塗工する必要がない。
なお、ここでいう粘度は、下記の操作で測定することができる値である。
<エマルジョンの粘度の測定方法>
固形分濃度10重量%に調整した試料をガラス瓶中に採り、振動式粘度計(セコニック社製 VM-10A)にて1分後の粘度を測定した。
固形分濃度10重量%に調整した試料をガラス瓶中に採り、振動式粘度計(セコニック社製 VM-10A)にて1分後の粘度を測定した。
既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子の、Fedor法によるSP値〔R.F.Fedor,Polym.Eng.Sci.,14(2) 147 (1974)〕は、重合に供するエチレン性不飽和単量体の組成により調節することができるが、3.9~6.8(J・cm-3)1/2であることが好ましく、4.9~5.9(J・cm-3)1/2であることがより好ましい。3.9(J・cm-3)1/2以上だと、インキの濡れ性と、インキの吸収・乾燥性が優れ、インキのドットがインキ受容層上で十分に拡がり、白抜け・白スジが発生しない。また、異なる色のインキ液滴同士が接触して、色間滲みが発生することもない。6.8(J・cm-3)1/2以下だと、耐水性が十分である。
既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子の、Macleod-Sugden法による表面張力〔Maclead,Trans,Faraday Soc.,19,38 (1923)〕は重合に供するエチレン性不飽和単量体の組成により調節することができるが、22~35×10-3(N/m)であることが好ましい。22×10-3(N/m)以上だと、インキの濡れ性と、インキの吸収・乾燥性が優れ、インキのドットがインキ受容層上で十分に拡がり、白抜け・白スジが発生しない。また、異なる色のインキ液滴同士が接触して、色間滲みが発生することがない。35×10-3(N/m)以下だと、耐水性が優れる。
本実施態様のインキ受容層は、後述する水系インキを使用して画像を形成するときに、インキ受容層表面の表面張力の値と、水系インキの動的表面張力の値が近い値になることが好ましい。インキ受容層表面の表面張力値と、使用する水系インキの動的表面張力の値が近いと、インキ受容層上のインキドットが適切に広がり、高精細な画像が得られる。
このように、既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子のSP値と表面張力値は、水系インキとの間の相溶性(相互作用)を判断する基準となり、これらの値によって、画像の善し悪しが変化するため、高詳細な画像を得るためには、これらの数値を調整することができる。
<インキ受容層形成用コート剤>
本実施態様におけるインキ受容層形成用コート剤は、前述の既架橋ビニル系エマルジョンの1種から構成されるか、あるいは2種以上を併用して構成される。特に、白抜け・白スジ、色間滲みといった画像形成性と耐水性のバランスの観点から、単量体(C)として芳香族系の単量体を用いてなる共重合体(X)と、単量体(C)として芳香族系以外の単量体のみを用いてなる共重合体(Y)とを併用することが好ましい。ここに、共重合体(X)においては、単量体(C)として、芳香族の単量体と芳香族系以外の単量体とを併用してもよい。
本実施態様におけるインキ受容層形成用コート剤は、前述の既架橋ビニル系エマルジョンの1種から構成されるか、あるいは2種以上を併用して構成される。特に、白抜け・白スジ、色間滲みといった画像形成性と耐水性のバランスの観点から、単量体(C)として芳香族系の単量体を用いてなる共重合体(X)と、単量体(C)として芳香族系以外の単量体のみを用いてなる共重合体(Y)とを併用することが好ましい。ここに、共重合体(X)においては、単量体(C)として、芳香族の単量体と芳香族系以外の単量体とを併用してもよい。
なお、共重合体(X)において、芳香族系の単量体(C)は、乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、好ましくは1~79.9重量%、より好ましくは1~50重量%含まれる。また、芳香族系以外の単量体(C)は、好ましくは0~78.9重量%、より好ましくは0~75重量%含まれる。
また、インキ受容層形成用コート剤には、必要に応じて、成膜助剤、粘性調整剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、pH調整剤、または他の化合物等を配合してもよい。これらの添加剤については従来公知の化合物から目的に応じて任意に選択することができる。
成膜助剤は、塗膜の形成を助け、塗膜が形成された後においては比較的速やかに蒸発して塗膜の強度を向上させる一時的な可塑化機能を担うものである。成膜助剤として水溶性溶剤(G)を含むことにより、インクジェットインキ受容層形成用コート剤の表面張力が下がり、基材へのヌレ性向上から、塗膜の基材への密着性、塗膜の耐水性、耐擦性を向上させることができる。
水溶性溶剤(G)としては、沸点が110~200℃の有機溶剤が好適に用いられる。
水溶性溶剤(G)として、溶解度パラメータ値(SP値)はFedorsの方法〔R.F.Fedor,Polym.Eng.Sci.,14(2) 147 (1974)〕によって計算されたものであり、SP値が8.0~16.0(cal/cm3)1/2であることが望ましい。SP値が8.0以上だと、疎水性が高すぎず、既架橋ビニル系エマルジョンが安定し、16.0以下だと、親水性が高すぎず成膜助剤としての効果が高い。
水溶性溶剤(G)としては、例えば、アルコール系溶剤、一般式(1)
R1(OR2)ZOR3(式中、R1、R3はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1以上のアルキル基、Zは1以上の整数、R2はエチレン基又はプロピレン基を表す。)で表される溶剤、含窒素系または含硫黄系またはラクトン系溶剤等が挙げられる。
R1(OR2)ZOR3(式中、R1、R3はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1以上のアルキル基、Zは1以上の整数、R2はエチレン基又はプロピレン基を表す。)で表される溶剤、含窒素系または含硫黄系またはラクトン系溶剤等が挙げられる。
前記アルコール系溶剤に該当する水溶性溶剤(G)としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、n-アミルアルコール、等の直鎖又は分岐脂肪族アルコール等が挙げられる。
前記一般式(1)に該当する水溶性溶剤(G)としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールn - 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ジエチルエーテル、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ジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、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、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が挙げられる。
前記含窒素系または含硫黄系またはラクトン系溶剤に該当する水溶性溶剤(G)としては、例えば、3-メチルオキサゾリジノン、3-エチルオキサゾリジノン、2-ピロリドン、1-メチル-2-ピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、γ-ブチロラクタム、ε-カプロラクトン、ε-カプロラクタム、δ-バレロラクトン、δ-バレロラクタム、ジメチルスルホキシドやβ-アルコキシプロピオンアミド類が挙げられる。
中でも、エチレングリコールモノブチルエーテル、及びプロピレングリコールモノブチルエーテル、は少量で高い成膜助剤効果を有するため特に好ましい。水溶性溶剤(G)は、インクジェットインキ受容層形成用コート剤100重量部中に、0.5重量部以上含まれることが好ましく、より好ましくは5重量部以上である。また、50重量部以下が好ましく、より好ましくは20重量部以下、さらに好ましくは15重量部以下、特に好ましくは10重量部以下である。この範囲内であれば、例えば、0.5~15重量部含まれていてもよい。
前記粘性調整剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース等の多糖類、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸(及びその塩)、酸化スターチ、リン酸化スターチ、又はカゼイン等が挙げられる。これら粘性調整剤は、既架橋ビニル系エマルジョン100重量部に対して1~100重量部用いてもよい。
インクジェットインキ受容層形成用コート剤は、前記既架橋ビニル系エマルジョン単独で構成されてもよく、あるいは、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、若しくはシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、ケイ酸カルシウム、タルク、カオリン、焼成カオリン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、セッコウ、ケイソウ土、ゼオライト、ベントナイトクレイ等の無機フィラーと併用してもよい。
前記無機フィラーは、既架橋ビニル系エマルジョンに後から配合してもよく、既架橋ビニル系エマルジョンの合成時に、水性媒体中に無機フィラーの水分散体を配合しておいてもよい。
また、インクジェットインキ受容層形成用コート剤は、インキ受容層にグロスを付与するために、水性の光沢樹脂を配合しても良い。具体的には、BASF社製ジョンクリル52J、ジョンクリル62J、ジョンクリル70J、ジョンクリル7667、日本ポリマー社製ルシデン400SF、ギフセラック社製エマポリーSG-5157等が挙げられる。
インクジェットインキ受容層形成用コート剤は、更に、架橋剤を含んでいてもよく、例えば、メチロール化メラミン、メチロール化尿素、メチロール化ヒドロキシプロピレン尿素、多官能イソシアネート化合物、又は、多官能エポキシ化合物等が挙げられる。
得られた既架橋ビニル系エマルジョンと、水溶性溶剤(G)と、必要により、その他の成分を混合することにより、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調整することができる。
<基材>
次に基材について説明する。インクジェットインキ受容層形成用コート剤を塗工する基材としては、特に限定されないが、例えば、上質紙、中質紙、コート紙、アート紙、光沢紙、新聞用紙、各種情報用紙、各種特殊紙、合成紙、若しくは板紙等の紙、又は、ポリエチレンテレフタレート、ジアセテート、トリアセテート、ポリアセテート、アセチルセルロース、セロハン、セルロイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリビニルクロライド、ポリビニリデンクロライド、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ナイロン、若しくはポリプロピレン等の通常使用されるプラスチックからなるフィルム等を使用することができる。
次に基材について説明する。インクジェットインキ受容層形成用コート剤を塗工する基材としては、特に限定されないが、例えば、上質紙、中質紙、コート紙、アート紙、光沢紙、新聞用紙、各種情報用紙、各種特殊紙、合成紙、若しくは板紙等の紙、又は、ポリエチレンテレフタレート、ジアセテート、トリアセテート、ポリアセテート、アセチルセルロース、セロハン、セルロイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリビニルクロライド、ポリビニリデンクロライド、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ナイロン、若しくはポリプロピレン等の通常使用されるプラスチックからなるフィルム等を使用することができる。
これらの中では、優れた画像の形成を得る観点からは、コート紙、アート紙、光沢紙等の加工紙が好ましい。
さらにコート紙の場合は、平滑度の高いものほど、インクジェットインキ受容層と基材との密着がよいため好ましい。
また、上記以外にも、適度なサイジングが施された紙、無機物の充填もしくは微細な発泡により不透明化されたフィルムからなるシート状物質などを使用することもできる。また、ガラスまたは金属などからなるシートなどを使用しても良い。さらに、これらの基材とインキ受容層との密着強度を向上させるため、基材の表面にコロナ放電処理や各種アンダーコート処理を施すことも可能である。
前記基材の表面は、滑らかな表面であっても、凹凸のついたものであっても良いし、透明、半透明、不透明のいずれであっても良い。又、これらの基材の2種以上を互いに張り合わせたものでも良い。更に印刷面の反対側に剥離粘着層等を設けても良く、又印刷後、印刷面に粘着層等を設けても良い。
<画像形成用記録媒体>
本実施態様の画像形成用記録媒体は、基材の少なくとも一方の面に、インキジェットインキ受容層形成用コート剤から形成されるインクジェットインキ受容層を備える。
本実施態様の画像形成用記録媒体は、基材の少なくとも一方の面に、インキジェットインキ受容層形成用コート剤から形成されるインクジェットインキ受容層を備える。
インクジェットインキ受容層(以下、インキ受容層とも言う。)は、インキ受容層形成用コート剤を前記基材に公知の方法で塗工及び印刷により行う事が好ましい。例えば、ロールコート法、ブレードコート法、エアナイフコート法、ゲートロールコート法、バーコート法、サイズプレス法、スプレーコート法、ダイコート法、リップコート法、コンマコート法、スピンコート法、又はグラビアコート法、カーテンコート法、フレキソ印刷、スクリーン印刷、ディスペンサー印刷、インクジェット印刷、等が挙げられる。
インキ受容層をインクジェット印刷により形成する際には、インキ受容層形成用コート剤を、インクジェットプリンターのインクカートリッジに充填し、印刷用インキと同時に、又は先んじて印刷することもできる。
インキ受容層形成用コート剤の乾燥方法には特に制限はなく、熱風乾燥、赤外線や減圧法を利用したものが挙げられる。乾燥条件としてはインキ受容層形成用コート剤の成膜性、塗工量、あるいは選択した添加剤にもよるが、通常60~180℃程度の熱風加熱でよいし、20~160℃程度の赤外線加熱でもよい。熱風乾燥と赤外線乾燥を併用してもよい。
インキ受容層形成用コート剤の塗工量としては、特に限定されないが、乾燥重量として、0.2~50g/m2 が好ましく、より好ましくは0.5~30g/m2 の範囲である。塗工量が0.2g/m2 以上だと、インキ受容層を設けなかった場合に比べてインキの発色性が優れる。一方、50g/m2 以下だと、カールの発生を抑えることができる。
なお、インキ受容層は、基材の一方の面のみに設けられていてもよく、両方の面に設けられていてもよい。
更に、必要に応じて、インキ受容層の平滑化、光沢向上あるいは表面強度向上のためにカレンダー処理やキャスト処理等を施すこともできる。
以上説明したインキ受容層上に、水系インクジェットインキによって画像を形成することにより、画像の白スジ・白抜け、色間滲みが抑制され、かつ、耐水性に優れた印刷物を好ましく得ることが出来る。
<印刷物>
印刷物は、画像形成用記録媒体のインキ受容層上に、インクジェットインキによって画像が形成されたものである。
印刷物は、画像形成用記録媒体のインキ受容層上に、インクジェットインキによって画像が形成されたものである。
インクジェットインキとしては、例えば、水系インキ、溶剤系インキ、無用剤系インキ、又は、UV硬化性インキ、EB硬化性インキ等のラジエーション硬化性インキが挙げられ、使用される色材としては、染料及び顔料のいずれも使用する事ができ、単独で使用しても両者を併用してもよい。印刷物の耐久性の点から、色材として顔料を使用することが好ましく、さらに環境の観点から水系インキを使用することが好ましい。
水系インキは、顔料、水溶性溶剤(H)、水および顔料分散樹脂を含むことが好ましい。以下、これらの各成分について説明する。
水系インキに含まれる顔料としては、従来既知のものが使用できる。
水系インキに含まれる黒色の顔料としては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックが挙げられる。例えば、これらのカーボンブラックであって、一次粒子径が11~40nm、BET法による比表面積が50~400m2/g、揮発分が0.5~10質量%、pH値が2~10等の特性を有するものが好適である。このような特性を有する市販品としては下記のものが挙げられる。例えば、No.33、40、45、52、900、2200B、2300、MA7、MA8、MCF88(以上、三菱化学製)、RAVEN1255(コロンビアンカーボン製)、REGAL330R、400R、660R、MOGULL、ELFTEX415(以上、キャボット製)、Nipex90、Nipex150T、Nipex 160IQ、Nipex 170IQ、Nipex 75、Printex 85、Printex 95、Printex 90、Printex 35、Printex U(以上、エボニックデグサ製)等があり、何れも好ましく使用することができる。
水系インキに含まれるイエローの顔料としては、例えば、C.I.PigmentYellow1、2、3、12、13、14、16、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、213等が挙げられる。
水系インキに含まれるマゼンタの顔料としては、例えば、C.I.PigmentRed5、7、9、12、31、48、49、52、53、57、97、112、122、147、149、150、168、177、178、179、202、206、207、209、238、242、254、255、269、C.I.PigmentViolet 19、23、29、30、37、40、50等が挙げられる。
水系インキに含まれるシアンの顔料としては、例えば、C.I.PigmentBlue1、2、3、15:3、15:4、16、22、C.I.Vat Blue 4、6等が挙げられる。
水系インキに含まれる顔料としては、上記以外の色の顔料、及び自己分散型顔料、等、新たに製造された顔料も使用することができる。これらの顔料は、各色インキにおいて、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
水系インキに含まれる顔料の含有量としては、インキの全質量中に、重量比で、0.1重量%以上が好ましく、より好ましくは1重量%以上である。さらに好ましくは2重量%以上である。また、20重量%以下が好ましく、より好ましくは12重量%以下である。例えば、0.1~20重量%、0.1~12重量%、1~20重量%、2~12重量%が挙げられる。
水系インキに含まれる好適な媒体は、水及び水溶性溶剤(H)の混合溶媒であるが、水としては、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用するのが好ましい。
水溶性溶剤(H)としては、従来既知のものが使用できるが、グリコールエーテル類、ジオール類が好ましく使用される。
グリコールエーテル類の具体例としては、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ブチルエーテル、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、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。中でも、インキ受容層への濡れ性、浸透性、インキの保湿性の観点から、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を使用することが好ましい。
ジオール類の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、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、1,2-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、1,3-ヘキサンジオール、1,4-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、2,3-ヘキサンジオール、2,4-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール等が挙げられる。中でも、インキ受容層への濡れ性、浸透性、インキの保湿性の観点から、1,2-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、1,2-ヘキサンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオールが好ましい。
これらの水溶性溶剤(H)は、各色インキにおいて、単独で使用しても良く、複数を混合して使用することもできる。
さらに印刷する基材の種類によっては、その溶解性の向上を目的に、2-ピロリドン、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、N-メチルオキサゾリジノン、N-エチルオキサゾリジノンなどの水溶性の含窒素複素環化合物を添加することもできる。
上記したような水溶性溶剤(H)のインキ中における含有量は、一般的には、インキの全質量の3質量%以上60質量%以下の範囲であり、より好ましくは3質量%以上50質量%以下の範囲である。また、水の含有量としては、インキの全質量の10質量%以上90質量%以下、更に好ましくは、30質量%以上80質量%以下の範囲である。
顔料分散樹脂としては、従来既知のものが使用できるが、一般に、(メタ)アクリル酸共重合物が使用される。これは、顔料表面に吸着した(メタ)アクリル酸共重合物がイオン化した際の電荷反発により、水性溶媒中で、顔料同士の電荷反発が起こり、安定した顔料分散状態を保つことができるためと考えられる。
また、顔料分散樹脂は、炭素数10以上24以下のアルキル基の(メタ)アクリレートエステルを有する単量体(D)、スチレン、α-メチルスチレンもしくはベンジル(メタ)アクリレートを有する単量体(E)及び(メタ)アクリル酸を有する単量体(F)を共重合組成に含むコポリマー(共重合体)であることが好ましい。
このような顔料分散樹脂を使用した場合、水系インキとインキ受容層表面との親和性が適切に制御され、インキドットが適度に拡がるため、白抜け・白スジ、色間滲みの抑制された画像の形成、および印刷物の耐水性の点で有益であり、また、インキ自体の保存安定性の点でも有益である。
炭素数10以上24以下のアルキル基の(メタ)アクリレートエステルを有する単量体(D)としては、例えば、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。中でも、保存安定性の向上をより高度に図るためには、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレートを使用することが好ましい。炭素数10以上24以下とするのは、保存安定性の観点からである。
単量体(E)として、スチレン、α-メチルスチレンもしくはベンジル(メタ)アクリレートを有する単量体が挙げられるが、中でも、保存安定性の向上をより高度に図るためには、スチレンを使用することが好ましい。
顔料分散樹脂は、上記したような単量体(D)、(E)及び(F)を共重合組成に含むコポリマーが好ましく、これらの単量体に加えて更に、単量体(E)以外の芳香族を有する単量体、および、単量体(F)以外の酸性官能基を有する単量体を共重合させてなるものであってもよい。
単量体(F)以外の酸性官能基を有する単量体としては、下記のような酸性官能基を有するビニル化合物としては、例えば、メタクリル酸、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル、イタコン酸、イコタン酸ハーフエステル、フマル酸、フマル酸ハーフエステル、ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸等が挙げられる。
さらに、単量体(D)、単量体(E)の比率(重量)は、単量体(D)/単量体(E)=1/9~9/1であることが好ましく、単量体(D)/単量体(E)=1/4~4/1であることがさらに好ましい。単量体(D)と単量体(E)の比率が1/9以上だと、顔料分散樹脂の疎水性が高く、顔料表面に対する顔料分散樹脂の付着力が高く、水系インクの保存安定性が優れる。単量体(D)と単量体(E)の比率が9/1以下だと、顔料分散樹脂の顔料表面との親和性が高く、顔料表面に対する顔料分散樹脂の付着力が高く、水系インクの保存安定性が優れる。単量体(F)の比率(重量)は、単量体(D)~(F)の合計を100とした場合、1~60が好ましい。
さらに、顔料分散樹脂全量中の単量体(D)、(E)、(F)の合計量の比率は、70~100質量%が好ましい。
顔料分散樹脂は、重量平均分子量が2,000~30,000の範囲であることが好ましく、更には、重量平均分子量が5,000~20,000の範囲のものであることがより好ましい。
顔料分散樹脂の酸価は、重合に供するアニオン性官能基を有する単量体の組成により調節する事ができ、50mgKOH/g以上400mgKOH/g以下の範囲であることが好ましく、更には、酸価が80mgKOH/g以上300mgKOH/g以下の範囲であることがより好ましい。前記顔料分散樹脂の酸価が50mgKOH/g以上だと顔料インキの分散安定性が高く、吐出安定性が良好ある。また、前記顔料分散樹脂の酸価が400mgKOH/g以下だと、顔料表面に対する顔料分散樹脂の付着力が低下することなく、水系インクの保存安定性が高い。また、インキ受容層上に水系顔料インキによって画像を形成した時、白抜け・白スジ、色間滲みがなく、画像形成が良好で、印刷物の耐水性に優れる。
なお、ここでいう重量平均分子量や酸価は、定法によって測定される値であり、インクジェットインキ受容層の形成方法で述べた測定方法で得られる値である。
顔料分散樹脂は、塩基性化合物で中和することが好ましい。中和することにより顔料分散樹脂が水性液媒体中に安定して分散又は溶解するためである。但し、アルカリ性が強過ぎると、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因となる場合があるので、7~10のpH範囲とするのが好ましい。この際に使用される中和剤としては、アンモニア、ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等を使用することができる。
前記顔料分散樹脂は、従来既知の溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法等により、合成することができる。
上記で説明した顔料分散樹脂は、水系インキの全質量に対して、0.1質量%以上8質量%以下の範囲で含有させるのが好ましい。
水系インキにおいては、必要に応じて、ロジン、シェラック及びデンプン等の天然樹脂や、前記した顔料分散樹脂でない合成樹脂も好ましく用いることができる。この場合の天然樹脂や合成樹脂は、前記した顔料分散樹脂の添加量を上回らない程度に含有させることが好ましい。
水系インキには、印字した塗膜の耐性を向上させるために、水分散性樹脂粒子を含有する事が好ましい。水分散性樹脂粒子を含有することで、インキ粘度をあまり上昇させずに、印字した塗膜の耐性を向上させることができる。これにより、印刷物の耐水性、耐溶剤性、耐擦過性などが向上する。水溶性の樹脂を添加しても、ある程度耐性の向上は期待できるが、インキの粘度が上昇してしまう傾向にある。インクジェットインキの場合、ノズルからインキを吐出できる粘度には好適な範囲があり、あまり粘度が高いとインキを吐出することができなくなることがあるため、粘度の上昇を抑えることは重要である。
水分散性樹脂粒子の水系インキ中における含有量は、エマルジョンの固形分濃度で、インキの全重量の2~30重量%の範囲が好ましく、3~20重量%の範囲がより好ましい。
水分散性樹脂粒子としては、水分散性ワックスが挙げられ、例えば、天然ワックスおよび合成ワックスの水分散体を挙げることができる。天然ワックスとしては、石油系ワックスであるパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等、あるいは植物系ワックスであるカルナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、木ロウ等、さらにまた動物植物系ワックスであるラノリン、蜜蝋等を挙げることができる。また合成ワックスとしては、合成炭化水素系ワックスであるポリエチレンワックス、フィッシャー・トロブシュワックス等、あるいは変性ワックス系であるパラフィンワックス誘導体、モンタンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体等を挙げることができる。これらの水分散性ワックスは、各色インクにおいて、1種または2種以上を併用して使用することができる。水分散性ワックスの市販品としては、例えば、株式会社岐阜セラツク製造所製AF-41、AG-73(HDPE)、A-514(LDPE)、A-329、A-206(マイクロクリスタリン)、AD-62(パラフィン)、X-8512(ラノリン)、XA-35(アマイド樹脂)、AF-20(蜜蝋)、XD-075(カルナバ)、ビックケミー・ジャパン株式会社製AQUACER531(HDPE)が挙げられる。
上記したような水分散性ワックスの水系インク中における含有量は、固形分で、インキの全重量の0.2~5重量%の範囲であり、より好ましくは、0.3~2重量%の範囲である。
また、水系インキには、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つインキとするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等の添加剤を適宜に添加することができる。これらの添加剤の添加量の例としては、水系インキの全質量に対して、0.05質量%以上10質量%以下、好ましくは0.2質量%以上5質量%以下が好適である。
以下、実施例により、本発明の実施態様を更に具体的に説明する。なお、実施例中、「部」は、「重量部」を、「%」は、「重量%」を、それぞれ表す。
実施例中の、酸価、ガラス転移温度、SP値は、本明細書に既に記載の方法により得られた。
<既架橋ビニル系エマルジョンの合成例1>
攪拌機、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水136.2部、界面活性剤としてRA-9607(日本乳化剤(株)製)の24%水溶液1.6部、及び緩衝剤として重曹0.13部を仕込んだ。別途、ジアリルフタレート0.5部、メタクリル酸40部、エチルアクリレート30部、ブチルアクリレート29.5部、イオン交換水80部、及び界面活性剤として前述のRA-9607の24%濃度の水溶液6.4部を混合し、プレエマルジョンを調整した。次に、プレエマルジョンのうちの5%を、上記の反応容器に加えた。反応容器の内温を75℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%濃度の水溶液6部の10%(つまり、0.6部)を添加し重合を開始した。反応系内を75℃で5分間保持した後、内温を75~80℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%濃度の水溶液の残り(つまり、5.4部)を2時間かけて滴下し、更に2時間攪拌を継続した。固形分濃度測定にて重合率が98%を超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。イオン交換水で固形分濃度を30%に調整して既架橋ビニル系エマルジョン1を得た。なお、固形分濃度は、150℃-20分の条件下、熱風オーブンで乾燥し、その残分により求めた。
攪拌機、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水136.2部、界面活性剤としてRA-9607(日本乳化剤(株)製)の24%水溶液1.6部、及び緩衝剤として重曹0.13部を仕込んだ。別途、ジアリルフタレート0.5部、メタクリル酸40部、エチルアクリレート30部、ブチルアクリレート29.5部、イオン交換水80部、及び界面活性剤として前述のRA-9607の24%濃度の水溶液6.4部を混合し、プレエマルジョンを調整した。次に、プレエマルジョンのうちの5%を、上記の反応容器に加えた。反応容器の内温を75℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%濃度の水溶液6部の10%(つまり、0.6部)を添加し重合を開始した。反応系内を75℃で5分間保持した後、内温を75~80℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%濃度の水溶液の残り(つまり、5.4部)を2時間かけて滴下し、更に2時間攪拌を継続した。固形分濃度測定にて重合率が98%を超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。イオン交換水で固形分濃度を30%に調整して既架橋ビニル系エマルジョン1を得た。なお、固形分濃度は、150℃-20分の条件下、熱風オーブンで乾燥し、その残分により求めた。
<既架橋ビニル系エマルジョンの合成例2~26>
表1に示す単量体組成で、合成例1と同様の方法で合成し、既架橋ビニル系エマルジョン2~26を合成した。
表1に示す単量体組成で、合成例1と同様の方法で合成し、既架橋ビニル系エマルジョン2~26を合成した。
合成例1~26で得られた既架橋ビニル系エマルジョンについて、酸価、ガラス転移温度(Tg)の結果を表1に示す。
<水系インクジェットインキの調整>
(顔料分散樹脂の製造例1)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、トリエチレングリコールモノメチルエーテル93.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱して、ラウリルメタクリレート35.0部、スチレン35.0部、アクリル酸30.0部、およびV-601(アゾ重合開始剤、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)和光純薬製)6.0部の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、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、顔料分散樹脂1の溶液を得た。顔料分散樹脂1の重量平均分子量は約16000であった。さらに、室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノール37.1部添加し中和した。これは、アクリル酸を100%中和する量である。さらに、水を200部添加し、水性化した。これを1gサンプリングして、180℃20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に水性化した樹脂溶液の不揮発分が20%になるように水を加えた。これより、顔料分散樹脂1の不揮発分20%の水性化溶液を得た。
(顔料分散樹脂の製造例1)
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、トリエチレングリコールモノメチルエーテル93.4部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を110℃に加熱して、ラウリルメタクリレート35.0部、スチレン35.0部、アクリル酸30.0部、およびV-601(アゾ重合開始剤、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)和光純薬製)6.0部の混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。滴下終了後、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、顔料分散樹脂1の溶液を得た。顔料分散樹脂1の重量平均分子量は約16000であった。さらに、室温まで冷却した後、ジメチルアミノエタノール37.1部添加し中和した。これは、アクリル酸を100%中和する量である。さらに、水を200部添加し、水性化した。これを1gサンプリングして、180℃20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に水性化した樹脂溶液の不揮発分が20%になるように水を加えた。これより、顔料分散樹脂1の不揮発分20%の水性化溶液を得た。
(顔料分散樹脂の製造例2~5)
表2に記載した原料と仕込み量、反応温度を用いた以外は顔料分散樹脂の製造例1と同様にして合成を行い、顔料分散樹脂2~5の溶液を得た。顔料分散樹脂2~5の重量平均分子量はいずれも約16000であった。さらに、中和率100%になるようにジメチルアミノエタノールを添加し、顔料分散樹脂の製造例1と同様にして水性化し、顔料分散樹脂2~5の水性化溶液を得た。
表2に記載した原料と仕込み量、反応温度を用いた以外は顔料分散樹脂の製造例1と同様にして合成を行い、顔料分散樹脂2~5の溶液を得た。顔料分散樹脂2~5の重量平均分子量はいずれも約16000であった。さらに、中和率100%になるようにジメチルアミノエタノールを添加し、顔料分散樹脂の製造例1と同様にして水性化し、顔料分散樹脂2~5の水性化溶液を得た。
顔料分散樹脂の製造例1~5で得られた顔料分散樹脂の酸価を表2に示す。
(水分散性樹脂微粒子の製造例)
攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水40部と界面活性剤としてアクアロンKH-10(第一工業製薬株式会社製)0.2部とを仕込み、別途、2-エチルヘキシルアクリレート40部、メチルメタクリレート50部、スチレン7部、ジメチルアクリルアミド2部、メタクリル酸1部、イオン交換水53部および界面活性剤としてアクアロンKH-10(第一工業製薬株式会社製)1.8部をあらかじめ混合しておいたプレエマルジョンのうちの1%をさらに加えた。内温を60℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%水溶液10部、および無水重亜硫酸ナトリウムの1%水溶液20部の10%を添加し重合を開始した。反応系内を60℃で5分間保持した後、内温を60℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%水溶液、および無水重亜硫酸ナトリウムの1%水溶液の残りを1.5時間かけて滴下し、さらに2時間攪拌を継続した。固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。ジエチルアミノエタノールを添加して、pHを8.5とし、さらにイオン交換水で固形分を40%に調整して水分散性樹脂微粒子の水分散体を得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水40部と界面活性剤としてアクアロンKH-10(第一工業製薬株式会社製)0.2部とを仕込み、別途、2-エチルヘキシルアクリレート40部、メチルメタクリレート50部、スチレン7部、ジメチルアクリルアミド2部、メタクリル酸1部、イオン交換水53部および界面活性剤としてアクアロンKH-10(第一工業製薬株式会社製)1.8部をあらかじめ混合しておいたプレエマルジョンのうちの1%をさらに加えた。内温を60℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%水溶液10部、および無水重亜硫酸ナトリウムの1%水溶液20部の10%を添加し重合を開始した。反応系内を60℃で5分間保持した後、内温を60℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%水溶液、および無水重亜硫酸ナトリウムの1%水溶液の残りを1.5時間かけて滴下し、さらに2時間攪拌を継続した。固形分測定にて転化率が98%超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。ジエチルアミノエタノールを添加して、pHを8.5とし、さらにイオン交換水で固形分を40%に調整して水分散性樹脂微粒子の水分散体を得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
(水系インキの調整例1)
顔料としてPigment Blue 15:3であるLionol Blue FG-7351(東洋インキ製造(株)製)を20部、上記で得られた顔料分散樹脂1の水性化溶液を42.9部、水37.1部をディスパーで予備分散した後、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時間本分散を行い、顔料分散体を得た。このとき、顔料と顔料分散樹脂1の不揮発分の比率は、顔料/顔料分散樹脂(不揮発分)=7/3となっている。得られた顔料分散体を20部、トリエチレングリコールモノメチルエーテルを40部、水を27.5部、上記で得られた水分散性樹脂微粒子を12.5部混合し、シアンインクを作製した。このとき、水系インキ100部の中に、顔料4部、分散樹脂1.7部、水分散性定着樹脂粒子5部、が含まれている。
顔料としてPigment Blue 15:3であるLionol Blue FG-7351(東洋インキ製造(株)製)を20部、上記で得られた顔料分散樹脂1の水性化溶液を42.9部、水37.1部をディスパーで予備分散した後、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時間本分散を行い、顔料分散体を得た。このとき、顔料と顔料分散樹脂1の不揮発分の比率は、顔料/顔料分散樹脂(不揮発分)=7/3となっている。得られた顔料分散体を20部、トリエチレングリコールモノメチルエーテルを40部、水を27.5部、上記で得られた水分散性樹脂微粒子を12.5部混合し、シアンインクを作製した。このとき、水系インキ100部の中に、顔料4部、分散樹脂1.7部、水分散性定着樹脂粒子5部、が含まれている。
顔料として、C.I.Pigment Blue 15:3の代わりに、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Black 7を使用することにより、それぞれマゼンタインキ、イエローインキ、ブラックインキを調整し、水系インキ1とした。
(水系インキの調整例2~6)
表3に記載した組成に従い、上記調整例と同様にして分散体の作製、4色水系インキの作製を行った。
表3に記載した組成に従い、上記調整例と同様にして分散体の作製、4色水系インキの作製を行った。
<インキ受容層形成用コート剤の調製、印刷物の作成>
(実施例1)
合成例1で得られたビニル系エマルジョン100部に、イオン交換水200部を配合し、固形分濃度10%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。このコート剤を、コート紙[王子製紙(株)製、OKトップコートプラス]に、ワイヤーバーNo.2によって塗工し、60℃の熱風オーブンで2分間乾燥して、インクジェットインキ受容層を積層した記録媒体を作製した。
(実施例1)
合成例1で得られたビニル系エマルジョン100部に、イオン交換水200部を配合し、固形分濃度10%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。このコート剤を、コート紙[王子製紙(株)製、OKトップコートプラス]に、ワイヤーバーNo.2によって塗工し、60℃の熱風オーブンで2分間乾燥して、インクジェットインキ受容層を積層した記録媒体を作製した。
次に、水系インキ調整例1で得られた4色水系インキをインクジェットプリンター(エプソン社製「PM-750C」)のカートリッジに充填して、パターン印刷を行い、評価用印刷物を作製した。
(実施例2~22)(比較例1~4)
実施例1において、合成例1の既架橋ビニル系エマルジョンを表4に示す既架橋ビニル系エマルジョンに変えた他は同様にして、評価用印刷物を作製した。
実施例1において、合成例1の既架橋ビニル系エマルジョンを表4に示す既架橋ビニル系エマルジョンに変えた他は同様にして、評価用印刷物を作製した。
(実施例23~28)
実施例1において、調整例1の4色水系インキを表4に示す4色水系インキに変えた他は同様にして、評価用印刷物を作製した。
実施例1において、調整例1の4色水系インキを表4に示す4色水系インキに変えた他は同様にして、評価用印刷物を作製した。
表4に、白抜け・白スジ、乾燥性、及び耐水性の評価結果を示す。以下に具体的な評価方法を説明する。
<白抜け・白スジ>
印字率100%のベタ印刷部において、目視で評価し、明らかに白抜け・白スジが発生しているものを×、若干白抜け・白スジが発生しているものを△、白抜け・白スジがないものを○とした。特に、白抜け・白スジがない上に、濃度ムラがなく均一なベタ印刷部が得られているものを◎とした。
印字率100%のベタ印刷部において、目視で評価し、明らかに白抜け・白スジが発生しているものを×、若干白抜け・白スジが発生しているものを△、白抜け・白スジがないものを○とした。特に、白抜け・白スジがない上に、濃度ムラがなく均一なベタ印刷部が得られているものを◎とした。
<色間滲み>
印字率100%の単色ベタ印刷部を異なる色で掛け合わせた境界部において、目視で明らかに滲みが発生しているものを×、若干滲みが発生しているものを△、滲みがないものを○とした。特に、3色重ねにおいても滲みのない印刷部が得られているものを◎とした。
印字率100%の単色ベタ印刷部を異なる色で掛け合わせた境界部において、目視で明らかに滲みが発生しているものを×、若干滲みが発生しているものを△、滲みがないものを○とした。特に、3色重ねにおいても滲みのない印刷部が得られているものを◎とした。
<乾燥性>
印刷直後に、印字率200%のベタ印刷部に、コピー用紙を指で押し当てて、色の転移が見られるものを×、わずかに色の転移が見られるものを△、色の転移が見られないものを○とした。
印刷直後に、印字率200%のベタ印刷部に、コピー用紙を指で押し当てて、色の転移が見られるものを×、わずかに色の転移が見られるものを△、色の転移が見られないものを○とした。
<耐水性>
印字率100%のベタ印刷部に、水をスポイトで一滴垂らし、1分後に水をティッシュペーパーでふき取った後、目視で評価し、インクジェットインキがとれてなくなっているものを×、インクジェットインキがわずかにとれているものを△、変化がないものを○とした。特に、目視での変化がなかったものの中で、さらに、水で濡らした綿棒で5回こすっても、目視での変化がないものを◎とした。
印字率100%のベタ印刷部に、水をスポイトで一滴垂らし、1分後に水をティッシュペーパーでふき取った後、目視で評価し、インクジェットインキがとれてなくなっているものを×、インクジェットインキがわずかにとれているものを△、変化がないものを○とした。特に、目視での変化がなかったものの中で、さらに、水で濡らした綿棒で5回こすっても、目視での変化がないものを◎とした。
表4に示すように、実施例1~28の本願発明のインキ受像層形成用コート剤によると、白スジ・白抜け、滲みがほとんどなく、乾燥性及び耐水性が優れる。
中でも、単量体(C)として芳香族基を有する単量体を用いた実施例9、19~21のインキ受像層形成用コート剤によると、耐水性が非常に優れる。
これに対して、単量体(A)を用いない比較例1のインキ受像層形成用コート剤によると、耐水性が非常に劣る。
また、単量体(B)を用いない比較例2及び4のインキ受像層形成用コート剤によると、白スジ・白抜けの発生が多い。
さらに、単量体(C)を用いない比較例3のインキ受像層形成用コート剤によると、白スジ・白抜け、滲みの発生が多く、乾燥性が劣る。
さらに、以下の実施例により、本発明の実施態様を具体的に説明する。
<既架橋ビニル系エマルジョンの合成101>
攪拌機、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水136.2部、界面活性剤としてRA-9607(日本乳化剤(株)製)の24%水溶液1.6部、及び緩衝剤として重曹0.13部を仕込んだ。別途、ジアリルフタレート0.5部、メタクリル酸35部、アクリル酸5部、エチルアクリレート30部、ブチルアクリレート29.5部、イオン交換水80部、及び界面活性剤として前述のRA-9607の24%水溶液6.4部をあらかじめ混合しておいたプレエマルジョンのうちの5%を、上記の反応容器に更に加えた。内温を75℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%水溶液6部の10%を添加し重合を開始した。反応系内を75℃で5分間保持した後、内温を75~80℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%水溶液の残りを2時間かけて滴下し、更に2時間攪拌を継続した。固形分測定にて転化率が98%を超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。イオン交換水で固形分を30%に調整してビニル系エマルジョンを得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
攪拌機、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、イオン交換水136.2部、界面活性剤としてRA-9607(日本乳化剤(株)製)の24%水溶液1.6部、及び緩衝剤として重曹0.13部を仕込んだ。別途、ジアリルフタレート0.5部、メタクリル酸35部、アクリル酸5部、エチルアクリレート30部、ブチルアクリレート29.5部、イオン交換水80部、及び界面活性剤として前述のRA-9607の24%水溶液6.4部をあらかじめ混合しておいたプレエマルジョンのうちの5%を、上記の反応容器に更に加えた。内温を75℃に昇温し十分に窒素置換した後、過硫酸カリウムの5%水溶液6部の10%を添加し重合を開始した。反応系内を75℃で5分間保持した後、内温を75~80℃に保ちながらプレエマルジョンの残りと過硫酸カリウムの5%水溶液の残りを2時間かけて滴下し、更に2時間攪拌を継続した。固形分測定にて転化率が98%を超えたことを確認後、温度を30℃まで冷却した。イオン交換水で固形分を30%に調整してビニル系エマルジョンを得た。なお、固形分は、150℃20分焼き付け残分により求めた。
表5に示す単量体組成で、合成例101と同様の方法で合成し、合成例102~106のビニル系エマルジョンを得た。
<インクジェットインキ受容層形成用コート剤の調製例>
(実施例101)
合成例101で得られたビニル系エマルジョン100部に、精製水50部を配合し、固形分20%のビニル系エマルジョン液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル20部に、精製水80部を配合し、溶剤濃度10%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度5%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例101)
合成例101で得られたビニル系エマルジョン100部に、精製水50部を配合し、固形分20%のビニル系エマルジョン液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル20部に、精製水80部を配合し、溶剤濃度10%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度5%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例102)
実施例101の、合成例101を合成例102に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、合成例101を合成例102に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例103)
実施例101の、合成例101を合成例103に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、合成例101を合成例103に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例104)
実施例101の、合成例101を合成例104に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、合成例101を合成例104に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例105)
実施例101の、合成例101を合成例105に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、合成例101を合成例105に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例106)
合成例101で得られたビニル系エマルジョン100部に、精製水50部を配合し、固形分20%のビニル系エマルジョン液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル40部に、精製水60部を配合し、溶剤濃度20%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度10%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
合成例101で得られたビニル系エマルジョン100部に、精製水50部を配合し、固形分20%のビニル系エマルジョン液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル40部に、精製水60部を配合し、溶剤濃度20%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度10%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例107)
合成例101で得られたビニル系エマルジョン100部に、精製水50部を配合し、固形分20%のビニル系エマルジョン液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル80部に、精製水20部を配合し、溶剤濃度40%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度20%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
合成例101で得られたビニル系エマルジョン100部に、精製水50部を配合し、固形分20%のビニル系エマルジョン液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル80部に、精製水20部を配合し、溶剤濃度40%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度20%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例108)
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからイソプロパノールに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからイソプロパノールに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例109)
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからエチレングリコールモノブチルエーテルに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからエチレングリコールモノブチルエーテルに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例110)
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからジエチレングリコールモノヘキシルエーテルに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例111)
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからプロピレングリコールモノブチルエーテルに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからプロピレングリコールモノブチルエーテルに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例112)
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルから2-ピロリドンに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルから2-ピロリドンに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例113)
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからγ-ブチロラクトンに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからγ-ブチロラクトンに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(実施例114)
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからジメチルスルホキシドに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調整した。
実施例101の、水溶性溶剤(G)をジエチレングリコールモノブチルエーテルからジメチルスルホキシドに変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調整した。
(比較例101)
合成例101で得られたビニル系エマルジョン100部に、精製水200部を配合し、固形分10%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
合成例101で得られたビニル系エマルジョン100部に、精製水200部を配合し、固形分10%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(比較例102)
比較例101の、合成例101を合成例103に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
比較例101の、合成例101を合成例103に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(比較例103)
実施例101の、合成例101を合成例106に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
実施例101の、合成例101を合成例106に変えた他は同様にして、インクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。
(比較例104)
ポリアクリル酸ナトリウム(日本触媒社製「アクアリックYS100」、重量平均分子量5000、中和前理論酸価779、固形分45%)100部に、精製水125部を配合し、固形分20%の水溶液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル20部に、精製水80部を配合し、溶剤濃度10%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度5%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。なお、上記「アクアリックYS100」は、アニオン性水溶性樹脂である。
ポリアクリル酸ナトリウム(日本触媒社製「アクアリックYS100」、重量平均分子量5000、中和前理論酸価779、固形分45%)100部に、精製水125部を配合し、固形分20%の水溶液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル20部に、精製水80部を配合し、溶剤濃度10%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度5%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。なお、上記「アクアリックYS100」は、アニオン性水溶性樹脂である。
(比較例105)
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体(日東紡社製「PAS-H-1L」、重量平均分子量8500、固形分28%)100部に、精製水40部を配合し、固形分20%の水溶液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル20部に、精製水80部を配合し、溶剤濃度10%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度5%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。なお、上記「PAS-H-1L」は、カチオン性水溶性樹脂である。
ジアリルジメチルアンモニウムクロリド重合体(日東紡社製「PAS-H-1L」、重量平均分子量8500、固形分28%)100部に、精製水40部を配合し、固形分20%の水溶液(X)を調製した。ジエチレングリコールモノブチルエーテル20部に、精製水80部を配合し、溶剤濃度10%の水溶液(Y)を調製した。X100重量部に対して、Yが100重量部になるように混合した固形分10%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル濃度5%のインクジェットインキ受容層形成用コート剤を調製した。なお、上記「PAS-H-1L」は、カチオン性水溶性樹脂である。
<水性顔料インキ>
顔料分散体、及びインキの作製シアン顔料(東洋インキ製造社製「リオノールブルー7351」)15部、アクリル樹脂系顔料分散剤(ジョンソンポリマー社製「PDX-6101」)1.5部、グリセリン5.0部、精製水78.5部をサンドミルにて2時間分散し、顔料の水性分散体を得た。得られた顔料分散体を含む下記の成分をディスパーで撹拌、混合した後、孔径0.45μmのニトロセルロース製メンブランフィルターで濾過し、シアン記録液を得た。
顔料分散体 20部
グリセリン 10部
1,3-プロパンジオール 5部
アクリル樹脂エマルジョン 2.3部
(日本ポリマー社製「F-157」、固形分40%)
水 62.7部
顔料分散体、及びインキの作製シアン顔料(東洋インキ製造社製「リオノールブルー7351」)15部、アクリル樹脂系顔料分散剤(ジョンソンポリマー社製「PDX-6101」)1.5部、グリセリン5.0部、精製水78.5部をサンドミルにて2時間分散し、顔料の水性分散体を得た。得られた顔料分散体を含む下記の成分をディスパーで撹拌、混合した後、孔径0.45μmのニトロセルロース製メンブランフィルターで濾過し、シアン記録液を得た。
顔料分散体 20部
グリセリン 10部
1,3-プロパンジオール 5部
アクリル樹脂エマルジョン 2.3部
(日本ポリマー社製「F-157」、固形分40%)
水 62.7部
<記録媒体、及びそれを用いた印刷物の作製例>
各インクジェットインキ受容層形成用コート剤を、コート紙[王子製紙(株)製、OKトップコートプラス]に、ワイヤーバーNo.2によって塗工し、60℃の熱風オーブンで2分間乾燥して、インクジェットインキ受容層を積層した記録媒体を作製した。次に、上記水性顔料インキをインクジェットプリンター(エプソン社製「PM-750C」)のカートリッジに充填して、パターン印字を行い、評価用印刷物を作製した。
各インクジェットインキ受容層形成用コート剤を、コート紙[王子製紙(株)製、OKトップコートプラス]に、ワイヤーバーNo.2によって塗工し、60℃の熱風オーブンで2分間乾燥して、インクジェットインキ受容層を積層した記録媒体を作製した。次に、上記水性顔料インキをインクジェットプリンター(エプソン社製「PM-750C」)のカートリッジに充填して、パターン印字を行い、評価用印刷物を作製した。
表6に、白抜け・白スジ及び耐水性の評価結果を示す。以下に具体的な評価方法を説明する。
<白抜け・白スジ>
印字率100%のベタ印刷部において、目視で、明らかに白抜け・白スジが発生しているものを×、若干白抜け・白スジが発生しているが使用可のものを△、白抜け・白スジがないものを○とした。特に、白抜け・白スジがない上に、濃度ムラがなく均一なベタ印刷部が得られているものを◎とした。
印字率100%のベタ印刷部において、目視で、明らかに白抜け・白スジが発生しているものを×、若干白抜け・白スジが発生しているが使用可のものを△、白抜け・白スジがないものを○とした。特に、白抜け・白スジがない上に、濃度ムラがなく均一なベタ印刷部が得られているものを◎とした。
<耐水性>
記録した記録物を乾燥後、24時間水に浸漬した時のインクの滲み、流れだしの有無を水中にて指の腹で擦るいわゆるラビングテストを行い目視にて評価した。インキがとれてなくなっているものを×、インキがわずかにとれているものを△、変化がないものを○とした。特に、目視での変化がなかったものの中で、さらに、水で濡らした綿棒で5回こすっても、目視での変化がないものを◎とした。
記録した記録物を乾燥後、24時間水に浸漬した時のインクの滲み、流れだしの有無を水中にて指の腹で擦るいわゆるラビングテストを行い目視にて評価した。インキがとれてなくなっているものを×、インキがわずかにとれているものを△、変化がないものを○とした。特に、目視での変化がなかったものの中で、さらに、水で濡らした綿棒で5回こすっても、目視での変化がないものを◎とした。
表6の結果より、比較例101および102は水溶性溶剤を有さないため高い耐水性をえることができなかった。また、比較例103では、エマルジョンが架橋を有さないため耐水性が得られないことが分かる。また、比較例104は、インクジェットインキ受容層形成用コート剤が水溶性樹脂であり、耐水性が得られないことが分かる。さらに、比較例5は、インクジェットインキ受容層形成用コート剤がカチオン性樹脂であるため、インキの十分なヌレ性を得ることができず、白抜け・白スジが多く発生してしまうことが分かった。これに対して、本発明のインクジェットインキ受容層形成用コート剤は、白スジ白抜け、耐水性、及び光沢性が実用可能領域であり、優れていることが分かった。
Claims (13)
- 2つ以上のエチレン性不飽和基を有する単量体(A)、カルボキシル基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(B)および炭素数1~12の疎水基と1つのエチレン性不飽和基とを有する単量体(C)を含む単量体混合物を乳化重合してなる既架橋ビニル系エマルジョンと、水溶性溶剤(G)とを含むことを特徴とする、インクジェットインキ受容層形成用コート剤。
- 乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、単量体(A)の割合が0.1~5重量%である、請求項1記載のインクジェットインキ受容層形成用コート剤。
- 乳化重合に供する単量体の合計100重量%中、単量体(B)の割合が20~80重量%である、請求項1又は2記載のインクジェットインキ受容層形成用コート剤。
- 前記水溶性溶剤(G)の溶解度パラメータ(SP値)が8.0~16.0(cal/cm3)1/2であることを特徴とする請求項1~3のいずれか記載のインクジェットインキ受容層形成用コート剤。
- 前記水溶性溶剤(G)として、アルコール系溶剤、一般式(1)で表される溶剤、含窒素系溶剤、含硫黄系溶剤、及びラクトン系溶剤から選択される1つ以上の溶剤を含むことを特徴とする請求項1~4のいずれか記載のインクジェットインキ受容層形成用コート剤。
R1(OR2)ZOR3・・・(1)
ただし、式中、R1、R3はそれぞれ独立して水素原子又は炭素数1以上のアルキル基、Zは1以上の整数、R2はエチレン基又はプロピレン基を表す。 - 前記既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子の酸価が、100~500mgKOH/gであることを特徴とする請求項1~5のいずれか記載のインクジェットインキ受容層形成用コート剤。
- 前記既架橋ビニル系エマルジョンの樹脂粒子のガラス転移温度が、0~100℃であることを特徴とする、請求項1~6いずれか記載のインクジェットインキ受容層形成用コート剤。
- 基材の少なくとも一方の面に、請求項1~7いずれか記載のインクジェットインキ受容層形成用コート剤から形成されるインクジェットインキ受容層が設けられてなる画像形成用記録媒体。
- 請求項8記載の画像形成用記録媒体上に、インクジェットインキにより画像が形成されてなる印刷物。
- 前記インクジェットインキは顔料、水溶性溶剤(H)、水及び顔料分散樹脂を含む水系顔料インクジェットインキであることを特徴とする請求項9に記載の印刷物。
- 前記顔料分散樹脂は、炭素数が10~24のアルキル基の(メタ)アクリレートエステルを有する単量体(D)と、スチレン、α-メチルスチレンもしくはベンジル(メタ)アクリレートを有する単量体(E)と、(メタ)アクリル酸を有する単量体(F)とを共重合組成に含むコポリマー(共重合体)であることを特徴とする、請求項10に記載の印刷物。
- 前記顔料分散樹脂の酸価が50~400mgKOH/gであることを特徴とする請求項10又は11に記載の印刷物。
- 前記水溶性溶剤(H)が、グリコールエーテル類及びジオール類からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項10~12のいずれか記載の印刷物。
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-
2012
- 2012-07-26 WO PCT/JP2012/069049 patent/WO2013015387A1/ja active Application Filing
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CN105189131B (zh) * | 2013-04-11 | 2017-12-26 | 花王株式会社 | 热喷墨记录方法 |
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