JP2022040645A - インクジェットインク組成物セット及びインクジェット記録方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】白色画像の発色性及びカラー画像の発色性が良好な画像を形成することのできるインクジェットインク組成物セットを提供すること。
【解決手段】白色インクジェットインク組成物と非白色インクジェットインク組成物のセットであって、前記白色インクジェットインク組成物が、白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、前記非白色インクジェットインク組成物が、非白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、前記白色顔料が、カチオン応答性を有し、前記白色顔料のゼータ電位の絶対値が、前記非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さい、インクジェットインク組成物セット。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェットインク組成物セット及びインクジェット記録方法に関する。
インクジェット記録方法は、紙等の媒体に対する画像の記録だけでなく、布帛の捺染にも適用が試みられ、インクジェット捺染用として各種のインク組成物や記録方法の検討も行われている。例えば、特許文献1では、有色の布帛を捺染する場合、白色インクジェットインク組成物を付着させた後、白色インクジェットインク組成物の上にカラーインク組成物を付着させる等が試みられている。
特許文献1には、白色画像が背景画像となりカラー画像の視認性の高い記録ができる旨の記載がある。また、同文献には、白色インクジェットインク組成物として、特定の分散剤や湿潤剤を用いることで、白色画像の白色度が向上する旨が記載されている。
特開2019-196482号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、白色インクジェットインク組成物による白色画像の白色度は良好となるものの、一方で、白色画像に重ねて配置されたカラーインク組成物によるカラー画像の発色性が不足する場合があった。
本発明に係るインクジェットインク組成物セットの一態様は、
白色インクジェットインク組成物と非白色インクジェットインク組成物のセットであって、
前記白色インクジェットインク組成物が、白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、
前記非白色インクジェットインク組成物が、非白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、
前記白色顔料が、カチオン応答性を有し、
前記白色顔料のゼータ電位の絶対値が、前記非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さい。
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
上記態様のインクジェットインク組成物セットを用いて行われ、
前記白色インクジェットインク組成物を吐出して布帛に付着する白色インクジェットインク組成物付着工程と、
前記白色インクジェットインク組成物が付着した領域に、前記非白色インクジェットインク組成物を付着する非白色インクジェットインク組成物付着工程と、
を含み、
前記白色インクジェットインク組成物付着工程の後、乾燥工程を行わずに、前記非白色インクジェットインク組成物付着工程を行う。
以下に本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
1.インクジェットインク組成物セット
本実施形態に係るインクジェットインク組成物セットは、白色インクジェットインク組成物と非白色インクジェットインク組成物のセットである。そして、少なくとも白色インクジェットインク組成物に含有される白色顔料は、カチオン応答性を有する。
1.1.カチオン応答性
「カチオン応答性」とは、白色顔料、非白色顔料又は樹脂粒子の性質の1つである。カチオン応答性は、白色顔料、非白色顔料及び樹脂粒子の1種以上の粒子が分散した分散液が、カチオンに接触した場合に、カチオンの作用によって粒子の分散状態が変化する性質のことを指す。なお「カチオン応答性」は、カチオンと分散粒子との化学反応を伴うものに限らず、反応を伴わないイオンや極性基の相互作用により粒子の分散状態が変化する場合を含む。
カチオンの作用による粒子の分散状態の変化は、典型的には粒子の凝集であり、カチオン応答性が高い場合には、粒子の凝集性が高いということができる。カチオン応答性は、粒子の凝集し易さ(凝集性)として評価することができる。カチオンの作用による粒子の分散状態の変化の一例としては、粒子表面の負電荷により粒子同士が静電的に反発して媒体中で凝集せずに分散した状態である場合に、カチオンが媒体に導入されることにより、負電荷がカチオンにより電気的に中和され、静電的な反発力が低下することにより粒子同士の凝集が生じることが挙げられる。
カチオン応答性の評価は、白色インクジェットインク組成物、非白色インクジェットインク組成物を用いて評価できる他、白色顔料、非白色顔料又は樹脂粒子の粒子が分散した分散液を用いて評価することができる。
カチオン応答性は、例えば、粒子の分散液とカチオンを含む試験液とを混合して評価することができる。試験液としては、カチオンを含む限り特に限定されない。試験液の一例としては、硫酸マグネシウム7水和物の5質量%水溶液が挙げられる。また、粒子の分散液と試験液の混合比率も適宜に設定し得るが、一例として、粒子の分散液における固形分の、試験液中のカチオン放出化合物の固形分に対する質量比が4:1(粒子固形分:カチオン放出化合物固形分)となる割合で混合する。
また、カチオン応答性は、例えば、多価金属塩(水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、硝酸カルシウムなど)の水溶液に滴下した際に、顔料または樹脂粒子が凝集することを目視でみて評価してもよい。より定量的には、混合前後の粒子の体積平均粒子径を計測、比較して評価してもよい。体積平均粒子径を測定する場合には、例えば混合液を常温でゆっくり10分間攪拌して1時間放置し、総固形分量が0.01%となるように純水で希釈して測定する。測定は、例えば、ナノトラックUPA-150(日機装株式会社)により体積平均粒子径(D50)を複数回測定して平均値をとって行う。
なお、混合前のインクや粒子の分散液の体積平均粒子径D50も以下のように同様にして測定することができる。例えば、混合前の分散液の固形分が0.01%となるように純水で希釈したものを測定して得ることができる。
さらに、カチオン応答性の評価は、凝集度(%)により行ってもよく、凝集度は、次の式で求めることができる。
凝集度(%)={(混合後のD50)-(混合前のD50)}/(混合前のD50)×100
1.2.白色インクジェットインク組成物
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有する。そして白色顔料は、カチオン応答性を有する。白色顔料がカチオン応答性を有することにより、白色インクジェットインク組成物が記録媒体に付着した際に速やかに白色顔料が凝集、沈降するので、発色性に優れた画像を形成することができる。
1.2.1.白色顔料
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物に含有される白色顔料は、上述したカチオン応答性を有する。
白色顔料は、例えば、金属酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属化合物が挙げられる。金属酸化物としては、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。また、白色顔料には、中空構造を有する粒子を用いてもよく、中空構造を有する粒子としては、公知のものを用いることができる。
これらの中でも白色顔料の典型例としては、二酸化チタンが挙げられ、例えば、タイペークCR-50-2、CR-57、CR-58-2、CR-60-2、CR-60-3、CR-Super-70、CR-90-2、CR-95、CR953、PC-3、PF-690、PF-691、PF-699、PF-711、PF-728、PF-736、PF-737、PF-739、PF-740、PF-742、R-980、UT-771(いずれも石原産業株式会社製)、C.I.ピグメントホワイト6、等を例示できる。
白色顔料に二酸化チタンを選択すると、白色画像の発色性をさらに高めることができる。なお白色顔料は、1種単独でも、2種以上を併用してもよい。
白色顔料の体積基準の平均粒子径(D50)(「体積平均粒子径」ともいう。)は、後述する無機微粒子の体積平均粒子径よりも大きくなるように設定される。白色顔料の体積平均粒子径は、好ましくは30.0nm以上600.0nm以下であり、より好ましくは100.0nm以上500.0nm以下、さらに好ましくは150.0nm以上400.0nm以下である。白色顔料の体積平均粒子径が上記範囲であれば、粒子が沈降しにくく、分散安定性をより良好にすることができ、また、インクジェット記録装置のノズルの目詰まり等を生じにくくすることができる。また、白色顔料の体積平均粒子径が前記範囲内であれば、得られる画像の発色性や視認性の向上に一層寄与できる。
白色顔料の体積平均粒子径は、粒度分布測定装置により測定することができる。粒度分布測定装置としては、例えば、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布計(例えば、「ナノトラックシリーズ」マイクロトラックベル社製)が挙げられる。体積平均粒子径はD50値とする。
なお、本明細書において、白色インクジェットインク組成物、白色顔料等という際の「白色」という語句は、完全な白のみを指すものではなく、白と視認できる範囲であれば、有彩色や無彩色に着色した色や光沢を帯びた色も含む。また、インクや顔料の名称が、白色のインクや白色の顔料であることを窺わせるもので呼称、販売されるものも含む。
より定量的には「白色」は、記録物が、例えばCIELABにおいて、Lが100である色のみならず、Lが60以上100以下であり、a及びbがそれぞれ±10以下の色も含まれる。
白色インクジェットインク組成物における白色顔料の含有量(固形分)は、白色インクジェットインク組成物の全質量に対して、0.5質量%以上20.0質量%以下が好ましく、より好ましくは1.0質量%以上20.0質量%以下であり、さらにより好ましくは3.0質量%以上15.0質量%以下であり、よりさらに好ましくは7.0質量%以上13.0質量%以下である。白色顔料の含有量が上記範囲内であれば、十分な視認性の画像を得ることができる。
白色顔料は、分散媒中に安定的に分散できることが好適であり、そのために分散剤を使用して分散させてもよい。分散剤としては、樹脂分散剤等が挙げられ、白色インクジェットインク組成物中での白色顔料の分散安定性を良好とできるものから選択される。また、白色顔料は、例えば、オゾン、次亜塩素酸、発煙硫酸等により、顔料表面を酸化、あるいはスルホン化して顔料粒子の表面を修飾することにより、自己分散型の顔料として使用してもよい。なお、白色顔料を自己分散型とする場合、白色顔料の表面には負電荷が生じるように修飾することで、カチオン応答性を向上させることができる。そのような負電荷を生じさせる官能基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられ、処理を適宜選択することにより導入することができる。
樹脂分散剤としては、ポリ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸-アクリルニトリル共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン-(メタ)アクリル酸共重合体等の(メタ)アクリル系樹脂及びその塩;スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂及びその塩;イソシアネート基とヒドロキシル基とが反応したウレタン結合を含む高分子化合物(樹脂)であって直鎖状及び/又は分岐状であってもよく、架橋構造の有無を問わないウレタン系樹脂及びその塩;ポリビニルアルコール類;ビニルナフタレン-マレイン酸共重合体及びその塩;酢酸ビニル-マレイン酸エステル共重合体及びその塩;並びに;酢酸ビニル-クロトン酸共重合体及びその塩等の水溶性樹脂を挙げることができる。これらの中でも、疎水性官能基を有するモノマーと親水性官能基を持つモノマーとの共重合体、疎水性官能基と親水性官能基とを併せ持つモノマーからなる重合体が好ましい。共重合体の形態としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれの形態でも用いることができる。
スチレン系樹脂分散剤の市販品としては、例えば、X-200、X-1、X-205、X-220、X-228(星光PMC社製)、ノプコスパース(登録商標)6100、6110(サンノプコ株式会社製)、ジョンクリル67、586、611、678、680、682、819(BASF社製)、DISPERBYK-190(ビックケミー・ジャパン株式会社製)、N-EA137、N-EA157、N-EA167、N-EA177、N-EA197D、N-EA207D、E-EN10(第一工業製薬製)等が挙げられる。
また、アクリル系樹脂分散剤の市販品としては、BYK-187、BYK-190、BYK-191、BYK-194N、BYK-199(ビックケミー株式会社製)、アロンA-210、A6114、AS-1100、AS-1800、A-30SL、A-7250、CL-2東亜合成株式会社製)等が挙げられる。
さらに、ウレタン系樹脂分散剤の市販品としては、BYK-182、BYK-183、BYK-184、BYK-185(ビックケミー株式会社製)、TEGO Disperse710(Evonic Tego Chemi社製)、Borchi(登録商標)Gen1350(OMG Borschers社製)等が挙げられる。
なお、上記では市販品を列挙したが、分散剤は合成により得てもよい。
分散剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。分散剤の合計の含有量は、白色顔料50質量部に対して、0.1質量部以上30質量部以下が好ましく、より好ましくは0.5質量部以上25質量部以下、さらにより好ましくは1質量部以上20質量部以下、よりさらに好ましくは1.5質量部以上15質量部以下である。分散剤の含有量が白色顔料50質量部に対して0.1質量部以上であることにより、白色顔料の分散安定性をさらに高めることができる。また、分散剤の含有量が白色顔料50質量部に対して30質量部以下であれば、得られる分散体の粘度を小さく抑えることができる。
分散剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよいが、少なくとも1種以上がカルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を含むように選択することで、カチオン応答性を向上させることができる。
分散剤の重量平均分子量は、500以上であることがさらに好ましい。分散剤としてこのような樹脂分散剤を用いることにより、臭気がより少なく、白色顔料の分散安定性をさらに良好にすることができる。なお、分散剤を用いる場合には、母粒子となる白色顔料は、表面処理されていてもいなくてもよい。
1.2.2.樹脂粒子
白色インクジェットインク組成物は、樹脂粒子を含有する。樹脂粒子は、記録媒体に付着させた白色インクジェットインク組成物による画像の密着性などをさらに向上させることができる。樹脂粒子としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂(スチレンアクリル系樹脂を含む)、フルオレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂等からなる樹脂粒子が挙げられる。なかでも、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオフレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。これらの樹脂粒子は、エマルジョン形態で取り扱われることが多いが、粉体の性状で供給されてもよい。また、樹脂粒子は1種単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
ウレタン系樹脂とは、ウレタン結合を有する樹脂の総称である。ウレタン系樹脂には、ウレタン結合以外に、主鎖にエーテル結合を含むポリエーテル型ウレタン樹脂、主鎖にエステル結合を含むポリエステル型ウレタン樹脂、主鎖にカーボネート結合を含むポリカーボネート型ウレタン樹脂等を使用してもよい。また、ウレタン系樹脂として、市販品を用いてもよく、例えば、スーパーフレックス 460、460s、840、E-4000(商品名、第一工業製薬株式会社製)、レザミン D-1060、D-2020、D-4080、D-4200、D-6300、D-6455(商品名、大日精化工業株式会社製)、タケラック WS-6021、W-512-A-6(商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製)、サンキュアー2710(商品名、LUBRIZOL社製)、パーマリンUA-150(商品名、三洋化成工業社製)などの市販品を用いてもよい。
アクリル系樹脂は、少なくとも(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなどのアクリル系単量体を1成分として重合して得られる重合体の総称であって、例えば、アクリル系単量体から得られる樹脂や、アクリル系単量体とこれ以外の単量体との共重合体などが挙げられる。例えばアクリル系単量体とビニル系単量体との共重合体であるアクリル-ビニル系樹脂などが挙げられる。また例えば、ビニル系単量体としては、スチレンなどが挙げられる。
アクリル系単量体としてはアクリルアミド、アクリロニトリル等も使用可能である。アクリル系樹脂を原料とする樹脂エマルジョンには、市販品を用いてもよく、例えばFK-854(商品名、中央理科工業社製)、モビニール952B、718A(商品名、日本合成化学工業社製)、NipolLX852、LX874(商品名、日本ゼオン社製)等の中から選択して用いてもよい。
なお、本明細書において、アクリル系樹脂は、後述するスチレン・アクリル系樹脂であってもよい。また、本明細書において、(メタ)アクリルとの表記は、アクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
スチレン・アクリル系樹脂は、スチレン単量体と(メタ)アクリル系単量体とから得られる共重合体であり、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-α-メチルスチレン-アクリル酸-アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。スチレン・アクリル系樹脂には、市販品を用いても良く、例えば、ジョンクリル62J、7100、390、711、511、7001、632、741、450、840、74J、HRC-1645J、734、852、7600、775、537J、1535、PDX-7630A、352J、352D、PDX-7145、538J、7640、7641、631、790、780、7610(商品名、BASF社製)、モビニール966A、975N(商品名、日本合成化学工業社製)、ビニブラン2586(日信化学工業社製)等を用いてもよい。
ポリオレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィンを構造骨格に有するものであり、公知のものを適宜選択して用いることができる。オレフィン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えばアローベースCB-1200、CD-1200(商品名、ユニチカ株式会社製)等を用いてもよい。
なお、上記では市販品を列挙したが、樹脂粒子は合成により得てもよい。
樹脂粒子の体積平均粒子径は、10nm以上300nm以下が好ましく、30nm以上300nm以下がより好ましく、30nm以上250nm以下がさらに好ましく、40nm以上220nm以下が特に好ましい。体積平均粒子径は、前述の方法で測定することができる。
白色インクジェットインク組成物に樹脂粒子を含有させる場合の含有量は、白色インクジェットインク組成物の全質量に対して、固形分として、0.1質量%以上20質量%以下、好ましくは1質量%以上15質量%以下、より好ましくは2質量%以上10質量%以下である。
樹脂粒子は、カチオン応答性を有してもよい。樹脂粒子の表面に負電荷を有する基を配置することにより、カチオン応答性を発現させることができる。そのようなカチオン応答性を有する樹脂粒子の市販品の例としては、タケラックWS-6021、モビニール966A(日本合成化学社(Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.)製商品名、アクリル樹脂エマルジョン)、マイクロジェルE-1002、マイクロジェルE-5002(以上商品名、日本ペイント社(Nippon Paint Co., Ltd)製)、ボンコート4001、ボンコート5454(以上商品名、DIC社製)、SAE1014(商品名、日本ゼオン社(Zeon Corporation)製)、サイビノールSK-200(商品名、サイデン化学社(SAIDEN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.)製)、ジョンクリル7100、ジョンクリル390、ジョンクリル711、ジョンクリル511、ジョンクリル7001、ジョンクリル632、ジョンクリル741、ジョンクリル450、ジョンクリル840、ジョンクリル74J、ジョンクリルHRC-1645J、ジョンクリル734、ジョンクリル852、ジョンクリル7600、ジョンクリル775、ジョンクリル537J、ジョンクリル1535、ジョンクリルPDX-7630A、ジョンクリル352J、ジョンクリル352D、ジョンクリルPDX-7145、ジョンクリル538J、ジョンクリル7640、ジョンクリル7641、ジョンクリル631、ジョンクリル790、ジョンクリル780、ジョンクリル7610(以上商品名、BASF社製)、NKバインダー R-5HN(新中村化学社製商品名、アクリル樹脂エマルジョン、固形分44%)が挙げられる。樹脂粒子がカチオン応答性を有する場合には、白色インクジェットインク組成物の成分の凝集性がさらに高まるので、より発色性の良好な画像を得ることができる。
1.2.3.水
本実施形態に係る白色インクジェットインク組成物は、水を含有する。白色インクジェットインク組成物は水系インクである。水系とは主要な溶媒成分の1つとして水を含有する組成物である。このようにすれば、環境負荷を低減でき、例えば臭気等の少ない記録を行うことができる。
水は、乾燥により蒸発飛散する成分である。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水又は超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものであることが好ましい。また、紫外線照射又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、インクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を抑制できるので好適である。水の含有量は白色インクジェットインク組成物の総量に対して好ましくは45質量%以上であり、より好ましくは50質量%以上98質量%以下であり、さらに好ましくは55質量%以上95質量%以下である。
1.2.4.その他の成分
白色インクジェットインク組成物は、白色顔料、樹脂粒子、水の他に、有機溶剤、界面活性剤、ワックス、添加剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。以下順次説明する。
(有機溶剤)
本実施形態に係る記録方法で用いる白色インクジェットインク組成物は、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤は水溶性を有することが好ましい。有機溶剤の機能の一つは、記録媒体に対する白色インクジェットインク組成物の濡れ性を向上させることや、白色インクジェットインク組成物の保湿性を高めることが挙げられる。また、有機溶剤は、浸透剤としても機能できる。
有機溶剤としては、エステル類、アルキレングリコールエーテル類、環状エステル類、含窒素溶剤、多価アルコール等を挙げることができる。含窒素溶剤としては環状アミド類、非環状アミド類などを挙げることができる。非環状アミド類としてはアルコキシアルキルアミド類などが挙げられる。
エステル類としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、等のグリコールモノアセテート類、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールアセテートプロピオネート、エチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、ジエチレングリコールアセテートプロピオネート、ジエチレングリコールアセテートブチレート、プロピレングリコールアセテートプロピオネート、プロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートブチレート、ジプロピレングリコールアセテートプロピオネート、等のグリコールジエステル類が挙げられる。
アルキレングリコールエーテル類としては、アルキレングリコールのモノエーテル又はジエーテルであればよく、アルキルエーテルが好ましい。具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチエ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、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、及び、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールジアルキルエーテル類が挙げられる。
また、上記のアルキレングリコールは、モノエーテルよりも、ジエーテルのほうが、インク中の樹脂粒子を溶解又は膨潤させやすい傾向があり、形成される画像の耐擦性を向上させる点でより好ましい。
環状エステル類としては、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン、β-ブチロラクトン、β-バレロラクトン、γ-バレロラクトン、β-ヘキサノラクトン、γ-ヘキサノラクトン、δ-ヘキサノラクトン、β-ヘプタノラクトン、γ-ヘプタノラクトン、δ-ヘプタノラクトン、ε-ヘプタノラクトン、γ-オクタノラクトン、δ-オクタノラクトン、ε-オクタノラクトン、δ-ノナラクトン、ε-ノナラクトン、ε-デカノラクトン等の環状エステル類(ラクトン類)、並びに、それらのカルボニル基に隣接するメチレン基の水素が炭素数1~4のアルキル基によって置換された化合物を挙げることができる。
アルコキシアルキルアミド類としては、例えば、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-メトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-エトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-n-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-iso-プロポキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-ジエチルプロピオンアミド、3-tert-ブトキシ-N,N-メチルエチルプロピオンアミド、等を例示することができる。
環状アミド類としては、ラクタム類が挙げられ、例えば、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、1-プロピル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン、等のピロリドン類などが挙げられる。これらはカチオン性化合物の溶解性や、後述する樹脂粒子の皮膜化を促進させる点で好ましく、特に2-ピロリドンがより好ましい。
また、アルコキシアルキルアミド類として、下記一般式(1)で表される化合物を用いることも好ましい。
-O-CHCH-(C=O)-NR ・・・(1)
上記式(1)中、Rは、炭素数1以上4以下のアルキル基を示し、R及びRは、それぞれ独立にメチル基又はエチル基を示す。「炭素数1以上4以下のアルキル基」は、直鎖状又は分岐状のアルキル基であることができ、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、iso-ブチル基、tert-ブチル基であることができる。上記式(1)で表される化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
式(1)で表される化合物の機能としては、例えば、低吸収性記録媒体上に付着させた白色インクジェットインク組成物の表面乾燥性及び定着性を高めることが挙げられる。特に、上記式(1)で表される化合物は、塩化ビニル系樹脂を適度に軟化・溶解する作用に優れている。そのため、上記式(1)で表される化合物は、塩化ビニル系樹脂を含有する被記録面を軟化・溶解して、低吸収性記録媒体の内部に白色インクジェットインク組成物を浸透させることができる。このように白色インクジェットインク組成物が低吸収性記録媒体に浸透することで、白色インクジェットインク組成物が強固に定着し、かつ、白色インクジェットインク組成物の表面が乾燥しやすくなる。したがって、得られる画像は、表面乾燥性及び定着性に優れたものとなりやすい。
また、上記式(1)中、Rは、炭素数1のメチル基であることがより好ましい。上記式(1)において、Rがメチル基である化合物の標準沸点は、Rの炭素数が2以上4以下のアルキル基である化合物の標準沸点と比較して低い。そのため、上記式(1)において、Rがメチル基である化合物を用いると、付着領域の表面乾燥性(特に高温多湿環境下で記録された場合の画像の表面乾燥性)を一層向上できる場合がある。
上記式(1)で表される化合物を用いる場合の含有量は、白色インクジェットインク組成物の全質量に対して、特に限定されないが、5質量%以上50質量%以下程度であり、8質量%以上48質量%以下であることが好ましい。上記式(1)で表される化合物の含有量が上記範囲にあることで、画像の定着性及び表面乾燥性(特に高温多湿環境下で記録された場合の表面乾燥性)を一層向上できる場合がある。
多価アルコールとしては、1,2-アルカンジオール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール(別名:プロパン-1,2-ジオール)、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-ヘプタンジオール、1,2-オクタンジオール等のアルカンジオール類)、1,2-アルカンジオールを除く多価アルコール(ポリオール類)(例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール(別名:1,3-ブチレングリコール)、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等)等が挙げられる。
多価アルコール類は、アルカンジオール類とポリオール類に分けることができる。アルカンジオール類は、炭素数5以上のアルカンのジオールである。アルカンの炭素数は好ましくは5~15であり、より好ましくは6~10であり、更に好ましくは6~8である。好ましくは1,2-アルカンジオールである。
ポリオール類は炭素数4以下のアルカンのポリオールか、炭素数4以下のアルカンのポリオールの水酸基同士の分子間縮合物である。アルカンの炭素数は好ましくは2~3である。ポリオール類の分子中の水酸基数は2以上であり、好ましくは5以下であり、より好ましくは3以下である。ポリオール類が上記の分子間縮合物である場合、分子間縮合数は2以上であり、好ましくは4以下であり、より好ましくは3以下である。多価アルコール類は、1種単独か又は2種以上を混合して使用することができる。
アルカンジオール類及びポリオール類は、主に浸透溶剤及び/又は保湿溶剤として機能することができる。しかし、アルカンジオール類は浸透溶剤としての性質が強い傾向があり、ポリオール類は保湿溶剤としての性質が強い傾向がある。
白色インクジェットインク組成物が有機溶剤を含む場合、有機溶剤を一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。また、有機溶剤の、白色インクジェットインク組成物全質量に対する合計の含有量は、例えば、5質量%以上50質量%以下であり、10質量%以上45質量%以下が好ましく、15質量%以上40質量%以下がより好ましく、20質量%以上40質量%以下がさらに好ましい。有機溶剤の含有量が上記範囲内にあることで、濡れ拡がり性と乾燥性のバランスがさらによく、さらに高画質な画像を形成しやすい。
(界面活性剤)
白色インクジェットインク組成物は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、白色インクジェットインク組成物の表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性を向上させる機能を備える。界面活性剤の中でも、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、及びフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。
アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、サーフィノール104、104E、104H、104A、104BC、104DPM、104PA、104PG-50、104S、420、440、465、485、SE、SE-F、504、61、DF37、CT111、CT121、CT131、CT136、TG、GA、DF110D(以上全て商品名、エア・プロダクツ&ケミカルズ社製)、オルフィンB、Y、P、A、STG、SPC、E1004、E1010、PD-001、PD-002W、PD-003、PD-004、EXP.4001、EXP.4036、EXP.4051、AF-103、AF-104、AK-02、SK-14、AE-3(以上全て商品名、日信化学工業社製)、アセチレノールE00、E00P、E40、E100(以上全て商品名、川研ファインケミカル社製)が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、特に限定されないが、ポリシロキサン系化合物が好ましく挙げられる。当該ポリシロキサン系化合物としては、特に限定されないが、例えばポリエーテル変性オルガノシロキサンが挙げられる。当該ポリエーテル変性オルガノシロキサンの市販品としては、例えば、BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-348(以上商品名、ビックケミー・ジャパン社製)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上商品名、信越化学工業社製)、シルフェイスSAG002、005、503A、008(以上商品名、日信化学工業株式会社製)等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素変性ポリマーを用いることが好ましく、具体例としては、BYK-3440(ビックケミー・ジャパン社製)、サーフロンS-241、S-242、S-243(以上商品名、AGCセイミケミカル社製)、フタージェント215M(ネオス社製)等が挙げられる。
白色インクジェットインク組成物に界面活性剤を含有させる場合には、複数種を含有させてもよい。白色インクジェットインク組成物に界面活性剤を含有させる場合の含有量は、白色インクジェットインク組成物の全質量に対して、0.1質量%以上2質量%以下、好ましくは0.4質量%以上1.5質量%以下、より好ましくは、0.5質量%以上1.0質量%以下とすることができる。
(ワックス)
白色インクジェットインク組成物は、ワックスを含有してもよい。ワックスは、白色インクジェットインク組成物による画像に滑沢を付与する機能を備えるので、白色インクジェットインク組成物による画像の剥がれ等を低減できる。
ワックスを構成する成分としては、例えばカルナバワックス、キャンデリワックス、みつろう、ライスワックス、ラノリン等の植物・動物系ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス;カーボンワックス、ヘキストワックス、ポリオレフィンワックス、ステアリン酸アミド等の合成ワックス類、α-オレフィン・無水マレイン酸共重合体等の天然・合成ワックスエマルジョンや配合ワックス等を単独あるいは複数種を混合して用いることができる。これらの中でも、後述する軟包装フィルムに対する定着性を高める効果により優れるという観点から、ポリオレフィンワックス(特に、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス)及びパラフィンワックスを用いることが好ましい。
ワックスとしては市販品をそのまま利用することもでき、例えば、ノプコートPEM-17(商品名、サンノプコ株式会社製)、ケミパールW4005(商品名、三井化学株式会社製)、AQUACER515、539、593(以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製)等が挙げられる。
ワックスは、エマルジョンあるいはサスペンションの形態で供給されてもよい。ワックスの含有量は、白色インクジェットインク組成物の全質量に対して、固形分換算で0.1質量%以上10質量%以下、より好ましくは0.5質量%以上5質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以上2質量%以下である。ワックスの含有量が上記範囲内にあると、上記ワックスの機能を良好に発揮できる。なお、白色インクジェットインク組成物及び後述する非白色インクジェットインク組成物の一方又は両方が、ワックスを含有すれば、画像に滑沢を付与する機能を十分に得ることができる。
(添加剤)
白色インクジェットインク組成物は、添加剤として、尿素類、アミン類、糖類等を含有してもよい。尿素類としては、尿素、エチレン尿素、テトラメチル尿素、チオ尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等、及び、ベタイン類(トリメチルグリシン、トリエチルグリシン、トリプロピルグリシン、トリイソプロピルグリシン、N,N,N-トリメチルアラニン、N,N,N-トリエチルアラニン、N,N,N-トリイソプロピルアラニン、N,N,N-トリメチルメチルアラニン、カルニチン、アセチルカルニチン等)等が挙げられる。
アミン類としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。尿素類やアミン類は、pH調整剤として機能させてもよい。
糖類としては、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール(ソルビット)、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、及びマルトトリオース等が挙げられる。
(その他)
本実施形態に係る記録方法で使用する白色インクジェットインク組成物は、さらに必要に応じて、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。
1.2.5.白色インクジェットインク組成物の物性及び製造
白色インクジェットインク組成物の粘度は、20℃において、1.5mPa・s以上15mPa・s以下とすることが好ましく、1.5mPa・s以上7mPa・s以下とすることがより好ましく、1.5mPa・s以上5.5mPa・s以下とすることがより好ましい。
白色インクジェットインク組成物は、記録媒体への濡れ拡がり性を適切なものとする観点から、25℃における表面張力の上限は、40mN/m以下、好ましくは38mN/m以下、より好ましくは35mN/m以下、さらに好ましくは30mN/m以下であることが好ましい。一方表面張力の下限は、同様の観点から、15mN/m以上、好ましくは20mN/m以上である。なお、表面張力の測定は、自動表面張力計CBVP-Z(協和界面科学社製)を用いて、25℃の環境下で白金プレートを組成物で濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。
白色インクジェットインク組成物の表面張力が上記範囲であれば、インクジェット記録における吐出安定性及び初期充填性をより良好にすることができる。
1.3.非白色インクジェットインク組成物
非白色インクジェットインク組成物は、非白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有する。
1.3.1.非白色顔料
非白色インクジェットインク組成物は、非白色顔料を含有する。非白色インクジェットインク組成物に含有される非白色顔料は、前述の白色色材以外の色材である。非白色顔料は、例えば、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックなどのカラー色材とすることが好ましい。
非白色顔料は、耐光性、耐候性、耐ガス性などの保存安定性に優れ、さらにその観点から有機顔料であることが好ましい。
具体的には、顔料は、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料などの多環式顔料、染料キレート、染色レーキ、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料、カーボンブラックなどが用いられる。上記顔料は、1種単独でも、2種以上併用して用いることもできる。さらに、非白色顔料として、光輝性顔料を用いてもよい。
顔料の具体例としては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
ブラック顔料としては、例えば、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上、三菱化学社(Mitsubishi Chemical Corporation)製)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(以上、コロンビアカーボン(Carbon Columbia)社製)、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(キャボット社(CABOT JAPAN K.K.)製)、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color B1ack S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上、デグッサ(Degussa)社製)が挙げられる。
なお本実施形態では、非白色顔料において、自己分散型顔料として、次亜ハロゲン酸及び/又は次亜ハロゲン酸塩による酸化処理、オゾンによる酸化処理、又は過硫酸及び/又は過硫酸塩による酸化処理により表面処理されたブラック自己分散型顔料が、高発色という点で好ましい。また、ブラックインク組成物の自己分散型顔料としては、市販品を利用することも可能であり、好ましい例としてはマイクロジェットCW1(オリヱント化学工業株式会社製)などが挙げられる。
イエロー顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー 1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、167、172、180が挙げられる。
マゼンタ顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245、又はC.I.ピグメントバイオレット 19、23、32、33、36、38、43、50が挙げられる。
シアン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66、C.I.バットブルー 4、60が挙げられる。
また、マゼンタ、シアン、及びイエロー以外の顔料としては、特に限定されないが、例えば、C.I.ピグメント グリーン 7,10、C.I.ピグメントブラウン 3,5,25,26、C.I.ピグメントオレンジ 1,2,5,7,13,14,15,16,24,34,36,38,40,43,63が挙げられる。
パール顔料としては、特に限定されないが、例えば、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。
メタリック顔料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅などの単体又は合金からなる粒子が挙げられる。
非白色顔料は、分散媒中に安定的に分散又は溶解できることが好適であり、必要に応じて分散剤を使用して分散させてもよい。分散剤としては、上述の白色インクジェットインク組成物の白色色材の分散性を向上させるために用いると同様の分散剤を挙げることができる。
非白色顔料の含有量は、非白色インクジェットインク組成物の全質量に対して、好ましくは0.3質量%以上20質量%以下であり、より好ましくは0.5質量%以上15質量%以下である。さらには、1質量%以上10質量%以下が好ましく、2質量%以上7質量%以下がより好ましい。
非白色顔料の粒子の体積平均粒子径は、10nm以上300nm以下が好ましく、30nm以上250nm以下がより好ましく、50nm以上250nm以下がさらに好ましく、70nm以上200nm以下が特に好ましい。さらには、80~150nmが好ましい。非白色顔料の体積平均粒子径は前述の体積平均粒子径の確認方法で初期状態として測定するものである。体積平均粒子径が上記範囲の場合、所望の色材を入手しやすい点や、色材の特性などを好ましいものにし易い点で好ましい。
1.3.2.その他の成分
非白色インクジェットインク組成物は、樹脂粒子及び水を含有する。樹脂粒子、水は、上述の白色インクジェットインク組成物の説明で述べたと同様であるので、詳細な説明を省略する。
非白色インクジェットインク組成物は、非白色顔料、樹脂粒子、水の他に、有機溶剤、界面活性剤、ワックス、添加剤、防腐剤・防かび剤、防錆剤、キレート化剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防黴剤等の成分を含有してもよい。これらの成分についても、上述の白色インクジェットインク組成物の説明で述べたと同様であるので、詳細な説明を省略する。
1.3.3.各成分のカチオン応答性
非白色インクジェットインク組成物中の非白色顔料及び樹脂粒子の1種又は2種以上は、カチオン応答性を有してもよい。非白色インクジェットインク組成物の非白色顔料及び樹脂粒子をこのように選択すると、非白色画像の発色性をより良好にすることができる。例えば、非白色インクジェットインク組成物の樹脂粒子のみがカチオン応答性を有するように選択した場合でも、樹脂粒子の凝集により白色インクジェットインク組成物との混合が抑制されるので、非白色画像の発色性をより良好にすることができる。
さらに、非白色インクジェットインク組成物中の非白色顔料及び樹脂粒子のうち、少なくとも非白色顔料が、カチオン応答性を有するように選択することで、非白色画像の発色性をさらに良好にすることができる。このようにすることで、非白色顔料の凝集により白色インクジェットインク組成物との混合が抑制されるので、非白色画像の発色性をより良好にすることができる。
1.3.4.非白色インクジェットインク組成物の物性及び製造
非白色インクジェットインク組成物の粘度は、20℃において、1.5mPa・s以上15mPa・s以下とすることが好ましく、1.5mPa・s以上7mPa・s以下とすることがより好ましく、1.5mPa・s以上5.5mPa・s以下とすることがより好ましい。
非白色インクジェットインク組成物は、記録媒体への濡れ拡がり性を適切なものとする観点から、25℃における表面張力の上限は、40mN/m以下、好ましくは38mN/m以下、より好ましくは35mN/m以下、さらに好ましくは30mN/m以下であることが好ましい。一方表面張力の下限は、同様の観点から、15mN/m以上、好ましくは20mN/m以上である。なお、表面張力の測定は、上述の通りである。
非白色インクジェットインク組成物の表面張力が上記範囲であれば、インクジェット記録における吐出安定性及び初期充填性をより良好にすることができる。
1.4.ゼータ電位の関係
本実施形態のインクセットでは、白色インクジェットインク組成物に含まれる白色顔料のゼータ電位の絶対値は、非白色インクジェットインク組成物に含まれる非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さく設計される。
白色インクジェットインク組成物に含まれる白色顔料がカチオン応答性により凝集、沈降した場合であって、白色インクジェットインク組成物の上澄み領域に沈降の遅い白色顔料が残っている場合に、非白色インクジェットインク組成物が着弾することにより、浮遊する白色顔料と、供給される非白色顔料とで沈降の競合が生じる。白色顔料のゼータ電位の絶対値を非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さくすることにより、浮遊する白色顔料の沈降速度が相対的に非白色顔料の沈降速度よりも早くなるので、両者の混合がより生じにくくなる。これにより、白色顔料の発色性、及び/又は、非白色顔料の発色性を良好にすることができる。
1.5.その他の物性
白色インクジェットインク組成物に含まれる白色顔料の比重は、非白色インクジェットインク組成物に含まれる非白色顔料の比重よりも大きいことが好ましい。白色顔料の比重が非白色顔料の比重よりも大きいと、白色顔料の沈降速度が、相対的に非白色顔料の沈降速度よりも早くなる。そのため、白色インクジェットインク組成物が記録媒体に着弾した際に白色顔料の沈降がより早くなり、非白色インクジェットインク組成物が着弾した場合に、白色顔料と非白色顔料との混合がより生じにくくなる。これにより、白色顔料の発色性、及び/又は、非白色顔料の発色性を良好にすることができる。
1.6.用途及び記録媒体
本実施形態のインクジェットインク組成物セットは、各種の記録媒体に対して用いることができるが、記録媒体のうち布帛に適用されることにより、より顕著な効果を得ることができる。そして、そのような布帛がカチオン性化合物で処理されたものである場合に、発色性に特に優れた画像を形成することができる。すなわち本実施形態のインクジェットインク組成物セットは、布帛に対して画像の発色性が良好な捺染を容易に行うことができる。
ここで、記録媒体及びカチオン性化合物の例を説明する。
(記録媒体)
本実施形態のインクジェットインク組成物セットを適用する記録媒体としては、特に限定されず、液体を吸収する記録面を有するものであっても、液体を吸収する記録面を有しないものであってもよい。したがって記録媒体としては、特に制限はなく、例えば、紙、フィルム、布、金属、ガラス、高分子等を用いることができる。記録媒体が液体を吸収する記録面を有するものである場合には、顔料が記録媒体の内部に沈み込みやすいが、本願発明の構成とすることで発色性を良好とすることができ好ましい。特に布帛に対して画像を記録する場合に発色性向上の効果はより顕著となる。
布帛としては、特に限定されない。布帛を構成する素材としては、特に限定されず、例えば、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維、ポリプロピレン、ポリエステル、アセテート、トリアセテート、ポリアミド、ポリウレタン等の合成繊維、ポリ乳酸等の生分解性繊維などが挙げられ、これらの混紡繊維であってもよい。布帛としては、上記に挙げた繊維を、織物、編物、不織布等いずれの形態にしたものでもよいし、混織等を施したものでもよい。
(カチオン性化合物)
カチオン性化合物は、カチオンを放出する又はカチオンを有する化合物である。カチオン性化合物は、顔料、樹脂粒子などの成分を凝集させる作用を有する。ただし、カチオン性化合物による顔料や樹脂粒子の凝集の程度はカチオン性化合物、顔料、樹脂粒子のそれぞれの種類によって異なり、調節することができる。このような凝集により、例えば、発色を高めること、樹脂粒子の定着性を高めること、及び/又は、インクの粘度を高めることができる。
カチオン性化合物としては、特に限定されるものではないが、金属塩、カチオン性の有機化合物等が挙げられ、カチオン性の有機化合物としては、カチオンポリマー、カチオン性界面活性剤等を用いることができる。金属塩としては多価金属塩が好ましく、カチオン性の有機化合物としてはカチオンポリマーが好ましい。また、プロトンを放出するという点で、有機酸を用いてもよい。
金属塩としては好ましくは多価金属塩であるが、多価金属塩以外の金属塩も使用可能である。これらのカチオン性化合物の中でも、顔料や樹脂粒子のカチオン応答性を生じさせやすい点から、金属塩の少なくとも1種を用いることが好ましい。カチオン性化合物は複数種を併用することもできる。
多価金属塩とは、2価以上の金属イオンとアニオンから構成される化合物である。2価以上の金属イオンとしては、例えば、カルシウム、マグネシウム、銅、ニッケル、亜鉛、バリウム、アルミニウム、チタン、ストロンチウム、クロム、コバルト、鉄等のイオンが挙げられる。これらの多価金属塩を構成する金属イオンの中でも、インクの成分の凝集性に優れているという点から、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンの少なくとも一方であることが好ましい。
多価金属塩を構成するアニオンとしては、無機イオン又は有機イオンである。すなわち、本発明における多価金属塩とは、無機イオン又は有機イオンと多価金属とからなるものである。このような無機イオンとしては、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、水酸化物イオン等が挙げられる。有機イオンとしては有機酸イオンが挙げられ、例えばカルボン酸イオンが挙げられる。
上記の多価金属塩の具体例としては、重質炭酸カルシウム及び軽質炭酸カルシウムといった炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、水酸化カルシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、塩化バリウム、炭酸亜鉛、硫化亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、硝酸銅、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸アルミニウム等が挙げられる。これらの多価金属塩は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。これらの中でも、水への十分な溶解性を確保でき、かつ、処理液による跡残りが低減する(跡が目立たなくなる)ため、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム及び塩化カルシウムのうち少なくともいずれかが好ましく、硝酸カルシウムがより好ましい。なお、これらの金属塩は、原料形態において水和水を有していてもよい。
多価金属塩以外の金属塩としてはナトリウム塩、カリウム塩などの一価の金属塩が挙げられ、例えば硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどが挙げられる。
有機酸としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等が好適に挙げられる。有機酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。有機酸の塩で金属塩であるものは上記の金属塩に含めることとする。
無機酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、又はこれらの塩等が好適に挙げられる。無機酸は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。無機酸の塩で金属塩であるものは上記の金属塩に含める。
カチオンポリマー(カチオン性ポリマー)としては、例えば、カチオン性のウレタン系樹脂、カチオン性のオレフィン系樹脂、カチオン性のアミン系樹脂等が挙げられる。カチオン性ポリマーは好ましくは水溶性である。
カチオン性のウレタン系樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、ハイドラン CP-7010、CP-7020、CP-7030、CP-7040、CP-7050、CP-7060、CP-7610(商品名、大日本インキ化学工業株式会社製)、スーパーフレックス 600、610、620、630、640、650(商品名、第一工業製薬株式会社製)、ウレタンエマルジョン WBR-2120C、WBR-2122C(商品名、大成ファインケミカル株式会社製)等を用いることができる。
カチオン性のオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン等のオレフィンを構造骨格に有するものであり、公知のものを適宜選択して用いることができる。また、カチオン性のオレフィン樹脂は、水や有機溶媒等を含む溶媒に分散させたエマルジョン状態であってもよい。カチオン性のオレフィン樹脂としては、市販品を用いることができ、例えば、アローベースCB-1200、CD-1200(商品名、ユニチカ株式会社製)等が挙げられる。
カチオン性のアミン系樹脂としては、構造中にアミノ基を有するものであればよく、公知のものを適宜選択して用いることができる。例えば、ポリアミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルアミン樹脂などが挙げられる。ポリアミン樹脂は樹脂の主骨格中にアミノ基を有する樹脂である。ポリアミド樹脂は樹脂の主骨格中にアミド基を有する樹脂である。ポリアリルアミン樹脂は樹脂の主骨格中にアリル基に由来する構造を有する樹脂である。
また、カチオン性のポリアミン系樹脂としては、センカ株式会社製のユニセンスKHE103L(ヘキサメチレンジアミン/エピクロルヒドリン樹脂、1%水溶液のpH約5.0、粘度20~50(mPa・s)、固形分濃度50質量%の水溶液)、ユニセンスKHE104L(ジメチルアミン/エピクロルヒドリン樹脂、1%水溶液のpH約7.0、粘度1~10(mPa・s)、固形分濃度20質量%の水溶液)などを挙げることができる。さらにカチオン性のポリアミン系樹脂の市販品の具体例としては、FL-14(SNF社製)、アラフィックス100、251S、255、255LOX(荒川化学社製)、DK-6810、6853、6885;WS-4010、4011、4020、4024、4027、4030(星光PMC社製)、パピオゲンP-105(センカ社製)、スミレーズレジン650(30)、675A、6615、SLX-1(田岡化学工業社製)、カチオマスター(登録商標)PD-1、7、30、A、PDT-2、PE-10、PE-30、DT-EH、EPA-SK01、TMHMDA-E(四日市合成社製)、ジェットフィックス36N、38A、5052(里田化工社製)が挙げられる。
ポリアリルアミン樹脂は、例えば、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアリルアミンアミド硫酸塩、アリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩コポリマー、アリルアミン酢酸塩・ジアリルアミン酢酸塩コポリマー、アリルアミン酢酸塩・ジアリルアミン酢酸塩コポリマー、アリルアミン塩酸塩・ジメチルアリルアミン塩酸塩コポリマー、アリルアミン・ジメチルアリルアミンコポリマー、ポリジアリルアミン塩酸塩、ポリメチルジアリルアミン塩酸塩、ポリメチルジアリルアミンアミド硫酸塩、ポリメチルジアリルアミン酢酸塩、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジアリルアミン酢酸塩・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルメチルエチルアンモニウムエチルサルフェイト・二酸化硫黄コポリマー、メチルジアリルアミン塩酸塩・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド・二酸化硫黄コポリマー、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド・アクリルアミドコポリマー等を挙げることができる。
これらのカチオン性化合物は、複数種を使用してもよい。また、これらのカチオン性化合物のうち、多価金属塩、有機酸、カチオンポリマーの少なくとも一種を選択すれば、分散粒子の凝集作用がより良好であるので、より発色性の良好な画像を形成することができる。
このようなカチオン性化合物は、適宜の手法、例えば水溶液を上述の記録媒体に塗布して乾燥する等により、記録媒体に付与することができる。また、カチオン性化合物の溶液に記録媒体を浸漬して乾燥して用いてもよい。このように記録媒体をカチオン性化合物により前処理して用いることにより、インクジェットインク組成物セットがカチオン応答性を発現することができる。なお、記録媒体が布帛である場合には、前処理を行うことにより、媒体表面のケバを寝かせる作用も期待でき、これにより記録ヘッドからの組成物の吐出信頼性も向上することができる。
1.7.作用効果等
本実施形態のインクジェットインク組成物セットによれば、白色インクジェットインク組成物に含まれる白色顔料が、カチオン応答性を有することで、布帛等の記録媒体上で白色顔料が凝集しやすい。これにより記録媒体の表面近傍に白色画像層を形成しやすくなる。また、白色顔料のゼータ電位の絶対値が非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さいことで、非白色顔料よりも白色顔料粒子間での凝集が速く進行し、沈降も速やかである。そのため、特に、白色インクジェットインク組成物が記録媒体に付着した後、乾燥をせずに非白色インクジェットインク組成物を付着するような場合であっても、白色画像層を良好に形成しやすい。これにより白色画像層と非白色画像層とが混ざりにくくなり、記録媒体の表面近傍に良好に形成された白色画像層上に非白色画像層を形成しやすく、画像の発色性を良好なものとすることができる。
また、記録媒体として布帛を用いる場合には、白色インクジェットインク組成物による下地層を形成することで発色性の向上効果が高くなる。この効果は、下地として白色インクジェットインク組成物層が形成されることで、インクが布帛の内部に落ちにくくなること、布帛自体の色による影響が低減されること(特に濃色の布帛の場合)に起因すると考えられる。
そして本実施形態のインクジェットインク組成物セットでは、上記の効果に加えて、特に、白色インクジェットインク組成物と非白色インクジェットインク組成物とを連続的に印捺し、捺染速度を高めようとする際においても、白色顔料と非白色顔料とのゼータ電位の大小関係を上述のようにすることでさらなる発色性の向上を達成できる。
2.インクジェット記録方法
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記のインクジェットインク組成物セットを用いて行われる。本実施形態に係るインクジェット記録方法は、白色インクジェットインク組成物を吐出して布帛に付着する白色インクジェットインク組成物付着工程と、白色インクジェットインク組成物が付着した領域に、非白色インクジェットインク組成物を付着する非白色インクジェットインク組成物付着工程と、を含む。そして、白色インクジェットインク組成物付着工程の後、乾燥工程を行わずに、非白色インクジェットインク組成物付着工程を行う。
2.1.白色インクジェットインク組成物付着工程
白色インクジェットインク組成物付着工程は、記録ヘッドを記録媒体に対して走査しながら白色インクジェットインク組成物を付着させる態様であれば、どのような方式で行われてもよい。例えば、記録ヘッドを記録ヘッドとし、記録ヘッドから白色インクジェットインク組成物を吐出することにより行うことができ、好ましい。このようにすれば、小型の装置で少量多種類の印刷を効率よく行うことができる。
2.2.非白色インクジェットインク組成物付着工程
非白色インクジェットインク組成物付着工程は、記録ヘッドを記録媒体に対して走査しながら非白色インクジェットインク組成物を付着させる態様であれば、どのような方式で行われてもよいが、記録ヘッドを記録ヘッドとし、記録ヘッドから非白色インクジェットインク組成物を吐出することにより行うことがより好ましい。このようにすれば、小型の装置で少量多種類の印刷を効率よく行うことができる。
非白色インクジェットインク組成物付着工程では、白色インクジェットインク組成物が付着した領域に、非白色インクジェットインク組成物を付着する。すなわち、非白色インクジェットインク組成物付着工程では、白色インクジェットインク組成物が付着された領域に、非白色インクジェットインク組成物を重ねて付着される。これにより、白色画像による背景隠蔽により非白色画像の発色性がさらに良好となる。また、記録媒体が有色である場合に、形成される画像の視認性をより良好にすることができる。
非白色インクジェットインク組成物付着工程は、非白色インクジェットインク組成物を、白色インクジェットインク組成物を吐出したノズルが属する記録ヘッドから吐出して記録媒体に付着させてもよいし、白色インクジェットインク組成物を吐出したノズルが属する記録ヘッドとは別体の記録ヘッドから吐出されてもよい。
本工程は、白色インクジェットインク組成物付着工程を行うインクジェット記録装置と同じ装置で行われることが好ましい。この場合、記録ヘッドの白色インクジェットインク組成物が吐出されるノズルとは異なるノズルから非白色インクジェットインク組成物が吐出されるように調整される。
本工程は、白色インクジェットインク組成物付着工程の後、乾燥工程を行わずに、行われる。乾燥工程を行わないとは、積極的な加熱、送風、減圧等の操作を行わないことを意味する。より具体的には、白色インクジェットインク組成物付着工程の後、35℃以上、好ましくは30℃以上、より好ましくは25℃以上の温度環境に置かれずに、非白色インクジェットインク組成物付着工程が行われる。本実施形態のインクジェット記録方法は、上述のインクジェットインク組成物セットを用いるので、白色インクジェットインク組成物付着工程が完了した後、乾燥工程を行わずに非白色インクジェットインク組成物付着工程を開始しても、発色性の良好な画像を形成することができる。したがって、本実施形態のインクジェット記録方法によれば、さらに高速に発色性の良好な画像を布帛上に形成することができる。
2.3.各工程の時間間隔
本実施形態のインクジェット記録方法では、白色インクジェットインク組成物付着工程が完了した後、1分以内に非白色インクジェットインク組成物付着工程を開始することが好ましい。すなわち、本実施形態のインクジェット記録方法は、上述のインクジェットインク組成物セットを用いるので、白色インクジェットインク組成物付着工程が完了した後、短い時間間隔をおいて非白色インクジェットインク組成物付着工程を開始しても、発色性の良好な画像を形成することができる。したがって、本実施形態のインクジェット記録方法によれば、さらに高速に発色性の良好な画像を布帛上に形成することができる。
白色インクジェットインク組成物付着工程が完了した後、非白色インクジェットインク組成物付着工程を開始するまでの間の時間は、50秒以内が好ましく、40秒以内がより好ましく、30秒以内がさらに好ましい。本実施形態のインクジェット記録方法によれば、このような短い時間間隔であっても、発色性の良好な画像を形成することができる。換言すると、このような短い時間間隔で印刷する場合に本実施形態のインクジェット記録方法による効果がより顕著に現れる。
2.4.装置の構成
本実施形態のインクジェット記録方法では、白色インクジェットインク組成物付着工程が完了した後、短い時間間隔をおいて非白色インクジェットインク組成物付着工程を開始できるが、このような時間間隔は、使用するインクジェット記録装置の記録ヘッドの配置、走査速度、記録媒体の搬送速度等を適宜に設定することにより実現してもよい。
例えば、白色インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドのノズルの記録媒体搬送方向下流側の端部と、非白色インクジェットインク組成物を吐出する記録ヘッドのノズルの、記録媒体搬送方向上流側の端部との距離を200mmとし、記録媒体の送り速度が20mm/sとなるように、記録ヘッドの走査速度、記録のパス数等を調整すれば、白色インクジェットインク組成物付着工程が完了した後、非白色インクジェットインク組成物付着工程を開始するまでの間の時間を、20秒とすることができる。
2.5.その他の工程
本実施形態のインクジェット記録方法は、必要に応じさらに、他の白色インクジェットインク組成物、及び、他の非白色インクジェットインク組成物の1種以上を記録媒体へ付着させる工程を含んでいてもよい。この場合、これらの工程の順序及び回数には制限はなく、必要に応じて適宜に行うことができる。さらに、インクジェット記録方法は、処理液付着工程、記録媒体を加熱する工程(後加熱工程)等を備えてもよい。
2.5.1.処理液付着工程
本実施形態のインクジェット記録方法は、上述のカチオン性化合物を含有する処理液組成物を、記録媒体に付着させる処理液付着工程を備えてもよい。処理液付着工程は、処理液組成物を上述した白色インクジェットインク組成物付着工程の前に記録媒体に付着させる工程である。
本工程は、塗布、浸漬等により行ってもよく、白色インクジェットインク組成物付着工程を行うインクジェット記録装置と同じ装置で行ってもよい。この場合、記録ヘッドの白色インクジェットインク組成物、非白色インクジェットインク組成物が吐出されるノズルとは異なるノズルから水系処理液組成物が吐出されるように設定される。
2.5.2.後加熱工程
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記の非白色インクジェットインク組成物付着工程後に、さらに記録媒体を加熱する後加熱工程を備えてもよい。後加熱工程は、二次加熱工程ともいう。後加熱工程は、例えば、適宜の加熱手段を用いて行うことができる。特に記録媒体が布帛である場合には、加熱プレス等により行われてもよい。これにより得られる画像を乾燥させ、より十分に定着させることができるので、例えば、記録物を早期に使用できる状態にすることができる。
2.6.作用効果等
本実施形態のインクジェット記録方法によれば、乾燥工程を行わずに発色性の良好な画像を布帛に形成することができる。すなわち、白色インクジェットインク組成物の白色顔料がカチオン応答性を有することで、布帛上で白色顔料が凝集しやすい。これにより布帛の表面近傍に白色画像層を形成しやすくなる。また、白色顔料のゼータ電位の絶対値が非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さいことで、非白色顔料よりも白色顔料粒子間での凝集のほうがが速く進行しやすく、特に、白色インクジェットインク組成物が布帛に付着した後、乾燥をせずに非白色インクジェットインク組成物を付着するような場合であっても、白色画像層を良好に形成しやすい。これにより白色画像層と非白色画像層とが混ざりにくくなり、布帛の表面近傍に良好に形成された白色画像層上に非白色画像層を形成しやすく、画像の発色性を良好なものとすることができる。したがって、このインクジェット記録方法によれば、より高速に布帛上に発色性の良好な画像を形成することができる。
3.実施例及び比較例
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下、「部」「%」は、特に記載のない限り、質量基準である。なお評価は、特に断りが無い場合は、温度25.0℃、相対湿度40.0%の環境下で行った。
3.1.インク組成物の調製
表1に記載の第1のインク(白色インクジェットインク組成物)及び第2のインク(非白色インクジェットインク組成物)の組成になるように各成分を容器に入れて、マグネチックスターラーで2時間混合及び攪拌した後、さらに、直径0.3mmのジルコニアビーズを充填したビーズミルにて分散処理を行うことにより十分に混合した。1時間攪拌してから、5.0μmのPTFE製メンブランフィルターを用いて濾過することで、実施例及び比較例に係る各インクを得た。表1中の数値は、質量%を示す。水はイオン交換水を用い、各インクの質量がそれぞれ100質量%となるように添加した。
Figure 2022040645000001
表1に示す成分のうち、界面活性剤は、商品名「BYK(登録商標)-348」、ビックケミー・ジャパン株式会社製、ポリエーテル変性オルガノシロキサン界面活性剤である。また、「タケラックWS-6021」は、ウレタン系樹脂粒子であり、カチオン応答性を有する。
酸化チタン分散体A及び酸化チタン分散体Bは、以下のように調製したものを用いた。
(酸化チタン分散体A):顔料としてC.I.ピグメントホワイト6(4.2g/mL)を使用し、顔料分散剤としてアニオン性樹脂分散剤を用いた。具体的には、スチレン55質量%、アクリル酸20質量%、メチルメタクリレート30質量%を用いて合成したスチレン-アクリル樹脂を用いた。顔料3質量部に対し、分散剤1質量部とイオン交換水10質量部を用いて混合し、得られた混合物をプレミックスした後、ビーズミル分散機(寿工業株式会社製、UAM-015)を用い、直径0.03mmのジルコニアビーズで周速10m/s、液温30℃で15分間分散させ、遠心分離機(久保山商事株式会社製、Model-3600)で粗大粒子を遠心分離して酸化チタン分散体Aを得た。
(酸化チタン分散体B):顔料としてC.I.ピグメントホワイト6(4.2g/mL)を使用し、分散剤としてノニオン性のウレタン樹脂を用い、酸化チタン分散体Aと同様の操作により酸化チタン分散体Bを得た。
また、各非白色顔料分散体は以下のように調製したものを用いた。
(マゼンタ顔料分散体):C.I.ピグメントレッド122(1.35~1.55g/mL)を使用し上記酸化チタン顔料分散体Aと同様の方法にてマゼンタ顔料分散体を得た。
(シアン顔料分散体):C.I.ピグメントブルー15:3(1.5~1.7g/mL)を使用し上記酸化チタン顔料分散体Aと同様の方法にてシアン顔料分散体を得た。
(イエロー顔料分散体):C.I.ピグメントイエロー155(1.3~1.5g/mL)を使用し上記酸化チタン顔料分散体Aと同様の方法にてイエロー顔料分散体を得た。
(ブラック顔料分散体):マイクロジェットCW1(1.8~1.9g/mL)(オリヱント化学工業株式会社製)を使用し上記酸化チタン顔料分散体Aと同様の方法にてブラック顔料分散体を得た。
なお、顔料の比重は、上記括弧内に記載した。
なお、各顔料分散体及び樹脂のカチオン応答性は、次のように評価を行った。容量30ccのガラス瓶に、硝酸カルシウムの2%水溶液を15cc入れた。その上から各顔料分散体、樹脂分散体をスポイトでガラス瓶に滴下し、滴下した際に、各分散体が固まり、処理液と分離して、水面に浮くか、瓶の底に沈む状態になるものを、カチオン応答性ありとした。一方、スポイトで滴下した際に、処理液に分散体が触れても固まらず、明確な分離をしないで、全体に溶解又は混濁して拡散するものを、カチオン応答性なしとした。
3.2.ゼータ電位
各顔料のゼータ電位を測定した。測定は、ゼータ電位測定用セル(DTS1070,Malvern社製)に各顔料の希釈液を充填し、ゼータ電位測定機(ゼータサイザーナノZS,Malvern社製)を用いて、常温(20℃~25℃)環境下でゼータ電位を測定した。希釈率は、いずれも1×10-4[mol/L]とした。結果を以下に示す。
・酸化チタン分散体固形分(カチオン応答性を有する):-61[mV]
・酸化チタン分散体固形分(カチオン応答性を有しない):-52[mV]
・イエロー顔料分散体固形分(カチオン応答性を有する):-63[mV]
・マゼンタ顔料分散体固形分(カチオン応答性を有する):-65[mV]
・シアン顔料分散体固形分(カチオン応答性を有する):-65[mV]
・ブラック顔料分散体固形分(カチオン応答性を有する):-69[mV]
3.3.評価方法
3.3.1.布帛の準備
評価装置として、SC-F2000(セイコーエプソン株式会社製)改造機を用いた。評価記録媒体として、綿100%黒Tシャツ(Printstar社製)のA4サイズの領域に下記の前処理液を20[g]塗布した後に、ヒートプレス乾燥機(アサヒ繊維株式会社製,AF-54TEN,下ゴテ寸法500mm×400mm)で170℃,45秒,4.5kNの条件で乾燥させたものを使用した。
(前処理液組成)
・多価金属塩:硝酸カルシウム4水和物:5質量%、関東化学社製
・樹脂分散液:ビニブラン1245L(固形分40%):1質量%(固形分として)、ジャパンコーティングレジン株式会社製、アクリル共重合体水性エマルジョン
・界面活性剤:オルフィンE1010:0.1質量%、日信化学工業社製、アセチレン系界面活性剤
・溶媒:イオン交換水:残分
3.3.2.発色性の評価
第1のインクの塗布量は、解像度:1440×1440dpi、使用ノズル数:360ノズル/列×4列、印刷回数:2回、インク打込量30ng/ドット、とした。
第2のインクの塗布量は、解像度:1440×720dpi、使用ノズル数:360ノズル/列×1列、印刷回数:1回、インク打込量30ng/ドット、とした。
第1のインクを上記評価記録媒体に塗布し、次いで、第1のインクを塗布した領域に重ねて第2のインクを塗布した。第1のインクの塗布完了から第2のインクの塗布開始までの時間は、いずれも15秒以内とした。なお、第1のインクの塗布開始から第2のインクの塗布完了まで、評価は、温度25.0℃、相対湿度40.0%の環境下で行い、第1のインクの塗布完了から第2のインクの塗布開始までの間に、加熱乾燥は行わなかった。即ち、布帛表面近傍の温度は、第1のインクの塗布開始から第2のインクの塗布完了まで、環境温度と略同一であった。具体的には、28.0℃以下であった。
乾燥条件としては、第2のインクの印刷終了後、ヒートプレス乾燥機(アサヒ繊維株式会社製,AF-54TEN,下ゴテ寸法500mm×400mm)で170℃,60秒,4.5kNの条件でインク塗布した布帛を乾燥させた。
測色方法は、蛍光分光濃度計(コニカミノルタ株式会社、FD-7)を用いて、L及びODBlack値を測定した。得られた値を、以下の基準で評価し、結果を表1に記載した。なお白インクのMax L値についての測定結果を表1に記載した。
(評価基準)
イエローインクの発色性について、Max a値が92以上をA、92未満をB
マゼンタインクの発色性について、Max b値が55以上をA、55未満をB
シアンインクの発色性について、Min b値が-42以下をA、-42超をB
ブラックインクの発色性について、Max OD値が1.3以上をA、1.3未満をB
3.4.評価結果
白色インクジェットインク組成物が、カチオン応答性を有する白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、非白色インクジェットインク組成物が、非白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、白色顔料のゼータ電位の絶対値が、非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さい各実施例のインクジェットインク組成物セットは、いずれも良好な発色性を示した。これに対してカチオン応答性を有しない白色顔料を用いた比較例では、発色性が劣っていた。
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。
インクジェットインク組成物セットの一態様は、
白色インクジェットインク組成物と非白色インクジェットインク組成物のセットであって、
前記白色インクジェットインク組成物が、白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、
前記非白色インクジェットインク組成物が、非白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、
前記白色顔料が、カチオン応答性を有し、
前記白色顔料のゼータ電位の絶対値が、前記非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、白色インクジェットインク組成物に含まれる白色顔料が、カチオン応答性を有することで、布帛等の記録媒体上で白色顔料が凝集しやすい。これにより記録媒体の表面近傍に白色画像層を形成しやすくなる。また、白色顔料のゼータ電位の絶対値が非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さいことで、非白色顔料よりも白色顔料粒子間での凝集が速く進行しやすく、特に、白色インクジェットインク組成物が記録媒体に付着した後、乾燥をせずに非白色インクジェットインク組成物を付着するような場合であっても、白色画像層を良好に形成しやすい。これにより白色画像層と非白色画像層とが混ざりにくくなり、記録媒体の表面近傍に良好に形成された白色画像層上に非白色画像層を形成しやすく、画像の発色性を良好なものとすることができる。
前記インクジェットインク組成物セットの態様において、
前記非白色インクジェットインク組成物中の前記非白色顔料及び前記樹脂粒子の1種又は2種以上が、カチオン応答性を有してもよい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、非白色画像の発色性をより良好にすることができる。
前記インクジェットインク組成物セットの態様において、
前記非白色インクジェットインク組成物中の前記非白色顔料が、カチオン応答性を有してもよい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、非白色画像の発色性をさらに良好にすることができる。
前記インクジェットインク組成物セットの態様において、
布帛の捺染に用いられ、前記布帛が、カチオン性化合物で処理された布帛であってもよい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、布帛に対して画像の発色性が良好な捺染をより容易に行うことができる。
前記インクジェットインク組成物セットの態様において、
前記白色顔料は酸化チタンを含有してもよい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、白色画像の発色性をさらに高めることができる。
前記インクジェットインク組成物セットの態様において、
前記白色顔料の比重が、前記非白色顔料の比重よりも大きくてもよい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、白色画像と非白色画像とがより混ざりにくく、発色性をさらに高めることができる。
前記インクジェットインク組成物セットの態様において、
前記白色インクジェットインク組成物中の前記樹脂粒子が、カチオン応答性を有してもよい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、白色インクジェットインク組成物の成分の凝集性がさらに高まるので、より発色性の良好な画像を得ることができる。
前記インクジェットインク組成物セットの態様において、
前記非白色インクジェットインク組成物は、前記白色インクジェットインク組成物を付着した領域に重ねて付着して用いられてもよい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、白色画像による背景隠蔽により非白色画像の発色性がさらに良好となる。また、記録媒体が有色である場合に、形成される画像の視認性をより良好にすることができる。
前記インクジェットインク組成物セットの態様において、
前記白色インクジェットインク組成物及び前記非白色インクジェットインク組成物は、表面張力が20mN/m以上35mN/m以下であってもよい。
このインクジェットインク組成物セットによれば、インクジェット記録における吐出安定性及び初期充填性をより良好にすることができる。
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
上記いずれかの態様のインクジェットインク組成物セットを用いて行われ、
前記白色インクジェットインク組成物を吐出して布帛に付着する白色インクジェットインク組成物付着工程と、
前記白色インクジェットインク組成物が付着した領域に、前記非白色インクジェットインク組成物を付着する非白色インクジェットインク組成物付着工程と、
を含み、
前記白色インクジェットインク組成物付着工程の後、乾燥工程を行わずに、前記非白色インクジェットインク組成物付着工程を行う。
このインクジェット記録方法によれば、乾燥工程を行わずに発色性の良好な画像を布帛に形成することができる。すなわち、白色インクジェットインク組成物の白色顔料がカチオン応答性を有することで、布帛上で白色顔料が凝集しやすい。これにより布帛の表面近傍に白色画像層を形成しやすくなる。また、白色顔料のゼータ電位の絶対値が非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さいことで、非白色顔料よりも白色顔料粒子間での凝集のほうがが速く進行しやすく、特に、白色インクジェットインク組成物が布帛に付着した後、乾燥をせずに非白色インクジェットインク組成物を付着するような場合であっても、白色画像層を良好に形成しやすい。これにより白色画像層と非白色画像層とが混ざりにくくなり、布帛の表面近傍に良好に形成された白色画像層上に非白色画像層を形成しやすく、画像の発色性を良好なものとすることができる。したがって、このインクジェット記録方法によれば、より高速に布帛上に発色性の良好な画像を形成することができる。
前記インクジェット記録方法の態様において、
前記白色インクジェットインク組成物付着工程が完了した後、1分以内に前記非白色インクジェットインク組成物付着工程を開始してもよい。
このインクジェット記録方法によれば、さらに高速に発色性の良好な画像を布帛上に形成することができる。

Claims (11)

  1. 白色インクジェットインク組成物と非白色インクジェットインク組成物のセットであって、
    前記白色インクジェットインク組成物が、白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、
    前記非白色インクジェットインク組成物が、非白色顔料と、樹脂粒子と、水と、を含有し、
    前記白色顔料が、カチオン応答性を有し、
    前記白色顔料のゼータ電位の絶対値が、前記非白色顔料のゼータ電位の絶対値よりも小さい、インクジェットインク組成物セット。
  2. 請求項1において、
    前記非白色インクジェットインク組成物中の前記非白色顔料及び前記樹脂粒子の1種又は2種以上が、カチオン応答性を有する、インクジェットインク組成物セット。
  3. 請求項1又は請求項2において、
    前記非白色インクジェットインク組成物中の前記非白色顔料が、カチオン応答性を有する、インクジェットインク組成物セット。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
    布帛の捺染に用いられ、前記布帛が、カチオン性化合物で処理された布帛である、インクジェットインク組成物セット。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
    前記白色顔料は酸化チタンを含有する、インクジェットインク組成物セット。
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
    前記白色顔料の比重が、前記非白色顔料の比重よりも大きい、インクジェットインク組成物セット。
  7. 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
    前記白色インクジェットインク組成物中の前記樹脂粒子が、カチオン応答性を有する、インクジェットインク組成物セット。
  8. 請求項1ないし請求項7のいずれか一項において、
    前記非白色インクジェットインク組成物は、前記白色インクジェットインク組成物を付着した領域に重ねて付着して用いられる、インクジェットインク組成物セット。
  9. 請求項1ないし請求項8のいずれか一項において、
    前記白色インクジェットインク組成物及び前記非白色インクジェットインク組成物は、表面張力が20mN/m以上35mN/m以下である、インクジェットインク組成物セット。
  10. 請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載のインクジェットインク組成物セットを用いて行われ、
    前記白色インクジェットインク組成物を吐出して布帛に付着する白色インクジェットインク組成物付着工程と、
    前記白色インクジェットインク組成物が付着した領域に、前記非白色インクジェットインク組成物を付着する非白色インクジェットインク組成物付着工程と、
    を含み、
    前記白色インクジェットインク組成物付着工程の後、乾燥工程を行わずに、前記非白色インクジェットインク組成物付着工程を行う、インクジェット記録方法。
  11. 請求項10において、
    前記白色インクジェットインク組成物付着工程が完了した後、1分以内に前記非白色インクジェットインク組成物付着工程を開始する、インクジェット記録方法。
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