CN103571272A - 紫外线固化型喷墨用组合物和记录物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种保存稳定性及喷出稳定性优异、可以很好地用于形成光泽感优异的图案(印刷部)的紫外线固化型喷墨用组合物及使用所述紫外线固化型喷墨用组合物形成的具有光泽感优异的图案的记录物。本发明的紫外线固化型喷墨用组合物为能够通过喷墨方式喷出的紫外线固化型喷墨用组合物,其含有聚合性化合物和用磷酸化合物进行了表面处理的铝颜料。所述用磷酸化合物进行了表面处理的铝颜料为了得到X射线光电子能谱,用X射线光电子能谱装置进行分析。在将得到的X射线光电子能谱利用佛克脱函数进行波形分离时,X射线光电子能谱在190eV以上且192eV以下具有峰。
Description
技术领域
本发明涉及一种紫外线固化型喷墨用组合物和记录物。
背景技术
目前,作为呈现具有光泽感的外观的装饰品的制造方法,可使用金属镀敷、使用了金属箔的烫金印刷、使用了金属箔的热转印等。
但是,这些方法存在难以形成微细的图案及难以对曲面部应用的问题。另外,烫金印刷存在如下问题:满足多需求性低,难以应对多品种生产,无法进行具有层次的金属色调的印刷。
另一方面,作为利用含有颜料或染料的组合物对记录介质记录的方法,可使用利用喷墨法的记录方法。喷墨法在可形成微细的图案,也可应用于对曲面部的记录的方面优异。另外,近年来,在喷墨法中,为了使耐擦性、耐水性、耐溶剂性等特别优异等,可使用若照射紫外线,就发生固化的组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)(例如,专利文献1)。
然而,在紫外线固化型喷墨用组合物中,在要应用金属粉末代替颜料或染料的情况下,存在无法充分发挥该金属原本具有的光泽感等特性的问题。另外,组合物的稳定性(保存稳定性)差,存在容易因凝胶化、组合物的粘度上升、导致喷出稳定性降低等问题的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2009-57548号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于,提供一种保存稳定性及喷出稳定性优异、可以很好地用于形成光泽感优异的图案(印刷部)的紫外线固化型喷墨用组合物。另外,本发明的其它的目的在于,提供一种使用所述紫外线固化型喷墨用组合物形成的具有光泽感优异的图案的记录物。
用于解决课题的手段
这样的目的可通过下述的本发明来实现。
本发明的紫外线固化型喷墨用组合物为能够通过喷墨方式喷出的紫外线固化型喷墨用组合物,其特征在于,
含有聚合性化合物和用磷酸化合物进行了表面处理的铝颜料,
所述用磷酸化合物进行了表面处理的所述铝颜料为了得到X射线光电子能谱,用X射线光电子能谱装置进行分析,在将所述X射线光电子能谱利用佛克脱函数进行波形分离时,所述光电子能谱在190eV以上且192eV以下具有峰。
由此,可以提供一种保存稳定性及喷出稳定性优异、可以很好地用于光泽感优异的图案(印刷部)的形成的紫外线固化型喷墨用组合物。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,所述磷酸化合物优选具有下述式(1)所示的化学结构。
PORn(OH)3-n (1)
(式(1)中,R为CH3(CH2)m-、CH3(CH2)m(CH2O)l-、CH3(CH2)m(CH2CH2O)l-或CH3(CH2)mO-,n为1以上且3以下的整数,m为2以上且18以下的整数,l为1以上且18以下的整数。)
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性特别优异,使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的印刷部的光泽感、耐擦性特别优异。
在本发明的的紫外线固化型喷墨用组合物中,所述磷酸化合物优选具有下述式(2)所示的化学结构。
PORn(OH)3-n (2)
(式(2)中,R为CF3(CF2)m-、CF3(CF2)m(CH2)l-、CF3(CF2)m(CH2O)l-、CF3(CF2)m(CH2CH2O)l-、CF3(CF2)mO-或CF3(CF2)m(CH2)lO-,n为1以上且3以下的整数,m为2以上且18以下的整数,l为1以上且18以下的整数。)
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性特别优异,使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的印刷部的光泽感、耐擦性特别优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,所述磷酸化合物优选具有全氟烷基结构。
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性进一步优异,使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的印刷部的光泽感、耐擦性进一步优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,所述铝颜料的粒子优选形成为鳞片状。
由此,可以在紫外线固化型喷墨用组合物所被赋予的记录介质上以该铝颜料的主面沿记录介质的表面形状的方式配置铝颜料。其结果,在得到的记录物中也可以更有效地发挥铝原本具有的光泽感等。另外,可以使所形成的图案(印刷部)的光泽感、高级感特别优异,并且可以使记录物的耐擦性特别优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,所述铝颜料的粒子的平均厚度优选为10nm以上且100nm以下。
由此,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的光泽感、高级感进一步优异。另外,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,所述铝颜料的粒子的50%平均粒径优选为0.5μm以上且3.0μm以下,最大粒径优选为5.0μm以下。
由此,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的光泽感、高级感进一步优异。另外,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,优选含有具有碱性且具有聚合物结构的分散剂。
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。另外,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物形成的印刷部的光泽感、耐擦性进一步优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,优选含有丙烯酸苯氧基乙酯作为所述聚合性化合物。
由此,能够使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性优异,同时使利用喷墨法喷出后的紫外线固化型喷墨用组合物的反应性特别优异。另外,可以使记录物的生产率特别优异,并且可以使所形成的图案的耐擦性等特别优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,作为所述聚合性化合物,除所述丙烯酸苯氧基乙酯以外,优选含有选自丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基3-苯氧基丙基酯、及丙烯酸4-羟基丁酯中的至少一种。
由此,使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性优异,同时使利用喷墨法喷出后的紫外线固化型喷墨用组合物的反应性特别优异。另外,可以使记录物的生产率特别优异,并且使所形成的图案的耐擦性等特别优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,作为所述聚合性化合物,优选含有选自二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二丙烯酸酯、丙烯酸二环戊烯基酯(即、三环[5.2.1.02,6]癸烷-3-烯基丙烯酸酯)、丙烯酸二环戊基酯(即、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基丙烯酸酯)、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酰基吗啉、丙烯酸四氢糠基酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、及甲氧基三乙二醇丙烯酸酯中的至少一种。
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性更优异,同时使所形成的图案的耐擦性等进一步优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,紫外线固化型喷墨用组合物优选还包含具有下述式(5)所示的部分结构的物质A。
(式(5)中,R1表示氢原子、烃基或烷氧基,R2、R3、R4、R5分别独立地表示氢原子或烃基)。
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、固化性特别优异。另外,在使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物中,可以更有效地发挥铝原本具有的光泽感·高级感,使印刷部的光泽感、耐擦性特别优异,使记录物的耐久性特别优异。
在本发明的紫外线固化型喷墨用组合物中,在将所述物质A的含有率设为XA[质量量%]、将所述铝颜料的含有率设为XM[质量%]时,满足0.01≤XA/XM≤0.8的关系。
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异,并且可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物形成的印刷部的光泽感、耐擦性进一步优异。
本发明的记录物的特征在于,通过如下操作来制造:将本发明的紫外线固化型喷墨用组合物赋予在记录介质上,然后,照射紫外线。
由此,可以提供一种具有光泽感优异的图案的记录物。
具体实施方式
以下,对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。
《紫外线固化型喷墨用组合物》
首先,对本发明的紫外线固化型喷墨用组合物进行说明。
本发明的紫外线固化型喷墨用组合物能够通过喷墨方式喷出,含有能够通过紫外线的照射进行聚合的聚合性化合物。
目前,作为呈现具有光泽感的外观的装饰品的制造方法,可使用金属镀敷、使用了金属箔的烫金印刷、使用了金属箔的热转印等。
但是,这些方法存在难以形成微细的图案、以及难以对曲面部应用的问题。另外,在烫金印刷中,存在无法进行具有层次的金属色调的印刷。
另一方面,作为利用含有颜料或染料的组合物对记录介质记录的方法,可使用利用喷墨法的记录方法。喷墨法在能够形成微细图案的方面、以及能够很好地应用于对曲面部记录的方面优异。另外,近年来,在喷墨法中,由于耐擦性、耐水性、耐溶剂性等特别优异等,而使用照射紫外线就会发生固化的组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)。
然而,在紫外线固化型喷墨用组合物中,在要应用金属粉末代替颜料或染料时,存在无法充分发挥该金属原本具有的光泽感等特性的问题。另外,细合物的稳定性(保存稳定性)差,存在容易引起因凝胶化、组合物的粘度上升而导致的喷出稳定性降低等问题的问题。
因此,发明人出于解决上述问题的目的进行了潜心研究,结果完成了本发明。即,本发明的紫外线固化型喷墨用组合物含有聚合性化合物的同时含有用磷酸化合物进行了表面处理的铝颜料。该铝颜料为了得到X射线光电子能谱,用X射线光电子能谱装置进行分析。在将得到的X射线光电子能谱利用佛克脱函数进行波形分离时,X射线光电子能谱在190eV以上且192eV以下具有峰。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物中的铝颜料的化学的稳定性及分散隐定性优异,使紫外线固化型喷墨用组合物的稳定性、长时间的喷出稳定性优异。另外,在使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物中,可以很好地使铝颜料排列在印刷部的外表面附近,可以充分发挥铝颜料原本具有的光泽感等特性。另外,即使在使用表面张力低的聚合性化合物作为紫外线固化型喷墨用组合物的构成材料的情况,在使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物中,也可以可靠地使铝颜料很好地排列(1eafing)在印刷部的外表面附近,可以充分发挥铝颜料原本具有的光泽感等特性。因此,聚合性化合物的选择范围扩大,可以在不牺牲铝颜料原本具有的光泽感的情况下容易地调整紫外线固化型喷墨用组合物的特性及使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的特性(例如,紫外线固化型喷墨用组合物的粘度、保存稳定性、喷出稳定性、记录物的耐擦性等)。
<铝颜料>
如上所述,本发明的紫外线固化型喷墨用组合物含有用磷酸化合物进行了表面处理的铝颜料。
在本发明中,用磷酸化合物进行了表面处理的铝颜料,为了得到X射线光电子能谱,用X射线光电子分光装置进行分析。在接着将得到的X射线光电子能谱利用佛克脱函数进行波形分离时,X射线光电子能谱在190eV以上且192eV以下具有峰。
通过磷酸化合物与铝颜料表面键合,P(磷)的峰化学位移至190eV以上且192eV以下之间。通过在190eV以上且192eV以下具有峰,磷酸化合物与表面可靠地键合。这可以使紫外线固化型喷墨用细合物中的铝颜料的化学的稳定性及分散稳定性优异,使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、长时间的喷出稳定性优异。另外,在使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物中,可以使铝颜料很好地排列在印刷部的外表面附近,可以充分发挥铝颜料原本具有的光泽感等特性。
[母粒]
首先,对构成铝颜料的母粒(将要被磷酸化合物表面处理的铝金属粒子)进行说明。
构成铝颜料的母粒只要至少包含表面附近的区域由铝构成即可,例如可以整体由铝构成,也可以具有由非金属材料构成的基部和被履该基部的由铝构成的被膜。
在各种金属材料中,铝(Al)原本就能够呈现特别优异的光泽感。本发明人发现,在要将由铝构成的粒子的粉末应用于紫外线固化型喷墨用组合物的情况下,紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性特别降低,特别显著地产生因凝胶化、组合物的粘度上升而导致的喷出稳定性降低等问题。与此相对,本发明即使在使用铝颜料的情况下,也可以可靠地防止产生上述问题。即,构成紫外线固化型喷墨用组合物的铝颜料用磷酸化合物进行了表面处理,且具有上述X射线光电子能谱中的峰,由此可以解决上述问题。
另外,母粒可以通过任何方法制造,优选通过气相成膜法形成由Al构成的膜,然后,通过粉碎该膜而得到母粒。由此,使用本发明的紫外线固化型喷墨用组合物形成的图案(印刷部),可更有效地表现出Al原本具有的光泽感等。另外,可以抑制粒子间的特性的不均。另外,通过使用该方法,可以很好地制造较薄的铝颜料。
在使用这样的方法制造母粒时,例如通过在基材上形成由Al构成的膜(成膜),可以很好地制造母粒。作为上述基材,例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯等塑料膜等。另外,基材也可以在成膜面具有脱模剂层
另外,上述粉碎,优选通过在液体中对上述膜赋予超声波振动来进行。由此,可以容易且可靠地得到上述粒径的母粒,并且可以抑制各粒子间的大小、形状、特性的参差不齐的产生。
另外,在通过上述方法进行粉碎时,作为上述液体,可以很好地使用甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类、正庚烷、正辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、伞花烃、杜烯、茚、双戊烯、四氢萘、十氢萘、环己基苯等烃系化合物、还有乙二醇二甲醚、乙二醇二***、乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇正丁醚、三丙二醇二甲醚、三乙二醇二***、1,2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、对二烷等醚系化合物、以及碳酸亚丙酯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、二甲亚砜、环己酮、乙腈等极性化合物。通过使用这样的液体,可以防止母粒的非本意的氧化等,同时使母粒、铝颜料的生产率特别优异。另外,可以使各粒子间的大小、形状、特性的变动特别小。
[磷酸化合物]
上述母粒用磷酸化合物进行了表面处理。
作为磷酸化合物,没有特别限定,优选选自磷酸烷基酯、氟系磷酸酯中的至少—种。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性及喷出稳定性更优异。
以下,对各化合物进行说明。
(磷酸烷基酯)
磷酸烷基酯具有磷酸所具有的至少一部分的OH基被含有烷基(CnH2n+1-(其中,n为1以上的整数))的官能团酯化而成的结构。
磷酸烷基酯优选仅以C、H、P、及O为构成元素。由此,铝颜料向分散介质分散的分散性特别优异,即使不使用分散剂也可以保持铝颜料的分散状态。
尤其是,磷酸烷基酯优选具有下述式(1)所示的化学结构。
PORn(OH)3-n (1)
(式(1)中,R为CH3(CH2)m-、CH3(CH2)m(CH2O)1-、CH3(CH2)m(CH2CH2O)1-或CH3(CH2)mO-,n为1以上且3以下的整数,m为2以上且18以下的整数,1为1以上且18以下的整数。)
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性特别优异,使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的印刷部的光泽感、耐擦性特别优异。
式(1)中,m优选为3以上且14以下的整数,更优选为4以上且12以下的整数。由此,可更显著地发挥上述效果。
另外,式(1)中,1优选为1以上且14以下的整数,更优选为1以上且10以下的整数。由此,可更显著地发挥上述效果。
作为磷酸烷基酯的优选的具体例,例如可以举出:C14H29(O)P(OCH2CH3)2、C16H33(O)P(OCH2CH3)2、C18H37(O)P(OH)2、C18H37(O)P(OH)(OCH2CH3)、C12H25(O)P(OCH2CH3)2、C12H25(O)P(OCH2CH3)2等。
上述磷酸烷基酯可用于对母粒直接处理,优选在对上述母粒进行酸或碱处理后,用于对该处理后的母粒进行磷酸烷基酯的处理。由此,可以对母粒表面更可靠地通过利用磷酸烷基酯的化学性键合而进行修饰,可以更有效地发挥上述发明带来的效果。另外,即使在利用磷酸烷基酯进行表面处理前在应成为母粒的粒子的表面形成有氧化被膜时,也可以可靠地除去该氧化被膜。另外,由于可以在除去氧化被膜的状态下利用磷酸烷基酯进行表面处理,因此,可以使所制造的铝颜料的光泽感特别优异。作为酸,例如可以使用:盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、乙酸、碳酸、甲酸、苯甲酸、亚氯酸、次氯酸、亚硫酸、次硫酸、亚硝酸、次硝酸、亚磷酸、次磷酸等质子酸。其中,优选盐酸、磷酸、乙酸。另一方面,作为碱,可以使用例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等。其中,优选氢氧化钠、氢氧化钾。
(氟系磷酸酯)
作为氟系磷酸酯,可以使用在分子内具有至少1个氟原子的磷酸酯。
特别是氟系磷酸酯优选具有下述式(2)所示的化学结构。
PORn(OH)3-n (2)
(式(2)中,R为CF3(CF2)m-、CF3(CF2)m(CH2)l-、CF3(CF2)m(CH2O)l-、CF3(CF2)m(CH2CH2O)l-、CF3(CF2)mO-或CF3(CF2)m(CH2)lO-,n为1以上且3以下的整数,m为2以上且18以下的整数,1为1以上且18以下的整数。)
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性特别优异,使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的印刷部的光泽感、耐擦性特别优异。
式(2)中,m优选为3以上且14以下的整数,更优选为4以上且12以下的整数。由此,可更显著地发挥上述效果。
另外,式(2)中,1优选为1以上且14以下的整数,更优选为1以上且10以下的整数。由此,可更显著地发挥上述效果。
另外,氟系磷酸酯优选具有全氟烷基结构(CnF2n+1)。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性进一步优异,使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的印刷部的光泽感、耐擦性进一步优异。
上述氟系化合物可用于对母粒直接处理,但优选在对上述母粒进行酸或碱处理后,用于对该处理后的母粒进行氟系化合物的处理。由此,可以对母粒表面更可靠地进行通过氟系化合物的化学性键合而进行的修饰,可以更有效地发挥上述本发明带来的效果。作为酸,可以举出例如:盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、乙酸、碳酸、甲酸、苯甲酸、亚氯酸、次氯酸、亚硫酸、次硫酸、亚硝酸、次硝酸、亚磷酸、次磷酸等质子酸。其中,优选盐酸、磷酸、乙酸。另一方面,作为碱,例如可以使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等。其中,优选氢氧化钠、氢氧化钾。
铝颜料(母粒)可形成为球状、纺锤形状、针状等任何形状,但优选形成为鳞片形状。由此,可以在赋予有紫外线固化型喷墨用组合物的记录介质上以该铝颜料的主面沿记录介质的表面形状的方式配置铝颜料。其结果,在得到的记录物中也可以更有效地发挥铝原本具有的光泽感等。另外,可以使形成的图案(印刷部)的光泽感、高级感特别优异,并且可以使记录物的耐擦性特别优异。另外,在未实施上述磷酸化合物的表面处理的方案中,若铝颜料形成鳞片状,则紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性变低的倾向特别显著。与此相对,在本发明中,即使铝颜料形成鳞片状也可以可靠地防止这样的问题的产生。即,在铝颜料的形状为鳞片状时,可更显著地发挥本发明的效果。
在本发明中,鳞片状是指如平板状、弯曲板状等那样从规定的角度观察时(平面视时)的粒子的面积比从与该观察方向正交的角度观察时的粒子面积大的形状。特别是在将从粒子的投影面积达到最大的方向观察时(平面视时)的粒子的面积设为S1[μm2],将从与该观察方向正交的方向中观察到的粒子的面积达到最大的方向观察时的粒子的面积设为S0[μm2]时,S1和S0的比率(S1/S0)优选为2以上,更优选为5以上,进一步优选为8以上。作为该值,例如可以采用对任意的10个粒子进行观察,并对这些粒子所算出的值的平均值。
铝颜料的粒子的平均厚度优选为10nm以上且100nm以下,更优选为20nm以上且50nm以下。由此,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的光泽感、高级感进一步优异。另外,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。
铝颜料的粒子的50%平均粒径优选为0.5μm以上且3.0μm以下,更优选为0.6μm以上且1.0μm以下。由此,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的光泽感、高级感进一步优异。另外,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。
紫外线固化型喷墨用组合物中的铝颜料的含有率优选为0.5质量%以上且10.0质量%以下,更优选为1.0质量%以上且5.0质量%以下。
<聚合性化合物>
聚合性化合物为能够通过紫外线的照射进行聚合、固化的成分。通过含有这样的成分,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造出的记录物的耐擦性、耐水性、耐溶剂性等优异。
聚合性化合物为液状的物质,优选能够在紫外线固化型喷墨用组合物中发挥使铝颜料分散的分散介质作用的聚合性化合物。由此,不需要另行使用将要在记录物的制造过程中被除去的(蒸发)分散介质,在记录物的制造中,也不需要设置除去分散介质的工序。因此,可以使记录物的生产率特别优异。另外,不需要使用通常用作有机溶剂的物质作为分散介质,因此,可以防止挥发性有机化合物(VOC)的问题的产生。另外,通过含有聚合性化合物,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物形成的印刷部相对于各种记录介质(基材)的紧密附着性优异。即,通过含有聚合性化合物,紫外线固化型喷墨用组合物的介质对应性优异。
作为聚合性化合物,只要为通过紫外线的照射能够发生聚合的成分即可,例如可以使用各种单体、各种低聚物(包含二聚物、三聚物等)等。紫外线固化型喷墨用组合物优选至少含有单体成分作为聚合性化合物。与低聚物成分等相比,单体通常为低粘度的成分,因此,在使紫外线固化型喷墨用组合物的喷出稳定性特别优异的方面有利。
作为聚合性化合物的单体,可以举出例如:丙烯酸异冰片酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸酯月桂酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸苄酯、1H,1H,5H-八氟戊基丙烯酸酯、1H,1H,5H-八氟戊基甲基丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸四氢糠基酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、PO改性壬基苯酚丙烯酸酯、EO改性壬基苯酚丙烯酸酯、EO改性丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯基缩水甘油醚基酯、苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、EO改性苯酚丙烯酸酯、EO改性甲酚丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、二丙二醇丙烯酸酯、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸二环戊烯基氧乙基酯、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、双酚A EO改性二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇200二丙烯酸酯、聚乙二醇300二丙烯酸酯、新戊二醇羟基特戊酸酯二丙烯酸酯、2-乙基-2-丁基-丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇400二丙烯酸酯、聚乙二醇600二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、PO改性双酚A二丙烯酸酯、EO改性氢化双酚A二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷EO改性三丙烯酸酯、甘油PO加成三丙烯酸酯、磷酸三丙烯酰氧乙基酯、季戊四醇四丙烯酸酯、PO改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、1-金刚烷基甲基丙烯酸酯、1-金刚烷基丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸酯、丙烯酸异冰片酯、3-丙烯酰氧基丙基丙烯酸酯、丙烯酰基吗啉、Ripoxy SP系列、丙烯酸二环戊基酯、2-羟基3-苯氧基丙基丙烯酸酯、w-羧基丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸酯、二羟甲基二环戊烷二丙烯酸酯、二丙烯酸化异氰脲酸酯/三丙烯酸化混合物、新戊二醇二丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、二季戊四醇五/六丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二乙二醇二***等。其中,优选丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸二环戊烯基氧乙酯、三丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷EO改性三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯。
特别是紫外线固化型喷墨用组合物优选含有丙烯酸苯氧基乙酯作为聚合性化合物。由此,使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性优异,同时使利用喷墨法喷出后的紫外线固化型喷墨用组合物的反应性特别优异。另外,可以使记录物的生产率特别优异,并且可以使所形成的图案的耐擦性等特别优异。
另外,紫外线固化型喷墨用组合物优选除丙烯酸苯氧基乙酯以外、还含有选自丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、2-羟基3-苯氧基丙基丙烯酸酯、及丙烯酸4-羟基丁酯中的至少一种作为聚合性化合物。由此,使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性优异,同时使利用喷墨法喷出后的紫外线固化型喷墨用组合物的反应性特别优异。另外,可以使记录物的生产率特别优异,并且可以使所形成的图案的耐擦性等特别优异。
另外,紫外线固化型喷墨用组合物优选含有选自二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二丙烯酸酯、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸二环戊基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酰基吗啉、丙烯酸四氢糠基酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、和、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯中的至少一种作为上述聚合性化合物。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性更优异,使所形成的图案的耐擦性等进一步优异。
另外,紫外线固化型喷墨用组合物中,除单体以外,可以含有低聚物作为聚合性化合物。特别优选含有多官能的低聚物。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性优异,同时使所形成的图案的耐擦性等特别优异。另外,在本发明中,将聚合性化合物中的分子的骨架中具有重复结构,且分子量为600以上的物质称为低聚物。作为低聚物,可优选使用重复结构为氨基甲酸酯的聚氨酯低聚物、重复结构为环氧基的环氧低聚物等。
紫外线固化型喷墨用组合物中的聚合性化合物的含有率优选为70质量%以上且99质量%以下,更优选为80质量%以上且98质量%以下。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性、固化性进一步优异。另外,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的光泽感、耐擦性等进一步优异。另外,紫外线固化型喷墨用组合物可以含有2种以上的化合物作为聚合性化合物。此时,这些化合物的含有率的总和优选为上述范围内的值。
<物质A>
另外,本发明的紫外线固化型喷墨用组合物优选包含具有下述式(5)所示的部分结构的物质A。
(式(5)中,R1表示氢原子、烃基或烷氧基,R2、R3、R4、R5分别独立表示地氢原子或烃基。)
紫外线固化型喷墨用组合物,通过与实施上述表面处理的金属粒子及碱性高分子分散剂一起含有具有这样的化学结构的物质A,由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、固化性特别优异。另外,在使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物中,可以更有效地发挥铝原本具有的光泽感·高级感,使印刷部的光泽感、耐擦性特别优异,使记录物的耐久性特别优异。
式(5)中、R1只要为氢原子、烃基或烷氧基(链式或脂环式的烃基与氧原子键合而成的基团)即可,特别优选为氢原子、甲基、或辛氧基。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。另外,可以使紫外线固化型喷墨用组合物形成的印刷部的光泽感、耐擦性进一步优异。
另外,式(5)中,R2~R5只要分别独立地为氢原子或烃基即可,优选为碳原子数1以上且3以下的烷基,更优选为甲基。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。另外,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物形成的印刷部的光泽感、耐擦性进一步优异。
紫外线固化型喷墨用组合物中的物质A的含有率优选为0.1质量%以上且5.0质量%以下,更优选为0.5质量%以上且3.0质量%以下。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性、固化性进一步优异。另外,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的光泽感、耐擦性等进一步优异。另外,紫外线固化型喷墨用组合物可以含有2种以上的化合物作为物质A。此时,这些化合物的含有率的总和优选为上述范围内的值。
在将物质A的含有率设为XA[质量%]、将铝颜料的含有率设为XM[质量%]时,优选满足0.01≤XA/XM≤0.8的关系,更优选满足0.05≤XA/XM≤0.4的关系。通过满足这样的关系,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。另外,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物形成的印刷部的光泽感、耐擦性进一步优异。
<分散剂>
本发明的紫外线固化型喷墨用组合物除上述铝颜料以外,也可以还含有碱性且具有聚合物结构的物质作为分散剂(以下,称为“碱性高分子分散剂”)。
由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性进一步优异。另外,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物形成的印刷部的光泽感、耐擦性进一步优异。
另外,在本发明中,碱性高分子分散剂只要显示碱性且具有聚合物结构即可,对具体的分子量没有限定。
对构成碱性高分子分散剂的聚合物结构没有特别限定,例如可以举出:丙烯酸系的聚合物结构(包含共聚物)、甲基丙烯酸系的聚合物结构(包含共聚物)、聚氨酯系的聚合物结构、含羟基的羧酸酯结构、聚醚系的聚合物结构、硅氧烷系的聚合物结构等。
碱性高分子分散剂的胺值没有特别限定,优选为3mgKOH/g以上且80mgKOH/g以下,更优选为10mgKOH/g以上且70mgKOH/g以下。
作为可以在本发明中使用的碱性高分子分散剂的具体例,可以列举出DISPERBYK-116(BYK Chemie公司制)、DISPERBYK-182(BYK Chemie公司制)、DISPERBYK-183(BYK Chemie公司制)、DISPERBYK-184(BYK Chemie公司制)、DISPERBYK-2155(BYK Chemie公司制)、DISPERBYK-2164(BYKChemie公司制)、DISPERBYK-108(BYK Chemie公司制)、DISPERBYK-112(BYK Chemie公司制)、DISPERBYK-198(BYK Chemie公司制)、DISPERBYK-2150(BYK Chemie公司制)、PAA-1112(日东纺公司制)等。
紫外线固化型喷墨用组合物中的碱性高分子分散剂的含有率优选为0.01质量%以上且5.0质量%以下,更优选为0.1质量%以上且2.0质量%以下。由此,可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性、固化性进一步优异。另外,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物制造的记录物的光泽感、耐擦性等进一步优异。另外,紫外线固化型喷墨用组合物可以含有2种以上的化合物作为碱性高分子分散剂。此时,这些化合物的含有率的总和为上述范围内的值。
<其它的成分>
本发明的紫外线固化型喷墨用组合物可以含有上述以外的成分(其它成分)。作为这样的成分,可以举出例如:光聚合引发剂、增滑剂(流平剂)、碱性高分子分散剂以外的分散剂、聚合促进剂、阻聚剂、渗透促进剂、湿润剂(保湿剂)、着色剂、锚固剂、防霉剂、防腐剂、抗氧化剂、络合剂、增粘剂、敏化剂(敏化染料)等。
光聚合引发剂只要为通过紫外线照射能够产生自由基或阳离子等活性种并引发上述聚合性化合物的聚合反应的物质就没有特别限制。作为光聚合引发剂,可以使用光自由基聚合引发剂或光阳离子聚合引发剂,优选使用光自由基聚合引发剂。在使用光聚合引发剂时,该光聚合引发剂优选在紫外线区域具有吸收。
作为光自由基聚合引发剂,例如可以举出:芳香族酮类、酰基氧化膦化合物、芳香族盐化合物、有机过氧化物、硫化合物(噻吨酮化合物、含硫代苯基的化合物等)、六芳基联咪唑化合物、酮肟酯化合物、硼酸盐化合物、吖嗪化合物、金属茂化合物、活性酯化合物、具有碳卤键的化合物、烷基胺化合物等。
其中,从在聚合性化合物中的溶解性及固化性的观点考虑,优选选自酰基氧化膦化合物及噻吨酮化合物中的至少一种,更优选并用酰基氧化膦化合物及噻吨酮化合物。
作为光自由基聚合引发剂的具体例,可以举出:苯乙酮、苯乙酮缩苄醇、1-羟基环己基苯甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、呫吨酮、芴酮、苯甲醛、芴、蒽醌、三苯基胺、咔唑、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、米蚩酮、苯偶姻丙醚、苯偶姻***、苯偶酰二甲基缩酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、噻吨酮、二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-丙烷-1-酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4-二乙基噻吨酮、及双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦等,可以使用选自其中的1种或组合使用2种以上。
紫外线固化型喷墨用组合物中的光聚合引发剂的含量优选为0.5质量%以上且10质量%以下。若光聚合引发剂的含量为上述范围,则紫外线固化速度充分变大,且几乎没有光聚合引发剂的溶解残留、和源自光聚合引发剂的着色。
若紫外线固化型喷墨用组合物含有增滑剂,则记录物的表面通过流平作用变得平滑,耐擦性提高。
作为增滑剂,没有特别限定,例如可以使用聚酯改性硅氧烷、聚醚改性硅氧烷等硅氧烷系表面活性剂,优选使用聚醚改性聚二甲基硅氧烷或聚酯改性聚二甲基硅氧烷。
另外,本发明的紫外线固化型喷墨用组合物可以含有阻聚剂。在含有阻聚剂时,紫外线固化型喷墨用组合物中的阻聚剂的含有率优选为0.6质量%以下,更优选为0.2质量%以下。由此,由于可以相对性地提高紫外线固化型喷墨用组合物中的聚合性化合物的含有率,因此,可以使使用紫外线固化型喷墨用组合物形成的印刷部的耐擦性等特别优异。另外,在本发明中,即使在如上那样阻聚剂的含有率较低时,也可以使紫外线固化型喷墨用组合物的保存稳定性、喷出稳定性充分优异。
另外,本发明的紫外线固化型喷墨用组合物优选不含能够在记录物的制造工序中除去(蒸发)的有机溶剂。由此,可以有效地防止挥发性有机化合物(VOC)的问题产生。
本发明的紫外线固化型喷墨用组合物的室温(20℃)下的粘度优选为20mPa·s以下,更优选为3mPa·s以上且15mPa·s以下。由此,可很好地进行利用喷墨法的液滴喷出。
《记录物》
接着,对本发明的记录物进行说明。
本发明的记录物可通过如下操作来制造:将上述紫外线固化型喷墨用组合物赋予在记录介质上,然后,照射紫外线。这样的记录物具有光泽感、耐擦性优异的图案(印刷部)。
如上所述,本发明的紫外线固化型喷墨用组合物含有聚合性化合物,对记录介质的紧密附着性优异。如上所述,由于本发明的紫外线固化型喷墨用组合物对记录介质的紧密附着性优异,因此,记录介质可以为任何记录介质,可以使用吸收性或非吸收性中的任一种。例如可以使用纸(普通纸、喷墨用专用纸、铜版纸等)、塑料材料、金属、陶瓷、木材、贝壳、棉花、聚酯、羊毛等天然纤维·合成纤维、无纺布等。
本发明的记录物可用于任何用途,例如可应用于装饰品及其以外的用途。作为本发明的记录物的具体例,可以举出:控制台饰板、开关座、中央仪表群、内侧板、徽章、中控台、仪表标牌等车辆用内装品、各种电子设备的操作部(钥匙开关类)、室内广告、礼品用糕点盒、化妆品盒、防水布等室外广告物、发挥装饰性的装饰部、指示牌、标识等显示物等。
作为液滴喷出方式(喷墨法的方式),可以使用压电方式、以及通过油墨加热而产生的泡(bubble)来喷出油墨的方式等。从紫外线固化型喷墨用组合物的变质的难易性等观点考虑,液滴喷出方式中,优选压电方式。
利用喷墨法的紫外线固化型喷墨用组合物的喷出可以使用公知的液滴喷出装置进行。
通过喷墨法喷出的紫外线固化型喷墨用组合物通过紫外线的照射进行固化。
作为紫外线源,例如可以使用汞灯、金属卤灯、紫外线发光二极管(UV-LED)、紫外线激光二极管(UV-LD)等。
其中,从小型、高寿命、高效、低成本的观点考虑,优选紫外线发光二极管(UV-LED)及紫外线激光二极管(UV-LD)。
以上,基于优选的实施方式对本发明进行说明,但本发明并不限定于这些实施。
实施例
接着,对本发明的具体的实施例进行说明。
[1]喷墨用组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)的制造
(实施例1)
首先,准备表面平滑的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜(表面粗糙度Ra为0.02μm以下)。
接着,对该膜一面的整体涂布硅油。
接着,通过蒸镀法在涂布了硅油的面侧形成由Al构成的膜。
接着,将形成有Al膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯制膜(基材)放入由二乙二醇二***构成的液体中,赋予超声波振动。由此,可得到鳞片状的A1制的粒子(要成为母粒的粒子)的分散体(分散液)。该分散体中的A1制粒子的含有率为3.7质量%。
接着,在如上得到的含有Al制粒子的分散体中加入作为磷酸烷基酯的C12H25(O)P(OH)(OCH2CH3),得到混合液。
将该混合液在液温55℃下施加3小时超声波振动。由此对Al制粒子进行表面处理反应。反应结束后,用离心分离机(6000rpm×30分钟)使实施了表面处理的A1制粒子(铝颜料)离心沉降,得到上清液。废弃上清液部分。接着,在Al制粒子中加入二乙二醇二***,得到混合液。对该混合液赋予超声波振动,由此使铝颜料再分散。由此,得到铝颜料的含有率为3.7质量%的分散液(再分散液)。将该再分散液用蒸发器浓缩,得到铝颜料的含有率为10质量%的糊状的分散液(分散介质:二乙二醇二***)。如上得到的铝颜料的平均粒径为0.8μm、平均厚度为60nm。
另外,对得到的铝颜料用X射线光电子能谱测定装置(Thermo FisherScientific株式会社制、制品名“ESCALAB250”)进行分析,得到X射线光电子能谱。将得到的X射线光电子能谱利用佛克脱函数(下述分离式)进行波形分离,此时、在X射线光电子能谱中,确认到在190eV以上且192eV以下具有峰。
分离式:
(yo=偏移(offset),Xc=中心,A=振幅,WG=高斯宽度,WL=洛伦兹宽度)
接着,将含有铝颜料的糊状的分散液与作为具有碱性且具有聚合物结构的分散剂(碱性高分子分散剂)的DISPERBYK-183(BYK Chemie公司制)、丙烯酸苯氧基乙酯、作为光聚合引发剂的Irgacure819(Ciba·Japan公司制)、作为光聚合引发剂的Speedcure TPO(ACETO公司制)、作为光聚合引发剂的SpeedcureDETX(Lambson公司制)、及具有下述式(6)所示的化学结构的物质A进行混合,由此得到喷墨用组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)。
(实施例2~16)
将铝颜料的构成(母粒的组成及用于表面处理的磷酸化合物的种类)变更为如表1、表2所示那样的构成,并且将喷墨用组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)的制备的原料的种类·比率变更为如表1、表2所示那样的种类·比率,除此以外,与上述实施例1同样地制造喷墨用组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)。
另外,对各实施例中得到的铝颜料用X射线光电子能谱测定装置(ThermoFisher Scientific株式会社制、制品名“ESCALAB250”)进行分析,得到X射线光电子能谱。将得到的X射线光电子能谱利用佛克脱函数(上述分离式)进行波形分离,此时、在X射线光电子能谱中,确认到在190eV以上且192eV以下具有峰。
(比较例1)
使用未实施表面处理的A1制粒子作为铝颜料,除此以外,与上述实施例1同样地制造喷墨用组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)。
另外,对铝颜料用X射线光电子能谱测定装置(Thermo Fisher Scientific株式会社制、制品名“ESCALAB250”)进行分析,得到X射线光电子能谱。将得到的X射线光电子能谱利用佛克脱函数(上述分离式)进行波形分离,此时、在X射线光电子能谱中,确认到在190eV以上且192eV以下没有峰。
(比较例2)
使用利用气体雾化法制造的球形状的Al粉末(未实施表面处理)作为铝颜料,除此以外,与上述比较例1同样地制造喷墨用组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)。
另外,对铝颜料用X射线光电子能谱测定装置(Thermo Fisher Scientific株式会社制、制品名“ESCALAB250”)进行分析,得到X射线光电子能谱。将得到的X射线光电子能谱利用佛克脱函数(上述分离式)进行波形分离,此时、在X射线光电子能谱中,确认到在190eV以上且192eV以下没有峰。
将上述各实施例及各比较例的喷墨用组合物的组成汇总示于表1、表2。另外,表中,将C12H25(O)P(OH)(OCH2CH3)用“S1”表示,将(C14H29)3(O)P用“S2”表示,(C16H33)2(O)P(OH)用“S3”表示,将C18H37(O)P(OH)(OCH2CH3)用“S4”表示、(C18H37)2(O)P(C16H33)用“S5”表示,将C14H29(O)P(OH)(OCH2CH2CH2CH3)用“S6”表示,将CF3(CF2)5(CH2)2O-PO(OH)2用“F1”表示、CF3(CF2)5(CH2)2-PO(OH)2用“F2”表示,CF3(CF2)5(CH2)2-PO(OH)2用“F3”表示、CF3(CF2)3(CH2O)10-PO(OH)2用“F4”表示,CF3(CF2)11O-PO(OH)2用“F5”表示,CF3(CF2)7-PO(OH)2用“F6”表示,(CF3(CF2)5(CH2)2O)2-PO(OH)用“F7”表示,(CF3(CF2)(CH2O))3-PO用“F8”表示,DISPERBYK-183(BYK Chemie公司制、胺值117mgKOH/g)用“D1”表示,DISPERBYK-182(BYK Chemie公司制、胺值:13mgKOH/g)用“D2”表示,DISPERBYK-184(BYK Chemie公司制、胺值:15mgKOH/g)用“D3”表示,DISPERBYK-116(BYK Chemie公司制、胺值:65mgKOH/g)用“D4”表示,DISPERBYK-2155(BYK Chemie公司制、胺值:48mgKOH/g)用“D5”表示,DISPERBYK-2164(BYK Chemie公司制、胺值:14mgKOH/g)用“D6”、PAA-1112(日东纺公司制)用“D7”表示,丙烯酸苯氧基乙酯用“PEA”表示,三丙二醇二丙烯酸酯用“TPGDA”表示,二丙二醇二丙烯酸酯用“DPGDA”表示,2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯用“HPPA”表示,N-乙烯基己内酰胺用“VC”表示,二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯用“DMTCDDA”表示,二羟甲基二环戊烷二丙烯酸酯用“DMDCPTA”表示,丙烯酸二环戊烯基酯用“DCPTeA”表示,丙烯酸二环戊基酯用“DCPTaA”表示,丙烯酸异冰片酯用“IBA”表示,丙烯酰基吗啉用“AM”表示,丙烯酸四氢糠基酯用“THFA”表示,乙基卡必醇丙烯酸酯用“ECA”表示,甲氧基三乙二醇丙烯酸酯用“MTEGA”表示,丙烯酸2-(2-羟基乙氧基)乙酯用“VEEA”表示,丙烯酸4-羟基丁酯用“HBA”表示,甲基丙烯酸苄酯用“BM”表示,氨基甲酸酯丙烯酸酯用“UA”表示,上述式(6)所示的化合物(物质A)用“A1“表示,下述式(7)所示的化合物(物质A)用“A2”表示,下述式(8)所示的化合物(物质A)用“A3”表示,下述式(9)所示的物质A用“A4”表示,Irgacure819(Ciba·Japan公司制)用“ic819”表示,Speedcure TPO(ACETO公司制)用“scTPO”表示,Speedcure DETX(Lambson公司制)用“scDETX”表示,UV-3500(BYK Chemie公司制)用“UV3500”表示,氢醌单甲醚用“MEHQ”表示。另外,表中,关于实施例9的母粒的构成材料的组成,用重量比表示各元素的含有率。另外,分别对各喷墨用组合物中所含的任意10个铝金属粒子进行观察。在将从粒子的投影面积达到最大的方向观察时(平面视时)的粒子的面积设为S1[μm2],将从与该观察方向正交的方向中观察时的粒子的面积达到最大的方向观察时的粒子的面积设为S0[μm2]时,求出S1和S0的比率(S1/S0)。将这些平均值一并示于表1、表2。另外,使用振动式粘度计依据JIS Z8809测得的上述各实施例的喷墨用组合物(紫外线固化型喷墨用组合物)的20℃下粘度均为3mPa·s以上且15mPa·s以下的范围内的值。另外,D1~D7均为碱性且具有聚合物结构的物质(碱性高分子分散剂)。
(其中,式(9)所示的物质A为式中的n为10以上且19以下的多个化合物的混合物(主要成分为式中的n为15以上且18以下的化合物)。)
[2]液滴喷出的稳定性评价(喷出稳定性评价)
使用上述各实施例及各比较例的喷墨用组合物通过如下所述的试验进行评价。
首先,准备设置在箱室(热箱室)内的液滴喷出装置及上述各实施例及各比较例的喷墨用组合物。接着,在将压电元件的驱动波形优化了的状态下,在25℃、55%RH的环境下,使各喷墨用组合物从液滴喷头的各喷嘴连续喷出2000000发(2000000滴)的液滴。然后,停止液滴喷出装置的运转,在液滴喷出装置的流路中填充有各喷墨用组合物的状态下,在25℃、55%RH的环境下将液滴喷出装置放置240小时。
然后,在25℃、55%RH的环境下从液滴喷头的各喷嘴连续喷出4000000发(4000000滴)的液滴。对于从上述放置150小时后的液滴喷头的中央部附近的指定的喷嘴喷出的4000000发的液滴求出着落的各液滴的中心位置和瞄准中心的位置的偏移量d的平均值。依据以下的5个等级的基准评价偏移量d的平均值。可以说该值越小,越有效地防止了飞行弯曲的产生。
A:偏移量d的平均值低于0.17μm。
B:偏移量d的平均值为0.17μm以上且低于0.24μm
C:偏移量d的平均值为0.24μm以上且低于0.27μm
D:偏移量d的平均值为0.27μm以上且低于0.31μm
E:偏移量d的平均值为0.31μm以上。
[3]喷墨用组合物的频率特性
准备设置在箱室(热箱室)内的液滴喷出装置及上述各实施例及各比较例的喷墨用组合物。接着,在将压电元件的驱动波形优化的状态下,在25℃、55%RH的环境下一边改变压电元件的振动数(频率)、一边从液滴喷头的所有喷嘴使各喷墨用组合物进行液滴喷出。各频率下的液滴喷出时间设为10分钟。在10分钟的喷出后的时刻,将未喷出的喷嘴数低于总喷嘴数的1%时的频率作为可实际使用的最高频率。将可实际使用的频率依据以下的4个等级的基准进行评价。可以说该值越大,频率特性越优异。
A:12kHz以上。
B:7kHz以上且低于12kHz。
C:3kHz以上且低于7kHz。
D:低于3kHz。
[4]喷墨用组合物的保存稳定性评价(长期稳定性评价)
关于上述各实施例及各比较例的喷墨用组合物,在40℃的环境下放置40天。然后,使用振动式粘度计测定依据JISZ8809测得的上述各实施例的喷墨用组合物的20℃下的粘度。求出刚制造后的喷墨用组合物的粘度的上升率。依据以下的基准评价其上升率。
A:粘度的上升率低于10%。
B:粘度的上升率为10%以上且低于15%。
C:粘度的上升率为15%以上且低于20%。
D:粘度的上升率为20%以上且低于25%。
E:粘度的上升率为25%以上或确认到产生异物。
[5]固化性
将上述各实施例及各比较例的喷墨用组合物导入Epson制喷墨印刷机;PM800C。使用三菱树脂(株)制、Diafoil G440E(厚度38μm)作为记录介质以油墨量为湿9g/m2进行固体印刷(ベタ印刷)。印刷后,立即使用LED-UV灯;Phoseon公司制RX firefly(间隙6mm 峰波长365nm 1000mW/cm2)对印刷的喷墨用组合物进行紫外线照射。确认喷墨用组合物是否固化。依据以下的5个等级的基准评价喷墨用组合物的固化性。通过用棉棒摩擦记录介质的表面、观察是否附着有未固化的油墨组合物来判断是否固化。另外,是否相当于下述A~E的照射量,这可以根据将灯照射了几秒来算出。
A:喷墨用组合物以低于100mJ/cm2的紫外线照射量固化了。
B:喷墨用组合物以100mJ/cm2以上且低于200mJ/cm2的紫外线照射量固化了。
C:喷墨用组合物以200mJ/cm2以上且低于500mJ/cm2的紫外线照射量固化了。
D:喷墨用组合物以500mJ/cm2以上且低于1000mJ/cm2的紫外线照射量固化了。
E:喷墨用组合物以1000mJ/cm2以上的紫外线照射量固化了。或者完全未固化。
[6]记录物的制造
使用各实施例及各比较例的喷墨用组合物分别如下制造作为记录物的内侧板。
首先,将喷墨用组合物投入喷墨装置。
然后,在使用聚碳酸酯(旭硝子公司制、Carboglass Polish 2mm厚)成型的具有曲面部的基材(记录介质)上以规定的图案喷出喷墨用组合物。
然后,将在365nm、380nm、395nm的波长处具有极大值的光谱的紫外线以照射强度180mW/cm2对喷墨用组合物照射15秒。由此,使基材上的喷墨用组合物固化,得到作为记录物的内侧板。
使用上述方法利用各实施例及各比较例的喷墨用组合物分别制造10个内侧板(记录物)。
另外,除使用利用聚对苯二甲酸乙二醇酯(三菱树脂公司制Diafoil G440E 38μm厚)成型的基材、利用低密度聚乙烯(三井化学东Cello公司制T.U.X(L-LDPE)HC-E#80)成型的基材、利用双轴拉伸聚丙烯(三井化学东Cello公司制OPU-1#60)成型的基材、利用硬质氯乙烯(Acrysunday公司制SundaySheet(透明)0.5mm厚)成型的基材以外,与上述同样地使用各实施例及各比较例的喷墨用组合物分别各制造10个内侧板(记录物)。
[7]记录物的评价
对如上得到的各记录物进行如下所述的评价。
[7.1]记录物的外观评价
目视观察上述各实施例及各比较例中制造的各记录物。根据以下的7个等级的基准评价记录物。
A:记录物具有充满高级感的光泽感,具有极其优异的外观。
B:记录物具有充满高级感的光泽感,具有非常优异的外观。
C:记录物具有存在高级感的光泽感,具有优异的外观。
D:记录物具有存在高级感的光泽感,具有良好的外观。
E;记录物的光泽感差,外观稍微不良。
F:记录物的光泽感差,外观不良。
G:记录物的光泽感差,外观极其不良。
[7.2]光泽度
使用光泽度计(MINOLTA MULTI GLOSS 268)对上述各实施例及各比较例中制造的各记录物的图案形成部测定倾斜角度60°时的光泽度。根据以下的基准评价图案形成部的光泽度。
A:光泽度为400以上。
B:光泽度为300以上且低于400。
C:光泽度为200以上且低于300。
D:光泽度低于200。
[7.3]耐擦性
在从记录物的制造开始过了48小时的时刻,依据使用了Sutherland式油墨耐磨退色试验仪的JISK5701对上述各实施例及各比较例的记录物进行使用聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜(三菱树脂公司制、Diafoil G440E)作为夹纸的耐擦性试验。接着,也通过上述[7.2]叙述的方法同样的方法对耐擦性试验后的记录物测定光泽度(倾斜角度60°)。求出耐擦性试验前后的光泽度的下降率。根据以下的基准评价光泽度的下降率。
A:光泽度的下降率低于10%。
B:光泽度的下降率为10%以上且低于20%。
C:光泽度的下降率为20%以上且低于30%。
D:光泽度的下降率为30%以上且低于40%。
E:光泽度的下降率为40%以上或金属粒子脱落而使记录介质的表面露出。
将这些结果示于表4。另外,表4中,将使用聚碳酸酯制基材制造的记录物用“M1”表示,将使用聚对苯二甲酸乙二醇酯制基材制造的记录物用“M2”表示,将使用低密度聚乙烯制基材制造的记录物用“M3”表示,将使用双轴拉伸聚丙烯制基材制造的记录物用“M4”表示,将使用硬质氯乙烯制基材制造的记录物用“M5”表示。
由表4明确,本发明的紫外线固化型喷墨用组合物的液滴的喷出稳定性、保存稳定性及固化性优异。另外,本发明的记录物具有优异的光泽感、外观,图案形成部的耐擦性也优异。与此相对,在比较例中,未得到令人满意的结果。
Claims (14)
1.一种紫外线固化型喷墨用组合物,其能够通过喷墨方式喷出,其特征在于,含有聚合性化合物、和用磷酸化合物进行了表面处理的铝颜料,
用所述磷酸化合物进行了表面处理的所述铝颜料,为了得到X射线光电子能谱而用X射线光电子能谱装置进行分析,在利用佛克脱函数将所述X射线光电子能谱进行波形分离时,所述光电子能谱在190eV以上且192eV以下具有峰。
2.根据权利要求1所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,所述磷酸化合物具有下述式(1)所示的化学结构,
PORn(OH)3-n (1)
式(1)中,R为CH3(CH2)m-、CH3(CH2)m(CH2O)1-、CH3(CH2)m(CH2CH2O)1-或CH3(CH2)mO-,n为1以上且3以下的整数,m为2以上且18以下的整数,l为1以上且18以下的整数。
3.根据权利要求1所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,所述磷酸化合物具有下述式(2)所示的化学结构,
PORn(OH)3-n (2)
式(2)中,R为CF3(CF2)m-、CF3(CF2)m(CH2)1-、CF3(CF2)m(CH2O)1-、CF3(CF2)m(CH2CH2O)1-、CF3(CF2)mO-或CF3(CF2)m(CH2)1O-,n为1以上且3以下的整数,m为2以上且18以下的整数,l为1以上且18以下的整数。
4.根据权利要求3所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,所述磷酸化合物具有全氟烷基结构。
5.根据权利要求1所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,所述铝颜料的粒子形成为鳞片状。
6.根据权利要求5所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,所述铝颜料的粒子的平均厚度为10nm以上且100nm以下。
7.根据权利要求1所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,所述铝颜料的粒子的50%平均粒径为0.5μm以上且3.0μm以下,最大粒径为5.0μm以下。
8.根据权利要求1所述的紫外线固化型喷墨用组合物,含有具有碱性且具有聚合物结构的分散剂。
9.根据权利要求1所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,含有丙烯酸苯氧基乙酯作为所述聚合性化合物。
10.根据权利要求9所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,作为所述聚合性化合物,除所述丙烯酸苯氧基乙酯以外,还含有选自丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基3-苯氧基丙基酯、及丙烯酸4-羟基丁酯中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,作为所述聚合性化合物,含有选自二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二丙烯酸酯、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸二环戊基酯、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酰基吗啉、丙烯酸四氢糠基酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、及甲氧基三乙二醇丙烯酸酯中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的紫外线固化型喷墨用组合物,其中,在将所述物质A的含有率设为XA质量%、将所述铝颜料的含有率设为XM质量%时,满足0.01≤XA/XM≤0.8的关系。
14.一种记录物,其特征在于,通过如下操作来制造:将权利要求1所述的紫外线固化型喷墨用组合物赋予在记录介质上,然后,照射紫外线。
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