JP2014074180A - インクジェット記録用光硬化型インク組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかるインクジェット記録用光硬化型インク組成物は、金属顔料と、重合性化合物と、重合開始剤と、を含有し、前記金属顔料は、金属または合金層と、樹脂層および酸化ケイ素層から選ばれる少なくとも1種と、が積層された平板状粒子である。
【選択図】なし
Description
[先行技術文献]
[特許文献]
があった。
金属顔料と、
重合性化合物と、
重合開始剤と、
を含有し、
前記金属顔料は、
金属または合金層と、
樹脂層および酸化ケイ素層から選ばれる少なくとも1種と、
が積層された平板状粒子である。
前記金属顔料における、金属または合金層と、樹脂層および酸化ケイ素層との間に、さらに色材層を有することができる。
前記平板状粒子は、該平板状粒子の平面上の長径をX、短径をY、厚みをZとした場合、該平板状粒子のXY平面の面積より求めた円相当径における50%平均粒子径R50が0.5〜3μmであり、かつ、R50/Z>5の条件を満たす形状を有することができる。
前記金属または合金層は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることができる。
前記重合性化合物がカチオン重合化合物であることができる。
前記重合性化合物がラジカル重合化合物であることができる。
さらに、ヒンダードアミン化合物を含有することができる。
前記金属顔料の金属または合金層の端面は、化成処理されてなることができる。
本発明にかかるインクジェット記録用光硬化型インク組成物は、金属顔料と、重合性化合物と、重合開始剤と、を含有する。
本実施形態にかかるインクジェット記録用光硬化型インク組成物に含有される金属顔料は、インクジェット記録用光硬化型インク組成物が記録媒体等に付着されたときに、該付着物に金属光沢を付与する機能を有する。
度が向上するため、金属顔料の変形による金属光沢低下を防止できる。
まず本実施形態の複合化顔料原体の積層板状構造中の顔料層について説明する。
り行うことができる。また、塗布・乾燥後、必要であれば、カレンダー処理により、表面の平滑化を行うことができる。
あれば、カレンダー処理により表面の平滑化を行うことで光沢性も付与することができる。
本実施形態の複合化顔料の原体に使用されるシート状基材としては、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフイルム、66ナイロン、6ナイロン等のポリアミドフイルム、ポリカーボネートフイルム、トリアセテートフイルム、ポリイミドフイルム等の離型性フィルムが挙げられる。なかでも特に好ましいシート状基材としては、ポリエチレンテレフタレートまたはその共重合体である。
本実施形態の複合化顔料の原体に使用されるシート状基材の片面または両面の表面には、剥離層を設けることができる。剥離層を設けることにより、シート状基材と、顔料層との剥離処理をより容易にすることができる。剥離層としては、特に限定されないが、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロースアセテートブチレート、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の繊維素樹脂などを用いることができる。なお、第2複合化顔料および第4複合化顔料の原体の場合、剥離層を設けるときは、剥離層を構成する材料と、樹脂層を構成する材料とが、少なくとも特定の溶媒に対する溶解性の点で異なるものとすることが好ましい。
本実施形態の複合化顔料は、複合化顔料原体の顔料層を、シート状基材より剥離し、粉砕し微細化して得られる。
、短径をY、該平板状粒子の厚みをZと定義する。
本実施形態のインクジェット記録用光硬化型インク組成物に含有される重合性化合物と
しては、単官能重合性化合物および多官能重合性化合物を挙げることができる。これらの重合性化合物としては、何らかのエネルギー付与により重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限されることはなく、モノマー、オリゴマー、直鎖状ポリマー、樹枝状ポリマーの種を問わず使用することができる。
ペニル基は、アリル基とも呼ばれ、IUPAC命名法では慣用名とされている。アリル化合物の具体例としては、たとえば、エチレングリコールモノアリルエーテル、アリルグリコール(たとえば、日本乳化剤株式会社から入手可能)、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、グリセリンモノアリルエーテル(以上、たとえば、ダイソー株式会社から入手可能)や、ユニオックス、ユニループ、ポリセリン、ユニセーフの商品名であるアリル基を有するポリオキシアルキレン化合物(日油株式会社から入手可能)等が挙げられる。
キセンオキサイド、3−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。
タエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類等が挙げられる。
トキシ)メチル〕ベンゼン、1,2−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、PO変性水添ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、EO変性ビスフェノールF(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等の多官能オキセタンが挙げられる。
本実施形態にかかるインクジェット記録用光硬化型インク組成物は、重合開始剤を含有する。インクジェット記録用光硬化型インク組成物に用いられる重合開始剤は、光によって活性種を発生することができる。重合開始剤の活性種を発生させうる光としては、例えば、400nm〜200nmの範囲の紫外線、可視光、遠紫外線、g線、h線、i線、KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光、またはX線等の電磁波が挙げられる。
本実施形態のインクジェット記録用光硬化型インク組成物は、上記の重合性化合物および重合開始剤の他に、色材、重合促進剤、熱ラジカル重合禁止剤、界面活性剤、湿潤剤、浸透溶剤、pH調整剤、防腐剤、防黴剤等を含有してもよい。さらに、必要に応じて、レベリング添加剤、マット剤、記録物の物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を含有することができる。
mの範囲である。
板状粒子の法線方向が揃うように配列されるため、光沢度の高い金属光沢面を有する印刷面を記録媒体上に形成することができる。さらに、本実施形態のインクジェット記録用光硬化型インク組成物は、平板状粒子からなる金属顔料を含有するため、印刷面中の重合性化合物の光重合を十分に進行させることができる。そして、これにより、本実施形態のインクジェット記録用光硬化型インク組成物は、インクジェット記録方法に好適に適用することができる。
本実施形態にかかるインクジェット記録方法として、記録媒体上に上述のインクジェット記録用光硬化型インク組成物を吐出し、記録媒体上に付着させて印刷面を形成した後に、該印刷面に光として紫外線を照射するものを例示する。
のような光源からの紫外線を照射することもできる。
本実施形態にかかるインクジェット記録方法によって得られる記録物は、上述のインクジェット記録用光硬化型インク組成物を用いて形成されるため、光沢度の高い金属光沢面を有する。さらに、インクジェット記録用光硬化型インク組成物が平板状粒子からなる金属顔料を含有するため、印刷面中の重合性化合物の硬化反応が十分に進行したものである。
本実施形態にかかるインクセットとして、少なくとも1種類の上記インクジェット記録用光硬化型インク組成物を含むインクを備えたものを例示する。
本実施形態にかかるインクカートリッジとして、上記のインクセットを備えたものを例示する。これによれば、上記のインクジェット記録用光硬化型インク組成物を備えたインクセットを容易に運搬することができる。本実施形態にかかるインクジェット記録装置は、上述のインクジェット記録用光硬化型インク組成物、インクジェット記録用インクセット、またはインクカートリッジを備えたものであり、たとえば、上記インクジェット記録方法の項で述べたインクジェット記録装置を例示できる。
以下に本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、勿論本発明の範囲は、これら
によって限定されるものではない。
6.1.1.複合化顔料Aおよび複合化顔料Aの分散原液の調製
6.1.1.1.剥離層の形成
膜厚100μmのPETフィルム上に、下記の塗工液をスピンコート法によって塗布・乾燥し、剥離層を形成した。
剥離層塗工液として、PVA(ポリビニルアルコール、平均分子量10000、けん化度80%)を3.3質量%、およびグリセリンを1.7質量%となるようにイオン交換水に溶解したものを用いた。
前述のPETフィルム上に、スピンコート法によって剥離層塗工液を塗工した。コート条件としては、ターンテーブル上のPETフィルム上に剥離層塗工液を滴下し、500rpmで5秒間回転させた後、2000rpmで30秒間回転させて行った。その後、100℃、5分間の乾燥処理を行った。この条件にて形成した剥離層の厚さは10μmであった。
<酸化ケイ素層の形成>
上記方法にて表面に剥離層を形成したPETフィルム上に、下記の塗工液をスピンコート法によって塗布・焼成し、酸化ケイ素層を形成した。
酸化ケイ素層塗工液として、HAS−6(コルコート株式会社製)を10質量%、エタノールを42.5質量%、および2−エトキシエタノールを47.5質量%混合した混合液を用いた。
前述のPETフィルム上の剥離層の上に、スピンコート法によって酸化ケイ素層塗工液を塗工した。コート条件としては、ターンテーブル上で、PETフィルム上の剥離層の上に上記の酸化ケイ素層塗工液を滴下し、500rpmで5秒間回転させた後、2000rpmで30秒間回転させて行った。その後、140℃、5分間の焼成処理を行った。この条件にて形成した酸化ケイ素層の厚さは70nmであった。
(色材層塗工液)
色材層塗工液を調製した。色材層塗工液は、色材として、C.I.ピグメントイエロー110(色材)を15.0質量%、分散剤として、スチレン−アクリル酸共重合体・アンモニウム塩(分子量10,000)を5.0質量%、およびグリセリンを5.0質量%となるようにそれぞれの成分をイオン交換水に配合したものとした。
上記調製した色材層塗工液を、上記の酸化ケイ素層上に、スピンコート法によって塗布・乾燥し、膜厚150nmの色材層を形成した。
アルミニウム層は、株式会社真空デバイス製、VE−1010形真空蒸着装置を用いて、上述の色材層の上に、膜厚70nmのアルミニウムを蒸着することによって形成した。
上述した色材層の形成と同様に、アルミニウム層上に、色材層を形成した。形成した色材層の厚さは同じく150nmであった。
上述した酸化ケイ素層の形成と同様にして、上記の色材層上に、酸化ケイ素層を形成した。形成した酸化ケイ素層の厚さは70nmであった。
以上のようにして、シート状基材の上に、剥離層および顔料層(酸化ケイ素層/色材層/アルミニウム層/色材層/酸化ケイ素層)の構成を有する、複合化顔料Aの原体を作製した。この複合化顔料Aの原体を目視にて観察したところ金色を呈していた。
上記方法にて形成した、剥離層−酸化ケイ素層−色材層−アルミニウム層−色材層−酸化ケイ素層の積層体を有するPETフィルムを、エチレングリコールモノアリルエーテル中、超音波分散機を用いて剥離・微細化・分散処理を同時に行った。
6.1.2.1.剥離層の形成
膜厚100μmのPETフィルム上に、下記の塗工液をスピンコート法によって塗布・乾燥し、剥離層を形成した。
剥離層塗工液として、エスレツクBL−10(積水化学工業株式会社製ブチラール樹脂)を3.3質量%、およびグリセリンを2.0質量%となるようにIPA(イソプロピルアルコール)に溶解したものを用いた。
前述のPETフィルム上に、スピンコート法によって剥離層塗工液を塗工した。コート条件としては、ターンテーブル上のPETフィルム上に剥離層塗工液を滴下し、500rpmで5秒間回転させた後、2000rpmで30秒間回転させて行った。その後、100℃、5分間の乾燥処理を行った。この条件にて形成した剥離層の厚さは10μmであった。
<樹脂層の形成>
上記方法にて表面に剥離層を形成したPETフィルム上に、下記の塗工液をスピンコート法によって塗布・乾燥し、樹脂層を形成した。
剥離層塗工液として、PVA(ポリビニルアルコール、平均分子量10000、けん化度80%)を3.3質量%、およびグリセリンを1.7質量%となるようにイオン交換水に溶解したものを用いた。
前述のPETフィルム上の剥離層の上に、スピンコート法によって樹脂層塗工液を塗工した。コート条件としては、ターンテーブル上で、PETフィルム上の剥離層の上に上記の樹脂層塗工液を滴下し、500rpmで5秒間回転させた後、2000rpmで30秒間回転させて行った。その後、100℃、5分間の乾燥処理を行った。この条件にて形成した樹脂層の厚さは10μmであった。
(色材層塗工液)
色材層塗工液を調製した。色材層塗工液は、色材として、C.I.ピグメントイエロー110(色材)を15.0質量%、分散剤として、エスレツクBL−10(積水化学工業株式会社製ブチラール樹脂)を5.0質量%、およびグリセリンを5.0質量%となるようにそれぞれの成分をIPA(イソプロピルアルコール)に配合したものとした。
上記調製した色材層塗工液を、上記の樹脂層上に、スピンコート法によって塗布・乾燥し、膜厚150nmの色材層を形成した。
アルミニウム層は、株式会社真空デバイス製、VE−1010形真空蒸着装置を用いて、上述の色材層の上に、膜厚70nmのアルミニウムを蒸着することによって形成した。
上述した色材層の形成と同様に、アルミニウム層上に、色材層を形成した。形成した色材層の厚さは同じく150nmであった。
上述した樹脂層の形成と同様にして、上記の色材層上に、樹脂層を形成した。形成した樹脂層の厚さは10μmであった。
以上のようにして、シート状基材の上に、剥離層および顔料層(樹脂層/色材層/アルミニウム層/色材層/樹脂層)の構成を有する、複合化顔料Bの原体を作製した。この複合化顔料Bの原体を目視にて観察したところ金色を呈していた。
上記方法にて形成した、剥離層−樹脂層−色材層−アルミニウム層−色材層−樹脂層の積層体を有するPETフィルムを、エチレングリコールモノアリルエーテル中、超音波分散機を用いて剥離・微細化・分散処理を同時に行った。そして、分散液中への0.4質量%のクエン酸のAG溶液を1mL程度添加し、60℃で4時間反応させた。
上記のように得られた複合化顔料Aおよび複合化顔料Bの分散原液について、それぞれ、開き目5μmのSUSメッシュフィルターにてろ過処理を行って粗大粒子を除去した。次いで、ろ液を丸底フラスコに入れ、ロータリーエバポレーターを用いて過剰のエチレングリコールモノアリルエーテルを留去した。これにより、各分散原液が濃縮されるが、該各濃縮液について、熱分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製EXSTAR−6000TG/DTA)を用いて、それぞれ金属顔料の濃度を求めながら、金属顔料分散液中の金属顔料の含有量(濃度)調整を行い、5質量%の濃度の金属顔料分散液Aおよび金属顔料分散液Bを得た。
複合化顔料分散液A(固形分換算):1.0%
CyracureUVI−6692(重合開始剤、ダウ・ケミカル社製):5.0%
CyracureUVR−6105(オリゴマー、ダウ・ケミカル社製):10.0%
BYK−UV3570(ポリエステル変性シリコーン系界面活性剤、ビックケミー・ジャパン株式会社製):0.5%
3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン(重合性化合物、東亞合成株式会社製):残分
<実施例2>
複合化顔料分散液B(固形分換算):1.0%
CyracureUVI−6692:5.0%
CyracureUVR−6105:10.0%
BYK−UV3570:0.5%
3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン:残分
<参考例1>
複合化顔料分散液A(固形分換算):1.0%
ビスコート#1000(重合性化合物、大阪有機化学工業株式会社製):25%
Irgacure819(重合開始剤、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製):3.4%
Irgacure127(重合開始剤、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製):1.6%
BYK−UV3570:0.2%
IrgastabUV−10(熱ラジカル重合禁止剤、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製):0.2%
エチレングリコールモノアリルエーテル(重合性化合物、大阪有機化学工業株式会社製):残分
<参考例2>
複合化顔料分散液B(固形分換算):1.0%
ビスコート#1000:25%
Irgacure819:3.4%
Irgacure127:1.6%
BYK−UV3570:0.2%
IrgastabUV−10:0.2%
エチレングリコールモノアリルエーテル:残分
上記の金属顔料以外の各物質を混合・溶解した後に、上記方法にて調製した金属顔料分散液Aまたは金属顔料分散液Bを添加して、さらに常温・常圧下120分間マグネティックスターラーにて混合・撹拌して、実施例1、2、参考例1、2のインクジェット記録用光硬化型インク組成物とした。
比較例は、金属顔料として、平板状の形状を有さない金属粒子を含有するインク組成物とした。比較例の金属顔料としては、市販のアルミニウムペースト(東洋アルミニウム株式会社製:WXM0650)に含まれるアルミニウム粒子を用いた。比較例の金属粒子は、球形の形状を有しており、平均粒子径6μmである。
6.3.1.インク組成物の硬化物
ガラス基板上に各実施例、参考例および比較例のインク組成物をそれぞれ滴下した。その後、紫外線照射光源を用いて、波長365nmにおける積算光量が1000mJ/cm2になるような硬化条件でそれぞれの組成物の硬化処理を実施し、各実施例、参考例および比較例のインク組成物の硬化物を得た。
ローランドD.G.株式会社製インクジェットプリンタSV300Vのブラック列に、各例のインク組成物を導入した。そして、記録媒体(A4サイズにカットした塩化ビニルシート(ローランドディージー株式会社製SPVC−G−1270T)に、各インク組成物を印刷した。印刷は、10cm×10cmのベタ印刷を行い、その際のインク使用量は、0.9mg/cm2であった。
「6.3.1.インク組成物の硬化物」で作製した各実施例、参考例および比較例の硬化物について、指触試験を行った。その結果、各実施例および参考例の硬化物は、いずれもタック感が認められず、良好に硬化していることが判明した。これに対して、比較例の硬化物は、タック感が認められ、硬化が不十分であることが判明した。
Claims (8)
- 金属顔料と、
カチオン重合性化合物と、
重合開始剤と、
を含有し、
前記金属顔料は、
金属または合金層と、
樹脂層および酸化ケイ素層から選ばれる少なくとも1種と、
が積層された平板状粒子であって、
前記金属または合金層の端面は、過酸化水素、クロム酸、リン酸、リン酸塩、クエン酸、およびリンゴ酸からなる群より選択される少なくとも1種の化学酸化剤により化成処理されてなる、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。 - 請求項1において、
前記金属顔料は、前記樹脂層および酸化ケイ素層から選ばれる少なくとも1種、前記金属または合金層、および前記樹脂層および酸化ケイ素層から選ばれる少なくとも1種が、順次積層されてなる、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。 - 請求項1または請求項2において、
前記金属顔料における、前記金属または合金層と、前記樹脂層または酸化ケイ素層から選ばれる少なくとも1種と、の間に、さらに色材層を有する、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記平板状粒子は、該平板状粒子の平面上の長径をX、短径をY、厚みをZとした場合、該平板状粒子のXY平面の面積より求めた円相当径における50%平均粒子径R50が0.5〜3μmであり、かつ、R50/Z>5の条件を満たす形状を有する、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
前記金属または合金層は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
前記金属または合金層の厚み方向に対する、波長350nm以上450nm以下の光の透過率は、0.5%以上である、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、
前記金属顔料の厚みは100nm以上500nm以下である、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、
前記カチオン重合性化合物は、オキセタン化合物である、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。
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