JP2023004014A - 記録物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 硬化塗膜の密着性が高く、記録物を記録面と非記録面とが対向するように積み重ねたときにブロッキングが抑制される記録物の製造方法を提供する。【解決手段】 記録物7の製造方法は、放射線硬化型インクジェット組成物である第1インクを吐出する第1吐出工程、放射線を照射して第1インクの硬化塗膜71を得る第1照射工程、放射線硬化型インクジェット組成物である第2インクを吐出する第2吐出工程、放射線を照射して第2インクを硬化させる第2照射工程、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねる積層工程、を備え、第1インクは、単官能モノマーの含有量が第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、第1インクは非白色インクであり、第2インクは酸化チタンを含む白色インクである。【選択図】図1
Description
本発明は、記録物の製造方法に関する。
インクジェット記録方法は、比較的単純な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。例えば、特許文献1には、透明、または不透明な包装材に対しても臨機応変に対応して印刷することを目的として、白色インクを吐出する白色ヘッドと、プロセスカラーの各色のインクをそれぞれ吐出するプロセスカラーヘッドと、表刷りを行うか、裏刷りを行うかを選択的に制御する制御手段とを備える、インクジェットプリンターが記載されている。ここで裏刷りとは、印刷面の擦過に対し耐久性を付与する等の目的で、包装材の裏側に印刷を行うもので、透明な記録媒体を使用し、先にプロセスカラーのインクで画像の印刷を行い、その後に白色インクで背景を印刷するというものである。
しかしながら、特許文献1に記載のインクジェットプリンターでは、記録媒体としてインクを吸収する能力が低い非吸収性記録媒体や低吸収性記録媒体に記録を行った場合には、記録媒体へのインク塗膜の密着性が十分ではない場合がある。また、長尺の記録媒体に記録を行い、インクが付着した後の記録媒体をロール状に巻き取って保管する場合がある。このように、記録を行った記録媒体をロール状にして保管すると、記録媒体のプロセスカラーの各色インク層、および白色インクのインク層が付着した記録面と、その裏側の非記録面とが貼り付くブロッキングが起きることがある、という課題があった。
記録物の製造方法は、第1インクジェットヘッドから放射線硬化型インクジェット組成物である第1インクを吐出して、記録媒体に付着させる第1吐出工程と、前記記録媒体に付着した前記第1インクに対して、放射線を照射して前記第1インクの硬化塗膜を得る第1照射工程と、第2インクジェットヘッドから放射線硬化型インクジェット組成物である第2インクを吐出して、前記第1インクの硬化塗膜に付着させる第2吐出工程と、前記記録媒体に付着した前記第2インクに対して、放射線を照射して前記第2インクを硬化させて、記録物を得る第2照射工程と、前記記録物を、前記第1インク、および前記第2インクが付着した記録面と、前記第1インク、および前記第2インクが付着していない非記録面とが対向するように積み重ねる積層工程と、を備え、前記第1インクは、単官能モノマーを含む重合性化合物を含み、前記単官能モノマーの含有量が、前記第1インクに含まれる前記重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、前記第1インクは、非白色インクであり、前記第2インクは、色材として酸化チタンを含む白色インクである。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
本明細書において、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル、およびそれに対応するメタクリロイルのうち少なくともいずれかを意味し、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート、およびそれに対応するメタクリレートのうち少なくともいずれかを意味し、「(メタ)アクリル」はアクリル、およびそれに対応するメタクリルのうち少なくともいずれかを意味する。
1.記録物の製造方法
本実施形態の記録物の製造方法は、第1インクジェットヘッドから放射線硬化型インクジェット組成物である第1インクを吐出して、記録媒体に付着させる第1吐出工程と、記録媒体に付着した第1インクに対して、放射線を照射して第1インクの硬化塗膜を得る第1照射工程と、第2インクジェットヘッドから放射線硬化型インクジェット組成物である第2インクを吐出して、第1インクの硬化塗膜に付着させる第2吐出工程と、記録媒体に付着した第2インクに対して、放射線を照射して第2インクを硬化させて、記録物を得る第2照射工程と、記録物を、第1インク、および第2インクが付着した記録面(以下、単に「記録面」ともいう)と、第1インク、および第2インクが付着していない非記録面(以下、単に「非記録面」ともいう)とが対向するように積み重ねる積層工程と、を備え、第1インクは、単官能モノマーを含む重合性化合物を含み、単官能モノマーの含有量が、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、第1インクは、非白色インクであり、第2インクは、色材として酸化チタンを含む白色インクである。
本実施形態の記録物の製造方法は、第1インクジェットヘッドから放射線硬化型インクジェット組成物である第1インクを吐出して、記録媒体に付着させる第1吐出工程と、記録媒体に付着した第1インクに対して、放射線を照射して第1インクの硬化塗膜を得る第1照射工程と、第2インクジェットヘッドから放射線硬化型インクジェット組成物である第2インクを吐出して、第1インクの硬化塗膜に付着させる第2吐出工程と、記録媒体に付着した第2インクに対して、放射線を照射して第2インクを硬化させて、記録物を得る第2照射工程と、記録物を、第1インク、および第2インクが付着した記録面(以下、単に「記録面」ともいう)と、第1インク、および第2インクが付着していない非記録面(以下、単に「非記録面」ともいう)とが対向するように積み重ねる積層工程と、を備え、第1インクは、単官能モノマーを含む重合性化合物を含み、単官能モノマーの含有量が、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、第1インクは、非白色インクであり、第2インクは、色材として酸化チタンを含む白色インクである。
第1インク、すなわち非白色インクは、単官能モノマーを含む重合性化合物を含み、単官能モノマーの含有量が、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上である。第1インクの単官能モノマーの含有量が、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であることにより、硬化塗膜の柔軟性を高くすることができる。このため、硬化塗膜の記録媒体への追従性を高めることができ、密着性に優れた記録物の製造方法を提供することができる。
一方、重合性化合物の総重量に対する単官能モノマーの含有量を高くして第1インクの硬化塗膜への密着性を高めると、記録物を、記録面と非記録面とが対向するように積み重ねたとき、記録面と非記録面とが密着しやすく、ブロッキングが起こりやすい。しかし、本発明の記録物の製造方法は、第1インクの硬化塗膜に付着させる第2インクが、色材として酸化チタンを含む。このため、記録物を、記録面と非記録面とを対向させて積み重ねたとき、第2インクに含まれる硬い粒子である酸化チタンが、記録面と非記録面とが密着することを抑制し、ブロッキングを抑制する。
各工程について説明する前に、本実施形態の記録物の製造方法で用いることができる記録装置について、図1を参照しつつ説明する。
図1に示すように、記録装置1は、第1インクを吐出する第1インクジェットヘッド2と、第2インクを吐出する第2インクジェットヘッド3と、記録媒体6の搬送機構5と、を有する。第1インクジェットヘッド2は、例えば、図のようにインクの種類ごとに第1インクジェットヘッド2a~2dを有していてもよい。また、各第1インクジェットヘッド2a~2dの搬送方向Fにおける下流には、記録媒体6に付着した第1インクを硬化するための放射線源4a~4dが設けられる。
また、第2インクジェットヘッド3は、例えば、第2インクを付着するための第2インクジェットヘッド3aと、その下流には、記録媒体6に付着した第2インクを硬化するための放射線源4eが設けられる。
記録媒体6の搬送機構5は、例えば、操出ローラー51と巻取ローラー52とを有し、操出ローラー51から搬送方向Fへ記録媒体6を操り出し、巻取ローラー52により、記録後の記録媒体6を巻き取り、巻回体とすることができる。巻き取りの際に、図2に示す記録物7の記録面61と非記録面62とが巻回体内で接触する。
1.1.第1吐出工程
第1吐出工程は、放射線硬化型インクジェット組成物である第1インクを、第1インクジェットヘッド2から吐出して、記録媒体6に付着させる工程である。より具体的には、圧力発生手段を駆動させて、第1インクジェットヘッド2の圧力発生室内に充填された第1インクをノズルから吐出させる。このような吐出方法をインクジェット法ともいう。
第1吐出工程は、放射線硬化型インクジェット組成物である第1インクを、第1インクジェットヘッド2から吐出して、記録媒体6に付着させる工程である。より具体的には、圧力発生手段を駆動させて、第1インクジェットヘッド2の圧力発生室内に充填された第1インクをノズルから吐出させる。このような吐出方法をインクジェット法ともいう。
本実施形態では、第1インクとして、含まれる色材の種類が異なる複数の非白色インクを有し、第1インクジェットヘッド2a~2dから吐出される。なお、各々の第1インクジェットヘッド2a~2dは、1種類の非白色インクのみを吐出してもよく、または各々の第1インクジェットヘッド2a~2dは、2種類以上の非白色インクを吐出してもよい。第1インクについては、あとで詳細に説明する。
第1吐出工程において用いる第1インクジェットヘッド2、および後述する第2吐出工程において用いる第2インクジェットヘッド3としては、ライン方式により記録を行うラインヘッドと、シリアル方式により記録を行うシリアルヘッドが挙げられる。
ラインヘッドを用いたライン方式では、例えば、第1インクジェットヘッド2、第2インクジェットヘッド3を記録装置1に固定する。第1インクジェットヘッド2、および第2インクジェットヘッド3は、記録媒体6の搬送方向Fと交差する方向に形成されたインクを吐出するノズルが、記録媒体6の印刷領域の当該方向をカバーするように形成されたラインインクジェットヘッドである。そして、記録媒体6を搬送方向Fに移動させ、この移動に連動して第1インクジェットヘッド2、第2インクジェットヘッド3のノズルから第1インク、および第2インク(以後、第1インク、第2インクを総称して「インク」ということがある)を吐出させることにより、記録媒体6に画像を記録する。
シリアルヘッドを用いたシリアル方式では、例えば、記録媒体6の幅方向に移動可能なキャリッジに第1インクジェットヘッド2、第2インクジェットヘッド3を搭載する。そして、キャリッジを主走査方向(記録媒体6の横方向、幅方向)に沿って移動させ、この移動に連動して第1インクジェットヘッド2、第2インクジェットヘッド3のノズルからインクを吐出させることにより、記録媒体6に画像を記録する。
このなかでも、インクを付着させた記録媒体6を巻き取る観点から、第1吐出工程、および後述する第2吐出工程においてはライン方式を用いることが好ましい。ライン方式の場合、記録媒体6を連続的に送りつつ、ラインヘッドによる記録と、放射線源4a~4eからの放射線の照射とを行い、下流でインクを付着させた記録媒体6を巻き取ることができる。また、ライン方式を用いることにより、高効率で記録物7を製造することができる。なお、図1において示す記録装置1の形式はライン方式である。
第1吐出工程における第1インクのDuty等の付着態様は、特に制限されず、目的とする画像に応じて適宜調整することができる。
なお、本実施形態の記録物の製造方法においては、第1インクが非白色インクであり、第2インクが白色インクである。第2インクは、硬い粒子である酸化チタンを含むため、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねたときに、記録面61と非記録面62とが密着することを抑制し、ブロッキングを抑制できる。
記録媒体6は、記録面61がインク吸収性を有するインク吸収性記録媒体であっても、記録面61がインク吸収性を有しない非吸収性記録媒体であっても、特に制限はなく使用することができるが、非吸収性記録媒体であることが好ましい。特に、本実施形態において使用する記録媒体6は、記録面61および非記録面62が、いずれもインクを吸収しない非吸収性記録媒体であることが好ましい。このような記録媒体6を使用することにより、ラベル用途等に適した記録物を得ることができる。また、非吸収性記録媒体を使用した場合、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねたとき、記録面61と非記録面62とが密着しやすい。しかし、第2インクに含まれる酸化チタンが、記録物7の記録面61と非記録面62とが密着することを抑制し、記録面61と非記録面62とが貼り付くことを抑制する。
非吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル、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(PET)、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン等のプラスチック類のフィルムやプレート;鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート;またはそれら各種金属を蒸着により製造した金属プレートやプラスチック製のフィルム、ステンレスや真鋳等の合金のプレート;紙製の基材にポリ塩化ビニル、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(PET)、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン等のプラスチック類のフィルムを接着(コーティング)した記録媒体等が挙げられる。
なお、本実施形態において非吸収性とは、ブリストー(Bristow)法において、接触開始から30msecまでの水吸収量が10mL/m2以下であることをいう。また、非吸収性記録媒体とは、このような非吸収性を有する記録媒体をいう。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会(JAPAN TAPPI)でも採用されている。試験方法の詳細は、「JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法2000年版」の規格No.51「紙及び板紙-液体吸収性試験方法-ブリストー法」に述べられている。
記録媒体6は、透明基材であることが好ましい。記録媒体6として透明基材を使用することにより、第1インクである非白色インクによって形成した画像を、記録媒体6の非記録面62の側から視認することができる。さらに、第2インクである白色インクの硬化塗膜72が、非白色インクで形成した画像の背景を形成し、透明基材を透過する光を遮光するので、視認性に優れる記録物7を得ることができる。
ここで透明基材とは、一方の面に記録された画像を、反対側の面から視認することができる程度の透明性を有していれば特に制限はなく、目的に応じて形状、構造、平均厚さ、および材質を選択することができる。
本発明において、透明とは、ASTM D1003又はISO 14782に準拠した測定によるヘイズ度により規定される性質を意味する。ヘイズ度としては、30%以下が好ましく、10%以下がより好ましい。
ヘイズ度の測定方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘイズメーター(装置名:HZ-V3、スガ試験株式会社製)などが挙げられる。
透明基材を構成する形成材料としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン(登録商標)およびアラミドなどのポリアミド系樹脂、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、およびポリアセタール系樹脂などが挙げられる。これらの形成材料の中でも、汎用性や入手の容易さの観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、およびナイロンのうちいずれかを含むことが好ましい。
1.2.第1照射工程
第1照射工程は、記録媒体6に付着した第1インクに対して、放射線源4a~4dから放射線を照射して第1インクの硬化塗膜71を得る工程である。放射線が照射されると、モノマーの重合反応が開始することで第1インクが硬化し、硬化塗膜71が形成される。このとき、第1インク中に光重合開始剤が存在すると、ラジカル、酸、および塩基などの活性種(開始種)が発生し、モノマーの重合反応が、その開始種の機能によって促進される。
第1照射工程は、記録媒体6に付着した第1インクに対して、放射線源4a~4dから放射線を照射して第1インクの硬化塗膜71を得る工程である。放射線が照射されると、モノマーの重合反応が開始することで第1インクが硬化し、硬化塗膜71が形成される。このとき、第1インク中に光重合開始剤が存在すると、ラジカル、酸、および塩基などの活性種(開始種)が発生し、モノマーの重合反応が、その開始種の機能によって促進される。
記録装置1は、第1インクジェットヘッド2a~2dと、放射線源4a~4dとが、記録媒体6の搬送方向Fに沿って交互に配置されている。このように配置することにより、第1インクジェットヘッド2aから吐出され、記録媒体6に付着した第1インクに対し、搬送方向Fの下流側に設置された第1インクジェットヘッド2bから吐出される第1インクが記録媒体6に付着する前に、放射線源4aから放射線を照射して硬化させることができる。同様に、第1インクジェットヘッド2b、2cから吐出され、記録媒体6に付着した第1インクに対し、搬送方向Fの下流側に設置された第1インクジェットヘッド2c、2dから吐出される第1インクが記録媒体6に付着する前に、放射線源4b、4cからそれぞれ放射線を照射して硬化させることができる。このため、第1インクジェットヘッド2a~2dの各々から異なる色の非白色インクを吐出させる場合に、色間滲みの発生を抑えることができる。
ここで、放射線としては、紫外線、赤外線、可視光線、エックス線等が挙げられる。放射線源4a~4dとしては、特に制限されないが、例えば、UV-LEDが挙げられる。このような放射線源4a~4dを使用することで、装置の小型化やコストの低下を実現できる。放射線源としてのUV-LEDは、小型であるため、記録装置1に取り付けることができる。
1.3.第2吐出工程
第2吐出工程は、放射線硬化型インクジェット組成物である第2インクを、第2インクジェットヘッド3から吐出して、第1インクの硬化塗膜71に付着させる工程である。第2インクは、記録媒体6に付着した第1インクの硬化塗膜71に付着させる。第2インクは、記録媒体6の第1インクの硬化塗膜71が形成されていない領域に付着させてもよい。
第2吐出工程は、放射線硬化型インクジェット組成物である第2インクを、第2インクジェットヘッド3から吐出して、第1インクの硬化塗膜71に付着させる工程である。第2インクは、記録媒体6に付着した第1インクの硬化塗膜71に付着させる。第2インクは、記録媒体6の第1インクの硬化塗膜71が形成されていない領域に付着させてもよい。
第2インクは、色材として酸化チタンを含む白色インクである。第1インクの硬化塗膜71に、硬い粒子である酸化チタンを含む第2インクの硬化塗膜72を付着させることにより、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねたとき、記録面61と非記録面62とが密着することを抑制し、ブロッキングを抑制する。さらに、第2インクは白色インクであることから、記録媒体6として透明基材を使用し、記録物7を記録媒体6の非記録面62の側から見たときに、第1インクで形成された画像の背景を形成する。さらに、第2インクの硬化塗膜72は、透明基材を透過する光を遮光するので、視認性に優れる記録物7を得ることができる。第2インクについては、あとで説明する。
1.4.第2照射工程
第2照射工程は、記録媒体6に付着した第2インクに対して、放射線源4eから放射線を照射して第2インクを硬化させ、記録物7を得る工程である。これにより、記録媒体6に付着した第2インクを硬化させることができる。
第2照射工程は、記録媒体6に付着した第2インクに対して、放射線源4eから放射線を照射して第2インクを硬化させ、記録物7を得る工程である。これにより、記録媒体6に付着した第2インクを硬化させることができる。
なお、第1インク、および第2インクを十分硬化させるため、放射線源4a~4eとは別に、図示しない放射線源をさらに備えていてもよい。
1.5.積層工程
積層工程は、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するよう積み重ねる工程である。
積層工程は、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するよう積み重ねる工程である。
積層工程における積み重ね方法は、特に制限されないが、例えば、単票状の記録物7を一枚ずつ記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねる方法のほか、長尺の記録媒体6に対して連続して記録した記録物7を、記録装置1の下流において、ロール状に巻き取ることにより、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねる方法が挙げられる。より具体的には、記録媒体6を巻取ローラー52により巻き取ることで、記録物7を巻回体とすることができる。この巻回体の中では、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねられて記録物7が巻かれる。
このようにロール状に巻き取ることにより、ロール内で記録面61と非記録面62とは、強く押し付けられ、また、ロールされるときに互いに擦れることもある。本発明は、第2インクである白色インクが、硬い粒子である酸化チタンを含有する。このため、記録面61と非記録面62とが密着することが抑えられ、ブロッキングを抑制することができる。
1.6.第1インク
第1インクは、放射線硬化型インクジェット組成物である。本実施形態において放射線硬化型インクジェット組成物とは、放射線を照射することにより硬化するインクをいう。放射線としては、紫外線、電子線、赤外線、可視光線、エックス線等が挙げられる。このなかでも、放射線としては、放射線源が入手しやすく広く用いられている点、および紫外線の照射による硬化に適した材料が入手しやすく広く用いられている点から、紫外線が好ましい。
第1インクは、放射線硬化型インクジェット組成物である。本実施形態において放射線硬化型インクジェット組成物とは、放射線を照射することにより硬化するインクをいう。放射線としては、紫外線、電子線、赤外線、可視光線、エックス線等が挙げられる。このなかでも、放射線としては、放射線源が入手しやすく広く用いられている点、および紫外線の照射による硬化に適した材料が入手しやすく広く用いられている点から、紫外線が好ましい。
第1インクは、非白色インクであって、カラーインク、ブラックインクを含む。カラーインクとは、有彩色インクであるイエローインク、マゼンタインク、およびシアンインク等の有彩色の色材を含むインクをいう。なお、非白色インクには、色材を含まない、若しくは着色することを目的としない程度に色材を含有する(例えば0.1質量%以下)、いわゆるクリアインクは含まない。第1インクに含まれる成分は、特に制限されないが、例えば、重合性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、界面活性剤、色材、分散剤等を含んでいてもよい。以下、第1インクが含む各成分について詳説する。
1.6.1.色材
第1インクは、非白色の色材、すなわちカラーの色材、またはブラックの色材を含む。色材は、顔料、および染料のうち少なくとも一方を用いることができる。
第1インクは、非白色の色材、すなわちカラーの色材、またはブラックの色材を含む。色材は、顔料、および染料のうち少なくとも一方を用いることができる。
色材として顔料を用いることにより、第1インクの耐光性を向上させることができる。顔料としては、無機顔料、および有機顔料のいずれも使用することができる。
無機顔料としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック(C.I.(Colour Index Generic Name)ピグメントブラック7)類、酸化鉄等を使用することができる。
有機顔料としては、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾレーキ、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン、およびペリノン顔料、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、キノフタロン顔料等の多環式顔料、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等)、染色レーキ(塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等が挙げられる。
更に詳しく言えば、イエローインクに使用される顔料としては、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、155、167、172、180等が挙げられる。
マゼンタインクに使用される顔料としては、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、または、C.I.ピグメントヴァイオレット 19、23、32、33、36、38、43、50等が挙げられる。
シアンインクに使用される顔料としては、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等が挙げられる。
また、マゼンタ、シアン、およびイエロー以外の顔料としては、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等が挙げられる。
ブラックインクに使用される顔料としては、三菱化学社のNo.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等、コロンビアカーボン社のRaven(登録商標) 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等、Rega1 400R、Rega1 330R、Rega1 660R、キャボット社のMogul(登録商標) L、Monarch(登録商標) 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(デグッサ社の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等が挙げられる。
上記顔料は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、上記の顔料を使用する場合、その平均粒子径は300nm以下が好ましく、50nm~200nmがより好ましい。平均粒子径が上記の範囲内にあると、第1インクにおける吐出安定性や分散安定性などの信頼性に一層優れるとともに、優れた画質の画像を形成することができる。ここで、本明細書における平均粒子径は、動的光散乱法により測定されたDv50の値とした。
色材が顔料である場合には、顔料は顔料分散液の状態で用いることができ、必要に応じて分散剤を使用することができる。分散剤は、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤などの顔料分散液を調製するのに慣用されている分散剤が挙げられる。その具体例として、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン、ビニル系ポリマー、およびコポリマー、アクリル系ポリマー、およびコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマー、含フッ素ポリマー、およびエポキシ樹脂のうち1種以上を主成分とするもの等が挙げられる。分散剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
高分子分散剤の市販品として、味の素ファインテクノ社のアジスパー(登録商標)シリーズ、アベシア社やノベオン社のソルスパーズシリーズ(Solsperse(登録商標) 36000等、BYK Additives&Instruments社のディスパービックシリーズ、楠本化成社のディスパロン(登録商標)シリーズ等が挙げられる。
分散剤の含有量は、インクの総質量に対して、好ましくは0.1質量%~2.0質量%であり、より好ましくは0.1質量%~1.0質量%であり、さらに好ましくは0.1質量%~0.5質量%である。
色材として染料を用いる場合、染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、および塩基性染料等が使用可能である。染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー17、23、42、44、79、142、C.I.アシッドレッド52、80、82、249、254、289、C.I.アシッドブルー9、45、249、C.I.アシッドブラック1、2、24、94、C.I.フードブラック1、2、C.I.ダイレクトイエロー1、12、24、33、50、55、58、86、132、142、144、173、C.I.ダイレクトレッド1、4、9、80、81、225、227、C.I.ダイレクトブルー1、2、15、71、86、87、98、165、199、202、C.I.ダイレクトブラック19、38、51、71、154、168、171、195、C.I.リアクティブレッド14、32、55、79、249、C.I.リアクティブブラック3、4、35等が挙げられる。
上記染料は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
第1インクにおける色材の含有量は、インクの総質量に対して、好ましくは0.2質量%~20.0質量%であり、より好ましくは0.5質量%~15.0質量%であり、さらに好ましくは1.0質量%~10.0質量%である。
1.6.2.重合性化合物
第1インクに含まれる重合性化合物は、単官能モノマーを含み、必要に応じて、多官能モノマーや重合性オリゴマー等を含んでいてもよい。
第1インクに含まれる重合性化合物は、単官能モノマーを含み、必要に応じて、多官能モノマーや重合性オリゴマー等を含んでいてもよい。
1.6.2.1.単官能モノマー
第1インクにおける単官能モノマーの含有量は、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、好ましくは85質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%である。また、単官能モノマーの含有量は、好ましくは99質量%以下、さらに好ましくは98質量%以下である。単官能モノマーの含有量が80質量%以上であることにより、第1インクの硬化塗膜71の柔軟性を高めることができる。このため、第1インクの硬化塗膜71の記録媒体6への密着性がより向上する。
第1インクにおける単官能モノマーの含有量は、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、好ましくは85質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%である。また、単官能モノマーの含有量は、好ましくは99質量%以下、さらに好ましくは98質量%以下である。単官能モノマーの含有量が80質量%以上であることにより、第1インクの硬化塗膜71の柔軟性を高めることができる。このため、第1インクの硬化塗膜71の記録媒体6への密着性がより向上する。
単官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、脂環族基を有する単官能モノマー、芳香族基を有する単官能モノマー、含窒素複素環を有する単官能モノマー等が挙げられる。単官能モノマーとして、上記以外の単官能モノマーを用いてもよい。
単官能モノマーを用いることにより、硬化塗膜71の柔軟性が向上し、記録媒体6への密着性に優れる記録物7が得られるという利点がある。一方で、密着性が高い第1インクの硬化塗膜71が形成された記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねると、その密着性の高さから、かえってブロッキングが起こりやすくなる。本発明は、第1インクの硬化塗膜71を形成した後、酸化チタン粒子を含む第2インクの硬化塗膜72を形成することにより、単官能モノマーの特性を生かして記録媒体6への密着性が高い記録物7を得ながら、ブロッキングが起こりにくい記録物7を得るというものである。密着性とブロッキング抑制を両立できる、という観点から本発明は特に有用である。
1.6.2.1.1.脂環族基を有する単官能モノマー
脂環族基を有する単官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、3,3,5-トリメチルシクロへキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、tertブチルシクロヘキサノール(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリル酸-1,4-ジオキサスピロ[4,5]デシ-2-イルメチル等の脂環族基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。
脂環族基を有する単官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、3,3,5-トリメチルシクロへキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、tertブチルシクロヘキサノール(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリル酸-1,4-ジオキサスピロ[4,5]デシ-2-イルメチル等の脂環族基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。
このなかでも、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート(DCPA)や、イソボルニルアクリレート(IBXA)が好ましい。このようなモノマーを用いることにより、得られる硬化塗膜の密着性や耐擦性がより向上する。
脂環族基を有する単官能モノマーの含有量は、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して、好ましくは25質量%~55質量%であり、より好ましくは30質量%~50質量%であり、さらに好ましくは35質量%~45質量%である。脂環族基を有する単官能モノマーの含有量が上記範囲内であることにより、得られる硬化塗膜の密着性や耐擦性がより向上する。
1.6.2.1.2.芳香族基を有する単官能モノマー
芳香族基を有する単官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、アルコキシ化2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化ノニルフェニル(メタ)アクリレート、アルコキシ化ノニルフェニル(メタ)アクリレート、p-クミルフェノールEO変性(メタ)アクリレート、および2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
芳香族基を有する単官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、アルコキシ化2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化ノニルフェニル(メタ)アクリレート、アルコキシ化ノニルフェニル(メタ)アクリレート、p-クミルフェノールEO変性(メタ)アクリレート、および2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
このなかでも、フェノキシエチルアクリレート(PEA)が好ましい。このような芳香族基含有単官能モノマーを用いることにより、光重合開始剤の溶解性がより向上し、インクの硬化性がより向上する。また、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤やチオキサントン系光重合開始剤を用いる場合には、光重合開始剤の溶解性がより良好となる。
芳香族基を有する単官能モノマーの含有量は、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して、好ましくは20質量%~50質量%であり、より好ましくは25質量%~45質量%であり、さらに好ましくは28質量%~40質量%である。芳香族基含有単官能モノマーの含有量が上記範囲内であることにより、硬化塗膜の密着性や耐擦性がより向上する。
1.6.2.1.3.窒素含有単官能モノマー
窒素含有単官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルフォルムアミド、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルアセトアミド、およびN-ビニルピロリドン等の窒素含有単官能ビニルモノマー;アクリロイルモルフォリン等の窒素含有単官能アクリレートモノマー;(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリレートベンジルクロライド4級塩等の(メタ)アクリルアミド等の窒素含有単官能アクリルアミドモノマー等が挙げられる。
窒素含有単官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルフォルムアミド、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルアセトアミド、およびN-ビニルピロリドン等の窒素含有単官能ビニルモノマー;アクリロイルモルフォリン等の窒素含有単官能アクリレートモノマー;(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリレートベンジルクロライド4級塩等の(メタ)アクリルアミド等の窒素含有単官能アクリルアミドモノマー等が挙げられる。
このなかでも、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルピロリドン、またはアクリロイルモルフォリン(ACMO)などの含窒素複素環構造を有するモノマーがより好ましく、アクリロイルモルフォリンを含むことがさらに好ましい。このような窒素含有単官能モノマーを用いることにより、硬化塗膜の耐擦性がより向上する。さらに、アクリロイルモルフォリン等の含窒素複素環構造を有する窒素含有単官能アクリレートモノマーは硬化塗膜の延伸性、および密着性をより向上させる。
窒素含有単官能モノマーの含有量は、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して、好ましくは10質量%~25質量%であり、より好ましくは12質量%~23質量%であり、さらに好ましくは15質量%~20質量%である。窒素含有単官能モノマーの含有量が上記範囲内であることにより、硬化塗膜の耐擦性、および密着性がより向上する。
1.6.2.2.多官能モノマー
多官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、ビニル基含有(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレート、が挙げられる。
多官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、ビニル基含有(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレート、が挙げられる。
1.6.2.2.1.ビニル基含有(メタ)アクリレート
ビニル基含有(メタ)アクリレートとしては、特に制限されないが、例えば、式(1)で表わされる化合物が挙げられる。
H2C=CR1-CO-OR2-O-CH=CH-R3 ・・・ (1)
(式中、R1は水素原子、またはメチル基であり、R2は炭素数2~20の2価の有機残基であり、R2は水素原子、または炭素数1~11の1価の有機残基である。)
ビニル基含有(メタ)アクリレートとしては、特に制限されないが、例えば、式(1)で表わされる化合物が挙げられる。
H2C=CR1-CO-OR2-O-CH=CH-R3 ・・・ (1)
(式中、R1は水素原子、またはメチル基であり、R2は炭素数2~20の2価の有機残基であり、R2は水素原子、または炭素数1~11の1価の有機残基である。)
上記式(1)において、R2で表される炭素数2~20の2価の有機残基としては、炭素数2~20の直鎖状、分枝状、または環状の、置換されていてもよいアルキレン基、構造中にエーテル結合、および/またはエステル結合による酸素原子を有する、置換されていてもよい炭素数2~20のアルキレン基、炭素数6~11の、置換されていてもよい2価の芳香族基が挙げられる。
これらの中でも、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、およびブチレン基などの炭素数2~6のアルキレン基、オキシエチレン基、オキシn-プロピレン基、オキシイソプロピレン基、およびオキシブチレン基などの構造中にエーテル結合による酸素原子を有する炭素数2~9のアルキレン基が好ましい。さらに、組成物をより低粘度化でき、かつ、組成物の硬化性をさらに良好にする観点から、R2が、オキシエチレン基、オキシn-プロピレン基、オキシイソプロピレン基、およびオキシブチレン基などの構造中にエーテル結合による酸素原子を有する炭素数2~9のアルキレン基となっている、グリコールエーテル鎖を有する化合物がより好ましい。
上記式(1)において、R3で表される炭素数1~11の1価の有機残基としては、炭素数1~10の直鎖状、分枝状、または環状の、置換されていてもよいアルキル基、炭素数6~11の、置換されていてもよい芳香族基が好適である。
これらの中でも、メチル基、またはエチル基である炭素数1~2のアルキル基、フェニル基、およびベンジル基などの炭素数6~8の芳香族基が好適に用いられる。
式(1)の化合物の具体例としては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチルが挙げられ、アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル(VEEA)が好ましい。
特に、第1インクは、多官能モノマーとして、上記式(1)で表わされるビニル基含有(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。これにより、第1インクの硬化性がより向上する。
ビニル基含有(メタ)アクリレートの含有量は、第1インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して、好ましくは1質量%~25質量%であり、より好ましくは2質量%~20質量%であり、さらに好ましくは3質量%~15質量%である。窒素含有単官能モノマーの含有量が上記範囲内であることにより、インクの粘度が低下し、吐出安定性がより向上する。
1.6.2.2.2 多官能(メタ)アクリレート
多官能(メタ)アクリレートとしては、特に制限されないが、例えば、ジプロピレングリコールジ(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)アクリレート等の2官能(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。
多官能(メタ)アクリレートとしては、特に制限されないが、例えば、ジプロピレングリコールジ(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)アクリレート等の2官能(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。
このなかでも、ジプロピレングリコールジアクリレート(DPGDA)が好ましい。このような多官能(メタ)アクリレートを用いることにより、インクの硬化性、および耐擦性がより向上する。
多官能(メタ)アクリレートの含有量は、重合性化合物の総質量に対して、好ましくは1質量%~10質量%以上であり、より好ましくは2質量%~8質量%であり、さらに好ましくは3質量%~7質量%である。多官能(メタ)アクリレートの含有量が上記範囲内であることにより、インクの硬化性、および耐擦性がより向上する。
1.6.3.光重合開始剤
光重合開始剤としては、放射線を照射することにより活性種を生じるものであれば特に限定されないが、例えば、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、アルキルフェノン系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤等の公知の光重合開始剤が挙げられる。これらの中でも、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましい。このような光重合開始剤を用いることにより、インクの硬化性がより向上し、特にUV-LEDの光による硬化プロセスによる硬化性がより向上する。光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
光重合開始剤としては、放射線を照射することにより活性種を生じるものであれば特に限定されないが、例えば、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、アルキルフェノン系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤等の公知の光重合開始剤が挙げられる。これらの中でも、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましい。このような光重合開始剤を用いることにより、インクの硬化性がより向上し、特にUV-LEDの光による硬化プロセスによる硬化性がより向上する。光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、特に制限されないが、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。
このようなアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の市販品としては、例えば、BASF社のIRGACURE(登録商標) 819(ビス2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド)、IRGACURE 1800(ビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドと、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルケトンの質量比25:75の混合物)、IRGACURE TPO(2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)等が挙げられる。
光重合開始剤の含有量は、第1インクの総質量に対して、好ましくは3.0質量%~15.0質量%であり、より好ましくは5.0質量%~13.5質量%であり、さらに好ましくは8.0質量%~12.0質量%である。光重合開始剤の含有量が上記範囲内であることにより、インクの硬化性、および光重合開始剤の溶解性がより向上する。
1.6.4.重合禁止剤
重合禁止剤としては、以下に限定されないが、例えば、p-メトキシフェノール、ヒドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル、ヒドロキノン、クレゾール、t-ブチルカテコール、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-ブチルフェノール)、および4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、ヒンダードアミン化合物などが挙げられる。重合禁止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合禁止剤としては、以下に限定されないが、例えば、p-メトキシフェノール、ヒドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル、ヒドロキノン、クレゾール、t-ブチルカテコール、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-ブチルフェノール)、および4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、ヒンダードアミン化合物などが挙げられる。重合禁止剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合禁止剤の含有量は、第1インクの総質量に対して、好ましくは0.05質量%~1.00質量%であり、より好ましくは0.05質量%~0.50質量%である。
1.6.5.界面活性剤
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤が好ましく、ポリエステル変性シリコーン、またはポリエーテル変性シリコーンであることがより好ましい。ポリエステル変性シリコーンとしては、BYK社のBYK(登録商標)-347、348、BYK-UV3500、3510、3530等が挙げられ、ポリエーテル変性シリコーンとしては、BYK-3570等が挙げられる。界面活性剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤が好ましく、ポリエステル変性シリコーン、またはポリエーテル変性シリコーンであることがより好ましい。ポリエステル変性シリコーンとしては、BYK社のBYK(登録商標)-347、348、BYK-UV3500、3510、3530等が挙げられ、ポリエーテル変性シリコーンとしては、BYK-3570等が挙げられる。界面活性剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
界面活性剤の含有量は、第1インクの総質量に対して、好ましくは0.01質量%~2.00質量%であり、より好ましくは0.05質量%~1.00質量%である。
1.7.第2インク
第2インクは、放射線硬化型インクジェット組成物である。第2インクは、白色インクであり、色材として酸化チタンを含む点を除き、重合性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、界面活性剤、分散剤等のインクに含まれる成分は、第1インクと同じものであってもよく、異なるものであってもよい。以下、第2インクについて説明するが、第1インクと異なる点について説明を行い、第1インクと同じ点については説明を省略する。
第2インクは、放射線硬化型インクジェット組成物である。第2インクは、白色インクであり、色材として酸化チタンを含む点を除き、重合性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、界面活性剤、分散剤等のインクに含まれる成分は、第1インクと同じものであってもよく、異なるものであってもよい。以下、第2インクについて説明するが、第1インクと異なる点について説明を行い、第1インクと同じ点については説明を省略する。
1.7.1.酸化チタン
第2インクは、色材として酸化チタンを含有する。酸化チタンは、例えば、表面修飾剤により表面が修飾された修飾型酸化チタンであってもよく、表面が修飾されていない未修飾型酸化チタンであってもよいが、分散性や耐候性等の観点から、表面が修飾された表面修飾型酸化チタンであることが好ましい。
第2インクは、色材として酸化チタンを含有する。酸化チタンは、例えば、表面修飾剤により表面が修飾された修飾型酸化チタンであってもよく、表面が修飾されていない未修飾型酸化チタンであってもよいが、分散性や耐候性等の観点から、表面が修飾された表面修飾型酸化チタンであることが好ましい。
酸化チタンの形態は、特に限定されず、例えば、非晶質形態、アナターゼ型結晶形態、およびルチル型結晶形態が挙げられ、遮蔽性をより一層向上する観点から、ルチル型結晶形態であることが好ましい。
酸化チタンは、市販品を用いてもよく、市販品としては、例えば、石原産業社のCR-50、CR-50-2、CR-57、CR-Super70、CR-80、CR-90、CR-90-2、CR-93、CR-95、CR-953、CR-97、R-820、R-830、R-930、UT771、PFC105(以上、商品名)、および堺化学工業社のR-38L(商品名)等が挙げられる。これらの市販品は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
酸化チタンの平均粒子径は、好ましくは150nm以上であり、より好ましくは200nm以上であり、さらに好ましくは300nm以上である。酸化チタンの平均粒子径が上記範囲内にあることにより、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねたときに、記録面61と非記録面62とが密着することを抑制する。このため、記録面61と非記録面62とが貼り付くブロッキングを抑制することができる。また、酸化チタンの平均粒子径が上記範囲内にあると、第2インクの硬化塗膜72の遮蔽性がより向上する。
また、酸化チタンの平均粒子径は、好ましくは400nm以下であり、より好ましくは380nm以下であり、さらに好ましくは360nm以下である。酸化チタンの平均粒子径が上記範囲内にあることにより、第2インクの硬化塗膜72の遮蔽性がより向上し、また、第2インクの沈降特性を良好に保つことができる。
「平均粒子径」とは、レーザー回折・散乱法によって求めた体積基準粒度分布における累積50%時の粒子径を指すものとする。平均粒子径の測定は、JIS Z8825に記載の動的光散乱法やレーザー回折光法で測定される。具体的には、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布計、例えば、日機装株式会社の「マイクロトラックUPA」が使用可能である。
酸化チタンの含有量は、第2インクの総質量に対して、好ましくは15質量%以上であり、より好ましくは16質量%以上である。また、酸化チタンの含有量は、第2インクの総質量に対して、好ましくは30質量%以下であり、より好ましくは25質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下である。酸化チタンの含有量が上記範囲内であることにより、記録物7を記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねたときに、酸化チタンが記録面61と非記録面62とが密着することを抑制し、ブロッキングを抑制する。また、第2インクの硬化塗膜72が酸化チタンを多く含むことで、背景の白色度が高くなり、視認性が向上する。
1.7.2.単官能モノマー
第2インクにおける単官能モノマーの含有量は、第2インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、好ましくは85質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%以上である。また、単官能モノマーの含有量は、好ましくは99質量%以下、さらに好ましくは98質量%以下である。単官能モノマーの含有量が80質量%以上であることにより、第2インクの硬化塗膜72の柔軟性を高めることができる。このため、第2インクの硬化塗膜72の記録媒体6への密着性がより向上する。また、第2インクの硬化塗膜72が柔軟になるため、記録物7を加工して使用する際に、硬化塗膜72が損傷するのを防ぎやすくなる。
第2インクにおける単官能モノマーの含有量は、第2インクに含まれる重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、好ましくは85質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%以上である。また、単官能モノマーの含有量は、好ましくは99質量%以下、さらに好ましくは98質量%以下である。単官能モノマーの含有量が80質量%以上であることにより、第2インクの硬化塗膜72の柔軟性を高めることができる。このため、第2インクの硬化塗膜72の記録媒体6への密着性がより向上する。また、第2インクの硬化塗膜72が柔軟になるため、記録物7を加工して使用する際に、硬化塗膜72が損傷するのを防ぎやすくなる。
さらに、第2インクは、硬い粒子である酸化チタンを含む。これにより、第2インクの硬化塗膜72は、柔軟性を有する一方で、硬さを併せ持つ。この結果、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねたときに、ブロッキングを抑制することができる。
単官能モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、脂環族基を有する単官能モノマー、芳香族基を有する単官能モノマー、含窒素複素環を有する単官能モノマーが挙げられる。
2.記録物
図2に、本実施形態における記録物7の概略断面図を示す。図2に示すように、本実施形態の記録物7は、第1インク、および第2インクが付着した記録面61と、第1インク、および第2インクが付着していない非記録面62と、を有する記録媒体6と、該記録媒体6の記録面61に形成された第1インクの硬化塗膜71と、第2インクの硬化塗膜72とを有する。
図2に、本実施形態における記録物7の概略断面図を示す。図2に示すように、本実施形態の記録物7は、第1インク、および第2インクが付着した記録面61と、第1インク、および第2インクが付着していない非記録面62と、を有する記録媒体6と、該記録媒体6の記録面61に形成された第1インクの硬化塗膜71と、第2インクの硬化塗膜72とを有する。
記録媒体6に非白色インクである第1インクの硬化塗膜71を形成した後、酸化チタンを含む第2インクの硬化塗膜72を形成させることにより、記録物7を、記録面61と非記録面62とが対向するように積み重ねたとき、記録面61と非記録面62とが密着することを抑制し、ブロッキングを抑制する。
本実施形態で用いる記録媒体6は、図1で示されるような長尺なものであり、記録物7は、巻取ローラー52で巻き取った巻回体として保管されてもよい。記録物7を巻回体として保管することにより、記録物7の保管スペースを効率よく使用することができる。
一方、巻回体にすることにより、記録物7の記録面61と非記録面62とが接触するが、第2インクの硬化塗膜72は、硬い粒子である酸化チタンを含むことから、第2インクの硬化塗膜72の硬度が高くなる。そのため、記録面61と非記録面62とが密着した場合にも、ブロッキングを抑制できる。
また、記録物7をラベル等で利用する場合で、巻回体から巻き戻したとき、記録面61に貼り付いた痕が残ったり、非記録面62に第1インクの硬化塗膜71や第2インクの硬化塗膜72の一部が付着したりすることを抑制できる。すなわち、記録物7を巻取ローラー52で巻き取って巻回体として保管した場合であっても、記録物7の記録面61と非記録面62とが密着することを抑制し、ブロッキングを抑制できるという観点から、本発明は、特に有用である。
特に、第1インクにより形成される硬化塗膜71の記録媒体6への密着性向上の観点から、第1インクが単官能モノマーを多く含有する場合は、記録面61と非記録面62とが貼り付きやすくなり、ブロッキングが起こりやすい。しかし、本実施形態の記録物7は、第2インクの硬化塗膜72が硬い粒子である酸化チタンを含有するので、記録面61と非記録面62とが密着することが抑制され、ブロッキングを抑制できる。
3.実施例
以下、本発明を実施例、および比較例を用いて、具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
以下、本発明を実施例、および比較例を用いて、具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
3.1.インクの調製
まず、色材、分散剤、各モノマーの一部を秤量して顔料分散用のタンクに入れ、直径1mmのセラミック製ビーズとともに攪拌することにより、色材をモノマー中に分散させた顔料分散液を得た。
まず、色材、分散剤、各モノマーの一部を秤量して顔料分散用のタンクに入れ、直径1mmのセラミック製ビーズとともに攪拌することにより、色材をモノマー中に分散させた顔料分散液を得た。
次いで、表1、表2に記載の組成となるように、ステンレス製容器である混合用タンクに、残りのモノマー、光重合開始剤、および重合禁止剤を入れ、混合攪拌して完全に溶解させた後、上記で得られた顔料分散液を投入して、さらに常温で1時間混合撹拌した。その後、5μmのメンブランフィルターでろ過することにより実施例、比較例の第1インク、第2インクを得た。なお、表中の実施例、比較例に示す各成分の数値は、質量%である。
<単官能モノマー>
・IBXA(大阪有機化学工業株式会社、イソボルニルアクリレート)
・PEA(商品名「ビスコート#192、大阪有機化学工業株式会社、フェノキシエチルアクリレート」)
・ACMO(KJケミカルズ株式会社、アクリロイルモルフォリン)
<多官能モノマー>
・DPGDA(商品名「SR508」、サートマー株式会社、ジプロピレングリコールジアクリレート)
・VEEA(株式会社日本触媒、アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル)
<光重合開始剤>
・819(商品名「IRGACURE 819」BASF社、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド)
・TPO(商品名「IRGACURE TPO」、BASF社、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)
<重合禁止剤>
・MEHQ(商品名「p-メトキシフェノール」、関東化学株式会社、ヒドロキノンモノメチルエーテル)
<界面活性剤>
・BYK-UV3500(BYK Additives&Instruments社、アクリロイル基を有するポリエーテル変性シリコーン)
<色材(顔料)>
・カーボンブラック(商品名「MA-100」、三菱化学社製、カーボンブラック)
・酸化チタン(商品名「CR-93」、石原産業社製、酸化チタン、平均粒径D50 300nm)
<分散剤>
・Solsperse36000(Lubrizol社、高分子分散剤)
・IBXA(大阪有機化学工業株式会社、イソボルニルアクリレート)
・PEA(商品名「ビスコート#192、大阪有機化学工業株式会社、フェノキシエチルアクリレート」)
・ACMO(KJケミカルズ株式会社、アクリロイルモルフォリン)
<多官能モノマー>
・DPGDA(商品名「SR508」、サートマー株式会社、ジプロピレングリコールジアクリレート)
・VEEA(株式会社日本触媒、アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル)
<光重合開始剤>
・819(商品名「IRGACURE 819」BASF社、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド)
・TPO(商品名「IRGACURE TPO」、BASF社、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド)
<重合禁止剤>
・MEHQ(商品名「p-メトキシフェノール」、関東化学株式会社、ヒドロキノンモノメチルエーテル)
<界面活性剤>
・BYK-UV3500(BYK Additives&Instruments社、アクリロイル基を有するポリエーテル変性シリコーン)
<色材(顔料)>
・カーボンブラック(商品名「MA-100」、三菱化学社製、カーボンブラック)
・酸化チタン(商品名「CR-93」、石原産業社製、酸化チタン、平均粒径D50 300nm)
<分散剤>
・Solsperse36000(Lubrizol社、高分子分散剤)
表1、表2中、「重合性化合物の総質量に対する単官能モノマーの含有量」は、重合性化合物の含有量の合計に対する、単官能モノマーの含有量の比率(質量%)を表す。
3.2.評価方法
3.2.1.密着性の評価
記録装置1として、LEDを搭載したプリンター(セイコーエプソン株式会社製、PX-G5000改造機)を用いて、表3に記載した第1インクと第2インクとの組合せを用いて、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(フタムラ化学社製、商品名「FOA 20」、厚さ20μm、以下、「OPPフィルム」と記す)に、記録物を作成した。この際、第1インクは、20ng/ドット、600dpi×600dpi、Duty100%のベタ画像とし、第1インク付着後に照射エネルギーが400mJ/cm2となるように紫外線を照射して硬化塗膜71を形成した。
3.2.1.密着性の評価
記録装置1として、LEDを搭載したプリンター(セイコーエプソン株式会社製、PX-G5000改造機)を用いて、表3に記載した第1インクと第2インクとの組合せを用いて、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(フタムラ化学社製、商品名「FOA 20」、厚さ20μm、以下、「OPPフィルム」と記す)に、記録物を作成した。この際、第1インクは、20ng/ドット、600dpi×600dpi、Duty100%のベタ画像とし、第1インク付着後に照射エネルギーが400mJ/cm2となるように紫外線を照射して硬化塗膜71を形成した。
また、第2インクは、第1インクの硬化塗膜71に重ねて付着させ、付着条件は、20ng/ドット、600dpi×600dpi、Duty100%のベタ画像とした。なお、比較例2~5においては、上層となる第2インクの付着は行わず、後述する評価を行った。第2インクについても、第2インク付着後に照射エネルギーが400mJ/cm2となるように紫外線を照射して、記録物を得た。
上記の方法により作成した記録物について、クロスカット試験により密着性を評価した。すなわち、得られた硬化塗膜71,72に切り込みを入れ、切り込みの部分に透明付着テープを貼り、硬化塗膜71,72が透けて見えるように十分指でテープを擦った。次に、テープを付着してから5分以内に60°に近い角度で、0.5~1.0秒で、テープを硬化塗膜71から引き剥がした。この際の硬化塗膜71,72のOPPフィルムからの剥離の有無に基づいて、下記評価基準により、密着性を評価した。
(評価基準)
A:剥離は認められなかった。
B:テープを貼った範囲の半分未満で剥離が認められた。
C:テープを貼った範囲の半分以上で剥離が認められた。
D:全て剥離した。
(評価基準)
A:剥離は認められなかった。
B:テープを貼った範囲の半分未満で剥離が認められた。
C:テープを貼った範囲の半分以上で剥離が認められた。
D:全て剥離した。
3.2.2.ブロッキングの評価
上記の密着性評価で作成した記録物について、第1インク、および第2インクが付着した記録面に、記録を行っていない他のOPPフィルムを重ね、その上から荷重を加えて、疑似的に巻回体を再現した。10分間保持した後、記録物のOPPフィルムと他のOPPフィルムとを剥離して、記録面に他のOPPフィルムが貼り付いた痕が転写したか否かを目視にて確認することにより、貼り付きの有無を評価した。評価基準は以下のとおりである。
(評価基準)
AA:1800N/m2の荷重をかけても貼り付きは認められなかった。
A:1800N/m2の荷重をかけると貼り付きは認められたが、1500N/m2の荷重では、貼り付きは認められなかった。
B:1500N/m2の荷重をかけると貼り付きは認められたが、1200N/m2の荷重では、貼り付きは認められなかった。
C:1200N/m2の荷重をかけると貼り付きは認められたが、1000N/m2の荷重では、貼り付きは認められなかった。
D:1000N/m2の荷重をかけると貼り付きは認められたが、800N/m2の荷重では、貼り付きは認められなかった。
E:800N/m2の荷重でも貼り付きが認められた。
上記の密着性評価で作成した記録物について、第1インク、および第2インクが付着した記録面に、記録を行っていない他のOPPフィルムを重ね、その上から荷重を加えて、疑似的に巻回体を再現した。10分間保持した後、記録物のOPPフィルムと他のOPPフィルムとを剥離して、記録面に他のOPPフィルムが貼り付いた痕が転写したか否かを目視にて確認することにより、貼り付きの有無を評価した。評価基準は以下のとおりである。
(評価基準)
AA:1800N/m2の荷重をかけても貼り付きは認められなかった。
A:1800N/m2の荷重をかけると貼り付きは認められたが、1500N/m2の荷重では、貼り付きは認められなかった。
B:1500N/m2の荷重をかけると貼り付きは認められたが、1200N/m2の荷重では、貼り付きは認められなかった。
C:1200N/m2の荷重をかけると貼り付きは認められたが、1000N/m2の荷重では、貼り付きは認められなかった。
D:1000N/m2の荷重をかけると貼り付きは認められたが、800N/m2の荷重では、貼り付きは認められなかった。
E:800N/m2の荷重でも貼り付きが認められた。
3.評価結果
表3に、評価結果を示した。表3から、本発明の記録物の製造方法によれば、硬化塗膜の密着性が高く、記録物を記録面と非記録面とが対向するように積み重ねたときにブロッキングを抑制できることがわかった。
表3に、評価結果を示した。表3から、本発明の記録物の製造方法によれば、硬化塗膜の密着性が高く、記録物を記録面と非記録面とが対向するように積み重ねたときにブロッキングを抑制できることがわかった。
2,2a,2b,2c,2d…第1インクジェットヘッド、3,3a…第2インクジェットヘッド、4a,4b,4c,4d,4e…放射線源、5…搬送機構、6…記録媒体、51…操出ローラー、52…巻取ローラー。
Claims (8)
- 第1インクジェットヘッドから放射線硬化型インクジェット組成物である第1インクを吐出して、記録媒体に付着させる第1吐出工程と、
前記記録媒体に付着した前記第1インクに対して、放射線を照射して前記第1インクの硬化塗膜を得る第1照射工程と、
第2インクジェットヘッドから放射線硬化型インクジェット組成物である第2インクを吐出して、前記第1インクの硬化塗膜に付着させる第2吐出工程と、
前記記録媒体に付着した前記第2インクに対して、放射線を照射して前記第2インクを硬化させて、記録物を得る第2照射工程と、
前記記録物を、前記第1インク、および前記第2インクが付着した記録面と、前記第1インク、および前記第2インクが付着していない非記録面とが対向するように積み重ねる積層工程と、を備え、
前記第1インクは、単官能モノマーを含む重合性化合物を含み、前記単官能モノマーの含有量が、前記第1インクに含まれる前記重合性化合物の総質量に対して80質量%以上であり、
前記第1インクは、非白色インクであり、前記第2インクは、色材として酸化チタンを含む白色インクである、記録物の製造方法。 - 前記積層工程は、前記記録物を前記記録面と前記非記録面とが対向するようにロール状に巻き取ることを含む、請求項1に記載の記録物の製造方法。
- 前記記録媒体の前記記録面および前記非記録面は、いずれも非吸収性である、請求項1または2に記載の記録物の製造方法。
- 前記記録媒体は、透明基材である、請求項1~3のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
- 前記第2インクが、前記単官能モノマーを含む前記重合性化合物を含み、前記単官能モノマーの含有量が、前記第2インクに含まれる前記重合性化合物の総質量に対して80質量%以上である、
請求項1~4のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。 - 前記酸化チタンの平均粒子径は、150nm以上である、
請求項1~5のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。 - 前記第2インクは、前記酸化チタンを前記第2インクの総質量に対して15質量%以上含有する、
請求項1~6のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。 - 前記第1インクジェットヘッド、および前記第2インクジェットヘッドは、前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に形成されたインクを吐出するノズルが、前記記録媒体の印刷領域の当該方向をカバーするように形成されたラインインクジェットヘッドである、請求項1~7のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
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