JP5468361B2 - インク組成物、インクジェット記録方法、及び、成形印刷物の製造方法 - Google Patents
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Description
一方、インクジェット方式は、安価な装置で、かつ、必要とされる画像部のみにインクを吐出し被記録媒体上に直接画像形成を行うため、インク組成物を効率良く使用でき、ランニングコストが安い。さらに、騒音が少なく、画像記録方式として優れている。
一方、インクジェット方式は、印刷装置が安価であり、かつ、印刷時に版を必要とせず、必要とされる画像部のみにインク組成物を吐出し被記録媒体上に直接画像形成を行うため、インク組成物を効率良く使用でき、特に小ロット生産の場合にランニングコストが安い。さらに、騒音が少なく、画像記録方式として優れており、近年注目を浴びている。
中でも、紫外線などの放射線の照射により硬化可能なインクジェット記録用インク組成物(放射線硬化型インクジェット記録用インク組成物)は、紫外線などの放射線の照射によりインク組成物の成分の大部分が硬化するため、溶剤系インク組成物と比べて乾燥性に優れ、また、画像がにじみにくいことから、種々の被記録媒体に印字できる点で優れた方式である。
特許文献1には、(A)重合開始剤と、(B)脂環基を置換基として有する(メタ)アクリル酸のエステル又はアミドと、を含有することを特徴とするインク組成物が開示されている。
特許文献2には、重合性モノマーを含むインキジェット用活性エネルギー線硬化型インキであって、前記重合性モノマーが、モノマー全体に対して、単官能モノマーを80〜99.99重量%、多官能モノマーを20重量%〜0.01重量%含有し、かつ、該インキの硬化膜を該インキに30秒浸漬させたときの重量変化率が30重量%以下であることを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインキが開示されている。
本発明の他の目的は、硬化性及び得られる画像の光沢性に優れ、得られる画像の筋ムラの発生を抑制し、真空成形加工適性に優れたインク組成物、前記インク組成物を用いた成形印刷物の製造方法を提供することである。
<1>(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、(B)式(I)〜式(III)で表される少なくとも1種の化合物、及び、(C)ラジカル重合開始剤を含有することを特徴とするインク組成物、
<3>(D)炭素数6以上の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物を更に含む上記<1>又は<2>に記載のインク組成物、
<4>前記(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートの総含有量が、10〜60重量%である上記<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<5>前記(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートと、前記式(I)、式(II)又は式(III)で表される化合物のうち少なくとも1種の化合物との合計量が、40〜80重量%である上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<6>(a1)上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインク組成物をインクジェット方式により吐出して支持体上に画像を形成する画像形成工程、及び、(b2)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記支持体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程を含むことを特徴とするインクジェット記録方法、
<7>前記画像形成工程におけるインク組成物の1打滴あたりの吐出量が、3〜42pLの範囲である上記<6>に記載のインクジェット記録方法、
<8>前記硬化工程において、インク組成物を吐出した後0.01〜10秒の間に、2,000mW/cm2以下の露光面照度で活性放射線を照射し、前記インク組成物を硬化させる上記<6>又は<7>に記載のインクジェット記録方法、
<9>(a2)上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインク組成物をインクジェット方式により吐出して支持体上に画像を形成する画像形成工程、(b2)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記支持体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程、並びに、(c2)前記印刷物を成形加工する成形加工工程を含むことを特徴とする成形印刷物の製造方法、
<10>前記成形加工が、真空成形加工である上記<9>に記載の成形印刷物の製造方法、
<11>前記画像形成工程におけるインク組成物の1打滴あたりの吐出量が、3〜42pLの範囲である上記<9>又は<10>に記載の成形印刷物の製造方法、
<12>前記硬化工程において、インク組成物を吐出した後0.01〜10秒の間に、2,000mW/cm2以下の露光面照度で活性放射線を照射し、前記インク組成物を硬化させる上記<9>〜<11>のいずれか1つに記載の成形印刷物の製造方法。
また、本発明によれば、硬化性及び得られる画像の光沢性に優れ、得られる画像における筋ムラの発生を抑制し、真空成形加工適性に優れたインク組成物、前記インク組成物を用いた成形印刷物の製造方法を提供することができた。
本発明のインク組成物(以下、単に「インク」ともいう。)は、(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、(B)式(I)〜式(III)で表される少なくとも1種の化合物、及び、(C)ラジカル重合開始剤を含有することを特徴とする。
また、本発明のインク組成物は、インクジェット記録用インク組成物として好適に使用することができる。
本発明でいう「放射線」とは、その照射によりインク組成物中において開始種を発生させることができるエネルギーを付与することができる活性放射線であれば、特に制限はなく、広くα線、γ線、X線、紫外線(UV)、可視光線、電子線などを包含するものであるが、中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。したがって、本発明のインク組成物としては、放射線として、紫外線を照射することにより硬化可能なインク組成物が好ましい。
なお、本発明において、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリレート」とも記載し、また、「アクリル」、「メタクリル」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリル」とも記載する。
本発明のインク組成物は、(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート(下記式(A)で表される化合物)を含有する。
また、本発明のインク組成物は、(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートの総含有量が、インク組成物の全重量に対し、5〜80重量%であることが好ましく、10〜60重量%であることがより好ましく、10〜50重量%であることが更に好ましく、10〜40重量%であることが特に好ましく、13〜35重量%であることが最も好ましい。
本発明のインク組成物は、下記に示す(B)式(I)〜式(III)で表される少なくとも1種の化合物を含有する。
また、式(I)で表される化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物が(I)で表される化合物を含有する場合、本発明のインク組成物における式(I)で表される化合物の総含有量は、インク組成物の全重量に対し、3〜25重量%であることが好ましく、5〜20重量%であることがより好ましく、8〜18重量%であることが更に好ましい。
A1における二価の連結基は、アルキレン基、又は、アルキレン基、エーテル結合(−O−)、エステル結合(−C(O)O−あるいは−OC(O)−)、アミド結合(−C(O)NH−あるいは−NHC(O)−)、及び、カルボニル結合(−C(O)−)を2以上組み合わせた基であることが好ましく、アルキレン基、又は、アルキレン基及びエーテル結合を2以上組み合わせた基であることがより好ましい。
前記アルキレン基は、直鎖状であっても、分岐状であっても、環構造を有していてもよい。また、前記アルキレン基は、炭素数2〜20であることが好ましく、炭素数2〜8であることがより好ましい。
式(II)におけるA1は、単結合、アルキレン基、又は、アルキレン基及びエーテル結合を2以上組み合わせた基であることが好ましく、単結合、アルキレン基、アルキレンオキシ基、又は、ポリアルキレンオキシ基であることがより好ましく、単結合、アルキレン基、又は、アルキレンオキシ基であることが更に好ましい。
また、式(II)におけるA1は、炭素数2〜40であることが好ましく、炭素数2〜20であることがより好ましく、炭素数2〜8であることが更に好ましい。
式(II)におけるR1は、水素原子又はメチル基を表し、水素原子であることが好ましい。
また、式(II)で表される化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物が(II)で表される化合物を含有する場合、本発明のインク組成物における式(II)で表される化合物の総含有量は、インク組成物の全重量に対し、5〜35重量%であることが好ましく、8〜30重量%であることがより好ましく、10〜25重量%であることが更に好ましい。
また、式(III)で表される化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物が(III)で表される化合物を含有する場合、本発明のインク組成物における式(III)で表される化合物の総含有量は、インク組成物の全重量に対し、3〜70重量%であることが好ましく、10〜60重量%であることがより好ましく、20〜40重量%であることが更に好ましい。
中でも、本発明のインク組成物は、前記式(I)又は前記式(II)で表される化合物を少なくとも含有していることが好ましく、前記式(I)で表される少なくとも1種の化合物を少なくとも含有していることが特に好ましい。
本発明のインク組成物における式(I)〜式(III)で表される化合物の総含有量は、インク組成物の全重量に対し、5〜80重量%であることが好ましく、10〜70重量%であることがより好ましく、15〜60重量%であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物における前記(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートと、前記式(I)、式(II)又は式(III)で表される化合物のうち少なくとも1種の化合物との合計量が、インク組成物の全重量に対し、30〜90重量%であることが好ましく、40〜80重量%であることがより好ましく、45〜70重量%であることが更に好ましい。
また、本発明のインク組成物は、前記(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、及び、前記式(III)で表される化合物の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、30〜90重量%であることが好ましく、40〜80重量%であることがより好ましく、45〜70重量%であることが更に好ましい。
また、本発明のインク組成物における前記(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、及び、前記式(I)〜式(III)で表される化合物の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、40〜95重量%であることが好ましく、45〜90重量%であることがより好ましく、50〜70重量%であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物は、(C)ラジカル重合開始剤を含有する。
本発明で用いることができるラジカル重合開始剤としては、公知のラジカル重合開始剤を使用することができる。本発明に用いることができるラジカル重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に用いることのできる重合開始剤は、外部エネルギーを吸収して重合開始種を生成する化合物である。重合を開始するために使用される外部エネルギーは、熱及び活性放射線に大別され、それぞれ、熱重合開始剤及び光重合開始剤が使用される。活性放射線としては、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線が例示できる。
これらの中でも、(a)芳香族ケトン類としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン化合物が特に好ましい。なお、本発明において、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン化合物とは、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及び1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが任意の置換基で置換された化合物を意味するものである。置換基としては、ラジカル重合開始剤としての能力を発揮しうる範囲で任意に選択することができ、具体的にはアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)が例示できる。
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、化合物の構造中に式(7)又は式(8)の構造式を有するものが例示できる。
また、本発明に用いることができるインク組成物に後述する増感剤を用いる場合、ラジカル重合開始剤の総使用量は、それぞれ、増感剤に対して、ラジカル重合開始剤:増感剤の重量比で、好ましくは200:1〜1:200、より好ましくは50:1〜1:50、さらに好ましくは20:1〜1:5の範囲である。
本発明のインク組成物は、(D)炭素数6以上の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物を含有することが好ましく、炭素数6〜18の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物を含有することがより好ましく、炭素数8〜12の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物を含有することが更に好ましい。
前記炭素数6以上の直鎖炭化水素構造としては、炭素原子が直鎖状に6個以上連結した炭化水素基であればよく、例えば、2−エチルヘキシル基のように途中に分岐を有する基であっても、ヘキシル基の部分が炭素数6以上の直鎖炭化水素構造に該当し、また、1,6−ヘキシレン基のような二価以上の基であっても、炭素原子が直鎖状に6個以上連結した構造があれば該当する。
また、(D)炭素数6以上の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物の総炭素数としては、9〜22であることが好ましく、11〜16であることがより好ましい。
炭素数6以上の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物として、具体的には、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、イソデシル(メタ)アクリレートが好ましく挙げられる。
本発明のインク組成物における(D)炭素数6以上の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物の総含有量は、インク組成物の全重量に対し、5〜35重量%であることが好ましく、8〜30重量%であることがより好ましく、10〜25重量%であることが更に好ましい。上記範囲であると、得られる画像の光沢性、及び、硬化感度に優れる。
本発明のインク組成物は、前記(A)成分、前記(B)成分、及び、前記(D)成分以外の(E)他の重合性化合物を含有していてもよい。
(E)他の重合性化合物としては、公知の重合性化合物を用いることができ、例えば、前記(A)成分、前記(B)成分、及び、前記(D)成分以外の(メタ)アクリレート化合物、ビニルエーテル化合物、アリル化合物、N−ビニル化合物、不飽和カルボン酸類等が例示できる。
本発明において「環状構造」とは、少なくとも1つの環を形成している構造であり、単環構造であっても、多環構造であってもよく、また、環員に酸素原子や窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。前記環状構造としては、例えば、脂肪族環構造、芳香族環構造、縮合環構造、及び、橋架け環構造等が挙げられる。
前記脂肪族環としては、例えば、シクロアルカンなどの脂肪族炭化水素環だけでなく、その環員にO、N、S等のヘテロ原子を含む脂肪族ヘテロ環であってもよい。
前記芳香族環としては、例えば、ベンゼンなどの芳香族炭化水素だけでなく、その環員にO、N、S等のヘテロ原子を含む複素芳香環であってもよい。
前記縮合環としては、脂肪族環や芳香族環を任意に縮合した環であればよく、ナフタレン、インドール、ベンゾフランなどが例示できる。
前記橋かけ環としては、二環式〜四環式炭化水素環(例えば、ピナン、ボルナン、ノルボルナン、ノルボルネン、アダマンタンなどにおける炭化水素環など)を好適に用いることができる。また、環を構成する炭素原子の数としては、6〜18であることが好ましく、7〜12であることがより好ましい。
本発明において、例えば、二環式炭化水素環(ビシクロ環)又は三環式炭化水素環(トリシクロ環)とは、鎖式構造まで開くのに必要な環原子間結合の切断の数が3回の場合をトリシクロ環、2回の場合をビシクロ環といい、そのような環構造をトリシクロ環、ビシクロ環と称する。
また、前記橋かけ環を形成する構成成分として、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子が含まれていてもよい。また、前記橋かけ環の一部が縮合環であってもよい。
前記橋かけ環を形成する原子に制限はないが、炭素原子からなる環、又は、酸素及び炭素からなる環が好ましく、炭素原子からなる環が更に好ましい。
前記スピロ環としては、2以上の脂肪族環を任意に結合したスピロ環であればよく、スピロ[4.5]デカン、スピロ[5.5]ウンデカンなどが例示できる。
また、前記スピロ環を形成する構成成分として、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子が含まれていてもよい。また、前記スピロ環の一部が縮合環であってもよい。
前記置換基としては、本発明の効果を大きく阻害する基でなければ特に制限はないが、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数1〜10の複素環基、炭素数3〜10の複素芳香環基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、シロキサン基、又は、二価の置換基としてオキシ基(=O)が好ましく挙げられる。また、前記置換基が更に置換基により置換されていてもよい。
また、前記(A)成分、前記(B)成分、及び、前記(D)成分以外の環状構造を有する単官能(メタ)アクリレート化合物における環状構造は、単環構造であることが好ましい。
(ポリ)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレートメチルエステル、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレートエチルエステル、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレートメチルエステル、(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレートエチルエステル、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、EO変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、PO変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、EO変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、PO変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、EO変性ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、PO変性ジペンタエリスリトールテトラ(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、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、PO変性テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(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、ジペンタエリスリトールテトラ(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、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が例示できる。
不飽和カルボン酸類としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、及び、これらの塩等が例示できる。
本発明のインク組成物における多官能重合性化合物の総含有量は、インク組成物の全重量に対し、硬化膜の柔軟性を保持する観点から、0〜20重量%であることが好ましく、0〜10重量%であることがより好ましく、0〜5重量%であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物には、形成された画像部の視認性を向上させるため着色剤を含有させることができる。
本発明に用いることができる着色剤としては、特に制限はないが、耐候性に優れ、色再現性に富んだ顔料及び油溶性染料が好ましく、溶解性染料等の公知の着色剤から任意に選択して使用することができる。本発明のインク組成物又はインクジェット記録用インク組成物に好適に使用し得る着色剤は、活性放射線による硬化反応の感度を低下させないという観点からは、硬化反応である重合反応において重合禁止剤として機能しない化合物を選択することが好ましい。
赤又はマゼンタ顔料としては、Pigment Red 3,5,19,22,31,38,42,43,48:1,48:2,48:3,48:4,48:5,49:1,53:1,57:1,57:2,58:4,63:1,81,81:1,81:2,81:3,81:4,88,104,108,112,122,123,144,146,149,166,168,169,170,177,178,179,184,185,208,216,226,257、Pigment Violet 3,19,23,29,30,37,50,88、Pigment Orange 13,16,20,36、
青又はシアン顔料としては、Pigment Blue 1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,17−1,22,27,28,29,36,60、
緑顔料としては、Pigment Green 7,26,36,50、
黄顔料としては、Pigment Yellow 1,3,12,13,14,17,34,35,37,55,74,81,83,93,94,95,97,108,109,110,120,137,138,139,153,154,155,157,166,167,168,180,185,193、
黒顔料としては、Pigment Black 7,28,26、
白色顔料としては、Pigment White 6,18,21
などが目的に応じて使用できる。
分散染料の好ましい具体例としては、C.I.ディスパースイエロー 5,42,54,64,79,82,83,93,99,100,119,122,124,126,160,184:1,186,198,199,201,204,224及び237;C.I.ディスパーズオレンジ 13,29,31:1,33,49,54,55,66,73,118,119及び163;C.I.ディスパーズレッド 54,60,72,73,86,88,91,92,93,111,126,127,134,135,143,145,152,153,154,159,164,167:1,177,181,204,206,207,221,239,240,258,277,278,283,311,323,343,348,356及び362;C.I.ディスパーズバイオレット 33;C.I.ディスパーズブルー 56,60,73,87,113,128,143,148,154,158,165,165:1,165:2,176,183,185,197,198,201,214,224,225,257,266,267,287,354,358,365及び368;並びにC.I.ディスパーズグリーン 6:1及び9;等が挙げられる。
本発明において、溶剤が硬化画像に残留する場合の耐溶剤性の劣化並びに残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound:揮発性有機化合物)の問題を避けるためにも、着色剤は、付加重合性化合物のような分散媒体に予め添加して、配合することが好ましい。なお、分散適性の観点のみを考慮した場合、着色剤の添加に使用する重合性化合物は、最も粘度の低いモノマーを選択することが好ましい。
本発明のインク組成物中における着色剤の含有量は、色、及び使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の重量に対し、0.01〜30重量%であることが好ましい。
本発明のインク組成物は、分散剤を含有することが好ましく、特に顔料を使用する場合において、顔料をインク組成物中に安定に分散させるため、分散剤を含有することが好ましい。
本発明に用いることができる分散剤としては、高分子分散剤が好ましい。なお、本発明における「高分子分散剤」とは、重量平均分子量が1,000以上の分散剤を意味する。
インク組成物中における分散剤の含有量は、使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の重量に対し、0.05〜15重量%であることが好ましい。
本発明に用いることができるインク組成物には、長時間安定した吐出性を付与するため、界面活性剤を添加することが好ましい。
界面活性剤としては、特開昭62−173463号、同62−183457号の各公報に記載されたものが挙げられる。例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。なお、前記界面活性剤の代わりに有機フルオロ化合物を用いてもよい。前記有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。前記有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物(例、フッ素油)及び固体状フッ素化合物樹脂(例、四フッ化エチレン樹脂)が含まれ、特公昭57−9053号(第8〜17欄)、特開昭62−135826号の各公報に記載されたものが挙げられる。
また、本発明に用いることができる界面活性剤は、シリコーン系界面活性剤が好ましく、ポリジアルキルシロキサン類がより好ましく、ポリエトキシ変性ポリジメチルシロキサンが更に好ましい。
本発明のインク組成物中における界面活性剤の含有量は、使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の重量に対し、0〜0.5重量%であることが好ましく、0〜0.3重量%であることがより好ましく、0〜0.1重量%であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物は、オリゴマーを含有することが好ましい。
オリゴマーは、一般に有限個(一般的には5〜100個)のモノマーが結合した重合体であり、オリゴマーと称される公知の化合物を任意に選択可能であるが、本発明においては、重量平均分子量が400〜10,000(より好ましくは500〜5,000)の重合体を選択することが好ましい。
前記オリゴマーは、ラジカル重合性基を有していてもよく、有していなくてもよいが、エチレン性不飽和基を有していることが好ましく、(メタ)アクリロキシ基を有していることがより好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートが好ましく挙げられるが、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートがより好ましく挙げられる。
また、ウレタン(メタ)アクリレートは、4官能以下のウレタン(メタ)アクリレートであることが好ましく、2官能以下のウレタン(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
本発明のインク組成物はウレタン(メタ)アクリレートを含有することにより、基材の密着性に優れ、硬化性に優れるインク組成物が得られる。
オリゴマーとして詳しくは、オリゴマーハンドブック(吉川淳二監修、(株)化学工業日報社)も参照することができる。
ポリエステル(メタ)アクリレートとして、例えば、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL770、IRR467、81、84、83、80、675、800、810、812、1657、1810、IRR302、450、670、830、870、1830、1870、2870、IRR267、813、IRR483、811等)、東亞合成(株)製のアロニックスM−6100、M−6200、M−6250、M−6500、M−7100、M−8030、M−8060、M−8100、M−8530、M−8560、M−9050等が挙げられる。
また、エポキシ(メタ)アクリレートとして、例えば、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL600、860、2958、3411、3600、3605、3700、3701、3703、3702、3708、RDX63182、6040等)等が挙げられる。
本発明のインク組成物におけるオリゴマーの含有量としては、インク組成物の全重量に対して、0.1〜50重量%が好ましく、0.5〜20重量%がより好ましく、1〜10重量%であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物には、必要に応じて、前記成分以外の他の成分を添加することができる。
その他の成分としては、例えば、増感剤、共増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物等が挙げられる。
本発明のインク組成物には、特にインクジェット記録用に用いる場合、特定の活性放射線を吸収して上記重合開始剤の分解を促進させるために、増感剤を添加してもよい。
増感剤は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、重合開始剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより重合開始剤は化学変化を起こして分解し、ラジカル等の反応活性種を生成する。
本発明に用いることができる増感剤としては、増感色素が好ましい。
好ましい増感色素の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ、350〜450nm域に吸収波長を有するものを挙げることができる。
多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)。
本発明のインク組成物は、共増感剤(「強増感剤」、又は、「強色増感剤」という場合もある。)を含有することも好ましい。本発明において共増感剤は、増感剤の活性放射線に対する感度を一層向上させる、あるいは、酸素による重合性化合物の重合阻害を抑制する等の作用を有する。
この様な共増感剤の例としては、アミン類、例えばM. R. Sanderら著「Journal of Polymer Society」第10巻3173頁(1972)、特公昭44−20189号公報、特開昭51−82102号公報、特開昭52−134692号公報、特開昭59−138205号公報、特開昭60−84305号公報、特開昭62−18537号公報、特開昭64−33104号公報、Research Disclosure 33825号記載の化合物等が挙げられ、具体的には、トリエタノールアミン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p−ホルミルジメチルアニリン、p−メチルチオジメチルアニリン等が挙げられる。
本発明のインク組成物中における共増感剤の含有量は、使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の重量に対し、0.05〜4重量%であることが好ましい。
本発明においては、得られる画像の耐候性向上、退色防止の観点から、紫外線吸収剤を用いることができる。
紫外線吸収剤としては、例えば、特開昭58−185677号公報、同61−190537号公報、特開平2−782号公報、同5−197075号公報、同9−34057号公報等に記載されたベンゾトリアゾール系化合物、特開昭46−2784号公報、特開平5−194483号公報、米国特許第3214463号等に記載されたベンゾフェノン系化合物、特公昭48−30492号公報、同56−21141号公報、特開平10−88106号公報等に記載された桂皮酸系化合物、特開平4−298503号公報、同8−53427号公報、同8−239368号公報、同10−182621号公報、特表平8−501291号公報等に記載されたトリアジン系化合物、リサーチディスクロージャーNo.24239号に記載された化合物やスチルベン系、ベンズオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤などが挙げられる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、固形分換算で0.5〜15重量%であることが好ましい。
インク組成物の安定性向上のため、酸化防止剤を添加することができる。酸化防止剤としては、ヨーロッパ公開特許第223739号公報、同309401号公報、同第309402号公報、同第310551号公報、同第310552号公報、同第459416号公報、ドイツ公開特許第3435443号公報、特開昭54−48535号公報、同62−262047号公報、同63−113536号公報、同63−163351号公報、特開平2−262654号公報、特開平2−71262号公報、特開平3−121449号公報、特開平5−61166号公報、特開平5−119449号公報、米国特許第4814262号明細書、米国特許第4980275号明細書等に記載のものを挙げることができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、固形分換算で0.1〜8重量%であることが好ましい。
本発明のインク組成物には、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。前記有機系の褪色防止剤としては、ハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などが挙げられる。前記金属錯体系の褪色防止剤としては、ニッケル錯体、亜鉛錯体などが挙げられ、具体的には、リサーチディスクロージャーNo.17643の第VIIのI〜J項、同No.15162、同No.18716の650頁左欄、同No.36544の527頁、同No.307105の872頁、同No.15162に引用された特許に記載された化合物や、特開昭62−215272号公報の127頁〜137頁に記載された代表的化合物の一般式及び化合物例に含まれる化合物を使用することができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、固形分換算で0.1〜8重量%であることが好ましい。
本発明のインク組成物には、吐出物性の制御を目的として、チオシアン酸カリウム、硝酸リチウム、チオシアン酸アンモニウム、ジメチルアミン塩酸塩などの導電性塩類を添加することができる。
本発明のインク組成物には、被記録媒体との密着性を改良するため、極微量の有機溶剤を添加することも有効である。
溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、1−ブタノール、tert−ブタノール等のアルコール系溶剤、クロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピルなどのエステル系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、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ジメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。
この場合、耐溶剤性や揮発性有機化合物(VOC)の問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その量はインク組成物全体に対し0.1〜5重量%が好ましく、より好ましくは0.1〜3重量%の範囲である。
本発明のインク組成物には、膜物性を調整するため、各種高分子化合物を添加することができる。高分子化合物としては、アクリル系重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シェラック、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、その他の天然樹脂等が使用できる。また、これらは2種以上併用してもかまわない。これらのうち、アクリル系のモノマーの共重合によって得られるビニル系共重合が好ましい。さらに、高分子化合物の共重合組成として、カルボキシル基含有モノマー、メタクリル酸アルキルエステル、及び/又は、アクリル酸アルキルエステルをモノマー単位として含む共重合体も好ましく用いられる。
塩基性化合物は、インク組成物の保存安定性を向上させる観点から添加することが好ましい。本発明に用いることができる塩基性化合物としては、公知の塩基性化合物を用いることができ、例えば、無機塩等の塩基性無機化合物や、アミン類等の塩基性有機化合物を好ましく用いることができる。
本発明においては、吐出性を考慮し、25℃における粘度が40mPa・s以下であるインク組成物を使用することが好ましい。より好ましくは5〜40mPa・s、更に好ましくは7〜30mPa・sである。また、吐出温度(好ましくは25〜80℃、より好ましくは25〜50℃)における粘度が、3〜15mPa・sであることが好ましく、3〜13mPa・sであることがより好ましい。本発明のインク組成物は、粘度が上記範囲になるように適宜組成比を調整することが好ましい。室温での粘度を高く設定することにより、多孔質な被記録媒体を用いた場合でも、被記録媒体中へのインク組成物の浸透を回避し、未硬化モノマーの低減が可能となる。さらにインク組成物の液滴着弾時のインク滲みを抑えることができ、その結果として画質が改善されるので好ましい。
本発明のインク組成物は、インクジェット記録用として使用される。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインク組成物をインクジェット記録用として被記録媒体(支持体、記録材料等)上に吐出し、被記録媒体上に吐出されたインク組成物に活性放射線を照射し、インクを硬化して画像を形成する方法である。
本発明のインクジェット記録方法は、上記(a1)及び(b1)工程を含むことにより、被記録媒体上において硬化したインク組成物により画像が形成される。
また、本発明の印刷物は、本発明のインクジェット記録方法によって記録された印刷物である。
前記画像形成工程におけるインク組成物の1打滴あたりの吐出量は、3〜42pLの範囲であることが好ましい。
支持体は、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコール共重合体、テレフタル酸−エチレングリコール−1,4シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等のポリエステル樹脂、ナイロン6、ナイロン9、ナイロン6,6等のポリアミド樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート樹脂等を例示できる。上記アクリル系樹脂は、例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、エチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、メチル(メタ)アクリレート−スチレン共重合体等の樹脂(ただし、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートの意味する。)を単体又は2種以上の混合物で用いることができる。中でも、加飾印刷が容易なことや仕上がり成形物の諸耐性が優れている点でポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート樹脂やポリカーボネート樹脂に他樹脂をブレンドした樹脂のシートが好ましく用いられる。
本発明で用いることのできるインクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサー、活性放射線源を含む装置が挙げられる。
インク供給系は、例えば、本発明のインク組成物を含む元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク組成物供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドからなる。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、好ましくは1〜100pL、より好ましくは3〜42pL、更に好ましくは8〜30pLのマルチサイズドットを、好ましくは320×320〜4,000×4,000dpi、より好ましくは400×400〜1,600×1,600dpi、更に好ましくは720×720dpiの解像度で吐出できるよう駆動することができる。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
本発明のインク組成物のような放射線硬化型インク組成物は、概して通常インクジェット記録用インク組成物で使用される水性インク組成物より粘度が高いため、吐出時の温度変動による粘度変動が大きい。インク組成物の粘度変動は、液滴サイズの変化及び液滴吐出速度の変化に対して大きな影響を与え、ひいては画質劣化を引き起こす。したがって、吐出時のインク組成物の温度はできるだけ一定に保つことが必要である。よって、本発明において、インクの温度の制御幅は、設定温度の±5℃であることが好ましく、設定温度の±2℃であることがより好ましく、設定温度±1℃であることが更に好ましい。
被記録媒体上に吐出されたインク組成物は、活性放射線を照射することによって硬化する。これは、本発明のインク組成物に含まれる光重合開始剤が活性放射線の照射により分解して、ラジカルなどの重合開始種を発生し、その開始種の機能にラジカル重合性化合物の重合反応が、生起、促進されるためである。このとき、インク組成物において重合開始剤と共に増感剤が存在すると、系中の増感剤が活性放射線を吸収して励起状態となり、重合開始剤と接触することによって重合開始剤の分解を促進させ、より高感度の硬化反応を達成させることができる。
また、発光ダイオード(LED)及びレーザーダイオード(LD)を活性放射線源として用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。さらに一層短い波長が必要とされる場合、LEDとして、米国特許番号第6,084,250号明細書に開示されている、300nmと370nmとの間に中心付けされた活性放射線を放出し得るLEDが例示できる。また、他の紫外LEDも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で好ましい活性放射線源はUV−LEDであり、特に好ましくは350〜420nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
なお、LEDの被記録媒体上での最高照度は10〜2,000mW/cm2であることが好ましく、20〜1,000mW/cm2であることがより好ましく、50〜800mW/cm2であることが特に好ましい。
また、本発明のインクジェット記録方法においては、インク組成物を吐出した後0.01〜10秒の間に、2,000mW/cm2以下の露光面照度で活性放射線を照射し、前記インク組成物を硬化させることが好ましい。
活性放射線の照射条件並びに基本的な照射方法は、特開昭60−132767号公報に開示されている。具体的には、インク組成物の吐出装置を含むヘッドユニットの両側に光源を設け、いわゆるシャトル方式でヘッドユニットと光源を走査することによって行われる。活性放射線の照射は、インク組成物の着弾後、一定時間(好ましくは0.01〜0.5秒、より好ましくは0.01〜0.3秒、更に好ましくは0.01〜0.15秒)をおいて行われることになる。このようにインク組成物の着弾から照射までの時間を極短時間に制御することにより、被記録媒体に着弾したインク組成物が硬化前に滲むことを防止するこが可能となる。また、多孔質な被記録媒体に対しても光源の届かない深部までインク組成物が浸透する前に露光することができるため、未反応モノマーの残留を抑えることができるので好ましい。
さらに、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させてもよい。国際公開第99/54415号パンフレットでは、照射方法として、光ファイバーを用いた方法やコリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されており、このような硬化方法もまた、本発明のインクジェット記録方法に適用することができる。
このようにして、本発明のインク組成物は、活性放射線の照射により高感度で硬化することで、被記録媒体表面に画像を形成することができる。
このようにして、本発明のインク組成物は、活性放射線の照射により高感度で硬化することで、被記録媒体表面に画像を形成することができる。
また、本発明のインクセットは、本発明のインクジェット記録方法に好適に用いることができる。
本発明のインク組成物を使用してフルカラー画像を得るためには、本発明のインクセットとして、少なくともイエロー、シアン、マゼンタ、及び、ブラックよりなる4色の濃色インク組成物を組み合わせたインクセットであることが好ましく、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック、ホワイトよりなる5色の濃色インク組成物を組み合わせたインクセットであることがより好ましく、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック、及び、ホワイトよりなる5色の濃色インク組成物と、ライトシアン、及び、ライトマゼンタよりなる2色のインク組成物とを組み合わせたインクセットであることが更に好ましい。
なお、本発明における「濃色インク組成物」とは、着色剤の含有量がインク組成物全体の1重量%を超えているインク組成物を意味する。前記着色剤としては、特に制限はなく公知の着色剤を用いることができ、顔料や分散染料が例示できる。
本発明のインクセットが、少なくとも1つの濃色インク組成物、及び、少なくとも1つの淡色インク組成物を含んでおり、濃色インク組成物と淡色インク組成物とが同系色の着色剤を用いている場合、濃色インク組成物と淡色インク組成物との着色剤濃度の比が、濃色インク組成物:淡色インク組成物=15:1〜4:1であることが好ましく、12:1〜4:1であることがより好ましく、10:1〜4.5:1であることがさらに好ましい。上記範囲であると、粒状感の少ない、鮮やかなフルカラー画像が得られる。
本発明のインク組成物を用いて作成された印刷物は、エンボス加工、真空成形、圧空成形又は真空圧空成形等の成形加工適性を有する。
本発明の成形印刷物は、本発明のインク組成物を用いて作成された印刷物に成形加工を施した成形印刷物であり、本発明のインクジェット記録方法により作成された印刷物に成形加工を施した成形印刷物であることが好ましい。
また、本発明において成形印刷物の製造方法とは、(a2)本発明のインク組成物をインクジェット方式により吐出して支持体上に画像を形成する画像形成工程、(b2)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記支持体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程、並びに、(c2)前記印刷物を成形加工する成形加工工程を含むことが好ましい。
上記(a2)工程及び(b2)工程は、前述した(a1)工程及び(b1)工程と同様に行うことができる。
また、本発明の成形印刷物の製造方法に用いることができる支持体としては、前述した成形加工に好適な支持体を好ましく使用することができる。
前記成形加工工程における成形加工としては、真空成形加工、圧空成形加工、真空圧空成形加工及びエンボス加工が好ましく、真空成形加工、圧空成形加工及び真空圧空成形加工がより好ましく、真空成形加工が更に好ましい。
印刷物を成形加工する装置としては、公知の装置を使用することができ、前記インクジェット記録装置と一体の装置であっても、別の装置であってもよい。
真空成形は、画像が形成された支持体を予め熱変形可能な温度まで予熱し、これを金型へ減圧によって吸引して延伸しながら金型に圧着冷却し成形する方法である。
圧空成形は、画像が形成された支持体を予め熱変形可能な温度まで予熱し、金型の反対側から加圧して金型に圧着冷却し成形する方法である。
真空圧空成形は、前記減圧及び加圧を同時に行い成形する方法である。
詳しくは、高分子大辞典(丸善(株))p.766〜768に記載されている「熱成形」の項目及び該項目に引用されている文献を参照することができる。
加工温度は支持体種、支持体によって適宜決定されるが、支持体温度が60℃〜180℃で成型加工することが好ましく、80℃〜160℃であることがより好ましく、80℃〜150℃であることがさらに好ましい。上記範囲において、画像の色味変化が少なく、型への離型性に優れる加工が可能である。
エンボス加工は、印刷物等を図柄や文字等の任意の形状にくぼませて立体感を出す加工のことであり、例えば、ローラーやプレス機等を用いて加工することができる。
エンボス加工の一例としては、ホット・コールドプレス法が挙げられ、特開平10−199360号公報に記載の方法等を参照することができる。
ホット・コールドプレス法によるエンボス成形装置の一例を以下に示す。
該エンボス成形装置は、下部定盤(下定盤)と上部定盤(上定盤)が相互に接近離隔可能に配置されている。そして、下部定盤上にはプレート型ヒータが固定されており、上部定盤の下面にもプレート型ヒータが固定されている。これにより、支持体を加熱しながらホットプレスを行うことができる。このホットプレス機において、その下定盤上のプレート型ヒータに、所定のエンボス形状に倣う凸部を有する金型を取付け、上定盤の下面に固定されたヒータに接触するように、前記凸部に整合する形状の凹部を有する金型を取付ける。そして、画像を形成した支持体を配置し、この支持体と凹部金型との間にクッションシートを配置して、上定盤を下降させる等して上定盤と下定盤との間で支持体及びクッションシートをプレスする。このホットプレス工程における加圧力は例えば30トンであり、プレート型ヒータによる加熱温度は例えば170℃である。そして、上定盤を下定盤に押圧し、支持体及びクッションシートを金型間で挟圧し、このホットプレスを約3分間保持する。支持体は金型を介してヒータにより加熱され、熱変形により複数個の凸部が形成される。次いで、この支持体及びクッションシートを金型間に挟持したまま、ヒータを具備しない内部水冷型定盤間に配置し、例えば加圧力30トン、保持時間約3分の条件で内部水冷型定盤により押圧し、コールドプレスする。これにより、支持体はホットプレスにより熱変形した凸形状が保持され、エンボス加工を施した成形印刷物が得られる。加圧力及び加熱温度は、用いる印刷物の材質や加工形状等の条件に応じ、適宜調整することができる。
本発明のインク組成物を使用して作成した印刷物を成型する場合、20℃〜150℃でエンボス加工することが好ましく、20℃〜100℃であることがより好ましく、25℃〜60℃であることが特に好ましい。上記範囲において、画像の色味変化が少なく、型への離型性に優れる加工が可能である。
なお、以下の記載における「部」とは、特に断りのない限り「重量部」を示すものとする。
・IRGALITTE BLUE GLVO(シアン顔料、チバスペシャルティーケミカルズ社製)
・CINQUASIA MAGENTA RT−335−D(マゼンタ顔料、チバスペシャルティーケミカルズ社製)
・NOVOPERM YELLOW H2G(イエロー顔料、クラリアント社製)
・SPECIAL BLACK 250(ブラック顔料、チバスペシャルティーケミカルズ社製)
・タイペークCR60−2(ホワイト顔料、石原産業(株)製)
・SOLSPERSE32000(Noveon社製分散剤)
・SOLSPERSE36000(Noveon社製分散剤)
・V−CAP(N−ビニルカプロラクタム、ISP社製)
・NKエステルAMP−10G(フェノキシエチルアクリレート、新中村化学工業(株)製)
・CD217(4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、Sartomer社製)
・SR285(テトラヒドロフルフリルアクリレート、Sartomer社製)
・SR395(イソデシルアクリレート、Sartomer社製)
・SR238(1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、Sartomer社製)
・CN964 A85(2官能脂肪族ウレタンアクリレート・15重量%トリプロピレングリコールジアクリレート含有、Sartomer社製)
・FIRSTCURE ST−1(重合禁止剤、トリス(N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシアミン)アルミニウム塩(10重量%)とフェノキシエチルアクリレート(90重量%)との混合物、Chem First社製)
・LUCIRIN TPO(光重合開始剤、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、BASF社製)
・IRGACURE184(光重合開始剤、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、チバガイギー社製)
・BYK307(シリコーン系界面活性剤、BYK Chemie社製)
IRGALITTE BLUE GLVOを300重量部と、NKエステルAMP−10Gを620重量部と、SOLSPERSE32000を80重量部とを撹拌混合し、シアンミルベースAを得た。なお、シアンミルベースAの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで4時間分散を行った。
CINQUASIA MAGENTA RT−335 Dを300重量部と、NKエステルAMP−10Gを600重量部と、SOLSPERSE32000を100重量部とを撹拌混合し、マゼンタミルベースBを得た。なお、マゼンタミルベースBの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで10時間分散を行った。
NOVOPERM YELLOW H2Gを300重量部と、NKエステルAMP−10Gを600重量部と、SOLSPERSE32000を100重量部とを撹拌混合しを撹拌混合し、イエローミルベースCを得た。なお、イエローミルベースCの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで10時間分散を行った。
SPECIAL BLACK 250を300重量部と、NKエステルAMP−10Gを620重量部と、SOLSPERSE32000を80重量部とを撹拌混合し、ブラックミルベースDを得た。なお、ブラックミルベースDの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで7時間分散を行った。
タイペークCR60−2を500重量部と、NKエステルAMP−10Gを440重量部と、SOLSPERSE36000を60重量部とを撹拌混合し、ホワイトミルベースEを得た。なお、ホワイトミルベースEの調製は分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで4時間分散を行った。
<インク組成物の作製方法>
表1に記載の素材を混合、撹拌することで、インク組成物を得た。
UV硬化型インクジェットプリンター LUXELJET UV250(富士フイルムグラフィックシステムズ(株)製)を用い、インクジェット画像を印刷した。
Avery permanent 400(Avery社製、ポリ塩化ビニル(PVC)支持体)上に、解像度600×450dpi、サイズ2m×1mで、100%ベタ画像の印刷を行った。ランプはIntegration Technology社製SUB ZERO 085 H bulbランプユニットを装着し、前後のランプ強度をレベル5に設定した。
印字中、路面照度を測定したところ、980mW/cm2であった。また、吐出から露光までの時間は、0.2〜0.3秒であった。また、1ドロップあたりの吐出量は、6〜42pLの範囲で行った。
上記インクジェット記録方法によって得られた画像を用い、Sheen Instruments社製光沢度計を用い、測定角60°で測定を行った。評価基準は、以下の通りである。
4:光沢度40以上
3:光沢度30以上40未満
2:光沢度20以上30未満
1:光沢度20未満
上記インクジェット画像記録方法によって得られた画像の筋ムラを画像から2m離れた地点から目視で評価した。評価基準は、以下の通りである。
3:筋ムラが目視でははっきりと見えない。
2:筋ムラが目視でわずかに確認できる。
1:筋ムラが目視ではっきり確認できる。
上記インクジェット記録方法にて得られた画像を触診により、画像のべとつきの程度を以下の基準で評価した。
3:画像にべとつきなし。
2:画像がややべとついているが、未硬化のインク組成物又は硬化膜は手に転写しない。
1:画像がべとついており、未硬化のインク組成物又は硬化膜の一部が手に転写した。
真空成形装置フォーミング300X(成光産業(株)製)を用い真空成形を行った。上記インクジェット記録方法にて、支持体をパンライトシートPC−1151(帝人化成(株)製)とする以外は、同様の条件にて、印刷物を作成した。支持体の温度が90℃になるようにヒーターの温度を設定し、真空テーブルの中心に図1に示す木製型を設置し真空成形を行った。成形された印刷物にひび割れ、白抜けが生じていないか、目視で観察を行った。また、真空成形加工後に表面の傷つきの有無を目視で観察した。結果を表1に示す。なお、評価基準は以下の通りである。
3:ひび割れ、白抜けが全く見られない。
2:画像の一部にわずかなひびわれが見られる。
1:画像の少なくとも一部がひびわれ、一部白抜けが発生している。
なお、表1に記載のインク組成物の組成における数値の単位は、重量部である。また、表1に記載のFIRSTCURE ST−1の欄に記載の量は、トリス(N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシアミン)アルミニウム塩のみの量を記載し、FIRSTCURE ST−1に含まれるフェノキシエチルアクリレートの量は、表1のフェノキシエチルアクリレートの欄に記載の量に含めて記載した。
Claims (13)
- (A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、
(B)式(I)〜式(III)で表される少なくとも1種の化合物、及び、
(C)ラジカル重合開始剤を含有し、
前記(B)式(I)〜式(III)で表される少なくとも1種の化合物として、N−ビニルカプロラクタムと、前記式(III)で表される化合物とを含み、
前記N−ビニルカプロラクタムの含有量が、インク組成物の全重量に対し、8〜18重量%であり、
前記(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、及び、前記式(III)で表される化合物の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、40〜80重量%であることを特徴とする
インク組成物。
- (D)炭素数6以上の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物を更に含む、請求項1に記載のインク組成物。
- 前記(D)炭素数6以上の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、8〜30重量%である、請求項2に記載のインク組成物。
- 前記(D)炭素数6以上の直鎖炭化水素構造を有する(メタ)アクリレート化合物が、イソデシル(メタ)アクリレートである、請求項2又は3に記載のインク組成物。
- 前記(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートの総含有量が、インク組成物の全重量に対し、10〜60重量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインク組成物。
- 前記(A)4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、及び、前記(B)式(I)〜式(III)で表される化合物の総含有量が、インク組成物の全重量に対し、45〜90重量%である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインク組成物。
- (a1)請求項1〜6のいずれか1項に記載のインク組成物をインクジェット方式により吐出して支持体上に画像を形成する画像形成工程、及び、
(b2)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記支持体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程を含むことを特徴とする
インクジェット記録方法。 - 前記画像形成工程におけるインク組成物の1打滴あたりの吐出量が、3〜42pLの範囲である請求項7に記載のインクジェット記録方法。
- 前記硬化工程において、インク組成物を吐出した後0.01〜10秒の間に、2,000mW/cm2以下の露光面照度で活性放射線を照射し、前記インク組成物を硬化させる請求項7又は8に記載のインクジェット記録方法。
- (a2)請求項1〜6のいずれか1項に記載のインク組成物をインクジェット方式により吐出して支持体上に画像を形成する画像形成工程、
(b2)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記支持体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程、並びに、
(c2)前記印刷物を成形加工する成形加工工程を含むことを特徴とする
成形印刷物の製造方法。 - 前記成形加工が、真空成形加工である請求項10に記載の成形印刷物の製造方法。
- 前記画像形成工程におけるインク組成物の1打滴あたりの吐出量が、3〜42pLの範囲である請求項10又は11に記載の成形印刷物の製造方法。
- 前記硬化工程において、インク組成物を吐出した後0.01〜10秒の間に、2,000mW/cm2以下の露光面照度で活性放射線を照射し、前記インク組成物を硬化させる請求項10〜12のいずれか1項に記載の成形印刷物の製造方法。
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