CN104512141B - 成形加工方法、成形印刷物、模内成形品的制造方法、模内成形品以及装饰片材 - Google Patents

成形加工方法、成形印刷物、模内成形品的制造方法、模内成形品以及装饰片材 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够简便且廉价制作具有凹凸感的成形印刷物的成形加工方法、成形印刷物、模内成形品的制造方法和模内成形品,以及提供能够简便且廉价制作具有凹凸感的成形印刷物的装饰片材。所述成形加工方法的特征在于,其依次具有下述工序:准备工序:准备在基材的一个面上具有由将油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹,设置工序:将上述片材具有凹凸花纹的面朝向模具地设置,和成形工序:使上述片材与所述模具接触,进行成形加工。

Description

成形加工方法、成形印刷物、模内成形品的制造方法、模内成 形品以及装饰片材
技术领域
本发明涉及成形加工方法、成形印刷物、模内成形品的制造方法、模内成形品以及装饰片材。
背景技术
作为基于图像数据信号而在纸、塑料等记录介质上形成图像的图像记录方法,有电子照相方式、升华型及熔融型热转印方式、丝网印刷方式、喷墨方式等。
另外,近年来,实施了成形加工的印刷片材(装饰片材)被用于各种用途。例如,关于电子产品等中使用的薄膜开关表面片材,在塑料片材上形成图像后,为了表现出点击感而对开关部分(点击部分)实施压花加工。为了对其它印刷物进行消光或在设计上表现出立体感,常常可见对印刷物进行压花加工的例子。
另外,饮料水、茶、果汁等饮料商品的自动售货机已广泛普及,这些自动售货机中展示有显示所售商品的虚拟展示物。作为这些虚拟展示物,有如下制作的展示物:将对透明性的热塑性树脂片材实施了装饰印刷的平面支撑体深拉深加工成实物大小的饮料商品容器一半的形状,作成突起高、根据情况为25mm以上的深拉深成形品,并通过从其背面给予照明,从而使商品图像具有强的吸引力。
作为以往的成形加工方法,已知专利文献1~3中记载的方法。
专利文献1中公开了一种具有凹凸花纹的真空成形体的制造方法,其特征在于,其具有下述工序(1)和工序(2):工序(1),将具有热收缩性的树脂片材在所保持的状态下进行红外线照射,使得位于该树脂片材的同一面内的相邻部位A和部位B中,上述部位A与上述部位B的表面温度不同且至少部位A的表面温度达到上述树脂片材的取向回复强度变曲点温度T以上的表面温度,并使上述部位A和部位B产生膜厚差;工序(2),通过真空成形法将上述树脂片材按压到模具上进行成形。
另外,专利文献2中记载了一种装饰树脂成形品,其具备树脂片材和树脂注塑成形体而成,其中,所述树脂片材涉及如下:在一个面上形成有由含有紫外线固化型树脂和着色剂的油墨形成的凸部,由此在该一个面上将着色花纹与凹凸花纹同步处理;所述树脂注塑成形体是在所述树脂片材的另一面上通过合成树脂的注塑成形层叠一体化而成的。
专利文献3中公开了一种压花装饰注塑成形品,其特征在于,其具有由丙烯酸树脂薄膜形成的表面层、层叠于表面层的内侧的印刷层、层叠于印刷层的内侧的粘接剂层和注塑树脂层,其中,该注塑成形品的正面部和侧面部的该表面层的表面上具有通过压花加工形成的凹凸花纹。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-56170号公报
专利文献2:日本特开2012-153107号公报
专利文献3:日本特开2008-105415号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明所要解决的课题是提供能够简便且廉价地制作具有凹凸感的成形印刷物的成形加工方法、成形印刷物、模内成形品的制造方法和模内成形品。
另外,本发明所要解决的另一课题是提供能够简便且廉价地制作具有凹凸感的成形印刷物的装饰片材。
用于解决课题的手段
上述目的是通过下述<1>或<16>~<19>所述的手段实现的。与优选的实施方式<2>~<15>和<20>一起示于下文。
<1>一种成形加工方法,其特征在于,其依次具有下述工序:
准备工序:准备在基材的一个面上具有由将油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹的片材,
设置工序:将上述片材具有凹凸花纹的面朝向模具地设置,和
成形工序:使上述片材与上述模具接触,进行成形加工。
<2>根据<1>所述的成形加工方法,其中,上述凸部为在基材的一个面上非连续的凸部。
<3>根据<1>或<2>所述的成形加工方法,其中,上述凸部为将透明油墨组合物固化而成的凸部。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的成形加工方法,其中,至少一部分上述凸部具有30μm以上的高度。
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的成形加工方法,其中,上述片材在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的凸部的区域和形成有高度小于30μm的凸部的区域。
<6>根据<1>~<5>中任一项所述的成形加工方法,其中,上述片材是在基材的一个面上形成有将着色油墨组合物固化而成的图像层、且在上述基材和/或上述图像层上具有由将透明油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹的片材。
<7>根据<6>所述的成形加工方法,其中,上述图像层为将n色的着色油墨组合物固化而成的层,且当将使上述透明油墨组合物固化而成的凸部的每单位面积的质量记为X(g)、将图像层的每单位面积的质量记为Y(g)时,满足下述条件,
·n=1时,40/100<X/Y≤100/100
·n=2时,30/100<X/Y≤100/100
·n=3时,25/100<X/Y≤100/100
·n=4时,20/100<X/Y≤100/100
·n≥5时,15/100<X/Y≤100/100。
<8>根据<6>所述的成形加工方法,其中,上述片材为在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的凸部的区域、和散在地形成有高度小于30μm的凸部的区域的片材,上述图像层为将n色的着色油墨组合物固化而成的层,且当将上述片材上的散在地形成有高度小于30μm的凸部的区域中的将上述透明油墨组合物固化而成的凸部的每单位面积的质量记为X’(g)、将图像层的每单位面积的质量记为Y(g)时,满足下述条件,
n=1时,1/10,000≤X’/Y≤40/100
n=2时,1/10,000≤X’/Y≤30/100
n=3时,1/10,000≤X’/Y≤25/100
n=4时,1/10,000≤X’/Y≤20/100
n≥5时,1/10,000≤X’/Y≤15/100。
<9>根据<6>~<8>中任一项所述的成形加工方法,其中,上述着色油墨组合物中的单官能聚合性化合物的含量相对于聚合性化合物的总质量为50质量%以上。
<10>根据<6>~<9>中任一项所述的成形加工方法,其中,上述着色油墨组合物含有N-乙烯基内酰胺类作为聚合性化合物。
<11>根据<6>~<10>中任一项所述的成形加工方法,其中,上述着色油墨组合物含有至少一种选自下述(a-1)~(a-8)中的单官能聚合性化合物作为聚合性化合物,
(式中,R11表示氢原子或甲基,R12表示碳数为4~12的烷基。)
<12>根据<6>~<11>中任一项所述的成形加工方法,其中,上述着色油墨组合物和/或上述透明油墨组合物含有有机硅系丙烯酸酯低聚物作为聚合性化合物。
<13>根据<1>~<12>中任一项所述的成形加工方法,其中,上述凸部为将活性光线固化型油墨组合物在由发光二极管进行的曝光下固化而成的凸部。
<14>根据<1>~<13>中任一项所述的成形加工方法,其中,上述成形加工为真空成形、压空成形或真空压空成形。
<15>根据<1>~<14>中任一项所述的成形加工方法,其进一步在上述成形工序之后包含通过剪裁进行开孔加工的剪裁工序。
<16>一种成形印刷物,其是通过<1>~<15>中任一项所述的成形加工方法而得到的。
<17>一种模内成形品的制造方法,其包含将<16>所述的成形印刷物配置在由多个模具形成的空洞部的内壁的工序、和从口部将熔融树脂注塑到上述空洞部内的工序。
<18>一种模内成形品,其是通过<16>所述的制造方法而得到的。
<19>一种装饰片材,其特征在于,其在基材的一个面上形成有将着色油墨组合物固化而成的图像层、在上述基材和/或图像层上具有由将透明油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹。
<20>根据<19>所述的装饰片材,其中,上述装饰片材在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的将透明油墨组合物固化而成的凸部的区域、和散在地形成有高度小于30μm的将透明油墨组合物固化而成的凸部的区域。
发明效果
根据本发明,能够提供可简便且廉价地制作具有凹凸感的成形印刷物成形加工方法、装饰片材成形物、模内成形品的制造方法和模内成形品。
另外,根据本发明,还能够提供可简便且廉价制作具有凹凸感的成形印刷物的装饰片材。
附图说明
图1为表示适用于本发明的具有由凸部形成的凹凸花纹的片材的一个例子的截面示意图。
图2为表示本发明的成形加工方法的一个例子的截面示意图。
图3为表示适用于本发明的喷墨记录装置的一个例子的外观立体图。
图4为示意地表示图3所示的喷墨记录装置的用纸搬运路的一个例子的平面透视图。
图5为表示图3所示的喷墨头和紫外线照射部的配置构成的一个例子的平面透视图。
具体实施方式
本发明中,表示数值范围的“X~Y”的记载与“X以上且Y以下”(X<Y)或“X以下且Y以上”(X>Y)的含义相同。其中,“质量%”与“重量%”的含义相同、“质量份”与“重量份”的含义相同。另外,将“(成分A)单官能聚合性化合物”等也简称为“成分A”等。
以下说明中,优选方式的组合为更优选的方式。
以下,对本发明详细地进行说明。
(成形加工方法和成形印刷物)
本发明的成形加工方法的特征在于,其依次具有下述工序:
准备工序:准备在基材的一个面上具有由将油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹的片材,
设置工序:将上述片材具有凹凸花纹的面朝向模具地设置,和
成形工序:使上述片材与上述模具接触,进行成形加工。
另外,本发明的成形印刷物为通过本发明的成形加工方法制造而所得的成形印刷物。
上述油墨组合物优选为透明油墨组合物。另外,上述油墨组合物还优选为喷墨油墨组合物。
上述凸部优选为在基材的一个面上非连续的凸部。
另外,优选至少一部分上述凸部具有30μm以上的高度。
当为上述油墨组合物和上述凸部的方式时,能够进一步发挥本发明的效果。
以往,为了使成形品形成凹凸需要从模具开始重新制作,因此会花费很多成本和时间。
另外,随着喷墨的普及,在成型品上直接进行UV(紫外线)喷墨印刷来制作具有凹凸感的图像,但存在膜强度弱、经时时发生剥落等劣化的缺点。
本发明的成形加工方法由于在基材上制作由将油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹,然后进行成形,因此容易制作仅所述部位突起的凹凸,进而基材成为最表面,因此不再需要担心强度和/或劣化。
由此,也不需要重新制作模具,并且能够不需要考虑油墨膜强度、经时的劣化地容易地仅根据图像数据制作具有凹凸感的成形品。
具体而言,例如,根据本发明的成形加工方法,即使使用未实施洒金加工的模具进行成形加工,也能够廉价且容易地得到形成有具有洒金样的粗糙凹凸感的表面的成形印刷物(装饰片材成形物)。
<准备工序>
本发明的成形加工方法包含准备在基材的一个面上具有由将油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹的片材的准备工序。
上述片材在基材的一个面上具有由将油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹。本发明中,将上述片材也称为“装饰片材”。
另外,上述片材在基材的一个面上至少具有由凸部形成的凹凸花纹,在基材的另一个面上也可以具有由凸部形成的凹凸花纹。从拉伸性、经时时成形印刷物的耐久性的观点出发,优选在基材的另一个面上不具有由凸部形成的凹凸花纹。
上述片材的凹凸花纹在所得的成形印刷物中可以至少在需要的部分具有凹凸感。即,上述片材可以仅部分地具有由凸部形成的凹凸花纹,也可以在一个面的整面上具有。
本发明中,作为基材,没有特别限定,可以使用作为支撑体、记录材料公知的基材。可列举出例如纸、层叠有塑料(例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等)的纸、金属板(例如铝、锌、酮等)、塑料薄膜(例如二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、硝酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩醛等)、层叠或蒸镀有上述金属的纸或塑料薄膜等。
作为本发明的基材,可以优选使用非吸收性记录介质。另外,透明的记录介质也是合适的。
作为这样的基材,优选可列举出塑料薄膜,特别优选可列举出聚碳酸酯。
另外,基材从形成图像时的鲜明性的观点出发,优选为透明的。
至少一部分上述凸部的高度优选为30μm以上、更优选为30~200μm、进一步优选为30~100μm、特别优选为30~80μm。当在上述范围内时,能够在所得的成形印刷物上形成充分的凹凸感。
上述凸部优选为在基材的一个面上非连续的凸部。当为上述方式时,拉伸性优异,并且能够在所得的成形印刷物上形成充分的凹凸感。
上述凸部的形状没有特别限制,例如可以为方柱状、圆柱状、半球状等各种形状。另外,上述凸部的形状还可以根据所期望的凹凸感进行适当选择。
上述凸部之间的平均间隔优选为5~500μm、更优选为10~200μm、进一步优选为20~100μm。当在上述范围内时,能够在所得的成形印刷物上形成充分的凹凸感。
另外,形成凹凸花纹的凸部的配置没有特别限制,可以规则地配置,也可以随机地配置,另外还可以全部由相同形状的凸部形成,也可以由各种形状的凸部形成。
上述凸部优选由透明油墨组合物形成。
另外,上述凸部还优选由喷墨油墨组合物形成。
此外,上述凸部还优选由活性光线固化型油墨组合物形成。
关于形成上述凸部的油墨组合物后述。
另外,上述凸部可以在基材的一个面上形成,例如可以使基材与凸部接触地形成,也可以在基材与凸部之间形成有后述的图像层等。
上述片材优选在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的凸部的区域、和形成有高度小于30μm的凸部的区域(以下也称为“防贴付区域”)。当为上述方式时,成形加工时对模具的防贴付性优异。
这2个区域可以分别形成在基材的一个面上的一部分,也可以在2个区域占据整面。
上述防贴付区域中的凸部优选为非连续的凸部,更优选为在基材表面散在地非连续的凸部。可列举出例如后述的如图1所示那样的非连续的凸部。
图1为表示适用于本发明的具有由凸部形成的凹凸花纹的片材的一个例子的截面示意图。
图1所示的片材100在基材102上形成有图像层104,并且在图像层104上形成有高度为30μm以上的凸部106a和高度小于30μm的凸部106b。
凸部106a以长方体的形状形成,在片材上形成凹凸花纹。另外,凸部106b以半球状的形状形成,并在片材上形成有防贴付区域。
上述防贴付区域中形成有凸部的面积优选为0.1~80面积%、更优选为1~78面积%、进一步优选为5~76面积%、特别优选为10~75面积%。当在上述范围内时,成为非连续的凸部,可进一步抑制对模具的贴付。
该区域的凸部的面积如下进行测定。
具体而言,通过使用形状测定激光显微镜(株式会社Keyence制,VK9700)拍摄显微镜照片,在俯瞰图中进行观察,确定上述防贴付区域和该区域中的凸部,分析其面积来求出。更具体而言,通过用200倍的倍率测定图像,从所测定的图像中任意地选择1,350μm×1,012μm的区域,将上述区域作为整体图像,然后从整体图像中确定能够确认的凸部的面积,分析凸部所占的面积,通过(凸部的面积/整体图像的面积×100)来算出。其中,从图像中选出任意的10个点,分别如上地算出凸部的面积比,求出它们的平均值。
上述防贴付区域的凸部的高度优选为1μm以上且小于30μm、更优选为3~28μm、进一步优选为5~25μm。当在上述范围内时,对模具的贴付得到抑制,并且上述防贴付区域中的凸部向基材的转印得到抑制。
本发明的凸部的高度通过利用上述紫色激光显微镜的高度方向的分析算出,具体而言,使用形状测定激光显微镜(株式会社Keyence制,VK9700),用200倍的倍率测定图像。上述防贴付区域中的凸部的情况下,选择10个存在于1,350μm×1,012μm的图像中的凸部,算出数平均。
上述片材优选为在基材的一个面上形成有将着色油墨组合物固化而成的图像层、且在上述基材和/或图像层上具有由将透明油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹的片材。当为上述方式时,能够得到具有所期望的图像的成形印刷物。
本发明的着色油墨组合物为含有着色剂的油墨组合物。
另一方面,透明油墨组合物实质上不含有着色剂,但为了改善透明油墨组合物的黄色调有时也使用着色剂。即使在这样的情况下,透明油墨组合物中的着色剂的含量为1质量%以下。另外,透明油墨组合物优选不含有着色剂。
另外,着色油墨组合物还优选由喷墨油墨组合物形成。
此外,着色油墨组合物还优选由活性光线固化型油墨组合物形成。
上述图像层只要形成为所期望的图像即可,可以由1种着色油墨组合物形成,也可以由2种以上的着色油墨组合物形成。优选可列举出例如青色、品红色、黄色和黑色这4色着色油墨组合物的油墨组或者青色、品红色、黄色、黑色和白色这5色着色油墨组合物的油墨组。
另外,本发明的成形加工方法中的上述准备工序可以依次包含:图像层形成工序:将至少1种着色油墨组合物喷出到基材上,形成图像层,和凸部形成工序,将透明油墨组合物喷出到基材和/或图像层上,形成凸部。
上述片材中,上述图像层为将n色的着色油墨组合物固化而成的层,且当将使上述透明油墨组合物固化而成的凸部的每单位面积的质量记为X(g)、将图像层的每单位面积的质量记为Y(g)时,优选满足下述条件。
n=1时,40/100<X/Y≤100/100
n=2时,30/100<X/Y≤100/100
n=3时,25/100<X/Y≤100/100
n=4时,20/100<X/Y≤100/100
n≥5时,15/100<X/Y≤100/100
当图像层与凸部的质量比在上述范围内时,能够得到凹凸感更为优异的图像。
网点状地制作透明图像时,当X/Y的值和高度条件取如表1所记载的值时,能够容易地制作如表1所示的具有凹凸感的图像。
下面示出在用5色着色油墨组合物(白色(W)、黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)(Y+M+C+K+W))描绘的图像层上,用透明油墨组合物(Cl)形成凹凸花纹时的关系图。另外,用1~4色形成图像时也显示同样的倾向。
表1
如表1所示,当凸部的最大高度小于30μm时,所得的成形印刷物上无法得到具有凹凸感的图像。另外,表1中的“不可”表示着色油墨组合物的总量过少,连充分的彩色图像也无法形成。
当凸部的最大高度为30μm以上且X/Y的值小于15/100时,容易得到形成有具有与凸部高度相应的凹凸感的突起状的花纹的成形印刷物。
另外,表1中的“压花状”表示即使不进行压花加工,也能够容易地得到具有如进行了压花加工那样的凹凸感的成形印刷物。
此外,表1中的“有光泽的凹凸”表示容易得到不仅有凹凸感而且有光泽的成形印刷物。
当上述片材为在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的凸部的区域、和散在地形成有高度小于30μm的凸部的区域的片材时,上述图像层为将n色的着色油墨组合物固化而成的层,且当将上述片材上散在地形成有高度小于30μm的凸部的区域中的将上述透明油墨组合物固化而成的凸部的每单位面积的质量记为X’(g)、将图像层的每单位面积的质量记为Y(g)时,优选满足下述条件。
n=1时,1/10,000≤X’/Y≤40/100
n=2时,1/10,000≤X’/Y≤30/100
n=3时,1/10,000≤X’/Y≤25/100
n=4时,1/10,000≤X’/Y≤20/100
n≥5时,1/10,000≤X’/Y≤15/100
当满足上述条件时,能够得到对模具的贴付得到有效抑制且拉伸性优异的图像。
上述防贴付区域中的形成凸部的透明油墨组合物的每单位面积的滴墨量优选为0.001~10g/m2、更优选为0.01~9g/m2、特别优选为0.5~8g/m2
当仅使用1色着色油墨组合物时,着色油墨组合物的每单位面积的总滴墨量优选为0.001~10g/m2、更优选为0.01~9g/m2、特别优选为0.5~8g/m2
当使用2色以上着色油墨组合物时,着色油墨组合物的每单位面积的总滴墨量优选为0.001~10g/m2、更优选为0.01~9g/m2、特别优选为0.5~8g/m2
<设置工序和成形工序>
本发明的成形加工方法包含将上述片材具有凹凸花纹的面朝向模具地设置的设置工序,和使上述片材与上述模具接触、进行成形加工的成形工序。
通过使片材具有凹凸花纹的面朝向模具地进行成形加工,能够不需要担心与上述凹凸花纹对应地形成的成形印刷物中的凹凸部分的强度、劣化地得到具有凹凸感的成形印刷物。另外,对模具的防贴付性和室温(25℃)下的成形印刷物的抗粘连性也优异。
另外,上述模具优选为对其表面没有实施用于在成形印刷物上形成凹凸感的加工、例如洒金加工的模具。本发明的成形加工方法即使不对模具表面实施用于形成凹凸感的加工,也能够得到具有如洒金样的表面粗糙的凹凸感的成形印刷物。当然,上述模具为用于形成成形印刷物的形状的模,不需要如上述那样的用于在成形印刷物形成凹凸感的表面加工,但不用说形成为所期望的形状的模。
上述成形工序中的成形加工优选为仅使片材的一个面与模具接触进行加工的成形加工,更优选为真空成形、压空成形或真空压空成形。其中,优选片材的另一个面的大部分不特别与固体接触地进行成形加工,但片材的另一个面的一部份由于固定或在体系中气密,因此可以与成形装置或模具等接触。
真空成形加工为将形成有图像的支撑体预先预热到可热变形的温度,通过减压将其吸引到模具上、边拉伸边压接到模具上进行冷却、成形的方法。真空成形加工优选将凸模具和凹模具组合使用。
压空成形加工为将形成有图像的支撑体预先预热到可热变形的温度、从模具的相反侧进行加压、压接到模具进行冷却、成形的方法。
真空压空成形加工为同时进行上述减压和加压、进行成形的方法。
详细而言,可参照高分子大辞典(丸善(株)p.766~768)中记载的“熱成形”的项目和该项目中所引用的文献。
加工温度可根据支撑体种类、支撑体来适当決定,但优选在支撑体温度为60℃~180℃下进行成型加工、更优选为80℃~160℃、进一步优选为80℃~150℃。在上述范围中,可进行图像的色调变化少、对模的脱模性优异的加工。
另外,模具的温度优选为80℃~120℃。
图2为表示本发明的成形加工方法的一个例子的截面示意图,特别地图2(A)表示设置工序、图2(B)表示成形工序、图2(C)表示所得的成形印刷物。
如图2(A)所示,使片材100的具有由凸部106形成的凹凸花纹的面朝向模具110地设置。片材100优选预先用加热器等进行加热。模具110设置在成形加工机下部112,与成形加工机上部114一起形成进行成形加工的密闭空间。另外,从片材100的操作性出发,夹具116设置在片材100的端部。
如图2(A)所示,设置在成形加工机内的片材100如图2(B)所示地进行成形加工。由成形加工机下部112和成形加工机上部114形成密闭空间,从成形加工机下部112侧进行减压V,进行真空成形,从成形加工机上部114侧进行加压P,进行压空成形(真空压空成形),进行片材100的成形加工。此时,片材100中,形成有凸部106的部分按照凸部106的高度,基材102(未图示)和图像部104(未图示)突起而成形,形成凹凸。
成形加工后,如图2(C)所示,打开成形加工机下部112和成形加工机上部114,取出成形印刷物118。
<剪裁工序>
另外,本发明的成形加工方法优选进一步包含通过剪裁进行开孔加工的剪裁工序,更优选在上述成形工序之后进一步包含通过剪裁进行开孔加工的剪裁工序。
其中,“剪裁”是指除去装饰片材、成形后的装饰片材成形物的变得无用的部分,“通过剪裁进行开孔加工”是指通过开孔将变得无用的部位除去。其中,上述开孔加工从生产率的观点出发,优选通过冲裁来进行。
开孔加工可以对成形加工前的片材进行,也可以对成形加工后的片材(成形印刷物)进行,没有特别限定。另外,还可以在后述的模内成形后进行开孔加工。其中,优选在成形加工后进行开孔加工。
<其它工序>
本发明的成形加工方法还可以含有除上述工序以外的其它公知的工序。
可列举出例如将所得的成形印刷物从模具取下的工序、将得到的成型印刷物的不需要的部分除去的工序等。
<油墨组合物>
对本发明的成形加工方法中使用的着色油墨组合物和透明油墨组合物进行说明。其中,以下的说明中,当仅称“油墨组合物”时,是着色油墨组合物和透明油墨组合物的总称。
本发明的成形加工方法优选由着色油墨组合物形成图像层、由透明油墨组合物形成凸部。
本发明中,着色油墨组合物和透明油墨组合物优选均为活性光线固化型油墨组合物,并优选为在活性光线的照射下可固化的油性的油墨组合物。“活性光线”是指在其照射下能够赋予油墨组合物中以产生引发种的能量的放射线,包含α射线、γ射线、X射线、紫外线、可见光线、电子射线等。其中,从固化感度和装置的获得容易性的观点出发,优选紫外线和电子射线,特别优选紫外线。
另外,油墨组合物优选不含有高挥发性溶剂的无溶剂。这是由于当经固化油墨图像中残留高挥发性溶剂时,耐溶剂性会劣化,或产生残留的溶剂的VOC(挥发性有机化合物,Volatile Organic Compound)的问题。含有水的溶剂的含量优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为1质量%以下、特别优选实质上不含有。但是,在通常的使用形态下,油墨组合物会吸收空气中的湿气等,因此并不排除含有些许水分等。
此外,本发明中,着色油墨组合物和透明油墨组合物优选均为喷墨油墨组合物。
以下,对作为着色油墨组合物和透明油墨组合物的特征性成分的聚合性化合物分各个油墨组合物地进行说明,然后对除其以外的成分进行说明。
1.着色油墨组合物
本发明中使用的着色油墨组合物含有聚合性化合物,优选含有单官能聚合性化合物作为聚合性化合物。
另外,着色油墨组合物中的单官能聚合性化合物的含量相对于组合物中所含的聚合性化合物的总质量100质量%,优选为50质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、特别优选为95质量%以上。
另外,着色油墨组合物中的多官能聚合性化合物的含量相对于组合物中所含的聚合性化合物的总质量100质量%,优选为50质量%以下、更优选为20质量%以下、进一步优选为10质量%以下、特别优选为5质量%以下。
当单官能聚合性化合物和多官能聚合性化合物的含量在上述范围内时,能够得到与基材的密合性优异且拉伸性优异的图像层。
其中,着色油墨组合物优选含有油墨组合物整体的50~98质量%的聚合性化合物、更优选含有55~96质量%、进一步优选含有60~95质量%。当聚合性化合物的含量在上述范围内时,能够得到固化性优异且基材密合性和拉伸性优异的图像层。
其中,聚合性化合物只要是至少具有1个聚合性基团的化合物则没有特别限定,也包含单体、低聚物、聚合物的任意形态。
作为聚合性基团,可以为阳离子聚合性基团和自由基聚合性基团的任一种,作为阳离子聚合性基团,可例示出乙氧基、氧杂环丁烯基、乙烯基醚基等,作为自由基聚合性基团,可例示出烯键式不饱和基团(烯键式不饱和键)。
作为聚合性基团,优选为烯键式不饱和基团。
本发明中,着色油墨组合物和透明油墨组合物作为聚合性化合物优选含有烯键式不饱和化合物,更优选含有自由基聚合性化合物。
本发明中,“单体”是指分子量(具有分子量分布时为重均分子量)为1,000以下的化合物。分子量(具有分子量分布时为重均分子量)优选为50~1,000。
另外,“低聚物”是指通常具有基于有限个(通常为5~100个)单体的结构单元的聚合物,低聚物的重均分子量大于1,000且小于20,000。
此外,“聚合物”是指具有低聚物区域以上的重均分子量的化合物,重均分子量为20,000以上。
其中,重均分子量通过GPC法(凝胶渗透色谱法)进行测定,用标准聚苯乙烯进行换算来求出。例如,GPC使用HLC-8220GPC(TOSOH株式会社制),作为色谱柱,使用3根TSKgeLSuperHZM-H、TSKgeL SuperHZ4000、TSKgeL SuperHZ2000(TOSOH株式会社制,4.6mmID×15cm),作为洗脱液,使用THF(四氢呋喃)。另外,作为条件,使试样浓度为0.35质量%、使流速为0.35ml/分钟、使样品注入量为10μl、使测定温度为40℃,用IR检测器进行。另外,标准曲线用TOSOH株式会社制“标准试样TSK standard,polystyrene”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”、“正丙基苯”这8个样品制作。
本发明中,着色油墨组合物优选含有单官能聚合性单体作为单官能聚合性化合物。优选单官能聚合性化合物的50质量%以上为单官能聚合性单体、更优选70质量%以上为单官能聚合性单体、更优选90质量%以上为单官能聚合性单体、进一步优选单官能聚合性化合物的总量(100质量%)为单官能聚合性单体。
另外,着色油墨组合物优选含有多官能聚合性低聚物作为多官能聚合性化合物。优选多官能聚合性化合物的50质量%以上为多官能聚合性低聚物、更优选70质量%以上为多官能聚合性低聚物、进一步优选多官能聚合性化合物的总量(100质量%)为多官能聚合性低聚物。
其中,作为着色油墨组合物,当使用多个着色油墨组合物时,各色油墨组合物优选全部满足上述的条件。
(成分A)单官能聚合性化合物
本发明中,着色油墨组合物优选含有(成分A-1)N-乙烯基化合物作为单官能聚合性化合物。
(成分A-1)N-乙烯基化合物
本发明中,着色油墨组合物优选含有(成分A-1)N-乙烯基化合物作为聚合性化合物。其中,并不排除透明油墨组合物含有N-乙烯基化合物。
作为N-乙烯基化合物,优选N-乙烯基内酰胺类、更优选N-乙烯基己内酰胺或1-乙烯基-2-吡咯烷酮、特别优选N-乙烯基己内酰胺。N-乙烯基己内酰胺由于安全性优异、通用且能够较廉价地获得,并能够获得特别良好的油墨固化性和固化膜对记录介质的密合性,因此优选。
着色油墨组合物中的成分A-1的含量相对于着色油墨组合物整体的质量,优选为5~60质量%、更优选为15~35质量%、特别优选为20~30质量%。当含量为5质量%以上时,对记录介质的密合性优异,另外,当含量为60质量%以下时,保存稳定性优异。
(成分A-2)单官能(甲基)丙烯酸酯
本发明中,着色油墨组合物优选含有(成分A-2)单官能(甲基)丙烯酸酯作为聚合性化合物。其中,(甲基)丙烯酸酯是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称。着色油墨组合物通过含有成分A-2,能够得到固化性优异且与基材的密合性和拉伸性优异的着色油墨组合物,因此优选。
本发明中,着色油墨组合物优选含有选自以下的(a-1)~(a-8)中的至少1种单官能聚合性单体作为成分A-2。
(式中,R11表示氢原子或甲基,R12表示碳数为4~12的烷基。)
着色油墨组合物优选含有选自(a-1)~(a-8)中的至少1种单官能单体。R11优选为氢原子。
着色油墨组合物优选至少含有丙烯酸苯氧基乙酯(a-3)和/或丙烯酸异冰片酯(a-7),更优选至少含有丙烯酸苯氧基乙酯(a-3)。另外,优选与丙烯酸苯氧基乙酯(a-3)并用且含有选自(a-1)、(a-2)和(a-4)~(a-8)中的至少1种单官能单体,特别优选含有丙烯酸异冰片酯(a-7)和丙烯酸苯氧基乙酯(a-3)。通过将丙烯酸异冰片酯(a-7)和丙烯酸苯氧基乙酯(a-3)并用,能够得到固化性优异、基材密合性和拉伸性优异的固化图像。
着色油墨组合物中优选含有合计为着色油墨组合物整体的10~85质量%的选自(a-1)~(a-8)中的单官能单体、更优选含有20~75质量%、进一步优选含有30~65质量%。当在上述范围内时,拉伸性优异并且开孔加工适应性优异。
着色油墨组合物可以含有除成分A-2以外的其它单官能(甲基)丙烯酸酯。作为除成分A-2以外的单官能(甲基)丙烯酸酯,可列举出(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、2-乙基己基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙基邻苯二甲酸、内酯改性挠性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环戊烯酯、(甲基)丙烯酸环戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊烷氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、环状三羟甲基丙烷甲缩醛(甲基)丙烯酸酯等。
(成分B)多官能聚合性化合物
本发明中,着色油墨组合物可以含有(成分B)多官能聚合性化合物作为聚合性化合物,作为多官能聚合性化合物,优选多官能自由基聚合性化合物,作为自由基聚合性基团,优选具有烯键式不饱和基团,更优选具有(甲基)丙烯酰基。
即,作为成分B,优选多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、特别优选多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物。
作为低聚物,优选具有(甲基)丙烯酰基作为官能团。作为低聚物,特别优选具有丙烯酰基的低聚物、即丙烯酸酯低聚物。
低聚物中所含的官能团数从柔软性与固化性的平衡的观点出发,优选每1分子有2~15个、更优选有2~6个、进一步优选有2~4个、特别优选有2个。
作为本发明中的低聚物,可列举出聚酯(甲基)丙烯酸酯系、烯烃系(乙烯低聚物、丙烯低聚物、丁烯低聚物等)、乙烯基系(苯乙烯低聚物、乙烯基醇低聚物、乙烯基吡咯烷酮低聚物、(甲基)丙烯酸酯低聚物等)、二烯系(丁二烯低聚物、氯丁二烯橡胶、戊二烯低聚物等)、开环聚合系(二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、聚乙基亚胺等)、加聚系(低聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺低聚物、聚异氰酸酯低聚物)、加成缩合低聚物(酚醛树脂、氨基树脂、二甲苯树脂、酮树脂等)、胺改性聚酯低聚物、有机硅系(有机硅(甲基)丙烯酸酯低聚物)等。其中,优选有机硅系低聚物,特别优选有机硅系(甲基)丙烯酸酯低聚物。
低聚物除了1种单独使用外,还可以多种并用。
作为有机硅系低聚物,可列举出在分子末端或侧链具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基或乙烯基的有机硅化合物(主要为聚二烷基硅氧烷),优选具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的有机硅系低聚物。当使用有机硅系低聚物时,能够得到抗粘连性、固化膜的伸长性优异的图像。
具体而言,可列举出日本特开2009-185186号公报的第0012~0040段中记载的化合物。
本发明中,作为有机硅系低聚物,可以使用下述市售材料。
EVERCRYL 350、EVERCRYL 4842(以上由UCB Chemicals公司制)、PERENOL S-5(以上由Cognis公司制)、RC149、RC300、RC450、RC709、RC710、RC711、RC720、RC802(以上由Goldschmidt Chemical公司制)、FM0711、FM0721、FM0725、PS583(以上由Chisso株式会社制)、KP-600、X-22-164、X-22-164AS、X-22-164A、X-22-164B、X-22-164C、X-22-164E(以上由信越化学工业株式会社制)、BYK UV3500、BYK UV3570、BYK Silclean3700(以上由BYKChemie公司制)、Tegorad2010、Tegorad2100、Tegorad2200N、Tegorad2250N、Tegorad2300、Tegorad2500、Tegorad2600、Tegorad2700(以上由Degussa公司制)、DMS-V00、DMS-V03、DMS-V05、DMS-V21、DMS-V22、DMS-V25、DMS-V25R、DMS-V31、DMS-V33、DMS-V35、DMS-V41、DMS-V42、DMS-V46、DMS-V52、DMS-V25R、DMS-V35R、PDV-0325、PDV0331、PDV0341、PDV0346、PDV0525、PDV0541、PDV1625、PDV1625、PDV1631、PDV1635、PDV1641、PDV2331、PDV2335、PMV-9925、PVV-3522、FMV-4031、EDV-2025、VDT-123、VDT-127、VDT-131、VDT-153、VDT-431、VDT-731、VDT-954、VDS-2513、VDV-0131、VGM-021、VG对061、VGF-991、VQM-135、VQM-146、VQX-221、VMS-005、VMS-T11、VTT-106、MTV-124、VAT-4326、VBT-1323、VPT-1323、VMM-010、VEE-005、VPE-005(以上由Gelest公司制)。
另外,除上述有机硅系低聚物以外,还可以含有其他低聚物,例如,可例示出例如分子量在低聚物区域的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯低聚物、聚酯低聚物等。
作为聚氨酯低聚物,优选聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举出脂肪族系聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、芳香族系聚氨酯(甲基)丙烯酸酯等。详细而言,可参照オリゴマーハンドブック(古川淳二監修、(株)化学工業日報社)。
作为聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物,可列举出新中村化学工业株式会社制的U-2PPA、U-4HA、U-6HA、U-6LPA、U-15HA、U-324A、UA-122P、UA5201、UA-512等;Sartomer Japan株式会社制的CN964A85、CN964、CN959、CN962、CN963J85、CN965、CN982B88、CN981、CN983、CN996、CN9002、CN9007、CN9009、CN9010、CN9011、CN9178、CN9788、CN9893,Daicel-Cytec株式会社制的EB204、EB230、EB244、EB245、EB270、EB284、EB285、EB810、EB4830、EB4835、EB4858、EB1290、EB210、EB215、EB4827、EB4830、EB4849、EB6700、EB204、EB8402、EB8804、EB8800-20R等。
作为聚酯低聚物,优选可例示出胺改性聚酯低聚物,Daicel-Cytec株式会社制的EB524、EB80、EB81,Sartomer Japan株式会社制的CN550、CN501、CN551,Rahn A.G.公司制的GENOMER5275。
多官能聚合性化合物的含量从兼顾固化性和密合性的观点出发,相对于油墨组合物的总质量优选为0.01~10质量%、更优选为0.03~5质量%、进一步优选为0.05~1质量%。
本发明中,着色油墨组合物可以含有除上述以外的多官能聚合性化合物,可例示出多官能聚合性单体。
着色油墨组合物通过含有多官能聚合性单体,能够得到高固化性。作为多官能聚合性单体的具体例子,可例示出后述的透明油墨中使用的多官能聚合性单体,特别优选多官能(甲基)丙烯酸酯单体。
2.透明油墨组合物
本发明中使用的透明油墨组合物含有聚合性化合物,作为聚合性化合物,优选含有单官能聚合性化合物,更优选含有单官能聚合性化合物和多官能聚合性化合物。
本发明中使用的透明油墨组合物中的单官能聚合性化合物的含量相对于组合物中所含的聚合性化合物的总质量100质量%,优选为50质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为80质量%以上、特别优选为90质量%以上。
另外,透明油墨组合物中的多官能聚合性化合物的含量相对于组合物中所含的聚合性化合物的总质量100质量%,优选为1~50质量%、更优选为2~20质量%、特别优选为5~10质量%。
当单官能聚合性化合物和多官能聚合性化合物的含量在上述范围内时,能够得到凹凸感更加优异的成形印刷物,并且成形加工时对模具的贴付被有效地抑制。
作为透明油墨组合物,可以使用多种透明油墨组合物,但优选透明油墨组合物全部满足上述的条件。
其中,透明油墨组合物优选含有油墨组合物整体的50~98质量%的聚合性化合物、更优选含有60~95质量%、进一步优选含有70~90质量%。当在上述范围内时,固化性优异并且基材密合性和拉伸性优异。
本发明中,透明油墨组合物优选含有多官能聚合性单体作为多官能聚合性化合物。优选多官能聚合性化合物的50质量%以上为多官能聚合性单体、更优选70质量%以上为多官能聚合性单体、进一步优选90质量%以上为多官能聚合性单体。
另外,透明油墨组合物优选含有单官能聚合性单体作为单官能聚合性化合物。优选单官能聚合性化合物的50质量%以上为单官能聚合性单体、更优选70质量%以上为单官能聚合性单体、进一步优选单官能聚合性化合物的总量(100质量%)为单官能聚合性单体。
(成分A’)单官能聚合性化合物
透明油墨组合物可以含有(成分A’)单官能聚合性化合物,优选含有成分A’。
作为成分A’,优选在着色油墨组合物中作为(成分A-2)单官能(甲基)丙烯酸酯说明过的单官能(甲基)丙烯酸酯单体,其中,更优选选自(a-1)~(a-8)中的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。
其中,优选(甲基)丙烯酸异冰片酯,更优选丙烯酸异冰片酯。
(成分B’)多官能聚合性化合物
透明油墨组合物优选含有(成分B’)多官能聚合性化合物。作为成分B’,优选可例示出多官能聚合性单体,特别优选多官能(甲基)丙烯酸酯单体。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯单体,只要为合计具有2个以上的丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基的单体则没有特别限制,可以从公知的多官能(甲基)丙烯酸酯单体中适当选择使用。
多官能(甲基)丙烯酸酯单体只要合计具有2个以上(甲基)丙烯酰基即可,但优选具有2~6个(2~6官能)、更优选具有2~4个(2~4官能)、进一步优选具有2或3个(2官能或3官能)。
另外,透明油墨组合物优选至少含有2官能聚合性化合物作为多官能聚合性化合物,更优选至少含有2官能聚合性化合物和3官能聚合性化合物。
透明油墨组合物优选含有玻璃化转变温度(Tg)为80℃以上的多官能聚合性化合物作为多官能聚合性单体,更优选具有玻璃化转变温度(Tg)为80℃以上的多官能聚合性单体。通过含有Tg为80℃以上的多官能聚合性化合物,能够得到凹凸感更加优异的成形印刷物,并且对模具的贴付进一步得到抑制。
这里,多官能聚合性化合物的玻璃化转变温度是指该多官能聚合性化合物的均聚物的玻璃化转变温度。具体而言,在多官能聚合性化合物中添加聚合引发剂,得到重均分子量为10,000以上的均聚物。玻璃化转变温度(Tg)例如依据ASTMD3418-8、使用差示扫描热量计来测定。
其中,根据分子量的不同玻璃化转变温度(Tg)发生变化,但重均分子量为10,000以上时,由分子量导致的Tg的变动为可以忽视的程度。
上述玻璃化转变温度优选为80℃以上、更优选为80℃~300℃、进一步优选为85℃~300℃、特别优选为90℃~300℃。
透明油墨组合物优选在油墨组合物中含有30质量%以上的Tg为80℃以上的多官能聚合性化合物,优选Tg为80℃以上的多官能聚合性单体。更优选含有40~90质量%、进一步优选含有55~85质量%。
另外,透明油墨组合物所含的多官能聚合性单体中,优选50质量%以上为Tg为80℃以上的多官能聚合性单体、更优选为70质量%以上。当在上述范围内时,硬度优异且对模具的贴付被有效地抑制。
作为多官能聚合性化合物,优选可例示出以下的多官能聚合性单体,但本发明并不受这些例示化合物的任何限定。
·b-1:3-甲基-1,5-戊二醇二丙烯酸酯(Tg:105℃)
·b-2:二丙二醇二丙烯酸酯(Tg:101℃)
·b-3:三丙二醇二丙烯酸酯(Tg:90℃)
·b-4:新戊二醇二丙烯酸酯(Tg:117℃)
·b-5:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(Tg:186℃)
·b-6:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(Tg:>250℃)
·b-7:二噁烷二丙烯酸酯(Tg:156℃)
·b-8:1,10-癸二醇二丙烯酸酯(Tg:91℃)
·b-9:季戊四醇三丙烯酸酯(Tg:>250℃)
·b-10:季戊四醇四丙烯酸酯(Tg:>250℃)
·b-11:二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(Tg:>250℃)
·b-12:二季戊四醇五丙烯酸酯(Tg:>250℃)
透明油墨组合物优选含有至少一种选自b-1~b-12中的Tg为80℃以上的多官能聚合性单体,可以1种单独使用,也可以将2种以上并用。
其中,透明油墨组合物更优选含有b-5、特别优选含有b-5和b-6。当为上述方式时,能够得到凹凸感更加优异的成形印刷物,并且对模具的贴付进一步得到抑制。
透明油墨组合物除了上述多官能聚合性单体外,还可以含有其它多官能聚合性单体。
作为具体例子,可列举出双(4-丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、乙氧基化(2)新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(将新戊二醇环氧乙烷2摩尔加成物进行二(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物)、丙氧基化(2)新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(将新戊二醇环氧丙烷2摩尔加成物进行二(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物)、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、改性双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的环氧丙烷(PO)加成物二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的环氧乙烷(EO)加成物二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
另外,透明油墨组合物还优选含有在上述着色油墨组合物中说明过的多官能聚合性低聚物,作为多官能聚合性低聚物,优选有机硅系低聚物。
作为有机硅系低聚物,优选有机硅系(甲基)丙烯酸酯低聚物,从兼顾固化性和密合性的观点出发,优选透明油墨组合物中含有0.01~10质量%的有机硅系(甲基)丙烯酸酯低聚物,更优选含有0.05~5质量%,进一步优选含有0.1~3质量%。
(成分C)聚合引发剂
本发明中,油墨组合物(着色油墨组合物和透明油墨组合物)优选含有(成分C)聚合引发剂,更优选含有自由基聚合引发剂作为聚合引发剂。
作为自由基聚合引发剂,可使用公知的自由基聚合引发剂。本发明中可使用的自由基聚合引发剂可以单独使用,也可以将2种以上并用。另外,可以将自由基聚合引发剂和阳离子聚合引发剂并用。
本发明中可使用的自由基聚合引发剂为吸收外部能量产生聚合引发种的化合物。用于引发聚合的外部能量大致分为热和活性放射线,分别使用热聚合引发剂和光聚合引发剂。作为活性放射线,可例示出γ射线、β射线、电子射线、紫外线、可见光线、红外线。
作为本发明中可使用的自由基聚合引发剂,可列举出(a)芳香族酮类、(b)酰基膦化合物、(c)芳香族鎓盐化合物、(d)有机过氧化物、(e)硫代化合物、(f)六芳基联二咪唑化合物、(g)酮肟酯化合物、(h)硼酸酯化合物、(i)叠氮鎓(azinium)化合物、(j)金属茂化合物、(k)活性酯化合物、(l)具有碳卤键的化合物及(m)烷基胺化合物等。对于这些自由基聚合引发剂,可将上述(a)~(m)的化合物单独使用或组合使用。本发明的自由基聚合引发剂可以单独使用或将2种以上并用后合适地使用。
本发明中,作为成分C,优选酰基氧化膦化合物,更优选(成分C-1)双酰基氧化膦化合物和/或(成分C-2)单酰基氧化膦化合物。
作为成分C-1和后述的成分C-2,优选可列举出日本特开2009-096985号公报的第0080~0098段中记载的双酰基氧化膦化合物和单酰基氧化膦化合物。
作为双酰基氧化膦化合物,优选双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦(IRGACURE819,BASF Japan株式会社)。
作为单酰基氧化膦化合物,优选2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(DarocurTPO:BASF Japan株式会社制)。
本发明中,着色油墨组合物特别优选含有(成分C-1)双酰基氧化膦化合物和(成分C-2)单酰基氧化膦化合物。
另外,着色油墨组合物优选至少含有(成分C-1)双酰基氧化膦化合物作为成分C。着色油墨组合物通过含有成分C-1,即使添加量少也能够得到高感度。其中,双酰基氧化膦化合物与单酰基氧化膦化合物相比,能够以低添加量使油墨的感度提高,另一方面,由于印刷物有时被着色为黄色,因此与透明油墨组合物相比,在图像变为黄色而难以醒目的彩色油墨组合物中,优选将双酰基氧化膦化合物和单酰基氧化膦化合物并用。
着色油墨组合物中,当将自由基聚合引发剂的总量记为100质量份时,成分C-1和成分C-2的总量优选为20质量份以上、更优选为25质量份以上、进一步优选为30质量份以上。
另外,本发明中,透明油墨组合物优选含有(成分C-2)单酰基氧化膦化合物作为(成分C)聚合引发剂。
透明油墨组合物通过含有(成分C-2)单酰基氧化膦化合物作为(成分C)聚合引发剂,图像的黄变得到抑制,并且能够得到优异的固化性。
透明油墨组合物中,当将自由基聚合引发剂的总量记为100质量份时,优选含有50质量份以上的单酰基氧化膦化合物、优选含有60~100质量份、更优选含有70~100质量份以上、优选实质上为100质量份。
本发明的油墨组合物优选含有(成分C-3)噻吨酮化合物和/或硫色满酮化合物。特别是,着色油墨组合物从固化性的观点出发,优选含有成分C-3。
作为噻吨酮化合物,可例示出噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2-氯代噻吨酮、2-十二烷基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、1-甲氧基羰基噻吨酮、2-乙氧基羰基噻吨酮、3-(2-甲氧基乙氧基羰基)噻吨酮、4-丁氧基羰基噻吨酮、3-丁氧基羰基-7-甲基噻吨酮、1-氰基-3-氯代噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-氯代噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-乙氧基噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-氨基噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-苯基磺酰基噻吨酮、3,4-二[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基羰基]噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-(1-甲基-1-吗啉代乙基)噻吨酮、2-甲基-6-二甲氧基甲基噻吨酮、2-甲基-6-(1,1-二甲氧基苄基)噻吨酮、2-吗啉代甲基噻吨酮、2-甲基-6-吗啉代甲基噻吨酮、正烯丙基噻吨酮-3,4-二羧基酰亚胺、正辛基噻吨酮-3,4-二羧基酰亚胺、N-(1,1,3,3-四甲基丁基)噻吨酮-3,4-二羧基酰亚胺、1-苯氧基噻吨酮、6-乙氧基羰基-2-甲氧基噻吨酮、6-乙氧基羰基-2-甲基噻吨酮、噻吨酮-2-聚乙二醇酯、2-羟基-3-(3,4-二甲基-9-氧杂-9H-噻吨酮-2-基氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙烷氯化铵。
其中,从获得容易性、固化性的观点出发,更优选2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮和4-异丙基噻吨酮。
作为硫色满酮化合物,优选可例示出日本特开2009-084423号公报的第0039~0054段中记载的硫色满酮化合物。
其中,更优选(I-14)、(I-17)和(I-19),特别优选(I-14)。
<其它聚合引发剂>
本发明的油墨组合物可以含有除成分C-1~成分C-3以外的其他聚合引发剂。作为其它聚合引发剂,优选(成分C-4)烷基苯基酮(alkylphenone)化合物。
作为烷基苯基酮化合物,例如作为市售品,优选可列举出IRGACURE184(BASFJapan公司制)、IRGACURE369(BASF Japan公司制)、IRGACURE379(BASF Japan公司制)、IRGACURE907(BASF Japan公司制)、IRGACURE2959(BASF Japan公司制)等。
从固化性的观点出发,(成分C-4)烷基苯基酮化合物的含量优选在油墨组合物中为0.1~15质量%、更优选为0.5~10质量%、进一步优选为1~5质量%。
作为其它聚合引发剂,还可列举出芳香族酮类、芳香族鎓盐化合物、有机过氧化物、硫代化合物、六芳基联二咪唑化合物、酮肟酯化合物、硼酸酯化合物、叠氮鎓(azinium)化合物、金属茂化合物、活性酯化合物和具有碳卤键的化合物等。关于上述聚合引发剂的详细情况,对于本领域技术人员是公知,例如记载于日本特开2009-185186号公报的第0090~0116段。
着色油墨组合物中的自由基聚合引发剂的含量在着色油墨组合物中优选为1~20质量%、更优选为2~18质量%、进一步优选为3~16质量%。
另外,透明油墨组合物中的自由基聚合引发剂的含量优选为1~20量%、更优选为3~18质量%、进一步优选为5~16质量%。
当着色油墨组合物和透明油墨组合物中的自由基聚合引发剂的含量在上述范围内时,固化性优异。
(成分D)着色剂
本发明的着色油墨组合物含有与各色对应的(成分D)着色剂。
其中,透明油墨组合物实质上不含有(成分D)着色剂。如上所述,“实质上不含有”是指成分D的含量为透明油墨组合物的1质量%以下。透明油墨组合物中的成分D的含量优选为0.5质量%以下、更优选为0.1质量%以下、进一步优选为0.05质量%以下、特别优选不含有。不过,本发明中,为了调节色相,并不排除透明油墨组合物含有微量(1质量%以下)的蓝色颜料等。
可使用的着色剂没有特别限制,可以根据用途适当选择公知的各种颜料、染料来使用。其中,作为着色油墨组合物所含的着色剂,从耐光性优异的观点出发,特别优选为颜料。
对本发明中优选使用的颜料进行说明。
作为颜料,并不是进行特别限定,可以使用通常市售的全部有机颜料和无机颜料,并且还可以使用将树脂粒子用染料进行染色而成的颜料。此外,市售的颜料分散体、经表面处理的颜料、例如将颜料分散到作为分散介质的不溶性树脂等中而成的颜料或者在颜料表面接枝化树脂而成的颜料等只要不损害本发明的效果则也可以使用。
作为这些颜料,可列举出例如伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger《Industrial Organic Pigments》、日本特开2002-12607号公报、日本特开2002-188025号公报、日本特开2003-26978号公报、日本特开2003-342503号公报中记载的颜料。
作为本发明中可使用的有机颜料和无机颜料的具体例子,例如作为呈现黄色的颜料,可列举出C.I.颜料黄1(酸性黄G等)、如C.I.颜料黄74的单偶氮颜料,如C.I.颜料黄12(双偶氮黄AAA等)、C.I.颜料黄17的双偶氮颜料,如C.I.颜料黄180的非联苯胺系的偶氮颜料,如C.I.颜料黄100(柠檬黄色淀等)的偶氮色淀颜料,如C.I.颜料黄95(缩合偶氮黄GR等)的缩合偶氮颜料,如C.I.颜料黄115(喹啉黄色淀等)的酸性染料色淀颜料、如C.I.颜料黄18(硫代黄素色淀等)的碱性染料色淀颜料,如黄烷士酮黄(Y-24)的蒽醌系颜料,如异吲哚满酮黄3RLT(Y-110)的异吲哚满酮颜料、如喹酞酮黄(Y-138)的喹酞酮颜料、如异吲哚啉黄(Y-139)的异吲哚啉颜料,如C.I.颜料黄153(镍亚硝基黄等)的亚硝基颜料,如C.I.颜料黄117(铜甲亚胺黄等)的金属络合盐甲亚胺颜料等。
作为呈现红色或者品红色的颜料,可列举出如C.I.颜料红3(甲苯胺红等)的单偶氮系颜料,如C.I.颜料红38(吡唑啉酮红B等)的双偶氮颜料,如C.I.颜料红53:1(色淀红C等)、C.I.颜料红57:1(亮胭脂红6B)的偶氮色淀颜料,如C.I.颜料红144(缩合偶氮红BR等)的缩合偶氮颜料,如C.I.颜料红174(荧光桃红B色淀等)的酸性染料色淀颜料,如C.I.颜料红81(罗丹明6G’色淀等)的碱性染料色淀颜料,如C.I.颜料红177(二蒽醌基红等)的蒽醌系颜料,如C.I.颜料红88(硫靛枣红等)的硫靛颜料、如C.I.颜料红194(紫环酮红等)的紫环酮颜料,如C.I.颜料红149(苝猩红等)的苝颜料,如C.I.颜料紫19(无取代喹吖酮)、C.I.颜料红122(喹吖酮品红色等)的喹吖酮颜料,如C.I.颜料红180(异吲哚满酮红2BLT等)的异吲哚满酮颜料,如C.I.颜料红83(茜草色淀等)的茜素色淀颜料等。
作为呈现蓝色或者青色的颜料,可列举出如C.I.颜料蓝25(联茴香胺蓝等)的双偶氮系颜料、如C.I.颜料蓝15(酞菁蓝等)的酞菁颜料、如C.I.颜料蓝24(孔雀蓝色淀等)的酸性染料色淀颜料、如C.I.颜料蓝1(Vicrotia pure blue BO色淀等)的碱性染料色淀颜料、如C.I.颜料蓝60(靛蒽醌蓝等)的蒽醌系颜料、如C.I.颜料蓝18(碱性蓝V-5:1)的碱性蓝颜料等。
作为呈现绿色的颜料,可列举出如C.I.颜料绿7(酞菁绿)、C.I.颜料绿36(酞菁绿)的酞菁颜料,如C.I.颜料绿8(亚硝基绿)等的偶氮金属络合物颜料等。
作为呈现橙色的颜料,可列举出如C.I.颜料橙66(异吲哚啉橙)的异吲哚啉系颜料、如C.I.颜料橙51(二氯代芘蒽酮橙)的蒽醌系颜料。
作为呈现黑色的颜料,可列举出碳黑、钛黑、苯胺黑等。
作为白色颜料的具体例子,可以使用碱性碳酸铅(2PbCO3Pb(OH)2、所谓的银白)、氧化锌(ZnO、所谓的锌白)、氧化钛(TiO2、所谓的钛白)、钛酸锶(SrTiO3、所谓的钛锶白)等。
这里,氧化钛与其它白色颜料相比比重小、折射率大,在化学、物理方面也稳定,因此作为颜料的隠蔽力、着色力强,并且对酸或碱性、其它环境的耐久性也优异。因此,作为白色颜料,优选利用氧化钛。当然,也可以根据需要使用其它白色颜料(可以在所列举的白色颜料以外)。
着色剂的分散可以使用例如球磨机、砂磨机、超细磨机、辊磨机、气流磨、匀浆器、涂料振荡器(paint shaker)、捏合机、搅动器、亨舍尔混合机、胶体磨、超声波匀浆器、珠磨机、湿式气流磨等分散装置。
在进行着色剂的分散时,可以添加表面活性剂等分散剂。
另外,在添加着色剂时,还可以根据需要使用与各种着色剂对应的增效剂作为分散助剂。分散助剂优选相对于着色剂100质量份添加1~50质量份。
着色油墨组合物中,作为着色剂等各成分的分散介质,可以添加溶剂,另外,也可以将无溶剂且为低分子量成分的上述聚合性化合物用作分散介质,着色油墨组合物优选为活性光线固化型的液体,由于在将着色油墨组合物应用到记录介质上后使其固化,因此优选为无溶剂。这是由于,若由经固化的着色油墨组合物形成的图像中残留溶剂,则发生耐溶剂性劣化或残留的溶剂的VOC(挥发性有机化合物,Volatile Organic Compound)的问题。从这样的观点出发,使用聚合性化合物作为分散介质,其中,从分散适应性、油墨组合物的操作性提高的观点出发,优选选择粘度低的聚合性化合物。
这里所用的着色剂的平均粒径由于越微细发色性越优异,因此优选为0.01~0.4μm、进一步优选为0.02~0.2μm的范围。按照最大粒径优选为3μm以下、更优选为1μm以下的方式设定着色剂、分散剂、分散介质的选择、分散条件、过滤条件。通过该粒径管理,能够抑制喷墨头喷嘴的堵塞、维持着色油墨组合物的保存稳定性、透明性和固化感度。本发明中,通过使用分散性、稳定性优异的上述分散剂,即使在使用了微粒着色剂的情况下,也能够得到均匀且稳定的分散物。
着色剂的粒径可以采用公知的测定方法测定。具体而言,可以采用离心沉降光透射法、X射线透射法、激光衍射/散射法、动态光散射法来测定。本发明中,可以采用使用了激光衍射/散射法的测定所得到的值。
着色油墨组合物中的着色剂的含量根据颜色和使用目的来适当选择,从图像浓度和保存稳定性的观点出发,相对于着色油墨组合物整体的质量,优选为0.5~30质量%、进一步优选为1.0~20质量%、特别优选为2.0~20质量%。
-其它成分-
油墨组合物中还可以根据需要含有除上述各成分以外的表面活性剂、阻聚剂、增感剂、共增感剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防褪色剂、导电性盐类、溶剂、高分子化合物、碱性化合物、流平添加剂、消光剂、用于调节膜物性的聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、乙烯基系树脂、丙烯酸系树脂、橡胶系树脂、蜡类等。它们记载在日本特开2009-185186号公报中,在本发明中也可使用。
本发明中,油墨组合物可以含有表面活性剂。
作为本发明中使用的表面活性剂,可例示出下述的表面活性剂。可列举出例如日本特开昭62-173463号、日本特开昭62-183457号的各公报中记载的表面活性剂。具体而言,可列举出例如二烷基磺基琥珀酸盐类、烷基萘磺酸盐类、脂肪酸盐类等阴离子性表面活性剂、聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基烯丙基醚类、炔二醇类、聚氧乙烯·聚氧丙烯嵌段聚合物类等非离子性表面活性剂、烷基胺盐类、季铵盐类等阳离子性表面活性剂。其中,作为上述公知的表面活性剂,可以使用有机氟类化合物。上述有机氟类化合物优选为疏水性。作为上述有机氟类化合物,包括例如氟系表面活性剂、油状氟系化合物(例如氟油)和固体状氟化合物树脂(例如四氟乙烯树脂),可列举出日本特公昭57-9053号(第8~17栏)、日本特开昭62-135826号的各公报中记载的。
特别地,本发明中使用的表面活性剂并不限定于上述表面活性剂,只要是具有相对于添加浓度可有效地使表面张力降低的能力的添加剂即可。
表面活性剂的添加量没有特别限定,从稳定的喷出性和使表面张力在所期望的范围内的观点出发,优选为油墨整体的0.05~5质量%、更优选为0.1~3质量%、特别优选为0.3~2质量%。
油墨组合物从提高保存性的观点出发,优选含有阻聚剂。
当将油墨组合物制成喷墨油墨组合物使用时,优选在25℃~80℃的范围下加热进行低粘度化后喷出,为了防止由热聚合导致的喷墨头堵塞,优选添加阻聚剂。阻聚剂可以1种单独使用,也可以2种以上并用,优选2种以上并用。
作为阻聚剂,可列举出亚硝基系(nitroso-based)阻聚剂、对苯二酚、苯并醌、对甲氧基苯酚、N-氧化物系阻聚剂(TEMPO、TEMPOL(4-羟基TEMPO)等)、铜铁灵Al、受阻胺等,其中,优选亚硝基系阻聚剂、受阻胺系阻聚剂、酚系阻聚剂、N-氧化物系(N-oxyl-based)阻聚剂。作为优选的阻聚剂的组合,在着色油墨组合物中,优选选自亚硝基系阻聚剂、受阻胺系阻聚剂、酚系阻聚剂、N-氧化物系阻聚剂中的阻聚剂的组合,特别优选亚硝基系阻聚剂与N-氧化物系阻聚剂的组合。
本发明中优选使用的亚硝基系阻聚剂的具体例子如下所示,但并不限定于这些。
作为亚硝基系阻聚剂的市售品,可列举出FIRSTCURE ST-1(Chem First公司制)、UV-12(三(N-亚硝基-N-苯基羟基胺)铝盐、Kroma Chem公司制)等。作为受阻胺系阻聚剂的市售品,可列举出TINUVIN292、TINUVIN770DF、TINUVIN765、TINUVIN123。作为酚系阻聚剂的市售品,可列举出MEHQ(4-甲氧基苯酚)。作为N-氧化物系阻聚剂的市售品,可列举出TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧化物)、TEMPOL(4-羟基TEMPO)。
油墨组合物中的阻聚剂的含量优选为0.01~5质量%、更优选为0.1~4质量%、特别优选为0.5~4质量%。当在上述范围内时,油墨组合物的制备时,能够抑制保管时的聚合,防止喷墨喷嘴的堵塞。
油墨组合物优选含有分散剂。在使用颜料的情况下,特别优选含有分散剂,以使颜料在油墨组合物中稳定地分散。作为分散剂,优选高分子分散剂。其中,本发明的“高分子分散剂”是指重均分子量为1,000以上的分散剂。
油墨组合物中的分散剂的含量可根据使用目的来适当选择,相对于油墨组合物整体的质量,优选为0.05~15质量%。
-油墨物性-
考虑到喷出性,油墨组合物优选使用25℃下的粘度为40mPa·s以下的油墨组合物。更优选为5~30mPa·s,进一步优选为7~30mPa·s。另外,喷出温度(优选为25~80℃、更优选为25~50℃)下的粘度优选为3~15mPa·s,更优选为3~13mPa·s。油墨组合物优选按照粘度达到上述范围的方式来适当调整组成比。通过较高地设定室温下的粘度,即使使用多孔质的记录介质时,也可避免油墨组合物向记录介质中的渗透,能够减少未固化单体。此外,由于能够抑制油墨组合物的油墨液滴着墨时的油墨洇渗,其结果可以改善图像质量,因此优选。
其中,粘度是使用东机产业株式会社制的RE80型粘度计求出的粘度。RE80型粘度计为相当于E型的圆锥转子/平板方式粘度计,使用转子Code No.1的转子,用10rpm的转速进行测定。不过,对于高于60mPa·s的高粘度物质,根据需要使转速变化为5rpm、2.5rpm、1rpm、0.5rpm等来进行测定。
油墨组合物在25℃下的表面张力优选为18~40mN/m。更优选为20~35mN/m。当在上述范围内时,对模具的贴付得到抑制。
这里,上述表面张力是使用通常使用的表面张力计(例如协和界面科学株式会社制,表面张力计CBVP-Z等)、通过威廉密法在25℃下测定得到的值。
本发明中,作为着色油墨组合物,优选至少使用黄色油墨组合物、品红色油墨组合物、青色油墨组合物和黑色油墨组合物,更优选至少使用黄色油墨组合物、品红色油墨组合物、青色油墨组合物、黑色油墨组合物和白色油墨组合物,还可以进一步使用其他颜色的油墨组合物。
具体而言,优选进一步使用浅青色、浅品红色的油墨组合物,此时,着色油墨组合物优选由黄色油墨组合物、品红色油墨组合物、青色油墨组合物、黑色油墨组合物、浅青色油墨组合物、浅品红色油墨组合物这共计6色构成。
其中,本发明的“浓色油墨组合物”是指着色剂的含量超过油墨组合物整体的1质量%的油墨组合物。作为上述着色剂,没有特别限制,可以使用公知的着色剂,可例示出颜料、分散染料。
另外,作为着色油墨组合物,使用至少1种浓色油墨组合物和至少1种淡色油墨组合物,当浓色油墨组合物和淡色油墨组合物使用同系色的着色剂时,浓色油墨组合物与淡色油墨组合物的着色剂浓度之比优选为浓色油墨组合物:淡色油墨组合物=15:1~4:1、更优选为12:1~4:1、进一步优选为10:1~4.5:1。当在上述范围内时,能够得到粒状感少、鲜艳的全彩色图像。
此外,作为着色油墨组合物,还优选使用白色油墨组合物。白色油墨组合物为含有白色颜料的油墨组合物。
白色油墨组合物如上所述,还优选在图像层的最上层以大致均匀的层的形式形成。
<喷墨记录方法和喷墨记录装置>
本发明中,透明油墨组合物和着色油墨组合物优选均为喷墨油墨组合物。
本发明中,用于喷出着色油墨组合物的喷嘴的最小液滴体积优选为5pL以上且小于40pL、用于喷出透明油墨组合物的喷嘴的最小液滴体积优选为20pL以上且60pL以下。
透明油墨组合物并不是用于形成高精细的彩色图像的组合物,因此不要求高析像度。另一方面,着色油墨组合物由于形成彩色图像,因此要求高析像度。与用于喷出着色油墨组合物的喷嘴的最小液滴体积相比,用于喷出透明油墨组合物的喷嘴的最小液滴体积大,因此能够得到高生产率。
上述图像层形成工序和/或上述凸部形成工序优选包含下述工序:(a1)在基材上通过喷墨方式喷出喷墨油墨组合物的工序,和(b1)对所喷出的喷墨油墨组合物照射活性光线,使上述喷墨油墨组合物固化的工序。
另外,上述图像层形成工序和/或上述凸部形成工序更优选包含下述工序:(a2)在基材上通过喷墨方式喷出喷墨油墨组合物的工序,(b2)对所喷出的喷墨油墨组合物照射活性光线,使上述喷墨油墨组合物临时固化、形成临时固化膜的工序,和(c2)对上述临时固化膜照射活性光线,使其完全固化的工序。
本发明中,上述图像层形成工序和/或上述凸部形成工序通过包含上述(a1)和(b1)工序或上述(a2)~(c2)工序,能够在基材上利用固化的油墨组合物形成图像层、凸部。
另外,本发明的喷墨记录方法优选在记录介质上的同一部分中进行2次以上上述(a1)和(b1)工序或(a2)~(c2)工序,即可以对同一部分通过叠印进行印刷的多通过模式,也可以通过1次扫描来形成图像的单通过模式,但优选以多通过模式进行。
上述(a1)工序和(a2)工序可以使用以下详述的喷墨记录装置。
作为本发明中可使用的喷墨记录装置并无特别限定,可任意选择使用能够达成目标析像度的公知的喷墨记录装置。即,只要是包括市售品在内的公知的喷墨记录装置,则均可实施上述(a1)工序和(a2)工序中的油墨组合物向记录介质上的喷出。
作为本发明中可使用的喷墨记录装置,优选可列举出例如包含油墨供给体系、温度传感器、活性光线源的装置。
油墨供给体系例如由包含本发明的油墨组合物的主罐、供给配管、喷墨头跟前的油墨供给罐、过滤器、压电型的喷墨头构成。压电型的喷墨头可以按照能够以优选为320×320~4,000×4,000dpi(dot per inch,每英寸的墨点数)、更优选为400×400~1,600×1,600dpi、进一步优选为720×720dpi的析像度喷出优选为1~100pl、更优选为8~30pl的多尺寸墨点的方式进行驱动。其中,本发明中所说的dpi是表示每2.54cm的墨点数。
如上所述,油墨组合物由于优选使所喷出的油墨组合物为恒定温度,因此喷墨记录装置中优选具备油墨组合物温度的稳定化机构。要达到恒定温度的部位以从油墨罐(有中间罐时为中间罐)至喷嘴喷射面为止的配管体系、部件的全部为对象。即,可以对从油墨供给罐至喷墨头部分进行绝热及加温。
作为温度控制的方法,没有特别限制,但优选例如在各配管部位上设置多个温度传感器,根据油墨组合物的流量、环境温度进行加热控制。温度传感器可以设置在油墨供给罐及喷墨头的喷嘴附近。另外,进行加热的喷墨头单元优选被热屏蔽或绝热,以使装置主体不会受到来自外部空气的温度的影响。为了缩短加热所需的打印机启动时间,或为了减少热能的损失,优选进行与其它部位的绝热,同时减小加热单元整体的热容量。
通过喷墨方式进行的油墨组合物的喷出优选在将油墨组合物加热到优选25~80℃、更优选25~50℃,使油墨组合物的粘度下降到优选3~15mPa·s、更优选3~13mPa·s后进行。特别是当使用25℃下的油墨粘度为50mPa·s以下的油墨组合物作为本发明的油墨组合物时,能够良好地进行喷出,因此优选。通过使用该方法,能够实现高的喷出稳定性。
活性光线固化型油墨组合物一般比在通常喷墨记录用油墨组合物中使用的水性油墨组合物的粘度高,因此由喷出时的温度变动所导致的粘度变动较大。油墨组合物的粘度变动对液滴尺寸的变化及液滴喷出速度的变化产生较大影响,进而引起图像质量劣化。因此,喷出时的油墨组合物的温度需要尽量保持恒定。因而,本发明中,油墨组合物的温度控制幅度适当地优选为设定温度±5℃、更优选为设定温度±2℃、进一步优选为设定温度±1℃。
下面,对(b1)工序、(b2)工序和(c2)工序进行说明。
喷出至基材上的油墨组合物通过照射活性光线而固化。这是由于,油墨组合物所含的聚合引发剂在活性光线的照射下发生分解,产生自由基或阳离子等聚合引发种,聚合性化合物的聚合反应被该引发种的功能引发并促进。此时,当在油墨组合物中与聚合引发剂一起存在增感剂时,体系中的增感剂吸收活性光线而变成激发状态,通过与聚合引发剂接触,促进聚合引发剂的分解,可以实现更高感度的固化反应。
这里,所使用的活性光线可使用α射线、γ射线、电子射线、X射线、紫外线、可见光或红外光等。活性光线的峰波长根据增感剂的吸收特性的不同而不同,例如优选为200~600nm,更优选为300~450nm,进一步优选为320~420nm,活性光线特别优选为峰波长为340~400nm范围的紫外线。
另外,油墨组合物的聚合引发体系即使是低输出功率的活性光线也具有足够的感度。因此,适当的是以曝光面照度优选为10~4,000mW/cm2、更优选为20~2,500mW/cm2使其固化。
作为活性光线源,主要利用汞灯或气体/固体激光器等,作为可在紫外线固化型喷墨记录用油墨组合物的固化中使用的光源,广泛已知汞灯、金属卤化物灯。但是,目前从环境保护的观点出发,强烈期待无汞化,置换成GaN系半导体紫外发光设备在产业上、环境上也非常有用。此外,LED(UV-LED)、LD(UV-LD)为小型、高寿命、高效率、低成本,可期待作为光固化型喷墨用光源。
另外,可以使用发光二极管(LED)及激光二极管(LD)作为活性光线源。特别是,当需要紫外线源时,可以使用紫外LED及紫外LD。例如日亚化学株式会社出售有主放射光谱具有365nm与420nm之间的波长的紫色LED。此外,当需要更短波长时,美国专利第6084250号说明书公开了能够主要放射300nm与370nm之间的活性光线的LED。另外,其他紫外LED也可获得,可照射不同紫外线带宽的放射。其中,优选的活性光线源为UV-LED,特别优选为在340~400nm具有峰波长的UV-LED。
其中,LED在记录介质上的最高照度优选为10~2,000mW/cm2,更优选为20~1,000mW/cm2,特别优选为50~800mW/cm2
油墨组合物适当的是被这种活性光线照射优选0.01~120秒、更优选0.1~90秒。
活性光线的照射条件以及基本的照射方法公开在日本特开昭60-132767号公报中。具体地说,通过在包含油墨组合物的喷出装置的喷墨头单元的两侧设置光源,以所谓的穿梭方式扫描喷墨头单元和光源来进行。活性光线的照射在油墨组合物着墨后隔着一定时间(优选为0.01~0.5秒、更优选为0.01~0.3秒、进一步优选为0.01~0.15秒)进行。通过如此将从油墨组合物着墨至照射的时间控制在极短时间内,可以防止着墨于记录介质的油墨组合物在固化前洇渗。另外,由于对于多孔质的记录介质也可在油墨组合物渗透至光源无法到达的深部之前进行曝光,因此能够抑制未反应单体的残留,因而优选。
此外,还可利用不伴有驱动的其他光源完成固化。国际公开第99/54415号小册子中,作为照射方法,公开了将使用了光纤的方法或者将经校准的光源照射于设在喷墨头单元侧面的镜面上以对记录部照射UV光的方法,这种固化方法也可适用于本发明的喷墨记录方法。
通过采用上述这种喷墨记录方法,对于表面润湿性不同的各种记录介质都可将着墨了的油墨组合物的墨点直径保持恒定,提高图像质量。另外,为了获得彩色图像,优选从明亮度高的颜色开始按顺序重叠。通过从明亮度高的油墨组合物开始按顺序重叠,照射线易于到达下部的油墨组合物,可期待良好的固化感度、残留单体的减少、密合性的提高。另外,照射可以在将全部颜色喷出后一并进行曝光,也可以每1种颜色地进行曝光。
另外,如后所述,优选将油墨组合物喷出后,对所喷出的油墨组合物照射活性光线,使油墨组合物临时固化(部分地固化),形成临时固化膜,然后对临时固化膜照射活性光线,使其完全固化。其中,关于临时固化(半固化),可参照日本特开2008-248070号公报、日本特开2009-221416号公报等。
如此,油墨组合物通过在活性光线的照射下以高感度固化,能够在记录介质表面上形成图像。
以下参照附图对利用喷墨方式的优选的图像形成和凸部形成进行说明。
<喷墨记录装置的整体构成>
图3为表示适用于本发明的喷墨记录装置10的一个例子的外观立体图。该喷墨记录装置10为使用紫外线固化型油墨(UV固化油墨)在记录介质(基材)12上形成彩色图像的大幅面打印机(wide format printer)。大幅面打印机是适于记录大型海报、商业用壁面广告等、宽描绘范围的装置。这里,将对应于A3+以上的称为“大幅面”。
喷墨记录装置10具备装置主体20和支撑该装置主体20的支撑脚22。装置主体20中设置有朝向记录介质(介质)12地喷出油墨的按需滴墨(Drop On Demand)型的喷墨头24、支撑记录介质12的台板26、作为喷墨头移动机构(扫描机构)的导向机构28和托架(carriage)30。
导向机构28在台板26的上方与记录介质12的搬运方向(X方向)正交,且按照沿着与台板26的介质支撑面平行的扫描方向(Y方向)地延伸存在的方式配置。托架30沿着导向机构28按照在Y方向上能够往复移动的方式被支撑。托架30中搭载有喷墨头24,并且搭载有对记录介质12上的油墨照射紫外线的临时固化光源(pinning光源)32A、32B和主固化光源(固化光源)34A、34B。
临时固化光源32A、32B是在从喷墨头24喷出的油墨滴着墨到记录介质12上后,照射用于以不会使相邻液滴之间合一化的程度使油墨临时固化的紫外线的光源。主固化光源34A、34B是照射用于在临时固化后进行追加曝光、使油墨最终完全地固化(主固化)的紫外线的光源。详细情况如后所述,主固化光源34A、34B中的任一个或二者按照与喷墨头24和临时固化光源32A、32B在Y方向并列的方式并能够在X方向移动的方式构成。
配置于托架30上的喷墨头24、临时固化光源32A、32B和主固化光源34A、34B沿着导向机构28与托架30一起一体地移动。有时将托架30的往复移动方向(Y方向)称为“主扫描方向”、将记录介质12的搬运方向(X方向)称为“副扫描方向”。
记录介质12从装置的背面侧以卷纸状态(图4参照)被给纸,在打印后由装置正面侧的卷取辊(图3中未图示,图4的符号44)卷取。油墨滴从喷墨头24喷出到被搬运至台板26上的记录介质12,然后对于附着于记录介质12上的油墨滴,由临时固化光源32A、32B、主固化光源34A、34B照射紫外线。
图3中,朝向装置主体20的正面地在左侧的前表面设置墨盒36的安装部38。墨盒36为用于贮存紫外线固化型油墨的自由更换的油墨供给源(油墨罐)。与本例的喷墨记录装置10中使用的各色油墨对应地设置墨盒36。分色的各墨盒36通过各自独立地形成的未图示的油墨供给路径与喷墨头24连接。各色的油墨残量少时,更换墨盒36。
另外,省略图示,朝向装置主体20的正面地在右侧设置喷墨头24的维护部。维护部设置有用于防止非打印时喷墨头24干燥的夹具和用于对喷墨头24的喷嘴面(油墨喷出面)进行清扫的擦拭部件(刀片、纤维网等)。用于对喷墨头24的喷嘴面进行加盖(capping)的夹具设有用于维护的接受从喷嘴喷出的油墨滴的受墨部。
-记录介质搬运路的说明-
图4为示意地表示喷墨记录装置10的记录介质搬运路的说明图。如图4所示,台板26形成为倒槽状,其上表面为记录介质12的支撑面(介质支撑面)。台板26附近的记录介质搬运方向(X方向)的上流侧配设有用于将记录介质12间歇搬运的记录介质搬运机构即一对夹持辊40。该夹持辊40使记录介质12在台板26上向着记录介质搬运方向移动。
从构成辊对辊方式的介质搬运机构的供给侧的辊(送出供给辊)42送出的记录介质12通过设在打印部的入口(台板26的记录介质搬运方向的上流侧)的一对夹持辊40沿着记录介质搬运方向间歇搬运。到达喷墨头24正下方的打印部的记录介质12由喷墨头24实行打印,在打印后由卷取辊44卷取。在打印部的记录介质搬运方向的下流侧设有记录介质12的导轨46。
打印部中在位于与喷墨头24相向的位置的台板26的背面(与支撑记录介质12的面相反一侧的面)设有用于调节打印中的记录介质12的温度的调温部50。当将打印时的记录介质12调节至规定的温度时,着墨于记录介质12的油墨液滴的粘度、表面张力等物性值达到所期望的值,能够得到所期望的墨点直径。另外,在调温部50的上流侧还可以根据需要设置预调温部52,在调温部50的下流侧还可以设置后调温部54。
-喷墨头的说明-
图5为表示配置于托架30上的喷墨头24和临时固化光源32A、32B、主固化光源34A、34B的配置形态的例子的平面透视图。
喷墨头24上按照黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)、浅青色(LC)、浅品红色(LM)、透明(clear)(CL)、白色(白)(W、任意)各色油墨每种分别地设有用于将各色油墨喷出的喷嘴列61Y、61M、61C、61K、61LC、61LM、61CL、61W。图5中将喷嘴列用虚线图示,喷嘴的个别图示省略。另外,以下的说明中,有时将喷嘴列61Y、61M、61C、61K、61LC、61LM、61CL、61W总称地用符号61表示喷嘴列。
关于油墨颜色的种类(颜色数)、颜色的组合并不限定于本实施形态。例如可以为省略LC、LM的喷嘴列的形态、省略W的喷嘴列的形态、增加金属油墨的喷嘴列的形态、增加用于喷出特别色的油墨(特色油墨)的喷嘴列的形态等。另外,不同颜色的喷嘴列的配置顺序也没有特别限定。但是,优选将多种油墨中对紫外线的固化感度低的油墨配置在靠近临时固化光源32A或32B一侧的构成。
每种不同颜色的喷嘴列61分别地构成喷墨头模块,通过将它们并列,能够构成可进行彩色描绘的喷墨头24。例如还可以是将具有用于喷出黄色油墨的喷嘴列61Y的喷墨头模块24Y、具有用于喷出品红色油墨的喷嘴列61M的喷墨头模块24M、具有用于喷出青色油墨的喷嘴列61C的喷墨头模块24C、具有用于喷出黑油墨(黑色油墨)的喷嘴列61K的喷墨头模块24K、分别具有用于喷出LC、LM、CL、W各色油墨的喷嘴列61LC、61LM、61CL、61W的各喷墨头模块24LC、24LM、24CL、24W沿着托架30的往复移动方向(主扫描方向,Y方向)并列的方式等间隔地配置的方式。可以将不同颜色的喷墨头模块24Y、24M、24C、24K、24LC、24LM的模块组(喷墨头组)解释为“喷墨头”,有时也可以将各模块分别解释为“喷墨头”。或者还可以是在1个喷墨头24的内部具备按不同颜色分别地分开地形成油墨流路,用1个喷墨头喷出多色油墨的喷嘴列的构成。
各喷嘴列61为多个喷嘴以恒定间隔沿着记录介质搬运方向(副扫描方向、X方向)(直线地)排列成1列。本例的喷墨头24例如构成各喷嘴列61的喷嘴的配置间距(喷嘴间距)为254μm(100dpi)、构成1列喷嘴列61的喷嘴的数目为256个喷嘴、喷嘴列61的全长Lw(喷嘴列的全长)为约65mm(254μm×255=64.8mm)。另外,喷出频率为15kHz、通过改变驱动波形能够分别打出10pl、20pl、30pl这3种喷出液滴量。
作为喷墨头24的油墨喷出方式,采用随着压电元件(压电喷油嘴)的变形使油墨滴飞出的方式(压电喷射方式)。作为喷出能量发生元件,除了使用静电喷油嘴的形态(静电喷油嘴方式)外,还可以采用使用加热器等发热体(加热元件)将油墨加热产生气泡,在该压力下使油墨滴飞出的形态(热喷射方式)。但是,紫外线固化型油墨通常与溶剂油墨相比为高粘度,因此在使用紫外线固化型油墨的情况下,优选采用喷出力较大的压电喷射方式。
-关于作画模式-
本例所示的喷墨记录装置10应用多通过方式的描绘控制,可以通过改变打印通过数来改变打印析像度。例如准备高生产模式、标准模式、高图像质量模式这3种作画模式,各模式下各自的打印析像度不同。可以根据印刷目的、用途选择作画模式。
高生产模式下,以600dpi(主扫描方向)×500dpi(副扫描方向)的析像度实行打印。高生产模式的情况下,通过喷墨头10次往复,得到600dpi×500dpi的析像度。
标准模式下,以900dpi×800dpi的析像度实行打印,通过喷墨头16次往复,得到900dpi×800dpi的析像度。
高图像质量模式下,以1,200×1,200dpi的析像度实行打印,通过喷墨头24次往复,得到1,200dpi×1,200dpi的析像度。
-紫外线照射部的配置-
如图5所示,在喷墨头24的托架移动方向(Y方向)的左右两侧配置临时固化光源32A、32B。此外,在喷墨头24的记录介质搬运方向(X方向)的下流侧配置主固化光源34A、34B。主固化光源34A、34B配置在从喷墨头24起沿Y方向的临时固化光源32A、32B的更外侧(更远的位置)。主固化光源34A、34B按照能够向与记录介质搬运方向相反的方向(-X方向)移动的方式构成,可以改变为沿着托架移动方向临时固化光源32A、32B和喷墨头24并列的方式配置。
从喷墨头24的着色油墨组合物(彩色油墨)用的喷嘴(喷嘴列61Y、61M、61C、61K、61LC、61LM中包含的喷嘴)喷出着墨在记录介质12上的彩色油墨滴其后立即由从其上通过的临时固化光源32A(或32B)照射用于进行临时固化的紫外线。
另外,伴随着记录介质12的间歇搬运通过喷墨头24的打印区域的记录介质12上的油墨滴由主固化光源34A、34B照射用于进行主固化的紫外线。如此,通过使油墨液滴暂时成为临时固化状态,能够在防止着墨干扰的同时获得墨点的展开时间(墨点扩展到规定尺寸的时间),在谋求墨点的高度的均匀化的同时,能够促进液滴与介质的相互作用、增加密合性。
此外,同样地从喷墨头24的透明油墨组合物(透明油墨)用的喷嘴(喷嘴列CL)喷出着墨到记录介质上的透明油墨滴其后立即由通过的临时固化光源32A(或32B)照射用于进行临时固化的紫外线。
此外,伴随着记录介质的间歇搬运,通过喷墨头24的打印区域的记录介质12上的油墨滴由主固化光源34A、34B照射用于进行主固化的紫外线。
此外,本实施形态中,优选为对从任意的白色油墨用的喷嘴(喷嘴列61W中包含的喷嘴)喷出着墨到记录介质12上的白色油墨滴也照射用于进行临时固化的紫外线的构成。
其中,临时固化光源32A、32B可以在由喷墨头24进行的打印动作中2个同时地开灯,通过在主扫描方向的托架移动中仅成为后侧的临时固化光源开灯,可以延长光源的寿命。另外,主固化光源34A、34B优选在喷墨记录装置10的印刷动作中2个同时开灯。扫描速度慢的作画模式下,还可以使一个熄灭,临时固化光源32A、32B和主固化光源34A、34B的开始发光时机可以同时也可以不同时。
-图像形成工艺的说明-
本例所示的喷墨记录装置10按照使由着色油墨组合物(Y、M、C、K、W、LC、LM等)形成的图像层与由透明油墨组合物形成的凸部层叠、形成多层结构的方式构成。另外,根据层形成的顺序和油墨的紫外线吸收特性(油墨的固化特性)控制紫外线照射量。
例如,任意成分的白色油墨组合物由于含有氧化钛、氧化锌等作为颜料,因此与其它着色油墨组合物、透明油墨组合物相比紫外线的透射性差,每单位体积照射与其它着色油墨组合物、透明油墨组合物同量的紫外线时固化时间变长。为了消除这些紫外线透过特性引起的固化特性的差异,按照对白色油墨组合物的每单位时间的紫外线照射量比其它着色油墨组合物、透明油墨组合物多的方式控制紫外线照射。相关的图像形成的具体例子如后所述。
其中,黑色油墨组合物根据紫外线透射性的观点被分类为固化时间变长的油墨组合物,但从用于图像层的形成、滴墨后需要立即使其临时固化防止滴墨干扰的角度出发,被分类为彩色油墨。
通过实验,图像层和凸部作为pinning光优选每单位面积在滴墨后立即照射1~20mJ/cm2、更优选在滴墨后立即照射2~6mJ/cm2
pinning光为了避免油墨滴墨后立即与其它油墨合一,在干扰下液滴形状崩塌,或者液滴移动,通过托架扫描来曝光1次至数次。固化光是指使图像形成得到的油墨完全固化的曝光。固化光也通过托架扫描来在数次中照射。1次~多次的pinning曝光时,通过多次的固化曝光,全部累积的曝光量达到200mJ/cm2~1,000~3,000mJ/cm2的光量。根据紫外线固化型油墨所含的引发剂、增感剂对照射波长的感度和其含量,确定油墨感度的倾向,通过自由基聚合或阳离子聚合、优选自由基聚合将油墨固化。
本实施形态中,对应分割喷嘴区域地将临时固化光源的照射区域分割,以使对应于形成图像层、凸部等各层的分割喷嘴区域的描绘范围地照射适当的pinning光,并调整各区域的光量(照度分布)。详细情况如后所述。
形成图像层的油墨组合物优选以由多种喷墨油墨组合物构成的油墨组形式使用。
喷墨记录中,所喷出的各着色油墨组合物的顺序没有特别限定,优选从明亮度高的着色油墨组合物开始赋予到基材上,当使用黄色、青色、品红色、黑色时,优选按照黄色→青色→品红色→黑色的顺序赋予到基材上。另外,除此之外还增加使用白色时,优选按照白色→黄色→青色→品红色→黑色的顺序赋予到基材上。此外,本发明并不限定于此,可以优选使用至少含有黄色、浅青色、浅品红色、青色、品红色、黑色、白色的油墨组合物这共计7色的油墨组,此时,优选按照白色→浅青色→浅品红色→黄色→青色→品红色→黑色的顺序赋予到基材上。
(模内成形品及其制造方法)
本发明的模内成形品的制造方法优选包含将本发明的成形印刷物配置在由多个模具形成的空洞部的内壁的工序、和将熔融树脂从口部注塑到上述空洞部内的工序。
另外,本发明的模内成形品为使用本发明的成形印刷物得到的模内成形品,优选为通过上述制造方法得到的模内成形品。
本发明中,模内成形品的制造方法更优选包含(工序1)将成形印刷物配置在由多个模具形成的空洞部的内壁的工序、和(工序2)将熔融树脂从口部注塑到上述空洞部内的工序。
另外,本发明中,进行成形加工的装置与进行模内成形的装置可以相同,也可以不同。
作为工序(1),可例示出将成形印刷物配置、夹入到成形模具内的工序。具体而言,将成形印刷物送入到由可动型和固定型的多个模具构成的成形用模具内、优选以图像层为内侧。此时,可以将单张的成形印刷物1张张地送入,也可以将长条的成形印刷物的需要部分间歇地送入。
在用相同装置进行成形加工和模内成形时,例如将上述片材配置在成形模具内时,可以(i)仅对模具进行加热,按照真空吸引并密合到模具上的方式配置,或者(ii)从图像层侧使用热台进行加热使其软化,上述片材按照模具内的形状预成形,然后进行用于使其密合于模具内面的夹模(mold clamping),进行配置。(ii)时的加热温度优选为基材薄膜的玻璃化转变温度附近以上且低于熔融温度(或融点)的范围、更优选在玻璃化转变温度附近的温度下进行。其中,上述玻璃化转变温度附近是指玻璃化转变温度±5℃左右的范围、优选为70℃~130℃左右。另外,(ii)的情况下,为了使装饰片材与成形模具表面进一步密合,用热台将上述片材加热使其软化时,可以进行真空吸引。
工序(2)为将熔融树脂注塑到型腔(空洞部)内后冷却、固化,使树脂成形体和成形印刷物层叠一体化的注塑工序。注塑树脂为热塑性树脂时,通过加热熔融成为流动状态,另外,当注塑树脂为热固化性树脂时,对未固化的液状组合物进行适当加热以流动状态进行注塑,冷却使其固化。由此,成形印刷物与所形成的树脂成形体一体化地贴付,成为模内成形品。注塑树脂的加热温度根据注塑树脂的不同而不同,但优选为180℃~280℃左右。
<注塑树脂>
作为模内成形品中所用的注塑树脂,只要是可注塑成形的热塑性树脂或者热固化性树脂(包括2种液体固化性树脂)即可,可以使用各种树脂。作为这样的热塑性树脂材料,可列举出例如聚苯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、ABS树脂(包括耐热ABS树脂)、AS树脂、AN树脂、聚苯醚系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚缩醛系树脂、丙烯酸系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯系树脂、聚砜系树脂、聚苯硫醚系树脂等。另外,作为热固化性树脂,可列举出2种液体反应固化型的聚氨酯系树脂、环氧系树脂等。这些树脂可以单独使用,也可以2种以上混合使用。
其中,除了上述工序外,还优选具有从模具将树脂成形体的成形印刷物一体化而成的成形体取出的工序。
(装饰片材)
本发明的装饰片材的特征在于,在基材的一个面上形成有将着色油墨组合物固化而成的图像层、且在上述基材和/或图像层上具有由将透明油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹。
本发明的装饰片材优选在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的将透明油墨组合物固化而成的凸部的区域、和散在地形成有高度小于30μm的将透明油墨组合物固化而成的凸部的区域。
另外,本发明的装饰片材的优选方式与上文所述的本发明的成形加工方法中使用的片材的优选方式是同样的。
实施例
以下示出实施例和比较例,更具体地本发明进行说明。但是,本发明并不受这些实施例的限定。其中,以下记载中的“份”只要没有特别说明,则表示“质量份”、“%”表示”质量%”。
本实施例中使用的化合物如下。
<颜料>
·CINQUASIA MAGENTA RT-355D(品红色颜料,C.I.颜料紫19与C.I.颜料红202的混晶,BASF Japan株式会社制)
·IRGALITTE BLUE GLVO(青色颜料,C.I.颜料蓝15:4,BASF Japan株式会社制)
·NOVOPERM YELLOW H2G(黄色颜料,C.I.颜料黄120,Clariant公司制)
·SPECIAL BLACK 250(黑色颜料,C.I.颜料黑色7,BASF Japan株式会社制)
·Tipaque CR60-2(白色颜料,石原产业株式会社制)
<分散剂>
·BYKJET9151(颜料分散剂,BYK Chemie株式会社制)
·SOLSPERSE 32000(颜料分散剂,日本Lubrizol株式会社制)
·SOLSPERSE 41000(颜料分散剂,日本Lubrizol株式会社制)
·EFKA 7701(颜料分散剂,BASF公司制):丙烯酸嵌段聚合物
<单体、低聚物>
·NVC(BASF公司制):N-乙烯基己内酰胺
·EOEOEA(商品名SR256,SartomeR公司制):丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯
·CTFA(商品名SR531,SartomeR公司制):环状三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯
·TBCHA(商品名SR217,SartomeR公司制):丙烯酸叔丁基环己酯
·PEA(商品名EBECRYL114,Daicel-Cytec株式会社制):丙烯酸苯氧基乙酯
·CHA(东京化成工业株式会社制):丙烯酸环己酯
·CD420(SartomeR公司制):丙烯酸异佛尔酯(丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯)
·THFA(商品名SR285,SartomeR公司制):丙烯酸四氢糠酯
·IBOA(商品名SR506,SartomeR公司制):丙烯酸异冰片酯
·ODA(商品名SR484):丙烯酸辛酯与丙烯酸癸酯的混合物
(R表示碳数为8或10的烷基。)
<多官能单体>
所使用的多官能单体如下。
·A1000(新中村化学工业株式会社制):聚乙二醇#1000二丙烯酸酯(分子量≈1,108)
·SR508(SartomeR公司制):二丙二醇二丙烯酸酯
·SR341(SartomeR公司制):1,3-戊二醇二丙烯酸酯
·SR351(SartomeR公司制):三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
·SR833(SartomeR公司制):三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯
·SR454(SartomeR公司制):乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
·SR238(SartomeR公司制):1,6-己二醇二丙烯酸酯
另外,所使用的多官能聚合性化合物如下。
·TEGO Rad 2010(Evonik公司制):多官能聚合性低聚物,有机硅丙烯酸酯低聚物
·TEGO Rad 2100(Evonik公司制):多官能聚合性低聚物,有机硅丙烯酸酯低聚物
·TEGO Rad 2700(Evonik公司制):多官能聚合性低聚物,有机硅丙烯酸酯低聚物
<聚合引发剂>
·DAROCUR TPO(BASF Japan株式会社制):2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦
·Irg819(IRGACURE819、双酰基膦光聚合引发剂,BASF Japan株式会社制):双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦
·Irg184(IRGACURE184,BASF Japan株式会社制):1-羟基环己基苯基酮
·Irg369(IRGACURE369184,BASF Japan株式会社制):2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1
·Irg907(IRGACURE907184,BASF Japan株式会社制):2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮
·ITX(光聚合引发剂,Shell Chemicals Japan株式会社制):异丙基噻吨酮
<其它>
·BR113(三菱Rayon株式会社制):丙烯酸树脂
·OH-TEMPO(阻聚剂):4-羟基TEMPO(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物)
·UV-12(阻聚剂,Kroma Chem公司制):三(N-亚硝基-N-苯基羟基胺)铝盐)
(研磨料的制备)
<青色研磨料M的制备>
·C颜料(青色颜料):IRGALITE BLUE GLVO(BASF Japan株式会社制): 30质量份
·PEA: 60质量份
·Solsperse 32000: 10质量份
将上述成分搅拌,得到青色研磨料C。其中,颜料研磨料的制备是如下进行的:加入到分散机电动研磨机M50(Eiger公司制)中,用直径为0.65mm的氧化锆珠粒以9m/秒的圆周速度分散8小时。
<品红色研磨料M的制备>
·M颜料(品红色颜料):CINQUASIA MAGENTA RT-355D(BASF Japan株式会社制):30质量份
·PEA: 60质量份
·Solsperse 32000: 10质量份
将上述成分搅拌,得到品红色研磨料M。其中,颜料研磨料的制备是如下进行的:加入到分散机电动研磨机M50(Eiger公司制)中,用直径为0.65mm的氧化锆珠粒以9m/秒的圆周速度分散8小时。
<黄色研磨料Y的制备>
·Y颜料(黄色颜料):NOVOPERM YELLOW H2G(Clariant公司制):
30质量份
·PEA: 60质量份
·Solsperse 32000: 10质量份
将上述成分搅拌,得到黄色研磨料Y。其中,颜料研磨料的制备是如下进行的:加入到分散机电动研磨机M50(Eiger公司制)中,用直径为0.65mm的氧化锆珠粒以9m/秒的圆周速度分散8小时。
<黑色研磨料K的制备>
·K颜料(黑色颜料)MogulE(Cabot公司制): 30质量份
·PEA: 60质量份
·EFKA7731: 10质量份
将上述成分搅拌,得到黑色研磨料K。其中,颜料研磨料的制备是如下进行的:加入到分散机电动研磨机M50(Eiger公司制)中,用直径为0.65mm的氧化锆珠粒以9m/秒的圆周速度分散8小时。
<白色研磨料W的制备>
·W颜料(白色颜料):KRONOS 2300(白色颜料、KRONOS公司制):
45质量份
·PEA: 50质量份
·Solsperse 41000: 5质量份
将上述成分搅拌,得到白色研磨料W。其中,颜料研磨料的制备是如下进行的:加入到分散机电动研磨机M50(Eiger公司制)中,用直径为0.65mm的氧化锆珠粒以9m/秒的圆周速度分散8小时。
<油墨组合物的制备>
将下述表中记载的成分用混合机(Silverson公司制L4R)以2,500转/分钟搅拌15分钟。然后,用日本Pall株式会社制滤筒过滤器(cartridge filter)(产品名Profile IIAB01A01014J)进行过滤,由此得到各色的油墨组合物。
(喷墨记录方法)
使用具有压电型喷墨喷嘴的喷墨记录装置Acuity LED1600,向记录介质进行记录。油墨供给体系例如由主罐、供给配管、喷墨头跟前的油墨供给罐、过滤器、压电型的喷墨头构成,对从油墨供给罐至喷墨头部分进行绝热及加温。温度传感器可以设置在油墨供给罐及喷墨头的喷嘴附近,进行温度控制,以使喷嘴部分常达到45℃±2℃。压电型的喷墨头可以按照能够以1,200×1,200dpi、900×800dpi、600×500dpi的析像度喷出1~60pl的多尺寸墨点的方式进行驱动。其中,本发明中所说的dpi是表示每2.54cm的墨点数。作为记录介质,使用聚碳酸酯基材(帝人化成株式会社制,商品名:Panlite PC-1151,厚度为400μm)。
作为以上述析像度进行图像形成时的喷墨头的往复数,
1,200×1,200dpi为24往复
900×800dpi为16往复
600×500dpi为10往复。
喷墨头往复时使用的喷嘴数根据图像形成模式的不同而不同,
·将YMCK彩色进行仅1层的图像形成时,将256个喷嘴用于YMCK用,
·将YMCK彩色和W通过2层1次通过进行图像形成时,将256个喷嘴中的128个喷嘴用于YMCK用,将256个喷嘴中的128个喷嘴用于W用,
·将YMCK彩色和CL通过2层1次通过进行图像形成时,将256个喷嘴中的128~255个喷嘴用于YMCK用、将256个喷嘴中的128~1个喷嘴用于CL用,
·将YMCK彩色、W和CL通过3层1次通过进行图像形成时,将256个喷嘴中的85~127个喷嘴用于YMCK用、将256个喷嘴中的85~127个喷嘴用于W用、将256个喷嘴中的85~1个喷嘴用于CL用。
可以自由地改变将固化油墨喷出时所使用的喷嘴,无论以怎样的喷嘴数进行喷出,对所形成的图像膜质也没有影响。
(评价方法)
<评价用图像形成方法>
按照上述喷墨记录方法,将A4尺寸的聚碳酸酯基材中的一半(A5尺寸)用于形成用来形成凹凸的透明层,将剩余的一半(A5尺寸)用于形成用来不形成凹凸的透明层。
在下述条件下向各部位印刷彩色的整面图像和固化的网点花纹的透明图像,进行评价。
<对模的贴付性>
在实施例和比较例中按照上述喷墨记录方法,对作为树脂片材的透明基材(上述聚碳酸酯基材)进行整面图像的油墨描绘和如上所述地进行透明层形成,用真空成形机(CUVF-1216-PWB,布施真空株式会社制)进行成形。成形条件为:模的温度为80℃和130℃这2个条件(130℃为比80℃贴付更紧密的条件)、基材温度为150℃、模具使用铝制且具有与将500mlPET瓶从夹具侧跨越底部地切成一半时同样的形状的凹部的模。
对模的贴付的评价基准如下所述。
5:模的温度为80℃、130℃时均无贴付音和转印
4:模的温度为80℃时无贴付音和转印、型的温度为130℃时听到贴付音
3:模的温度为80℃、130℃时均听到贴付音,但对模无转印
2:听到贴付音、对模有转印
1:图像贴在模上无法取下或成形物上出现凹凸,无法评价
评价5最优异,评价3以上为在实用上没有问题的范围。
<凹凸性>
使用在上述“对模的贴付性”试验中制作的成型品,用形状测定激光显微镜VK9700(株式会社Keyence制)综合地进行距基材侧的凹凸高度的测定和通过目视的评价。
凹凸性的评价基准如下所述。
3:45μm以上的高度(形成了有光泽的凹凸)
2:30μm以上的高度(形成了压花状的凹凸)
1:小于30μm的高度(为没有凹凸感的成形印刷物)
评价3最优异,评价2以上为可目视、在实用上没有问题的范围
<加热拉伸率的测定(拉伸性)>
按照上述喷墨记录方法,对作为树脂片材的透明基材(上述聚碳酸酯基材)用实施例和比较例中制作的油墨组合物,进行平均膜厚为30μm的整面图像的油墨描绘和如上所述地形成透明层,将该油墨图像切成5cm×2cm,用下述拉伸机械和温度条件进行牵引,测定拉伸率。
使用机械:Tensilon(株式会社島津制作所制)
条件:温度为180℃、牵拉速度为50mm/分钟,测定断裂时的长度,算出拉伸率。这里,拉伸率通过下式求出。
{(断裂时的长度-拉伸前的长度)/拉伸前的长度×100}
例如,在10cm时断裂的情况下,算出拉伸率为{(10cm-5cm)/5cm}×100=100%。
加热拉伸性的评价基准如下所述。
5:拉伸率为150%以上
4:拉伸率为100%以上且小于150%
3:拉伸率为50%以上且小于100%
2:拉伸率为30%以上且小于50%
1:拉伸率小于30%
评价5最优异,评价3以上为实用上没有问题的范围。
对于用单色~5色形成的图像层,使透明层与图像层的面积比和质量比发生变化地形成透明层,进行评价。其中,表15~表19中,Y为“1”、Cl为“7”是指使用了黄色油墨No.1、透明油墨No.7。
关于透明层的质量比,准备100cm2的聚碳酸酯基材,测定基材的质量,在制作4彩色黑色和白色(Y+M+C+K+W)的100cm2整面图像后,测定该基材和图像的总质量,进而在制作透明图像后测定其基材和图像的总质量,算出各质量,得出质量比。
所使用的打印机为AcuityLED1600(富士胶片株式会社制),透明油墨组合物的质量根据透明图像浓度进行调节。
使相对于图像浓度的重量为下述表所示的比例关系。透明油墨组合物的图像浓度是将以900×800dpi模式的整面图像100%描绘时作为100进行换算而计算的。
表2
透明油墨的图像浓度 10 20 40 100 200 400
X/Y[比率%] 5 10 20 50 100 200
表中的“Cl/(Y+M+C+K+W)凹凸用”的值表示高度30μm以上的凸部的透明油墨(X)与图像层(Y+M+C+K+W)的质量(Y)的质量比,用X/Y表示。
表中的“Cl/(Y+M+C+K+W)贴付用”的值表示高度小于30μm的凸部的透明油墨(X’)与图像层的质量(Y)的质量比,用X’/Y表示。
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
表10
表11
表12
表13
表14
表15
表16
表17
表18
表19
表3~表14中记载的各成分栏中记载的数值单位为质量份。另外,表15~表19中记载的Cl的高度(μm)为由透明油墨组合物形成的凸部的最大高度。其中,该高度的测定使用形状测定激光显微镜VK9700(株式会社Keyence制)进行。
其中,对比较例1的贴付用部分也进行了凹凸性评价。
在实施例1~90中所得的成形印刷物(装饰片材成形物)中的由透明层形成有凹凸的部分的基材表面形成有如凹凸性评价结果中所示的各种具有凹凸感的表面。
符号的说明
10 喷墨记录装置 12 记录介质
20 装置主体 22 支撑脚
24 喷墨头 26 台板
28 导向机构 30 托架
32A、32B 临时固化光源 34A、34B 主固化光源
35 移动机构(光源移动部) 36 墨盒
38 安装部 40 夹持辊
42 供给侧的辊 44 卷取辊
46 导轨 50 调温部
52 预调温部 54 后调温部
61、61C、61M、61Y、61K、61LC、61LM、61CL、61W 喷嘴列
100 片材 102 基材
104 图像层 106 凸部
106a 高度为30μm以上的凸部
106b 高度小于30μm的凸部
110 模具 112 成形加工机下部
114 成形加工机上部 116 夹具
118 成形印刷物

Claims (16)

1.一种成形加工方法,其特征在于,其依次具有下述工序:
准备工序:准备片材,所述片材是在基材的一个面上形成有将着色油墨组合物固化而成的图像层、且在所述基材和/或所述图像层上具有由将透明油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹的片材,其中,至少一部分所述凸部具有30μm以上的高度,
设置工序:将所述片材具有凹凸花纹的面朝向模具地设置,和
成形工序:使所述片材与所述模具接触,进行成形加工;
其中,所述图像层为将n色的着色油墨组合物固化而成的层,且当将使所述透明油墨组合物固化而成的凸部的每单位面积的质量记为X、将图像层的每单位面积的质量记为Y时,满足下述条件,
n=1时,40/100<X/Y≤100/100
n=2时,30/100<X/Y≤100/100
n=3时,25/100<X/Y≤100/100
n=4时,20/100<X/Y≤100/100
n≥5时,15/100<X/Y≤100/100,
其中,X、Y的单位为g。
2.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述凸部为在基材的一个面上非连续的凸部。
3.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述片材在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的凸部的区域和形成有高度小于30μm的凸部的区域。
4.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述片材为在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的凸部的区域、和散在地形成有高度小于30μm的凸部的区域的片材,当将所述片材上的散在地形成有高度小于30μm的凸部的区域中的所述透明油墨组合物固化而成的凸部的每单位面积的质量记为X’、将图像层的每单位面积的质量记为Y时,满足下述条件,
n=1时,1/10,000≤X’/Y≤40/100
n=2时,1/10,000≤X’/Y≤30/100
n=3时,1/10,000≤X’/Y≤25/100
n=4时,1/10,000≤X’/Y≤20/100
n≥5时,1/10,000≤X’/Y≤15/100,
其中,X’、Y的单位为g。
5.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述着色油墨组合物中的单官能聚合性化合物的含量相对于聚合性化合物的总质量为50质量%以上。
6.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述着色油墨组合物含有N-乙烯基内酰胺类作为聚合性化合物。
7.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述着色油墨组合物含有至少一种选自下述(a-1)~(a-8)中的单官能聚合性化合物作为聚合性化合物,
式中,R11表示氢原子或甲基,R12表示碳数为4~12的烷基。
8.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述着色油墨组合物和/或所述透明油墨组合物含有有机硅系丙烯酸酯低聚物作为聚合性化合物。
9.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述凸部为将活性光线固化型油墨组合物在由发光二极管进行的曝光下固化而成的凸部。
10.根据权利要求1所述的成形加工方法,其中,所述成形加工为真空成形、压空成形或真空压空成形。
11.根据权利要求1所述的成形加工方法,其进一步在所述成形工序之后包含通过剪裁进行开孔加工的剪裁工序。
12.一种成形印刷物,其是通过权利要求1~11中任一项所述的成形加工方法而得到的。
13.一种模内成形品的制造方法,其包含将权利要求12所述的成形印刷物配置在由多个模具形成的空洞部的内壁的工序,和从口部将熔融树脂注塑到所述空洞部内的工序。
14.一种模内成形品,其是通过权利要求13所述的制造方法而得到的。
15.一种装饰片材,其特征在于,其在基材的一个面上形成有将着色油墨组合物固化而成的图像层,在所述基材和/或图像层上具有由将透明油墨组合物固化而成的凸部形成的凹凸花纹。
16.根据权利要求15所述的装饰片材,其中,所述装饰片材在基材的一个面上至少具有形成有高度为30μm以上的将透明油墨组合物固化而成的凸部的区域、和散在地形成有高度小于30μm的将透明油墨组合物固化而成的凸部的区域。
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