CN107709480A - 墨组合物和印刷物的制造方法 - Google Patents

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Mimaki Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明的墨组合物包含对印刷介质赋予密合性的密合性赋予成分和刚性赋予成分。

Description

墨组合物和印刷物的制造方法
技术领域
本发明涉及墨组合物和印刷物的制造方法。
背景技术
专利文献1中记载了，以提高对各种材质的被记录介质表面的密合性和固化后的拉伸性为目的的、能量射线固化型喷墨组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公开专利公报“日本特开2013-142104号公报”(2013年7月22日公开)
发明内容
发明要解决的问题
本发明人等研究了：在印刷介质上形成底漆层后，在底漆层上印刷图像时，使形成图像层的墨对印刷介质的密合性更良好。
其结果认为，需要一起提高如下两个性质。该二者为底漆层与印刷介质的密合性、和底漆层本身的刚性。
底漆层本身的刚性重要的理由如下所述。即，底漆层本身的刚性不充分时，有因图像层的固化收缩而导致底漆层被破坏的担心。即使假定底漆层与印刷介质的密合性优异，如果底漆层本身被破坏，则在其上印刷的图像层也会剥离。
本发明是基于这样新的见解而作出的，其目的在于，提供墨组合物，该墨组合物可用于得到由用来形成图像的墨形成的层(以下，称为“图像层”)对印刷介质的密合性进一步提高的印刷物。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本发明的墨组合物包含密合性赋予成分和刚性赋予成分，所述密合性赋予成分为对印刷介质赋予密合性的丙烯酸酯单体，且与不含该丙烯酸酯单体的情况相比对该印刷介质的密合性提高，所述刚性赋予成分为对由固化的该墨组合物得到的层赋予刚性的成分，且为与不含该成分的情况相比该层的刚性提高的成分，该刚性赋予成分选自由多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种。
发明的效果
本发明发挥如下效果：可以提供用来形成图像的墨对印刷介质的密合性进一步提高的印刷物。
附图说明
图1为示出基于使用本发明的墨组合物的实施例的密合性试验结果的图。
具体实施方式
＜墨组合物＞
本发明的墨组合物包含密合性赋予成分和刚性赋予成分，所述密合性赋予成分为对印刷介质赋予密合性的丙烯酸酯单体，且与不含该丙烯酸酯单体的情况相比对该印刷介质的密合性提高，所述刚性赋予成分为对由固化的该墨组合物得到的层赋予刚性的成分，且为与不含该成分的情况相比该层的刚性提高的成分，该刚性赋予成分选自由多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种。
通过包含提高与印刷介质的密合性的成分和提高墨组合物本身的刚性的成分，可以提高期望的图像对印刷介质的密合性。即，通过使用该墨组合物作为基底，在其上形成期望的图像层，从而可以提供该图像层对印刷介质的密合性高的印刷物。这是由于，该基底层对印刷介质的密合性高，且可以抑制该基底层本身由于固化收缩而被破坏。
需要说明的是，本说明书中“密合性”是指，在印刷介质上印刷的墨组合物自该印刷介质的剥离难易性。另外，将期望的图像层印刷至印刷介质上的方式中，也可以称为该图像层自该印刷介质的剥离容易性。例如，可以依据JIS K5600-5-6附着性(划格法)进行实验来测定。
〔印刷介质〕
本发明的墨组合物可用于各种印刷介质。例如可以举出玻璃、金属等。
〔密合性赋予成分〕
本发明的墨组合物中所含的密合性赋予成分只要为对印刷介质赋予密合性的丙烯酸酯单体，且与不含该丙烯酸酯单体的情况相比对该印刷介质的密合性提高即可。
例如，印刷介质如果为金属，则对金属的密合性赋予成分是指，与不含该成分的情况相比密合性提高的成分。以下，示例密合性赋予成分，但本发明不限定于此。在包含对各种印刷介质的各种密合性赋予成分和刚性赋予成分的独自的思想范围内，可以采用各种方式。
(对金属的密合性赋予成分)
作为对金属的密合性赋予成分，例如可以举出分子量为1000以上且10000以下的丙烯酸酯单体。其中，更优选ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯。作为市售的商品，可以举出东亚合成株式会社制的ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯M5300(商品名)。
(对玻璃的密合性赋予成分)
作为对玻璃的密合性赋予成分，例如可以举出环氧丙烯酸酯单体。作为市售的商品，可以举出SATOMER株式会社制的低粘度芳香族单丙烯酸酯CN131(商品名)。
(密合性赋予成分的混合)
通过将上述密合性赋予成分组合，可以扩展印刷介质的应用范围。例如，作为上述密合性赋予成分，通过包含对金属赋予密合性的丙烯酸酯单体、和对玻璃赋予密合性的丙烯酸酯单体，从而可以提供不仅可以适合用于金属也可以适合用于玻璃的墨组合物。
例如，作为密合性赋予成分，通过包含分子量为1000以上且10000以下的丙烯酸酯单体、和环氧丙烯酸酯单体，从而可以提供不仅对金属发挥高的密合性也对玻璃发挥高的密合性的墨组合物。
(密合性赋予成分的含量)
本发明的墨组合物中所含的密合性赋予成分的含量可以根据用途而适宜设定，例如相对于墨组合物总量，优选为25重量％以上，另外，优选为65重量％以下。另外，对金属的密合性赋予成分的含量相对于墨组合物总量，优选为20重量％以上，另外，优选为40重量％以下。另外，对玻璃的密合性赋予成分的含量相对于墨组合物总量，优选为5重量％以上，另外，优选为15重量％以下。通过设为这些范围，可以得到对基材、特别是对金属、玻璃的密合性更高的墨组合物。
(刚性赋予成分)
本发明的刚性赋予成分只要为对由固化的该墨组合物得到的层赋予刚性的成分，且为与不含该成分的情况相比该层的刚性提高的成分，该刚性赋予成分选自由多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种即可。由此，可以防止在印刷介质上固化的本发明的墨组合物固化收缩。
作为多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物的具体例，更优选具有两个以上官能团的丙烯酸酯单体或低聚物，更优选具有三个以上官能团的丙烯酸酯单体或低聚物。另外，还更优选选自由介由软链段而具有丙烯酰基的、多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种。作为软链段，例如可以举出环氧乙烷、环氧丙烷、己内酯等。
另外，作为多官能丙烯酸酯单体，例如可以举出EO改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、PO改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、EO改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、PO改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、PO改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯等。
另外，作为多官能丙烯酸酯低聚物，例如可以举出具有超支化结构的丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯低聚物、具有聚酯骨架的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、具有聚醚骨架的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物等。
作为可以适用于本发明的墨组合物中所含的刚性赋予成分的市售品，可以举出大阪有机化学工业株式会社制的树枝状大分子(dendrimer)型聚酯丙烯酸酯V1000(商品名)、作为EO改性多官能丙烯酸酯的SATOMER株式会社制的三官能团单体(SR9051)。
(刚性赋予成分的含量)
上述密合性赋予成分中也有作为刚性赋予成分发挥作用的物质。例如，ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯M5300(商品名)、低粘度芳香族单丙烯酸酯CN131也可以具有赋予刚性的功能。另外，含有与密合性赋予成分不同的成分、即作为多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物的刚性赋予成分时，该刚性赋予成分相对于墨组合物总量，优选2重量％以上、更优选3重量％以上，另外，优选10重量％以下、更优选8重量％以下。
(其他成分)
可以根据需要在本发明的墨组合物中加入其他成分。作为其他成分，例如可以举出稀释剂、粘度调节剂、聚合引发剂、表面张力调节剂、阻聚剂、抗氧化剂等添加剂。
作为稀释剂，可以根据墨组合物的用途而适宜选择，例如可以举出丙烯酸异冰片酯。
粘度调节剂可以根据喷墨印刷等印刷方法或制造的印刷物的目的、为了调整至适合的粘度而添加，例如可以举出丙烯酸苄酯。
聚合引发剂可以根据墨组合物中含有的单体的种类、期望的聚合度等而适宜选择，例如可以举出BASF株式会社制的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(Irgacure819(商品名))。聚合引发剂的含量可以根据墨组合物中含有的单体的种类、聚合引发剂的种类而适宜选择，例如相对于墨组合物的总量，优选1重量％以上、更优选4.5重量％以上，另外，为了得到良好的墨组合物，优选10重量％以下、更优选6重量％以下。通过设为4.5重量％以上，可以得到对金属、玻璃以及对丙烯酸类树脂制的印刷介质的密合性更高的墨组合物。
〔本发明的墨组合物的用途〕
本发明的墨组合物的一例为用于印刷至印刷介质上而形成成为图像层的基底的底漆层的墨组合物。作为印刷方法，可以适宜使用喷墨法，因此，本发明的墨组合物的一个形态为喷墨印刷用墨组合物。
通过由本发明的墨组合物形成底漆层，形成于该底漆层上的图像层以高的密合力与印刷介质密合。因此，可以制造图像层自印刷介质难以剥离的印刷物。需要说明的是，底漆层是指，形成于印刷介质上、且成为图像层的基底的层。
＜印刷物的制造方法＞
本发明的印刷物的制造方法包括如下工序：底漆层形成工序，将本发明的墨组合物印刷至印刷介质上而形成底漆层；和，图像层形成工序，在上述底漆层上形成图像层。
〔底漆层形成工序〕
底漆层形成工序中，只要将本发明的墨组合物印刷至印刷介质上而形成底漆层即可。
用于形成底漆层的具体的方法没有特别限定，例如优选的是，使用喷墨印刷机，印刷用于形成底漆层的墨组合物。如果使用喷墨印刷机，则可以容易地在印刷介质上形成底漆层。
〔图像层形成工序〕
图像层形成工序中，只要在底漆层上形成图像层即可。本发明中，图像层是指，形成于底漆层上的层，例如，为在印刷物的表层上出现的层，可以为体现期望的图样等的图像。图像层由用于形成该图像层的墨形成。图像的种类没有特别限定，只要与制造者、印刷物的使用者、购买者等的视觉接触即可。例如，图像可以为图样、文字、花样等任意者。另外，由用于进行期望的表面处理而不是仅产生美观的印刷得到的、与使用者的视觉接触的表层也在本说明书中的图像层的范围。
用于形成图像层的具体的方法没有特别限定，优选的是，使用喷墨印刷机，印刷用于形成图像层的墨组合物。如果使用喷墨印刷机，则可以容易地在印刷介质上形成图像层。
另外，底漆层形成工序和图像层形成工序均优选的是，使用喷墨印刷机进行印刷。由此，可以以1台喷墨印刷机制造图像层对印刷介质的密合性极其优异的印刷物。
本发明不限定于上述实施方式，可以在权利要求中示出的范围内进行各种变更，对于将实施方式中分别公开的技术手段适宜组合而得到的实施方式也包含于本发明的保护范围中。
〔附加事项〕
本发明的墨组合物包含密合性赋予成分和刚性赋予成分，所述密合性赋予成分为对印刷介质赋予密合性的丙烯酸酯单体，且与不含该丙烯酸酯单体的情况相比对该印刷介质的密合性提高，所述刚性赋予成分为对由固化的该墨组合物得到的层赋予刚性的成分，且为与不含该成分的情况相比该层的刚性提高的成分，该刚性赋予成分选自由多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种。
根据上述构成，由排出至印刷介质的墨组合物形成的层利用密合性赋予成分与印刷介质牢固地密合，且利用刚性赋予成分，可以抑制该层本身由于固化收缩而被破坏。由此，可以得到图像层对印刷介质的密合性进一步提高的印刷物。
本发明的墨组合物中，上述印刷介质可以为金属。可以提供具有对金属制的印刷介质的密合性提高了的图像层的印刷物。
本发明的墨组合物中，上述密合性赋予成分更优选的是分子量为1000以上且10000以下的丙烯酸酯单体。可以提供具有对金属制的印刷介质的密合性进一步提高的图像层的印刷物。
本发明的墨组合物中，上述密合性赋予成分更优选为ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯。可以提供具有对金属制的印刷介质的密合性进一步提高的图像层的印刷物。
本发明的墨组合物中，上述印刷介质可以为玻璃。可以提供具有对玻璃制的印刷介质的密合性提高了的图像层的印刷物。
本发明的墨组合物中，上述密合性赋予成分更优选为环氧丙烯酸酯单体。可以提供具有对玻璃制的印刷介质的密合性进一步提高的图像层的印刷物。
本发明的墨组合物中，更优选的是，上述印刷介质为金属和玻璃，作为上述密合性赋予成分，包含对金属赋予密合性的丙烯酸酯单体、和对玻璃赋予密合性的丙烯酸酯单体。如果使用该墨组合物，则不仅对金属也对玻璃可以以高的密合性形成图像层。
本发明的墨组合物中，更优选的是，上述密合性赋予成分是分子量为1000以上且10000以下的丙烯酸酯单体、和环氧丙烯酸酯单体。如果使用该墨组合物，则不仅对金属也对玻璃可以以更高的密合性形成图像层。
本发明的墨组合物中，更优选的是，上述刚性赋予成分为选自由介由软链段而具有丙烯酰基的、多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种。由该墨组合物形成的层的固化收缩更不易引起，因此，可以得到图像层对印刷介质的密合性进一步提高的印刷物。
本发明的墨组合物可以适用作印刷至印刷介质上而形成成为图像层的基底的底漆层的墨组合物。可以得到图像层对印刷介质的密合性进一步提高的印刷物。
本发明的印刷物的制造方法包括如下工序：底漆层形成工序，将本发明的墨组合物印刷至印刷介质上而形成底漆层；和，图像层形成工序，在上述底漆层上形成图像层。底漆层以高的密合力与印刷介质密合，且不易引起底漆层的固化收缩所导致的破坏，因此，可以制造图像层以高的密合力与印刷介质密合的印刷物。
本发明的印刷物的制造方法中，更优选的是，使用喷墨印刷机，将用于形成上述底漆层的墨组合物和用于形成上述图像层的墨组合物印刷，从而进行上述底漆层形成工序和上述图像层形成工序。通过使用喷墨印刷机，可以更容易地制造具有以高的密合力与印刷介质密合的图像层的印刷物。
实施例
〔实施例1～5〕
将关于实施例1～5的墨的组成示于表1。将各成分混合使其成为表1的组成。
首先，将IBXA、V160、CN131和实施例5中的V1000搅拌0.5小时。接着，投入M5300、实施例3中的SR9050、实施例5中的SR9051，搅拌0.5小时。接着，加入为固体物的聚合引发剂和阻聚剂(Irgacure819、TEMPO、H-BHT)，边以25℃～35℃使其溶解边搅拌3小时。最后，加入KF-351，搅拌1小时。
[表1]
(单位：wt％)
表1中示出的商品名的详细情况如以下所述。
IBXA：丙烯酸异冰片酯(大阪有机化学工业株式会社)
M5300：ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯(东亚合成株式会社)
CN131：低粘度芳香族单丙烯酸酯(SATOMER株式会社)
V160：丙烯酸苄酯(大阪有机化学工业株式会社)
V1000：树枝状大分子型聚酯丙烯酸酯(大阪有机化学工业株式会社)
SR9050：单官能甲基丙烯酸酯(SATOMER株式会社)
SR9051：EO改性多官能丙烯酸酯(SATOMER株式会社)
Irgacure819：苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(BASF株式会社)
KF-351：改性有机硅流体(Modified Silicon Fluids)(信越化学工业)
TEMPO：4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧自由基(Evonik Degussa Japan Co.,Ltd.)
BHT：2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚(川口化学工业株式会社)。
〔密合性试验〕
依据JIS K 5600-5-6附着性(划格法)，进行密合性的试验。
作为印刷介质，使用SUS和玻璃。
首先，以实施例1～5的墨为底漆墨，印刷至印刷介质上，接着，使用MIMAKIENGINEERING CO.,LTD.制的LH100，将彩色图像印刷。
作为比较，进行使用PR-100作为底漆墨的实验、和不使用底漆墨而在印刷介质上直接使用LH100印刷彩色图像的实验。
将不使用底漆墨的情况、使用PR-100的情况、使用实施例5的情况的实验结果示于图1。图1为示出密合性的试验结果的图。图1的(a)为示出在SUS上不使用底漆墨而印刷彩色图像的结果的图，图1的(b)为示出在SUS上以PR-100作为底漆墨印刷的结果的图，图1的(c)为示出在SUS上以实施例5的墨为底漆墨印刷的结果的图，图1的(d)为示出在玻璃上不使用底漆墨而印刷彩色图像的结果的图，图1的(e)为示出在玻璃上以PR100为底漆墨印刷的结果的图，图1的(f)为示出在玻璃上以实施例5的墨为底漆墨印刷的结果的图。
如图1所示那样，使用实施例5的墨作为底漆墨印刷彩色图像，结果可以得到优异的密合性。而且，图中未示出，但实施例1～4中，SUS、玻璃均显示出比PR-100还优异的密合性。另外，实施例4、5对亚克力板也显示出优异的密合性。
产业上的可利用性
本发明可以用于喷墨印刷。

Claims (12)

1.一种墨组合物，其包含密合性赋予成分和刚性赋予成分，
所述密合性赋予成分为对印刷介质赋予密合性的丙烯酸酯单体，且与不含该丙烯酸酯单体的情况相比对该印刷介质的密合性提高；
所述刚性赋予成分为对由固化的该墨组合物得到的层赋予刚性的成分，且为与不含该成分的情况相比该层的刚性提高的成分，该刚性赋予成分选自由多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，所述印刷介质为金属。
3.根据权利要求2所述的墨组合物，其中，所述密合性赋予成分是分子量为1000以上且10000以下的丙烯酸酯单体。
4.根据权利要求3所述的墨组合物，其中，所述密合性赋予成分为ω-羧基-聚己内酯丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，所述印刷介质为玻璃。
6.根据权利要求5所述的墨组合物，其中，所述密合性赋予成分为环氧丙烯酸酯单体。
7.根据权利要求1所述的墨组合物，其中，所述印刷介质为金属和玻璃，作为所述密合性赋予成分，包含对金属赋予密合性的丙烯酸酯单体、和对玻璃赋予密合性的丙烯酸酯单体。
8.根据权利要求7所述的墨组合物，其中，所述密合性赋予成分是分子量为1000以上且10000以下的丙烯酸酯单体、和环氧丙烯酸酯单体。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的墨组合物，其中，所述刚性赋予成分为选自由介由软链段而具有丙烯酰基的、多官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的墨组合物，其中，该墨组合物用于印刷至印刷介质上而形成成为图像层的基底的底漆层。
11.一种印刷物的制造方法，其包括如下工序：
底漆层形成工序，将权利要求1～10中任一项所述的墨组合物印刷至印刷介质上而形成底漆层；和，
图像层形成工序，在所述底漆层上形成图像层。
12.根据权利要求11所述的印刷物的制造方法，其中，使用喷墨印刷机，来印刷用于形成所述底漆层的墨组合物和用于形成所述图像层的墨组合物，从而进行所述底漆层形成工序和所述图像层形成工序。
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