CN112300629A - 油墨组和喷墨方法 - Google Patents

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CN112300629A CN202010719669.1A CN202010719669A CN112300629A CN 112300629 A CN112300629 A CN 112300629A CN 202010719669 A CN202010719669 A CN 202010719669A CN 112300629 A CN112300629 A CN 112300629A
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Abstract

提供一种能够得到具有光泽性的涂膜的油墨组和喷墨方法。油墨组是一种包含聚合性化合物的放射线固化型喷墨组合物的油墨组,该油墨组包含有色油墨和透明油墨作为所述放射线固化型喷墨组合物,在该透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含通过范德华半径定义的体积为
Figure DDA0002599499930000011
以上且相对于长边的高度方向的面积为

Description

油墨组和喷墨方法
技术领域
本发明涉及一种油墨组和喷墨方法。
背景技术
以往,例如,如专利文献1所记载那样,已知通过具备含有包含N-乙烯基化合物等的自由基聚合性化合物和自由基聚合引发剂的各着色油墨组合物、以及以规定比例含有自由基聚合性化合物、酰基氧化膦系自由基聚合引发剂和表面活性剂的透明油墨组合物,从而可得到具有优良的图像质量和光泽性、赋予良好的表面状态、耐粘连性优异、可形成感觉不到底层色调的图像的多层形成用油墨组。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-67770号公报。
发明内容
但是,已知如果使用如以往的油墨组那样的特定的放射线固化型透明油墨,则透明油墨涂布后的光泽感有时会失去。
本发明的油墨组是一种包含聚合性化合物的放射线固化型喷墨组合物的油墨组,该油墨组包含有色油墨和透明油墨作为所述放射线固化型喷墨组合物,在该透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含通过范德华半径定义的体积为
Figure BDA0002599499910000011
以上且相对于长边的高度方向的面积为
Figure BDA0002599499910000012
以上的单体A,在所述透明油墨中包含的所述单体A的含量相对于所述聚合性化合物的总量为80质量%以上。
较优选上述油墨组为,在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含单官能单体,在所述透明油墨中包含的所述单官能单体的含量相对于在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物的总量为85质量%以上。
较优选上述油墨组为,在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含单官能单体,在将在该单官能单体中包含的所述单体A作为单体A1时,在所述透明油墨中包含的所述单体A1的含量相对于所述单官能单体的总量为85质量%以上。
较优选上述油墨组为,在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含多官能单体,在所述透明油墨中包含的所述多官能单体的含量相对于在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物的总量为0.01~15质量%。
较优选上述油墨组为,以在所述透明油墨中包含的所述各聚合性化合物的含有质量比为权重的所述各聚合性化合物的均聚物的玻璃化转变温度的加权平均为48℃以上。
较优选上述油墨组为,在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含含脂环族基团的(甲基)丙烯酸酯作为单官能单体。
较优选上述油墨组为,在所述有色油墨中包含的所述聚合性化合物包含单官能单体,在所述有色油墨中包含的所述单官能单体的含量相对于在所述有色油墨中包含的所述聚合性化合物的总量为85质量%以上。
另外,本实施方式的喷墨方法是一种使用上述油墨组的喷墨方法,具有:第一喷出工序,由液体喷射头喷出所述有色油墨并使其附着于记录介质;第一固化工序,对附着于所述记录介质的所述有色油墨照射放射线;第二喷出工序,由液体喷射头喷出所述透明油墨并使其附着于所述记录介质的附着有所述有色油墨的区域的至少一部分;以及第二固化工序,对附着于所述记录介质的所述透明油墨照射放射线。
另外,较优选本实施方式的喷墨方法为,在所述第二喷出工序和第二固化工序之间具有使附着有所述透明油墨的记录介质静置的流平工序。
附图说明
图1是示出本实施方式的串行方式的喷墨装置的立体图。
符号说明
20、串行打印机;220、输送部;230、记录部;231、喷墨头;232、光源;234、滑架;235、滑架移动机构;F、记录介质;S1、S2、主扫描方向;T1、副扫描方向。
具体实施方式
下面,根据需要参照附图对本发明的实施方式(下面称为“本实施方式”。)进行详细说明,但本发明并不限制于此,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。应予说明,附图中,对同一要素标注同一符号,省略重复的说明。另外,上下左右等位置关系只要没有特别限制,就基于附图所示的位置关系。进一步,附图的尺寸比率不限制于图示的比率。
在本说明书中,“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基及与其对应的甲基丙烯酰基中的至少任一种,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯及与其对应的甲基丙烯酸酯中的至少任一种,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸及与其对应的甲基丙烯酸中的至少任一种。
1.油墨组
本实施方式涉及的油墨组是一种包含聚合性化合物的放射线固化型喷墨组合物的油墨组,包含有色油墨和透明油墨作为放射线固化型喷墨组合物。
应予说明,本实施方式中的放射线固化型喷墨组合物是通过喷墨法从喷墨头喷出而使用的组合物。下面,作为放射线固化型喷墨组合物的一实施方式,对放射线固化型油墨组合物进行说明,但本实施方式涉及的组合物也可以是油墨组合物以外的组合物,例如是用于3D造形的组合物。
另外,放射线固化型喷墨组合物通过照射放射线而固化。作为放射线,可举出紫外线、电子射线、红外线、可见光线、X射线等。作为放射线,从放射线源容易获得并被广泛使用的方面及适于通过紫外线的放射而固化的材料容易获得并被广泛使用的方面出发,较优选紫外线。
1.1.透明油墨
透明油墨是包含聚合性化合物的放射线固化型喷墨组合物。在此,“透明油墨”不是用于对记录介质着色的油墨,而是用于调整记录介质的光泽度等的油墨。应予说明,使用透明油墨的目的也包括提高记录物的耐擦过性等特性和/或提高有色油墨的定影性、发色性等目的。具体而言,透明油墨是指较优选色料的含量为0.2质量%以下、更优选不含色料的油墨组合物。另一方面,有色油墨是用于对记录介质着色的油墨,是指较优选色料的含量超过0.2质量%的油墨。
本发明人等进行了研究,结果可知,在以调整记录介质的光泽度为目的而在有色油墨层上使用透明油墨的情况下,有时无法得到充分的光泽感。关于这一点,进一步进行了研究,结果可知,在利用包含较多体积小的单体的透明油墨形成涂膜的情况下,可见这样的现象。
与此相对,在本实施方式中,通过在透明油墨中使用规定量的体积大的单体A,抑制光泽感的降低。更具体而言,在本实施方式中,以通过范德华半径定义的体积和面积作为指标来表示单体的体积,并使用相对于聚合性化合物的总量包含80质量%以上的通过范德华半径定义的体积为
Figure BDA0002599499910000041
以上且相对于长边的高度方向的面积为
Figure BDA0002599499910000042
以上的单体A的透明油墨。
下面,对本实施方式的透明油墨中可包含的成分进行说明。
1.1.1.聚合性化合物
聚合性化合物包含具有一个聚合性官能团的单官能单体、具有多个聚合性官能团的多官能单体和具有一个或多个聚合性官能团的低聚物。各聚合性化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在本实施方式中,以在透明油墨中包含的各聚合性化合物的含有质量比为权重的各聚合性化合物的均聚物的玻璃化转变温度的加权平均为48℃以上,较优选为70℃以上,更优选为90℃以上。通过使玻璃化转变温度的加权平均为48℃以上,能够提高室温下的涂膜的耐擦过性。另外,玻璃化转变温度的加权平均的上限没有特别限制,较优选为140℃以下,更优选为120℃以下,进一步优选为110℃以下。
对玻璃化转变温度的加权平均的计算方法进行说明。将玻璃化转变温度的加权平均的值设为TgAll,将各聚合性化合物的均聚物的玻璃化转变温度设为TgN,将该聚合性化合物的含有质量比设为XN(质量%)。N根据在放射线固化型喷墨组合物中包含的聚合性化合物的种类,从1开始依次加上数字。例如,当使用三种聚合性化合物时,产生Tg1、Tg2、Tg3。应予说明,各聚合性化合物的均聚物的玻璃化转变温度能够通过该聚合性化合物的安全数据表(SDS)和/或目录信息来获得。玻璃化转变温度的加权平均TgAll是由各聚合性化合物计算出的玻璃化转变温度TgN与含有质量比XN之积的总和。因此,下述式(1)成立。
TgAll=ΣTgN×XN……(1)
应予说明,玻璃化转变温度的加权平均能够通过所使用的聚合性化合物的玻璃化转变温度及所使用的聚合性化合物的含有质量比来调整。
1.1.1.1.单体A
本实施方式的单体A是通过范德华半径定义的体积为
Figure BDA0002599499910000051
以上且相对于长边的高度方向的面积为
Figure BDA0002599499910000052
以上的单体。单体A能够分类为具有一个聚合性官能团的单官能单体A1(下面也简称为“单体A1”。)、具有多个聚合性官能团的多官能单体A2(下面也简称为“单体A2”。)。单体A可以单独使用一种满足上述体积的要求的化合物,也可以将两种以上组合使用。
单体A的通过范德华半径定义的体积为
Figure BDA0002599499910000053
以上,较优选为
Figure BDA0002599499910000054
以上,更优选为
Figure BDA0002599499910000055
以上。另外,单体A的通过范德华半径定义的体积的上限没有特别限制,较优选为
Figure BDA0002599499910000056
以下,更优选为
Figure BDA0002599499910000057
以下,进一步优选为
Figure BDA0002599499910000058
以下。另外,单体A的通过范德华半径定义的相对于长边的高度方向的面积为
Figure BDA0002599499910000059
以上,较优选为
Figure BDA00025994999100000510
以上,更优选为
Figure BDA00025994999100000511
以上。另外,单体A的通过范德华半径定义的相对于长边的高度方向的面积的上限没有特别限制,较优选为
Figure BDA00025994999100000512
以下,更优选为
Figure BDA00025994999100000513
以下,进一步优选为
Figure BDA00025994999100000514
以下。通过使单体A的体积在上述定义的范围,透明油墨的涂膜的光泽降低得到抑制。
应予说明,求出分子的结构异构体中能量最低的分子结构的体积及相对于长边的高度方向的面积作为通过范德华半径定义的体积及相对于长边的高度方向的面积。为了确定分子的通过范德华半径定义的立体形状及基于该确定而算出体积及相对于长边的高度方向的面积,能够使用公知的软件例如热力学物性推算软件等。
“体积”是由化学式近似真空中的分子状态,是由范德华半径形成的空腔的体积。另外,“长边”是指通过范德华半径定义的立体形状中最长的边,是在将分子最稳定的结构模型化时,计算末端骨架原子(C、O、N等)中最远的原子彼此的距离而求出的。“相对于长边的高度方向的面积”是指体积除以长边的值,是与长边正交的面中的面积的指标。
作为上述那样的单体A,没有特别限制,例如可举出丙烯酸二环戊烯基酯(DCPA)、丙烯酸异冰片酯(IBXA)、3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯(TMCHA)、丙烯酸叔丁基环己醇酯(TBCHA)、丙烯酸异壬酯(INAA)、丙烯酸月桂酯(LA)之类的具有一个聚合性官能团的单官能单体A1;二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)之类的具有多个聚合性官能团的多官能单体A2。
单体A的含量相对于聚合性化合物的总量为80质量%以上,较优选为82质量%以上,更优选为84质量%以上。通过使单体A的含量为80质量%以上,透明油墨的涂膜的光泽降低得到抑制。另外,单体A的含量的上限没有特别限制,相对于聚合性化合物的总量,较优选为99质量%以下,更优选为97质量%以下,进一步优选为95质量%以下。通过使单体A的含量为99质量%以下,存在固化性及耐擦过性更提高的倾向。
进一步,单体A中作为具有一个聚合性官能团的单官能单体的单体A1的含量相对于单官能单体的总量较优选为80质量%以上,更优选为82质量%以上,进一步优选为85质量%以上。通过使单体A1的含量为80质量%以上,存在透明油墨的涂膜的光泽降低更得到抑制的倾向。另外,通过使单体A1的含量在上述范围内,透明油墨在有色油墨层上的润湿扩展性更提高,能够得到光泽感进一步高的图像。另外,单体A1的含量相对于单官能单体的总量较优选为95质量%以下,更优选为92质量%以下,进一步优选为90质量%以下。通过使单体A1的含量为95质量%以下,存在得到的涂膜的固化性及耐擦过性更提高的倾向。
进一步,单体A中作为具有多个聚合性官能团的多官能单体的单体A2的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为1质量%以上,更优选为2质量%以上,进一步优选为3质量%以上。通过使单体A2的含量为1质量%以上,存在得到的涂膜的耐擦过性更提高的倾向。
1.1.1.2.单官能单体
在本实施方式中,单官能单体是指包含上述单体A1及其他单官能单体的概念。作为单官能单体,没有特别限制,例如可举出含氮单官能单体、具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯、含芳香族基团的单官能单体、含饱和脂肪族基团的单官能单体。另外,也可以代替这些单体或在这些单体的基础上,根据需要包含其他单官能单体。应予说明,作为单官能单体,没有特别限制,能够使用以往公知的具有聚合性官能团、特别是具有碳间不饱和双键的聚合性官能团的单官能单体。
应予说明,在本实施方式中,例如,在简称为含饱和脂肪族基团的单官能单体时,包含作为单体A1的含饱和脂肪族基团的单官能单体和不是单体A1的含饱和脂肪族基团的单官能单体。在其他含氮单官能单体、具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯、含芳香族基团的单官能单体等中也同样。
在透明油墨中包含的单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为80质量%以上,更优选为85质量%以上,进一步优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上。通过使单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量为80质量%以上,涂膜的柔软性更提高。另外,单官能单体的含量的上限没有特别限制,相对于聚合性化合物的总量,较优选为99质量%以下,更优选为98质量%以下,进一步优选为97质量%以下。通过使单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量为99质量%以下,存在涂膜的固化性、耐擦过性更提高的倾向。
另外,在透明油墨中包含的单官能单体的含量相对于透明油墨的总量较优选为70质量%以上,更优选为75质量%以上,进一步优选为80质量%以上。通过使单官能单体的含量相对于透明油墨的总量为70质量%以上,存在涂膜的柔软性更提高的倾向。另外,单官能单体的含量的上限相对于透明油墨的总量较优选为95质量%以下,更优选为92质量%以下,进一步优选为90质量%以下。通过使单官能单体的含量相对于透明油墨的总量为95质量%以下,存在涂膜的固化性、耐擦过性更提高的倾向。
下面,对单官能单体进行例示,但本实施方式中的单官能单体不受以下限制。
1.1.1.2.1.含氮单官能单体
作为含氮单官能单体,没有特别限制,例如可举出N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基乙酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮等含氮单官能乙烯基单体;丙烯酰吗啉等含氮单官能丙烯酸酯单体;(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基乙基丙烯酸酯苄基氯化铵等的(甲基)丙烯酰胺等含氮单官能丙烯酰胺单体。
其中,较优选包含含氮单官能乙烯基单体或含氮单官能丙烯酸酯单体中任一种,更优选N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吡咯烷酮或丙烯酰吗啉等具有含氮杂环结构的单体,进一步优选包含丙烯酰吗啉。
通过使用这样的含氮单官能单体,存在涂膜的耐擦过性更提高的倾向。进一步,丙烯酰吗啉等具有含氮杂环结构的含氮单官能丙烯酸酯单体存在更提高涂膜的柔软性及紧贴性的倾向。
在透明油墨中包含的含氮单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为2~15质量%,更优选为3~13质量%,进一步优选为4~12质量%。通过使含氮单官能单体相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围内,存在涂膜的耐擦过性及紧贴性更提高的倾向。
在透明油墨中包含的含氮单官能单体的含量相对于透明油墨的总量较优选为2~15质量%,更优选为3~12质量%,进一步优选为4~11质量%。通过使含氮单官能单体相对于透明油墨总量的含量在上述范围内,存在涂膜的耐擦过性及紧贴性更提高的倾向。
1.1.1.2.2.具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯
作为其他单官能单体之一,可举出具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯。应予说明,在本发明中,交联稠环结构是指两个以上的环状结构一对一地共用边、并且相同的环状结构或者不同的环状结构的连结相互不相邻的两个以上的原子而成的结构。作为具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯,例如可举出(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧乙基酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯。应予说明,作为交联稠环结构,除了上述以外,还能够例示下面的结构。
[化学式1]
Figure BDA0002599499910000091
其中,更优选包含相当于上述单体A的(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯。通过使用具有这样的交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯,除了存在涂膜的耐擦过性和涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向之外,还存在透明油墨的涂膜的光泽降低更得到抑制的倾向。
在透明油墨中包含的具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为10~65质量%,更优选为15~63质量%,进一步优选为20~60质量%。通过使具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围内,存在涂膜的紧贴性及耐擦过性更提高的倾向。
在透明油墨中包含的具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯的含量相对于透明油墨的总量较优选为10~60质量%,更优选为15~57质量%,进一步优选为20~55质量%。通过使具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯相对于透明油墨总量的含量在上述范围内,存在涂膜的紧贴性及耐擦过性更提高的倾向。
1.1.1.2.3.含芳香族基团的单官能单体
作为含芳香族基团的单官能单体,没有特别限制,例如可举出(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸烷氧基化2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基化壬基苯酯、(甲基)丙烯酸烷氧基化壬基苯酯、对枯基苯酚EO改性(甲基)丙烯酸酯和2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯。
其中,较优选(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯,更优选(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯,进一步优选丙烯酸苯氧基乙酯(PEA)。通过使用这样的含芳香族基团的单官能单体,存在光聚合引发剂的溶解性更提高,透明油墨的固化性更提高的倾向。特别是在使用酰基氧化膦系光聚合引发剂和/或噻吨酮系光聚合引发剂的情况下,存在其溶解性变得良好的倾向。
在透明油墨中包含的含芳香族基团的单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为2~15质量%,更优选为3~13质量%,进一步优选为4~12质量%。通过使含芳香族基团的单官能单体相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围内,存在涂膜的紧贴性和/或耐擦过性更提高的倾向。
在透明油墨中包含的含芳香族基团的单官能单体的含量相对于透明油墨的总量较优选为2~15质量%,更优选为3~12质量%,进一步优选为4~11质量%。通过使含芳香族基团的单官能单体相对于透明油墨总量的含量在上述范围内,存在涂膜的紧贴性和/或耐擦过性更提高的倾向。
1.1.1.2.4.含饱和脂肪族基团的单官能单体
作为含饱和脂肪族基团的单官能单体,没有特别限制,例如可举出(甲基)丙烯酸异冰片酯(IBXA)、丙烯酸叔丁基环己醇酯(TBCHA)、2-(甲基)丙烯酸-1,4-二氧杂螺[4,5]癸-2-基甲酯等含脂环族基团的(甲基)丙烯酸酯;(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)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯等含直链或支链的脂肪族基团的(甲基)丙烯酸酯;内酯改性可挠性(甲基)丙烯酸酯。应予说明,在本实施方式中,含饱和脂肪族基团的单官能单体不是具有交联稠环结构的化合物。
其中,较优选相当于上述单体A的(甲基)丙烯酸异冰片酯(IBXA)、丙烯酸叔丁基环己酯(TBCHA)。通过使用这样的含饱和脂肪族基团的单官能单体,除了存在透明油墨的固化性及耐擦性更提高的倾向之外,还存在透明油墨的涂膜的光泽降低更得到抑制的倾向。
在透明油墨中包含的含饱和脂肪族基团的单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为15~85质量%,更优选为20~80质量%,进一步优选为25~75质量%。通过使含饱和脂肪族基团的单官能单体相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围,存在透明油墨的固化性、耐擦过性更提高的倾向。
在透明油墨中包含的含饱和脂肪族基团的单官能单体的含量相对于透明油墨的总量较优选为15~80质量%,更优选为17~75质量%,进一步优选为20~70质量%。通过使含饱和脂肪族基团的单官能单体相对于透明油墨总量的含量在上述范围,存在透明油墨的固化性、耐擦过性更提高的倾向。
1.1.1.2.5.其他
作为其他单官能单体,除了上述以外,还可以使用例如(甲基)丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸及马来酸等不饱和羧酸;该不饱和羧酸的盐;不饱和羧酸酯、尿烷、酰胺及酸酐;丙烯腈、苯乙烯、各种不饱和聚酯、不饱和聚醚、不饱和聚酰胺、不饱和尿烷。
1.1.1.3.多官能单体
作为本实施方式的多官能单体,例如可举出含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯。应予说明,多官能单体不受上述限制。
在透明油墨中包含的多官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为0.01~20质量%,更优选为0.01~15质量%,进一步优选为1~15质量%。通过使多官能单体相对于聚合性化合物总量的含量为0.01质量%以上,存在固化性优异、耐擦过性更提高的倾向。另外,通过使多官能单体相对于聚合性化合物总量的含量为20质量%以下,存在涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向。
另外,在透明油墨中包含的多官能单体的含量相对于透明油墨的总量较优选为0.01~20质量%,更优选为0.01~18质量%,进一步优选为1~15质量%。通过使多官能单体相对于透明油墨总量的含量为0.01质量%以上,存在固化性优异、耐擦过性更提高的倾向。另外,通过使多官能单体相对于透明油墨总量的含量为20质量%以下,存在涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向。
下面,对多官能单体进行例示,但本实施方式中的多官能单体不受以下限制。
1.1.1.3.1.含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯
作为含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯,没有特别限制,例如可举出由下述式(1)表示的化合物。通过包含这样的含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯,存在透明油墨的粘度降低,喷出稳定性更提高的倾向。另外,透明油墨的固化性更提高,并且伴随固化性的提高,能够使记录速度更高速化。
CH2=CR1-COOR2-O-CH=CH-R3……(1)
(式中,R1为氢原子或甲基,R2为碳原子数2~20的二价有机残基,R3为氢原子或碳原子数1~11的一价有机残基。)
在上述式(1)中,作为由R2表示的碳原子数2~20的二价有机残基,可举出碳原子数2~20的直链状、支链状或环状的可以被取代的亚烷基、结构中具有来自醚键和/或酯键的氧原子的可以被取代的碳原子数2~20的亚烷基、碳原子数6~11的可以被取代的二价芳香族基团。其中,较优选亚乙基、正亚丙基、异亚丙基和亚丁基等碳原子数2~6的亚烷基、氧亚乙基、氧正亚丙基、氧异亚丙基和氧亚丁基等结构中具有来自醚键的氧原子的碳原子数2~9的亚烷基。进一步,从能够使透明油墨更低粘度化,并且,使透明油墨的固化性更良好的观点出发,更优选R2为氧亚乙基、氧正亚丙基、氧异亚丙基和氧亚丁基等结构中具有来自醚键的氧原子的碳原子数2~9的亚烷基的、具有二醇醚链的化合物。
在上述式(1)中,作为由R3表示的碳原子数1~11的一价有机残基,碳原子数1~10的直链状、支链状或环状的可以被取代的烷基、碳原子数6~11的可以被取代的芳香族基团是较优选的。其中,较优选使用作为甲基或乙基的碳原子数1~2的烷基、苯基和苄基等碳原子数6~8的芳香族基团。
当上述各有机残基为可以被取代的基团时,该取代基被分为含有碳原子的基团和不含碳原子的基团。首先,上述取代基为含有碳原子的基团时,该碳原子被算到有机残基的碳原子数中。作为含有碳原子的基团,不受以下限制,例如可举出羧基、烷氧基。接着,作为不含碳原子的基团,不受以下限制,例如可举出羟基、卤基。
作为式(1)的化合物的具体例,没有特别限制,例如可举出(甲基)丙烯酸2-乙烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-乙烯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸1-甲基-2-乙烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙烯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸4-乙烯氧基丁酯、(甲基)丙烯酸1-甲基-3-乙烯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸1-乙烯氧基甲基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-3-乙烯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸1,1-二甲基-2-乙烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-乙烯氧基丁酯、(甲基)丙烯酸1-甲基-2-乙烯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙烯氧基丁酯、(甲基)丙烯酸4-乙烯氧基环己酯、(甲基)丙烯酸6-乙烯氧基己酯、(甲基)丙烯酸4-乙烯氧基甲基环己基甲酯、(甲基)丙烯酸3-乙烯氧基甲基环己基甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙烯氧基甲基环己基甲酯、(甲基)丙烯酸对乙烯氧基甲基苯基甲酯、(甲基)丙烯酸间乙烯氧基甲基苯基甲酯、(甲基)丙烯酸邻乙烯氧基甲基苯基甲酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基)异丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基)异丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基异丙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基异丙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基乙氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基异丙氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基乙氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基异丙氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基乙氧基)异丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基异丙氧基)异丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基乙氧基)异丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基异丙氧基异丙氧基)异丙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(乙烯氧基乙氧基乙氧基乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(异丙烯氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(异丙烯氧基乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(异丙烯氧基乙氧基乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(异丙烯氧基乙氧基乙氧基乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇单乙烯基醚和(甲基)丙烯酸聚丙二醇单乙烯基醚。这些具体例中,从容易取得透明油墨的固化性、粘度的平衡的观点出发,特别优选丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯。应予说明,在本实施方式中,丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯有时也称为VEEA。
在透明油墨中包含的含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为1~10质量%,更优选为2~8质量%,进一步优选为2~6质量%。通过使含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围内,存在透明油墨的粘度降低,喷出稳定性更提高的倾向。
在透明油墨中包含的含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯的含量相对于透明油墨的总量较优选为1~10质量%,更优选为1~8质量%,进一步优选为2~6质量%。通过使含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯相对于透明油墨总量的含量在上述范围内,存在透明油墨的粘度降低,喷出稳定性更提高的倾向。
1.1.1.3.2.多官能(甲基)丙烯酸酯
作为多官能(甲基)丙烯酸酯,没有特别限制,例如可举出二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、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、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(HDDA)、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的EO(环氧乙烷)加成物二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的PO(环氧丙烷)加成物二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯等二官能(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、甘油丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯和己内酰胺改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等三官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯。
在透明油墨中包含的多官能(甲基)丙烯酸酯的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为1~20质量%,更优选为1~17质量%,进一步优选为2~15质量%。通过使多官能(甲基)丙烯酸酯相对于聚合性化合物总量的含量为1质量%以上,存在耐擦过性更提高的倾向。另外,通过使多官能(甲基)丙烯酸酯相对于聚合性化合物总量的含量为20质量%以下,存在涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向。
另外,在透明油墨中包含的多官能(甲基)丙烯酸酯的含量相对于透明油墨的总量较优选为1~20质量%,更优选为1~17质量%,进一步优选为2~15质量%。通过使多官能(甲基)丙烯酸酯相对于透明油墨总量的含量为1质量%以上,存在耐擦过性更提高的倾向。另外,通过使多官能(甲基)丙烯酸酯相对于透明油墨总量的含量为20质量%以下,存在涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向。
1.1.2.光聚合引发剂
作为光聚合引发剂,只要是能够通过照射放射线而产生活性种的光聚合引发剂即可,没有特别限制,例如可举出酰基氧化膦系光聚合引发剂、烷基苯酮系聚合引发剂、二茂钛系聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂等公知的光聚合引发剂。其中,较优选酰基氧化膦系光聚合引发剂。通过使用这样的光聚合引发剂,存在透明油墨的固化性更提高,特别是UV-LED光固化工艺的固化性更提高的倾向。光聚合引发剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为酰基氧化膦系光聚合引发剂,没有特别限制,例如可举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、双-(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦等。
作为这样的酰基氧化膦系光聚合引发剂的市售品,例如可举出IRGACURE 819(双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦)、IRGACURE1800(双-(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦与1-羟基-环己基-苯基酮质量比25:75的混合物)、IRGACURE TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦)(以上全部为BASF公司制)等。
在透明油墨中包含的光聚合引发剂的含量相对于透明油墨的总量较优选为3~12质量%,更优选为5~10质量%,进一步优选为7~9质量%。通过使光聚合引发剂的含量在上述范围内,存在透明油墨的固化性及光聚合引发剂的溶解性更提高的倾向。
1.1.4.其他添加剂
本实施方式涉及的透明油墨根据需要还可以包含阻聚剂、增滑剂等添加剂。
1.1.4.2.阻聚剂
本实施方式涉及的透明油墨还可以包含阻聚剂。阻聚剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为阻聚剂,不受以下限制,例如可举出对甲氧基苯酚、氢醌单甲醚(MEHQ)、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧基、氢醌、甲酚、叔丁基儿茶酚、3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-丁基苯酚)及4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、受阻胺化合物等。
阻聚剂的含量相对于透明油墨的总量较优选为0.05~1质量%,更优选为0.05~0.5质量%。
1.1.4.3.增滑剂
本实施方式涉及的透明油墨还可以包含增滑剂。增滑剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为增滑剂,较优选硅酮系表面活性剂,更优选聚酯改性硅酮或聚醚改性硅酮。作为聚酯改性硅酮,可举出BYK-347、348、BYK-UV3500、3510、3530(以上为BYK Additives&Instruments公司制)等,作为聚醚改性硅酮,可举出BYK-3570(BYK Additives&Instruments公司制)等。
增滑剂的含量相对于透明油墨的总量较优选为0.01~2质量%,更优选为0.05~1质量%。
1.2.有色油墨
有色油墨是包含聚合性化合物的放射线固化型喷墨组合物。在此,“有色油墨”是指用于对记录介质着色的油墨。下面,对本实施方式的有色油墨中可包含的成分进行说明。
1.2.1.聚合性化合物
聚合性化合物包括具有一个聚合性官能团的单官能单体、具有多个聚合性官能团的多官能单体和具有一个或多个聚合性官能团的低聚物。各聚合性化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在本实施方式中,以在有色油墨中包含的各聚合性化合物的含有质量比为权重的各聚合性化合物的均聚物的玻璃化转变温度的加权平均为50℃以上,较优选为65℃以上,更优选为80℃以上。通过使玻璃化转变温度的加权平均为50℃以上,能够提高室温下的涂膜的耐擦过性。另外,玻璃化转变温度的加权平均的上限没有特别限制,较优选为140℃以下,更优选为120℃以下,进一步优选为110℃以下。
玻璃化转变温度的加权平均的计算方法与透明油墨中所述的相同。应予说明,玻璃化转变温度的加权平均能够通过所使用的聚合性化合物的玻璃化转变温度及所使用的聚合性化合物的含有质量比来调整。
1.2.1.1.单官能单体
在本实施方式中,作为单官能单体,没有特别限制,例如可举出含氮单官能单体、具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯、含芳香族基团的单官能单体、含饱和脂肪族基团的单官能单体。另外,也可以代替这些单体或在这些单体的基础上,根据需要包含其他单官能单体。应予说明,作为其他单官能单体,没有特别限制,能够使用以往公知的具有聚合性官能团、特别是具有碳间不饱和双键的聚合性官能团的单官能单体。
在有色油墨中包含的单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量为80质量%以上,较优选为85质量%以上,更优选为90质量%以上。通过使单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量为80质量%以上,涂膜的柔软性更提高。另外,在有色油墨中包含的单官能单体的含量在上述范围的情况下,容易产生光泽不良,因此本发明特别有用。另外,单官能单体的含量的上限没有特别限制,相对于聚合性化合物的总量,较优选为99质量%以下,更优选为98质量%以下,进一步优选为97质量%以下。通过使单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量为99质量%以下,存在涂膜的耐擦过性更提高的倾向。
另外,在有色油墨中包含的单官能单体的含量相对于有色油墨的总量较优选为65质量%以上,更优选为70质量%以上,进一步优选为75质量%以上。通过使单官能单体的含量相对于有色油墨的总量为75质量%以上,存在涂膜的柔软性更提高的倾向。另外,单官能单体的含量的上限相对于有色油墨的总量较优选为97质量%以下,更优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下。通过使单官能单体的含量相对于透明油墨的总量为97质量%以下,存在涂膜的固化性更提高的倾向。
作为在有色油墨中包含的含氮单官能单体、具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯、含芳香族基团的单官能单体、含饱和脂肪族基团的单官能单体和其他单官能单体,能够例示与透明油墨中例示的物质相同的物质。
在有色油墨中包含的含氮单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为3~17质量%,更优选为5~15质量%,进一步优选为8~12质量%。通过使含氮单官能单体相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围内,存在涂膜的耐擦过性及紧贴性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的含氮单官能单体的含量相对于有色油墨的总量较优选为3~17质量%,更优选为5~15质量%,进一步优选为8~12质量%。通过使含氮单官能单体相对于有色油墨总量的含量在上述范围内,存在涂膜的耐擦过性及紧贴性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为20~55质量%,更优选为25~50质量%,进一步优选为30~45质量%。通过使具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围内,存在涂膜的紧贴性及耐擦过性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯的含量相对于有色油墨的总量较优选为15~50质量%,更优选为20~45质量%,进一步优选为25~40质量%。通过使具有交联稠环结构的单官能(甲基)丙烯酸酯相对于有色油墨总量的含量在上述范围内,存在涂膜的紧贴性及耐擦过性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的含芳香族基团的单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为2~12质量%,更优选为3~10质量%,进一步优选为4~7质量%。通过使含芳香族基团的单官能单体相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围内,存在涂膜的紧贴性和/或耐擦过性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的含芳香族基团的单官能单体的含量相对于有色油墨的总量较优选为2~12质量%,更优选为3~10质量%,进一步优选为4~7质量%。通过使含芳香族基团的单官能单体相对于有色油墨总量的含量在上述范围内,存在涂膜的紧贴性和/或耐擦过性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的含饱和脂肪族基团的单官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为15~45质量%,更优选为20~40质量%,进一步优选为25~35质量%。通过使含饱和脂肪族基团的单官能单体的含量在上述范围,存在有色油墨的固化性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的含饱和脂肪族基团的单官能单体的含量相对于有色油墨的总量较优选为15~40质量%,更优选为20~35质量%,进一步优选为25~30质量%。通过使含饱和脂肪族基团的单官能单体的含量在上述范围,存在有色油墨的固化性更提高的倾向。
1.2.1.2.多官能单体
作为本实施方式的多官能单体,例如可举出含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯。应予说明,多官能单体不受上述限制。作为多官能单体,能够例示与透明油墨中例示的物质相同的物质。
在有色油墨中包含的多官能单体的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为0.01~20质量%,更优选为0.01~18质量%,进一步优选为0.01~15质量%。通过使多官能单体相对于聚合性化合物总量的含量为0.01质量%以上,存在耐擦过性更提高的倾向。另外,通过使多官能单体相对于聚合性化合物总量的含量为20质量%以下,存在涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向。
另外,在有色油墨中包含的多官能单体的含量相对于有色油墨的总量较优选为0.01~20质量%,更优选为0.01~18质量%,进一步较优选为0.01~15质量%。通过使多官能单体相对于有色油墨总量的含量为0.01质量%以上,存在耐擦过性更提高的倾向。另外,通过使多官能单体相对于有色油墨总量的含量为20质量%以下,存在涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为1~10质量%,更优选为1~7质量%,进一步优选为2~5质量%。通过使含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯相对于聚合性化合物总量的含量在上述范围内,存在有色油墨的粘度降低,喷出稳定性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯的含量相对于有色油墨的总量较优选为1~10质量%,更优选为1~7质量%,进一步优选为2~5质量%。通过使含乙烯基醚基的(甲基)丙烯酸酯相对于有色油墨总量的含量在上述范围内,存在有色油墨的粘度降低,喷出稳定性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的多官能(甲基)丙烯酸酯的含量相对于聚合性化合物的总量较优选为1~20质量%,更优选为1~18质量%,进一步优选为2~15质量%。通过使多官能(甲基)丙烯酸酯相对于聚合性化合物总量的含量为1质量%以上,存在耐擦过性更提高的倾向。另外,通过使多官能(甲基)丙烯酸酯相对于聚合性化合物总量的含量为20质量%以下,存在涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向。
在有色油墨中包含的多官能(甲基)丙烯酸酯的含量相对于有色油墨的总量较优选为1~20质量%,更优选为1~18质量%,进一步优选为2~15质量%。通过使多官能(甲基)丙烯酸酯相对于有色油墨总量的含量为1质量%以上,存在耐擦过性更提高的倾向。另外,通过使多官能(甲基)丙烯酸酯相对于有色油墨总量的含量为20质量%以下,存在涂膜的柔软性及紧贴性更提高的倾向。
1.2.2.光聚合引发剂
作为在有色油墨中包含的光聚合引发剂,可举出与透明油墨中例示的物质相同的物质。光聚合引发剂的含量相对于有色油墨的总量较优选为3~12质量%,更优选为5~10质量%,进一步优选为7~9质量%。通过使光聚合引发剂的含量在上述范围内,存在有色油墨的固化性及光聚合引发剂的溶解性更提高的倾向。
1.2.3.色料
在有色油墨中包含的色料能够使用颜料和染料中的至少一方。
色料的总含量相对于有色油墨的总量较优选为0.2~20质量%,更优选为0.5~15质量%,进一步优选为1~10质量%。
1.2.3.1.颜料
通过使用颜料作为色料,能够提高有色油墨的耐光性。作为颜料,也能够使用无机颜料和有机颜料中的任一种。颜料可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。
作为无机颜料,能够使用炉黑、灯黑、乙炔黑、槽黑等炭黑(C.I.(颜料索引通用名称)颜料黑7)类、氧化铁、氧化钛。
作为有机颜料,可举出不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、偶氮色淀、螯合偶氮颜料等偶氮颜料、酞菁颜料、苝和紫环酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁烷颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹呔酮颜料等多环式颜料、染料螯合物(例如,碱性染料型螯合物、酸性染料型螯合物等)、染色色淀(碱性染料型色淀、酸性染料型色淀)、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑、日光荧光颜料。
更详细而言,作为被用作黑色油墨的炭黑,可举出No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(以上为三菱化学公司(MitsubishiChemical Corporation)制)、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven1255、Raven 700等(以上为哥伦比亚碳素(Carbon Columbia)公司制)、Rega1 400R、Rega1330R、Rega1 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400等(卡博特公司(CABOTJAPANK.K.)制)、色素黑FW1、色素黑FW2、色素黑FW2V、色素黑FW18、色素黑FW200、色素黑S150、色素黑S160、色素黑S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、特黑6、特黑5、特黑4A、特黑4(以上为德固萨(Degussa)公司制)。
作为被用作白色油墨的颜料,可举出C.I.颜料白6、18、21。
作为被用作黄色油墨的颜料,可举出C.I.颜料黄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。
作为被用作洋红油墨的颜料,可举出C.I.颜料红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或C.I.颜料紫19、23、32、33、36、38、43、50。
作为被用作青色油墨的颜料,可举出C.I.颜料蓝1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66、C.I.还原蓝4、60。
另外,作为洋红、青色及黄色以外的颜料,例如可举出C.I.颜料绿7、10、C.I.颜料棕3、5、25、26、C.I.颜料橙1、2、5、7、13、14、15、16、24、34、36、38、40、43、63。
在有色油墨中包含的颜料的含量相对于有色油墨的总量较优选为1~20质量%,更优选为1~15质量%,进一步优选为1~10质量%。
1.2.3.2.染料
能够使用染料作为色料。作为染料,没有特别限制,能够使用酸性染料、直接染料、反应性染料和碱性染料。染料可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。
作为染料,没有特别限制,例如可举出C.I.酸性黄17、23、42、44、79、142、C.I.酸性红52、80、82、249、254、289、C.I.酸性蓝9、45、249、C.I.酸性黑1、2、24、94、C.I.食品级黑1、2、C.I.直接黄1、12、24、33、50、55、58、86、132、142、144、173、C.I.直接红1、4、9、80、81、225、227、C.I.直接蓝1、2、15、71、86、87、98、165、199、202、C.I.直接黑19、38、51、71、154、168、171、195、C.I.活性红14、32、55、79、249、C.I.活性黑3、4、35。
1.2.4.其他添加剂
有色油墨根据需要还可以包含分散剂、阻聚剂、增滑剂等添加剂。
1.2.4.1.分散剂
作为分散剂,没有特别限制,例如可举出高分子分散剂等制备颜料分散液时惯用的分散剂。作为其具体例,可举出将聚氧化烯聚亚烷基多胺、乙烯系聚合物及共聚物、丙烯酸系聚合物及共聚物、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、氨基系聚合物、含硅聚合物、含硫聚合物、含氟聚合物及环氧树脂中的一种以上为主成分的分散剂。分散剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
作为高分子分散剂的市售品,可举出味之素精细技术公司制的Ajisper系列、能够从Avecia公司、诺誉(Noveon)公司购入的Solsperse(Solsperse36000等)、BYK Additives&Instruments公司制的Disperbyk系列、楠本化成公司制的Disparlon系列。
在有色油墨中包含的分散剂的含量相对于有色油墨的总量较优选为0.1~2质量%,更优选为0.1~1质量%,进一步优选为0.1~0.5质量%。
1.2.4.2.阻聚剂
有色油墨还可以包含阻聚剂。阻聚剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。作为阻聚剂,可举出与透明油墨中例示的物质相同的物质。
在有色油墨中包含的阻聚剂的含量相对于有色油墨的总量较优选为0.05~1质量%,更优选为0.05~0.5质量%。
1.2.4.3.增滑剂
有色油墨还可以包含增滑剂。增滑剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。作为增滑剂,可举出与透明油墨中例示的物质相同的物质。
在有色油墨中包含的增滑剂的含量相对于有色油墨的总量较优选为0.01~2质量%,更优选为0.05~1质量%。
1.3.透明油墨及有色油墨的制造方法
透明油墨及有色油墨的制造(制备)通过混合油墨中含有的各成分,并搅拌以使成分充分均匀地混合来进行。在本实施方式中,透明油墨及有色油墨的制备较优选在制备过程中具有对混合单体的至少一部分和聚合引发剂而成的混合物施加超声波处理和加温处理中的至少任一种的工序。由此,能够降低制备后的油墨的溶解氧量,能够制成喷出稳定性和/或保存稳定性优异的透明油墨及有色油墨。上述混合物只要至少包含上述成分即可,可以进一步包含在透明油墨及有色油墨中包含的其他成分,也可以包含在透明油墨及有色油墨中包含的全部成分。在混合物中包含的单体只要是在透明油墨及有色油墨中包含的单体的至少一部分即可。
2.喷墨方法
本实施方式涉及的喷墨方法是一种使用上述油墨组的喷墨方法,具有:由液体喷射头喷出有色油墨并使其附着于记录介质的工序(第一喷出工序)、对附着于记录介质的有色油墨照射放射线的工序(第一照射工序)、由液体喷射头喷出透明油墨并使其附着于记录介质的附着有有色油墨的区域的至少一部分的工序(第二喷出工序)、和对附着于记录介质的透明油墨照射放射线的工序(第二照射工序)。
在本实施方式涉及的喷墨方法中,通过使用上述透明油墨及有色油墨,能够得到光泽性优异的图像。另外,在本实施方式涉及的喷墨方法中,通过使用上述透明油墨及有色油墨,能够得到柔软性及耐擦过性优异的图像。下面,对各工序进行详细记载。
2.1.第一喷出工序
在第一喷出工序中,从液体喷射头喷出有色油墨并使其附着于记录介质。更具体而言,驱动压力产生单元,使填充在液体喷射头的压力产生室内的有色油墨从喷嘴喷出。这样的喷出方法也称为喷墨法。
作为在第一喷出工序中所使用的液体喷射头10,可举出通过行方式进行记录的行式头和通过串行方式进行记录的串行头。
在使用行式头的行方式中,例如,将具有记录介质的记录宽度以上的宽度的液体喷射头固定于喷墨装置。然后,使记录介质沿着副扫描方向(记录介质的纵向、输送方向)移动,与该移动联动地从液体喷射头的喷嘴喷出墨滴,由此,能够在记录介质上记录图像。
在使用串行头的串行方式中,例如,将液体喷射头搭载于能够沿着记录介质的宽度方向移动的滑架。然后,使滑架沿着主扫描方向(记录介质的横向、宽度方向)移动,与该移动联动地从喷墨头的喷嘴开口喷出墨滴,由此,能够在记录介质上记录图像。
2.2.第一照射工序
在第一照射工序中,对附着于记录介质的有色油墨照射放射线。当照射放射线时,单体的聚合反应开始,由此有色油墨固化,形成涂膜。此时,如果存在聚合引发剂,则产生自由基、酸和碱等活性种(引发种),通过该引发种的功能促进单体的聚合反应。另外,如果存在光敏剂,则吸收放射线而成为激发状态,通过与聚合引发剂接触而促进聚合引发剂的分解,能够进一步实现固化反应。
在此,作为放射线,可举出紫外线、红外线、可见光线、X射线等。放射线源通过设置在液体喷射头的下游的放射线源对油墨进行照射。作为放射线源,没有特别限制,例如可举出紫外线发光二极管。通过使用这样的放射线源,能够实现装置的小型化和/或成本的降低。作为紫外线源的紫外线发光二极管是小型的,因此能够安装在喷墨装置内。
例如,紫外线发光二极管能够安装在搭载有喷出放射线固化型喷墨组合物的液体喷射头的滑架(沿着介质宽度方向的两端和/或介质输送方向侧)。进一步,由于上述放射线固化型喷墨组合物的组成,能够实现低能量且高速的固化。照射能量是将照射时间乘以照射强度而算出的。因此,能够缩短照射时间,印刷速度增大。另一方面,也能够减少照射强度。由此,涂膜的固化缓慢地发生,因此能够得到发色性优异的固化涂膜。
2.3.第二喷出工序
在第二喷出工序中,从液体喷射头喷出透明油墨并使其附着于记录介质的附着有有色油墨的区域的至少一部分。关于喷出方法及所使用的喷墨头,能够与第一喷出工序相同。
2.4.流平工序
本实施方式的记录方法也可以在第二喷出工序和第二照射工序之间具有使附着有透明油墨的记录介质静置规定时间的流平工序。通过具有这样的工序,透明油墨在有色油墨层上流平,因此存在得到的记录物的光泽度更提高的倾向。应予说明,“静置”是指,不对通过第二喷出工序附着有透明油墨的记录介质进行第二照射工序的放射线的照射,也可以在流平工序期间进行记录介质的输送等。
流平工序中的静置时间较优选为1~120秒,更优选为2~100秒,进一步优选为4~80秒。通过使静置时间在上述范围,透明油墨在有色油墨层上被充分流平,因此存在得到的记录物的光泽度更提高的倾向。
2.5.第二照射工序
在第二照射工序中,对附着于记录介质的透明油墨照射放射线。在本实施方式的喷墨方法中,通过使用上述油墨组,透明油墨的涂膜的光泽降低得到抑制。
3.喷墨装置
本实施方式的喷墨装置具备上述油墨组、液体喷射头和对放射线固化型喷墨组合物照射放射线的放射线源。
作为喷墨装置的一例,图1示出串行打印机的立体图。如图1所示,串行打印机20具备输送部220和记录部230。输送部220将被给送到串行打印机的记录介质F向记录部230输送,将记录后的记录介质排出到串行打印机外。具体而言,输送部220具有各进给辊,将被送来的记录介质F向副扫描方向T1输送。
另外,记录部230具备:喷墨头231,对从输送部220送来的记录介质F喷出放射线固化型喷墨组合物;放射线源232,对附着的放射线固化型喷墨组合物照射放射线;滑架234,搭载它们;以及滑架移动机构235,使滑架234沿着记录介质F的主扫描方向S1、S2移动。
在串行打印机的情况下,作为喷墨头231具备长度比记录介质的宽度小的头,头移动,以多次通过(multiple pass)方式进行记录。另外,在串行打印机中,在沿着规定方向移动的滑架234上搭载有喷墨头231和放射线源232,随着滑架的移动,头移动,由此将放射线固化型喷墨组合物喷出到记录介质上。由此,通过两次通过以上(multiple pass)方式进行记录。应予说明,也将通过称为主扫描。在通过与通过之间进行输送记录介质的副扫描。也就是说,交替地进行主扫描和副扫描。应予说明,在设置流平工序的情况下,也可以在从喷墨头231喷出喷墨组合物的通过中不驱动放射线源232,而在喷出喷墨组合物的通过之后,设置不驱动喷墨头231而驱动放射线源232的通过,之后进行副扫描。另外,也可以通过将放射线源232配置在相对于喷墨头231在副扫描方向上错开的位置,从而在从喷墨头231涂布透明油墨的通过之后进行副扫描,并设置利用放射线源232对附着有该透明油墨的部分照射放射线的通过。由此,由于能够在充分地进行喷墨组合物的流平的基础上,利用放射线源232进行涂膜的固化,因此涂膜的光泽性提高。
应予说明,在图1中示出了放射线源搭载于滑架的方案,但并不限制于此,也可以具有不搭载于滑架的放射线源。
另外,本实施方式的喷墨装置不限于上述串行方式的打印机,也可以是上述行方式的打印机。
4.记录物
本实施方式的记录物是在记录介质上附着上述放射线固化型喷墨组合物并固化而成的。通过使用上述放射线固化型喷墨组合物的油墨组,利用上述有色油墨记录的图像被上述透明油墨保护,由此具有良好的光泽性。另外,由于上述放射线固化型喷墨组合物具有良好的柔软性和紧贴性,在实施切出、折弯等后加工时,能够抑制涂膜的裂纹和/或缺损。因此,本实施方式的记录物能够适用于标志用途等。
作为记录介质的原材料,没有特别限制,例如可举出聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、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、聚乙烯醇缩醛等塑料类及它们的表面经加工处理的材料、玻璃、纸、金属、木材等。
另外,该记录介质的形态也没有特别限制。例如可举出膜、板、布等。
实施例
下面,使用实施例具体说明本发明。本发明不受以下实施例的任何限制。
1.透明油墨及有色油墨的制备
按照表1所示的透明油墨1~16的组成,向作为不锈钢制容器的混合物用罐中计量加入聚合性化合物、聚合引发剂、阻聚剂、增滑剂。接着,在常温下混合搅拌1小时,再用5μm的膜滤器过滤,由此得到透明油墨1~16。另外,按照表1所示的有色油墨1和2的组成,称量色料、分散剂、各单体的一部分,放入颜料分散用的罐中,将直径1mm的陶瓷制珠放入罐中,用珠磨机搅拌,由此得到使色料分散在单体中的颜料分散液。接着,按照表1中记载的组成,向作为不锈钢制容器的混合物用罐中放入剩余的单体、聚合引发剂及阻聚剂,混合搅拌使其完全溶解后,投入上述得到的颜料分散液,进一步在常温下混合搅拌1小时,再用5μm的膜滤器过滤,由此得到有色油墨1和2。应予说明,表中的各例所示的各成分的数值在没有特别记载的情况下表示质量%。
Figure BDA0002599499910000311
表1中使用的缩写、产品的成分如下所述。
<单官能单体>
·TMCHA(商品名“双涂层#196”,大阪有机化学工业株式会社制,3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯)
·DCPA(日立化成株式会社制,丙烯酸二环戊烯基酯)
·IBXA(大阪有机化学工业株式会社制,丙烯酸异冰片酯)
·TBCHA(商品名“SR217”,沙多玛株式会社制,丙烯酸叔丁基环己酯)
·LA(商品名“LIGHT ACRYLATE L-A”,共荣社化学株式会社制,丙烯酸月桂酯)
·INAA(大阪有机化学工业株式会社制,丙烯酸异壬酯)
·PEA(商品名“BISCOAT#192”,大阪有机化学工业株式会社制,丙烯酸苯氧基乙酯)
·ACMO(KJ化学株式会社制,丙烯酰吗啉)
<多官能单体>
·VEEA(株式会社日本触媒制,丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯)
·DPGDA(商品名“SR508”,沙多玛株式会社制,二丙二醇二丙烯酸酯)
·HDDA(商品名“BISCOAT#230”,大阪有机化学工业株式会社制,1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯)
<聚合引发剂>
·Irg.819(商品名“IRGACURE 819”,BASF公司制,双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦)
·TPO(商品名“IRGACURE TPO”,BASF公司制,2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦)
<阻聚剂>
·MEHQ(商品名“对甲氧基苯酚”,关东化学株式会社制,氢醌单甲醚)
<增滑剂>
·BYK-UV3500(BYKAdditives&Instruments公司制,具有丙烯酰基的聚醚改性聚二甲基硅氧烷)
<色料(颜料)>
·PB15:3(C.I.颜料蓝15:3)
<分散剂>
·Solsperse36000(路博润(Lubrizol)公司制,高分子分散剂)
在表1中,物性栏的“单官能单体的比例”表示单官能单体相对于聚合性化合物总量的含量。作为聚合性化合物,具体而言,是指表1中的单官能单体、多官能单体。
表1中,物性栏的“单体A的比例”表示单体A相对于聚合性化合物总量的含量。作为聚合性化合物,具体而言,是指表1中的单官能单体、多官能单体。
表1中,物性栏的“玻璃化转变温度的加权平均温度”表示以聚合性化合物的含有质量比为权重的各聚合性化合物的均聚物的玻璃化转变温度的加权平均。
表1中,物性栏的“单体A相对于单官能单体的总量的比例”表示单体A相对于单官能单体总量的含量。
2.油墨组
下面示出如上所述制备的透明油墨及有色油墨的作为油墨组的组合及其评价。
在表1中,“体积”表示使用软件“COSMOtherm”(MOLSIS公司制)算出的、由分子漂浮在真空中的状态的范德华半径形成的空腔的体积。
表1中的“长度”表示使用软件“COSMOtherm”(MOLSIS公司制)算出的、“体积”算出时的最长的一边。
表1中的“体积/长度”表示上述“体积”除以上述“长度”得到的值。该值是指相对于长边的高度方向的面积。
表2
Figure BDA0002599499910000341
2.评价方法
2.3.柔软性的评价
用棒涂机将各有色油墨以厚度10μm涂布到氯乙烯膜上(JT5829R、MACtac公司制)。接着,使用金属卤化物灯(Eye Graphics公司制)以400mJ/cm2的能量使其固化而形成涂膜。进一步,在有色油墨的涂膜上以厚度10μm涂布透明油墨。接着,使用金属卤化物灯(EyeGraphics公司制)以400mJ/cm2的能量使其固化而形成涂膜。
剥离形成有上述涂膜的氯乙烯膜的剥离纸,切成宽度1cm、长度8cm的短条状,制作试验片。对于各试验片,使用拉伸试验机(TENSILON、ORIENTEC公司制)测定作为柔软性的伸长率。伸长率是以5mm/min拉伸时产生裂纹的时刻的数值。该数值由{(裂纹时的长度-拉伸前的长度)/拉伸前的长度×100}算出。
评价基准如下所示。
(评价基准)
A:300%以上
B:200%以上且小于300%
C:小于200%
2.5.耐擦过性的评价
对于在上述柔软性的评价中制作的固化后的涂膜,依据JIS R3255进行微划痕试验的评价。在测定中,使用超薄膜划痕试验机(CSR-5000、纳米技术公司制)测定作为耐擦过性的耐载荷。耐载荷是在施加载荷的同时进行微划痕,并以触针到达介质面时的载荷作为耐载荷。耐载荷越大,耐擦过性越优异。测定以触针直径:15μm、振幅:100μm、划痕速度:10μm/sec进行。评价基准如下所述。
(评价基准)
A:25mN/cm2以上
B:20mN/cm2以上且小于25mN/cm2
C:小于20mN/cm2
2.6.光泽性
用棒涂机将各有色油墨以厚度10μm涂布到聚碳酸酯膜(lupilon NF2000、三菱瓦斯化学株式会社制)上。接着,使用UV-LED以400mJ/cm2的能量使其固化而形成涂膜。进一步,在有色油墨的涂膜上以厚度10μm涂布透明油墨,放置一分钟。接着,使用UV-LED以400mJ/cm2的能量使其固化而形成涂膜。在相隔一定距离处目视观察所得的涂膜,确认荧光灯从涂膜的反射。评价基准如下所述。
(评价基准)
A:即使相隔50cm以上也能够确认荧光灯的反射
B:如果为30cm以上且小于50cm,则能够确认荧光灯的反射
C:如果为10cm以上且小于30cm,则能够确认荧光灯的反射
D:如果小于10cm,则能够确认荧光灯的反射,或者不能确认反射
3.评价结果
表1及2示出各例中使用的油墨组的组成以及评价结果。由表1可知,在使用具备具有规定量的单体A的透明油墨的实施例1~9的油墨组的情况下,能够得到具有优异的光泽性的图像。详细而言,如果比较各实施例和比较例1~4,则可知通过使用单体A的含量为80质量%以上的油墨组,光泽性提高。进一步,另外使用如图1所示的喷墨打印机,将表1所示的各透明油墨及有色油墨记录于聚碳酸酯膜时,结果确认能够良好地进行记录。

Claims (9)

1.一种油墨组,其特征在于,是包含聚合性化合物的放射线固化型喷墨组合物的油墨组,
所述油墨组包含有色油墨和透明油墨作为所述放射线固化型喷墨组合物,
在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含通过范德华半径定义的体积为
Figure FDA0002599499900000011
以上且相对于长边的高度方向的面积为
Figure FDA0002599499900000012
以上的单体A,在所述透明油墨中包含的所述单体A的含量相对于所述聚合性化合物的总量为80质量%以上。
2.根据权利要求1所述的油墨组,其中,
在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含单官能单体,
在所述透明油墨中包含的所述单官能单体的含量相对于在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物的总量为85质量%以上。
3.根据权利要求1或2所述的油墨组,其中,
在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含单官能单体,
当将在所述单官能单体中包含的所述单体A作为单体A1时,
在所述透明油墨中包含的所述单体A1的含量相对于所述单官能单体的总量为85质量%以上。
4.根据权利要求1所述的油墨组,其中,
在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含多官能单体,
在所述透明油墨中包含的所述多官能单体的含量相对于在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物的总量为0.01~15质量%。
5.根据权利要求1所述的油墨组,其中,
以在所述透明油墨中包含的各所述聚合性化合物的含有质量比为权重的各所述聚合性化合物的均聚物的玻璃化转变温度的加权平均为48℃以上。
6.根据权利要求1所述的油墨组,其中,
在所述透明油墨中包含的所述聚合性化合物包含含脂环族基团的(甲基)丙烯酸酯作为单官能单体。
7.根据权利要求1所述的油墨组,其中,
在所述有色油墨中包含的所述聚合性化合物包含单官能单体,
在所述有色油墨中包含的所述单官能单体的含量相对于在所述有色油墨中包含的所述聚合性化合物的总量为85质量%以上。
8.一种使用权利要求1至7中任一项所述的油墨组的喷墨方法,具有:
第一喷出工序,由液体喷射头喷出所述有色油墨并使其附着于记录介质;
第一固化工序,对附着于所述记录介质的所述有色油墨照射放射线;
第二喷出工序,由液体喷射头喷出所述透明油墨并使其附着于所述记录介质的附着有所述有色油墨的区域的至少一部分;以及
第二固化工序,对附着于所述记录介质的所述透明油墨照射放射线。
9.根据权利要求8所述的喷墨方法,其中,
在所述第二喷出工序和第二固化工序之间具有静置附着有所述透明油墨的记录介质的流平工序。
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