JP2004042464A - Printing method to three-dimensional object - Google Patents

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JP2004042464A
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ink
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electron beam
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Yasuo Yoshihiro
吉廣 泰男
Shinya Fujimatsu
藤松 慎也
Yoshihiro Fuse
布施 順弘
Yasuharu Iida
飯田 保春
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide inkjet ink by a pigment having a full light fastness. <P>SOLUTION: In a printing method to three-dimensional objects, a plurality of three-dimensional objects are continuously transferred, and printing is carried out by the inkjet ink of 5-100 mPas at 25°C which contains 10-90 weight % of a monomer that can be polymerized with solid objects being transferred. Then, electron beams are applied to harden the ink. The method has good adhesiveness to media with non porous surfaces. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体物への印刷を行う印刷方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プラスチック、ガラス、金属、等の立体成形品への印刷は、スクリーン印刷、ドライオフセット印刷、転写印刷、等の印刷方式により行われている。中でも、被印刷体の形状に制約が少ないこと、濃厚印刷が可能なこと、乾燥・硬化条件の異なる樹脂をバインダーとして用いることができるため多様なタイプの記録液を使用できること、印圧が低いので壊れやすいガラス等の被印刷体への印刷が可能等の特徴から、スクリーン印刷が広く行われている。
【0003】
しかしながら、一般に成形品は多品種少量生産品が主流であることから、スクリーン製版はコスト高であること、容器の薄肉化に伴い、印圧により成形品に変形が生じスクリーン印刷では対応できない等の問題が発生している。このため、無版で、かつ、オンデマンドの無圧印刷システムが要望されている。この要望に対し、インクジェット方式による印刷が提案されている。
【0004】
一般にインクジェットのインキは、インキの乾燥をおさえて、ノズルでのインキの乾きを防止するような構成のため、浸透性のない被印刷物では、乾燥が遅くて問題となる。インキの乾燥スピードを向上させるため、インキに熱をかけて乾燥性をあげる方法や、紫外線の照射によりインキの硬化を行う方法も考えられている。しかしながら、これらの方法は、記録媒体に熱がかかるものであり、熱に対して変形しやすい材料については、使用上の制限が有る。また、紫外線でインキを硬化させる場合には、インキの紫外線の透過性により硬化の速度が異なるため、墨のインキにおいては、光開始剤や増感剤を過剰に入れる必要があった。さらに、光開始剤や増感剤を過剰に入れたインキは、高価な材料を多く使用するため価格的に不利であり、インキから光開始剤や増感剤のマイグレーションが起こりやすくなる等の問題も心配される。
【0005】
一方、電子線照射による硬化または架橋技術は、紫外線硬化と同様に地球的問題である環境問題の面から、省エネルギーかつ溶剤を放出しない環境に優しいプロセスとして注目を集めており、これまでに多くの検討がなされている。この方法は、真空中で電子を電圧にて加速し、この加速された電子を空気中等の常圧雰囲気中に取り出し、物体に対して電子線を照射する方法である。
【0006】
電子線照射による硬化および架橋の利点としては、次のようなものが挙げられる。
(1)希釈剤として有機溶剤を含有させる必要がないので環境に優しい。
(2)硬化速度が速く生産性大で、冷却、エージング等が不要のため後加工がすぐにできる。
(3)熱乾燥よりも硬化作業面積が少なく、熱乾燥の際の温度管理などよりも作業管理しやすい。
(4)常温硬化のため基材の熱ダメージがない。
(5)開始剤、増感剤が不要のため、硬化物の耐候性や安定性が向上し、低臭気である。
(6)濃度の濃さに関係なく硬化できるため、高濃度印刷が可能。
しかしながら、従来の電子線照射装置は、加速電圧が通常300kV〜1MVと高く、2次X線のシールディングおよびイナーティングも大掛かりで、装置は非常に大型になり、また走査型と称するものも、電子線発生部にスキャンコイルを使用して電子線の方向を走査させるもので、容易に照射装置そのものを動かして利用するといったものでは到底ありえなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、立体物への印刷を目的とするものである。非多孔質な表面を有するメディアに対しても良好な密着性を有する活性エネルギー線硬化型のインクジェットインキを用いる印刷方法に関する。また、十分な耐光性の向上も有する顔料のインクジェットインキの提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち,本発明は,複数の立体物を連続的に搬送し、搬送されている立体物に重合可能なモノマーを10〜90重量%含有する25℃で、5〜100mPa.sのインクジェットインキにより印字または印刷を行い、次いで電子線を照射して当該インキを硬化させることを特徴とする立体物への印刷方法に関する。また、本発明は、重合可能なモノマーが、1官能性モノマー、2官能性モノマーおよび3官能性モノマーからなる群から選ばれる1種もしくは2種以上の組み合わせである上記印刷方法に関する。また、本発明は、電子線の照射は、真空管型電子線照射装置によってなされる上記印刷方法に関する。また、本発明は、上記電子線の加速電圧が10kV〜150kVである印刷方法に関する。また、本発明は、立体物が飲料缶である上記印刷方法に関する。また、本発明は、立体物が樹脂ラミネート缶である上記印刷方法に関する。また、本発明は、顔料、分散剤、重合可能モノマーからなり、光重合開始剤を含有しないインクジェットインキを用いる上記印刷方法に関する。また、本発明は、上記印刷方法で印刷された印刷物に関する。
【0009】
立体物としては、具体的に、飲料缶、ラミネート缶、紙容器、ボトル、チューブ、あるいはプラスチック、ガラス、金属等の成形品が挙げられる。立体物の形状としては、円筒状,球状,箱状,不定形等を対象とするものである。この中でも特に缶の用途が多い。缶の材質としては、アルミ缶、スチール缶、ブリキ缶、樹脂フィルムラミネート缶等があるが特に限定は無い。缶の種類としては、2ピース缶、3ピース缶等があり特に限定はないが、特に2ピース缶の場合、円筒状に加工されたのちに印刷され、かつ、インキの硬化行程直後から生産ライン上を流れるため、本発明の効果が最大限発揮できる。
【0010】
ビール等のアルコール飲料、ならびに炭酸飲料、ジュース、お茶およびコーヒー缶等のソフト飲料に使用されている2ピース缶、あるいはモノブロック状のエアゾール缶のような缶の製造においては、鋼板またはアルミニウム板から缶体に加工され、缶体の表面に印刷や塗装等が施され、さらに表面の印刷インキや塗料がオーブンにより焼付けられる。通常このような一連のプロセスは連続ラインにより行われており、複数の立体物を連続的に搬送する仕組みになっている。
【0011】
インクジェット方式としては,ドロップオンデマンド(ピエゾ方式、バブルジェット(登録商標)方式,サーマルジェット方式)、連続噴射(ヘルツ方式,ミード方式,スウィート方式)等の方式が挙げられる。インクジェット方式にて画像を記録された立体物は、電子線にて硬化定着して印刷物を作成する。
【0012】
本発明においてインクジェットインキは、電子線により硬化する電子線硬化性のインキであり、電子線硬化性化合物、熱重合禁止剤、着色剤、粘度調整用の溶剤等の成分を適宜配合し、吐出方式の特性に応じて調整したものである。本発明で用いるインキは、紫外線により硬化するインキと異なり、光開始剤や増感剤は含まない。連続噴射式装置においては、伝導度調整用の添加剤を必要に応じ添加する。着色剤としては、染料および顔料のいずれも使用できるが、耐光性を始めとする諸耐性の向上の点からは、顔料を使用することが好ましい。
【0013】
着色剤としては具体的に、染料と顔料が挙げられる。染料としては、重合性のモノマーに溶解性があり、耐水性、耐光性の発揮できる油溶性の染料が好ましい。硬化する樹脂との相溶性から塩基性染料、分散染料、酸性染料等も用いることができる。顔料としては、酸化チタン、チタンブラック、酸化鉄、カーボンブラック、炭酸カルウム等の無機顔料、およびキナクリドン系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、イソインドリノン系有機顔料、アゾ系有機顔料等の有機顔料を使用できる。吐出の安定性および記録液の安定性、色彩の透明性や鮮明性を得るため、インキ中の顔料の平均粒径は、10〜300nmであることが好ましい。着色剤は、インキ中に固形分で0.1〜15重量%含まれることが好ましく、インキの粘度は5〜100mPa.s(25℃)が好ましい。
【0014】
電子線硬化性化合物としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー、オリゴマー、プレポリマー等を用いることができる。電子線硬化性化合物として具体的には、2−フェノキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、1、6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化1、6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化1、6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。これらの電子線硬化性化合物は、一種または必要に応じて二種以上用いてもよい。
【0015】
インキには、必要な物性に応じて、電子線硬化性化合物との相溶性に優れた熱硬化性または熱可塑性樹脂を用いることができる。熱硬化性または熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース誘導体(例えば、エチルセルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース)、塩ビ−酢ビ共重合体、ポリアマイド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ブタジエンーアクリルニトリル共重合体のような合成ゴム等が挙げられる。これらの樹脂は、一種または二種以上用いることができる。
【0016】
また、インキの経時での安定性、記録装置内での安定性を得るため、インキは必要に応じて熱重合防止剤を0.01〜5重量%含むことができる。熱重合防止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、t−ブチルカテコール、ピロガロール等の芳香族誘導体が用いられるが、芳香族以外の化合物を併用しても差し支えない。インキは、電子線硬化性化合物、熱重合禁止剤、着色剤を含む濃縮状態の分散液をあらかじめ分散させたのち、添加剤を加えて希釈し、孔径3μm以下、さらには0.5μm以下のフィルターにて濾過して製造することが好ましい。
【0017】
本発明における電子線照射としては、基材へのダメージを少なくする必要があり、加速電圧として、通常の大型電子線照射装置とはエネルギーの程度が異なったものが好ましく、加速電圧として150kV未満、好ましくは10〜150kV、より好ましくは30〜130kVとなるものが良い。上記加速電圧にすることで、基材をいためることなく密着性の向上が図れる。
【0018】
本発明における真空管型電子線照射装置は、従来のドラム型の電子線照射装置のごとく、電子線発生部であるドラム内を常に真空引きしながら電子線を照射するタイプの装置と異なり、電子線発生部を真空引きする必要がないため、小型で、移動可能とできる装置である。なお、真空管型電子線照射装置としては、通常、円柱状の形状を有する照射管を用いるものであり、1本ないし複数本の照射管を使用した装置である。このような構成の照射管を有する装置は、米国特許第5、414、267号に開示されており、Ushio International Technologies(UIT)社によりMin−EB装置として知られている。この装置においては、低加速電圧でも電子線の透過力の低下が小さく、有効に電子線を取り出すことができる。これによって、低深度で電子線を作用させることが可能となり、基材への悪影響なく被記録体や被記録体上の記録液を効率的に処理または硬化させることができる。また、低加速電圧、低エネルギーにより2次電子線の発生量を低下させることができるようになり、大がかりなシールド構造を必要としない。
【0019】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を説明する。
(電子線硬化型インキの作成)
インクジェットヘッドの後部に電子線照射装置を装着した装置により、連続的に搬送される立体物に印字を行い記録物を作成した。以下に示す組成の電子線硬化型インキを作成した。なお、例中「部」は重量%を表す。
顔料:カーボンブラック(「Printex 150T」デグサ社製)   2部
トリメチロールプロパントリアクリレート(「KS−TMPTA」日本化薬社製)  55部
N−ビニルホルムアミド(ビームセット770)荒川化学社製)      40部
脂肪族変性系分散剤(「ソルスパーズ24000」アビシア社製)     0.5部
顔料分散剤(「ソルスパーズ5000」アビシア社製)          0.05部
上記各成分を混合し、サンドミルで4時間分散を行った後3μのメンブランフィルターにて加圧ろ過を行い、粘度20mPa.s(25℃)の電子線硬化型インキを調整した。
〔実施例1〕成型された飲料缶表面に試作したインクジェットインキを用い、ピエゾ型ヘッドを有し直径40μmのノズルを持つインクジェットプリンターで印字し、加速電圧70KVの電子線照射装置にてインキを硬化、密着させた。得られた記録画像は,所望の画質を十分再現していた。
〔実施例2〕成型されたポリエチレンテレフタレート樹脂ラミネート缶に,試作したインクジェットインキを用いピエゾ型ヘッドを有し直径40μmのノズルを持つインクジェットプリンターにてコンピューター画面上にて形成したデザインを記録させた。記録画像は,所望の画質を十分再現していた。
〔実施例3〕成型されたガラス容器に,試作したインクジェットインキを用いピエゾ型ヘッドを有し直径40μmのノズルを持つインクジェットプリンターにてコンピューター画面上にて形成したデザインを記録させた。記録画像は,所望の画質を十分再現していた。
【0020】
【発明の効果】本発明により,立体成型物にもインキジェットにて画像が形成できるようになった。さらに,コンピューター画面上でデザインされたバリアブルナな画像を,電子線硬化性インキを用いたインクジェット記録システムを用いて立体物に形成できるため,個人の嗜好に応じた商品イメージを容易に満足させることができる。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing method for printing on a three-dimensional object.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, printing on a three-dimensional molded product such as plastic, glass, metal, or the like has been performed by a printing method such as screen printing, dry offset printing, or transfer printing. Above all, there are few restrictions on the shape of the printing medium, thick printing is possible, various types of recording liquids can be used because resins with different drying and curing conditions can be used as a binder, and printing pressure is low. Screen printing is widely used because of its features such as printing on a printing medium such as fragile glass.
[0003]
However, in general, molded products are mainly produced in a large variety and small quantities, so screen plate making is expensive, and as the thickness of the container becomes thinner, the molded product is deformed due to printing pressure and cannot be handled by screen printing. There is a problem. Therefore, there is a demand for a plateless and on-demand pressureless printing system. In response to this demand, printing by an ink jet method has been proposed.
[0004]
In general, ink-jet inks have a configuration in which drying of the ink is suppressed and drying of the ink at the nozzles is prevented, so that printing on non-permeable printing materials is slow and causes a problem. In order to improve the drying speed of the ink, a method of increasing the drying property by applying heat to the ink and a method of curing the ink by irradiation with ultraviolet rays have been considered. However, in these methods, the recording medium is heated, and there is a limitation on the use of a material that is easily deformed by heat. Further, when the ink is cured by ultraviolet rays, the curing speed varies depending on the transmittance of the ultraviolet rays of the ink. Therefore, in the case of black ink, it is necessary to add an excessive amount of a photoinitiator or a sensitizer. Furthermore, an ink containing an excessive amount of a photoinitiator or a sensitizer is disadvantageous in terms of price because it uses a lot of expensive materials, and there is a problem in that migration of the photoinitiator and the sensitizer from the ink tends to occur. Is also worried.
[0005]
On the other hand, the curing or cross-linking technology by electron beam irradiation has attracted attention as an energy-saving and environmentally friendly process that does not release solvents, from the viewpoint of environmental problems, which are global issues like ultraviolet curing. Considerations are being made. This method is a method in which electrons are accelerated by a voltage in a vacuum, the accelerated electrons are taken out into a normal-pressure atmosphere such as air, and an object is irradiated with an electron beam.
[0006]
The advantages of curing and crosslinking by electron beam irradiation include the following.
(1) Since it is not necessary to include an organic solvent as a diluent, it is environmentally friendly.
(2) The curing speed is high, the productivity is high, and post-processing can be performed immediately because cooling and aging are not required.
(3) The work area for curing is smaller than that of thermal drying, and the work management is easier than the temperature control at the time of thermal drying.
(4) There is no thermal damage to the substrate due to room temperature curing.
(5) Since no initiator and sensitizer are required, the cured product has improved weather resistance and stability, and has low odor.
(6) High density printing is possible because it can be cured regardless of the density.
However, the conventional electron beam irradiation apparatus has a high acceleration voltage of usually 300 kV to 1 MV, and the shielding and inerting of the secondary X-ray are also large. Therefore, the apparatus becomes very large, and what is called a scanning type is also required. The scanning coil is used in the electron beam generating section to scan the direction of the electron beam, and there is no way to easily move and use the irradiation device itself.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is directed to printing on a three-dimensional object. The present invention relates to a printing method using an active energy ray-curable inkjet ink having good adhesion even to a medium having a non-porous surface. It is another object of the present invention to provide a pigment ink jet ink having a sufficient improvement in light resistance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention conveys a plurality of three-dimensional objects continuously, and at 25 ° C containing 10 to 90% by weight of a polymerizable monomer in the conveyed three-dimensional objects, has a viscosity of 5 to 100 mPa. The present invention relates to a method for printing on a three-dimensional object, wherein printing or printing is performed with an inkjet ink of s, and then the ink is cured by irradiation with an electron beam. The present invention also relates to the above printing method, wherein the polymerizable monomer is one or a combination of two or more selected from the group consisting of a monofunctional monomer, a difunctional monomer, and a trifunctional monomer. The present invention also relates to the printing method, wherein the irradiation of the electron beam is performed by a vacuum tube type electron beam irradiation device. The present invention also relates to a printing method wherein the electron beam has an acceleration voltage of 10 kV to 150 kV. The present invention also relates to the printing method, wherein the three-dimensional object is a beverage can. The present invention also relates to the printing method, wherein the three-dimensional object is a resin laminate can. In addition, the present invention relates to the above printing method using an inkjet ink containing a pigment, a dispersant, and a polymerizable monomer and not containing a photopolymerization initiator. Further, the present invention relates to a printed matter printed by the above printing method.
[0009]
Specific examples of the three-dimensional object include a beverage can, a laminated can, a paper container, a bottle, a tube, and a molded product such as plastic, glass, and metal. The shape of the three-dimensional object may be a cylinder, a sphere, a box, an irregular shape, or the like. Among these, there are many uses for cans. Examples of the material of the can include an aluminum can, a steel can, a tin can, a resin film laminated can, and the like, but are not particularly limited. There are no particular limitations on types of cans, such as two-piece cans and three-piece cans. Particularly, in the case of two-piece cans, they are printed after being processed into a cylindrical shape, and immediately after the ink curing process, the production line. Since it flows above, the effects of the present invention can be exhibited to the maximum.
[0010]
In the manufacture of cans such as beer and other alcoholic beverages and soft drinks such as carbonated beverages, juices, tea and coffee cans, or monoblock aerosol cans, steel plates or aluminum plates are used. It is processed into a can body, and the surface of the can body is subjected to printing and painting, and the printing ink and paint on the surface are baked in an oven. Usually, such a series of processes is performed by a continuous line, and a mechanism for continuously transporting a plurality of three-dimensional objects is provided.
[0011]
Examples of the inkjet method include a drop-on-demand (piezo method, bubble jet (registered trademark) method, thermal jet method), and a continuous injection (Hertz method, mead method, sweet method). A three-dimensional object on which an image is recorded by an ink jet method is cured and fixed by an electron beam to create a printed matter.
[0012]
In the present invention, the ink-jet ink is an electron beam-curable ink that is cured by an electron beam, and appropriately mixes components such as an electron beam-curable compound, a thermal polymerization inhibitor, a colorant, and a solvent for adjusting viscosity, and a discharge method. Are adjusted in accordance with the characteristics of the above. The ink used in the present invention does not contain a photoinitiator or a sensitizer, unlike an ink that is cured by ultraviolet light. In the continuous injection type apparatus, an additive for adjusting conductivity is added as needed. As the colorant, any of a dye and a pigment can be used, but from the viewpoint of improving various resistances including light resistance, it is preferable to use a pigment.
[0013]
Specific examples of the colorant include a dye and a pigment. As the dye, an oil-soluble dye that is soluble in a polymerizable monomer and can exhibit water resistance and light resistance is preferable. Basic dyes, disperse dyes, acid dyes and the like can also be used because of their compatibility with the resin to be cured. Examples of pigments include inorganic pigments such as titanium oxide, titanium black, iron oxide, carbon black, and calcium carbonate, and quinacridone-based organic pigments, phthalocyanine-based organic pigments, benzimidazolone-based organic pigments, isoindolinone-based organic pigments, and azo-based pigments. Organic pigments such as organic pigments can be used. The average particle size of the pigment in the ink is preferably from 10 to 300 nm in order to obtain the stability of the ejection, the stability of the recording liquid, and the transparency and clarity of the color. The colorant is preferably contained in the ink in a solid content of 0.1 to 15% by weight, and the viscosity of the ink is 5 to 100 mPa.s. s (25 ° C.) is preferred.
[0014]
As the electron beam-curable compound, monomers, oligomers, prepolymers and the like having an ethylenically unsaturated double bond can be used. Specific examples of the electron beam curable compound include 2-phenoxyethyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, and 1,6-hexanediol di (meth). Acrylate, ethoxylated 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, propoxylated 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate, ethoxylated neopentyl glycol diacrylate, propoxylated neo Pentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacryle DOO, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and the like. These electron beam-curable compounds may be used alone or, if necessary, in two or more kinds.
[0015]
For the ink, a thermosetting or thermoplastic resin having excellent compatibility with the electron beam curable compound can be used depending on the required physical properties. Examples of the thermosetting or thermoplastic resin include polyvinyl chloride, poly (meth) acrylate, epoxy resin, polyurethane resin, cellulose derivatives (eg, ethyl cellulose, cellulose acetate, nitrocellulose), and polyvinyl chloride-vinyl acetate. Coalesce, a polyamide resin, a polyvinyl acetal resin, a diallyl phthalate resin, and a synthetic rubber such as a butadiene-acrylonitrile copolymer. One or more of these resins can be used.
[0016]
Further, in order to obtain the stability of the ink over time and the stability in the recording apparatus, the ink may contain 0.01 to 5% by weight of a thermal polymerization inhibitor as needed. As the thermal polymerization inhibitor, aromatic derivatives such as hydroquinone, p-methoxyphenol, t-butylcatechol, and pyrogallol are used, but compounds other than aromatic compounds may be used in combination. The ink is prepared by pre-dispersing a concentrated dispersion containing an electron beam-curable compound, a thermal polymerization inhibitor, and a colorant, then diluting with an additive, and filtering with a filter having a pore size of 3 μm or less and 0.5 μm or less. It is preferable to produce by filtration.
[0017]
As the electron beam irradiation in the present invention, it is necessary to reduce damage to the substrate, and as the acceleration voltage, a device having a different energy level from that of a normal large electron beam irradiation device is preferable. Preferably, it is 10 to 150 kV, more preferably 30 to 130 kV. By setting the acceleration voltage, the adhesion can be improved without damaging the base material.
[0018]
The vacuum tube type electron beam irradiator according to the present invention is different from a conventional drum type electron beam irradiator, which irradiates an electron beam while constantly evacuating the inside of a drum which is an electron beam generating unit. Since the generator does not need to be evacuated, it is small and can be moved. In addition, as a vacuum tube type electron beam irradiation apparatus, an irradiation tube having a columnar shape is generally used, and one or a plurality of irradiation tubes are used. An apparatus having an irradiation tube having such a configuration is disclosed in U.S. Pat. No. 5,414,267, and is known as a Min-EB apparatus by Ushio International Technologies (UIT). In this device, even at a low accelerating voltage, the reduction in the penetrating power of the electron beam is small, and the electron beam can be extracted effectively. As a result, the electron beam can be applied at a low depth, and the recording medium and the recording liquid on the recording medium can be efficiently processed or cured without adversely affecting the base material. Further, the generation amount of the secondary electron beam can be reduced by the low acceleration voltage and the low energy, so that a large-scale shield structure is not required.
[0019]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
(Preparation of electron beam curable ink)
Using a device equipped with an electron beam irradiation device at the back of the inkjet head, printing was performed on a continuously transported three-dimensional object to create a recorded material. An electron beam-curable ink having the following composition was prepared. In the examples, "part" represents% by weight.
Pigment: carbon black (“Printex 150T” manufactured by Degussa) 2 parts Trimethylolpropane triacrylate (“KS-TMPTA” manufactured by Nippon Kayaku) 55 parts N-vinylformamide (beam set 770) manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd. 40 parts 0.5 parts of an aliphatic modified dispersant (“Solspers 24000” manufactured by Abisia) 0.5 parts of a pigment dispersant (“Solspers 5000” manufactured by Abisia) 0.05 parts of the above components were mixed and dispersed by a sand mill for 4 hours. After that, the solution was subjected to pressure filtration with a 3 μm membrane filter to give a viscosity of 20 mPa. s (25 ° C.) electron beam curable ink was prepared.
[Example 1] Using a prototype ink-jet ink on the surface of a molded beverage can, printing was performed by an ink-jet printer having a piezo-type head and a nozzle having a diameter of 40 µm, and the ink was cured by an electron beam irradiation device with an acceleration voltage of 70 KV. , Adhered. The obtained recorded image sufficiently reproduced the desired image quality.
[Example 2] A design formed on a computer screen was recorded on a molded polyethylene terephthalate resin laminate can using a prototype ink jet ink using an ink jet printer having a piezo type head and a nozzle having a diameter of 40 µm. The recorded image sufficiently reproduced the desired image quality.
Example 3 A design formed on a computer screen was recorded in a molded glass container by an inkjet printer having a piezo-type head and a nozzle having a diameter of 40 μm using a prototype inkjet ink. The recorded image sufficiently reproduced the desired image quality.
[0020]
According to the present invention, an image can be formed on a three-dimensional molded product by ink jet. Furthermore, a variable image designed on a computer screen can be formed into a three-dimensional object using an inkjet recording system using an electron beam curable ink, so that it is easy to satisfy a product image according to personal tastes. Can be.

Claims (8)

複数の立体物を連続的に搬送し、搬送されている立体物に重合可能なモノマーを10〜90重量%含有する25℃で、5〜100mPa.sのインクジェットインキにより印字または印刷を行い、次いで電子線を照射して当該インキを硬化させることを特徴とする立体物への印刷方法。A plurality of three-dimensional objects are continuously conveyed. A method for printing on a three-dimensional object, wherein printing or printing is performed with the inkjet ink of s, and then the ink is cured by irradiating with an electron beam. 重合可能なモノマーが、1官能性モノマー、2官能性モノマーおよび3官能性モノマーからなる群から選ばれる1種もしくは2種以上の組み合わせである請求項1記載の印刷方法。The printing method according to claim 1, wherein the polymerizable monomer is one kind or a combination of two or more kinds selected from the group consisting of a monofunctional monomer, a difunctional monomer, and a trifunctional monomer. 電子線の照射は、真空管型電子線照射装置によってなされることを特徴とする請求項1ないし2記載の印刷方法。3. The printing method according to claim 1, wherein the irradiation of the electron beam is performed by a vacuum tube type electron beam irradiation device. 前記電子線の加速電圧が10kV〜150kVであることを特徴とする請求項3ないし4いずれか記載の印刷方法。The printing method according to claim 3, wherein an acceleration voltage of the electron beam is 10 kV to 150 kV. 立体物が飲料缶であることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項に記載の印刷方法。The printing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the three-dimensional object is a beverage can. 立体物が樹脂ラミネート缶であることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項に記載の印刷方法。The printing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the three-dimensional object is a resin laminate can. 着色剤、分散剤、重合可能モノマーからなり、光重合開始剤を含有しないインクジェットインキを用いる請求項1から6記載の印刷方法。The printing method according to claim 1, wherein an ink-jet ink comprising a colorant, a dispersant, and a polymerizable monomer and containing no photopolymerization initiator is used. 請求項1から7記載の印刷方法で印刷された印刷物。A printed matter printed by the printing method according to claim 1.
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