JP2007237733A - 放射線硬化させたインクジェット印刷画像を含むプライマー処理した基材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各種ポリマーシートまたはポリマー材料にプライマーの塗布によるプライマー処理した基材に、放射線硬化性インクでインクジェット印刷し画像を形成する方法と、放射線硬化性インクをインクジェット印刷するための方法に関する。
【選択図】なし
Description
R−(R1)n−(CH2)1〜5−R2−X (I)
R−(R1)n−X (II)
式中、
Rは、H、直鎖状または分岐状のC1〜20アルキル、または直鎖状または分岐状のC1〜20アルコキシであり、
R2は直鎖状または分岐状のC1〜20アルキレンで、次式の1つまたは複数のもので分断されていてもよく、
−CONR3−、−NR3CO−、−COO−、または−OCO−結合;
R1は、
Xは
nは、所望の分子量を与えるのに充分な数、典型的には約10〜210である。
それに代わるポリイソシアナートとしては、次式の化合物を含むものでもよく、
η=mγn-1
式中、ηは剪断粘度、γはs-1で表した剪断速度、mは定数、nはベキ乗則指数である。ベキ乗則指数の原理については、C.W.マコスコ(Macosko)『レオロジー:その原理、測定法および応用(Rheology:Principles,Measurements、and Application)』(ISBN、#1−56081−579−5)の第85頁に詳細に記述されている。
インク#8:英国ケンブリッジ(Cambridge、UK)のザール社(Xaar Limited)から商品名「ザール・ジェット・UV・ブラック・インク(Xaar Jet UV Black Ink)」として市販されている、ブラックインク。
インク#9:ニュージャージー州カールシュタット(Carlstadt、NJ)のサン・ケミカル社(Sun Chemical Corp.)から商品名「サン・UV・フレキソ・ブラック・インク(Sun UV Flexo Black Ink)」として市販されているブラックインク。
溶媒系プライマー組成物A(「プライマーA」)は、80%の1910DRトナーと20%のCGS50の溶液であった。
インクジェット吐出をさせる前に、すべてのインクは、直径25mmの使い捨て式の細孔径2.7ミクロンのシリンジフィルター(ニュージャージー州クリフトン(Clifton、NJ)のホワットマン社(Whatman、Inc.)より市販)を通すことによって濾過した。
パーセント付着量(「付着率(%)」)は、硬化させた物品で測定した、基材またはプライマーへのインクの付着である。付着率の測定を実施する前少なくとも24時間は、その硬化させた物品を室温でコンディショニングし、測定はASTM D 3359−95A「テープ試験による付着率測定のための標準試験方法 B(Standard Methods for Measuring Adhesion by Tape Test Method B)」に記載の手順に従って実施した。
1− = 解像度が粗い;液滴が合体してインク液滴の拡がりに乏しい;べたのインクの塗り不充分;低光沢。
2− = 解像度やや劣る;1−よりはインク液滴の合体が少ない;1−よりはべたのインクの塗り改善あり。
3 = 優れた解像度;べたのインクの塗りは完璧;エッジが明瞭で切れがよい;高光沢。
2+ = インクの液滴の拡がりには改善あるものの、やや外見がややまだら。
1+ = インク液滴が拡がり過ぎ;べた塗りで斑ら;エッジがやや曖昧。
比較例(「比較例番号」)1〜3および実施例1〜3を、各種の基材の上にインク#1をジェット吐出させて、調製した。この基材は、プライマー処理しないもの、またはプライマーAでコーティングしたもののいずれかで、US#16マイヤーロッドを取り付けたKCCのKコーターを使用して供給した。公称のプライマー厚み(すなわち、コートされたウェットな厚み)は36.6ミクロンで、計算上のドライ厚みは9ミクロンであった。テストパターンをそれぞれの基材の上に、脱気装置(deairation lung)付きのスペクトラ・ミアタ(SPECTRA MIATA)プリンターヘッドを使用し、30℃で300×300dpiの精度でXYステージ上で印刷した。印刷した直後に、Hランプを取り付けたヒュージョン・システムズ・UV・プロセッサー(Fusion Systems UV Processor)を100%出力で使用し、1パス、200mJ/cm2の線量で、印刷インクを硬化させた。結果は表1にまとめた。
比較例4〜7および実施例4〜7を、プライマー未処理、プライマーBコーティング、またはプライマーCコーティング、の各種の基材の上にインク#2をジェット吐出させて、調製した。プライマーBおよびプライマーCはそれぞれ独立して、US#6マイヤーロッドおよびUS#12マイヤーロッドを使用して基材の上にコーティングしたが、US#6マイヤーロッドの場合の結果だけを表2に示している。US#6マイヤーロッドおよびUS#12マイヤーロッドを使用したときの公称プライマー厚みは、それぞれ、13.7ミクロンおよび27.4ミクロンであった。プライマーBで、US#6マイヤーロッドおよびUS#12マイヤーロッドを使用したときの計算上の乾燥後の厚みは、それぞれ、2.6ミクロンおよび5.0ミクロンであった。プライマーCで、US#6マイヤーロッドおよびUS#12マイヤーロッドを使用したときの計算上の乾燥後の厚みは、それぞれ、1.7ミクロンおよび3.5ミクロンであった。
比較例8〜9および実施例8〜9を、比較例1〜3および実施例1〜3の記載に従って調製したが、ただし、インク#5を使用した。インク粘度をジェット吐出可能な60℃で18.6cPおよび1000s-1に下げるために、ジェット吐出させる温度を60℃まで上げた。粘度は、カップと回転子を用いた応力調節レオメーター(controlled stress rheometer with the cup and bob geometry)である、レオメトリックス(Rheometrics)SR−200(ニュージャージー州ピスカタウェイ(Piscataway、NJ)のレオメトリックス・サイエンティフィック社(Rheometric Scientific Inc.)製)を用いて測定した。
比較例10および実施例10を基材2033の上にインク#8をジェット吐出させて調製した。この基材は、プライマー未処理、プライマーDでのコーティング、または、プライマーEでのコーティングをしたものである。プライマー処理した基材は、不織布フィルム基材2033の上に、手持ち式のスプレーボトルを用いて、プライマーをハンドスプレーすることによって調製した。乾燥させた後、プライマー処理した不織布構成物を秤量したところ、コーティング重量は約0.0039g/cm2であった。
比較例11および実施例11は、基材3540Cの上にインク#9をジェット吐出させて調製した。この基材は、プライマー未処理か、またはプライマーFでコーティングしたもので、プライマーは、US#6マイヤーロッドを使用して塗布し、その後一夜、風乾させた。テストパターンをそれぞれの基材に上に、ザール(XAAR)XJ128−200を使用し、317×295dpiの精度でXYステージ上で印刷した。印刷した直後に、Hバルブを取り付けたヒュージョン・システムズ・UV・プロセッサー(Fusion Systems UV Processor)を100%出力で使用し、2パス、480mJ/cm2の合計線量で、印刷インクを硬化させた。結果は表4にまとめた。
比較例12〜15および実施例12〜15は、基材HIおよびDGの上にインク#7をジェット吐出させて調製した。これらの基材は、プライマー未処理、プライマーHでコーティング、またはプライマーIでコーティングしたものである。プライマーHおよびプライマーIは、それぞれ独立して、基材の上にフィルム2枚分の厚みで(at two film thicknesses)、US#6マイヤーロッドおよびUS#10マイヤーロッドを取り付けたKCCのKコーターを使用して、コーティングし、次いで、一夜風乾させた。
比較例16および実施例16は、基材SP700の上にインク#8をジェット吐出させて調製した。この基材は、プライマー未処理か、またはプライマーCでコーティングしたもので、プライマーは、US#6マイヤーロッドを使用して塗布し、その後一夜、風乾させた。テストパターンをそれぞれの基材に上に、ザール(XAAR)XJ128−200を使用し、317×295dpiの精度でXYステージ上で印刷した。印刷した直後に、Hバルブを取り付けたヒュージョン・システムズ・UV・プロセッサー(Fusion Systems UV Processor)を100%出力で使用し、2パス、480mJ/cm2の合計線量で、印刷インクを硬化させた。結果は表6にまとめた。
比較例17および実施例17は、基材3540Cの上にインク#8をジェット吐出させて調製した。この基材は、プライマー未処理、プライマーCでのコーティング、または、プライマーFでのコーティングをしたものである。プライマーCおよびプライマーFはそれぞれ独立して、US#6マイヤーロッドを使用して基材3540Cの上にコーティングし、その後一夜、風乾させた。テストパターンをそれぞれの基材に上に、ザール(XAAR)XJ128−200を使用し、317×295dpiの精度でXYステージ上で印刷した。印刷した直後に、Hバルブを取り付けたヒュージョン・システムズ・UV・プロセッサー(Fusion Systems UV Processor)を100%出力で使用し、2パス、480mJ/cm2の合計線量で、印刷インクを硬化させた。結果を表7に示す。
比較例18〜19および実施例18〜19は、基材HIおよびDGの上にインク#7をジェット吐出させて調製した。この基材はプライマー未処理か、またはプライマーGでコーティングしたものである。プライマーGをUS#3マイヤーロッドを使用して基材の上にコーティングし、一夜、風乾させた。テストパターンをそれぞれの基材に上に、ザール(XAAR)XJ128−200を使用し、317×295dpiの精度でXYステージ上で印刷した。印刷した直後に、印刷したインクをRPCプロセッサー使用して次の条件下に硬化させた:ノーマル/ノーマルセッティング、140フィート/分、140〜170mJ/cm2。
比較例20〜23および実施例20〜23は、各種の基材の上にインク#6をジェット吐出させて調製した。これらの基材は、プライマー未処理、プライマーJをコーティングしたものであるが、プライマーはUS#6マイヤーロッドを使用して塗布した。テストパターンをそれぞれの基材に上に、ザール(XAAR)XJ128−200を使用し、317×295dpiの精度でXYステージ上で印刷した。実施例20J、21J、22Jおよび23Jでは、インク#6を未硬化のプライマー処理した表面の上に印刷し、イーフォス硬化ユニットを使用して、インライン(プライマー処理した基材へインクの液滴が到達してから1秒以内)で硬化させた。次いで、Hバルブを取り付けたヒュージョン・システムズ・UV・プロセッサー(Fusion Systems UV Processor)を100%出力で使用し、3パス、720mJ/cm2の合計線量で、印刷された画像全体を硬化させた。結果は表9にまとめた。
比較例24〜25および実施例24〜25は、基材HIおよびDGの上にインク#7をジェット吐出させて調製した。この基材はプライマー未処理か、またはプライマーKでコーティングしたものである。プライマーKは、US#6マイヤーロッドを取り付けたKCCのKコーターを使用して基材の上にコーティングし、次いで、一夜、風乾させた。テストパターンをそれぞれの基材に上に、ザール(XAAR)XJ128−200を使用し、317×295dpiの精度でXYステージ上で印刷した。印刷した直後に、Hバルブを取り付けたヒュージョン・システムズ・UV・プロセッサー(Fusion Systems UV Processor)を100%出力で使用し、2パス、480mJ/cm2の合計線量で、印刷インクを硬化させた。結果は表10にまとめた。
Claims (50)
- a)プライマー処理した表面部分を有するシートと、
b)前記プライマー処理した表面部分に配した放射線硬化させたインクジェット印刷画像と、
を含む物品であって、前記物品が屋外使用のための耐久性を有している物品。 - 前記シートがポリマー材料を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記ポリマー材料が熱可塑性または熱硬化性である、請求項2に記載の物品。
- 前記ポリマーシート材料が、アクリル含有フィルム、ポリ(塩化ビニル)含有フィルム、ポリ(フッ化ビニル)含有フィルム、ウレタン含有フィルム、メラミン含有フィルム、ポリビニルブチラール含有フィルム、ポリオレフィン含有フィルム、ポリエステル含有フィルムおよびポリカーボネート含有フィルムの少なくとも1つである、請求項3に記載の物品。
- 前記シートが再帰反射性可視表面を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記画像が、同一のシートであるがプライマー処理していない前記シートの上にインクジェット印刷した同一の画像と比較して、総合的な印刷品質において改良を示す、請求項1に記載の物品。
- 前記インクジェット印刷画像が、ASTM D 3359−95A測定法による、プライマー処理した表面部分への付着率が少なくとも約80%を示すインクを含む、請求項1に記載の物品。
- 前記プライマー処理した表面部分が、ASTM D 3359−95A測定法による、シートへの付着率が少なくとも約80%を示すプライマーを含む、請求項1に記載の物品。
- 前記画像が少なくとも約1.5の黒の色濃度を有する、請求項1に記載の物品。
- 前記画像が、少なくとも[(2)1/2]/dpiのインクドット直径を有し、ここで印刷の解像度におけるdpiが直線1インチあたりのドット数である、請求項1に記載の物品。
- 前記プライマー処理した表面部分が、アクリル樹脂、ポリビニル樹脂、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリウレタンおよびそれらの混合物を含む少なくとも1種の成膜性樹脂を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記プライマー処理した表面部分が少なくとも25重量%のアクリル樹脂を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記プライマー処理した表面部分が少なくとも50重量%のアクリル樹脂を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記プライマー処理した表面部分が少なくとも10重量%のポリウレタン樹脂を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記プライマー処理した表面部分が少なくとも25重量%のポリウレタン樹脂を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記プライマー処理した表面部分が架橋させたポリ(メタ)アクリレートを含む、請求項1に記載の物品。
- 前記プライマー処理した表面部分が少なくとも1種の着色剤を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記インクが架橋させたポリ(メタ)アクリレートを含む、請求項1に記載の物品。
- a)プライマー処理した表面部分を有するポリマー基材と、
b)前記プライマー処理した表面部分に配した放射線硬化させたインクジェット印刷画像と、
を含む物品であって、前記物品が屋外使用のための耐久性を有している物品。 - 請求項1に記載の物品を含む標識。
- 請求項1に記載の物品を含む商業用グラフィックフィルム。
- a)少なくとも1種の水系プライマー組成物または溶媒系プライマー組成物をシートまたはポリマー基材の少なくとも一部に塗布する工程と、
b)水または溶媒を蒸発させてプライマー処理した表面を形成する工程と、
c)前記プライマー処理した表面の上に放射線硬化性インク組成物をインクジェット印刷する工程と、
d)前記インクを硬化させて画像形成させた物品を形成する工程と、
を含み、前記物品が屋外使用のための耐久性を有しているインクジェット印刷方法。 - 前記インク組成物が、プライマー表面中へと拡散する液状成分を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が前記インクに対して反応性である、請求項22に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が前記インクに対して非反応性である、請求項22に記載の方法。
- 前記プライマー処理した表面が実質的に前記画像と同じ大きさおよび形状に相当する、請求項22に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が少なくとも25重量%のアクリル樹脂を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が少なくとも50重量%のアクリル樹脂を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が少なくとも10重量%のポリウレタン樹脂を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が少なくとも25重量%のポリウレタン樹脂を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記インクが、プリントヘッド温度において約3センチポアズ〜約30センチポアズの粘度を有する、請求項22に記載の方法。
- 前記インク組成物が少なくとも1種の放射線硬化性成分を含み、前記成分がポリマー、オリゴマー、マクロモノマー、モノマー、またはそれらの混合物である、請求項22に記載の方法。
- 前記インクが、
(a)オリゴ/樹脂成分と、
(b)低Tgの複素環式モノマーおよび/またはペンダントしたアルコキシル化官能基を含むモノマーを含む付着促進性放射線硬化性成分を0.1〜50重量%含む反応性希釈剤と、
を含み、ただし反応性希釈剤の約10重量%未満が主鎖にアルコキシル化官能基を含むモノマーを占める、請求項22に記載の方法。 - 前記インクが、高Tg成分、多官能性モノマー、低界面張力成分、光沢成分、およびそれらの混合物の少なくとも1種をさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 前記インクが実質的に溶媒を含まない、請求項33に記載の方法。
- a)放射線硬化性プライマー組成物をシートまたはポリマー基材の少なくとも一部に塗布して、プライマー処理した表面を形成する工程と、
b)前記プライマー処理した表面の上に放射線硬化性インク組成物をインクジェット印刷する工程と、
c)前記インクを硬化させて画像形成させた物品を形成する工程と、
を含み、前記物品が屋外使用のための耐久性を有しているインクジェット印刷方法。 - インクジェット印刷の前に前記プライマー組成物を硬化させることをさらに含む、請求項36に記載の方法。
- 前記インク組成物が、プライマー表面中へと拡散する液状成分を含む、請求項36に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が前記インクに対して反応性である、請求項36に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が前記インクに対して非反応性である、請求項36に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が実質的に着色剤を含まない、請求項36に記載の方法。
- 前記プライマー処理した表面が実質的に前記画像と同じ大きさおよび形状に相当する、請求項36に記載の方法。
- 前記プライマー組成物が少なくとも1種の放射線硬化性成分を含み、前記成分がポリマー、オリゴマー、マクロモノマー、モノマー、またはそれらの混合物である、請求項36に記載の方法。
- 前記インク組成物が少なくとも1種の放射線硬化性成分を含み、前記成分がポリマー、オリゴマー、マクロモノマー、モノマー、またはそれらの混合物である、請求項36に記載の方法。
- 前記インクが、プリントヘッド温度において約3センチポアズ〜約30センチポアズの粘度を有する、請求項36に記載の方法。
- 前記インクが、
(a)オリゴ/樹脂成分と、
(b)低Tgの複素環式モノマーおよび/またはペンダントしたアルコキシル化官能基を含むモノマーを含む付着促進性放射線硬化性成分を0.1〜50重量%含む反応性希釈剤と、
を含み、ただし反応性希釈剤の約10重量%未満が主鎖にアルコキシル化官能基を含むモノマーを占める、請求項36に記載の方法。 - 前記インクが、高Tg成分、多官能性モノマー、低界面張力成分、光沢成分、およびそれらの混合物の少なくとも1種をさらに含む、請求項46に記載の方法。
- 前記インクが実質的に溶媒を含まない、請求項46に記載の方法。
- 前記画像の上に配した保護層をさらに含む、請求項1に記載の物品。
- 前記画像の上に配した保護層をさらに含む、請求項19に記載の物品。
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