JP2011026429A - 光硬化型インク、光硬化型インクセットおよび成形体 - Google Patents
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Abstract
【課題】成形体の製造に用いる液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を生じにくく、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができ、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体の安定的な製造に用いることのできる光硬化型インクを提供すること。
【解決手段】本発明の光硬化型インクは、インクジェット方式の液滴吐出に供されるものであって、着色剤と、重合性化合物と、ガラスとを含み、光硬化型インク中に含まれる固形分に対する前記ガラスの比率が、0.0001wt%以上0.05wt%以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の光硬化型インクは、インクジェット方式の液滴吐出に供されるものであって、着色剤と、重合性化合物と、ガラスとを含み、光硬化型インク中に含まれる固形分に対する前記ガラスの比率が、0.0001wt%以上0.05wt%以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
本発明は、光硬化型インク、光硬化型インクセットおよび成形体に関する。
車両用内装品であるコンソールリッド、スイッチベース、センタークラスタ等の成形体(加飾成形体)には、射出成形等の各種成形方法により所定の形状に成形された合成樹脂製の基材上に、紫外線硬化性のインクを塗布後、当該インクを硬化させることにより、木目調等の加飾が施されるものがある。この加飾を行う方法の1つに、液滴吐出装置を用いたインクジェット方式による印刷方法がある。インクジェット方式による印刷方法では、加飾が施される基材が曲面を有するものであっても好適に印刷を施すことができ、また、様々な形状、大きさの基材にも好適に対応できるため、多品目生産にも適している。
ところで、上記のような成形体(加飾成形体)の製造に用いる液滴吐出装置(産業用)は、プリンターに適用されるもの(民生用)とは全く異なるものであり、例えば、大量生産を行ったりするため、大量の液滴を長時間にわたって吐出することが求められる。また、上記のような成形体(加飾成形体)の製造に用いられるインク(インク)は、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとし、また、速やかに印刷部を形成するために、紫外線硬化性の重合性化合物を含んでおり、プリンターに適用されるもの(民生用)で用いるインクに比べて、粘度が高く、液滴吐出に伴う、液滴吐出装置(特に、ヘッド付近)への負荷が大きい。また、成形体の製造に用いる液滴吐出装置(産業用)では、インク中に含まれる重合性化合物の反応性が高いため、装置内での重合性化合物の硬化反応による汚れの付着等が発生し、液滴吐出ヘッドへのインクの供給が不安定になったり、液滴吐出ヘッドの吐出口の目詰まりが発生し、その結果、液滴の吐出量が不安定になったり、液滴の飛行曲がりが発生し、製造される成形体において、印刷パターンの乱れ(例えば、濃度むらや、所望の部位以外へのインクの着弾によるにじみや混色等)等の問題を生じやすい。このため、例えば、液滴吐出装置の成形体形成用の基材(ワーク)のない部分で液滴を吐出することによる行う方法(フラッシング)や、吸引手段を用いて液滴吐出ヘッド内に溜まっているインクを強制的に吸引する方法により、液滴吐出ヘッドやインクの流路に存在する凝集物、付着物等を取り除き、インク等による汚れ、目詰まりを解消する必要がある。しかしながら、このような方法のみでは、十分に凝集物、付着物を取り除くことができず、再び液滴の吐出を行うと、残存した凝集物、付着物がヘッドに流れ込み、比較的短期間で、液滴の吐出量が不安定になったり、吐出口が再び目詰まりする問題があった。このような場合、液滴吐出ヘッドや他の部材を頻繁に交換する必要があり、成形体の生産性を極端に落とすものとなっていた。
本発明の目的は、成形体の製造に用いる液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を生じにくく、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができ、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体の安定的な製造に用いることのできる光硬化型インク、光硬化型インクセットを提供すること、また、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体を提供することにある。
このような目的は下記の本発明により達成される。
本発明の光硬化型インクは、インクジェット方式の液滴吐出に供される光硬化型インクであって、
着色剤と、
重合性化合物と、
ガラスとを含み、
光硬化型インク中に含まれる固形分に対する前記ガラスの比率が、0.0001wt%以上0.05wt%以下であることを特徴とする。
本発明の光硬化型インクは、インクジェット方式の液滴吐出に供される光硬化型インクであって、
着色剤と、
重合性化合物と、
ガラスとを含み、
光硬化型インク中に含まれる固形分に対する前記ガラスの比率が、0.0001wt%以上0.05wt%以下であることを特徴とする。
これにより、成形体の製造に用いる液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を生じにくく、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができ、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体の安定的な製造に用いることのできる光硬化型インクを提供することができる。また、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、製造される成形体の耐久性を優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記ガラスは、無アルカリガラスであることが好ましい。
これにより、光硬化型インクを用いて製造される成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記ガラスは、平均粒径が3.0nm以上120nm以下の粉末として含まれるものであることが好ましい。
これにより、インクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を特に生じにくくすることができ、より長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インクの保存安定性を特に優れたものとすることができる。
これにより、光硬化型インクを用いて製造される成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記ガラスは、平均粒径が3.0nm以上120nm以下の粉末として含まれるものであることが好ましい。
これにより、インクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を特に生じにくくすることができ、より長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インクの保存安定性を特に優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記重合性化合物として、樹枝状ポリマーを含むことが好ましい。
樹枝状ポリマーは、従来の直線状高分子や分岐型高分子とは異なり、三次元的に枝分かれ構造を繰り返し高度に分岐しているため、同一分子量の直線状高分子や分岐型高分子に比べて、低粘度に抑えることができ、光硬化型インクの吐出安定性を優れたものとすることができる。また、樹枝状ポリマーは、従来の直線状高分子や分岐型高分子に比べて、硬化後の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、その硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、樹枝状ポリマーを含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のような樹枝状ポリマーが有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクが樹枝状ポリマーを含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
樹枝状ポリマーは、従来の直線状高分子や分岐型高分子とは異なり、三次元的に枝分かれ構造を繰り返し高度に分岐しているため、同一分子量の直線状高分子や分岐型高分子に比べて、低粘度に抑えることができ、光硬化型インクの吐出安定性を優れたものとすることができる。また、樹枝状ポリマーは、従来の直線状高分子や分岐型高分子に比べて、硬化後の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、その硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、樹枝状ポリマーを含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のような樹枝状ポリマーが有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクが樹枝状ポリマーを含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記樹枝状ポリマーとして、デンドリマー、ハイパーブランチポリマーのうちの少なくとも一方を含むことが好ましい。
これにより、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止しつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
これにより、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止しつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記重合性化合物として、ビニルエーテルを含むことが好ましい。
これにより、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インクを、低照度の光でより速やかに硬化させることができ、成形体の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、液だれ等による印刷パターンの乱れ等をより効果的に防止することができる。また、ビニルエーテルを含むことにより、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、ビニルエーテルの硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、ビニルエーテルを含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のようなビニルエーテルが有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクがビニルエーテルを含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
これにより、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インクを、低照度の光でより速やかに硬化させることができ、成形体の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、液だれ等による印刷パターンの乱れ等をより効果的に防止することができる。また、ビニルエーテルを含むことにより、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、ビニルエーテルの硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、ビニルエーテルを含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のようなビニルエーテルが有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクがビニルエーテルを含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記ビニルエーテルは、水酸基を備えた化学構造を有するものであることが好ましい。
これにより、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
これにより、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクでは、さらに、光重合開始剤を含むことが好ましい。
これにより、光硬化型インクを、低照度の光でより速やかに硬化させることができ、成形体の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、液だれ等による印刷パターンの乱れ等をより効果的に防止することができる。また、光重合開始剤を含むことにより、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、重合性化合物の硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、光重合開始剤を含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のような光重合開始剤が有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクが光重合開始剤を含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
これにより、光硬化型インクを、低照度の光でより速やかに硬化させることができ、成形体の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、液だれ等による印刷パターンの乱れ等をより効果的に防止することができる。また、光重合開始剤を含むことにより、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、重合性化合物の硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、光重合開始剤を含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のような光重合開始剤が有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクが光重合開始剤を含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記光重合開始剤は、ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
これにより、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
これにより、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクでは、前記ラジカル重合開始剤として、α−ヒドロキシケトンおよびアシルフォスフィンオキサイドよりなる群から選択される1種または2種以上を含むことが好ましい。
これにより、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
これにより、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクセットは、インクジェット方式の液滴吐出により基材上に印刷部を形成するのに用いるインクを複数種備えた光硬化型インクセットであって、
光硬化型インクセットを構成する複数種の前記インクのうち少なくとも1種が、本発明の光硬化型インクであることを特徴とする。
これにより、成形体の製造に用いる液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を生じにくく、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができ、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体の安定的な製造に用いることのできる光硬化型インクセットを提供することができる。また、形成される印刷部の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、形成される印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、製造される成形体の耐久性を優れたものとすることができる。
光硬化型インクセットを構成する複数種の前記インクのうち少なくとも1種が、本発明の光硬化型インクであることを特徴とする。
これにより、成形体の製造に用いる液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を生じにくく、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができ、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体の安定的な製造に用いることのできる光硬化型インクセットを提供することができる。また、形成される印刷部の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、形成される印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、製造される成形体の耐久性を優れたものとすることができる。
本発明の成形体は、基材と、
本発明の光硬化型インクを用いて形成された印刷部とを備えたことを特徴とする。
これにより、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体を提供することができる。また、印刷部の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、成形体の耐久性を優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクを用いて形成された印刷部とを備えたことを特徴とする。
これにより、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体を提供することができる。また、印刷部の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、成形体の耐久性を優れたものとすることができる。
本発明の成形体は、基材と、
本発明の光硬化型インクセットを用いて形成された印刷部とを備えたことを特徴とする。
これにより、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体を提供することができる。また、印刷部の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、成形体の耐久性を優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクセットを用いて形成された印刷部とを備えたことを特徴とする。
これにより、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体を提供することができる。また、印刷部の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、成形体の耐久性を優れたものとすることができる。
本発明の成形体では、前記基材は、少なくとも前記印刷部で被覆される部位が、プラスチック材料を含む材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、基材と印刷部との密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の成形体では、前記プラスチック材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル系樹脂およびポリ塩化ビニルから選択される1種または2種以上を含むものであることが好ましい。
これにより、基材と印刷部との密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
これにより、基材と印刷部との密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の成形体では、前記プラスチック材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル系樹脂およびポリ塩化ビニルから選択される1種または2種以上を含むものであることが好ましい。
これにより、基材と印刷部との密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
まず、本発明の光硬化型インクの好適な実施形態について説明する。
≪光硬化型インク≫
本発明の光硬化型インクは、成形体(加飾成形体)の製造(成形体の印刷部の形成)に用いられるインクであり、特に、インクジェット方式による成形体(加飾成形体)の製造に用いられるものである。
本発明の光硬化型インクは、着色剤と、重合性化合物と、ガラスとを含むものである。
まず、本発明の光硬化型インクの好適な実施形態について説明する。
≪光硬化型インク≫
本発明の光硬化型インクは、成形体(加飾成形体)の製造(成形体の印刷部の形成)に用いられるインクであり、特に、インクジェット方式による成形体(加飾成形体)の製造に用いられるものである。
本発明の光硬化型インクは、着色剤と、重合性化合物と、ガラスとを含むものである。
<ガラス>
車両用内装品であるコンソールリッド、スイッチベース、センタークラスタ等の成形体(加飾成形体)には、射出成形等の各種成形方法により所定の形状に成形された合成樹脂製の基材上に、紫外線硬化性のインクを塗布後、当該インクを硬化させることにより、木目調等の加飾が施されるものがある。この加飾を行う方法の1つに、液滴吐出装置を用いたインクジェット方式による印刷方法がある。インクジェット方式による印刷方法では、加飾が施される基材が曲面を有するものであっても好適に印刷を施すことができ、また、様々な形状、大きさの基材にも好適に対応できるため、多品目生産にも適している。
車両用内装品であるコンソールリッド、スイッチベース、センタークラスタ等の成形体(加飾成形体)には、射出成形等の各種成形方法により所定の形状に成形された合成樹脂製の基材上に、紫外線硬化性のインクを塗布後、当該インクを硬化させることにより、木目調等の加飾が施されるものがある。この加飾を行う方法の1つに、液滴吐出装置を用いたインクジェット方式による印刷方法がある。インクジェット方式による印刷方法では、加飾が施される基材が曲面を有するものであっても好適に印刷を施すことができ、また、様々な形状、大きさの基材にも好適に対応できるため、多品目生産にも適している。
ところで、上記のような成形体(加飾成形体)の製造に用いる液滴吐出装置(産業用)は、プリンターに適用されるもの(民生用)とは全く異なるものであり、例えば、大量生産を行ったりするため、大量の液滴を長時間にわたって吐出することが求められる。また、上記のような成形体(加飾成形体)の製造に用いられるインク(インク)は、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとし、また、速やかに印刷部を形成するために、紫外線硬化性の重合性化合物を含んでおり、プリンターに適用されるもの(民生用)で用いるインクに比べて、粘度が高く、液滴吐出に伴う、液滴吐出装置(特に、ヘッド付近)への負荷が大きい。また、成形体の製造に用いる液滴吐出装置(産業用)では、インク中に含まれる重合性化合物の反応性が高いため、装置内での重合性化合物の硬化反応による汚れの付着等が発生し、液滴吐出ヘッドへのインクの供給が不安定になったり、液滴吐出ヘッドの吐出口の目詰まりが発生し、その結果、液滴の吐出量が不安定になったり、液滴の飛行曲がりが発生し、製造される成形体において、印刷パターンの乱れ(例えば、濃度むらや、所望の部位以外へのインクの着弾によるにじみや混色等)等の問題を生じやすい。このため、例えば、液滴吐出装置の成形体形成用の基材(ワーク)のない部分で液滴を吐出することによる行う方法(フラッシング)や、吸引手段を用いて液滴吐出ヘッド内に溜まっているインクを強制的に吸引する方法により、液滴吐出ヘッドやインクの流路に存在する凝集物、付着物等を取り除き、インク等による汚れ、目詰まりを解消する必要がある。しかしながら、このような方法のみでは、十分に凝集物、付着物を取り除くことができず、再び液滴の吐出を行うと、残存した凝集物、付着物がヘッドに流れ込み、比較的短期間で、液滴の吐出量が不安定になったり、吐出口が再び目詰まりする問題があった。このような場合、液滴吐出ヘッドや他の部材を頻繁に交換する必要があり、成形体の生産性を極端に落とすものとなっていた。
そこで、本発明者は、上記のような問題を解決する目的で鋭意研究を行った。その結果、成形体の製造(印刷部の形成)に用いる光硬化型インクに、所定量のガラスを含ませることにより、上記のような問題を解決できることを見出した。これは、以下のような理由によるものと思われる。すなわち、ガラスは、高硬度で、かつ、光硬化型インク中での分散性に優れている。このため、光硬化型インク中に所定量のガラスが含まれることにより、インクの流路に汚れが付着した場合であっても、当該汚れを早期に好適に除去することができ、流路壁面等に、多量の固形分が付着することが防止される。また、光硬化型インクがガラスを含むものであると、上記のように、一旦付着した汚れを好適に除去することができるだけでなく、当該光硬化型インク中にガラスとともに含まれる重合性化合物(重合性化合物の硬化物も含む)等の固形分の流路壁面等への付着そのものが効果的に防止される。また、上記のようなことから、液滴吐出装置の部品の取り換えや、洗浄液を用いた液滴吐出装置の流路の洗浄等の頻度を低くすることができる。また、光硬化型インク中に所定量のガラスが含まれることにより、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができる。その結果、製造される成形体(加飾成形体)の耐久性を優れたものとすることができる。また、ガラスは、一般に、後に詳述するような重合性化合物の硬化反応を促進するような触媒作用を有していないので、光硬化型インクが保存時等において、不本意な硬化反応により硬化してしまうような悪影響を及ぼすこともない。
ガラスは、一般に軟化点の高い材料であり、光硬化型インク中、および、光硬化型インクを用いて形成される印刷部中において、粉末(粒子)として含まれるものである。
ガラスは、一般に軟化点の高い材料であり、光硬化型インク中、および、光硬化型インクを用いて形成される印刷部中において、粉末(粒子)として含まれるものである。
光硬化型インク中に含まれる固形分(ガラスを含む全固形分)に対するガラス(粉末)の比率は、0.0001wt%以上0.05wt%以下である。すなわち、本発明では、光硬化型インク中における固形分の含有率をCS[wt%]、光硬化型インク中におけるガラスの含有率をCG[wt%]としたとき、0.0001≦(CG/CS)×100≦0.05の関係を満足する。このような比率で、ガラスを含むことにより、上述したような効果が確実に発揮される。これに対し、光硬化型インク中に含まれる固形分(ガラスを含む全固形分)に対するガラスの比率が前記下限値未満であると、上述したようなガラスを含むことによる効果が十分に発揮されない。また、光硬化型インク中に含まれる固形分(ガラスを含む全固形分)に対するガラスの比率が前記上限値を超えると、光硬化型インク中におけるガラスの分散安定性が急激に低下し、光硬化型インクの流動性が急激に低下するとともに、液滴吐出ヘッドの吐出口の目詰まりが発生しやすくなる。また、形成される印刷部の基材に対する密着性も低下する。なお、光硬化型インクを構成する各材料中に、不可避成分としてガラスが含まれる可能性もないわけではないが、このような場合、その含有率は、上記のような値に比べて非常に小さいものとなり、上記のような比較的高い含有率で含まれることはありえない。また、ここで、「固形分」とは、光硬化型インクを構成する成分のうち印刷部を構成するもののことを指す。
上記のように、本発明において、光硬化型インク中に含まれる固形分に対するガラスの比率は、0.0001wt%以上0.05wt%以下であればよいが、0.0005wt%以上0.03wt%以下であるのが好ましく、0.001wt%以上0.01wt%以下であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果はより顕著に発揮される。
上記のように、本発明において、光硬化型インク中に含まれる固形分に対するガラスの比率は、0.0001wt%以上0.05wt%以下であればよいが、0.0005wt%以上0.03wt%以下であるのが好ましく、0.001wt%以上0.01wt%以下であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果はより顕著に発揮される。
光硬化型インクが着色剤として顔料を含む場合、光硬化型インク中に含まれるガラスの平均粒径は、当該顔料の平均粒径以下であるのが好ましい。これにより、光硬化型インク中における顔料の分散安定性を特に優れたものとすることができ、光硬化型インクの保存安定性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インクを用いて形成される印刷部中における、顔料粒子の分散の均一性を特に優れたものとすることができ、得られる成形体(加飾成形体)の美的外観を特に優れたものとすることができる。
光硬化型インクを構成する顔料の平均粒径をDP[nm]、光硬化型インクを構成するガラスの平均粒径をDG[nm]としたとき、0.05≦DG/DP≦1.0の関係を満足するのが好ましく、0.08≦DG/DP≦0.8の関係を満足するのがより好ましく、0.1≦DG/DP≦0.5の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、上記のような効果はより顕著に発揮される。
また、光硬化型インク中に含まれるガラス(粉末)の平均粒径は、3.0nm以上120nm以下であるのが好ましく、5.0nm以上60nm以下であるのがより好ましい。これにより、インクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を特に生じにくくすることができ、より長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インクの保存安定性を特に優れたものとすることができる。これに対し、ガラスの平均粒径が、前記下限値未満であると、ガラスの含有率等によっては、上述したようなガラスを含むことによる効果が十分に発揮されない可能性がある。また、ガラスの平均粒径が、前記上限値を超えると、光硬化型インク中におけるガラスの分散安定性が低下し、光硬化型インクの流動性も低下する。
光硬化型インクに含まれるガラスは、通常、SiO2を含むものであるが、当該ガラス中におけるSiO2の含有率は、30wt%以上であるのが好ましく、50wt%以上であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果がより顕著に発揮される。
光硬化型インクに含まれるガラスは、通常、SiO2を含むものであるが、当該ガラス中におけるSiO2の含有率は、30wt%以上であるのが好ましく、50wt%以上であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果がより顕著に発揮される。
また、光硬化型インクに含まれるガラスとしては、例えば、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス(シリカガラス)、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。中でも、光硬化型インクに含まれるガラスは、無アルカリガラスであるのが好ましい。これにより、光硬化型インクを用いて製造される成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。無アルカリガラスは、一般に、アルカリ金属の含有率が十分に低いものであるが、無アルカリガラス中におけるアルカリ金属の含有率は、0.8wt%以下であるのが好ましく、0.6wt%以下であるのがより好ましい。
<着色剤>
光硬化型インクは、着色剤を含有している。これにより、光硬化型インクを用いて製造される成形体(加飾成形体)に所定のパターンで色彩を施すことができ、成形体の美的外観を優れたものとすることができる。
光硬化型インクを構成する着色剤としては、例えば、各種顔料、各種染料を用いることができる。
光硬化型インクは、着色剤を含有している。これにより、光硬化型インクを用いて製造される成形体(加飾成形体)に所定のパターンで色彩を施すことができ、成形体の美的外観を優れたものとすることができる。
光硬化型インクを構成する着色剤としては、例えば、各種顔料、各種染料を用いることができる。
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,40,41,42,48,48:1,48:2,48:3,48:4,49:1,49:2,50:1,52:1,53:1,57,57:1,57:2,58:2,58:4,60:1,63:1,63:2,64:1,81,81:1,83,88,90:1,97,101,102,104,105,106,108,108:1,112,113,114,122,123,144,146,149,150,151,166,168,170,171,172,174,175,176,177,178,179,180,184,185,187,188,190,193,194,202,206,207,208,209,215,216,220,224,226,242,243,245,254,255,264,265;C.I.ピグメントグリーン7,36,15,17,18,19,26,50,58;C.I.ピグメントブルー1,2,3,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,17:1,18,22,27,28,29,35,36,60,80;C.I.ピグメントイエロー1,2,3,12,13,14,15,16,17,20,24,31,34,35,35:1,37,37:1,42,43,53,55,60,61,65,71,73,74,75,81,83,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,116,117,119,120,126,127,128,129,138,139,150,151,152,153,154,155,156,157,166,168,175,180,184,185,213;C.I.ピグメントバイオレット1,3,14,16,19,23,29,32,36,37,38,50;C.I.ピグメントオレンジ1,5,13,14,16,17,20,20:1,24,34,36,38,40,43,46,49,51,61,63,64,71,73,104;C.I.ピグメントブラウン7,11,23,25,33;C.I.ピグメントブラック1,7;C.I.ピグメントホワイト6や、これらの誘導体等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
光硬化型インクが、着色剤として顔料を含むものであると、形成される成形体(印刷部)の耐光性、耐熱性を向上させる上で有利である。また、光硬化型インクが、着色剤として顔料を含むものである場合、従来においては、液滴の吐出安定性が低下するという問題が発生し易かったが、本発明では、着色剤として顔料を含む場合であっても、このような問題の発生を確実に防止することができる。すなわち、光硬化型インクが、着色剤として顔料を含む場合、本発明の効果がより顕著に発揮される。
特に、光硬化型インクが、顔料として、藍紫色(シアン)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントブルー15:3を含むのが好ましい。
また、光硬化型インクが、顔料として、紅紫色(マゼンタ)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントバイオレット19およびC.I.ピグメントレッド122よりなる群から選択される1種または2種を含むものであるのが好ましい。
また、光硬化型インクが、顔料として、紅紫色(マゼンタ)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントバイオレット19およびC.I.ピグメントレッド122よりなる群から選択される1種または2種を含むものであるのが好ましい。
また、光硬化型インクが、顔料として、黄色(イエロー)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントイエロー151,155および180よりなる群から選択される1種または2種以上を含むものであるのが好ましい。
また、光硬化型インクが、顔料として、黒色(ブラック)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントブラック7を含むのが好ましい。
また、光硬化型インクが、顔料として、黒色(ブラック)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントブラック7を含むのが好ましい。
また、光硬化型インクが、顔料として、白色(ホワイト)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントホワイト6を含むのが好ましい。
また、光硬化型インクが、顔料として、緑色(グリーン)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントグリーン7および36よりなる群から選択される1種または2種を含むものであるのが好ましい。
また、光硬化型インクが、顔料として、緑色(グリーン)顔料を含むものである場合、当該顔料として、C.I.ピグメントグリーン7および36よりなる群から選択される1種または2種を含むものであるのが好ましい。
また、特に、光硬化型インクが、顔料(赤色顔料)として、C.I.ピグメントレッド177とその誘導体、および/または、C.I.ピグメントレッド254とその誘導体を含むものであると、当該光硬化型インク(赤色の光硬化型インク)の発色性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インク中における顔料粒子の分散安定性を優れたものとすることができる。この結果、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
C.I.ピグメントレッド177の誘導体、C.I.ピグメントレッド254の誘導体として、下記式(5)または下記式(6)で示される化合物(誘導体)を含有するものである場合、上述したような効果がさらに顕著に発揮される。
C.I.ピグメントレッド177の誘導体、C.I.ピグメントレッド254の誘導体として、下記式(5)または下記式(6)で示される化合物(誘導体)を含有するものである場合、上述したような効果がさらに顕著に発揮される。
また、特に、顔料(緑色顔料)として、C.I.ピグメントグリーン58(臭素化亜鉛フタロシアニン顔料)を用いると、光硬化型インク(緑色の光硬化型インク)の発色性を特に優れたものとすることができる。また、C.I.ピグメントグリーン58は、明度に優れるという特徴を有しているものの、従来においては、安定的に分散させるのが極めて困難な材料であった。これに対し、本発明では、着色剤として、C.I.ピグメントグリーン58を用いた場合であっても、光硬化型インク中における顔料の分散安定性を優れたものとすることができる。このため、光硬化型インクの発色性をさらに優れたものとしつつ、光硬化型インクの保存安定性を優れたものとし、吐出安定性の低下等の問題の発生を効果的に防止することができる。このような優れた効果が得られるのは、後に詳述するガラスが介在することにより、光硬化型インク中でのC.I.ピグメントグリーン58の凝集等が好適に防止されるためであると考えられる。
また、本発明者は、C.I.ピグメントグリーン58を含む場合、スルホン化された顔料誘導体を副顔料として同時に含むことにより、光硬化型インク中における分散安定性をさらに優れたものとすることができることを見出した。これにより、光硬化型インクの発色性をさらに優れたものとすることができる。また、光硬化型インク中における顔料の長期分散安定性(光硬化型インクの保存性)、光硬化型インクの吐出安定性をさらに優れたものとすることができる。
顔料として、C.I.ピグメントグリーン58とスルホン化された顔料誘導体とを含む場合、スルホン化された顔料誘導体として、下記式(7)で示される化合物(誘導体)を含有するのが好ましい。これにより、光硬化型インク中における顔料粒子の分散安定性、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
顔料として、C.I.ピグメントグリーン58とスルホン化された顔料誘導体とを含む場合、スルホン化された顔料誘導体として、下記式(7)で示される化合物(誘導体)を含有するのが好ましい。これにより、光硬化型インク中における顔料粒子の分散安定性、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
このように、特定の化学構造を有する顔料誘導体(副顔料)を、C.I.ピグメントグリーン58(主顔料)とともに用いることにより、上記のような優れた効果が得られることは、本発明者が鋭意研究を行った結果、見出したことであり、そのメカニズムの詳細は不明であるが、以下のような理由によるものであると考えられる。
C.I.ピグメントグリーン58を構成する臭素化フタロシアニンは、分子全体として、高度な共役系が形成されており、平面的な構造となるのが、エネルギー的に安定している。そして、臭素化フタロシアニンは、平面状の各分子が積層されるように(平行に)配置することにより、各分子間が有する共役系のπ電子が重なり合った、安定した状態になる。このため、C.I.ピグメントグリーン58は、本来、凝集し易く、光硬化型インク中に安定的に分散させるのが困難である。
C.I.ピグメントグリーン58を構成する臭素化フタロシアニンは、分子全体として、高度な共役系が形成されており、平面的な構造となるのが、エネルギー的に安定している。そして、臭素化フタロシアニンは、平面状の各分子が積層されるように(平行に)配置することにより、各分子間が有する共役系のπ電子が重なり合った、安定した状態になる。このため、C.I.ピグメントグリーン58は、本来、凝集し易く、光硬化型インク中に安定的に分散させるのが困難である。
一方、上記のような顔料誘導体では、式(7)中において窒素原子に結合している水素原子は、フタルイミド構造を構成する酸素原子との間で、水素結合を形成する。このようなことから、式(7)中において窒素原子に結合している水素原子は、実体的には、キノリン構造を構成する窒素原子とともに、フタルイミド構造を構成する酸素原子とも強固に結合しており、上記のような顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)では、式(7)中において1〜7の番号を付した7原子による安定的な環構造(7員環構造)が形成されている。このような7員環構造を形成することにより、キノリン構造による平面と、フタルイミド構造による平面とは、非平行状態をとることになる。
このように、キノリン構造による平面と、フタルイミド構造による平面とが、非平行となる顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)を、C.I.ピグメントグリーン58とともに用いることにより、C.I.ピグメントグリーン58(臭素化フタロシアニン)に対して適度な親和性を有する顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)が、C.I.ピグメントグリーン58の分子間に入り込み、上記のように、本来、凝集し易いC.I.ピグメントグリーン58を凝集しにくいものとすることができる。さらに、上記のような顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)は、分子内にスルホ基を有しているため、光硬化型インク中での分散性に優れている。以上のようなことが、相乗的に作用し合い、上記のような非常に優れた効果が得られるものと考えられる。
C.I.ピグメントグリーン58と上記のような顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)とを含む場合、顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)の含有率は、特に限定されないが、C.I.ピグメントグリーン58(主顔料):100重量部に対して、10重量部以上80重量部以下であるのが好ましく、30重量部以上70重量部以下であるのがより好ましい。これにより、光硬化型インク中における顔料粒子の長期分散安定性、液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
また、特に、光硬化型インクが、顔料(青色顔料)として、C.I.ピグメントブルー15:6およびC.I.ピグメントバイオレット23を含むものであると、当該光硬化型インク(青色の光硬化型インク)の発色性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インク中における顔料粒子の分散安定性、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
光硬化型インクが着色剤として顔料を含むもの(顔料インク)である場合、顔料の平均粒径は、10nm以上200nm以下であるのが好ましく、20nm以上180nm以下であるのがより好ましい。これにより、光硬化型インク中における顔料の分散安定性や、光硬化型インクの吐出安定性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて製造される成形体の耐久性(耐光性等)を十分に優れたものとすることができる。
また、染料としては、例えば、アゾ染料、アントラキノン染料、縮合多環芳香族カルボニル染料、インジゴイド染料、カルボニウム染料、フタロシアニン染料、メチン,ポリメチン染料等が挙げられる。染料の具体例としては、例えば、C.I.ダイレクトレッド2,4,9,23,26,28,31,39,62,63,72,75,76,79,80,81,83,84,89,92,95,111,173,184,207,211,212,214,218,221,223,224,225,226,227,232,233,240,241,242,243,247、C.I.アシッドレッド35,42,51,52,57,62,80,82,111,114,118,119,127,128,131,143,145,151,154,157,158,211,249,254,257,261,263,266,289,299,301,305,319,336,337,361,396,397、C.I.リアクティブレッド3,13,17,19,21,22,23,24,29,35,37,40,41,43,45,49,55、C.I.ベーシックレッド12,13,14,15,18,22,23,24,25,27,29,35,36,38,39,45,46、C.I.ダイレクトバイオレット7,9,47,48,51,66,90,93,94,95,98,100,101、C.I.アシッドバイオレット5,9,11,34,43,47,48,51,75,90,103,126、C.I.リアクティブバイオレット1,3,4,5,6,7,8,9,16,17,22,23,24,26,27,33,34、C.I.ベーシックバイオレット1,2,3,7,10,15,16,20,21,25,27,28,35,37,39,40,48、C.I.ダイレクトイエロー8,9,11,12,27,28,29,33,35,39,41,44,50,53,58,59,68,87,93,95,96,98,100,106,108,109,110,130,142,144,161,163、C.I.アシッドイエロー17,19,23,25,39,40,42,44,49,50,61,64,76,79,110,127,135,143,151,159,169,174,190,195,196,197,199,218,219,222,227、C.I.リアクティブイエロー2,3,13,14,15,17,18,23,24,25,26,27,29,35,37,41,42、C.I.ベーシックイエロー1,2,4,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,39,40、C.I.アシッドグリーン16、C.I.アシッドブルー9,45,80,83,90,185、C.I.ベーシックオレンジ21,23等が挙げられる。
光硬化型インク中における着色剤の含有率は、0.7wt%以上25wt%以下であるのが好ましく、1.0wt%以上20wt%以下であるのがより好ましく、1.3wt%以上18wt%以下であるのがさらに好ましい。着色剤の含有率が前記範囲内の値であると、光硬化型インクを用いて製造される成形体の美的外観を特に優れたものとすることができる。また、従来においては、このように比較的高濃度で着色剤(特に、顔料)を含む場合には、吐出安定性が特に低いものとなり、光硬化型インクの液滴を吐出する際に、飛行曲がりや液滴吐出量の不安定化等の問題が特に発生し易かった。これに対し、本発明では、比較的高濃度で着色剤を含む場合であっても、上記のような問題の発生を確実に防止することができ、製造される成形体の美的外観を十分に優れたものとしつつ、優れた生産性で、成形体を製造することができる。すなわち、光硬化型インクが、上記のように比較的高濃度の着色剤を含む場合、本発明の効果がより顕著に発揮される。また、製造される成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
<重合性化合物>
光硬化型インクは、光照射により重合する重合性化合物を含んでいる。これにより、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を高いものとすることができる。インクジェット法により基材上に付与された光硬化型インクを速やかに硬化させることができ、液だれ等による印刷パターンの乱れ等を防止しつつ、成形体の生産性を高めることができる。
重合性化合物は、光照射により重合する化合物であればよいが、紫外線照射により硬化するものであるのが好ましい。これにより、簡易な装置で、光子のエネルギーの高い紫外線により、効率よく硬化反応を進行させることができる。その結果、成形体の生産性、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
光硬化型インクは、光照射により重合する重合性化合物を含んでいる。これにより、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を高いものとすることができる。インクジェット法により基材上に付与された光硬化型インクを速やかに硬化させることができ、液だれ等による印刷パターンの乱れ等を防止しつつ、成形体の生産性を高めることができる。
重合性化合物は、光照射により重合する化合物であればよいが、紫外線照射により硬化するものであるのが好ましい。これにより、簡易な装置で、光子のエネルギーの高い紫外線により、効率よく硬化反応を進行させることができる。その結果、成形体の生産性、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
また、光硬化型インクは、重合性化合物として、樹枝状ポリマーを含むのが好ましい。樹枝状ポリマーは、従来の直線状高分子や分岐型高分子とは異なり、三次元的に枝分かれ構造を繰り返し高度に分岐しているため、同一分子量の直線状高分子や分岐型高分子に比べて、低粘度に抑えることができ、光硬化型インクの吐出安定性を優れたものとすることができる。また、樹枝状ポリマーは、従来の直線状高分子や分岐型高分子に比べて、硬化後の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、その硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、樹枝状ポリマーを含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のような樹枝状ポリマーが有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクが樹枝状ポリマーを含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
樹枝状ポリマーとしては、(1)デンドリマー、(2)リニア−デンドリティックポリマー、(3)デンドリグラフトポリマー、(4)ハイパーブランチポリマー、(5)スターハイパーブランチポリマー、(6)ハイパーグラフトポリマー等が挙げられる。
この中でも、上記(1)〜(3)は分岐度(DB:degree of branching)が1であり、欠陥のない構造を有しているのに対し、上記(4)〜(6)は欠陥を含んでいてもよいランダムな分岐構造を有している。特に(1)デンドリマーは、一般的に用いられている直線状の高分子に比べて、反応性の官能基をその最外面に高密度かつ集中的に配置することが可能であり、特に優れた硬化性を発揮し、基材と印刷部との密着性、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明で使用可能な(1)デンドリマーの合成法としては、例えば、中心から外に向かって合成するDivergent法と外から中心に向かって行うConvergent法等を挙げることができる。
この中でも、上記(1)〜(3)は分岐度(DB:degree of branching)が1であり、欠陥のない構造を有しているのに対し、上記(4)〜(6)は欠陥を含んでいてもよいランダムな分岐構造を有している。特に(1)デンドリマーは、一般的に用いられている直線状の高分子に比べて、反応性の官能基をその最外面に高密度かつ集中的に配置することが可能であり、特に優れた硬化性を発揮し、基材と印刷部との密着性、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明で使用可能な(1)デンドリマーの合成法としては、例えば、中心から外に向かって合成するDivergent法と外から中心に向かって行うConvergent法等を挙げることができる。
本発明において樹枝状ポリマーは、室温(25℃)で固体であるのが好ましい。これにより、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
樹枝状ポリマーの数平均分子量は、1000以上100000以下であるのが好ましく、2000以上50000以下であるのがより好ましい。樹枝状ポリマーの数平均分子量が前記範囲内の値であると、光硬化型インクの吐出安定性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
樹枝状ポリマーの数平均分子量は、1000以上100000以下であるのが好ましく、2000以上50000以下であるのがより好ましい。樹枝状ポリマーの数平均分子量が前記範囲内の値であると、光硬化型インクの吐出安定性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
また、本発明において樹枝状ポリマーは、最外面にラジカル重合可能な官能基を有するものであるのが好ましい。これにより、樹枝状ポリマーの反応性を高めることができ、成形体の生産性を特に優れたものとすることができる。
重合性基として(メタ)アクリロイル基を有する樹枝状ポリマーとしては、例えば、ビスコート1000(大阪有機化学工業社製)が挙げられる。
重合性基として(メタ)アクリロイル基を有する樹枝状ポリマーとしては、例えば、ビスコート1000(大阪有機化学工業社製)が挙げられる。
本発明においては、高い官能基密度を達成できる点、一般的な線形ポリマーと比較し低い粘度を達成できる点、すなわち硬化性と粘度のバランスの優れる点で、前記樹枝状ポリマーとして、デンドリマー、ハイパーブランチポリマーのうちの少なくとも一方を用いるのが好ましい。これにより、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止しつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
光硬化型インクが樹枝状ポリマーを含むものである場合、光硬化型インク中における樹枝状ポリマーの含有率は、2wt%以上30wt%以下であるのが好ましく、3wt%以上20wt%以下であるのがより好ましく、5wt%以上18wt%以下であるのがさらに好ましい。これにより、上述したような樹枝状ポリマーの特長を十分に発揮させつつ、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インクを構成する他の成分の特性を十分に発揮させることができる。
また、光硬化型インクは、重合性化合物として、ビニルエーテルを含むのが好ましい。これにより、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インクを、低照度の光でより速やかに硬化させることができ、成形体の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、液だれ等による印刷パターンの乱れ等をより効果的に防止することができる。また、ビニルエーテルを含むことにより、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、ビニルエーテルの硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、ビニルエーテルを含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のようなビニルエーテルが有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクがビニルエーテルを含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
ビニルエーテルとしては、例えば、下記式(1)で示される化合物等が挙げられる。
ビニルエーテルとしては、例えば、下記式(1)で示される化合物等が挙げられる。
上記式(1)中、R2としては、炭素数2〜20の直鎖状、分枝状または環状(脂環式骨格)のアルキレン基、構造中にエーテル結合により酸素原子を有する炭素数2〜20のアルキレン基、炭素数6〜11の置換されていてもよい芳香族基(ベンゼン・ナフタレン等)が好適である。これらの中でも炭素数2〜9のアルキレン基、構造中にエーテル結合により酸素原子を有する炭素数2〜12のアルキレン基が好適に用いられる。
また、ビニルエーテルとしては、特に下記式(2)、下記式(3)、下記式(4)で示される化合物を好適に用いることができる。
また、ビニルエーテルとしては、特に下記式(2)、下記式(3)、下記式(4)で示される化合物を好適に用いることができる。
本発明に用いられるビニルエーテルの具体例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、n−ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、4−メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、2−ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフリフリルビニルエーテル等のほか、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、1−メチル−2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルヘキシルビニルエーテル、9−ヒドロキシノニルビニルエーテル、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、p−ヒドロキシメチルフェニルメチルビニルエーテル、2−(ヒドロキシエトキシ)エチルビニルエーテル、2−(ヒドロキシエトキシエトキシ)エチルビニルエーテル、2−(ヒドロキシエトキシエトキシエトキシ)エチルビニルエーテル等の水酸基含有モノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、テトラエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ジプロピレングリコールモノビニルエーテル、トリプロピレングリコールモノビニルエーテル、テトラプロピレングリコールモノビニルエーテル、ポリプロピレングリコールモノビニルエーテル、エチレングリコールプロピレングリコール共重合体モノビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールビニルエーテル等のアルキレンオキサイド系モノビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、1,3−プロパンジオールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、1,3−ブタンジオールジビニルエーテル、1,2−ブタンジオールジビニルエーテル、2,3−ブタンジオールジビニルエーテル、1−メチル−1,3−プロパンジオールジビニルエーテル、2−メチル−1,3−プロパンジオールジビニルエーテル、2−メチル−1,2−プロパンジオールジビニルエーテル、1,5−ペンタンジオールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジオールジビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールジビニルエーテル、p−キシレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、トリプロピレングリコールジビニルエーテル、テトラプロピレングリコールジビニルエーテル、ポリプロピレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールプロピレングリコール共重合体ジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキサイドジビニルエーテル等のジビニルエーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエール、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル等の多官能ビニルエーテル等が挙げられる。
光硬化型インクを構成するビニルエーテルは、水酸基を備えた化学構造を有するものであるのが好ましい。これにより、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
水酸基を備えた化学構造を有するビニルエーテルの中でも、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、ジプロピレングリコールモノビニルエーテルおよび4−ヒドロキシブチルモノビニルエーテルからなる群より選択される1種または2種以上を用いるのが好ましい。これにより、光硬化型インクのさらなる低粘度化や硬化性の向上を図ることができるとともに、ビニルエーテルの引火点を特に高いものとすることができ、安全性の更なる向上を図ることができる。
光硬化型インクがビニルエーテルを含むものである場合、光硬化型インク中におけるビニルエーテルの含有率は、30wt%以上95wt%以下であるのが好ましく、40wt%以上90wt%以下であるのがより好ましく、45wt%以上85wt%以下であるのがさらに好ましい。これにより、上述したようなビニルエーテルの特長を十分に発揮させつつ、光硬化型インクを構成する他の成分の特性を十分に発揮させることができる。
光硬化型インクを構成するビニルエーテルは、比較的低分子量のもの(ポリマーでないもの)であるのが好ましく、その分子量は、58以上600以下であるのが好ましい。これにより、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
なお、光硬化型インクは、上述した樹枝状ポリマー、ビニルエーテル以外の重合性化合物化合物を含むものであってもよい。
なお、光硬化型インクは、上述した樹枝状ポリマー、ビニルエーテル以外の重合性化合物化合物を含むものであってもよい。
<光重合開始剤>
本発明では、光硬化型インクは、光重合開始剤を含むものであるのが好ましい。これにより、光硬化型インクを、低照度の光でより速やかに硬化させることができ、成形体の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、液だれ等による印刷パターンの乱れ等をより効果的に防止することができる。また、光重合開始剤を含むことにより、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、重合性化合物の硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、光重合開始剤を含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のような光重合開始剤が有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクが光重合開始剤を含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
本発明では、光硬化型インクは、光重合開始剤を含むものであるのが好ましい。これにより、光硬化型インクを、低照度の光でより速やかに硬化させることができ、成形体の生産性を特に優れたものとすることができるとともに、液だれ等による印刷パターンの乱れ等をより効果的に防止することができる。また、光重合開始剤を含むことにより、形成される印刷部の基材への密着性を優れたものとすることができるという点で有利だが、その一方で、重合性化合物の硬化物が、液滴吐出装置の流路等に強固に付着し易いという問題点があったが、本発明では、光重合開始剤を含む場合であっても、このような問題を確実に防止しつつ、上記のような光重合開始剤が有する特長を十分に発揮させることができる。すなわち、光硬化型インクが光重合開始剤を含むことにより、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
光重合開始剤としては、光線の照射により重合開始ラジカルを発生するラジカル重合開始剤、光線の照射により重合開始カチオンを発生するカチオン重合開始剤等を好適に用いることができ、特に、ラジカル重合開始剤が好ましい。光硬化型インクが光重合開始剤としてラジカル重合開始剤を含むものであると、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
ラジカル重合開始剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジルー2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー等のアセトフェノン類;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルパーオキシルカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキソ−2−プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4−ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロリド等のチオキサントン類、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒロドキシ−1−[4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル]−2−メチル−プロパン−1−オン等のα−ヒドロキシケトン類、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。これらの中でも、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、アシルフォスフィンオキサイド系化合物が好ましく、α−ヒドロキシケトン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物がより好ましい。これにより、液滴吐出装置のインクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等の問題の発生を確実に防止し、成形体の生産性を十分に優れたものとしつつ、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材への密着性を特に優れたものとすることができる。
また、カチオン重合開始剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のアリールスルフォニウム塩;ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、(トリルクミル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等のアリールヨウドニウム塩;フェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート等のアリールジアゾニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、アリールスルフォニウム塩、ジアゾニウム塩が好ましく、(トリルクミル)ヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートがより好ましい。
光硬化型インクが光重合開始剤を含むものである場合、光硬化型インク中における光重合開始剤の含有率は、0.5wt%以上15wt%以下であるのが好ましく、1wt%以上12wt%以下であるのがより好ましく、2wt%以上10wt%以下であるのがさらに好ましい。これにより、上述したような光重合開始剤の特長を十分に発揮させつつ、光硬化型インクを構成する他の成分の特性を十分に発揮させることができる。
<分散剤>
光硬化型インクには、分散剤が含まれていてもよい。これにより、例えば、ガラスの分散安定性を向上させることができ、上述したようなガラスを含むことによる効果をより確実に発揮させることができるとともに、光硬化型インクの液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インク中に顔料が含まれる場合には、分散剤は、光硬化型インク中における顔料粒子の分散性も向上させることができる。
光硬化型インクには、分散剤が含まれていてもよい。これにより、例えば、ガラスの分散安定性を向上させることができ、上述したようなガラスを含むことによる効果をより確実に発揮させることができるとともに、光硬化型インクの液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インク中に顔料が含まれる場合には、分散剤は、光硬化型インク中における顔料粒子の分散性も向上させることができる。
分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を用いることができるが、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン((C2H4N)n−(PO)x−(EO)y−OH(ただし、当該式中、n、xおよびyは、それぞれ独立に1以上の整数を表し、POはプロピレンオキサイドを表し、EOはエチレンオキサイドを表す。))が好ましい。
特に、光硬化型インクは、分散剤として、所定の酸価を有する分散剤(以下、酸価分散剤とも言う)と、所定のアミン価を有する分散剤(以下、アミン価分散剤とも言う)とを含むものであってもよい。これにより、インクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等を特に生じにくくすることができ、より長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。また、光硬化型インク中におけるガラスの分散安定性、光硬化型インクの保存安定性を特に優れたものとすることができる。また、光硬化型インク中におけるガラスの分散安定性の向上を図ることができることから、上述したようなガラスを含むことによる効果をより確実に発揮させることができる。
酸価分散剤の具体例としては、ディスパービックP104、ディスパービックP104S、ディスパービック220S、ディスパービック110、ディスパービック111、ディスパービック170、ディスパービック171、ディスパービック174、ディスパービック2095(以上、ビックケミー社製);EFKA 5010、EFKA 5065、EFKA 5066、EFKA 5070、EFKA 7500、EFKA 7554(以上、チバスペシャリティ−社製);ソルスパース3000、ソルスパース16000、ソルスパース17000、ソルスパース18000、ソルスパース36000、ソルスパース36600、ソルスパース41000(以上、ルーブリゾール社製)、ヒノアクトKF−1000(川研ファインケミカル社製)等が挙げられる。
また、アミン価分散剤の具体例としては、ディスパービック102、ディスパービック160、ディスパービック161、ディスパービック162、ディスパービック163、ディスパービック164、ディスパービック166、ディスパービック167、ディスパービック168、ディスパービック2150、ディスパービックLPN6919、ディスパービック9075、ディスパービック9077(以上、ビックケミー社製);EFKA 4015、EFKA 4020、EFKA 4046、EFKA 4047、EFKA 4050、EFKA 4055、EFKA 4060、EFKA 4080、EFKA 4300、EFKA 4330、EFKA 4340、EFKA 4400、EFKA 4401、EFKA 4402、EFKA 4403、EFKA 4800(以上、チバスペシャリティ−社製);アジスパーPB711(以上、味の素ファインテクノ社製);Anti−Terra−205(ビックケミー社製)、KF−1525、ヒノアクト1300M、ヒノアクトT9050、ヒノアクトT6000、ヒノアクトT7000、ヒノアクトT8000、ヒノアクトT8000E(以上、川研ファインケミカル社製)等が挙げられる。
酸価分散剤およびアミン価分散剤を用いることにより、形成される印刷部の色味に悪影響を与えることなく、インク中におけるガラス、顔料の分散安定性を特に優れたものとすることができる。
酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、酸価分散剤の酸価(固形分換算したときの酸価)は、特に限定されないが、5KOHmg/g以上370KOHmg/g以下であるのが好ましく、20KOHmg/g以上270KOHmg/g以下であるのがより好ましく、30KOHmg/g以上135KOHmg/g以下であるのがさらに好ましい。酸価分散剤の酸価が前記範囲内の値であると、アミン価分散剤と併用した場合におけるガラス、顔料の分散安定性を特に優れたものとすることができる。分散剤についての酸価は、例えば、DIN EN ISO 2114に準拠する方法により求めることができる。
また、酸価分散剤は、所定のアミン価を有していないもの、すなわち、アミン価が零であるのが好ましい。
酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、酸価分散剤の酸価(固形分換算したときの酸価)は、特に限定されないが、5KOHmg/g以上370KOHmg/g以下であるのが好ましく、20KOHmg/g以上270KOHmg/g以下であるのがより好ましく、30KOHmg/g以上135KOHmg/g以下であるのがさらに好ましい。酸価分散剤の酸価が前記範囲内の値であると、アミン価分散剤と併用した場合におけるガラス、顔料の分散安定性を特に優れたものとすることができる。分散剤についての酸価は、例えば、DIN EN ISO 2114に準拠する方法により求めることができる。
また、酸価分散剤は、所定のアミン価を有していないもの、すなわち、アミン価が零であるのが好ましい。
アミン価分散剤と酸価分散剤とを併用する場合、アミン価分散剤のアミン価(固形分換算したときのアミン価)は、特に限定されないが、5KOHmg/g以上200KOHmg/g以下であるのが好ましく、25KOHmg/g以上170KOHmg/g以下であるのがより好ましく、30KOHmg/g以上130KOHmg/g以下であるのがさらに好ましい。アミン価分散剤のアミン価が前記範囲内の値であると、酸価分散剤と併用した場合におけるガラス、顔料の分散安定性を特に優れたものとすることができる。なお、分散剤についてのアミン価は、例えば、DIN 16945に準拠する方法により求めることができる。
また、アミン価分散剤は、所定の酸価を有していないもの、すなわち、酸価が零であるのが好ましい。
また、アミン価分散剤は、所定の酸価を有していないもの、すなわち、酸価が零であるのが好ましい。
また、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、光硬化型インク中における酸価分散剤の含有率をXA[wt%]、当該光硬化型インク中におけるアミン価分散剤の含有率をXB[wt%]としたとき、0.1≦XA/XB≦1の関係を満足するのが好ましく、0.15≦XA/XB≦0.5の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、上述したようなガラスを含むことによる効果、液滴の吐出安定性等を特に優れたものとすることができる。
また、酸価分散剤の酸価をAV[KOHmg/g]、アミン価分散剤のアミン価をBV[KOHmg/g]、前記酸価分散剤の含有率をXA[wt%]、前記アミン価分散剤の含有率をXB[wt%]としたとき、0.01≦(AV×XA)/(BV×XB)≦1.9の関係を満足するのが好ましく、0.10≦(AV×XA)/(BV×XB)≦1.5の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、上述したようなガラスを含むことによる効果、液滴の吐出安定性等を特に優れたものとすることができる。
光硬化型インク中における分散剤の含有率は、0.1wt%以上4wt%以下であるのが好ましく、0.2wt%以上3wt%以下であるのがより好ましい。
光硬化型インク中における分散剤の含有率は、0.1wt%以上4wt%以下であるのが好ましく、0.2wt%以上3wt%以下であるのがより好ましい。
<その他の成分>
光硬化型インクは、上記以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、光硬化型インクの粘度を低下させ、吐出安定性を向上させたりする目的等で用いられる溶剤(重合性化合物を溶解する機能やガラスを分散する機能を有し、最終的に形成される印刷部からは除去されるもの);液滴吐出後の光照射により重合反応を生じない樹脂材料(例えば、光硬化性を有していない樹枝状構造を有する高分子化合物等);湿潤剤;pH調整剤;防腐剤;防カビ剤;熱重合禁止剤;各種架橋剤;ジルコニア;熱酸発生剤;光酸発生剤;酸架橋剤;界面活性剤;増感剤;光安定剤;発光材料;レベリング剤;酸化防止剤;接着性改良剤;重合促進剤;密着促進剤;酸化防止剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤等が挙げられる。
光硬化型インクは、上記以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、光硬化型インクの粘度を低下させ、吐出安定性を向上させたりする目的等で用いられる溶剤(重合性化合物を溶解する機能やガラスを分散する機能を有し、最終的に形成される印刷部からは除去されるもの);液滴吐出後の光照射により重合反応を生じない樹脂材料(例えば、光硬化性を有していない樹枝状構造を有する高分子化合物等);湿潤剤;pH調整剤;防腐剤;防カビ剤;熱重合禁止剤;各種架橋剤;ジルコニア;熱酸発生剤;光酸発生剤;酸架橋剤;界面活性剤;増感剤;光安定剤;発光材料;レベリング剤;酸化防止剤;接着性改良剤;重合促進剤;密着促進剤;酸化防止剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤等が挙げられる。
光硬化型インクの40℃における粘度(振動式粘度計を用いて測定される粘度)は、特に限定されないが、4mPa・s以上15mPa・s以下であるのが好ましく、5mPa・s以上11mPa・s以下であるのがより好ましい。光硬化型インクの粘度が前記範囲内の値であると、インクジェット方式による液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができ、成形体の生産効率(印刷部の形成効率)を特に優れたものとすることができるとともに、形成される印刷部の色むら、濃度むら等を効果的に防止することができる。なお、光硬化型インクの粘度の測定は、例えば、振動式粘度計を用いて行うことができ、特に、JIS Z8809に準拠して行うことができる。
本発明において、光硬化型インクは、インクジェット方式の液滴吐出に供されるものであるが、インクジェット方式の液滴吐出の具体的な方法としては、静電吸引方式、圧電素子や水晶振動子等による圧力変動方式、加熱による圧力発生方式等が挙げられる。
本発明において、光硬化型インクは、インクジェット方式の液滴吐出に供されるものであるが、インクジェット方式の液滴吐出の具体的な方法としては、静電吸引方式、圧電素子や水晶振動子等による圧力変動方式、加熱による圧力発生方式等が挙げられる。
《インクセット》
本発明の光硬化型インクセットは、インクジェット方式の液滴吐出により基材上に印刷部を形成するのに用いるインクを複数種備えたものであり、光硬化型インクセットを構成する複数種の前記インクのうち少なくとも1種が、上述したような光硬化型インクである。これにより、形成される印刷部の美的外観を特に優れたものとすることができる。このように、本発明の光硬化型インクセットは、インクのうち少なくとも1種が上述したような光硬化型インクであればよいが、複数種のインクが上述したような光硬化型インクであるのが好ましく、光硬化型インクセットを構成する全てのインクが上述したような光硬化型インクであるのがさらに好ましい。成形体の製造に用いる液滴吐出装置全体について、インクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等をより効果的に防止することができ、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができ、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体をより安定的に製造することができる。また、形成される印刷部の基材に対する密着性を特に優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、製造される成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本発明の光硬化型インクセットは、インクジェット方式の液滴吐出により基材上に印刷部を形成するのに用いるインクを複数種備えたものであり、光硬化型インクセットを構成する複数種の前記インクのうち少なくとも1種が、上述したような光硬化型インクである。これにより、形成される印刷部の美的外観を特に優れたものとすることができる。このように、本発明の光硬化型インクセットは、インクのうち少なくとも1種が上述したような光硬化型インクであればよいが、複数種のインクが上述したような光硬化型インクであるのが好ましく、光硬化型インクセットを構成する全てのインクが上述したような光硬化型インクであるのがさらに好ましい。成形体の製造に用いる液滴吐出装置全体について、インクの流路における汚れの付着、液滴吐出ヘッドの目詰まり等をより効果的に防止することができ、長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができ、印刷パターンの乱れが効果的に防止された成形体をより安定的に製造することができる。また、形成される印刷部の基材に対する密着性を特に優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができ、製造される成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
光硬化型インクセットは、光の三原色(赤色、緑色、青色)、および/または、色の三原色(藍紫色(シアン)、紅紫色(マゼンタ)、黄色(イエロー))に対応する色の光硬化型インクを備えたものであるのが好ましい。これにより、色範囲の広い印刷部を好適に形成することができ、成形体の美的外観を特に優れたものとすることができる。
光硬化型インクセットが、複数種のインク(光硬化型インク)として、色の三原色に対応する色のインク(光硬化型インク)を備え、これらのインクが着色剤として顔料を含むものである場合、各インクは、以下のような顔料を含むものであるのが好ましい。
光硬化型インクセットが、複数種のインク(光硬化型インク)として、色の三原色に対応する色のインク(光硬化型インク)を備え、これらのインクが着色剤として顔料を含むものである場合、各インクは、以下のような顔料を含むものであるのが好ましい。
すなわち、藍紫色(シアン)の光硬化型インクを構成する好ましい顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー1,2,3,15:2,15:3,15:4,16,22,60等が挙げられる。
また、紅紫色(マゼンタ)の光硬化型インクを構成する好ましい顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド5,7,12,48,57,57:1,112,122,123,168,184,202,209;C.I.ピグメントバイオレット19,37等が挙げられる。
また、紅紫色(マゼンタ)の光硬化型インクを構成する好ましい顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド5,7,12,48,57,57:1,112,122,123,168,184,202,209;C.I.ピグメントバイオレット19,37等が挙げられる。
また、黄色(イエロー)の光硬化型インクを構成する好ましい顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,12,13,14,16,17,73,74,75,83,93,95,97,98,109,110,114,120,128,129,138,139,150,151,154,155,180,185,213等が挙げられる。
また、光硬化型インクセットは、同一の着色剤を含み、かつ、当該着色剤の含有率の異なるインク(光硬化型インク)を供えるものであってもよい。
また、光硬化型インクセットは、同一の着色剤を含み、かつ、当該着色剤の含有率の異なるインク(光硬化型インク)を供えるものであってもよい。
《成形体》
次に、本発明の成形体について説明する。
本発明の成形体は、基材と、上述したような光硬化型インク(光硬化型インクセット)を用いて形成された印刷部とを備えている。
次に、本発明の成形体について説明する。
本発明の成形体は、基材と、上述したような光硬化型インク(光硬化型インクセット)を用いて形成された印刷部とを備えている。
<基材>
基材は、通常、目的とする成形体に対応する形状、大きさを有するものである。
基材は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、プラスチック材料を含む材料で構成されたものであるのが好ましく、主として、プラスチック材料で構成されたものであるのがより好ましい。これにより、基材と印刷部との密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。また、プラスチック材料は、一般に成形性に優れるため、複雑な形状、微細な構造を有する成形体の製造に好適に用いることができる。なお、本明細書において、構成材料について「主として」または「主成分」というときは、対象とする物質全体に占める割合が、50wt%以上(好ましくは70wt%以上、より好ましくは80wt%以上)のもののことを指す。
基材は、通常、目的とする成形体に対応する形状、大きさを有するものである。
基材は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、プラスチック材料を含む材料で構成されたものであるのが好ましく、主として、プラスチック材料で構成されたものであるのがより好ましい。これにより、基材と印刷部との密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。また、プラスチック材料は、一般に成形性に優れるため、複雑な形状、微細な構造を有する成形体の製造に好適に用いることができる。なお、本明細書において、構成材料について「主として」または「主成分」というときは、対象とする物質全体に占める割合が、50wt%以上(好ましくは70wt%以上、より好ましくは80wt%以上)のもののことを指す。
基材を構成するプラスチック材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート(PC)、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリパラキシリレン(poly-para-xylylene)、ポリモノクロロパラキシリレン(poly-monochloro-para-xylylene)、ポリジクロロパラキシリレン(poly-dichloro-para-xylylene)、ポリモノフルオロパラキシリレン(poly-monofluoro-para-xylylene)、ポリモノエチルパラキシリレン(poly-monoethyl-para-xylylene)等のポリパラキシリレン樹脂等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、ブレンド樹脂、ポリマーアロイ、積層体等として)用いることができるが、基材を構成するプラスチック材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル系樹脂およびポリ塩化ビニルから選択される1種または2種以上を含むものであるのが好ましく、主として、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル系樹脂およびポリ塩化ビニルから選択される1種または2種以上の材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、基材と印刷部との密着性を特に優れたものとすることができ、成形体の耐久性を特に優れたものとすることができる。
<印刷部>
印刷部は、上述したような光硬化型インク(光硬化型インクセット)を用いて形成されたものである。
印刷部は、上述したような光硬化型インク(光硬化型インクセット)を用いて形成されたものであるため、所望の量の光硬化型インクを所望の部位に着弾させることにより形成されたものであり、印刷パターンの乱れや不本意な色むら、濃度むら等の発生が防止されている。このため、成形体は、全体としての美的外観に優れたものとなっている。また、印刷部の基材に対する密着性を優れ、また、形成された印刷部は高硬度のものであり、成形体全体としての耐久性にも優れている。また、上述したような光硬化型インクは、ガラスを含むものであり、基材に付着した後の液だれ等の問題の発生が確実に防止されるため、曲面部や微細な構造を有する基材に対して、液滴吐出を行った場合であっても、所望のパターンの印刷部を確実に形成することができる。
印刷部は、上述したような光硬化型インク(光硬化型インクセット)を用いて形成されたものである。
印刷部は、上述したような光硬化型インク(光硬化型インクセット)を用いて形成されたものであるため、所望の量の光硬化型インクを所望の部位に着弾させることにより形成されたものであり、印刷パターンの乱れや不本意な色むら、濃度むら等の発生が防止されている。このため、成形体は、全体としての美的外観に優れたものとなっている。また、印刷部の基材に対する密着性を優れ、また、形成された印刷部は高硬度のものであり、成形体全体としての耐久性にも優れている。また、上述したような光硬化型インクは、ガラスを含むものであり、基材に付着した後の液だれ等の問題の発生が確実に防止されるため、曲面部や微細な構造を有する基材に対して、液滴吐出を行った場合であっても、所望のパターンの印刷部を確実に形成することができる。
本発明の成形体は、上述したような基材と、印刷部とを備えるものであればいかなるものであってもよいが、具体例としては、コンソールリッド、スイッチベース、センタークラスタ、インテリアパネル、エンブレム、センターコンソール、メーター銘板等の車両用内装品、各種電子機器の操作部(キースイッチ類)、装飾性を発揮する装飾部、指標、ロゴ等の表示物等が挙げられる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の光硬化型インク(光硬化型インクセット)は、前述した実施形態で例示した成形体の製造以外の用途に用いられるものであってもよい。例えば、本発明の光硬化型インク(光硬化型インクセット)は、IC等の半導体装置の製造において、半導体ウェハー、半導体チップ等のマーキングに用いるものであってもよい。
例えば、本発明の光硬化型インク(光硬化型インクセット)は、前述した実施形態で例示した成形体の製造以外の用途に用いられるものであってもよい。例えば、本発明の光硬化型インク(光硬化型インクセット)は、IC等の半導体装置の製造において、半導体ウェハー、半導体チップ等のマーキングに用いるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、光硬化型インクをインクジェット方式の製造方法に適用する場合について中心的に説明したが、本発明の光硬化型インクは、インクジェット方式以外の製造方法(例えば、フォトリソグラフィー法による製造方法)に適用されるものであってもよい。このような場合であっても、光硬化型インクを用いて形成される印刷部の基材に対する密着性を優れたものとすることができ、また、形成される印刷部を高硬度のものとすることができる。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
[1]デンドリマーの合成
反応容器にエチレンジアミン:31重量部、アクリル酸ジメチル:256重量部、メタノール:300重量部を入れ、窒素気流下、40℃にて攪拌しながら6時間反応を行った。反応終了後、得られた混合物はロータリーエバポレーターを用いてメタノールを留去した後、大過剰のジエチルエーテル中に加え再沈殿操作により精製した。得られた反応生成物(第1の反応生成物)に500重量部のメタノールを加えて溶解し、次の反応を行った。
[1]デンドリマーの合成
反応容器にエチレンジアミン:31重量部、アクリル酸ジメチル:256重量部、メタノール:300重量部を入れ、窒素気流下、40℃にて攪拌しながら6時間反応を行った。反応終了後、得られた混合物はロータリーエバポレーターを用いてメタノールを留去した後、大過剰のジエチルエーテル中に加え再沈殿操作により精製した。得られた反応生成物(第1の反応生成物)に500重量部のメタノールを加えて溶解し、次の反応を行った。
反応容器に上記反応生成物(第1の反応生成物)を含むメタノール溶液を入れ、240重量部のエチレンジアミンを加えて、窒素気流下、27℃にて攪拌しながら6時間反応を行った。反応後、同様にメタノール留去、再沈殿操作による精製後、得られた反応生成物(第2の反応生成物)に1000重量部のメタノールを加えて溶解し、次の反応を行った。
反応容器に上記反応生成物(第2の反応生成物)を含むメタノール溶液を入れ、アクリル酸ジメチル:667重量部を入れ、窒素気流下、40℃にて攪拌しながら6時間反応を行った。反応後、同様にメタノール留去、再沈殿操作による精製後、得られた反応生成物(第3の反応生成物)に2000重量部のメタノールを加えて溶解し、次の反応を行った。
反応容器に上記反応生成物(第3の反応生成物)を含むメタノール溶液を入れ、361重量部のエチレンジアミンを加えて、窒素気流下、27℃にて攪拌しながら6時間反応を行った。反応後、同様にメタノール留去、再沈殿操作による精製後、得られた反応生成物(第4の反応生成物)に2000重量部のモレキュラシーブを用いて脱水処理したアセトンを加えて溶解し、次の反応を行った。
反応容器に上記反応生成物(第4の反応生成物)を含むアセトン溶液:1000重量部を分取し、カレンズBEI(1,1−Bis(acryloyloxymetyl)ethyl isocyanate、昭和電工社製):2153重量部を添加し、窒素気流下にて撹拌混合した後、DABCO(1,4−Diazabicyclo〔2,2,2〕octane、東京化成工業社製):1重量部を更に添加し、撹拌混合し、反応温度を50℃まで昇温してから6時間反応を行った。反応終了後、ロータリーエバポレーターを用いてアセトンを留去し、目的のデンドリマーを得た。
この場合、デンドリマーの1分子の当たりの最外面に配置されたアクリロイル基数は72個となる。
この場合、デンドリマーの1分子の当たりの最外面に配置されたアクリロイル基数は72個となる。
[2]光硬化型インク(光硬化型インクセット)の調製
(実施例1)
ガラス(粉末)と、C.I.ピグメントレッド177と上記式(5)で表される顔料誘導体との混合物と、C.I.ピグメントレッド254と上記式(6)で表される顔料誘導体との混合物と、下記式(8)で示される化学構造を有するスルホン化顔料誘導体の粉末と、ヒドロキシエチルビニルエーテルと、上記[1]で合成したデンドリマーと、重合開始剤としてのIrgacure819(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)と、酸価分散剤としてのディスパービック111と、アミン価分散剤としてのディスパービック166とを用いて、ガラスおよび顔料が分散した赤色の光硬化型インク(Rインク)を調製した。
(実施例1)
ガラス(粉末)と、C.I.ピグメントレッド177と上記式(5)で表される顔料誘導体との混合物と、C.I.ピグメントレッド254と上記式(6)で表される顔料誘導体との混合物と、下記式(8)で示される化学構造を有するスルホン化顔料誘導体の粉末と、ヒドロキシエチルビニルエーテルと、上記[1]で合成したデンドリマーと、重合開始剤としてのIrgacure819(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)と、酸価分散剤としてのディスパービック111と、アミン価分散剤としてのディスパービック166とを用いて、ガラスおよび顔料が分散した赤色の光硬化型インク(Rインク)を調製した。
また、顔料の種類、各成分の使用量を変更した以外は、前記赤色の光硬化型インクと同様にして、緑色の光硬化型インク(Gインク)、青色の光硬化型インク(Bインク)、黒色の光硬化型インク(BKインク)を調製した。これにより、R、G、B、BKの4色のインクからなる光硬化型インクセットが得られた。Rインクを構成する顔料の平均粒径、Gインクを構成する顔料の平均粒径、Bインクを構成する顔料の平均粒径、BKインクを構成する顔料の平均粒径は、それぞれ、70nm、70nm、70nm、70nmであった。また、Rインクを構成するガラスの平均粒径、Gインクを構成するガラスの平均粒径、Bインクを構成するガラスの平均粒径、BKインクを構成するガラスの平均粒径は、それぞれ、20nm、20nm、20nm、20nmであった。また、Rインク、Gインク、Bインク、BKインクの調製には、いずれも、前記ガラスとして無アルカリガラス(SiO2:55.0wt%、CaO:23.0wt%、Al2O3:14.2wt%、B2O3:5.8wt%、MgO:0.2wt%、Na2O:0.4wt%、K2O:0.2wt%、Fe2O3:0.2wt%、TiO2:0.4wt%、F2:0.5wt%、SrO:0.1wt%)を用いた。
(実施例2〜6)
光硬化型インクの調製に用いる材料の種類・使用量を表1、表2に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして光硬化型インク(光硬化型インクセット)を調製した。
(比較例1)
ガラスを用いなかった以外は、前記実施例1と同様にして光硬化型インク(光硬化型インクセット)を調製した。
光硬化型インクの調製に用いる材料の種類・使用量を表1、表2に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして光硬化型インク(光硬化型インクセット)を調製した。
(比較例1)
ガラスを用いなかった以外は、前記実施例1と同様にして光硬化型インク(光硬化型インクセット)を調製した。
前記各実施例および比較例について、光硬化型インクの組成を、表1、表2にまとめて示した。なお、表中、C.I.ピグメントレッド177を「PR177」、C.I.ピグメントレッド254を「PR254」、C.I.ピグメントレッド177と式(5)で表される顔料誘導体との混合物を「PR177D」、C.I.ピグメントレッド254と式(6)で表される顔料誘導体との混合物を「PR254D」、上記式(8)で表される顔料誘導体(分子内のスルホ基が1個)で構成された粉末を「SPD1」、下記式(9)で表される顔料誘導体(分子内のスルホ基が2個)で構成された粉末を「SPD2」、C.I.ピグメントグリーン7を「PG7」、C.I.ピグメントグリーン36を「PG36」、C.I.ピグメントグリーン58を「PG58」、C.I.ピグメントブルー15:6を「PB15:6」、C.I.ピグメントイエロー150を「PY150」、C.I.ピグメントバイオレット23を「PV23」、C.I.ピグメントブラック7を「PBK7」、C.I.ピグメントブルー15:3を「PB15:3」、C.I.ピグメントバイオレット19を「PV19」、C.I.ピグメントレッド122を「PR122」、C.I.ピグメントイエロー151を「PY151」、C.I.ピグメントイエロー155を「PY155」、C.I.ピグメントイエロー180を「PY180」、ディスパービック111(酸価:50KOHmg/g)を「DA1」、ディスパービック2095(酸価:13KOHmg/g)を「DA2」、ディスパービックP104(酸価:360KOHmg/g)を「DA3」、ディスパービック166(アミン価:115KOHmg/g)を「DA4」、ディスパービック9075(アミン価:12KOHmg/g)を「DA5」、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミンを「DA6」、ヒドロキシエチルビニルエーテルを「VE1」、4−ヒドロキシブチルビニルエーテルを「VE2」、4−ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテルを「VE3」、ジプロピレングリコールモノビニルエーテルを「VE4」、トリエチレングリコールジビニルエーテルを「VE5」、ジエチレングリコールジビニルエーテルを「VE6」、イソボニルアクリレートを「VE7」、[1]で合成したデンドリマーを「X」、ハイパーブランチポリマーとしてのビスコート1000(大阪有機化学工業社製)を「V1000」、ハイパーグラフトポリマーとしてのU−15HA(新中村化学社製)を「Y」、Irgacure819(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)を「IR819」、Irgacure1870(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)を「IR1870」、Irgacure127(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)を「IR127」で示した。また、表中、赤色の光硬化型インクを「Rインク」、緑色の光硬化型インクを「Gインク」、青色の光硬化型インクを「Bインク」、黒色の光硬化型インクを「BKインク」、藍紫色(シアン)の光硬化型インクを「Cインク」、紅紫色(マゼンタ)の光硬化型インクを「Mインク」、黄色(イエロー)の光硬化型インクを「Yインク」で示した。また、表中、光硬化型インク中における固形分の含有率をCS[wt%]、光硬化型インク中におけるガラスの含有率をCG[wt%]で示した。なお、分散剤のアミン価は、DIN 16945に準拠する方法により求め、酸価は、DIN EN ISO 2114に準拠する方法により求めた。また、各実施例および比較例で用いた、C.I.ピグメントレッド177と式(5)で表される顔料誘導体との混合物中における式(5)で表される顔料誘導体の含有率は、いずれも、0.1wt%以上10wt%以下であった。また、前記各実施例および比較例で用いた、C.I.ピグメントレッド254と式(6)で表される顔料誘導体との混合物中における式(6)で表される顔料誘導体の含有率は、いずれも、0.1wt%以上10wt%以下であった。また、振動式粘度計を用いて、JIS Z8809に準拠して測定された前記各実施例の光硬化型インクの40℃における粘度は、いずれも、5mPa・s以上11mPa・s以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例の光硬化型インクは、光硬化型インクを構成する顔料の平均粒径をDP[nm]、光硬化型インクを構成するガラスの平均粒径をDG[nm]としたとき、いずれも、0.1≦DG/DP≦0.5の関係を満足するものであった。
[3]光硬化型インクの安定性評価(耐久性評価)
[3.1]加熱処理後の外観変化
前記各実施例および比較例の光硬化型インクについて、30℃の環境下に20日間放置した後、目視による観察を行い、以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:加熱前からの変化が全く認められない。
B:顔料粒子の凝集・沈降がわずかに認められる。
C:顔料粒子の凝集・沈降がはっきりと認められる。
D:顔料粒子の凝集・沈降が顕著に認められる。
[3.1]加熱処理後の外観変化
前記各実施例および比較例の光硬化型インクについて、30℃の環境下に20日間放置した後、目視による観察を行い、以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:加熱前からの変化が全く認められない。
B:顔料粒子の凝集・沈降がわずかに認められる。
C:顔料粒子の凝集・沈降がはっきりと認められる。
D:顔料粒子の凝集・沈降が顕著に認められる。
[3.2]粘度の変化量
前記各実施例および比較例の光硬化型インクについて、30℃の環境下に20日間放置した後の粘度(動粘度)を測定し、製造直後の粘度との差を求めた。すなわち、製造直後の粘度をν0[mPa・s]、30℃の環境下に20日間放置した後の粘度をν1[mPa・s]としたとき、ν1−ν0で表される値を求めた。このようにして求められた値について、以下の5段階の基準に従い、評価した。
前記各実施例および比較例の光硬化型インクについて、30℃の環境下に20日間放置した後の粘度(動粘度)を測定し、製造直後の粘度との差を求めた。すなわち、製造直後の粘度をν0[mPa・s]、30℃の環境下に20日間放置した後の粘度をν1[mPa・s]としたとき、ν1−ν0で表される値を求めた。このようにして求められた値について、以下の5段階の基準に従い、評価した。
A:ν1−ν0の値が0.2mPa・s未満。
B:ν1−ν0の値が0.2mPa・s以上0.3mPa・s未満。
C:ν1−ν0の値が0.3mPa・s以上0.4mPa・s未満。
D:ν1−ν0の値が0.4mPa・s以上0.7mPa・s未満。
E:ν1−ν0の値が0.7mPa・s以上。
B:ν1−ν0の値が0.2mPa・s以上0.3mPa・s未満。
C:ν1−ν0の値が0.3mPa・s以上0.4mPa・s未満。
D:ν1−ν0の値が0.4mPa・s以上0.7mPa・s未満。
E:ν1−ν0の値が0.7mPa・s以上。
[4]液滴吐出の安定性評価(吐出安定性評価)
前記各実施例および比較例の光硬化型インクを用いて、下記に示すような試験による評価を行った。
[4.1]着弾位置精度評価
チャンバー(サーマルチャンバー)内に設置した液滴吐出装置および前記各実施例および比較例の光硬化型インクセットを用意し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、25℃、55%RHの環境下で、各色のインクについて、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、2000000発(2000000滴)の液滴の連続吐出を行った。その後、液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、100時間放置した。
前記各実施例および比較例の光硬化型インクを用いて、下記に示すような試験による評価を行った。
[4.1]着弾位置精度評価
チャンバー(サーマルチャンバー)内に設置した液滴吐出装置および前記各実施例および比較例の光硬化型インクセットを用意し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、25℃、55%RHの環境下で、各色のインクについて、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、2000000発(2000000滴)の液滴の連続吐出を行った。その後、液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、100時間放置した。
その後、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、25℃、55%RHの環境下で、4000000発(4000000滴)の液滴の連続吐出を行った。上記120時間放置した後の、液滴吐出ヘッドの中央部付近の指定したノズルから吐出された4000000発の液滴について、着弾した各液滴の中心位置の中心狙い位置からのズレ量dの平均値を求め、以下の5段階の基準に従い、評価した。この値が小さいほど飛行曲がりの発生が効果的に防止されていると言える。
A:ズレ量dの平均値が0.09μm未満。
B:ズレ量dの平均値が0.09μm以上0.15μm未満。
C:ズレ量dの平均値が0.15μm以上0.18μm未満。
D:ズレ量dの平均値が0.18μm以上0.22μm未満。
E:ズレ量dの平均値が0.22μm以上。
B:ズレ量dの平均値が0.09μm以上0.15μm未満。
C:ズレ量dの平均値が0.15μm以上0.18μm未満。
D:ズレ量dの平均値が0.18μm以上0.22μm未満。
E:ズレ量dの平均値が0.22μm以上。
[4.2]液滴吐出量の安定性評価
上記[4.1]の評価に用いた液滴吐出装置について、上記4000000発(4000000滴)の液滴の連続吐出の後、再び液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、50時間放置した。
上記[4.1]の評価に用いた液滴吐出装置について、上記4000000発(4000000滴)の液滴の連続吐出の後、再び液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、50時間放置した。
その後、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、25℃、55%RHの環境下で、2000000発(2000000滴)の液滴の連続吐出を行った。液滴吐出ヘッドの左右両端の指定の2つのノズルについて、吐出された液滴の総重量を求め、上記2つのノズルから吐出された液滴の平均吐出量の差の絶対値ΔW[ng]を求めた。このΔWの、液滴の目標吐出量WT[ng]に対する比率(ΔW/WT)を求め、以下の5段階の基準に従い、評価した。ΔW/WTの値が小さいほど、液滴吐出量の安定性に優れていると言える。
A:ΔW/WTの値が、0.090未満。
B:ΔW/WTの値が、0.090以上0.320未満。
C:ΔW/WTの値が、0.320以上0.620未満。
D:ΔW/WTの値が、0.620以上0.840未満。
E:ΔW/WTの値が、0.840以上。
B:ΔW/WTの値が、0.090以上0.320未満。
C:ΔW/WTの値が、0.320以上0.620未満。
D:ΔW/WTの値が、0.620以上0.840未満。
E:ΔW/WTの値が、0.840以上。
[4.3]間欠印字性能評価
上記[4.2]の評価に用いた液滴吐出装置について、上記2000000発(2000000滴)の液滴の連続吐出の後、再び液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、50時間放置した。
上記[4.2]の評価に用いた液滴吐出装置について、上記2000000発(2000000滴)の液滴の連続吐出の後、再び液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、50時間放置した。
その後、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、25℃、55%RHの環境下で、250000発(250000滴)の液滴の連続吐出を行い、その後、180秒間、液滴の吐出を中断した(1シーケンス目)。その後、同様に、液滴の連続吐出、および、滴々の吐出の中断の操作を繰り返し行った。液滴吐出ヘッドの中央部付近の指定したノズルについて、1シーケンス目に吐出された液滴の平均重量W1[ng]と、30シーケンス目に吐出された液滴の平均重量W30[ng]とを求めた。そして、W1とW30との差の絶対値の、液滴の目標吐出量WT[ng]に対する比率(|W1−W30|/WT)を求め、以下の5段階の基準に従い、評価した。|W1−W30|/WTの値が小さいほど、間欠印字性能(液滴吐出量の安定性)に優れていると言える。
A:|W1−W30|/WTの値が、0.060未満。
B:|W1−W30|/WTの値が、0.060以上0.150未満。
C:|W1−W30|/WTの値が、0.150以上0.470未満。
D:|W1−W30|/WTの値が、0.470以上0.730未満。
E:|W1−W30|/WTの値が、0.730以上。
B:|W1−W30|/WTの値が、0.060以上0.150未満。
C:|W1−W30|/WTの値が、0.150以上0.470未満。
D:|W1−W30|/WTの値が、0.470以上0.730未満。
E:|W1−W30|/WTの値が、0.730以上。
[4.4]連続吐出試験
上記[4.3]の評価に用いた液滴吐出装置について、上記30シーケンス目の液滴吐出の後、再び液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、60時間放置した。
その後、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、25℃、55%RHの環境下で、液滴吐出装置を150時間、連続で運転させることにより、光硬化型インクセットを構成する各インクの吐出を行った。
連続運転後における、液滴吐出ヘッドを構成するノズルの目詰まりの発生率([(目詰まりノズル数)/(全ノズル数)]×100)を求め、ノズルの目詰まりが発生しているものについては、可塑材料で構成されたクリーニング部材により、目詰まりの解消が可能であるか否かを調べた。その結果を、以下の5段階の基準に従い、評価した。
上記[4.3]の評価に用いた液滴吐出装置について、上記30シーケンス目の液滴吐出の後、再び液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、60時間放置した。
その後、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、25℃、55%RHの環境下で、液滴吐出装置を150時間、連続で運転させることにより、光硬化型インクセットを構成する各インクの吐出を行った。
連続運転後における、液滴吐出ヘッドを構成するノズルの目詰まりの発生率([(目詰まりノズル数)/(全ノズル数)]×100)を求め、ノズルの目詰まりが発生しているものについては、可塑材料で構成されたクリーニング部材により、目詰まりの解消が可能であるか否かを調べた。その結果を、以下の5段階の基準に従い、評価した。
A:ノズルの目詰まりの発生がない。
B:ノズルの目詰まりの発生率が0.7%未満(ただし、ゼロを除く)であり、かつ、クリーニングによる目詰まりの解消が可能。
C:ノズルの目詰まりの発生率が0.7%以上1.2%未満であり、かつ、クリーニングによる目詰まりの解消が可能。
D:ノズルの目詰まりの発生率が1.2%以上1.5%未満であり、かつ、クリーニングによる目詰まりの解消が可能。
E:ノズルの目詰まりの発生率が1.5%以上、または、クリーニングによる目詰まりの解消が不可能。
なお、上記の評価は、各実施例および比較例について、同様の条件で行った。
B:ノズルの目詰まりの発生率が0.7%未満(ただし、ゼロを除く)であり、かつ、クリーニングによる目詰まりの解消が可能。
C:ノズルの目詰まりの発生率が0.7%以上1.2%未満であり、かつ、クリーニングによる目詰まりの解消が可能。
D:ノズルの目詰まりの発生率が1.2%以上1.5%未満であり、かつ、クリーニングによる目詰まりの解消が可能。
E:ノズルの目詰まりの発生率が1.5%以上、または、クリーニングによる目詰まりの解消が不可能。
なお、上記の評価は、各実施例および比較例について、同様の条件で行った。
[5]成形体(インテリアパネル)の製造
上記[4.4]の評価に用いた液滴吐出装置について、上記150時間の連続運転の後、再び液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、60時間放置した。
その後、ポリカーボネートで構成された曲面部を有する基材上に、所定のパターンで、光硬化型インクを吐出した。
上記[4.4]の評価に用いた液滴吐出装置について、上記150時間の連続運転の後、再び液滴吐出装置の運転を停止し、液滴吐出装置の流路に各インクが充填された状態で、25℃、55%RHの環境下に、60時間放置した。
その後、ポリカーボネートで構成された曲面部を有する基材上に、所定のパターンで、光硬化型インクを吐出した。
その後、365nm、380nm、395nmの波長に極大値を有するスペクトルの紫外線を照射を、照射強度180mW/cm2を20秒間照射し、基材上の光硬化型インクを硬化させ、成形体としてのインテリアパネルを得た。
上記のような方法を用いて、各実施例および比較例の光硬化型インク(光硬化型インクセット)を用いて、それぞれ、10個の成形体を製造した。
上記のような方法を用いて、各実施例および比較例の光硬化型インク(光硬化型インクセット)を用いて、それぞれ、10個の成形体を製造した。
[6]成形体の評価
上記のようにして得られた各成形体について、以下のような評価を行った。
[6.1]成形体の外観評価
前記各実施例および比較例で製造した各成形体を目視により観察し、設計通りのパターニングができているか否か、色むら、濃度むらの発生状況について判断し、以下の7段階の基準に従い、評価した。
A:極めて優れた外観を有している。
B:非常に優れた外観を有している。
C:優れた外観を有している。
D:良好な外観を有している。
E:外観がやや不良。
F:外観が不良。
G:外観が極めて不良。
上記のようにして得られた各成形体について、以下のような評価を行った。
[6.1]成形体の外観評価
前記各実施例および比較例で製造した各成形体を目視により観察し、設計通りのパターニングができているか否か、色むら、濃度むらの発生状況について判断し、以下の7段階の基準に従い、評価した。
A:極めて優れた外観を有している。
B:非常に優れた外観を有している。
C:優れた外観を有している。
D:良好な外観を有している。
E:外観がやや不良。
F:外観が不良。
G:外観が極めて不良。
[6.2]個体間での特性差
前記各実施例および比較例について、それぞれ10個の成形体を目視により観察し、外観(審美性)の均一性を以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:外観の均一性が非常に優れている。
B:外観の均一性に優れている。
C:外観の均一性がやや劣っている。
D:外観の均一性に劣っている。
前記各実施例および比較例について、それぞれ10個の成形体を目視により観察し、外観(審美性)の均一性を以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:外観の均一性が非常に優れている。
B:外観の均一性に優れている。
C:外観の均一性がやや劣っている。
D:外観の均一性に劣っている。
[6.3]耐久性評価
前記各実施例および比較例で製造した各成形体について、以下に示すような熱サイクル試験を行い、耐久性を評価した。
まず、腕時計用文字板を、15℃の環境下に1時間、次いで、75℃の環境下に2時間、次いで、15℃の環境下に1時間、次いで、−25℃の環境下に2時間静置した。その後、再び、環境温度を15℃に戻し、これを1サイクル(6時間)とし、このサイクルを合計10回繰り返した(合計60時間)。
その後、成形体の外観を目視により観察し、これらの外観を以下の4段階の基準に従い、評価した。
前記各実施例および比較例で製造した各成形体について、以下に示すような熱サイクル試験を行い、耐久性を評価した。
まず、腕時計用文字板を、15℃の環境下に1時間、次いで、75℃の環境下に2時間、次いで、15℃の環境下に1時間、次いで、−25℃の環境下に2時間静置した。その後、再び、環境温度を15℃に戻し、これを1サイクル(6時間)とし、このサイクルを合計10回繰り返した(合計60時間)。
その後、成形体の外観を目視により観察し、これらの外観を以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:印刷部の浮き、剥がれ等が全く認められない。
B:印刷部の浮きがほとんど認められない。
C:印刷部の浮きがはっきりと認められる。
D:印刷部のひび割れ、剥離がはっきりと認められる。
これらの結果を表3に示す。
B:印刷部の浮きがほとんど認められない。
C:印刷部の浮きがはっきりと認められる。
D:印刷部のひび割れ、剥離がはっきりと認められる。
これらの結果を表3に示す。
表3から明らかなように、本発明では、優れた結果が得られたのに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。
Claims (15)
- インクジェット方式の液滴吐出に供される光硬化型インクであって、
着色剤と、
重合性化合物と、
ガラスとを含み、
光硬化型インク中に含まれる固形分に対する前記ガラスの比率が、0.0001wt%以上0.05wt%以下であることを特徴とする光硬化型インク。 - 前記ガラスは、無アルカリガラスである請求項1に記載の光硬化型インク。
- 前記ガラスは、平均粒径が3.0nm以上120nm以下の粉末として含まれるものである請求項1または2に記載の光硬化型インク。
- 前記重合性化合物として、樹枝状ポリマーを含む請求項1ないし3のいずれかに記載の光硬化型インク。
- 前記樹枝状ポリマーとして、デンドリマー、ハイパーブランチポリマーのうちの少なくとも一方を含む請求項4に記載の光硬化型インク。
- 前記重合性化合物として、ビニルエーテルを含む請求項1ないし5のいずれかに記載の光硬化型インク。
- 前記ビニルエーテルは、水酸基を備えた化学構造を有するものである請求項6に記載の光硬化型インク。
- さらに、光重合開始剤を含む請求項1ないし7のいずれかに記載の光硬化型インク。
- 前記光重合開始剤は、ラジカル重合開始剤である請求項8に記載の光硬化型インク。
- 前記ラジカル重合開始剤として、α−ヒドロキシケトンおよびアシルフォスフィンオキサイドよりなる群から選択される1種または2種以上を含む請求項9に記載の光硬化型インク。
- インクジェット方式の液滴吐出により基材上に印刷部を形成するのに用いるインクを複数種備えた光硬化型インクセットであって、
光硬化型インクセットを構成する複数種の前記インクのうち少なくとも1種が、請求項1ないし10のいずれかに記載の光硬化型インクであることを特徴とする光硬化型インクセット。 - 基材と、
請求項1ないし10のいずれかに記載の光硬化型インクを用いて形成された印刷部とを備えたことを特徴とする成形体。 - 基材と、
請求項11に記載の光硬化型インクセットを用いて形成された印刷部とを備えたことを特徴とする成形体。 - 前記基材は、少なくとも前記印刷部で被覆される部位が、プラスチック材料を含む材料で構成されたものである請求項12または13に記載の成形体。
- 前記プラスチック材料は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル系樹脂およびポリ塩化ビニルから選択される1種または2種以上を含むものである請求項14に記載の成形体。
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JP2009172863A JP2011026429A (ja) | 2009-07-24 | 2009-07-24 | 光硬化型インク、光硬化型インクセットおよび成形体 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016160319A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 日立マクセル株式会社 | インクジェット用インクセット及びそれを用いた印刷物の製造方法 |
WO2016163392A1 (ja) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | 株式会社ミマキエンジニアリング | 転写シートの製造方法及びその利用 |
JP2021501064A (ja) * | 2017-10-20 | 2021-01-14 | ヌオヴァ・オンピ・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータNUOVA OMPI S.r.l. | マーキングされた容器を提供するシステム及び方法 |
-
2009
- 2009-07-24 JP JP2009172863A patent/JP2011026429A/ja not_active Withdrawn
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