JP2013119585A - エネルギー線硬化型プライマーインク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のエネルギー線硬化型プライマーインクは、重合性化合物と、重合開始剤と、を含む。上記重合性化合物は、単官能モノマーのみ、又は、単官能モノマー及び二官能モノマーからなり、かつ、分子内に(メタ)アクリル基と、オキセタン基、オキシラン環及びビニルエーテル基のうちのいずれか一つの官能基とを有するモノマーと、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートと、を含む。上記モノマーと上記2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートとの合計は、インク全量に対して25〜95質量%であり、上記2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートの含有量は、インク全量に対して10質量%以上である。
【選択図】なし
Description
上記重合性化合物は、
単官能モノマーのみ、又は、単官能モノマー及び二官能モノマーからなり、かつ、
分子内に(メタ)アクリル基と、オキセタン基、オキシラン環及びビニルエーテル基のうちのいずれか一つの官能基とを有するモノマーと、
2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートと、を含み、
上記モノマーと上記2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートとの合計は、インク全量に対して25〜95質量%であり、
上記2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートの含有量は、インク全量に対して10質量%以上であることを特徴とするものである。
本発明のエネルギー線硬化型プライマーインク(以下、単にプライマーインクともいう。)は、エネルギー線の照射により重合反応又は架橋反応を生起し硬化する重合性化合物と、上記重合性化合物の重合反応又は架橋反応を開始、促進させる重合開始剤とを含むものである。なお、本発明のプライマーインクの被記録媒体への付与方法としては、インクジェット方式による打滴、又は塗布のいずれであってもよい。
本発明のプライマーインクに用いられる重合性化合物は、単官能モノマーのみ、又は、単官能モノマー及び二官能モノマーからなり、かつ、分子内に(メタ)アクリル基と、オキセタン基、オキシラン環(エポキシ基)及びビニルエーテル基のうちのいずれか一つの官能基とを有するモノマー(以下、モノマーaという。)と、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート(以下、モノマーbという。)と、を含む。本発明では、単官能モノマーのみ、又は、単官能モノマー及び二官能モノマーからなる重合性化合物を用いることにより、被記録媒体上に付与後のプライマーインクの硬化収縮を低減し、プライマーインクと被記録媒体との密着性を向上できる。さらに、被記録媒体が柔軟性のあるフィルムの場合、プライマーインクの付与後の被記録媒体のカール(反り)の発生を抑制でき、信頼性を向上できる。
本発明のプライマーインクに用いられる重合開始剤は、活性光、熱、あるいはその両方のエネルギーの付与によりラジカルなどの開始種を発生し、上述した重合性化合物の重合反応又は架橋反応を開始、促進させ、硬化する化合物であり、光重合開始剤であることが特に好ましい。
次に、上記本発明のプライマーインクを用いた画像形成方法について説明する。
本発明の画像形成用インクを構成する画像形成用インク組成物は、少なくとも画像を形成するための組成となるように構成されており、重合性化合物と、重合開始剤と、着色剤とを含む。
本発明の画像形成用インク組成物を構成する重合性化合物は、後述する重合開始剤などから発生するラジカルなどの開始種により重合又は架橋反応を生起し、これらを含有する組成物を硬化させる機能を有するものである。
本発明の画像形成用インク組成物に用い得るラジカル重合性化合物は、エチレン性不飽和化合物であることが好ましい。エチレン性不飽和化合物としては、例えば、(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、芳香族ビニル類、ビニルエーテル類及び内部二重結合を有する化合物(マレイン酸など)などが挙げられる。ここで、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方又はいずれかを指し、「(メタ)アクリル」は「アクリル」、「メタクリル」の双方又はいずれかを指す。
本発明の画像形成用インク組成物に用い得るカチオン重合性化合物は、何らかのエネルギー付与によりカチオン重合反応を生起し、硬化する化合物であれば特に制限はない。カチオン重合性化合物としては、モノマー、オリゴマー、ポリマーの種を問わず使用することができ、単官能化合物であっても、多官能化合物であってもよい。特に、後述するカチオン重合開始剤から発生する開始種により重合反応を生起する、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性モノマーを使用することができる。
本発明の画像形成用インク組成物を構成する重合開始剤としては、熱又はエネルギー線によって重合反応又は架橋反応を開始させるものが好ましく、エネルギー線によって重合反応又は架橋反応を開始させるものがより好ましい。画像形成用インク組成物が重合開始剤を含むことにより、被記録媒体に付与された画像形成用インク組成物をエネルギー線の照射又は加熱によって硬化させることができる。
本発明の画像形成用インクは、上述したように、複数の画像形成用インク組成物からなる多色インクセットであり、シアン色のインク組成物(シアンインク組成物)、マゼンタ色のインク組成物(マゼンタインク組成物)、イエロー色のインク組成物(イエローインク組成物)、黒色のインク組成物(ブラックインク組成物)及び白色のインク組成物(ホワイトインク組成物)よりなる群から選択された少なくとも1つの画像形成用インク組成物を含むことが好ましい。
本発明のプライマーインク及び画像形成用インクの粘度及び表面張力は、被記録媒体への付与方式や装置に応じて適宜調整して用いられる。なお、プライマーインクの表面張力は、画像形成用インクよりも大きいことが好ましい。
上記被記録媒体としては、浸透性の被記録媒体、非浸透性の被記録媒体、及び緩浸透性の被記録媒体のいずれも使用することができるが、本発明の効果がより顕著に奏される観点から、非浸透性ないし緩浸透性の被記録媒体が好ましい。
本発明では、プライマーインク自体もインクジェット方式で被記録媒体に付与することができ、この場合、プライマーインクを、複数色の画像形成用インク組成物を含む多色インクセットの一つとして使用するのが好ましい。それゆえ、インクジェット記録方式・装置の構成によってプライマーインクの硬化過程は決まる。
本発明のプライマーインクの被記録媒体への付与方法としては、上述したように、打滴又は塗布する方法が挙げられる。具体的には、インクジェット、グラビア、フレキソ、パット、スクリーン、オフセットなどの印刷方式が挙げられ、これらの中でもインクジェット、フレキソが好適に用いられる。一方、本発明の画像形成用インクの被記録媒体への付与方法は、インクジェット方式による打滴である。
(1)合成紙:リンテック社製の“ユポ80 PA−T1”
(2)ポリエステル系合成紙(二軸延伸フィルム):東洋紡社製の“クリスパーK1711”
プライマーインク及び画像形成用インク組成物の粘度は、東機産業社製の“R100型粘度計”を用いて、25℃、コーン回転数10rpmの条件下で測定した。
プライマーインク及び画像形成用インク組成物の表面張力は、協和科学社製の全自動平衡式エレクトロ表面張力計“ESB−V”を用いて、25℃の条件下において測定した。
下記実施例及び比較例で使用する画像形成用インク組成物は次のようにして調製した。
表4の実施例1に示すプライマーインク組成物を構成する各成分を表4の実施例1に示す配合量で計り取り、マグネチックスターラーで30分間撹拌し、混合物を得た。その後、グラスフィルター(桐山製作所製)を用いて、上記混合物を吸引ろ過し、実施例1のプライマーインクを調製した。
(1)被記録媒体上に、ピエゾ型インクジェットノズルを備えたインクジェット記録装置を用いてプライマーインクを吐出して、100mm×100mmのプライマーインクベタ印刷物(プライマー層)を作製した。このとき、プライマー層の膜厚は5μmであった。上記インクジェット記録装置はインク供給系として、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、及びピエゾヘッドを備えている。また、上記インクジェット記録装置は、液滴サイズ約7pL、解像度600×600dpiでインクを射出できるよう、駆動周波数10KHzで駆動させた。
(2)上記プライマー層に対し、日亜化学工業社製の紫外線LED“NLBU21W01−E2”を用い、トータル照射光量が300mJ/cm2となるように紫外線を照射した。これにより、上記プライマー層は硬化し、下塗り層を得た。
(3)上記下塗り層上に、ピエゾ型インクジェットノズルを備えたインクジェット記録装置を用いて画像形成用インクを打滴し、画像形成用インクベタ印刷物を作製した。上記インクジェット記録装置はインク供給系として、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、及びピエゾヘッドを備えている。また、上記インクジェット記録装置は、液滴サイズ約7pL、解像度600×600dpiでインクを射出できるよう、駆動周波数10KHzで駆動させた。
(4)上記画像形成用インクベタ印刷物に対し、アイグラフィック社製のメタルハライドランプ“M015−L312”を用い、トータル照射光量が100mJ/cm2となるように紫外線を照射した。これにより、上記画像形成用インクベタ印刷物は硬化し、印刷物を得た。
表4及び表5の実施例2〜12、比較例1〜6に示すプライマーインク組成物の各成分を表4及び表5に示す配合量で計り取り、上記実施例1と同様にして、実施例2〜12、比較例1〜6のプライマーインクを調製した。そして、この実施例2〜12、比較例1〜6のプライマーインクを用いて上記実施例1と同様にして、実施例2〜12、比較例1〜6の印刷物を得た。
表4の実施例13〜16に示すプライマーインク組成物の各成分を表4に示す配合量で計り取り、上記実施例1と同様にして、実施例13〜16のプライマーインクを調製した。そして、この実施例13〜16のプライマーインクをバーコーター#6を用いて被記録媒体上に塗布したこと以外は、上記実施例1と同様にして、実施例13〜16の印刷物を得た。
プライマーインクの濡れ性については、上述した印刷物作製手順(1)に従って作製したプライマーインクベタ印刷物のインクの弾きを目視で観察することにより評価した。表6及び7では、評価結果を「A」、「B」、「C」で示した。評価基準について説明すると、「A」は、インクの弾きは確認できず、濡れ性が良好であることを示し、「B」は、ややインクの弾きが生じ、かつ、表面がやや凹凸で部分的に被記録媒体表面が露出しており、濡れ性がやや不良であることを示し、「C」は、インクの弾きが多く生じており、かつ、表面が凹凸で被記録媒体表面の露出部分が多く濡れ性が不良であることを示している。
プライマーインクの付与後の被記録媒体の信頼性については、まず、上述した印刷物作製手順(1)(2)に従って下塗り層が形成された被記録媒体を、50mm×50mmの正方形にカットして試験片を得て、この試験片を平坦な板上に印刷面が上になるように置き、カール(反り)の状態を目視で観察することにより評価した。表6及び7では、評価結果を「A」、「B」、「C」で示した。評価基準について説明すると、「A」は、試験片の四隅にカールの発生が見られず、品質上問題無く、信頼性が優れていることを示し、「B」は、試験片の四隅にカールの発生が見られたが、四隅の浮き上がった部分の合計が30mm未満であり、信頼性はやや不良であることを示し、「C」は、試験片の四隅にカールの発生が見られ、四隅の浮き上がった部分の合計が30mm以上であり、信頼性が劣っていることを示している。
画像形成用インクの濡れ性については、上述した印刷物作製手順(1)〜(3)に従って作製した画像形成用インクベタ印刷物のインクの弾きを目視で観察することにより評価した。表6及び7では、評価結果を「A」、「B」、「C」で表している。評価基準について説明すると、「A」は、インクの弾きは確認できず、濡れ性が良好であることを示し、「B」は、ややインクの弾きを生じ、かつ、表面がやや凹凸で部分的に被記録媒体表面が露出しており、濡れ性がやや不良であることを示し、「C」は、インクの弾きが多く生じており、かつ、表面が凹凸で被記録媒体表面の露出部分が多く、濡れ性が不良であることを示している。
インク硬化性については、上述した印刷物作製手順(1)〜(4)に従って作製した印刷物(画像)を指で触り、指にインクが付着するか否かを目視で観察することにより評価した。表6及び7では、評価結果を「A」、「B」、「C」で表している。評価基準について説明すると、「A」は、指にインクが付着せず、インク硬化性が優れていることを示し、「B」は、画像に指紋の跡が残ったが、指にはインクがほとんど付着せず、インク硬化性は良好であることを示し、「C」は、指でなぞった部分が大きく引きずられ、指にインクが付着し、インク硬化性が不良であることを示している。
画像の密着性については、日本工業規格(JIS) K5600−5−6に規定された「碁盤目試験粘着テープ剥離」に従って評価した。表6及び7では、評価結果を「A」、「B」、「C」で示している。評価基準について説明すると、試験升目100個に対して、剥離が見られた箇所が10個以下であった場合、密着性は優れていると判断して「A」で示し、剥離箇所が11〜20個であった場合、密着性は良好あると判断して「B」で示し、剥離箇所が21個以上であった場合、密着性は不良であると判断して「C」で示している。
Claims (7)
- エネルギー線の照射により重合反応又は架橋反応を生起し硬化する重合性化合物と、前記重合性化合物の重合反応又は架橋反応を開始、促進させるための重合開始剤と、を含むエネルギー線硬化型プライマーインクであって、
前記重合性化合物は、
単官能モノマーのみ、又は、単官能モノマー及び二官能モノマーからなり、かつ、
分子内に(メタ)アクリル基と、オキセタン基、オキシラン環及びビニルエーテル基のうちのいずれか一つの官能基とを有するモノマーと、
2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートと、を含み、
前記モノマーと前記2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートとの合計は、インク全量に対して25〜95質量%であり、
前記2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートの含有量は、インク全量に対して10質量%以上であることを特徴とするエネルギー線硬化型プライマーインク。 - 前記重合性化合物は、(メタ)アクリル基とビニルエーテル基とを有するモノマーとして、(メタ)アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチルを含有する請求項1に記載のエネルギー線硬化型プライマーインク。
- 前記重合性化合物は、アクリル基のみを有するモノマーをさらに含む請求項1に記載のエネルギー線硬化型プライマーインク。
- 前記重合開始剤の含有量は、インク中の全固形分に対し、0.1〜20質量%である請求項1に記載のエネルギー線硬化型プライマーインク。
- 前記重合開始剤と前記重合性化合物との質量比は、0.5:100〜30:100である請求項1に記載のエネルギー線硬化型プライマーインク。
- アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、及びニトロセルロースよりなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂をさらに含有する請求項1に記載のエネルギー線硬化型プライマーインク。
- 表面調整剤をさらに含有する請求項1に記載のエネルギー線硬化型プライマーインク。
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