JP2013230660A - 記録物の製造方法および記録物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の重合性化合物21’を含む第1のインク2’を基材1に付与する第1のインク付与工程、第1の重合性化合物21’を重合させる第1の硬化工程、第2の重合性化合物32’および金属粉末31を含有する第2のインク3’を第1の重合性化合物21’の硬化物21上に付与する第2のインク付与工程、第2の重合性化合物32’を重合させる第2の硬化工程を有する。第1のインク2’の基材1に対する接触角が30°以上85°以下、基材1に第1のインク2’の液滴が着弾してから第1の硬化工程で液滴に対する硬化処理を施すまでの時間が1秒以内、第1の重合性化合物21’の硬化物に第2のインク3’の液滴が着弾してから第2の硬化工程で液滴に対する硬化処理を施すまでの時間が10秒以上である。
【選択図】図1
Description
しかし、これらの方法では、微細なパターンを形成することや、曲面部への適用が困難であるといった問題があった。また、箔押し印刷では、オンデマンド性が低く、多品種生産への対応が困難である、グラデーションのある金属調の印刷ができないという問題があった。
本発明の記録物の製造方法は、基材と印刷部とを備え、前記基材を介してその裏面側に設けられた前記印刷部が視認される印刷物の製造方法であって、
紫外線の照射により重合する第1の重合性化合物を含む第1のインクを、インクジェット法により基材の表面に付与する第1のインク付与工程と、
前記第1の重合性化合物を重合・硬化させる第1の硬化工程と、
紫外線の照射により重合する第2の重合性化合物および金属粉末を含有する第2のインクを、インクジェット法により前記第1の重合性化合物の硬化物上に付与する第2のインク付与工程と、
前記第2の重合性化合物を重合・硬化させる第2の硬化工程とを有し、
前記第1のインクの前記基材に対する接触角が30°以上85°以下であり、
前記第1のインク付与工程で前記基材に前記第1のインクの液滴が着弾してから、前記第1の硬化工程で当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間が1秒以内であり、
前記第2のインク付与工程で前記第1の重合性化合物の硬化物に前記第2のインクの液滴が着弾してから前記第2の硬化工程で当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間が10秒以上であることを特徴とする。
これにより、基材を介して観察される印刷部を備え、当該印刷部が、所望の形状で設けられ、かつ、鏡面のような優れた光沢感を有するものである記録物を効率よく製造することができる記録物の製造方法を提供することができる。
これにより、第1のインクの吐出安定性を特に優れたものとしつつ、第1のインクの液滴着弾時におけるにじみをより効果的に抑えることができる。
本発明の記録物の製造方法では、前記第2のインクの室温(25℃)での粘度は、4mPa・s以上30mPa・s以下であることが好ましい。
これにより、第2のインクの吐出安定性を特に優れたものとしつつ、第2のインクの液滴着弾時におけるにじみをより効果的に抑えることができ、さらに、記録物の光沢感を特に優れたものとすることができる。
これにより、第1のインクの吐出安定性を特に優れたものとしつつ、第1のインクの液滴着弾時におけるにじみをより効果的に抑えることができる。
本発明の記録物の製造方法では、前記第2のインクの25℃における表面張力が14mN/m以上40mN/m以下であることが好ましい。
これにより、第2のインクの吐出安定性を特に優れたものとしつつ、第2のインクの液滴着弾時におけるにじみをより効果的に抑えることができ、さらに、記録物の光沢感を特に優れたものとすることができる。
これにより、第2のインクの保存安定性を特に優れたものとし、記録物の印刷部の光沢感、耐擦性を特に優れたものとすることができる。
R1SiX1 aR2 (3−a) (1)
(式(1)中、R1は、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された炭化水素基を表し、X1は、加水分解基、エーテル基、クロロ基または水酸基を表し、R2は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、aは、1以上3以下の整数である。)
これにより、第2のインクの保存安定性を特に優れたものとし、記録物の印刷部の光沢感、耐擦性を特に優れたものとすることができる。
PORn(OH)3−n (2)
(式(2)中、Rは、CF3(CF2)m−、CF3(CF2)m(CH2)l−、CF3(CF2)m(CH2O)l−、CF3(CF2)m(CH2CH2O)l−、CF3(CF2)mO−、または、CF3(CF2)m(CH2)lO−であり、nは1以上3以下の整数であり、mは2以上18以下の整数であり、lは1以上18以下の整数である。)
これにより、第2のインクの保存安定性を特に優れたものとし、記録物の印刷部の光沢感、耐擦性を特に優れたものとすることができる。
PORn(OH)3−n (3)
(式(3)中、Rは、CH3(CH2)m−、CH3(CH2)m(CH2O)l−、CH3(CH2)m(CH2CH2O)l−、または、CH3(CH2)mO−であり、nは1以上3以下の整数であり、mは2以上18以下の整数であり、lは1以上18以下の整数である。)
これにより、第2のインクの保存安定性を特に優れたものとし、記録物の印刷部の光沢感、耐擦性を特に優れたものとすることができる。
これにより、記録物の光沢感、耐久性をさらに優れたものとすることができる。また、第2の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。
本発明の記録物の製造方法では、前記第2のインクは、前記金属粉末として、鱗片状をなすものを含むものであることが好ましい。
これにより、金属粒子の主面が基材の表面形状(第1のインクの硬化物の表面形状)に沿うように、金属粉末を配置することができ、金属粉末を構成する金属材料が本来有している光沢感等を、記録物においてもより効果的に発揮させることができ、印刷部の光沢感、高級感を特に優れたものとすることができるとともに、記録物の耐擦性を特に優れたものとすることができる。
これにより、第1のインク、第2のインクの吐出安定性を優れたものとしつつ、インクジェット法による吐出後の第1のインク、第2のインクの反応性を特に優れたものとし、記録物の生産性を特に優れたものとすることができる。また、第1のインクの硬化物と第2のインクの硬化物との密着性を特に優れたものとすることができ、記録物の信頼性、耐久性を特に優れたものとすることができる。また、形成すべき印刷部が微細な形状を有するものであっても、所望の形状の印刷部をより確実に形成することができる。
これにより、第1のインク、第2のインクの吐出安定性を優れたものとしつつ、インクジェット法による吐出後の第1のインク、第2のインクの反応性を特に優れたものとし、記録物の生産性を特に優れたものとすることができる。また、第1のインクの硬化物と第2のインクの硬化物との密着性を特に優れたものとすることができ、記録物の信頼性、耐久性を特に優れたものとすることができる。また、形成すべき印刷部が微細な形状を有するものであっても、所望の形状の印刷部をより確実に形成することができる。
これにより、基材を介して観察される印刷部を備え、当該印刷部が、所望の形状で設けられ、かつ、鏡面のような優れた光沢感を有するものである記録物を提供することができる。
《記録物の製造方法》
まず、本発明の記録物の製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、インクジェット法を用いて、記録物を製造する方法である。
ところで、従来から、光沢感のある外観を呈する装飾品の製造方法として、金属めっきや、金属箔を用いた箔押し印刷、金属箔を用いた熱転写等が用いられてきた。
他方、顔料または染料を含む組成物による記録媒体(基材)への記録方法として、インクジェット法による記録方法が用いられている。インクジェット法では、微細なパターンの形成や、曲面部への記録にも好適に適用できるという点で優れている。また、近年、インクジェット法において、耐擦性、耐水性、耐溶剤性等を特に優れたものとするため、記録物の生産性を向上させるため等に、紫外線を照射すると硬化する組成物(紫外線硬化型インクジェット用インク)が用いられている。
これにより、基材を介して観察される印刷部を備え、当該印刷部が、所望の形状で設けられ、かつ、鏡面のような優れた光沢感を有するものである記録物を効率よく製造することができる記録物の製造方法を提供することができる。
図1は、本発明の記録物の製造方法の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、本実施形態の製造方法は、紫外線の照射により重合する第1の重合性化合物21’を含む第1のインク2’を、インクジェット法により基材1の表面に付与する第1のインク付与工程(1a)と、第1の重合性化合物21’を重合・硬化させる第1の硬化工程(1b)と、紫外線の照射により重合する第2の重合性化合物32’および金属粉末31を含有する第2のインク3’を、インクジェット法により第1の重合性化合物21’の硬化物21(第1の層2)上に付与する第2のインク付与工程(1c)と、第2の重合性化合物32’を重合・硬化させる第2の硬化工程(1d)と、第2の層3を被覆するように保護膜4を形成する保護膜形成工程(1e)とを有している。
本工程では、第1のインク2’を、インクジェット法により基材(記録媒体)1の表面に付与する(1a)。
基材1としては、光透過性を有するものを用いることができる。本発明において、「光透過性を有する」とは、可視光領域(380〜780nmの波長領域)の光の少なくとも一部を透過する性質を有することを指し、好ましくは可視光領域の光の透過率が70%以上であり、より好ましくは可視光領域の光の透過率が80%以上である。なお、本明細書においては、特に断りのない限り、光の透過率とは、JIS Z 8902で規定されるキセノン白色光を光源として用いた場合についての、光(可視光)の透過率のことを指す。
また、基材1は、少なくとも表面が非吸液性(非吸収性)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、最終的に得られる記録物(印刷物)10の光沢感および平滑性を特に優れたものとすることができる。
特に、基材1は、ポリエステルで構成されたものであるのが好ましい。これにより、重合性化合物(特に、フェノキシエチルアクリレートを含む重合性化合物)を、より確実に所望の形状で硬化させることができる。
第1のインク2’は、紫外線の照射により重合する第1の重合性化合物21’を含むものである。第1の重合性化合物21’は、後に詳述する第1の硬化工程で、重合・硬化し、硬化物21を形成するものである。
光重合開始剤は、紫外線照射によってラジカルやカチオン等の活性種を発生し、上記重合性化合物(第1の重合性化合物)の重合反応を開始させるものであれば特に制限されない。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤や光カチオン重合開始剤を使用することができるが、光ラジカル重合開始剤を使用することが好ましい。光重合開始剤を用いる場合、当該光重合開始剤は、紫外線領域に吸収ピークを有していることが好ましい。
これらの中でも、重合性化合物(第1の重合性化合物)への溶解性および硬化性の観点から、アシルホスフィンオキサイド化合物およびチオキサントン化合物から選択される少なくとも1種が好ましく、アシルホスフィンオキサイド化合物およびチオキサントン化合物を併用することがより好ましい。
第1のインク2’がスリップ剤を含むものであると、レベリング作用により第1の層2の表面がより平滑になる。
なお、第1のインク2’は、重合禁止剤を含むものであってもよいが、重合禁止剤を含む場合であっても、第1のインク2’中における重合禁止剤の含有率は、0.6質量%以下であるのが好ましく、0.2質量%以下であるのがより好ましい。これにより、相対的に、第1のインク2’中における重合性化合物(第1の重合性化合物)の含有率を高いものとすることができるため、第1のインク2’を用いて形成される第1の層2の基材1に対する密着性等を特に優れたものとすることができる。
また、第1のインク2’は、金属粉末を含まないものである。
第1のインク2’の基材1に対する接触角は、30°以上85°以下である。これにより、基材1に対する第1のインク2’の親和性を適度に優れたものとし、後の工程で形成される第1の層2の基材1に対する密着性を優れたものとしつつ、第1のインク2’が基材1上で必要以上に濡れ広がってしまうことを確実に防止することができ、第1の層2を、確実に所望の形状を有するものとすることができる。このように、第1のインク2’の基材1に対する接触角は、30°以上85°以下であればよいが、35°以上80°以下であるのが好ましく、40°以上75°以下であるのがより好ましい。これにより、上記のような効果がより顕著に発揮される。なお、本発明では、「基材に対する接触角」として、θ/2法に準拠して測定される25℃におけるインク(第1のインク、第2のインク)の基材に対する接触角を採用することができる。
インクジェット法によるインクの吐出は、公知の液滴吐出装置を用いて行うことができる。
次に、紫外線を照射することにより、第1の重合性化合物21’を重合・硬化させる(1b)。これにより、第1の重合性化合物21’の硬化物21で構成された第1の層2が形成される。
本発明では、以下のような条件を満足するように、本工程を行う。すなわち、前述した第1のインク付与工程で基材に第1のインクの液滴が着弾してから、本工程で前記液滴に対する硬化処理を施すまでの時間が1秒以内となるように行う。このように、第1のインクの液滴の着弾から十分に短い時間で硬化処理を施すことにより、第1のインクの液滴が基材上で必要以上に濡れ広がってしまうことを確実に防止することができ、第1の重合性化合物の硬化物で構成された層(第1の層)を、確実に所望の形状を有するものとすることができる。その結果、後に詳述する工程で第2のインクを用いて形成される層(第2の層)も、確実に所望の形状を有するものとしつつ、当該層において金属粉末が好適に配列したものとすることができる。その結果、所望の形状で設けられ、かつ、鏡面のような優れた光沢感を有する印刷部を備えた記録物を確実に得ることができる。
紫外線源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、紫外線発光ダイオード(UV−LED)、紫外線レーザダイオード(UV−LD)等を用いることができる。中でも、小型、高寿命、高効率、低コストの観点から、紫外線発光ダイオード(UV−LED)および紫外線レーザダイオード(UV−LD)が好ましい。
次に、第2のインク3’を、インクジェット法により第1の層2(第1の重合性化合物21’の硬化物21)上に付与する(1c)。
第2のインク3’は、金属粉末31と紫外線の照射により重合する第2の重合性化合物32’とを含むものである。
第2の重合性化合物32’は、後に詳述する第2の硬化工程で重合・硬化し、硬化物32を形成するものである。
金属粉末31は、少なくとも表面付近が金属材料で構成されたものであればよく、例えば、全体が金属材料で構成されたものであってもよいし、非金属材料で構成された基部の表面を金属材料で構成された層が被覆してなる構成のものであってもよい。
また、上記のような方法で、粉砕を行う場合、前記液体としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールn−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテルおよびジエチレングリコールジエチルエーテルよりなる群から選択される1種または2種以上を含むものを用いるのが好ましい。これにより、金属粉末31の不本意な酸化等を防止しつつ、金属粉末31の生産性を特に優れたものとし、また、各粒子間での大きさ、形状、特性のばらつきを特に小さいものとすることができる。
中でも、第2のインク3’は、金属粉末31として、フッ素系シラン化合物、フッ素系リン酸エステルおよびリン酸アルキルエステルよりなる群から選択される1種または2種以上の表面処理剤で表面処理されたものを含むものであるのが好ましい。これにより、第2のインク3’の保存安定性を特に優れたものとし、記録物10の印刷部の光沢感を特に優れたものとすることができる。また、記録物10が後述するような保護膜4を有さないものであっても、記録物10の印刷部の耐擦性を特に優れたものとすることができる。
まず、表面処理剤のうち、フッ素系シラン化合物について詳細に説明する。
フッ素系シラン化合物としては、分子内に少なくとも1個のフッ素原子を有するシラン化合物を用いることができる。
特に、表面処理剤としてのフッ素系シラン化合物は、下記式(1)で表される化学構造を有するものであるのが好ましい。
(式(1)中、R1は、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された炭化水素基を表し、X1は、加水分解基、エーテル基、クロロ基または水酸基を表し、R2は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、aは、1以上3以下の整数である。)
式(1)中のR1としては、例えば、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられ、さらに、分子構造に含まれる水素原子(フッ素原子で置換されていない水素原子)のうちの少なくとも一部がアミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基等で置換されていてもよく、炭素鎖中に−O−、−S−、−NH−、−N=等のヘテロ原子やベンゼン等の芳香族環が挟まっていてもよい。R1の具体例としては、例えば、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたフェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ヒドロキシフェニル基、クロロフェニル基、アミノフェニル基、ナフチル基、アンスレニル基、ピレニル基、チエニル基、ピロリル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、ピリジニル基、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、オクタデシル基、n−オクチル基、クロロメチル基、メトキシエチル基、ヒドロキシエチル基、アミノエチル基、シアノ基、メルカプトプロピル基、ビニル基、アリル基、アクリロキシエチル基、メタクリロキシエチル基、グリシドキシプロピル基、アセトキシ基等が挙げられる。
3−(クロロジメチルシリルメチル)ヘプタコサン、((クロロメチル)フェニルエチル)ジメチルクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)メチルジクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)トリクロロシラン、((クロロメチル)フェニルエチル)トリメトキシシラン、クロロフェニルトリクロロシラン、2−シアノエチルトリクロロシラン、2−シアノエチルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルメチルジエトキシシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルジメチルエトキシシラン、3−シアノプロピルメチルジクロロシラン、3−シアノプロピルトリクロロシラン等のシラン化合物が有する水素原子の一部または全部をフッ素原子で置換した構造を有する化合物を挙げることができる。
パーフルオロアルキル構造(CnF2n+1)を有するフッ素系シラン化合物としては、例えば、下記式(4)で表されるものが挙げられる。
(式(4)中、X1は、加水分解基、エーテル基、クロロ基または水酸基を表し、R2は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、nは、1以上14以下の整数であり、mは、2以上6以下の整数であり、aは、1以上3以下の整数である。)
パーフルオロアルキルエーテル構造(CnF2n+1O)を有するフッ素系シラン化合物としては、例えば、下記式(5)で表されるものが挙げられる。
(式(5)中、X1は、加水分解基、エーテル基、クロロ基または水酸基を表し、R2は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、pは1以上4以下の整数であり、rは1以上10以下の整数であり、mは、2以上6以下の整数であり、aは、1以上3以下の整数である。)
フッ素系リン酸エステルとしては、分子内に少なくとも1個のフッ素原子を有するリン酸エステルを用いることができる。
特に、フッ素系リン酸エステルは、下記式(2)で表される化学構造を有するものであるのが好ましい。
(式(2)中、Rは、CF3(CF2)m−、CF3(CF2)m(CH2)l−、CF3(CF2)m(CH2O)l−、CF3(CF2)m(CH2CH2O)l−、CF3(CF2)mO−、または、CF3(CF2)m(CH2)lO−であり、nは1以上3以下の整数であり、mは2以上18以下の整数であり、lは1以上18以下の整数である。)
式(2)中、mは、3以上14以下の整数であるのが好ましいが、4以上12以下の整数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、フッ素系リン酸エステル(表面処理剤)は、パーフルオロアルキル構造(CnF2n+1)を有するものであるのが好ましい。これにより、第2のインク3’の保存安定性をさらに優れたものとし、記録物10の印刷部の光沢感をさらに優れたものとすることができる。また、記録物10が後述するような保護膜4を有さないものであっても、記録物10の耐擦性を特に優れたものとすることができる。
リン酸アルキルエステルは、リン酸が有する少なくとも一部のOH基が、アルキル基(CnH2n+1−(ただし、nは1以上の整数))を含む官能基でエステル化された構造を有するものである。
リン酸アルキルエステルは、C、H、P、およびOのみを構成元素とするものであるのが好ましい。これにより、最終的に得られる記録物10の光沢感、耐擦性を特に優れたものとすることができるとともに、フッ素系リン酸エステルを使用した場合等に比べて安価に記録物10を製造することができる。
特に、リン酸アルキルエステルは、下記式(3)で表される化学構造を有するものであるのが好ましい。
(式(3)中、Rは、CH3(CH2)m−、CH3(CH2)m(CH2O)l−、CH3(CH2)m(CH2CH2O)l−、または、CH3(CH2)mO−であり、nは1以上3以下の整数であり、mは2以上18以下の整数であり、lは1以上18以下の整数である。)
式(3)中、mは、3以上14以下の整数であるのが好ましいが、4以上12以下の整数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。
リン酸アルキルエステルの好ましい具体例としては、例えば、((CH3)2CHO)2P(=O)(OH)、((CH3)2CHO)P(=O)(OH)2、(C2H5O)2P(=O)(OH)、(C2H5O)P(=O)(OH)2、(CH3O)2P(=O)(OH)、(C4H9O)P(=O)(OH)2、(C3H7O)2P(=O)(OH)、(C3H7O)P(=O)(OH)2等が挙げられる。
第2の重合性化合物32’は、液状をなすものであるのが好ましい。これにより、記録物の製造過程において除去される(蒸発する)液体成分を用いる必要がなく、記録物10の製造において、このような液体成分を除去する工程を設ける必要がないため、記録物10の生産性を特に優れたものとすることができる。また、有機溶媒を使用する必要がないため、揮発性有機化合物(VOC)の問題の発生を防止することができる。
第2の重合性化合物32’としては、紫外線の照射により重合する成分であればよく、例えば、各種モノマー、各種オリゴマー(ダイマー、トリマー等を含む)等を用いることができるが、第2のインク32’は、第2の重合性化合物32’として、少なくともモノマー成分を含むものであるのが好ましい。モノマーは、オリゴマー成分等に比べて、一般に、低粘度の成分であるため、第2のインク32’の吐出安定性を特に優れたものとする上で有利である。
第2のインク3’中における第2の重合性化合物32’の含有率は、70質量%以上99質量%以下であるのが好ましく、80質量%以上98質量%以下であるのがより好ましい。これにより、第2のインク3’の保存安定性、吐出安定性、硬化性をさらに優れたものとすることができるとともに、記録物10の光沢感等をさらに優れたものとすることができる。また、記録物10が後述するような保護膜4を有さないものであっても、記録物10の耐擦性を特に優れたものとすることができる。なお、第2のインク3’は、第2の重合性化合物32’として2種以上の化合物を含むものであってもよい。この場合、これらの化合物の含有率の総和が前記範囲内の値であるのが好ましい。
なお、本発明において、塩基性高分子分散剤は、塩基性を示し、重合体構造を有するものであればよく、具体的な分子量は限定されない。
塩基性高分子分散剤のアミン価は、特に限定されないが、3mgKOH/g以上80mgKOH/g以下であるのが好ましく、10mgKOH/g以上70mgKOH/g以下であるのがより好ましい。
また、第2のインク3’は、下記式(6)で示される部分構造を有する物質Aを含むものであるのが好ましい。
これらの中でも、重合性化合物(第2の重合性化合物)への溶解性および硬化性の観点から、アシルホスフィンオキサイド化合物およびチオキサントン化合物から選択される少なくとも1種が好ましく、アシルホスフィンオキサイド化合物およびチオキサントン化合物を併用することがより好ましい。
第2のインク3’がスリップ剤を含むものであると、レベリング作用により記録物の表面が平滑になる。このため、記録物10が後述するような保護膜4を有さないものであっても、記録物10の耐擦性を特に優れたものとすることができる。
なお、第2のインク3’は、重合禁止剤を含むものであってもよいが、重合禁止剤を含む場合であっても、第2のインク3’中における重合禁止剤の含有率は、0.6質量%以下であるのが好ましく、0.2質量%以下であるのがより好ましい。これにより、相対的に、第2のインク3’中における重合性化合物(第2の重合性化合物)の含有率を高いものとすることができるため、第2のインク3’を用いて形成される第2の層3の第1の層2に対する密着性等を特に優れたものとすることができる。
第2のインク3’の第1の層2に対する接触角は、10°以上90°以下であるのが好ましく、30°以上60°以下であるのがより好ましい。また、第2のインク3’の基材1に対する接触角は、10°以上であるのが好ましく、10°以上60°以下であるのがより好ましい。このような条件を満足することにより、第1の層2に対する第2のインク3’の親和性を優れたものとし、後の工程で形成される第2の層3の第1の層2に対する密着性を優れたものとしつつ、第2のインク3’が基材1の表面(第1の層2が形成されていない領域)にまで濡れ広がってしまうことを確実に防止することができ、第2の層3を、確実に所望の形状を有するものとすることができる。なお、本発明では、「第1の層に対する接触角」として、θ/2法に準拠して測定される25℃における第2のインクの第1の層に対する接触角を採用することができる。
また、本工程は、第1のインク付与工程と用いたのと同一装置(液滴吐出装置)を用いて行うものであってもよいし、第1のインク付与工程と用いたのとは異なる装置(液滴吐出装置)を用いて行うものであってもよい。
次に、紫外線を照射することにより、第2の重合性化合物32’を重合・硬化させる(1d)。これにより、第2の重合性化合物32’の硬化物32により、金属粉末31が固定された第2の層3が形成される。
特に、前述した第2のインク付与工程で第1の層2(第1の重合性化合物2’の硬化物21)に第2のインク3’の液滴が着弾してから本工程で当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間が10秒以上である。これにより、第2のインク3’が第1の層2上を十分に濡れ広がることができる。これにより、所望の形状の第2の層3を確実に形成することができる。また、第2のインク3’が着弾した後、第2のインク3’に含まれる金属粉末31が好適に配列した状態で、第2の重合性化合物32’を重合・硬化させることができ、金属粉末31の好ましい配列を固定化することができる。
本工程において、紫外線源としては、第1のインク付与工程で説明したようなものを用いることができる。なお、本工程は、第1のインク付与工程で用いたのと同一の紫外線源を用いて行うものであってもよいし、第1のインク付与工程で用いたのとは異なる紫外線源を用いて行うものであってもよい。
次に、基材1の印刷層(第1の層2、第2の層3)が設けられた面側に保護膜4を形成し、記録物を得る(1e)。このように、本実施形態では保護膜4を形成する。このように、本実施形態では、第2の層3を保護膜4により被覆するため、記録物の耐久性(耐擦性等)が特に優れたものとなる。
保護膜4の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機材料等が挙げられる。また、保護膜4中には、例えば、紫外線吸収剤等の添加剤が含まれていてもよい。
保護膜4の形成方法としては、例えば、ロールコーター等の塗布法、インクジェット法等の各種印刷法、シート状の部材(保護膜形成用部材)の融着等が挙げられる。
次に、本発明の記録物について説明する。
本発明の記録物は、上述したような本発明の方法を用いて製造されたものであり、基材を介してその裏面側に設けられた前記印刷部が視認されるものである。このような記録物は、所望の形状で設けられ、かつ、鏡面のような優れた光沢感を有する印刷部を備えたものとなる。
本発明の記録物は、いかなる用途のものであってもよく、例えば、装飾品やそれ以外に適用されるものであってもよい。本発明の記録物の具体例としては、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。
例えば、本発明の製造方法では、上述したような工程に加え、さらに他の工程(前処理工程、中間処理工程、後処理工程)を有するものであってもよい。
また、本発明に係るインクセット(第1のインクと第2のインクとのセット)は、上述したような第1のインク、第2のインクをそれぞれ、少なくとも1種備えるものであればよく、例えば、2種以上の第1のインクを備えるものであってもよいし、2種以上の第2のインクを備わるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、保護膜を設ける場合について代表的に説明したが、本発明では、保護膜を設けなくてもよい。
[1]記録物の製造
(実施例1)
まず、以下のようにして、第1のインクと第2のインクとを備えるインクセットを製造した。
<第1のインクの製造>
第1の重合性化合物としてのフェノキシエチルアクリレート、第1の重合性化合物としての4−ヒドロキシブチルアクリレート、第1の重合性化合物としてのテトラヒドロフルフリルアクリレート、光重合開始剤としてのIrgacure819(チバ・ジャパン社製)、光重合開始剤としてのSpeedcure TPO(ACETO社製)、および、光重合開始剤としてのSpeedcure DETX(Lambson社製)を混合することにより、第1のインクを得た。第1のインクの室温(25℃)での粘度は、18.1mPa・sであった。また、第1のインクの25℃における表面張力は、35mN/mであった。
まず、表面が平滑なポリエチレンテレフタレート製のフィルム(表面粗さRaが0.02μm以下)を用意した。
次に、このフィルムの一方の面の全体にシリコーンオイルを塗布した。
次に、シリコーンオイルを塗布した面側に、蒸着法により、Alで構成された膜を形成した。
次に、上記のようにして得られたAl製の粒子をフッ素系リン酸エステルとしてのCF3(CF2)5(CH2)2O(P)(OH)2とCF3(CF2)5(CH2)2O(P)(OH)(OCH2CH3)との混合物(質量比で5:95)の1質量%プロパノール溶液中に投入し、10秒間攪拌することにより、フッ素系リン酸エステルによる表面処理を行い、金属粉末を得た。
このようにして得られた金属粉末の平均粒径は0.8μm、平均厚さは、60nmであった。
《記録物の製造》
上記のようにして得られたインクセットを用いて、以下のようにして記録物を製造した。
<第1のインク付与工程>
まず、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を用意し、第1のインクを、非多孔質で非吸液性のポリエチレンテレフタレート製の基材(三菱樹脂社製 ダイアホイル G440E 38μm厚)の表面に所定のパターンで付与した。
次に、紫外線を照射することにより、第1の重合性化合物を重合・硬化させ、第1の重合性化合物の硬化物で構成された第1の層を形成した。
本工程は、第1のインク付与工程で基材に第1のインクの液滴が着弾してから、当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間(T1)が0.9秒となるように行った。
また、紫外線源としては、RX FireFly UV Light System(Phoseon社製)を用いた。
次に、第2のインク付与工程で用いたのと同じ液滴吐出装置の異なる液滴吐出ヘッドから、第2のインクを、第1の層の表面に選択的に付与した。
<第2の硬化工程>
次に、紫外線を照射することにより、第2の重合性化合物を重合・硬化させ、第2の重合性化合物の硬化物および金属粉末で構成された第2の層を形成した。
本工程は、第2のインク付与工程で第1の層に第2のインクの液滴が着弾してから当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間(T2)が60秒となるように行った。
また、紫外線源としては、第1の硬化工程で用いたものと同一のもの(RX FireFly UV Light System(Phoseon社製))を用いた。
次に、バーコーターにより、基材の印刷層(第1の層、第2の層)が設けられた面側全体に、アクリル樹脂で構成された保護膜を形成し、記録物を得た。基材の単位面積当たりのアクリル樹脂(保護膜の構成材料)の付着量は2.2g/m2であった。
インクセットを構成するインクの組成、T1、T2を表1〜表3に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして記録物を製造した。
(比較例1)
第1のインク付与工程および第1の硬化工程を省略した以外は、前記実施例1と同様にして記録物を製造した。
(比較例2)
第2のインク付与工程で第1の層に第2のインクの液滴が着弾してから当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間T2を2秒となるようにした以外は、前記比較例1と同様にして記録物を製造した。
第1のインクの組成、基材の組成を表1、表2に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして記録物を製造した。
(比較例4)
第1のインク付与工程で基材に第1のインクの液滴が着弾してから当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間T1を10秒となるようにした以外は、前記実施例1と同様にして記録物を製造した。
第2のインク付与工程で第1の層に第2のインクの液滴が着弾してから当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間T2を2秒となるようにした以外は、前記実施例1と同様にして記録物を製造した。
(比較例6)
第2のインクを構成する金属粉末を、鱗片化処理を施していない球形状のものとした以外は、前記比較例1と同様にして記録物を製造した。
上記のようにして得られた各記録物について、以下のような評価を行った。
[2.1]印刷部の形状
前記各実施例および比較例で製造した各記録物を、基材の印刷部(第1の層、第2の層)が設けられた面とは反対の面側から目視により観察し、印刷部の形状について、以下の7段階の基準に従い、評価した。
A:印刷部が、設計通りに形成されており、微細な形状も忠実に表現されている。
B:印刷部が、ほぼ設計通りに形成されている。
C:インクの不本意な濡れ広がり等により、印刷部が、設計通りに形成されていな
い。
前記各実施例および比較例で製造した各記録物を、基材の印刷部(第1の層、第2の層)が設けられた面とは反対の面側から目視により観察し、その美的外観(審美性)について、以下の7段階の基準に従い、評価した。
A:鏡面が有するような高級感に溢れる光沢感を有し、極めて優れた外観を有して
いる。
B:鏡面が有するような高級感に溢れる光沢感を有し、非常に優れた外観を有して いる。
C:鏡面が有するような高級感のある光沢感を有し、優れた外観を有している。
D:鏡面が有するような高級感のある光沢感を有し、良好な外観を有している。
E:光沢感に劣り、外観がやや不良。
F:光沢感に劣り、外観が不良。
G:光沢感に劣り、外観が極めて不良。
前記各実施例および比較例で製造した各記録物の印刷部について、スガ試験機「ICM−1T」を用いて、JIS H 8686/JIS K 7105に準じて、光沢度を測定し、以下の基準に従い評価した。光沢度の測定は、基材の印刷部(第1の層、第2の層)が設けられた面とは反対の面側からから行った。
A:光沢度が75以上。
B:光沢度が50以上75未満。
C:光沢度が30以上50未満。
D:光沢度が30未満。
前記各実施例および比較例について、保護膜形成工程を省略した以外は、前記と同様にして記録物を製造した。このようにして得られた記録物について、記録物の製造から48時間経過した時点で、サウザーランドラブテスターを用い、JIS K5701に準じ、相紙としてポリエチレンテレフタレート製のフィルム(三菱樹脂社製、ダイアホイルG440E)を用いた耐擦性試験を行った。耐擦性試験の前後で、上記[2.3]で述べたのと同様の方法により、光沢度(煽り角度60°)を測定し、耐擦性試験前後での光沢度の低下率を求め、以下の基準に従い評価した。
B:光沢度の低下率が5%以上13%未満。
C:光沢度の低下率が13%以上23%未満。
D:光沢度の低下率が23%以上27%未満。
E:光沢度の低下率が27%以上、または、金属粒子が脱落して基材の表面が露出
したもの。
これらの結果を表4に示す。
Claims (15)
- 基材と印刷部とを備え、前記基材を介してその裏面側に設けられた前記印刷部が視認される印刷物の製造方法であって、
紫外線の照射により重合する第1の重合性化合物を含む第1のインクを、インクジェット法により基材の表面に付与する第1のインク付与工程と、
前記第1の重合性化合物を重合・硬化させる第1の硬化工程と、
紫外線の照射により重合する第2の重合性化合物および金属粉末を含有する第2のインクを、インクジェット法により前記第1の重合性化合物の硬化物上に付与する第2のインク付与工程と、
前記第2の重合性化合物を重合・硬化させる第2の硬化工程とを有し、
前記第1のインクの前記基材に対する接触角が30°以上85°以下であり、
前記第1のインク付与工程で前記基材に前記第1のインクの液滴が着弾してから、前記第1の硬化工程で当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間が1秒以内であり、
前記第2のインク付与工程で前記第1の重合性化合物の硬化物に前記第2のインクの液滴が着弾してから前記第2の硬化工程で当該液滴に対する硬化処理を施すまでの時間が10秒以上であることを特徴とする記録物の製造方法。 - 前記第1のインクの室温(25℃)での粘度は、5mPa・s以上40mPa・s以下である請求項1に記載の記録物の製造方法。
- 前記第2のインクの室温(25℃)での粘度は、4mPa・s以上30mPa・s以下である請求項1または2に記載の記録物の製造方法。
- 前記第1のインクの25℃における表面張力が18mN/m以上50mN/m以下である請求項1ないし3のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
- 前記第2のインクの25℃における表面張力が14mN/m以上40mN/m以下である請求項1ないし4のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
- 前記第2のインクは、前記金属粉末として、フッ素系シラン化合物、フッ素系リン酸エステルおよびリン酸アルキルエステルよりなる群から選択される1種または2種以上の表面処理剤で表面処理されたものを含むものである請求項1ないし5のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
- 前記第2のインクは、前記金属粉末として、下記式(1)で表される化学構造を有する前記フッ素系シラン化合物で表面処理されたものを含むものである請求項6に記載の記録物の製造方法。
R1SiX1 aR2 (3−a) (1)
(式(1)中、R1は、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された炭化水素基を表し、X1は、加水分解基、エーテル基、クロロ基または水酸基を表し、R2は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、aは、1以上3以下の整数である。) - 前記第2のインクは、前記金属粉末として、下記式(2)で表される化学構造を有する前記フッ素系リン酸エステルで表面処理されたものを含むものである請求項6または7に記載の記録物の製造方法。
PORn(OH)3−n (2)
(式(2)中、Rは、CF3(CF2)m−、CF3(CF2)m(CH2)l−、CF3(CF2)m(CH2O)l−、CF3(CF2)m(CH2CH2O)l−、CF3(CF2)mO−、または、CF3(CF2)m(CH2)lO−であり、nは1以上3以下の整数であり、mは2以上18以下の整数であり、lは1以上18以下の整数である。) - 前記第2のインクは、前記金属粉末として、下記式(3)で表される化学構造を有する前記リン酸アルキルエステルで表面処理されたものを含むのである請求項6ないし8のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
PORn(OH)3−n (3)
(式(3)中、Rは、CH3(CH2)m−、CH3(CH2)m(CH2O)l−、CH3(CH2)m(CH2CH2O)l−、または、CH3(CH2)mO−であり、nは1以上3以下の整数であり、mは2以上18以下の整数であり、lは1以上18以下の整数である。) - 前記第2のインクは、さらに、分散剤として、塩基性で重合体構造を有するものを含むものである請求項1ないし9のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
- 前記第2のインクは、前記金属粉末として、鱗片状をなすものを含むものである請求項1ないし10のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
- 前記第1のインクおよび前記第2のインクは、いずれも、フェノキシエチルアクリレートを含むものである請求項1ないし11のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
- 前記第1のインクおよび前記第2のインクは、前記フェノキシエチルアクリレートに加え、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、2−ヒドロキシ3−フェノキシプロピルアクリレート、および、4−ヒドロキシブチルアクリレートよりなる群から選択される少なくとも1種を含むものである請求項12に記載の記録物の製造方法。
- 前記第1のインクおよび前記第2のインクは、いずれも、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、イソボルニルアクリレート、アクリロイルモルホリン、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、および、メトキシトリエチレングリコールアクリレートよりなる群から選択される少なくとも1種を含むものである請求項1ないし13のいずれか一項に記載の記録物の製造方法。
- 請求項1ないし14のいずれか一項に記載の方法を用いて製造されたことを特徴とする記録物。
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