JP2015042493A - クリア層形成用インク組成物及びその塗布方法並びにそれを用いた印刷物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、基材、記録層、クリア層のいずれに対しても密着性が優れ、オーバーコート特性や重ね塗り性にも優れたクリア層形成用インク組成物及びその塗布方法、並びにそれを用いて形成された印刷物を提供することにある。
すなわち、本発明は、以下の好適な態様を包含する。
〔1〕 基材又は基材上に記録層としての印刷塗膜が形成された印刷物に対して、クリア層形成用インク組成物を用いて形成された少なくとも2層のクリア層を有する印刷物であって、
該クリア層形成用インク組成物の硬化物の表面自由エネルギーは40〜43.4(mJ/m2)であり、
該クリア層形成用インク組成物の、
該クリア層に対する接触角は45〜60度
であることを特徴とする印刷物。
〔2〕 クリア層形成用インク組成物は重合性化合物と光重合開始剤と表面張力調整剤とを含む、〔1〕に記載の印刷物。
〔3〕 表面張力調整剤は、シリコーン化合物を含む〔2〕に記載の印刷物。
〔4〕 シリコーン化合物は、分子内にエチレン性二重結合を有する〔3〕に記載の印刷物。
〔5〕 光重合開始剤は、少なくともアシルホスフィンオキサイド化合物を含む〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の印刷物。
〔6〕 基材又は基材上に記録層としての印刷塗膜を形成して得た印刷物に対して、クリア層形成用インク組成物を用いて、少なくとも2層のクリア層を形成するクリア層形成用インク組成物の塗布方法であって、
該クリア層形成用インク組成物の硬化物の表面自由エネルギーは40〜43.4(mJ/m2)であり、
該クリア層形成用インク組成物の、
該クリア層に対する接触角は45〜60度
であることを特徴とするクリア層形成用インク組成物の塗布方法。
〔7〕 〔6〕に記載のクリア層形成用インク組成物の塗布方法に従う印刷物の製造方法。
また、本発明によるクリア層形成用インク組成物を用いて重ね塗りを行い、画像上の特定位置を盛り上げて立体感を持たせ、もしくは模様を形成することによって、印刷物に優れた意匠性を付与することができる。
該基材の表面自由エネルギーは30〜45(mJ/m2)であり、
該記録層の表面自由エネルギーは40〜50(mJ/m2)であり、
該クリア層形成用インク組成物の、
該基材に対する接触角は30〜65度であり、
該記録層に対する接触角は40〜55度であり、及び
該クリア層に対する接触角は45〜60度
であることを特徴とする。かかる特徴を備えることにより、基材、記録層、クリア層のいずれに対しても密着性が優れ、重ね塗り性にも優れたクリア層形成用インク組成物を得ることができる。
本発明における基材は、その表面自由エネルギーが30〜45(mJ/m2)であることが、とりわけ記録層の印刷性の点で重要である。また、表面自由エネルギーが低くなると、記録層を形成する際にインクがはじかれて、ドット径が安定しなくなる傾向にあり、この点から、表面自由エネルギーは、好ましくは31(mJ/m2)以上、より好ましくは33(mJ/m2)以上であることが望ましい。一方、表面自由エネルギーが高くなると、記録用インクのドットが広がりすぎて、にじみが生じる傾向にあり、この点から、表面自由エネルギーは、好ましくは43(mJ/m2)以下、より好ましくは41(mJ/m2)以下であることが望ましい。
まず、着色材と、重合性化合物の一部と、必要により顔料分散剤とをプレミックスした混合物を調製し、この混合物を分散機により分散させて、一次分散体を調製する。分散機としては、具体的には、例えば、ディスパ;ボールミル、遠心ミル、遊星ボールミルなどの容器駆動媒体ミル;サンドミルなどの高速回転ミル;撹拌槽型ミルなどの媒体撹拌ミルなどが挙げられる。
重合性化合物としては、エネルギー線により硬化する特性を有する分子内にエチレン性二重結合を1個又は2個以上有する単官能モノマー又は多官能モノマーを用いることができる。
光重合開始剤としては、低エネルギーで重合を開始させることができるアシルホスフィンオキサイド化合物、α−アミノアルキルフェノン化合物、及びチオキサントン化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を含む光重合開始剤を用いることが好ましい。使用する光重合開始剤が少なくともアシルホスフィンオキサイド化合物を含むことが、光源として特に発光ダイオード(LED)光を用いた場合の硬化性、並びに得られるクリアインクの透明性及び長期保存時の無黄変性の点から好ましい。
リンオキサイド系酸化防止剤としては、例えば、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレン−ジ−フォスフォネートなどが挙げられる。市場で入手できるリンオキサイド系酸化防止剤としては、例えば、Clariant社製の“Sandostab P−EPQ Powder”が挙げられ、さらに、アデカ社製のPEP−4C、PEP−8、PEP−8W、PEP−24G、PEP−36、PEP−36Z、HP−10、2112RG、260、522A、1178、1500、C、135A、3010、TPPなどが挙げられる。
即ち、印刷物を形成する場合、先ずエネルギー線硬化型インクジェット記録用インク組成物のような着色材を含有する画像形成用インク組成物を通常インクジェット記録装置により吐出させ、文字、マーク、模様、図柄などを所定パターンで形成した画像塗膜を形成し、この画像塗膜に紫外線などの活性エネルギー線を照射して硬化させる。次いで、その画像上に着色材を含有しないクリア層形成用インク組成物を通常インクジェット記録装置により吐出させてクリア層塗膜を形成し、このクリア層塗膜に活性エネルギー線を照射して硬化させる。
該基材の表面自由エネルギーは30〜45(mJ/m2)であり、
該記録層の表面自由エネルギーは40〜50(mJ/m2)であり、
該クリア層形成用インク組成物の、
該基材に対する接触角は30〜65度であり、
該記録層に対する接触角は40〜55度であり、及び
該クリア層に対する接触角は45〜60度
であることを特徴とするクリア層形成用インク組成物の塗布方法に関する。形成すべきクリア層の数は、印刷物に付与すべき意匠性、具体的にはクリア層の重ね塗りによって形成すべき所望の立体感もしくは模様に応じて適宜決定することができる。
(註)
未処理のPP:商品名 新神戸電機製ポリシート、新神戸電機社製
オゾン処理したPP:商品名 トレファンS648、東レ株式会社製
PET:商品名 HK−42WF、東山フイルム社製
PVC:商品名 コントロールタック、3M社製
ABS:商品名 タフエースT EAT100C、住友ベークライト社製
プラスチック製ビンに、表2及び表3に示す顔料(20部)、顔料分散剤(16部)、IO−A(68部)を計り取った。P−11の場合には、顔料(40部)、顔料分散剤(8部)、IO−A(52部)を計り取った。
これにジルコニアビーズ100部を加えて、この混合物をペイントコンディショナー(東洋精機社製)により1時間分散処理して、一次分散体を得た。次に、得られた一次分散体に、表2及び表3に示す配合量で残りの成分を加え、マグネチックスターラーにより混合物を30分撹拌した。撹拌後、グラスフィルター(桐山製作所製)を用いて、この混合物を吸引ろ過し、各画像形成用インクP−1〜P−11を調製した。
表4に示す配合量で各成分を計り取り、この混合物をマグネチックスターラーで30分間撹拌した。撹拌後、グラスフィルター(桐山製作所製)を用いて、この混合物を吸引ろ過し、各クリア層形成用インクを調製した。
各対象物の表面上に、滴下液量4.0μlで自由滴下モードにて液体を滴下し、株式会社マツボー社製 DAT1100 Fibro System ABを用いて、滴下の0.3秒後における接触角を測定した。
基材及び記録層の表面自由エネルギーは、下記手順に従って求めた。
1.インク硬化物の純水による接触角の測定
基材上又は帝人社製のポリエステル繊維基材“テトロン”292Wからなる各印刷メディア上に、#5バーコーターを用いてインクベタ印刷物をそれぞれ作成し、印刷膜厚:10μmの印刷膜をそれぞれ形成した。
この印刷膜に、照射手段として紫外線LED(日亜化学工業社製“NLBU21W01−E2”)を用い、トータル照射光量が700mJ/cm2となるように、紫外線を照射して硬化させてベタ印刷物の硬化物を得た。
上記接触角の測定方法に準じて基材上又はインク硬化物上に純水を滴下し、接触角を測定した。
上記に従って得た接触角の各測定値につき、下記表(ASTM D5946 モデル 表面エネルギー変換チャート)に従って、基材及びインク硬化物の表面自由エネルギーを求めた。
帝人社製のポリエステル繊維基材“テトロン”292Wからなる各印刷メディア上に、#5バーコーターを用いてインクベタ印刷物をそれぞれ作成し、印刷膜厚:10μmの印刷膜をそれぞれ形成した。
この印刷膜に、照射手段として紫外線LED(日亜化学工業社製“NLBU21W01−E2”)を用い、トータル照射光量が700mJ/cm2となるように、紫外線を照射して硬化させてベタ印刷物(すなわち、画像層形成用インク組成物の硬化物(記録層)及びクリア層形成用インク組成物の硬化物(クリア層))の硬化物を得た。
この硬化物を上記接触角の測定方法に準じて、基材、記録層及びクリア層の上にクリア層形成用インク組成物の滴下を行い、それぞれの接触角を測定した。
インク組成物の粘度は、R100型粘度計(東機産業社製)を用いて、25℃、コーン回転数20rpmの条件下で測定した。
粒度分布測定装置FPER−1000(大塚電子社製)を用いて、顔料粒子の分散平均粒子径を測定した。
インク組成物の表面張力は、全自動平衡式エレクトロ表面張力計ESB−V(協和科学社製)を用いて、25℃において測定した。
上記の各基材(各印刷メディア)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、印刷膜厚:10μm、50mm×50mmのクリア層形成用インク組成物のベタ印刷膜をそれぞれ形成した。印刷膜形成後30秒後、基材上に塗布されたインクの状態を観察し下記の判断基準でインクのぬれ性を評価した。結果を表7に示す。
ここで、本評価に使用する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たものである。また、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でインクジェット記録装置を駆動させた。
上記の各基材(印刷メディア)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、印刷膜厚:10μm、幅2mm、長さ50mmのクリア層形成用インク組成物の細線印刷物をそれぞれ形成した。細線印刷物形成後30秒後、基材上に塗布されたインクの状態を観察し下記の判断基準でインクのぬれ性を評価した。結果を表8に示す。
帝人社製のポリエステル繊維基材“テトロン”292Wからなる各印刷メディア上に、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、印刷膜厚:10μm、50mm×50mmの画像形成用インク組成物のベタ印刷膜をそれぞれ形成した。
この印刷膜に、照射手段として紫外線LED(日亜化学工業社製“NLBU21W01−E2”)を用い、トータル照射光量が700mJ/cm2となるように、紫外線を照射して硬化させて画像形成用インク組成物のベタ印刷物を得た。
この画像形成用インク組成物のベタ印刷物上に、印刷膜厚:10μm、50mm×50mmのクリア層形成用インク組成物のベタ印刷膜をそれぞれ形成した。印刷膜形成後30秒後、基材上に塗布されたインクの状態を観察し下記の判断基準でクリア層形成用インク組成物の画像形成用インク組成物のベタ印刷物上でのぬれ性を評価した。結果を表10に示す。
帝人社製のポリエステル繊維基材“テトロン”292Wからなる各印刷メディア上に、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、印刷膜厚:10μm、幅2mm、長さ50mmの画像形成用インク組成物の細線印刷物をそれぞれ形成した。
この印刷膜に、照射手段として紫外線LED(日亜化学工業社製“NLBU21W01−E2”)を用い、トータル照射光量が700mJ/cm2となるように、紫外線を照射して硬化させて画像形成用インク組成物の細線印刷物を得た。
この画像形成用インク組成物の細線印刷物に、印刷膜厚:10μm、幅2mm、長さ50mmのクリア層形成用インク組成物の細線印刷物をそれぞれ形成した。印刷膜形成後30秒後、画像形成用インク組成物の細線印刷物上に塗布されたクリア層形成用インク組成物の状態を観察し下記の判断基準でクリア層形成用インク組成物の画像形成用インク組成物のベタ印刷物上でのぬれ性を評価した。結果を表11に示す。
帝人社製のポリエステル繊維基材“テトロン”292Wからなる各印刷メディア上に、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、印刷膜厚:10μm、50mm×50mmのクリア層形成用インクのベタ印刷膜をそれぞれ形成した。
この印刷膜に、照射手段として紫外線LED(日亜化学工業社製“NLBU21W01−E2”)を用い、トータル照射光量が700mJ/cm2となるように、紫外線を照射して硬化させて画像層形成用インク組成物のベタ印刷物を得た。
このクリア層形成用インクのベタ印刷物上に、印刷膜厚:10μm、50mm×50mmのクリア層形成用インク組成物のベタ印刷膜をそれぞれ形成した。印刷膜形成後30秒後、基材上に塗布されたインクの状態を観察し下記の判断基準でクリア層形成用インク組成物の画像層形成用インク組成物のベタ印刷物上でのぬれ性を評価した。結果を表13に示す。
帝人社製のポリエステル繊維基材“テトロン”292Wからなる各印刷メディア上に、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、印刷膜厚:10μm、幅2mm、長さ50mmのクリア層形成用インク組成物の細線印刷物をそれぞれ形成した。
この印刷膜に、照射手段として紫外線LED(日亜化学工業社製“NLBU21W01−E2”)を用い、トータル照射光量が700mJ/cm2となるように、紫外線を照射して硬化させて画像層形成用インク組成物の細線印刷物を得た。
このクリア層形成用インク組成物の細線印刷物に、印刷膜厚:10μm、幅2mm、長さ50mmのクリア層形成用インク組成物の細線印刷物をそれぞれ形成した。印刷膜形成後30秒後、画像層形成用インク組成物の細線印刷物上に塗布されたクリア層形成用インク組成物の状態を観察し下記の判断基準でクリア層形成用インク組成物の画像層形成用インク組成物のベタ印刷物上でのぬれ性を評価した。結果を表14に示す。
なお、P-1インク及び例1のインクはプリンターヘッドから不吐出であったため、評価用の印刷サンプルが作れなかったので、ベタ印刷による印刷性試験及び厚盛り印刷による印刷性試験が行えなかった。(表中では斜線(/)で表示)
また、本発明によるクリア層形成用インク組成物を用いて重ね塗りを行い、画像上の特定位置を盛り上げて立体感を持たせ、もしくは模様を形成することによって、印刷物に優れた意匠性を付与することができる。
〔1〕 基材又は基材上に記録層としての印刷塗膜が形成された印刷物に対して、少なくとも1層のクリア層を形成するために用いるクリア層形成用インク組成物であって、
該基材の表面自由エネルギーは30〜45(mJ/m2)であり、
該記録層の表面自由エネルギーは40〜50(mJ/m2)であり、
該クリア層形成用インク組成物の、
該基材に対する接触角は30〜65度であり、
該記録層に対する接触角は40〜55度であり、及び
該クリア層に対する接触角は45〜60度
であることを特徴とするクリア層形成用インク組成物。
〔2〕 重合性化合物と光重合開始剤と表面張力調整剤とを含む、〔1〕に記載のクリア層形成用インク組成物。
〔3〕 表面張力調整剤は、シリコーン化合物を含む〔2〕に記載のクリア層形成用インク組成物。
〔4〕 シリコーン化合物は、分子内にエチレン性二重結合を有する〔3〕に記載のクリア層形成用インク組成物。
〔5〕 光重合開始剤は、少なくともアシルホスフィンオキサイド化合物を含む〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のクリア層形成用インク組成物。
〔6〕 〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のクリア層形成用インク組成物を用いて形成されたクリア層を有することを特徴とする印刷物。
〔7〕 クリア層形成用インク組成物の硬化物の表面自由エネルギーは、40〜43.4(mJ/m2)である〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のクリア層形成用インク組成物。
〔8〕 基材又は基材上に記録層としての印刷塗膜を形成して得た印刷物に対して、クリア層形成用インク組成物を用いて、少なくとも1層のクリア層を形成するクリア層形成用インク組成物の塗布方法であって、
該基材の表面自由エネルギーは30〜45(mJ/m2)であり、
該記録層の表面自由エネルギーは40〜50(mJ/m2)であり、
該クリア層形成用インク組成物の、
該基材に対する接触角は30〜65度であり、
該記録層に対する接触角は40〜55度であり、及び
該クリア層に対する接触角は45〜60度
であることを特徴とするクリア層形成用インク組成物の塗布方法。
2 記録層
3a 第1クリア層
3b 第2クリア層
Claims (7)
- 基材又は基材上に記録層としての印刷塗膜が形成された印刷物に対して、クリア層形成用インク組成物を用いて形成された少なくとも2層のクリア層を有する印刷物であって、
該クリア層形成用インク組成物の硬化物の表面自由エネルギーは40〜43.4(mJ/m2)であり、
該クリア層形成用インク組成物の、
該クリア層に対する接触角は45〜60度
であることを特徴とする印刷物。 - クリア層形成用インク組成物は重合性化合物と光重合開始剤と表面張力調整剤とを含む、請求項1に記載の印刷物。
- 表面張力調整剤は、シリコーン化合物を含む請求項2に記載の印刷物。
- シリコーン化合物は、分子内にエチレン性二重結合を有する請求項3に記載の印刷物。
- 光重合開始剤は、少なくともアシルホスフィンオキサイド化合物を含む請求項1〜4のいずれかに記載の印刷物。
- 基材又は基材上に記録層としての印刷塗膜を形成して得た印刷物に対して、クリア層形成用インク組成物を用いて、少なくとも2層のクリア層を形成するクリア層形成用インク組成物の塗布方法であって、
該クリア層形成用インク組成物の硬化物の表面自由エネルギーは40〜43.4(mJ/m2)であり、
該クリア層形成用インク組成物の、
該クリア層に対する接触角は45〜60度
であることを特徴とするクリア層形成用インク組成物の塗布方法。 - 請求項6に記載のクリア層形成用インク組成物の塗布方法に従う印刷物の製造方法。
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