JP2015067656A - 紫外線硬化型インクジェットインク、記録方法、記録物、および成型物 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線硬化型インクジェットインクによって加飾され、特にインサート成型時に良好な柔軟性を発揮するとともに、インサート成型後の柔軟性にも優れ、さらに長期間の高温暴露での黄変をも抑えることのできる紫外線硬化型インクジェットインクを得る。
【解決手段】反応性モノマー、反応性オリゴマー、および光重合開始剤からなる紫外線硬化型インクジェットインクであって、反応性モノマーが分子中に芳香環およびラクタム環を含まない環状構造含有重合性単官能モノマーであり、光重合開始剤がヒドロキシケトン系光重合開始剤であることを特徴とする紫外線硬化型インクジェットインクである。
【選択図】 なし

Description

本発明は、紫外線硬化型インクジェットインク、記録物、記録方法、および成型物に関し、特に詳しくは合成樹脂成型品の表面を加飾する方法の一つとして、予め加飾された樹脂フィルムを成型型内に配置し、成型型内に合成樹脂をインサートすることにより、加飾された樹脂フィルムと合成樹脂成型体とを一体化する方法（インサート成型）に適した紫外線硬化型インクジェットインク、記録物、記録方法、および成型物に関する。

従来、インサート成型が知られている。また、インサート成型に用いる樹脂フィルムの加飾に紫外線硬化型インクジェットインクを用いることも提案されている（例えば特許文献１、２）。紫外線硬化型インクジェットインクを用いて加飾した樹脂フィルムをインサート成型に用いた場合、予備腑形時やインサート成型加工時に加飾層が延伸に耐えきれずにひび割れるなどの問題があるため、柔軟で延伸性に優れるインクの開発が行われている。

さらに、紫外線硬化型インクジェットインクは着色料をほとんど含まないクリアインクをもつことで、凹凸を付け、立体感や奥行き感を表現することが可能であり、多く検討されている。柔軟で延伸性に優れる紫外線硬化型インクジェットクリアインクは、長期間の高温暴露での黄変が指摘されているが、改善に至っていない。硬化膜の延伸性を得るために反応性モノマーとしてフェノキシエチルアクリレートや２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレートなどが検討されているが、芳香環を含むことで高温暴露時に芳香環が解離し芳香環同志が結合するなどして着色物質を形成しやすいため、黄変の原因になりやすい（例えば特許文献３）。また、低粘度で高Ｔｇ（ガラス転移温度）であるＮ-ビニルカプロラクタムも多く検討されているが、ラクタム環を含むことで高温暴露時にラクタム環が解離し、そこから着色物質を形成したり、酸化されたりするために黄変の原因となりやすい。さらに、光重合開始剤として反応性が高いという理由からアミノアセトフェノン系光重合開始剤が検討されているが、構造中に窒素を含むことで高温暴露時に解離して着色物質を形成しやすいため黄変の原因となりやすい。

また、紫外線硬化型インクジェットクリアインクにフェノール系酸化防止剤、及び有機ホスフィン類を含むことで、保存安定性及び黄変が改善されるとあるが、黄変に対する反応性モノマーの作用や延伸性に関して明記されていない（例えば特許文献４）。

特開２００３−１４５５７３号公報 特開２００８−２７２９４６号公報 特開２０１１−３２３４８号公報 特開２０１３−０２３６３０号公報

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、特にインサート成型時に良好な柔軟性を発揮するとともに、インサート成型後の柔軟性にも優れ、しかも、長期間の高温暴露での黄変を起こしにくい紫外線硬化型インクジェットインク、記録方法、記録物、および成型物を得ることを目的とするものである。

本発明者は、上記の目的を達成するために鋭意努力した結果、ある特定の反応性モノマーと光重合開始剤を選定することによって、柔軟性に優れ、しかも、長期間の高温暴露での黄変を起こしにくい紫外線硬化型インクジェットインク、記録方法、記録物、および成型物を得ることを見出し本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、（１）反応性モノマー、反応性オリゴマー、および光重合開始剤からなる紫外線硬化型インクジェットインクであって、反応性モノマーが分子中に芳香環およびラクタム環を含まない環状構造含有重合性単官能モノマーであり、光重合開始剤がヒドロキシケトン系光重合開始剤であることを特徴とする紫外線硬化型インクジェットインクである。
（２）（１）に記載の紫外線硬化型インクジェットインクが、さらにフェノール系酸化防止剤、およびリン系酸化防止剤を含むことを特徴とする紫外線硬化型インクジェットインクである。
（３）（２）に記載の紫外線硬化型インクジェットインクが、さらにヒンダードアミン系光安定剤を含むことを特徴とする紫外線硬化型インクジェットインクである。
（４）反応性オリゴマーが脂肪族系ウレタンアクリレートオリゴマーであることを特徴とする（１）〜（３）に記載の紫外線硬化型インクジェットインクである。
（５）分子中に芳香環およびラクタム環を含まない環状構造含有重合性単官能モノマーを６０〜９０重量％、脂肪族系ウレタンアクリレートオリゴマーを２〜１５重量％、ヒドロキシケトン系光重合開始剤を２〜６重合％含むことを特徴とする（４）に記載の紫外線硬化型インクジェットインクである。
（６）フェノール系酸化防止剤を０．１〜１．０重量％、リン系酸化防止剤を０．１〜０．５重量％を含むことを特徴とする（２）〜（５）に記載の紫外線硬化型インクジェットインクである。
（７）ヒンダードアミン系光安定剤を０．１〜１．０重量％含むことを特徴とする（３）〜（６）に記載の紫外線硬化型インクジェットインクである。
（８）（１）〜（７）に記載の紫外線硬化型インクジェットインクを基材に噴射した後に、強度が１０００〜２０００ｍＷ/ｃｍ²のＵＶ照射装置で硬化させることを特徴とする基材の記録方法である。
（９）（８）に記載の記録方法で製造された記録物である。
（１０）（９）に記載の記録物と樹脂とを一体成型させた成型物である。

本発明によれば、特にインサート成型時に良好な柔軟性を発揮するとともに、インサート成型後の柔軟性にも優れ、さらに長期間の高温暴露での黄変を抑えることのできる紫外線硬化型インクジェットインク、記録方法、記録物、および成型物を得ることができる。

本発明を構成する反応性モノマーは分子中に芳香環およびラクタム環を含まない環状構造含有重合性単官能モノマーである。環状構造含有重合性単官能モノマーとは、分子中に環状構造を有する基を有し、アクリレート基、メタクリレート基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基及びＮ−ビニル基よりなる群から選択された不飽和二重結合基を１つのみ有するモノマーである。芳香環およびラクタム環を含まない環状構造としては、テトラヒドロフルフリル基、ピペリジニル基等の含ヘテロ環状構造、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘプチル基、イソボロニル基、トリシクロデカニル基等の炭化水素環状構造を有するモノマーが挙げられる。特に反応性が高いことからアクリレート基もしくはアクリルアミド基から選択された不飽和二重結合基を１つのみ有するモノマーであることがより好ましい。

前記分子中に芳香環およびラクタム環を含まない環状構造含有重合性単官能モノマーとしては、例えば、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、アダマンチルアクリレート、アクリルモルフォリン、イソボニルアクリレート、アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、（２−メチル−２−エチル−１,３−ジオキソラン−４−イル）メチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなどがあげられる。

前記分子中に芳香環およびラクタム環を含まない環状構造含有重合性単官能モノマーの含有量は、紫外線硬化型インクジェットインク全量に対して６０〜９０重量％が好ましく、70〜90重量％がより好ましい。含有量が、６０重量％未満であると、インサート成型時に良好な柔軟性を発揮することが出来ないおそれがある。また含有量が９０％を超えると光重合開始剤や反応性オリゴマーを十分に含有することが出来なくなり、硬化不良や加飾層の強度が低下するおそれがある。

本発明を構成する光重合開始剤としては、ヒドロキシケトン系光重合開始剤が使用される。ヒドロキシケトン系光重合開始剤は表面硬化性が高く、かつ、光ラジカル重合開始剤のなかでも長期間の高温暴露での黄変が少ないため光重合開始剤として使用されるのに適している。

前記ヒドロキシケトン系光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロへ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−オンなどがあげられる。

前記光重合開始剤の含有量は、紫外線硬化型インクジェットインク全量に対して２〜６重量％であることが好ましく、３〜５重量％であることがより好ましい。含有量が２重量％未満であると、重合が十分に進まず加飾層が未硬化となるおそれがあるので好ましくない。一方、含有量が６重量％を超えると長期間の高温暴露での黄変が増加するおそれがあるので好ましくない。

本発明では、長期間の高温暴露での黄変を低下させるために、フェノール系酸化防止剤、およびリン系酸化防止剤を含むことが好ましい。

前記フェノール系酸化防止剤としては、ヒンダ―ドフェノール系酸化防止剤が好ましく、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、Ｃ_２−１０アルキレンビス（ｔ−ブチルフェノール）［例えば、２，２′−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）等］、トリス（ジ−ｔ−ブチル−ヒドロキシベンジル）ベンゼン［例えば、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン等］、Ｃ_２−１０アルカンジオール−ビス［（ジ−ｔ−ブチル−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］［例えば、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］等］、ジ又はトリオキシＣ_２−４アルカンジオール−ビス（ｔ−ブチル−ヒドロキシフェニル）プロピオネート［例えば、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］等］、Ｃ_３−８アルカントリオール−ビス［（ジ−ｔ−ブチル−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、Ｃ_４−８アルカンテトラオールテトラキス［（ジ−ｔ−ブチル−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］［例えば、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］等］、長鎖アルキル（ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート［例えば、ｎ−オクタデシル−３−（４’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）プロピオネート、ステアリル−２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等］、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）などがあげられる。なかでもペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートが比較的入手しやすく、反応性モノマーとの溶解性の点からも好ましい。

前記リン系酸化防止剤としては、例えば、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ビス（２−ｔ−ブチルフェニル）フェニルホスファイト等のモノ乃至トリス（分岐鎖状Ｃ_３−６アルキル−フェニル）ホスファイト；ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイト等の脂肪族多価アルコールの（分岐鎖状Ｃ_３−６アルキル−アリール）ホスファイト；テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスフォナイト等のホスフォナイト系化合物；トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート等のトリフェニルホスフェート系化合物；リン酸金属塩、例えば、第一リン酸カルシウム、第一リン酸ナトリウム一水和物等のアルカリ又はアルカリ土類金属リン酸塩（又はその水和物）があげられる。なかでもトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトが比較的入手しやすく、好ましい。

前記フェノール系酸化防止剤およびリン系酸化防止剤は併用されるのが好ましく、それぞれの含有量は、紫外線硬化型インクジェットインク全量に対して０．１〜１．０重量％および０．１〜０．５重量％であることが好ましい。フェノール系酸化防止剤が０．１重量％未満であると、長期間の高温暴露での黄変を低下する効果が現れないおそれがある。また含有量が１．０重量％を超えるとインクの硬化を著しく阻害するおそれがある。リン系酸化防止剤が０．１重量％未満であると、フェノール系酸化防止剤との相乗効果による長期間の高温暴露での黄変を低下する効果が現れないおそれがある。また含有量が０．５重量％を超えるとインクへの溶解性が得られなかったり、一旦溶解しても再析出するおそれがあるので好ましくない。

本発明では、さらに長期間の高温暴露での黄変を低下させるために、ヒンダードアミン系光安定剤を含むことが好ましい。

前記ヒンダ−ドアミン系光安定剤としては、例えば、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルステアレート、１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルステアレート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルベンゾエート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１−ウンデシルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）カーボネート、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルブタンテトラカルボキシレート、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルブタンテトラカルボキシレート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）・ジ（トリデシル）−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）・ジ（トリデシル）−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）−２−ブチル−２−（３，５−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシベンジル）マロネート、１−（２−ヒドロキシエチル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノール／コハク酸ジエチル重縮合物、１，６−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルアミノ）ヘキサン／ジブロモエタン重縮合物、１，６−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルアミノ）ヘキサン／２，４−ジクロロ−６−モルホリノ−ｓ−トリアジン重縮合物、１，６−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルアミノ）ヘキサン／２，４−ジクロロ−６−第三オクチルアミノ−ｓ−トリアジン重縮合物、１，５，８，１２−テトラキス〔２，４−ビス（Ｎ−ブチル−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）アミノ）−ｓ−トリアジン−６−イル〕−１，５，８，１２−テトラアザドデカン、１，５，８，１２−テトラキス〔２，４−ビス（Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ）−ｓ−トリアジン−６−イル〕−１，５，８，１２−テトラアザドデカン、１，６，１１−トリス〔２，４−ビス（Ｎ−ブチル−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）アミノ）−ｓ−トリアジン−６−イルアミノウンデカン、１，６，１１−トリス〔２，４−ビス（Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ）−ｓ−トリアジン−６−イルアミノウンデカン、ビス（１−オクチルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル)−デカンジオアートなどがあげられる。なかでも、もともとの黄色味が少ないことと、インク安定性に影響を与えない点において、ビス（１−オクチルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル)−デカンジオアートが好ましい。

前記ヒンダ−ドアミン系光安定剤は、フェノール系酸化防止剤およびリン系酸化防止剤と併用されるのが好ましく、含有量は、紫外線硬化型インクジェットインク全量に対して０．１〜１．０重量％が好ましく、０．２〜０．６重量％がより好ましい。ヒンダ―ドアミン光安定剤が０．１重量％未満であると、長期間の高温暴露での黄変を低下する相乗効果が現れないおそれがある。また含有量が１．０重量％を超えると逆に長期間の高温暴露での黄変が増加するおそれがあるので好ましくない。

前記紫外線硬化型インクジェットインクには脂肪族系ウレタンアクリレートオリゴマーを含むのが、インクの柔軟性と高温暴露時の黄変を抑えることを両立させるために好ましい。前記脂肪族系ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、２官能のウレタンアクリレートオリゴマーが好ましく用いられる。具体例としては、ダイセル・サイテック（株）製のＥＢ８４１１、ＥＢ８４１３、ＫＲＭ７７３５、荒川化学工業（株）製のビームセット５０４Ｈ、ビームセット５０５Ａ−６、アルケマ（株）製のＣＮ９５９、ＣＮ９６６、ＣＮ９２９０などがあげられる。

前記ウレタンアクリレートオリゴマーは、紫外線硬化型インクジェットインク中に２〜１５質量％含有していることが好ましく、さらに好ましくは５〜１２質量％である。含有量が２質量％未満であると、加飾層の強度が低下し、インサート成型後に成型品が割れるなどの不具合が生じるおそれや、塗装耐性（耐溶剤性）が低下するおそれがある。また、含有量が１５質量％を超えると、インク粘度が高くなり、インクジェット加飾装置での吐出が困難になるおそれがある。

また、前記ウレタンアクリレートオリゴマーは、塗膜弾性率が、２５℃条件下で５〜５０ＭＰａであることが好ましく、さらに好ましくは５〜３０ＭＰａである。塗膜弾性率が５ＭＰａ未満であると加飾層の強度が低下し、インサート成型後に成型品が割れるなどの不具合が生じるおそれがある。また、５０ＭＰａを超えると、１８０℃条件下での加飾層の伸び率が低下するおそれがある。

なお、本発明において塗膜弾性率とは、前記ウレタンアクリレートオリゴマーを塗膜化した際の塗膜弾性率を意味する。具体的には、ウレタンアクリレートオリゴマー、およびＩｒｇａｃｕｒｅ １８４（ＢＡＳＦジャパン（株）製 光ラジカル重合開始剤）を１００：５で調合した液を、アプリケータを用いて膜厚１２５μｍにて塗工し、ピーク照度５００ｍＷ／ｃｍ^２、積算光量８００ｍＪ／ｃｍ^２を照射して塗膜を形成した後、短冊状にカットしたものをオートグラフにて引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎにて弾性率を測定することで求めることができる。

本発明においては、上記反応性モノマーおよび反応性オリゴマー以外にも、加飾層の伸び率および黄変防止に影響しない範囲で各種反応性希釈剤を添加することができる。なお、その他の反応性希釈剤として２官能以上の多官能アクリレートを添加する場合には、紫外線硬化型インクジェットインク中に５重量％以下であることが好ましく、２重量％以下であることがより好ましい。２官能以上の多官能アクリレートは含有量が増えるにつれて加飾層の柔軟性が低下する傾向があるため、含有量が５重量％を超えると加飾層の伸び率に影響を及ぼすおそれがある。

前記紫外線硬化型インクジェットインクには着色剤を含めてもよく特に限定するものではないが、加飾フィルムに耐候性や耐光性が求められる場合は、顔料を使用することが好ましく、有機、無機を問わず任意のものが選択される。

有機顔料としては、たとえばニトロソ類、染付レーキ類、アゾレーキ類、不溶性アゾ類、モノアゾ類、ジスアゾ類、縮合アゾ類、ベンゾイミダゾロン類、フタロシアニン類、アントラキノン類、ペリレン類、キナクリドン類、ジオキサジン類、イソインドリン類、アゾメチン類、ピロロピロール類などがあげられる。

無機顔料としては、酸化物類、水酸化物類、硫化物類、フェロシアン化物類、クロム酸塩類、炭酸塩類、ケイ酸塩類、リン酸塩類、炭素類（カーボンブラック）、金属粉類などがあげられる。

紫外線硬化型インクジェットインク中の着色剤の含有量は、黄変が問題となる範囲に限られるためおおよそ０〜５重量％である。着色剤の含有量が０重量％であるクリアインクであるとその効果が格別となる。

また、着色剤を含むインクの場合は、長波長側に吸収を持つ光重合開始剤として、高い硬化性を有するとともに、硬化時の黄変が比較的少ないアシルホスフィンオキサイド類を加えることが好ましい。なかでも好ましくは、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、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である。長波長側に吸収を持つ光重合開始剤の含有量は、０．１〜６重量％であることが好ましい。

また、耐候性や耐光性をあまり重視しない場合には染料を利用することも可能であり、その際の染料は特に限定されず任意のものが選択される。

染料としては、例えば、アゾ類、アントラキノン類、インジゴイド類、フタロシアニン類、カルボニウム類、キノンイミン類、メチン類、キサンテン類、ニトロ類、ニトロソ類のような油溶性染料、分散染料、酸性染料、反応染料、カチオン染料、直接染料などがあげられる。

また、前記紫外線硬化型インクジェットインクには、必要に応じて、分散剤を添加してもよい。

分散剤としては、高分子タイプのものが好ましく、さらには、末端に酸性吸着基や塩基性吸着基を持つものが好ましい。分散剤の添加量は、添加する着色剤の重量に対して１〜１００重量％であることが好ましく、１０〜５０重量％であることがより好ましい。１重量％未満では十分な分散効果が得られないおそれがある。一方、１００重量％を超えるとインクの粘度が上昇して、インクジェット加飾時に吐出不良となるおそれがある。

その他、前記紫外線硬化型インクジェットインクには、添加剤として、例えば光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、防腐剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、浸透剤、スリップ剤などを添加することも可能である。

前記紫外線硬化型インクジェットインクは、６０℃条件下における粘度が５〜２０ｃｐｓであることが好ましく、さらには１０〜１５ｃｐｓであることが好ましい。粘度が５ｃｐｓ未満または２０ｃｐｓを超えると、インクジェット加飾時に吐出不良となるおそれがある。

前記紫外線硬化型インクジェットインクは、公知のインクジェット加飾装置にて付与することができる。インクジェット加飾装置としては、荷電変調方式、マイクロドット方式、帯電噴射制御方式、インクミスト方式等の連続方式、ピエゾ方式、バブルジェット（登録商標）方式、静電吸引方式等のオンデマンド方式などがあげられ、いずれも採用可能である。

インク付与量は基材に対して１〜１５０ｇ／ｍ^２であることが好ましく、５〜１００ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。１ｇ／ｍ^２未満の場合、十分な表現ができず、１５０ｇ／ｍ^２を超えると、基材の成型性が悪くなる傾向にある。

また、前記紫外線硬化型インクジェットインクの硬化条件については、ＵＶ照射強度が１０００〜２０００ｍＷ／ｃｍ^２のＵＶ照射装置で硬化させるのが好ましい。長期間の高温暴露での黄変を抑えるためには、窒素雰囲気下で硬化させることが理想であるが、窒素ガスや装置のコストアップやシリアル型のプリンターであると装置の巨大化を招くため、空気中での硬化が現実的である。ただし、前記紫外線硬化型インクジェットインクを空気中で測定波長３６５ｎｍでのUV照射強度が１０００〜２０００ｍＷ／ｃｍ^２で硬化させることで、長期間の高温暴露での黄変を最小限に抑えることが出来る。ＵＶ照射強度が１０００ｍＷ／ｃｍ^２未満であると、硬化が遅くなり、インクが滲んでしまい、意匠をうまく形成出来ないおそれがある。またUV照射強度が２０００ｍＷ／ｃｍ^２以上であると、基材を劣化させてしまうおそれがある。

必要に応じて、紫外線硬化型インクジェットインク層の上部からさらなる機能性や意匠性、接着性を付与するために、伸び性に影響を与えない範囲で塗装層を有しても構わない。塗装方法や塗料は公知技術から適宜選定すればよい。

本発明に係るフィルム基材としては特に限定されるものではないが、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、またはそれらのアロイ品などがあげられる。また、それらの積層品でもよい。中でも、インクとフィルム基材との密着性の点で、インクジェット加飾面はポリカーボネート、ポリメタアクリレート、またはそれらのアロイ品が好ましい。

本発明の成型物をインサート成型などで得るにあたってその前に記録材を賦形化するのが好ましい。
つまり、記録物を真空成型や圧空成型等の熱成型法を用いて所望の意匠形状に賦形した賦形体を作成する。本発明に係る記録物を賦形化する真空成型加工又は圧空成型する装置としては、公知の装置を使用することができ、前記インクジェット記録装置と一体の装置であっても、別の装置であってもよい。また、本発明において、真空成型加工又は圧空成型加工を行う場合、真空圧空成型加工はこれらに含まれるものである。

真空成型は、基材を予め熱変形可能な温度まで予熱し、これを金型へ減圧によって吸引して延伸しながら金型に圧着冷却し成型する方法であり、圧空成型は、基材を予め熱変形可能な温度まで予熱し、金型の反対側から加圧して金型に圧着冷却し成型する方法である。真空圧空成型は、前記減圧及び加圧を同時に行い成型する方法である。

記録物あるいはそれらの賦形物は、金型キャビティ内に配置して溶融樹脂を注入することで記録物あるいはそれらの賦形体と成型樹脂とをインサート成型などで一体化させ、成型物を得る。インサート成型に使用する成型樹脂としては特に制限するものではなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の公知の熱可塑性樹脂が使用できる。これらの樹脂を単独あるいは２種類以上を混合して使用することも可能である。

本発明について、実施例をあげて説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
まず、下記処方に従い、各材料をミキサーにて混合、ろ過することにより、紫外線硬化型インクジェットクリアインクを得た。

＜紫外線硬化型インクジェットインク処方＞
ＭＥＤＯＬ−１０ ８２．５重量％
（大阪有機化学工業（株）製 （２−メチル−２−エチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルアクリレート；反応性モノマー）
ＣＮ２２５６ １２重量％
（アルケマ（株）製 ポリエステルアクリレートオリゴマー；反応性オリゴマー）
Ｉｒｇｃｕｒｅ１８４ ５重量％
（ＢＡＳＦジャパン（株）製 １−ヒドロキシ−シクロへキシル−フェニル−ケトン；光重合開始剤 ）
ＢＹＫ−ＵＶ３５７０ ０．５重量％
（ビックケミー・ジャパン（株）製 スリップ剤）

基材であるポリカーボネートフィルム（ユーピロンＮＦ−２０００ 三菱ガス化学（株）製）に対し、前記処方の紫外線硬化型インクジェットインクを、インクジェット加飾装置を用いて付与した。紫外線硬化型インクジェットインクの付与条件および硬化条件については、次のように設定した。

＜付与条件＞
ヘッド加熱温度 ６０℃
ノズル径 ７０μｍ
印加電圧 ５０Ｖ
パルス幅 ２０μｓ
駆動周波数 ５ｋＨｚ
解像度 ３６０×７２０ｄｐｉ
インク付与量 ５０ｇ／ｍ^２
柄 ５ｍｍ×５ｍｍ格子柄
＜硬化条件＞
ランプ種類 メタルハライドランプ
出力 １２０Ｗ／ｃｍ
照射時間 ０．３秒×４回照射
照射高さ ５ｍｍ
このとき３６５nmにおけるＵＶ照射のピーク照度は、１２００ｍＷ／ｃｍ^２、積算光量１５００ｍＪ／ｃｍ^２であった。

以上の工程により、実施例１の加飾フィルムを得た。

実施例２〜４および比較例１〜４については、表１に示すインク処方に基づいた紫外線硬化型インクジェットインクを使用し硬化条件を変更した以外は、実施例１と同様にして、各加飾フィルムを得た。

つぎに、各加飾フィルムにアクリル系樹脂製バインダーをスクリーン印刷してバインダー層を設け、積層シートを作成した。バインダーとしてはＩＭＢ００６（帝国インキ製造（株）製）を用い、スクリーン印刷によりバインダー層を形成する。バインダー層の乾燥膜厚は１０μｍであった。

加飾層がない面が表面側になるように後述する真空成型により予備賦形し、インサート成型金型キャビティ内面に沿う形状の賦形体を得た。

この賦形物の不用部分をカットしインサート成型金型キャビティ内面に沿わせてセットし、バインダー層の側に樹脂をインサートすることにより加飾フィルムを表面に一体化した成型物を得た。なお、インサート成型条件としては、成型樹脂は帝人化成（株）製ポリカーボネートとＡＢＳ樹脂のアロイ材Ｔ−２７１１を用いて樹脂温度２６０℃、金型温度４０℃、インサート圧力２００ＭＰａの成型条件にて成型物を得た。

成型物を目視することによりインクの柔軟性を評価した。
評価
◎：最良
○：良好
△：ヒビあり
×：割れあり

下記方法により高温での長期暴露試験後の成型物の黄変を評価した。
ＳＰＥＣＴＲＯ ＰＨＯＴＭＥＴＥＲ ＣＭ−３６００ｄ（コニカミノルタ（株）製）を用いて、分光反射率より前記成型物を１０５℃に設定した高温槽に５００時間投入前後の△Ｅ *ａｂを求めた。
（評価項目）
◎：△ Ｅ *ａｂ＝２．５未満
○：△ Ｅ *ａｂ＝２．５以上３．５未満
△：△ Ｅ *ａｂ＝３．５以上５未満
×：△ Ｅ *ａｂ＝５以上

結果を表１に記載する。

表１に示すように、実施例１、２、３、４の成型物は、いずれも柔軟性を満足しつつ、高温での長期暴露試験後の黄変ともに優れるものであった。

一方、比較例１、２、３、４の成型物は、柔軟性は優れているものの、高温での長期暴露試験後の黄変が劣っていたり、逆に、高温での長期暴露試験後の黄変は優れているが、柔軟性に劣っていたりという結果であった。

Claims (10)

1. 反応性モノマー、反応性オリゴマー、および光重合開始剤からなる紫外線硬化型インクジェットインクであって、反応性モノマーが分子中に芳香環およびラクタム環を含まない環状構造含有重合性単官能モノマーであり、光重合開始剤がヒドロキシケトン系光重合開始剤であることを特徴とする紫外線硬化型インクジェットインク。
2. 請求項１に記載の紫外線硬化型インクジェットインクが、さらにフェノール系酸化防止剤、およびリン系酸化防止剤を含むことを特徴とする紫外線硬化型インクジェットインク。
3. 請求項２に記載の紫外線硬化型インクジェットインクが、さらにヒンダードアミン系光安定剤を含むことを特徴とする紫外線硬化型インクジェットインク。
4. 反応性オリゴマーが脂肪族系ウレタンアクリレートオリゴマーであることを特徴とする請求項１〜３に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
5. 分子中に芳香環およびラクタム環を含まない環状構造含有重合性単官能モノマーを６０〜９０重量％、脂肪族系ウレタンアクリレートオリゴマーを２〜１５重量％、ヒドロキシケトン系光重合開始剤を２〜６重量％含むことを特徴とする請求項４に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
6. フェノール系酸化防止剤を０．１〜１．０重量％、リン系酸化防止剤を０．１〜０．５重量％を含むことを特徴とする請求項２〜５に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
7. ヒンダードアミン系光安定剤を０．１〜１．０重量％含むことを特徴とする請求項３〜６に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
8. 請求項１〜７に記載の紫外線硬化型インクジェットインクを基材に噴射した後に、強度が１０００〜２０００ｍＷ／ｃｍ^２のＵＶ照射装置で硬化させることを特徴とする基材の記録方法。
9. 請求項８に記載の記録方法で製造された記録物。
10. 請求項９に記載の記録物と樹脂とを一体成型させた成型物。