JP2019507203A

JP2019507203A - 密着性に優れた鉄鋼材料用カラーインク組成物、それを用いたプリント鋼板の製造方法、及びそれにより製造されたプリント鋼板

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Publication number: JP2019507203A
Application number: JP2018533680A
Authority: JP
Inventors: ジョン−ファンイ、; ギョン−ピョユ、; ヨン−ギュンソン、; グァン−ジンイ、; ジン−テキム、; ハ−ナチェ、
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: KR101858796B1; CN108603061A; JP6684912B2; KR20170075932A; WO2017111472A1

Abstract

本発明は、鋼板に対する密着性、加工性、耐溶剤性などに優れた、プリント鋼板用カラーインク組成物、それを用いたプリント鋼板の製造方法、及びそれにより製造されたプリント鋼板に関する。具体的に、ウレタンアクリレートオリゴマーと上記ウレタンアクリレートオリゴマー以外の異種のアクリレートオリゴマーとの混合物１０重量部〜３０重量部と、１官能基の光硬化性モノマーと２官能基以上の光硬化性モノマーとの混合物である光硬化性モノマー５０重量部〜８０重量部と、光開始剤５重量部〜２０重量部と、顔料０．１重量部〜１０重量部と、顔料１００重量部当たりの分散剤固形分含量で、分散剤３〜３００重量部と、を含む鉄鋼材料用カラーインク組成物であって、上記ウレタンアクリレートオリゴマーと、異種のアクリレートオリゴマーとは、１：１〜１０：１の重量比で、そして、上記１官能基の光硬化性モノマーと、２官能基以上の光硬化性モノマーとは、５：１〜１００：１の重量比で混合される、鉄鋼材料用カラーインク組成物、及び、鋼板に本発明の鋼板用カラーインク組成物を噴射する段階と、硬化してプリント層を形成する段階と、を含むプリント鋼板の製造方法、並びに、鋼板と、鋼板上に本発明の鋼板用カラーインク組成物で形成されたプリント層と、を含むプリント鋼板に関する。

Description

本発明は、カラーインク組成物、それを用いたプリント鋼板の製造方法、及びそれにより製造されたプリント鋼板に関する。より詳細には、本発明は、鋼鉄に対する密着性、加工性、耐溶剤性などに優れた、プリント鋼板用カラーインク組成物、それを用いたプリント鋼板の製造方法、及びそれにより製造されたプリント鋼板に関する。

従来、鋼板に図柄が入っているプリント鋼板は、シルクスクリーンやロールプリント方式により製作されている。しかしながら、シルクスクリーン方式によりプリント鋼板を製造する場合、コイルではなく、シート上への断続的なバッチタイプのプリント工程が行われる。ロールプリント方式によりプリント鋼板を製造する場合には、ロールに印刷図柄をエッチングした後、エッチングされたロールにインクやペイントを付けて鋼板にコーティングする方式によりプリント鋼板が製造される。

このように、既存のプリント鋼板は、シルクスクリーンやロールプリント、またはラミネート方式により製作されている。しかしながら、このような従来のプリント方式は、高解像度のパターン印刷が難しい。さらに、スクリーンやロールの製作による製作コストの上昇、低い実収率、多様なカラーの製品生産が難しいなどの問題もある。これを解決するために、インクジェットプリント方式を鉄鋼に適用して既存のプリント鋼板の製作方式における問題を補完しようとしている。

しかし、鉄鋼材料上にカラーインク組成物を直接噴射する場合、吸収層がないため、インクと材料との密着性を確保しにくく、製品としての活用が難しい。また、密着性だけでなく、加工性、耐溶剤性などを全て満たさなければならないため、既存のプリント鋼板を代替するには限界がある。

本発明は、鉄鋼材料に対する密着性に優れたカラーインク組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、ヘッドからの噴射性、作業性、加工性、耐溶剤性に優れた鉄鋼材料用カラーインク組成物を提供することを目的とする。

本発明は、鋼板にインクジェット方式によりカラーインク組成物を適用することで、優れた噴射性、及び作業性を有し、鋼板に対するプリント層の密着性、加工性、及び耐溶剤性に優れたプリント鋼板を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明は、鋼板に対する密着性、加工性、及び耐溶剤性に優れたカラーインク組成物で形成されたプリント層を有するプリント鋼板を提供することを目的とする。

本発明は、ウレタンアクリレートオリゴマーと、上記ウレタンアクリレートオリゴマー以外の異種のアクリレートオリゴマーとの混合物１０重量部〜３０重量部と、
１官能基の光硬化性モノマーと、２官能基以上の光硬化性モノマーとの混合物である光硬化性モノマー５０重量部〜８０重量部と、
光開始剤５重量部〜２０重量部と、
顔料０．１重量部〜１０重量部と、
顔料１００重量部当たりの分散剤固形分含量で、分散剤３〜３００重量部と、を含む鉄鋼材料用カラーインク組成物であって、
上記ウレタンアクリレートオリゴマーと、異種のアクリレートオリゴマーとは、１：１〜１０：１の重量比で、そして、上記１官能基の光硬化性モノマーと、２官能基以上の光硬化性モノマーとは、５：１〜１００：１の重量比で混合される、鉄鋼材料用カラーインク組成物を提供する。

上記ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、重量平均分子量が５００〜１２，０００であるウレタンアクリレートオリゴマーが用いられることができる。

上記ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、脂肪族ウレタンアクリレートが用いられることができる。

上記ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、官能基数が３個以下であるものが用いられることができる。

上記異種のアクリレートオリゴマーは、ポリエステルアクリレートオリゴマー、及びエポキシアクリレートオリゴマーからなる群から選択されるものであることが好ましい。

上記ポリエステルアクリレートオリゴマーとしては、官能基数が４個以下であるものが用いられることができる。

上記ポリエステルアクリレートオリゴマーとしては、重量平均分子量が５００〜３，０００であるものが用いられることができる。

上記エポキシアクリレートオリゴマーとしては、官能基数が２個以下であるものが用いられることができる。

上記エポキシアクリレートオリゴマーとしては、重量平均分子量が５００〜２，０００であるものが用いられることができる。

上記１官能基の光硬化性モノマーとしては、イソオクチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート（ｃｙｃｌｉｃｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅｆｏｒｍａｌａｃｒｙｌａｔｅ）、フェノキシベンジルアクリレート、トリメチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソデシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリルモルホリン、ビニルエーテル、ビニルエステル、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、及びＮ−ビニルカプロラクタムからなる群から選択される少なくとも１種以上を用いることが好ましい。

上記２官能基以上の光硬化性モノマーとしては、エチレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチ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、ジプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ポリエチレングリコール４００ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートからなる群から選択される少なくとも１種以上を用いることが好ましい。

上記鉄鋼材料用カラーインク組成物は、常温での粘度が４０ｃｐｓ以下であることが好ましい。

上記鉄鋼材料用カラーインク組成物は、表面張力が２０〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍであることができる。

本発明は、鋼板に本発明の鋼板用カラーインク組成物を噴射する段階と、
噴射されたカラーインク組成物を硬化してプリント層を形成する段階と、を含むプリント鋼板の製造方法を提供する。

本発明は、鋼板と、鋼板上に上記本発明の鋼板用カラーインク組成物で形成されたプリント層と、を含むプリント鋼板を提供する。

上記プリント鋼板は、上記鋼板とプリント層との間に、カラー塗膜層、クロム層、及びクロムフリー層からなる群から選択される少なくとも１つの前処理層を含むことができる。

本発明の鉄鋼材料用カラーインク組成物は、それから形成されたプリント層が鉄鋼に対して優れた密着性を有する。さらに、上記プリント層は、優れた加工性、耐溶剤性、強度、及び色感を有するものであって、上記プリント層が形成されたプリント鋼板は、高品質のプリント鋼板として用いられる。また、本発明の鉄鋼材料用カラーインク組成物は、常温での粘度が十分に低いため、インクジェットにより鉄鋼材料に適用されることができる。

鋼板と、鋼板上に形成されたプリント層と、を有するプリント鋼板の側断面図を示す。クロム処理またはクロムフリー処理の前処理層が備えられた鋼板上に形成されたプリント層を有するプリント鋼板の側断面図を示す。前処理層、カラー塗膜層が形成された鋼板上に形成されたプリント層を有するプリント鋼板の側断面図を示す。

以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。

本発明の一実施形態によると、ウレタンアクリレートオリゴマーと上記ウレタンアクリレートオリゴマー以外の異種のアクリレートオリゴマーとの混合物１０重量部〜３０重量部と、１官能基の光硬化性モノマーと２官能基以上の光硬化性モノマーとの混合物である光硬化性モノマー５０重量部〜８０重量部と、光開始剤５重量部〜２０重量部と、顔料０．１重量部〜１０重量部と、顔料１００重量部当たりの分散剤固形分含量で、分散剤３〜３００重量部と、を含む鉄鋼材料用カラーインク組成物であって、上記ウレタンアクリレートオリゴマーと、異種のアクリレートオリゴマーとは、１：１〜１０：１の重量比で、そして、上記１官能基の光硬化性モノマーと、２官能基以上の光硬化性モノマーとは、５：１〜１００：１の重量比で混合される鉄鋼材料用カラーインク組成物（以下、「一実施形態のカラーインク組成物」ともいう）が提供される。以下、本発明の鉄鋼材料用カラーインク組成物の組成について説明する。

本発明の鉄鋼材料用カラーインク組成物は、ウレタンアクリレートオリゴマーを主材として含む。一般に、ＵＶ硬化型樹脂組成物には、ポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマーが用いられる。しかし、ポリエステルアクリレートオリゴマーは、耐溶剤性と耐スクラッチ性は良好であるものの、加工性が良くない。エポキシアクリレートオリゴマーは、硬度と耐溶剤性には優れるものの、黄変が発生するという問題がある。ウレタンアクリレートオリゴマーは、加工性、耐溶剤性、硬度、密着性など、プリント鋼板のプリント層において求められる殆どの物性を満たし、特に、加工性において顕著な効果を有する。したがって、ウレタンアクリレートオリゴマーが主材として用いられる。

上記ウレタンアクリレートオリゴマーは、密着性、硬化性、硬度などの点から、ベンゼン環を含まない脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーであることが好ましい。

上記ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、官能基数が３個以下、好ましくは官能基数が１〜３個のものが用いられることができる。ウレタンアクリレートオリゴマーの官能基数が３個を超える場合には、塗膜の柔軟性が足りなくて加工性が低下する可能性がある。少なくとも１個の官能基を有する際に、硬化反応によって塗膜を形成することができる。

上記ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、重量平均分子量（Ｍｗ）が５００〜１２，０００であるものを用いることが好ましい。重量平均分子量が５００未満である場合には、架橋密度が高くなって加工性が低下する可能性があり、重量平均分子量が１２，０００を超える場合には、一般に、物質の粘度が高くなって、インク組成物の噴射可能な粘度を実現するのに制約があり、塗膜の架橋密度が低下するため耐溶剤性が低くなり得る。

上記ウレタンオリゴマーの非制限的な例として、Ｍｉｗｏｎ社製のＭｉｒａｍｅｒＰＵ２１０、ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２０３４Ｃ、ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２１００、ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２２００、ＭｉｒａｍｅｒＰＵ３３０、ＭｉｒａｍｅｒＰＵ３４０、ＭｉｒａｍｅｒＰＵ３２００、ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｃｙｔｅｃ社製のＥＢＥＣＲＹＬ２４４、ＥＢＥＣＲＹＬ２４５、ＥＢＥＣＲＹＬ２５４、ＥＢＥＣＲＹＬ２６４、ＥＢＥＣＲＹＬ２６５、ＥＢＥＣＲＹＬ２７０、ＥＢＥＣＲＹＬ２８０、ＥＢＥＣＲＹＬ２８４、ＥＢＥＣＲＹＬ２８５、ＥＢＥＣＲＹＬ２９４、ＥＢＥＣＲＹＬ１２５９、ＥＢＥＣＲＹＬ１２９０、ＥＢＥＣＲＹＬ４８３０、ＥＢＥＣＲＹＬ４８３５、ＥＢＥＣＲＹＬ４８８３、ＥＢＥＣＲＹＬ８２９６、ＥＢＥＣＲＹＬ８４０２、ＥＢＥＣＲＹＬ８４６５、ＥＢＥＣＲＹＬ８８００、ＥＢＥＣＲＹＬ８８０３、ＥＢＥＣＲＹＬ８８０４、ＥＢＥＣＲＹＬ８８０５、ＥＢＥＣＲＹＬ８８０６、ＥＢＥＣＲＹＬ９２１５、ＥＢＥＣＲＹＬ９２１６、ＥＢＥＣＲＹＬ９２５９、ＥＢＥＣＲＹＬ９２６０、ＥＢＥＣＲＹＬ９２７０、ＥＢＥＣＲＹＬ９３７０、ＵＡ７９３３、ＵＰ１１２、ＵＰ１３６、ＵＰ１３７などが挙げられる。これらのウレタンアクリレートオリゴマーは、必要に応じて、１種以上を選択して用いることができる。これらは、単独で用いられてもよく、必要に応じて２種以上がともに用いられてもよい。

上記ウレタンアクリレートオリゴマーは、上記ウレタンアクリレートオリゴマー以外の他の異種のアクリレートオリゴマーとともに用いる。すなわち、必要とする物性を制御するという点から、上記ウレタンアクリレートオリゴマーを異種のアクリレートオリゴマーと配合して用いることで、密着性、硬度、耐溶剤性、加工性、粘度などの物性を適切に制御することができる。

上記本発明の組成物における上記ウレタンアクリレートオリゴマーと異種のアクリレートオリゴマーとの混合物の含量は、カラーインク組成物の重量を基準として、一実施形態によるカラーインク組成物の他の成分の含量に対して１０〜３０重量部であることができる。上記ウレタンアクリレートオリゴマーと異種のアクリレートオリゴマーとの混合物の含量が１０重量部未満である場合には、接着性、加工性、耐溶剤性などが低くなる。上記含量が３０重量部を超える場合には、粘度が高くなりすぎて噴射が難しくなるため、インクジェットシステムでの使用が厳しくなる。

上記異種のアクリレートオリゴマーとしては、ポリエステルアクリレートオリゴマー、及びエポキシアクリレートオリゴマーからなる群から選択されるものが用いられることができる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。

上記ポリエステルアクリレートオリゴマーとしては、官能基数が４個以下、好ましくは官能基数が１個以上、且つ４個以下であるものが用いられることができる。ポリエステルアクリレートオリゴマーの官能基数が４個を超える場合には、架橋密度が高くなって加工性が低下する可能性がある。少なくとも１個の官能基を有する際に、重合反応によってプリント層が形成されることができる。

上記ポリエステルアクリレートオリゴマーは、重量平均分子量（Ｍｗ）が５００〜３，０００であることが好ましい。重量平均分子量が５００未満であるか、３，０００を超える場合には、物性を効果的に制御することが難しくなる可能性がある。

上記ポリエステルアクリレートオリゴマーの非制限的な例としては、Ｍｉｗｏｎ社製のＭｉｒａｍｅｒＰＳ４０４０、ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、ＣＹＴＥＣ社製のＥＢＥＣＲＹＬ８０、ＥＢＥＣＲＹＬ８１、ＥＢＥＣＲＹＬ８４、ＥＢＥＣＲＹＬ４５２、ＥＢＥＣＲＹＬ６５７、ＥＢＥＣＲＹＬ８００、ＥＢＥＣＲＹＬ８１０、ＥＢＥＣＲＹＬ８５１、ＥＢＥＣＲＹＬ８５２、ＥＢＥＣＲＹＬ８８４、ＥＢＥＣＲＹＬ１６５７、ＥＢＥＣＲＹＬ１８１０、ＵＰ０３９などが挙げられる。これらは、必要に応じて、単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。

上記エポキシアクリレートオリゴマーとしては、官能基数が２個以下、好ましくは官能基数が１個以上、且つ２個以下であるものが用いられることができる。エポキシアクリレートオリゴマーの官能基数が２個を超える場合には、加工性が低下し得る。少なくとも１個の官能基を有する際に、重合反応によってプリント層が形成されることができる。

上記エポキシアクリレートオリゴマーは、重量平均分子量が５００〜２，０００であることが好ましい。重量平均分子量が５００未満であるか、２，０００を超える場合には、要求される物性を満たすことが難しくなる可能性がある。

上記エポキシアクリレートオリゴマーとしては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ノボラック型など、種類が特に限定されず、非制限的な例として、Ｍｉｗｏｎ社製のＭｉｒａｍｅｒＥＡ２２３５、ＭｉｒａｍｅｒＥＡ２２５５、ＭｉｒａｍｅｒＥＡ２２５９、ＭｉｒａｍｅｒＥＡ２２８０、Ｃｙｔｅｃ社製のＥＢＥＣＲＹＬ６００、ＥＢＥＣＲＹＬ６０４、ＥＢＥＣＲＹＬ６０５、ＥＢＥＣＲＹＬ６０６、ＥＢＥＣＲＹＬ６０８、ＥＢＥＣＲＹＬ６２９、ＥＢＥＣＲＹＬ６４５、ＥＢＥＣＲＹＬ６４８、ＥＢＥＣＲＹＬ１６０８、ＥＢＥＣＲＹＬ１９４０、ＥＢＥＣＲＹＬ２９５９、ＥＢＥＣＲＹＬ３１０５、ＥＢＥＣＲＹＬ３２００、ＥＢＥＣＲＹＬ３２０１、ＥＢＥＣＲＹＬ３５００、ＥＢＥＣＲＹＬ３５０２、ＥＢＥＣＲＹＬ３６００、ＥＢＥＣＲＹＬ３６０５、ＥＢＥＣＲＹＬ３７００、ＥＢＥＣＲＹＬ３７０１、ＥＢＥＣＲＹＬ３７０２、ＥＢＥＣＲＹＬ３７０３、ＥＢＥＣＲＹＬ３７０８、ＥＢＥＣＲＹＬ３７２０、ＥＢＥＣＲＹＬ６０４０、ＥＢＥＣＲＹＬ９６８６、ＥＢＥＣＲＹＬ９７０６、ＥＢＥＣＲＹＬ９７０４などが挙げられる。これらは、必要に応じて、単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。

上記ウレタンアクリレートオリゴマーと異種のアクリレートオリゴマーとは、１：１〜１０：１の重量比、好ましくは１．２：１〜７：１の重量比、より好ましくは１．２：１〜５：１の重量比で混合して用いることが好ましい。上記ウレタンアクリレートオリゴマーと異種のアクリレートオリゴマーとを上記混合比の範囲で混合して用いることが、バランスの良い物性を実現するという点から好ましい。

本発明のカラーインク組成物は、上記ウレタンアクリレートオリゴマーと異種のアクリレートオリゴマーとの混合物の希釈剤として、光硬化性モノマーを含む。上記光硬化性モノマーとしては、１官能基の光硬化性モノマーと２官能基以上の光硬化性モノマーがともに用いられる。１官能基の光硬化性モノマーと２官能基以上の光硬化性モノマーがともに用いられることで、プリント層の形成の際に、密着性、加工性、耐溶剤性、表面硬度が向上する。

本発明のインク組成物における上記光硬化性モノマーの含量は、カラーインク組成物の重量を基準として、一実施形態によるカラーインク組成物の他の成分の含量に対して５０重量部〜８０重量部であることができる。上記光硬化性モノマーの含量が５０重量部未満である場合には、粘度が高くなるため、インクジェットシステムを用いた鉄鋼材料に対するインク組成物の適用が不可能となる。これに対し、光硬化性モノマーの含量が８０重量部を超える場合には、全般的な塗膜の物性に良くない影響を与える。

１官能基の光硬化性モノマーは、本発明のカラーインク組成物が低い粘度を有するようにし、本発明のカラーインク組成物で形成されたプリント層の密着性及び加工性を向上させる。１官能基の光硬化性モノマーの非制限的な例としては、イソオクチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、フェノキシベンジルアクリレート、トリメチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソデシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリルモルホリン、ビニルエーテル、ビニルエステル、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタムなどが挙げられる。これらの１官能基の光硬化性モノマーは、必要に応じて、１種以上を選択して用いることができる。これらは、必要に応じて、単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。

２官能基以上の光硬化性モノマーは、本発明のカラーインク組成物で形成されたプリント層の耐溶剤性及び表面強度を向上させる。２官能基以上の光硬化性モノマーの非制限的な例としては、エチレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチ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、ジプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ポリエチレングリコール４００ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートなどが挙げられる。これらの２官能基以上の光硬化性モノマーは、必要に応じて、１種以上を選択して用いることができる。これらは、必要に応じて、単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。２官能基以上の光硬化性モノマーは、官能基が最大６官能基であることができる。これは、上記光硬化性モノマーが有し得る官能基数が最大６個であるためである。

上記１官能基の光硬化性モノマーと２官能基以上の光硬化性モノマーとは、５：１〜１００：１の重量比、好ましくは５：１〜９０：１の重量比、より好ましくは６：１〜９０：１の重量比で混合して用いることが好ましい。上記１官能基の光硬化性モノマーと２官能基以上の光硬化性モノマーとを上記の割合で混合することが、粘度の調節と全般的な塗膜の物性を効果的に制御するという点から好ましい。

本発明のカラーインク組成物は、紫外線を用いて上記ウレタンアクリレートオリゴマーと異種のアクリレートオリゴマーとの混合物及び光硬化性モノマーの重合反応を誘導するために、光開始剤を含む。光開始剤としては、本発明によるカラーインク組成物の光重合反応を誘導できるものであれば、如何なる光開始剤を用いてもよい。

光開始剤の具体例としては、下記化合物またはこれらの組み合わせを含むが、これに限定されない。光開始剤の例としては、ベンゾフェノン及び置換されたベンゾフェノン類、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルチオキサントンのようなチオキサントン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、ビス（２，６）−ジメチルベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、エチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネート、２−メチル−１−［４（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、５，７−ジヨード−３−ブトキシ−６−フルオロン、ジフェニルヨードニウムフルオライド、及びトリフェニルスルホニウムヘキサフルオホスフェートなどが挙げられる。これらは、必要に応じて、単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。

本発明のカラーインク組成物に使用可能な光開始剤の非制限的な例としては、さらに、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、５００、３６９、３７９、９０７、８１９、Ｄａｒｏｃｕｒ（登録商標）１１７３、ＭＢＦ、ＴＰＯ、ＢＰ、ＩＴＸなどが挙げられる。これらの光開始剤は、必要に応じて、１種以上を選択して用いることができる。これらは、必要に応じて、単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。

本発明のカラーインク組成物における上記光開始剤の含量は、カラーインク組成物の重量を基準として、一実施形態によるカラーインク組成物の他の成分の含量に対して５重量部〜２０重量部であることができる。上記光開始剤が５重量部未満である場合には、プリント層が十分に硬化しないため、プリント層の性能が十分に実現されない。これに対し、２０重量部を超える場合には、プリント層に黄変が発生するか、組成物の貯蔵安定性が低下する。

本発明のカラーインク組成物は、鉄鋼材料に色を付与するための顔料を含む。上記顔料の含量は、カラーインク組成物の重量を基準として、一実施形態によるカラーインク組成物の他の成分の含量に対して０．１重量部〜１０重量部であることができる。顔料の含量が０．１重量部未満である場合には着色力が劣化し、１０重量部を超える場合には分散性が低下してインク安定性が低下する。

上記顔料としては、有機顔料、無機顔料などが用いられることができる。
上記無機顔料の非制限的な例としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛黄、ベンガラ、カドミウム赤、群青、紺青などが挙げられる。上記有機顔料の非制限的な例としては、不溶性アゾ顔料、可溶性アゾ顔料、フタロシアニン系有機顔料、キナクリドン系有機顔料、ペリレン系有機顔料、イソインドリノン系有機顔料、ピラントロン系有機顔料、チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロン系有機顔料、イソインドリン系有機顔料、ニッケルアゾイエロー、ジオキサジンバイオレットなどが挙げられる。上記顔料は、必要に応じて、単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。

上記顔料は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイト、レッド、グリーン、ブルー、オレンジ、バイオレット、ブラウン色、これらの混合物などであることができる。

有機顔料のカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号の例示としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１６、１７、２０、２４、７３、７４、７５、８３、９３、９５、９７、９８、１０９、１１０、１１４、１１７、１２０、１２５、１２８、１２９、１３０、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５、２１３、２１４；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、７、９、１２、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１１２、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１８４、１９２、２０２、２０６、２０９、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、５８；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６などが挙げられる。

本発明のカラーインク組成物は、顔料を分散させるために分散剤を含む。上記分散剤としては高分子分散剤が用いられることができ、これらの種類は特に限定されるものではない。使用可能な高分子分散剤の非制限的な例として、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製のＳＯＬＳＰＥＲＳＥ分散剤、ＢＹＫ社製のＤＩＳＰＥＲＢＹＫ分散剤、ＢＡＳＦ社製のＥＦＫＡ分散剤などが挙げられる。これらは、必要に応じて、単独で用いられてもよく、２種以上がともに用いられてもよい。

上記カラーインク組成物における分散剤の含量は、通常、顔料の種類及び濃度によって変わる。上記分散剤は、分散剤の固形分含量が顔料１００重量部当たり３〜３００重量部、好ましくは５〜２００重量部であることが、分散性と分散安定性において好ましい。

本発明のカラーインク組成物おける顔料の平均粒子サイズは、噴射性において重要な特徴の１つである。顔料粒子は、インクジェットヘッドを介して噴射可能であり、且つノズル詰まりを引き起こさない程度に十分に小さいサイズを有するべきである。また、顔料の種類によって変わり得るが、顔料の分散性及び分散安定性が良好であり、且つ十分な色を表現するために、顔料の平均粒子サイズは１０〜５００ｎｍ、好ましくは５０〜３００ｎｍであることが好ましい。顔料の平均粒子サイズが１０ｎｍ未満である場合には、耐光堅牢度が低下する恐れがあり、５００ｎｍを超える場合には、大きい粒子によってインクジェットシステムのヘッドノズルが詰まって噴射安定性の低下をもたらす可能性がある。上記顔料の平均粒子サイズは、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ社製のＮａｎｏｔｒａｃ２５０ＰａｒｔｉｃｌｅＳｉｚｅＡｎａｌｙｚｅｒを用いて測定する。

本発明のカラーインク組成物における顔料は、粒子サイズが非常に小さいため、組成物に均一に分散させにくい。したがって、先ず、上記分散剤に顔料を別に分散させた顔料分散液を製造してから、カラーインク組成物の他の成分と配合してカラーインク組成物を製造する。

一方、所望の顔料の平均粒子サイズは、分散剤とともに分散媒質中に顔料を入れ、湿潤、粉砕、分散することで得られる。上記顔料分散液の製造方法は特に限定されず、例えば、ビーズミル、ボールミル、３ロールミルなどの粉砕法により顔料の粒子サイズを所望のサイズに調節しながら製造することができる。

上記本発明のカラーインク組成物には、必要に応じて、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、付着増進剤などが、要求される物性を低下させない範囲内の含量で含まれることができる。

本発明のカラーインク組成物は、インクジェットシステムを用いてプリント層を形成するために、既存のシルクスクリーンやロール印刷方式の組成物に比べて低い粘度を有する。具体的には、本発明のカラーインク組成物は、常温（例えば、１５〜２５℃）で４０ｃｐｓ以下、好ましくは３０ｃｐｓ以下、より好ましくは２０ｃｐｓ〜３０ｃｐｓの粘度を有する。上記粘度範囲のカラーインク組成物が、インクジェットシステムを用いて鉄鋼材料に塗膜を形成するのに好適に適用されることができる。このように、本発明のカラーインク組成物は、インクジェットシステムによって対象材料に噴射して適用可能な粘度を有する。したがって、本発明のカラーインク組成物は、インクジェットシステムによって鉄鋼材料に適用されることができる。本発明のカラーインク組成物は、このように有機溶剤を用いなくても、インクジェットシステムで使用可能な程度の粘度が確保されるという利点を有する。

本発明のカラーインク組成物は、溶剤を含まない無溶剤システムであるが、硬化前には、インクジェットシステムを用いて材料にプリント層を形成することができるように、十分に低い粘度を有し、硬化して鉄鋼材料に形成されたプリント層は、鉄鋼材料に対する満足のいく程度の密着性、加工性、耐溶剤性、硬度を有する。

また、カラーインク組成物は、インクジェットシステムから噴射して鉄鋼材料に適用するために、適切な表面張力を有することが好ましい。本発明のカラーインク組成物は、常温（例えば、１５〜２５℃）で２０〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍ、好ましくは２２〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍの表面張力を有する。表面張力が２０ｄｙｎｅ／ｃｍ未満である場合には、インクジェットシステムのヘッドノズル部位にインク滴が付いてノズルを詰まらせ、噴射を妨害する現象が発生したり、ノズル抜け現象が発生し、ノズル部分からインクが漏れる現象が発生し得る。表面張力が５０ｄｙｎｅ／ｃｍを超える場合には、インクジェットプリントヘッドへのインクの供給が円滑ではないため、連続噴射が難しくなるか、鉄鋼材料に噴射される際に材料の表面におけるレべリング性が低下して好ましい塗膜が実現されにくくなり、要求される物性を満たすことが難しくなる可能性がある。

上記鉄鋼材料は特に制限されず、例えば、鋼板が挙げられる。上記鋼板としては、表面に別の前処理塗装が施されていない鋼板、及び表面に別の前処理塗装が施されている塗装鋼板、表面処理鋼板の何れも用いられることができる。本発明のカラーインク組成物が適用可能な鋼板の種類が特に限定されるものではないが、これらの非制限的な例として、冷延鋼板、熱延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板、マグネシウム鋼板、アルミニウム鋼板、亜鉛鋼板、チタン鋼板、カラー塗装鋼板、耐指紋鋼板などが挙げられる。本発明のインク組成物は鋼板の表面に適用されるものであって、インク組成物が適用される鋼板の厚さは特に限定されない。一般に、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの厚さの鋼板が用いられることができる。

本発明の他の実施形態によると、鋼板に本発明の鋼板用カラーインク組成物を噴射する段階と、噴射されたカラーインク組成物を硬化してプリント層を形成する段階と、を含むプリント鋼板の製造方法が提供される。上記カラーインク組成物に記載の事項が、プリント鋼板の製造方法に同様に適用される。

本発明のカラーインク組成物で形成されたプリント層は、鉄鋼材料に対する密着性に優れ、上述のように、常温で低い粘度を有するものをインクジェットシステムにより鋼板に噴射して適用されることができる。

上記鉄鋼材料、具体的には鋼板に、本発明のインク組成物がインクジェットシステムにより噴射されて適用される。インクジェット印刷システム用に幅広く用いられているプリントヘッドは、ヘッド内の加熱板で瞬間的に発生する熱によって気泡を形成してインクを噴射するサーマルジェット方式と、プリントヘッド内の圧電式セラミック変換器を電圧の印加により変化させてインクを充填し、噴射する圧電式（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）ヘッドと、に大別され、その他に、連続式、静電式などの様々な類型を含むことができる。本発明では、インクジェット印刷システム用のヘッドとして圧電式ヘッドを用いているが、これに特に限定されず、上記様々な類型のヘッドが用いられることができる。

インクジェットプリントヘッドは、カラーインク組成物の１つ以上の成分の潜在的揮発性及び反応性、ヘッド耐久性などにより、通常６５℃以下、好ましくは５０℃以下、より好ましくは５０℃以下〜常温（例えば、１５℃〜２５℃）の温度で噴射する。噴射される液滴の移動速度は４ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓであり、鉄鋼材料とヘッドとの間の距離としては、１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜７ｍｍの距離を形成することが、正確な画像を実現するにおいて有利である。

噴射された液滴により形成された塗膜の厚さは、実現しようとする画像の解像度やプリント層の数によって変わり得るが、５μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜３０μｍの厚さに形成することが、塗膜の物性を確保するにおいて有利である。

その後、噴射されたカラーインク組成物に紫外線を照射して硬化させることで塗膜を形成する。硬化手段は、インクジェットプリンターのプリントヘッドと組み合わされて配列され、プリントヘッドとともに移動して紫外線を照射してもよく、静的な固定硬化手段により紫外線を照射してもよい。また、これらは１種が用いられてもよく、または２種以上がともに用いられてもよい。

上記硬化手段により照射される紫外線は、波長によって、一般に４００ｎｍ〜３２０ｎｍの領域のＵＶ−Ａ、３２０ｎｍ〜２９０ｎｍの領域のＵＶ−Ｂ、２９０ｎｍ〜１００ｎｍの領域のＵＶ−Ｃに分類され得る。水銀ランプやメタル−ハライドランプ、ガリウムランプの場合、紫外線の全領域において複合波長で紫外線を照射し、ＬＥＤランプの場合、特定波長帯の紫外線をＬＥＤモジュールの構成によって照射することができる。

紫外線硬化型ランプは、ランプ内の発光物質の種類に応じて、水銀ランプ、メタル−ハライドランプ、ガリウムランプなどに分類され、照射する波長に応じては、Ｈ−バルブ（Ｈ−Ｂｕｌｂ）、Ｄ−バルブ、Ａ−バルブなどに分類され得る。

本発明によるインク組成物では、Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ社製のＨ−バルブ紫外線ランプを硬化手段として用いたが、特にこれに限定されるものではなく、如何なる種類のランプも使用できる。

本発明のインク組成物は、インクジェットプリントヘッドから鉄鋼材料に噴射された後、紫外線硬化手段により硬化して塗膜として形成されることができる。硬化エネルギーの量は、関連した反応物の量と形態、エネルギー源、エネルギー源からの距離、及び硬化する塗膜の厚さなどの多くの因子によって決定される。通常、紫外線の照射量は約０．１Ｊ／ｃｍ^２〜１０Ｊ／ｃｍ^２であり、紫外線に露出する時間は約１秒未満〜１０分以下であることができる。また、紫外線の照射は、空気中、または窒素などの不活性環境下で行うことができる。上記紫外線の照射量及び露出時間で硬化させることで、所望の物性の塗膜が形成されることができる。

また、上記本発明のカラーインク組成物が適用される鋼板には、カラーインク組成物を適用する前に、カラー塗膜層、クロム層、またはクロムフリー層が形成されることができる。カラー塗膜層が形成された鋼板に本発明のカラーインク組成物を適用することで、色の対比により、所望のカラープリント層を鮮明な色及び／または図柄として実現することができる。また、クロム層またはクロムフリー層を形成することで、カラー塗膜層またはプリント層の密着性を向上させることができる。さらに、本発明のカラーインク組成物で形成されたプリント層上に、必要に応じて、クリアトップコート層、紫外線硬化塗膜層などをさらに形成することもできる。上記カラー塗膜層、クロム層、クロムフリー層、クリアトップコート層、紫外線硬化塗膜層などは、この技術分野において一般的な鋼板処理に該当するものであって、本発明がこれらに限定されるものではなく、この技術分野の技術者が必要に応じて適宜組み合わせて適用することができる。

本発明のさらに他の実施形態によると、鋼板と、鋼板上に本発明のカラーインク組成物で形成されたプリント層と、を有するプリント鋼板が提供される。本発明のプリント鋼板には、上記のカラーインク組成物及びプリント鋼板の製造方法に記載の事項が同様に適用される。図１に、鋼板と、鋼板上に形成されたプリント層と、を有するプリント鋼板の側断面図を示す。図２に、クロム処理またはクロムフリー前処理により形成された前処理層が備えられた鋼板上に形成されたプリント層を有するプリント鋼板の側断面図を示す。また、図３に、上記前処理層、カラー塗膜層が形成された鋼板上に形成されたプリント層を有するプリント鋼板の側断面図を示す。

上記のように、本発明のカラーインク組成物で形成されたプリント層は、鋼板に対する密着性に優れるだけでなく、プリント層の耐溶剤性、硬度、色感などに優れる。したがって、それを含む本発明のプリント鋼板も高品質であって、プリント鋼板で要求される物性を満たすものである。

以下、具体的な実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。下記実施例は本発明の理解を簡単にするための例示に過ぎず、本発明の範囲がこれに限定されるものではない。

１．カラーインク組成物の製造
（実施例１）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（実施例２）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、エポキシアクリレートオリゴマー（ＥＢＥＣＲＹＬ３２００、Ｃｙｔｅｃ社製、２官能基、Ｍｗ５００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（実施例３）
ブルー顔料（ＰＢ１５：３、Ｃｌａｒｉａｎｔ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭＩＲＡＭＥＲＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（実施例４）
バイオレット顔料（ＰＶ１９、Ｃｌａｒｉａｎｔ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭＩＲＡＭＥＲＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（実施例５）
イエロー顔料（ＰＹ１５５、Ｃｌａｒｉａｎｔ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（実施例６）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヒドロキシプロピルアクリレート（２−ＨＰＡ）２４．５重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（実施例７）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、エトキシエトキシエチルアクリレート（ＥＯＥＯＥＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（実施例８）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ジプロピレングリコールジアクリレート（ＤＰＧＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（比較例１）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）５重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）１０重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（比較例２）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１４重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）１重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（比較例３）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）１５重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）１５重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）１５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（比較例４）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）１０重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）５重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）２９重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）２０重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）２０重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）０．５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（比較例５）
黒色顔料（ＣａｒｂｏｎＢｌａｃｋ、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）３重量部、ウレタンアクリレートオリゴマー（ＭｉｒａｍｅｒＰＵ２５６０、Ｍｉｗｏｎ社製、２官能基、Ｍｗ１０，４００）２５重量部、ポリエステルアクリレートオリゴマー（ＭＩＲＡＭＥＲＰＳ４２０、Ｍｉｗｏｎ社製、４官能基、Ｍｗ１，８００）１０重量部、フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＥＡ）１４．５重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）１５重量部、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）１５重量部、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）５重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）２重量部、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）３重量部、光開始剤ＤａｒｏｃｕｒＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）５重量部、レベリング剤（ＢＹＫ−ＵＶ３５１０、ＢＹＫ社製）０．５重量部、分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３５０００、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製）２重量部を混合してインク組成物を製造した。用いられた成分の組成を下記表１に示した。

（＊実施例１〜８及び比較例１〜５のカラーインク組成物の表面張力は２５〜３０ｄｙｎｅ／ｃｍであり、顔料は、先ず、ビーズミルで粒度を調節しながら分散剤と配合して顔料分散液を製造してから他の成分と配合した。）

２．試験片の製作
上記実施例１〜８、及び比較例１〜５のカラーインク組成物を、１０〜１５μｍに塗装された白色塗装鋼板にＩｎｋＴｅｃ社製のＵＶプリンターＪＥＴＲＩＸＫＸ６ＳＤを用いて噴射し、ＵＶ硬化して厚さ５〜１０μｍのプリント層を形成することで、試験片を製造した。具体的な印刷条件は下記のとおりである。

使用装備：ＩｎｋＴｅｃ社製のＪＥＴＲＩＸＫＸ６ＳＤ
使用ヘッド：ＫｏｎｉｃａＭｉｎｏｌｔａ社製のＫＭ１０２４ＳＨＢ
ヘッド温度：４５℃
画像の解像度：１４４０ｘ７２０ｄｐｉ
出力モード：Ｆｉｎｅａｒｔ（１２ｐａｓｓ）
ＵＶ光源：Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ社製のＳｕｂｚｅｒｏＬａｍｐ１７０ｍｍＨ−ｂｕｌｂ
硬化モード：ＮｏｒｍａｌＦｕｌｌＣｕｒｅ
紫外線の照射光量：ＥＩＴ社製のＵＶＰｏｗｅｒＰｕｃｋＩＩで測定、累積光量で約２Ｊ／ｃｍ^２
紫外線の照射時間：３秒
塗膜の厚さ：７μｍ
材料とプリントヘッドとの間の距離：２ｍｍ
液滴の移動速度：４ｍ／ｓｅｃ〜１５ｍ／ｓｅｃ

３．評価方法
上記のように製作された試験片及びカラーインク組成物に対して、次のような方法により粘度、密着性（付着性）、加工性、耐溶剤性、鉛筆硬度を評価し、その結果を表２に示した。

（１）粘度
インク組成物の粘度は、２５℃でＢｒｏｏｋＦｉｅｌｄ社製の粘度計ＤＶＩＩ＋ＣＰＥ−４０スピンドルを用いて測定、評価した。
（２）平均粒度
平均粒度は、顔料の平均粒子サイズをＭｉｃｒｏｔｒａｃ社製のＮａｎｏｔｒａｃ２５０ＰａｒｔｉｃｌｅＳｉｚｅＡｎａｌｙｚｅｒを用いて測定した。
（３）密着性（付着性）
付着性は、試験片の上面を、縦横間隔が１ｍｍとなるようにカッターで１０本ずつ引いて１００個とし、その上にセロハン接着テープを付着させてから剥離して、プリント層の密着性を評価した。
（◎：異常なし（脱落なし）、○：１０個以内に脱落、△：５０個以内に脱落、×：完全に脱落）
（４）加工性
加工性は、試験片を３Ｔ（３枚の材料の厚さ）１８０°屈曲加工した後、クラックの発生有無を確認した。
（◎：異常なし（クラックの発生なし）、×：クラックが発生）
（５）耐溶剤性
耐溶剤性は、ガーゼにＭＥＫ（メチルエチルケトン）を付け、一定の力を加えて往復に擦った後、プリント層の良好な状態を観察した。塗膜が溶剤によって剥離または損傷された回数を区分して評価した。
（◎：５０回以上、○：２０回未満、△：１０回未満、×：５回未満）
（６）鉛筆硬度
鉛筆硬度はＪＩＳＫ５６００−５−４ＫＳに準じて測定した。ここで、上記鉛筆硬度は９Ｂ〜９Ｈまで順に測定し、９Ｂに近いほど硬度が弱く、９Ｈに近いほど硬度が強いものである。

上記表２に示されるように、本発明のカラーインク組成物の組成を満たすカラーインク組成物である実施例１〜８は、何れも噴射において特に問題のない粘度と平均粒度が確保された。また、これらにより形成されたプリント層は、優れた密着性、加工性、耐溶剤性、及び鉛筆硬度を示した。

ウレタンアクリレートオリゴマーと異種のアクリレートオリゴマーとの混合比が本発明の範囲を外れている比較例１及び２で形成されたプリント層は、バランスの良い物性を満たすことができなかった。１官能基のモノマーと２官能基以上のモノマーとの混合比が本発明の範囲を外れている比較例３及び４は、相反した物性の悪化をもたらすことが確認できた。ウレタンアクリレートオリゴマーと異種のアクリレートオリゴマーの総含量が３０重量部を超え、光硬化性モノマーが５０重量部未満である比較例５は、粘度が高いため、インクジェットシステムによる噴射が難しいことが確認できた。

Claims

ウレタンアクリレートオリゴマーと、前記ウレタンアクリレートオリゴマー以外の異種のアクリレートオリゴマーとの混合物１０重量部〜３０重量部と、
１官能基の光硬化性モノマーと、２官能基以上の光硬化性モノマーとの混合物である光硬化性モノマー５０重量部〜８０重量部と、
光開始剤５重量部〜２０重量部と、
顔料０．１重量部〜１０重量部と、
顔料１００重量部当たりの分散剤固形分含量で、分散剤３〜３００重量部と、を含む鉄鋼材料用カラーインク組成物であって、
前記ウレタンアクリレートオリゴマーと、異種のアクリレートオリゴマーとは、１：１〜１０：１の重量比で、そして、前記１官能基の光硬化性モノマーと、２官能基以上の光硬化性モノマーとは、５：１〜１００：１の重量比で混合される、鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記ウレタンアクリレートオリゴマーは、重量平均分子量が５００〜１２，０００である、請求項１に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記ウレタンアクリレートオリゴマーは脂肪族ウレタンアクリレートである、請求項１に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記ウレタンアクリレートオリゴマーは、官能基数が３個以下である、請求項１に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記異種のアクリレートオリゴマーは、ポリエステルアクリレートオリゴマー、及びエポキシアクリレートオリゴマーからなる群から選択される、請求項１に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記ポリエステルアクリレートオリゴマーは、官能基数が４個以下である、請求項５に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記ポリエステルアクリレートオリゴマーは、重量平均分子量が５００〜３，０００である、請求項５に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記エポキシアクリレートオリゴマーは、官能基数が２個以下である、請求項５に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記エポキシアクリレートオリゴマーは、重量平均分子量が５００〜２，０００である、請求項５に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記１官能基の光硬化性モノマーは、イソオクチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、フェノキシベンジルアクリレート、トリメチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソデシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリルモルホリン、ビニルエーテル、ビニルエステル、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、及びＮ−ビニルカプロラクタムからなる群から選択される、請求項１に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
前記２官能基以上の光硬化性モノマーは、エチレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチ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、ジプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ポリエチレングリコール４００ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセロールトリアクリレート、及びペンタエリスリトールトリアクリレートからなる群から選択される、請求項１に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
常温での粘度が４０ｃｐｓ以下である、請求項１に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
表面張力が２０〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍである、請求項１に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物。
鋼板に請求項１から１３の何れか一項に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物を噴射する段階と、
噴射されたカラーインク組成物を硬化してプリント層を形成する段階と、を含む、プリント鋼板の製造方法。
鋼板と、
鋼板上に請求項１から１３の何れか一項に記載の鉄鋼材料用カラーインク組成物で形成されたプリント層と、を含む、プリント鋼板。
前記鋼板とプリント層との間に、カラー塗膜層、クロム層、及びクロムフリー層からなる群から選択される少なくとも１つの前処理層を含む、請求項１５に記載のプリント鋼板。