JP2023157372A - インクジェット用インクセットおよびプリント物 - Google Patents
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Abstract
【課題】得られるプリント物の保管時に裏写りしにくく、プリント物の作製時に乾燥工程を省略することができ、かつ、環境負荷が小さいインクジェット用インクセットおよびプリント物を提供する。【解決手段】インクジェット用着色インクと、インクジェット用クリアインクとを含むインクジェット用インクセットであり、インクジェット用着色インクは、紫外線硬化性モノマーと、着色顔料と、光重合開始剤とを含み、インクジェット用クリアインクは、紫外線硬化性モノマーと、紫外線硬化性オリゴマーと、光重合開始剤とを含む、インクジェット用インクセット。【選択図】なし
Description
本発明は、インクジェット用インクセットおよびプリント物に関する。より詳細には、本発明は、得られるプリント物の保管時に裏写りしにくく、プリント物の作製時に乾燥工程を省略することができ、かつ、環境負荷が小さいインクジェット用インクセットおよびプリント物に関する。
従来、インクジェット方式によってインクジェットインクを基材に付与してプリント物を作製する技術が開発されている。しかしながら、プリント物は、ロール状に巻き回された状態で保管される際に、インクが他のプリント物の裏面に写りやすく、得られるプリント物の品質が劣りやすい。そのような問題を解決するために、着色インクの上にクリアインクを付与したプリント物が開発されている(たとえば、特許文献1)。特許文献1に記載のインクジェット記録方法は、所定の被記録媒体に、着色インクおよびクリアインクを付与することにより、基材とインク層との剥離強度を高めることを課題とする。
しかしながら、特許文献1に記載のインクジェット記録方法は、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体を含むインクジェットインクを必須とする。その結果、特許文献1に記載のインクジェット記録方法は、溶剤が必須であり、環境負荷が大きく、かつ、乾燥工程が必須であるため製造効率が劣る。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、得られるプリント物の保管時に裏写りしにくく、プリント物の作製時に乾燥工程を省略することができ、かつ、環境負荷が小さいインクジェット用インクセットおよびプリント物を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明のインクジェット用インクセットおよびプリント物には、以下の構成が主に含まれる。
(1)インクジェット用着色インクと、インクジェット用クリアインクとを含むインクジェット用インクセットであり、前記インクジェット用着色インクは、紫外線硬化性モノマーと、着色顔料と、光重合開始剤とを含み、前記インクジェット用クリアインクは、紫外線硬化性モノマーと、紫外線硬化性オリゴマーと、光重合開始剤とを含む、インクジェット用インクセット。
このような構成によれば、インクジェット用インクセットは、紫外線により硬化されるため、プリント物の作製時に乾燥工程を必須としない。また、インクジェット用インクセットは、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体のような溶剤を含まないため、環境負荷が小さい。さらに、得られたプリント物は、保管時に裏写りしにくい。
(2)前記インクジェット用着色インクに含まれる前記紫外線硬化性モノマーの含有量は、インクジェット用着色インク中、75質量%以上である、(1)記載のインクジェット用インクセット。
このような構成によれば、インクジェット用インクセットは、基材に対して着色インクが浸透しやすく、好適な密着性が得られやすい。
(3)前記インクジェット用クリアインクに含まれる前記紫外線硬化性オリゴマーの含有量は、インクジェット用クリアインク中、25質量%以上である、(1)または(2)記載のインクジェット用インクセット。
このような構成によれば、インクジェット用インクセットは、プリント物の作製時、クリアインクが充分に硬化し、タック感が残りにくい。また、クリアインクは、充分に硬化しやすいため、着色インク層の保護機能を発現しやすく、所望の裏写り防止性が得られやすい。
(4)熱可塑性樹脂基材と、着色インク層と、クリアインク層とを有するプリント物であり、前記着色インク層は、前記熱可塑性樹脂基材上に、(1)~(3)のいずれかに記載のインクジェット用インクセットの前記インクジェット用着色インクが付与された層であり、前記クリアインク層は、少なくとも前記着色インク層を覆うように、(1)~(3)のいずれかに記載のインクジェット用インクセットの前記インクジェット用クリアインクが付与された層である、プリント物。
このような構成によれば、得られるプリント物は、ロール状に巻き回されて保管される場合であっても、裏写りしにくい。また、プリント物は、作製時に乾燥工程を省略することができ、かつ、環境負荷が小さい。
(5)さらに、少なくとも前記クリアインク層を覆い、熱可塑性樹脂を含む熱ラミネート層が設けられた、(4)記載のプリント物。
このような構成によれば、プリント物は、最表面がラミネート層で保護され、裏写りだけでなく、摩擦や引掻きなどの外的要因からインク層を保護することができる。
本発明によれば、得られるプリント物の保管時に裏写りしにくく、プリント物の作製時に乾燥工程を省略することができ、かつ、環境負荷が小さいインクジェット用インクセットおよびプリント物を提供することができる。
<インクジェット用インクセット>
本発明の一実施形態のインクジェット用インクセット(以下、インクセットともいう)は、インクジェット用着色インクと、インクジェット用クリアインクとを含む。インクジェット用着色インクは、紫外線硬化性モノマーと、着色顔料と、光重合開始剤とを含む。インクジェット用クリアインクは、紫外線硬化性モノマーと、紫外線硬化性オリゴマーと、光重合開始剤とを含む。以下、それぞれについて説明する。
本発明の一実施形態のインクジェット用インクセット(以下、インクセットともいう)は、インクジェット用着色インクと、インクジェット用クリアインクとを含む。インクジェット用着色インクは、紫外線硬化性モノマーと、着色顔料と、光重合開始剤とを含む。インクジェット用クリアインクは、紫外線硬化性モノマーと、紫外線硬化性オリゴマーと、光重合開始剤とを含む。以下、それぞれについて説明する。
(インクジェット用着色インク)
インクジェット用着色インク(以下、着色インクともいう)は、紫外線硬化性モノマーと、着色顔料と、光重合開始剤とを含む。
インクジェット用着色インク(以下、着色インクともいう)は、紫外線硬化性モノマーと、着色顔料と、光重合開始剤とを含む。
・紫外線硬化性モノマー
紫外線硬化性モノマーは、着色インクの粘度を高め過ぎることなく適切な粘度を維持し、かつ、着色インクの固形分含量を増やすために含有される。
紫外線硬化性モノマーは、着色インクの粘度を高め過ぎることなく適切な粘度を維持し、かつ、着色インクの固形分含量を増やすために含有される。
紫外線硬化性モノマーは特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性モノマーは、(メタ)アクリルアミド系、(メタ)アクリレート系の単官能または多官能紫外線硬化性モノマー等である。
単官能紫外線硬化性モノマーは、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-エチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、N-ビニルピロリドン、N-(メタ)アクリロイルピロリドン、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレートおよび(メトキシ)ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等である。
二官能紫外線硬化性モノマーは、トリエチ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、ポ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、ポリプロピレングリコールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオ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、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールAのEO(エチレンオキシド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのPO(プロピレンオキシド)付加物ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートおよびポリテトラメチレングリコールジアクリレート等である。
三官能紫外線硬化性モノマーは、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等の三価以上の多価アルコールのトリアクリレートまたはトリメタクリレート類等である。
四官能以上の紫外線硬化性モノマーは、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAポリエトキシジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサ(メタ)アクリレート混合物、ジペンタエリスリトールポリエトキシヘキサ(メタ)アクリレートおよびジペンタエリスリトールポリプロポキシヘキサ(メタ)アクリレート等である。
これらの中でも、紫外線硬化性モノマーは、柔軟な塗膜が得られやすいという点から、単官能もしくは二官能紫外線硬化性モノマーであることが好ましく、単官能紫外線硬化性モノマーであることがより好ましい。
紫外線硬化性モノマーの含有量は特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性モノマーの含有量は、着色インク中、75質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。また、紫外線硬化性モノマーの含有量は、着色インク中、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。紫外線硬化性モノマーの含有量が上記範囲内であることにより、着色インクは、基材に対して浸透しやすく、密着性が向上しやすい。
・着色顔料
着色顔料は、プリント物の着色インク層に所望の色彩を付与するために含有される。着色顔料は、各種無機顔料または有機顔料が含有され得る。無機顔料は、酸化物類、複合酸化物類、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)、金属粉類等が例示される。有機顔料は、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、ピロロピロール類等が例示される。着色顔料は、併用されてもよい。
着色顔料は、プリント物の着色インク層に所望の色彩を付与するために含有される。着色顔料は、各種無機顔料または有機顔料が含有され得る。無機顔料は、酸化物類、複合酸化物類、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)、金属粉類等が例示される。有機顔料は、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、ピロロピロール類等が例示される。着色顔料は、併用されてもよい。
本実施形態の着色顔料は、得られるプリント物の発色性が優れる観点から、有機顔料を使用することが好ましい。また、着色顔料は、得られるプリント物の耐候性をより向上させる場合、無機顔料が使用されてもよい。
また、着色顔料は、各種分散剤に分散されてもよい。本実施形態の着色顔料は、得られるプリント物の撥水性がより優れる点から、高分子分散剤により分散された着色顔料であることがより好ましい。
・高分子分散剤
高分子分散剤は特に限定されない。一例を挙げると、高分子分散剤は、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン、ビニル系ポリマーまたはコポリマー、アクリル系ポリマーまたはコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー等である。高分子分散剤は、併用されてもよい。
高分子分散剤は特に限定されない。一例を挙げると、高分子分散剤は、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン、ビニル系ポリマーまたはコポリマー、アクリル系ポリマーまたはコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー等である。高分子分散剤は、併用されてもよい。
高分子分散剤の酸価は、5mgKOH/g以上であることが好ましく、15mgKOH/g以上であることがより好ましい。また、高分子分散剤のアミン価は、15mgKOH/g以上であることが好ましく、25mgKOH/g以上であることがより好ましい。これらの酸価およびアミン価である高分子分散剤は、着色顔料に対する吸着性が優れる。なお、本実施形態において、酸価は、分散剤固形分1gあたりの酸価を表し、JIS K 0070に準じて、電位差滴定法によって算出し得る。また、アミン価は、分散剤固形分1gあたりのアミン価を表し、0.1mol/Lの塩酸水溶液を用いて、電位差滴定法によって算出した値を、水酸化カリウムの当量に換算することにより算出し得る。
着色顔料の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、着色顔料の含有量は、着色インク中、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることが好ましい。また、着色顔料の含有量は、着色インク中、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることがより好ましい。着色顔料の含有量が上記範囲内であることにより、着色インクは、吐出安定性が劣ることなく、得られるプリント物に充分な着色を施しやすい。
・光重合開始剤
光重合開始剤は、着色インクを紫外線により適度に硬化させるために含有される。光重合開始剤は特に限定されない。一例を挙げると、光重合開始剤は、アルキルフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、チオキサントン系化合物、ハロメチル化トリアジン系化合物、ハロメチル化オキサジアゾール系化合物、ビイミダゾール系化合物、オキシムエステル系化合物、チタノセン系化合物、安息香酸エステル系化合物、アクリジン系化合物等である。光重合開始剤は、併用されてもよい。
光重合開始剤は、着色インクを紫外線により適度に硬化させるために含有される。光重合開始剤は特に限定されない。一例を挙げると、光重合開始剤は、アルキルフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、チオキサントン系化合物、ハロメチル化トリアジン系化合物、ハロメチル化オキサジアゾール系化合物、ビイミダゾール系化合物、オキシムエステル系化合物、チタノセン系化合物、安息香酸エステル系化合物、アクリジン系化合物等である。光重合開始剤は、併用されてもよい。
アルキルフェノン系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、アルキルフェノン系化合物は、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-〔4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル〕-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-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、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン、2-(ジメチルアミノ)-2-〔(4-メチルフェニル)メチル〕-1-〔4-(4-モルホリニル)フェニル〕-1-ブタノン等である。
ベンゾフェノン系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、ベンゾフェノン系化合物は、ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、2-カルボキシベンゾフェノン等である。
ベンゾイン系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、ベンゾイン系化合物は、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等である。
チオキサントン系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、チオキサントン系化合物は、チオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等である。
ハロメチル化トリアジン系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、ハロメチル化トリアジン系化合物は、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-sec-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-sec-トリアジン、2-(4-エトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-sec-トリアジン、2-(4-エトキシカルボキニルナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-sec-トリアジン等である。
ハロメチル化オキサジアゾール系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、ハロメチル化オキサジアゾール系化合物は、2-トリクロロメチル-5-〔β-(2’-ベンゾフリル)ビニル〕-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-〔β-(2’-(6”-ベンゾフリル)ビニル)〕-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-フリル-1,3,4-オキサジアゾール等である。
ビイミダゾール系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、ビイミダゾール系化合物は、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’ -テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール等である。
オキシムエステル系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、オキシムエステル系化合物は、1-〔4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕-1,2-オクタンジオン、1-〔9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)エタノン等である。
チタノセン系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、チタノセン化合物は、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム等である。
安息香酸エステル系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、安息香酸エステル系化合物は、p-ジメチルアミノ安息香酸、p-ジエチルアミノ安息香酸等である。
アクリジン系化合物は特に限定されない。一例を挙げると、アクリジン系化合物は、9-フェニルアクリジン等である。
光重合開始剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、光重合開始剤の含有量は、着色インク中、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。また、光重合開始剤の含有量は、着色インク中、15質量%以下であることが好ましく、12質量%以下であることがより好ましい。光重合開始剤の含有量が上記範囲内であることにより、着色インクは、紫外線により適度に硬化されやすい。
着色インク全体の説明に戻り、本実施形態の着色インクは、30℃における粘度が5mPa・s以上であればよく、7mPa・s以上であることが好ましい。また、着色インクの30℃における粘度は、50mPa・s以下であることが好ましく、40mPa・s以下であることがより好ましい。30℃における着色インクの粘度が上記範囲内であることにより、着色インクは、吐出安定性が優れる。なお、本実施形態において、粘度は、B型粘度計(TVB-20LT、東機産業(株)製)を用いて測定することができる。
なお、粘度を上記範囲内に調整する方法は特に限定されない。一例を挙げると、粘度は、使用する各成分の添加量や種類によって調整され得る。粘度は、必要に応じて増粘剤等の粘度調整剤を使用して調整されてもよい。
着色インクの表面張力は特に限定されない。着色インクの表面張力は、25℃において、20dyne/cm以上であることが好ましく、25dyne/cm以上であることがより好ましい。また、着色インクの表面張力は、25℃において、40dyne/cm以下であることが好ましく、35dyne/cm以下であることがより好ましい。表面張力が上記範囲内である場合、着色インクは、吐出安定性が優れる。また、着色インクは、基材上で弾かれにくく、かつ、滲みにくい。なお、本実施形態において、表面張力は、静的表面張力計(プレート法)(CBVP-A3、協和界面科学(株)製)を用いて測定することができる。
なお、表面張力を上記範囲内に調整する方法は特に限定されない。一例を挙げると、表面張力は、アクリル系表面調整剤、シリコーン系表面調整剤、フッ素系表面調整剤等を添加することにより調整され得る。
(インクジェット用クリアインク)
インクジェット用クリアインク(以下、クリアインクともいう)は、紫外線硬化性モノマーと、紫外線硬化性オリゴマーと、光重合開始剤とを含む。
インクジェット用クリアインク(以下、クリアインクともいう)は、紫外線硬化性モノマーと、紫外線硬化性オリゴマーと、光重合開始剤とを含む。
・紫外線硬化性モノマー
紫外線硬化性モノマーは特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性モノマーは、着色インクに関連して上記したものと同様のものを使用し得る。
紫外線硬化性モノマーは特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性モノマーは、着色インクに関連して上記したものと同様のものを使用し得る。
紫外線硬化性モノマーの含有量は特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性モノマーの含有量は、クリアインク中、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。また、紫外線硬化性モノマーの含有量は、クリアインク中、75質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。紫外線硬化性モノマーの含有量が上記範囲内であることにより、クリアインクは、紫外線硬化性オリゴマーと併用した場合において、クリアインクの粘度を高め過ぎることなく適切な粘度を維持しやすい。
・紫外線硬化性オリゴマー
紫外線硬化性オリゴマーは特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性オリゴマーは、光重合性官能基が一分子中に二つ以上ある、ウレタン系、アクリル系、ポリカーボネート系、エポキシ系、ポリエーテル系、ポリエステル系の紫外線硬化性オリゴマー等である。紫外線硬化性オリゴマーは、併用されてもよい。これらのオリゴマーが使用されることにより、得られる着色インク層は、高い皮膜強度を示す。なお、本実施形態において、オリゴマーは、モノマーの複数重合体であり重量平均分子量が1,000~30,000のものである。なお、本実施形態において、重量平均分子量(Mw)は、ゲル透過クロマトグラフィー(HLC-8020GPC、東ソー(株)製)を使用し、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35mL/min、サンプル注入量を10μL、測定温度を40℃とし、示差屈折率検出器を用いて測定することができる。
紫外線硬化性オリゴマーは特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性オリゴマーは、光重合性官能基が一分子中に二つ以上ある、ウレタン系、アクリル系、ポリカーボネート系、エポキシ系、ポリエーテル系、ポリエステル系の紫外線硬化性オリゴマー等である。紫外線硬化性オリゴマーは、併用されてもよい。これらのオリゴマーが使用されることにより、得られる着色インク層は、高い皮膜強度を示す。なお、本実施形態において、オリゴマーは、モノマーの複数重合体であり重量平均分子量が1,000~30,000のものである。なお、本実施形態において、重量平均分子量(Mw)は、ゲル透過クロマトグラフィー(HLC-8020GPC、東ソー(株)製)を使用し、試料濃度を0.45質量%、流速を0.35mL/min、サンプル注入量を10μL、測定温度を40℃とし、示差屈折率検出器を用いて測定することができる。
多官能のウレタン系オリゴマーは、ポリオールと有機ポリイソシアネートを反応させてウレタンプレポリマーを作製し、ウレタンプレポリマーにヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを反応させて得られるもの等である。また、ウレタン系オリゴマーは、有機ポリイソシアネートとヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートとを反応させて得られるもの等であってもよい。このようなウレタン系オリゴマーが使用されることにより、得られる着色インク層は、弾力性が向上する。
ポリオールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールAポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリマーポリオールおよびポリシロキサンポリオール等である。
有機ポリイソシアネートは、トリレンジイソシアネートまたはジフェニルメタンジイソシアネートのような芳香族ジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネートのような芳香脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス(4-イソシアネートシクロヘキシル)メタン、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートのような脂肪族または環状脂肪族ジイソシアネート等である。また、有機ポリイソシアネートは、ウレタン変性、カルボジイミド変性、ビウレット変性、イソシアヌレート変性等の各種変性物であってもよい。
ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートは、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のアクリル基を一つ有する単官能性(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のアクリル基を二つ以上有する多官能性(メタ)アクリレート等である。
アクリル系オリゴマーは、(メタ)アクリル酸や、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル等のアルキル(メタ)アクリレートの重合体、上記モノマーと、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸などのビニルカルボン酸化合物、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジル等のグリシジル基含有ビニル化合物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸クロライド、N-(メタ)アクリロイルモルホリン等から選ばれた化合物との共重合体等である。
ポリカーボネート系オリゴマーは、ポリカーボネートポリオールとポリイソシアネートとヒドロキシ官能基のエチレン性不飽和モノマーとを反応させて得られるオリゴマー等である。
エポキシ系オリゴマーは、エポキシ樹脂にアクリレートを反応させたエポキシ系オリゴマー等である。
ポリエーテル系オリゴマーは、ポリプロピレングリコールとアクリル酸とのエステル等である。
ポリエステル系オリゴマーは、アジピン酸と1,6-ヘキサンジオールから成るポリエステルジオールとアクリル酸とのエステル等である。
これらの中でも、紫外線硬化性オリゴマーは、硬化後の被膜の柔軟性が優れる点から、ウレタン系オリゴマーであることが好ましい。
本実施形態の紫外線硬化性オリゴマーは、60℃における粘度が200mPa・s以上であることが好ましく、500mPa・s以上であることがより好ましい。また紫外線硬化性オリゴマーは、60℃における粘度が30,000mPa・s以下であることが好ましく、20,000mPa・s以下であることがより好ましい。60℃における粘度が上記範囲内であることにより、クリアインクは、紫外線硬化性オリゴマーを所望の量含んだ場合でも、インクジェットに適正な粘度に調節しやすい。なお、紫外線硬化性オリゴマーの粘度は、たとえば、B型粘度計(TVB-20LT、東機産業(株)製)を用いて、測定することができる。
紫外線硬化性オリゴマーの数平均分子量(Mn)は特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性オリゴマーのMnは、1,000以上であることが好ましく、3,000以上であることがより好ましい。また、紫外線硬化性オリゴマーのMnは、30,000以下であることが好ましく、25,000以下であることがより好ましい。紫外線硬化性オリゴマーのMnが上記範囲内であることにより、硬化したインク層は、柔軟性が得られやすく、たとえば基材をロール状に巻き取ったときに割れが発生しにくい。なお、紫外線硬化性オリゴマーのMnは、たとえば、ゲル透過クロマトグラフィー(HLC-8220、東ソー(株)製)を用いて、ポリスチレン標準を使用することで算出することができる。
紫外線硬化性オリゴマーの含有量は特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化性オリゴマーの含有量は、クリアインク中、25質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。また、紫外線硬化性オリゴマーの含有量は、クリアインク中、60質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましい。紫外線硬化性オリゴマーの含有量が上記範囲内であることにより、クリアインクは、プリント物の作製時、クリアインクが充分に硬化し、タック感が残りにくい。また、クリアインクは、充分に硬化しやすいため、着色インク層の保護機能を発現しやすく、所望の裏写り防止性が得られやすい。
・光重合開始剤
光重合開始剤は、クリアインクを紫外線により適度に硬化させるために含有される。光重合開始剤は特に限定されない。一例を挙げると、光重合開始剤は、着色インクに関連して上記したものと同様のものを使用し得る。
光重合開始剤は、クリアインクを紫外線により適度に硬化させるために含有される。光重合開始剤は特に限定されない。一例を挙げると、光重合開始剤は、着色インクに関連して上記したものと同様のものを使用し得る。
光重合開始剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、光重合開始剤の含有量は、クリアインク中、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。また、光重合開始剤の含有量は、クリアインク中、15質量%以下であることが好ましく、12質量%以下であることがより好ましい。光重合開始剤の含有量が上記範囲内であることにより、クリアインクは、紫外線により適度に硬化されやすい。
クリアインク全体の説明に戻り、本実施形態のクリアインクは、50℃における粘度が5mPa・s以上であればよく、7mPa・s以上であることが好ましい。また、クリアインクの50℃における粘度は、20mPa・s以下であることが好ましく、15mPa・s以下であることがより好ましい。50℃におけるクリアインクの粘度が上記範囲内であることにより、クリアインクは、吐出安定性が優れる。なお、本実施形態において、粘度は、B型粘度計(TVB-20LT、東機産業(株)製)を用いて測定することができる。
なお、粘度を上記範囲内に調整する方法は特に限定されない。一例を挙げると、粘度は、使用する各成分の添加量や種類によって調整され得る。粘度は、必要に応じて増粘剤等の粘度調整剤を使用して調整されてもよい。
クリアインクの表面張力は特に限定されない。クリアインクの表面張力は、25℃において、20dyne/cm以上であることが好ましく、25dyne/cm以上であることがより好ましい。また、クリアインクの表面張力は、25℃において、40dyne/cm以下であることが好ましく、35dyne/cm以下であることがより好ましい。表面張力が上記範囲内である場合、クリアインクは、吐出安定性が優れる。また、クリアインクは、基材上で弾かれにくく、かつ、滲みにくい。なお、本実施形態において、表面張力は、静的表面張力計(プレート法)(CBVP-A3、協和界面科学(株)製)を用いて測定することができる。
なお、表面張力を上記範囲内に調整する方法は特に限定されない。一例を挙げると、表面張力は、アクリル系表面調整剤、シリコーン系表面調整剤、フッ素系表面調整剤等を添加することにより調整され得る。
・任意成分
インクセット全体の説明に戻り、本実施形態の着色インクおよびクリアインクは、上記した必須成分のほか、インクジェットインクの分野において周知な任意成分を含有することができる。一例を挙げると、任意成分は、紫外線硬化性オリゴマー(着色インクの場合)、硬化触媒、光安定剤、スリップ剤(レベリング剤)、分散剤、重合促進剤、重合禁止剤、浸透促進剤、湿潤剤(保湿剤)、定着剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、キレート剤、増粘剤等である。
インクセット全体の説明に戻り、本実施形態の着色インクおよびクリアインクは、上記した必須成分のほか、インクジェットインクの分野において周知な任意成分を含有することができる。一例を挙げると、任意成分は、紫外線硬化性オリゴマー(着色インクの場合)、硬化触媒、光安定剤、スリップ剤(レベリング剤)、分散剤、重合促進剤、重合禁止剤、浸透促進剤、湿潤剤(保湿剤)、定着剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、キレート剤、増粘剤等である。
紫外線硬化性オリゴマーは、本実施形態の着色インクに含有されてもよい。紫外線硬化性オリゴマーは、クリアインクに関連して上記したものと同様のものが含有され得る。
硬化触媒は特に限定されない。一例を挙げると、硬化触媒は、スズ、チタン、ジルコニウム、鉄、アンチモン、ビスマス、マンガン、亜鉛、アルミニウム等の金属の有機酸塩、アルコラートおよびキレート化合物;ヘキシルアミン、ドデシルアミンのようなアミン;酢酸ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミンのようなアミン塩;ベンジルトリメチルアンモニウムアセテートのような第4級アンモニウム塩;酢酸カリウムのようなアルカリ金属の塩等である。より具体的には、硬化触媒は、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマスなどの有機ビスマス化合物、ジラウリル酸ジブチルスズ、ジオクチル酸ジブチルスズ、ジネオデカン酸ジメチルスズ、スタナスオクトエートなどの有機スズ化合物、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトン)チタン、ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタンなどの有機チタン化合物等である。硬化触媒は、併用されてもよい。
硬化触媒が含有される場合、硬化触媒の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、硬化触媒の含有量は、インク中、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましい。また、硬化触媒の含有量は、インク中、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。硬化触媒の含有量が上記範囲内であることにより、インクは、吐出安定性が優れ、かつ、適度な硬化性を示しやすい。
光安定剤は特に限定されない。一例を挙げると、光安定剤は、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)カーボネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)サクシネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-オクタノイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ジフェニルメタン-p,p’-ジカーバメート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ベンゼン-1,3-ジスルホネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)フェニルホスファイト等のヒンダードアミン類、ニッケルビス(オクチルフェニルサルファイド、ニッケルコンプレクス-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート、ニッケルジブチルジチオカーバメート等のニッケル錯体等である。光安定剤は、併用されてもよい。
光安定剤が含有される場合、光安定剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、光安定剤の含有量は、インク中、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましい。また、光安定剤の含有量は、インク中、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。光安定剤の含有量が上記範囲内であることにより、インクは、耐光性の優れたプリント物が得られやすい。
・重合禁止剤
重合禁止剤は、硬化前におけるインクの重合反応を防止するために好適に含有される。重合禁止剤は特に限定されない。一例を挙げると、重合禁止剤は、メチルヒドロキノン、t-ブチルヒドロキノン、4-メトキシナフトール、1,4-ベンゾキノン、メトキノン、ジブチルヒドロキシトルエン、N-ニトロソフェニルヒドロシキルアミンアルミニウム塩、1,4-ナフトキノン、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシル(4-ヒドロキシTEMPO)等である。重合禁止剤は、併用されてもよい。
重合禁止剤は、硬化前におけるインクの重合反応を防止するために好適に含有される。重合禁止剤は特に限定されない。一例を挙げると、重合禁止剤は、メチルヒドロキノン、t-ブチルヒドロキノン、4-メトキシナフトール、1,4-ベンゾキノン、メトキノン、ジブチルヒドロキシトルエン、N-ニトロソフェニルヒドロシキルアミンアルミニウム塩、1,4-ナフトキノン、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシル(4-ヒドロキシTEMPO)等である。重合禁止剤は、併用されてもよい。
重合禁止剤が含有される場合、重合禁止剤の含有量は特に限定されない。一例を挙げると、重合禁止剤の含有量は、インク中、0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましい。また、重合禁止剤の含有量は、インク中、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。重合禁止剤の含有量が上記範囲内であることにより、インクは、硬化前の重合反応が防止されやすい。
本実施形態の着色インクおよびクリアインクを調製する方法は特に限定されない。一例を挙げると、着色インクおよびクリアインクは、それぞれ、使用する材料を混合し、さらにその混合物をロールミル、ボールミル、コロイドミル、ジェットミルまたはビーズミルなどの分散機を使って分散させ、その後、濾過を行うことで調製し得る。
<プリント物およびプリント物の製造方法>
本発明の一実施形態のプリント物は、熱可塑性樹脂基材と、着色インク層と、クリアインク層とを有する。着色インク層は、熱可塑性樹脂基材上に、上記したインクセットの着色インクが付与された層である。クリアインク層は、少なくとも着色インク層を覆うように、上記したインクセットのクリアインクが付与された層である。以下、それぞれについて説明する。
本発明の一実施形態のプリント物は、熱可塑性樹脂基材と、着色インク層と、クリアインク層とを有する。着色インク層は、熱可塑性樹脂基材上に、上記したインクセットの着色インクが付与された層である。クリアインク層は、少なくとも着色インク層を覆うように、上記したインクセットのクリアインクが付与された層である。以下、それぞれについて説明する。
(熱可塑性樹脂基材)
熱可塑性樹脂基材は特に限定されない。一例を挙げると、熱可塑性樹脂基材は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン(AS)樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、酢酸セルロース樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリケトン樹脂、液晶ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等である。
熱可塑性樹脂基材は特に限定されない。一例を挙げると、熱可塑性樹脂基材は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン(AS)樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、酢酸セルロース樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリケトン樹脂、液晶ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等である。
基材の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、基材の厚みは、10μm以上であることが好ましく、50μm以上であることがより好ましい。また、基材の厚みは、1mm以下であることが好ましく、800μm以下であることがより好ましい。基材の厚みが上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、取り扱いや加工性に優れる。
(着色インク層)
着色インク層は、熱可塑性樹脂基材上に、着色インクが付与された層である。
着色インク層は、熱可塑性樹脂基材上に、着色インクが付与された層である。
着色インク層を熱可塑性樹脂基材上に形成する方法は特に限定されない。一例を挙げると、着色インク層は、熱可塑性樹脂基材上に、インクジェット記録方式により着色インクを付与する工程(着色インク付与工程)、および、付与された着色インクを紫外線硬化する工程(着色インク硬化工程)により形成され得る。
着色インク付与工程において、インクジェット記録方式によりインクジェットインクを基材に付与する方式は特に限定されない。このような方式としては、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、パルスジェット方式、バブルジェット(登録商標)方式、静電吸引方式等のオン・デマンド方式等が例示される。
着色インクのインク付与量は特に限定されない。一例を挙げると、インク付与量は、熱可塑性樹脂基材に対して1g/m2以上であることが好ましく、2g/m2以上であることがより好ましい。また、インク付与量は、熱可塑性樹脂基材に対して150g/m2以下であることが好ましく、50g/m2以下であることがより好ましい。インク付与量が上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、所望の画像濃度が得られやすい。
着色インク硬化工程において、着色インクの硬化条件は特に限定されない。一例を挙げると、UV照射強度は50mW/cm2以上であることが好ましく、100mW/cm2以上であることがより好ましい。また、UV照射強度は2000mW/cm2以下であることが好ましく、1000mW/cm2以下であることがより好ましい。UV照射強度が上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、適度に硬化され、かつ、黄変等を生じにくい。
UV照射エネルギー(積算光量)は特に限定されない。一例を挙げると、積算光量は、50mJ/cm2以上であることが好ましく、100mJ/cm2以上であることがより好ましい。また、積算光量は、1500mJ/cm2以下であることが好ましく、1200mJ/cm2以下であることがより好ましい。積算光量が上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、適度に硬化され、かつ、黄変等を生じにくい。
着色インク層の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、着色インク層の厚みは、0.01μm以上であることが好ましく、0.1μm以上であることがより好ましい。また、着色インク層の厚みは、50μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。着色インク層の厚みが上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、所望の画像濃度を得つつ、たとえば基材をロール状に巻き取ったときに着色インク層の割れが発生しにくい。
(クリアインク層)
クリアインク層は、少なくとも着色インク層を覆うように、上記したクリアインクが付与された層である。着色インクがクリアインクによって覆われることにより、得られるプリント物は、たとえばロール状に巻き回されて保管される場合であっても、裏写りが防がれる。
クリアインク層は、少なくとも着色インク層を覆うように、上記したクリアインクが付与された層である。着色インクがクリアインクによって覆われることにより、得られるプリント物は、たとえばロール状に巻き回されて保管される場合であっても、裏写りが防がれる。
クリアインク層を、着色インク層を覆うよう形成する方法は特に限定されない。一例を挙げると、クリアインク層は、少なくとも着色インク層を覆うように、インクジェット記録方式によりクリアインクを付与する工程(クリアインク付与工程)、および、付与されたクリアインクを紫外線硬化する工程(クリアインク硬化工程)により形成され得る。
クリアインク付与工程において、インクジェット記録方式によりクリアインクを、着色インク層を覆うように付与する方式は特に限定されない。このような方式としては、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、パルスジェット方式、バブルジェット(登録商標)方式、静電吸引方式等のオン・デマンド方式等が例示される。
クリアインクのインク付与量は特に限定されない。一例を挙げると、インク付与量は、着色インク層を覆う量であればよい。
クリアインク硬化工程において、クリアインクの硬化条件は特に限定されない。一例を挙げると、UV照射強度は50mW/cm2以上であることが好ましく、100mW/cm2以上であることがより好ましい。また、UV照射強度は2000mW/cm2以下であることが好ましく、1000mW/cm2以下であることがより好ましい。UV照射強度が上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、適度に硬化され、かつ、着色インク層がクリアインク層によって覆われ得る。
UV照射エネルギー(積算光量)は特に限定されない。一例を挙げると、積算光量は、50mJ/cm2以上であることが好ましく、100mJ/cm2以上であることがより好ましい。また、積算光量は、1500mJ/cm2以下であることが好ましく、1200mJ/cm2以下であることがより好ましい。積算光量が上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、適度に硬化され、かつ、着色インク層がクリアインク層によって覆われ得る。
クリアインク層の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、クリアインク層の厚みは、1μm以上であることが好ましく、2μm以上であることがより好ましい。また、クリアインク層の厚みは、50μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。クリアインク層の厚みが上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、着色インク層がクリアインク層により完全に被覆されやすく、裏写りが発生しにくい。
本実施形態のプリント物は、上記工程に加え、任意の他の工程が採用されてもよい。たとえば、本実施形態のプリント物は、以下の熱ラミネート工程を実施することにより、熱可塑性樹脂を含む熱ラミネート層が設けられることが好ましい。
(熱ラミネート層)
熱ラミネート層は、熱可塑性樹脂を含む層であり、少なくともクリアインク層を覆う。熱ラミネート層が設けられることにより、プリント物は、最表面が熱ラミネート層で保護され、裏写りだけでなく、摩擦や引掻きなどの外的要因からインク層を保護することができる。
熱ラミネート層は、熱可塑性樹脂を含む層であり、少なくともクリアインク層を覆う。熱ラミネート層が設けられることにより、プリント物は、最表面が熱ラミネート層で保護され、裏写りだけでなく、摩擦や引掻きなどの外的要因からインク層を保護することができる。
熱可塑性樹脂は特に限定されない。一例を挙げると、熱可塑性樹脂は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン(AS)樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、酢酸セルロース樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリケトン樹脂、液晶ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等である。
熱ラミネート層を、クリアインク層を覆うよう形成する方法は特に限定されない。一例を挙げると、熱ラミネート層は、少なくともクリアインク層を覆うように、上記熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂基材を別途準備し、熱可塑性樹脂基材を、クリア層を覆うように重ね合わせ、加熱プレス等することにより形成し得る。
加熱プレスの条件は特に限定されない。一例を挙げると、加熱プレスの温度が100~200℃、加熱プレスの時間が1~30秒程度である。
熱ラミネート層の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、熱ラミネート層の厚みは、10μm以上であることが好ましく、50μm以上であることがより好ましい。また、熱ラミネート層の厚みは、1mm以下であることが好ましく、800μm以下であることがより好ましい。熱ラミネート層の厚みが上記範囲内であることにより、得られるプリント物は、摩擦や引掻きなどの外的要因から充分にインク層を保護することができる。
以上、本実施形態のプリント物は、上記したインクセットが用いられるため、紫外線により硬化することができ、乾燥工程を必須としない。また、プリント物は、上記したインクセットが用いられるため、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体のような溶剤を含んでおらず、環境負荷が小さい。さらに、プリント物は、ロール状に巻き回されて保管される場合であっても、裏写りしにくい。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。本発明は、これら実施例に何ら限定されない。
使用した原料を以下に示す。
<紫外線硬化性オリゴマー>
紫外線硬化性オリゴマー1:CN991、ポリエステルウレタンアクリレート、アルケマ(株)製
紫外線硬化性オリゴマー2:CN9009、脂肪族ウレタンアクリレート、アルケマ(株)製
<紫外線硬化性モノマー>
紫外線硬化性モノマー1:ACMO、アクリロイルモルホリン、脂肪族複素環アクリルモノマー、KJケミカルズ(株)製
紫外線硬化性モノマー2:AO-MA、2-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル、(株)日本触媒製
紫外線硬化性モノマー3:SR489、トリデシルアクリレート、サートマー社製
紫外線硬化性モノマー4:SR531、環状トリメチロールプロパンフォルマルアクリレート、サートマー社製
紫外線硬化性モノマー5:NKエステル A-9300-1CL、ε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレートとトリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレートの混合物、新中村化学工業(株)製
紫外線硬化性モノマー6:IBXA、イソボニルアクリレート、大阪有機化学工業(株)製
紫外線硬化性モノマー7:ビスコート#150、テトラヒドロフルフリルアクリレート、脂肪族複素環アクリルモノマー(ジオキサン骨格)、サートマー社製
<溶剤>
溶剤1:グリコールエーテル系溶剤、ジエチルジグリコール(DEDG)、日本乳化剤(株)製
<光重合開始剤>
光重合開始剤1:α-ヒドロキシアセトフェノン系重合開始剤、Omnirad 184、IGM Resins B.V.社製
光重合開始剤2:アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、Omnirad 819、IGM Resins B.V.社製
<表面調整剤>
表面調整剤1:メガファックF-556、DIC(株)製
<分散剤>
分散剤1:Solsperse J180、日本ルーブリゾール(株)製
分散剤2:Solsperse 32000、日本ルーブリゾール(株)製
<重合禁止剤>
重合禁止剤1:4-hydroxy Tempo、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシル、上海SABO生物化学科技有限公司製
<着色顔料>
着色顔料1:赤色顔料(Ink Jet Red E5B 02、クラリアントジャパン(株)製)
着色顔料2:黄色顔料(CROMOPHTAL YELLOW D1085、BASF社製)
着色顔料3:青色顔料(Hostaperm Blue BT617D、クラリアントジャパン(株)製)
着色顔料4:黒色顔料(NIPEX35、オリオンエンジニアドカーボンズ(株)製)
<紫外線硬化性オリゴマー>
紫外線硬化性オリゴマー1:CN991、ポリエステルウレタンアクリレート、アルケマ(株)製
紫外線硬化性オリゴマー2:CN9009、脂肪族ウレタンアクリレート、アルケマ(株)製
<紫外線硬化性モノマー>
紫外線硬化性モノマー1:ACMO、アクリロイルモルホリン、脂肪族複素環アクリルモノマー、KJケミカルズ(株)製
紫外線硬化性モノマー2:AO-MA、2-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル、(株)日本触媒製
紫外線硬化性モノマー3:SR489、トリデシルアクリレート、サートマー社製
紫外線硬化性モノマー4:SR531、環状トリメチロールプロパンフォルマルアクリレート、サートマー社製
紫外線硬化性モノマー5:NKエステル A-9300-1CL、ε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレートとトリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレートの混合物、新中村化学工業(株)製
紫外線硬化性モノマー6:IBXA、イソボニルアクリレート、大阪有機化学工業(株)製
紫外線硬化性モノマー7:ビスコート#150、テトラヒドロフルフリルアクリレート、脂肪族複素環アクリルモノマー(ジオキサン骨格)、サートマー社製
<溶剤>
溶剤1:グリコールエーテル系溶剤、ジエチルジグリコール(DEDG)、日本乳化剤(株)製
<光重合開始剤>
光重合開始剤1:α-ヒドロキシアセトフェノン系重合開始剤、Omnirad 184、IGM Resins B.V.社製
光重合開始剤2:アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、Omnirad 819、IGM Resins B.V.社製
<表面調整剤>
表面調整剤1:メガファックF-556、DIC(株)製
<分散剤>
分散剤1:Solsperse J180、日本ルーブリゾール(株)製
分散剤2:Solsperse 32000、日本ルーブリゾール(株)製
<重合禁止剤>
重合禁止剤1:4-hydroxy Tempo、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシル、上海SABO生物化学科技有限公司製
<着色顔料>
着色顔料1:赤色顔料(Ink Jet Red E5B 02、クラリアントジャパン(株)製)
着色顔料2:黄色顔料(CROMOPHTAL YELLOW D1085、BASF社製)
着色顔料3:青色顔料(Hostaperm Blue BT617D、クラリアントジャパン(株)製)
着色顔料4:黒色顔料(NIPEX35、オリオンエンジニアドカーボンズ(株)製)
<インクの調製>
インクの調製方法を以下に示す。
各顔料を下記配合にて分散しマスターバッチを作製した。
(Mマスターバッチ)
顔料(着色顔料1) 15質量部
分散剤(*1) 10質量部
分散媒(*2) 75質量部
合計 100質量部
*1:Solsperse32000(日本ルーブリゾール(株)製)
*2:IBXA(イソボニルアクリレート、共栄社化学(株)製)
(Yマスターバッチ)
顔料(着色顔料2) 15質量部
分散剤(*3) 10質量部
分散媒(*2) 75質量部
合計 100質量部
*3:Solsperse33000(日本ルーブリゾール(株)製)
(Cマスターバッチ)
顔料(着色顔料3) 15質量部
分散剤(*3) 10質量部
分散媒(*2) 75質量部
合計 100質量部
(Kマスターバッチ)
顔料(着色顔料4) 15質量部
分散剤(*3) 10質量部
分散媒(*2) 75質量部
合計 100質量部
インクの調製方法を以下に示す。
各顔料を下記配合にて分散しマスターバッチを作製した。
(Mマスターバッチ)
顔料(着色顔料1) 15質量部
分散剤(*1) 10質量部
分散媒(*2) 75質量部
合計 100質量部
*1:Solsperse32000(日本ルーブリゾール(株)製)
*2:IBXA(イソボニルアクリレート、共栄社化学(株)製)
(Yマスターバッチ)
顔料(着色顔料2) 15質量部
分散剤(*3) 10質量部
分散媒(*2) 75質量部
合計 100質量部
*3:Solsperse33000(日本ルーブリゾール(株)製)
(Cマスターバッチ)
顔料(着色顔料3) 15質量部
分散剤(*3) 10質量部
分散媒(*2) 75質量部
合計 100質量部
(Kマスターバッチ)
顔料(着色顔料4) 15質量部
分散剤(*3) 10質量部
分散媒(*2) 75質量部
合計 100質量部
<実施例1>
・着色インクの調製
5質量部の紫外線硬化性オリゴマー1、29質量部の紫外線硬化性モノマー1、10質量部の紫外線硬化性モノマー2、16.7質量部の紫外線硬化性モノマー3、20質量部の紫外線硬化性モノマー4、0.5質量部の表面調整剤1を混合させた溶液に、3質量部の光重合開始剤1、3質量部の光重合開始剤2、0.05質量部の重合禁止剤1を混合し、溶解させた後に濾過をすることにより、着色インクを調製した。
・クリアインクの調製
30質量部の紫外線硬化性オリゴマー1、3質量部の紫外線硬化性モノマー5、21.1質量部の紫外線硬化性モノマー6、40.7質量部の紫外線硬化性モノマー7、0.1質量部の分散剤1を混合させた溶液に、5質量部の光重合開始剤1、0.03質量部の重合禁止剤1を混合し、溶解させた後に濾過をすることにより、クリアインクを調製した。
・プリント物の作製
得られた着色インクおよびクリアインクからなるインクセットを用いて、以下のインクジェット条件にて熱可塑性樹脂基材(アクリプレン HBA002、アクリル系樹脂フィルム、厚み100μm)に対して、インクジェットプリントを行い、以下の硬化工程の条件にてインクを硬化して、プリント物を作製した。得られたプリント物に対して、以下の熱ラミネート条件にて熱ラミネートを行い、熱ラミネート層が設けられたプリント物を作製した。
・着色インクの調製
5質量部の紫外線硬化性オリゴマー1、29質量部の紫外線硬化性モノマー1、10質量部の紫外線硬化性モノマー2、16.7質量部の紫外線硬化性モノマー3、20質量部の紫外線硬化性モノマー4、0.5質量部の表面調整剤1を混合させた溶液に、3質量部の光重合開始剤1、3質量部の光重合開始剤2、0.05質量部の重合禁止剤1を混合し、溶解させた後に濾過をすることにより、着色インクを調製した。
・クリアインクの調製
30質量部の紫外線硬化性オリゴマー1、3質量部の紫外線硬化性モノマー5、21.1質量部の紫外線硬化性モノマー6、40.7質量部の紫外線硬化性モノマー7、0.1質量部の分散剤1を混合させた溶液に、5質量部の光重合開始剤1、0.03質量部の重合禁止剤1を混合し、溶解させた後に濾過をすることにより、クリアインクを調製した。
・プリント物の作製
得られた着色インクおよびクリアインクからなるインクセットを用いて、以下のインクジェット条件にて熱可塑性樹脂基材(アクリプレン HBA002、アクリル系樹脂フィルム、厚み100μm)に対して、インクジェットプリントを行い、以下の硬化工程の条件にてインクを硬化して、プリント物を作製した。得られたプリント物に対して、以下の熱ラミネート条件にて熱ラミネートを行い、熱ラミネート層が設けられたプリント物を作製した。
<着色インク付与工程>
各インクにおいて、付与量が5g/m2となるように以下のインク条件にてインクを付与した。
・着色インクのインクジェット条件
インクジェット記録装置:ピエゾ方式
ノズル径:40μm
駆動電圧:100V
周波数:8kHz
解像度:400×400dpi
基材温度:25℃(室温)
<着色インク硬化工程>
揮発工程の後、メタルハライドランプを用いて、照度:680mW/cm2、積算光量:750mJ/cm2で硬化を行った。
各インクにおいて、付与量が5g/m2となるように以下のインク条件にてインクを付与した。
・着色インクのインクジェット条件
インクジェット記録装置:ピエゾ方式
ノズル径:40μm
駆動電圧:100V
周波数:8kHz
解像度:400×400dpi
基材温度:25℃(室温)
<着色インク硬化工程>
揮発工程の後、メタルハライドランプを用いて、照度:680mW/cm2、積算光量:750mJ/cm2で硬化を行った。
<クリアインク付与工程>
各インクにおいて、付与量が2g/m2となるように以下のインク条件にてインクを付与した。
・クリアインクのインクジェット条件
インクジェット記録装置:ピエゾ方式
ノズル径:40μm
駆動電圧:100V
周波数:8kHz
解像度:400×400dpi
基材温度:25℃(室温)
<クリアインク硬化工程>
揮発工程の後、メタルハライドランプを用いて、照度:680mW/cm2、積算光量:750mJ/cm2で硬化を行った。
各インクにおいて、付与量が2g/m2となるように以下のインク条件にてインクを付与した。
・クリアインクのインクジェット条件
インクジェット記録装置:ピエゾ方式
ノズル径:40μm
駆動電圧:100V
周波数:8kHz
解像度:400×400dpi
基材温度:25℃(室温)
<クリアインク硬化工程>
揮発工程の後、メタルハライドランプを用いて、照度:680mW/cm2、積算光量:750mJ/cm2で硬化を行った。
<熱ラミネート工程>
プリント物に対して、別途準備した熱可塑性樹脂基材(アクリプレン HBA002、アクリル系樹脂フィルム、厚み100μm)を、クリア層が覆われるように(クリア層の無い比較例のプリント物に対しては着色層が覆われるように)重ね合わせ、熱ラミネートを行った。具体的には、手動油圧加熱プレス機((株)井本製作所製)に、プリント物および別途準備した熱可塑性樹脂基材をセットし、12kPaの圧力で170℃×20秒プレスを行い、その後、常温まで空冷した。
プリント物に対して、別途準備した熱可塑性樹脂基材(アクリプレン HBA002、アクリル系樹脂フィルム、厚み100μm)を、クリア層が覆われるように(クリア層の無い比較例のプリント物に対しては着色層が覆われるように)重ね合わせ、熱ラミネートを行った。具体的には、手動油圧加熱プレス機((株)井本製作所製)に、プリント物および別途準備した熱可塑性樹脂基材をセットし、12kPaの圧力で170℃×20秒プレスを行い、その後、常温まで空冷した。
(実施例2~10、比較例1~4)
使用した原料の種類、配合を表1に記載のとおり変更した以外は、実施例1と同様の方法により、インクジェットプリントを行い、プリント物および熱ラミネート層が設けられたプリント物を作製した。比較例4についてのみ、溶剤を揮発させるための乾燥工程(溶剤揮発工程)を行った。
使用した原料の種類、配合を表1に記載のとおり変更した以外は、実施例1と同様の方法により、インクジェットプリントを行い、プリント物および熱ラミネート層が設けられたプリント物を作製した。比較例4についてのみ、溶剤を揮発させるための乾燥工程(溶剤揮発工程)を行った。
実施例1~10および比較例1~4により得られたプリント物および熱ラミネート層が設けられたプリント物について、以下の評価方法および評価基準に基づいて、ブロッキング性を評価した。結果を表1に示す。
<ブロッキング性>
得られたプリント物の表面と裏面とが接するようにプリント物同士を重ね、6.0kg/cm2の圧力をかけて24時間保管し、保管後に印刷品同士を剥がし、以下の評価基準のしたがって評価した。
(評価基準)
○:プリント物同士を剥がしたときに、表面のインクがもう一方の基材裏面に付着しなかった。
×:プリント物同士を剥がしたときに、表面のインクがもう一方の基材裏面に付着した。
得られたプリント物の表面と裏面とが接するようにプリント物同士を重ね、6.0kg/cm2の圧力をかけて24時間保管し、保管後に印刷品同士を剥がし、以下の評価基準のしたがって評価した。
(評価基準)
○:プリント物同士を剥がしたときに、表面のインクがもう一方の基材裏面に付着しなかった。
×:プリント物同士を剥がしたときに、表面のインクがもう一方の基材裏面に付着した。
表1に示されるように、本発明の実施例1~10のインクセットを用いて得られたプリント物は、ブロッキング性の評価において、裏写りが起こらなかった。また、これらのプリント物は、乾燥工程を要さず、環境負荷が小さかった。
Claims (5)
- インクジェット用着色インクと、インクジェット用クリアインクとを含むインクジェット用インクセットであり、
前記インクジェット用着色インクは、紫外線硬化性モノマーと、着色顔料と、光重合開始剤とを含み、
前記インクジェット用クリアインクは、紫外線硬化性モノマーと、紫外線硬化性オリゴマーと、光重合開始剤とを含む、インクジェット用インクセット。 - 前記インクジェット用着色インクに含まれる前記紫外線硬化性モノマーの含有量は、インクジェット用着色インク中、75質量%以上である、請求項1記載のインクジェット用インクセット。
- 前記インクジェット用クリアインクに含まれる前記紫外線硬化性オリゴマーの含有量は、インクジェット用クリアインク中、25質量%以上である、請求項1または2記載のインクジェット用インクセット。
- 熱可塑性樹脂基材と、着色インク層と、クリアインク層とを有するプリント物であり、
前記着色インク層は、前記熱可塑性樹脂基材上に、請求項1または2記載のインクジェット用インクセットの前記インクジェット用着色インクが付与された層であり、
前記クリアインク層は、少なくとも前記着色インク層を覆うように、請求項1または2記載のインクジェット用インクセットの前記インクジェット用クリアインクが付与された層である、プリント物。 - さらに、少なくとも前記クリアインク層を覆い、熱可塑性樹脂を含む熱ラミネート層が設けられた、請求項4記載のプリント物。
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