JP5449156B2 - インク組成物 - Google Patents
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Description
しかしながら、インクジェット印刷においては、一般的に口径数十μmの吐出ノズルを有する印刷装置を使用するので、従来の無機蛍光体含有のインクで印刷すると、ノズル詰まりが生じやすく、また、インクの分散安定性も悪くなり、長時間安定に連続印刷できないという問題点があった。
一方、乾式法によらない、ナノサイズの蛍光体の製造方法が特許文献1や特許文献2で提案されている。しかしながら、このナノサイズの蛍光体は、特許文献1では、カラーディスプレイに適用するものであって、インク用に適用させることについて全く記載されていない。また、特許文献2では、蛍光体である希土類元素のバナジウム酸塩粒子の平均粒径が6nm以下と小さいため、発光輝度が低く、実用的でなく、一次粒子に再分散させることが難しい。また、インク用に適用させることについても全く記載されていない。
即ち、本発明は、紫外線励起により蛍光発光する、式、YVO4:A(Aは、イットリウム以外の希土類金属を示す。)で表される微粒蛍光体を含有するインク組成物であって、前記蛍光体が、平均一次粒径30〜400nmを有しかつ焼成されていないことを特徴とするインク組成物に関するものである。なお、本発明の微粒蛍光体は、例えば、水中に、イットリウム化合物、イットリウム以外の希土類金属の化合物及び錯形成化合物を含む組成物(I)と、水中に、バナジウム化合物を含む組成物(II)と、を混合し、反応させて得られる。
また、セキュリティの分野に適用しても、蛍光インクを印刷した面と、非蛍光インクを印刷した面とで、指で触れたときの触感や艶等の外観が可視光下でほとんど変わらず、そのため印刷されていることを隠す必要のある有価証券等の偽造防止が要求される分野に好適に適用可能となる。また、本発明のインク組成物は、透明で、紫外線/可視光変換機能を有するので、太陽電池の発電効率向上材料として有用である。
本発明は、従来の周知の各種インク組成物において、着色染料あるいは着色顔料の代わりに、若しくはそれと併用して以下で説明する微粒蛍光体を配合したインク組成物である。
該微粒蛍光体は、例えば、以下の(1)から(3)の工程より製造されたものである。
(1) 水中に、イットリウム化合物、イットリウム以外の希土類金属の化合物及び錯形成化合物を加え、溶解又は分散させて組成物(I)を調製する工程、
(2) 水中に、バナジウム化合物を加え、溶解又は分散させて組成物(II)を調製する工程、及び
(3) 前記組成物(I)と前記組成物(II)とを混合して、反応させる工程。
蛍光体は、イットリウム酸化物の結晶内に発光中心(付活剤)である希土類金属元素や、任意の付活剤の発光を補助する補助付活剤が含有されることで紫外線などの励起源により発光する。
従って、イットリウム化合物と、付活剤原料化合物(A成分化合物)や、補助付活剤原料化合物(Pブロック元素化合物)が、十分に水に溶解又は安定に分散する量とすることが必要である。
組成物(I)において、イットリウム化合物は、一般に、水1mlに対して、0.0001〜0.6g、好ましくは0.001〜0.5gとすることが適当である。
平均一次粒子径は、動的光散乱測定法により、例えば、MalvernHPPS(マルバーン社製)を使用することにより測定することができる。
前記添加量が、例えば、0.0001質量部より少ないと、微粒蛍光体の製造効率が低下する傾向にある。また、0.6質量部より多くなると、微粒蛍光体が凝集し易くなり、目的とする微粒蛍光体の均一な分散体を得にくい。
イットリウム以外の希土類金属元素の量は、同様に、水に対する溶解性又は分散性に基づくが、発光輝度の高い微粒蛍光体を製造効率よく製造するためには、前記イットリウム元素1モルに対して、0.7モル以下、好ましくは、0.0005〜0.5モルの範囲にとどめることが好ましい。
組成物(II)において、バナジウム化合物の量は、水1mlに対して、0.0001〜0.6g、好ましくは0.001〜0.5gの範囲の量であることが好適である。
蛍光体の製造方法においては、組成物(I)と組成物(II)とを混合する工程3において、pHを調整することが好ましく、蛍光体の生成を促進することができる。pHは、例えば、4〜11程度であり、好ましくは、pH6〜10である。pHが4より低いとポリバナジン酸塩が生成しやすく、pHが11より高いと水酸化物が生成してしまうため、目的の蛍光体を生成することが難しい。
反応は、大気圧下、又は水の沸点以上の圧力のどちらでも可能である。大気圧で反応を行う場合には、製造設備を過大にする必要が無く、より簡便に製造効率よく微粒蛍光体を製造することが可能となる。
また、加圧下では、100〜400℃程度の高温下で反応することも出来る。この場合、原料の溶解性が高まり、また反応時間も短くできる長所がある。
なお、反応の際、分散安定性の向上のため、界面活性剤などの有機分散剤や、無機分散剤、高分子分散剤、分散安定に寄与するイオン(例えば、酢酸イオン)などを加えてもよい。また、必要に応じて酸化防止剤や、還元剤などの添加剤を加えることも可能である。
また、反応の際には、窒素ガス又はアルゴンガス雰囲気下で反応を行うことも可能である。反応系に対する酸素の混入を防止し、蛍光体の蛍光強度の低下、生成物の着色等、蛍光体の性能低下を防止することが可能である。
このようにして得られた微粒蛍光体は、平均一次粒径が30〜400nmという、これまでの蛍光体よりも非常に小さな粒径を有する。なお、本発明において使用する微粒蛍光体、平均一次粒径が30〜400nm、好ましくは35〜200nmが適当である。平均一次粒径が30nm未満となると発光輝度が小さくなり易く、再分散が難しくなり易いため実用的ではなく、一方400nmを超えると二次凝集を起こした場合にノズル詰まりが生じやすく、また、高比重のため低粘度溶媒における分散が不安定になり易い。前記成分割合や、pHや、温度、圧力、反応時間等の条件を調整して、微粒蛍光体を製造する必要がある。
本発明のインク組成物に配合される前述の蛍光体は、インクの種類により、例えば、次の通り、加工して、又は加工しないでインク組成物に配合される。ただし、以下の加工に限定されるものではない。
(1)前述の方法により得られた水に分散された状態の蛍光体(以下、これを蛍光体水分散液という。)をそのまま、又は水を追加もしくは一部除去して、水の量を調整して使用する。この蛍光体水分散液の場合には、水を溶媒とするインク組成物に配合するのが好適である。
微粒蛍光体を配合できるインク組成物としては、周知の各種インク組成物が特に制限なく適用可能であるが、特に本発明においては、インクジェット印刷用インクやオフセット印刷用インクとして好適に適用可能である。
以下、インクジェット印刷用インクやオフセット印刷用インクについて説明する。
インクジェット印刷用インクとしては、従来から周知のインクである、水、若しくは水と水溶性有機溶剤との混合物を溶媒とする水系インクジェット印刷用インク、水を実質的に含有しない有機溶剤系インクジェット印刷用インク及び溶媒を含有しない、若しくは含有してもその量を少なくした活性エネルギー線硬化型インクジェット印刷用インク、その中でも紫外線硬化型インクジェット印刷用インクが代表的なインクとして挙げられる。ちなみに活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、赤外線、可視光線、放射線などの被照射体の電子軌道に影響を与え、アニオン、ラジカル、カチオンなどの重合を誘発させるエネルギー線を示すが、重合反応を発生させるエネルギー線であれば、これら限定はしない。
前記バインダー樹脂としては、水や水と水溶性有機溶剤との混合物である溶媒に溶解、若しくは安定に分散する樹脂(例えば、エマルション樹脂)であれば特に制限なく使用できるが、代表的には、アクリル樹脂や、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、含フッ素樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
前記有機溶剤系インクジェット印刷用インクは、代表的には有機溶剤に溶解、若しくは安定に分散するバインダー樹脂と有機溶剤である溶媒を主成分とし、必要に応じて導電率調整剤、分散剤、光安定剤、酸化防止剤、蛍光体の発光に影響を与えない程度の紫外線吸収剤等の各種添加剤を配合したものから構成される。
前記バインダー樹脂としては、有機溶剤に溶解、若しくは安定に分散する樹脂であれば特に制限なく使用できるが、代表的には、アクリル樹脂や、テルペン系樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、含フッ素樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、セルロースエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。
バインダー樹脂と有機溶剤の質量配合割合は、(100:200〜6000)、好ましくは、(100:500〜5000)が適当である。
前記紫外線硬化型インクジェット印刷用インクは、代表的にはオリゴマー、重合性モノマー、光重合開始剤を主成分とし、必要に応じて非反応溶媒や前述の各種添加剤や重合禁止剤、光安定剤等を配合したものから構成される。
前記オリゴマーとしては、代表的には、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーやエポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリオール(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられるがこれに限定されるものではない。これらオリゴマーは、単独使用、又は、2種以上併用してもよい。又は一般的にオリゴマーを添加すると粘度が上昇する傾向があるのでオリゴマーを使用しないインク処方も
オリゴマーは重合モノマーの総量に対して0〜50%の範囲で用いることが好ましく、オリゴマーを多く含有させると、粘度が高くなりインクジェットノズルから安定的に吐出が困難になる。
前記光重合開始剤としては、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノンや、2,2-ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、ベンゾインイソブチルエーテル、2,4-ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ベンジル、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シド、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)−ブタン−1−オン、ビス(2、4、6−ジメトキシベンゾイル)−2、4、4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、1、2−オクタンジオン、1−(4−(フェニルチオ)−2、2−(O−ベンゾイルオキシム))、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール。2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−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、ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、イソフタルフェノン、4−ベンゾイルー4‘−メチル−ジフェニルスルフィド等が代表的なものとして挙げられ、これらを単独使用、又は、2種以上併用してもよい。また、必要であれば特に限定されないがトリメチルアミン、メチルジメタノールアミン、トリエタノールアミン、p−ジエチルアミノアセトフェノン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、N、N−ジメチルベンジルアミンおよび4、4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等の増感剤やDarocur EHA、EDB(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)等の重合促進剤も加えることが出来る。
前記必要に応じて配合される非反応溶媒としては、ケトン、エーテル、アルコール、脂肪族及び芳香族炭化水素系の有機溶剤等が挙げられ、その質量配合割合は、オリゴマーと重合性モノマーの合計量100部に対して0〜100部、好ましくは0〜50部が適当である。
本発明のインクジェット印刷用インクは、前述の水系インクジェット印刷用インクや有機溶剤系インクジェット印刷用インク、紫外線硬化型インクジェット印刷用インク中に、前述の微粒蛍光体を該蛍光体の固形分質量換算で1〜20%、好ましくは2〜10%配合したものである。
また、必要に応じて、他の手法で作製された粒径が1μm以下の無機蛍光体及び蓄光顔料を加える事も出来る。
なお、インクジェットプリンターとしては、従来から公知の各種プリンターが使用でき、例えば、荷電制御方式やインクオンデマンド方式、サーマルヘッド、ピエゾヘッドによりインクを吐出させる方式等が挙げられる。
オフセット印刷用インクは、例えば、ロジン変性フェノール樹脂やロジンエステル樹脂、石油樹脂、アルキド樹脂、ノボラック樹脂等のバインダー樹脂、亜麻仁油、シナキリ油等の乾性油及び高沸点石油溶剤(沸点230〜320℃)とからなり、必要に応じて、トリデシルアルコール等の高級アルコールやワックス、鉱油、アルミニウムキレート等のゲル化剤、乾燥剤、酸化防止剤などの助剤を配合したものから構成される。
バインダー樹脂、乾性油、高沸点石油溶剤の質量配合割合は、(100:30〜200:50〜200)、好ましくは、(100:40〜100:60〜100)が適当である。
なお、本発明のオフセット印刷用インクは、可視光下で不可視であることを要求されない被印刷物に適用する場合は、着色染料や、粒径が1μm以下の着色顔料を配合することも可能であり、これら単独使用もしくは2種以上併用してもよい。着色顔料および着色染料とは限定されるものではないが、一般的な印刷用途、塗料用途等に用いられている顔料および染料を使用することができ、具体例として、有機顔料や、無機顔料、光輝性顔料が挙げられる。また金属粉末、金属酸化物、金属窒化物又はそれらの混合粉末なども導電性パターン印刷のため、添加することも可能である。有機顔料としては、アゾ系や、ポリアゾ系、アンスラキノン系、キナクリドン系、イソインドリン系、フタロシアニン系、ペリレン系、DPP系、蛍光顔料などが挙げられる。無機顔料としては、アセチルカーボン、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラファイトのような炭素粉末、酸化クロム、合成シリカ、酸化チタン、酸化鉄、チタンブラック、酸化コバルト、酸化銅、これらの複合酸化物、焼成顔料、硫化亜鉛などが挙げられる。光輝性顔料としては、パール顔料、フレーク顔料、アルミニウム顔料、ブロンズ顔料等が挙げられる。有機染料としては酸性染料、塩基性染料、反応性染料、建染染料、油溶性染料、蛍光増白剤、蛍光染料、集光性染料などが挙げられる。
オフセット印刷用インクは、これら成分を、加熱溶解し、例えば、3本ロールミル等の練肉機にて混合して調製できる。また、本発明は紫外線等の活性エネルギー線硬化型オフセットインクにも適用できる。
200mlの4口フラスコに、還流装置として冷却管、温度計、攪拌装置を取り付け、当該フラスコをウォーターバス中に設置した。当該フラスコに水40.0ml、硝酸イットリウム六水和物1.00g(2.6mmol)と、硝酸ユウロピウム六水和物0.09g(0.2mmol)、クエン酸三ナトリウム二水和物0.62gを加え、60℃で2時間攪拌を行ない、溶液1を調製した。
別途、水酸化ナトリウムでpH12.5に調整した水40.0mlをはかりとり、その中にオルトバナジン酸ナトリウム0.55g(3.0mmol)を加え、溶解させ、溶液2を調製し、溶液2を、溶液1の入っている上記3口フラスコに滴下した。
この分散液に対し、302nmを主波長とする紫外線ランプを照射したところ、赤色の蛍光発色が確認できた。また、PL−250(日本分光社製)にて発光波長を確認したところ、615nmに発光波長のピークを確認できた。また、微粒子をX線回折装置(XRD-6100、島津製作所製)にて定性を行った結果、バナジン酸イットリウムの回折データと一致した。また、ICP発光分光分析装置(ICPS−7510、島津製作所製)にて確認したところ、バナジウム、イットリウム、ユウロピウムの元素からなる物質であることが確認できた。
この分散液(以下、これを蛍光体水分散液1という。)を後述する実施例のインク組成物に配合する微粒蛍光体として供した。
200mlの4口フラスコに、還流装置として冷却管、温度計、攪拌装置を取り付け、当該フラスコをウォーターバス中に設置した。当該フラスコに水40.0ml、硝酸イットリウム六水和物0.10g(0.3mmol)と、硝酸テルビウム六水和物0.05g(0.1mmol)を加え、80℃で1時間撹拌後、シュウ酸0.19gを加え、80℃で2時間攪拌を行ない、溶液1を調製した。
別途、水酸化ナトリウムでpH12.5に調整した水40.0mlを100mlのビーカーにはかりとり、その中にオルトバナジン酸ナトリウム0.06g(0.3mmol)を加え、溶解させ、溶液2を調製した。得られた溶液2を、溶液1の入っている3口フラスコに滴下した。
この分散液に対し、302nmを主波長とする紫外線ランプを照射したところ緑色の蛍光発色が確認できた。また、PL−250(日本分光社製)にて発光波長を確認したところ、544nmに発光波長のピークを確認できた。また、微粒子をX線回折装置(XRD-6100、島津製作所製)にて定性を行った結果、バナジン酸イットリウムの回折データと一致した。また、ICP発光分光分析装置(ICPS−7510、島津製作所製)にて確認したところ、バナジウム、イットリウム、テルビウムの元素からなる物質であることが確認できた。
この分散液(以下、これを蛍光体水分散液2という。)を後述する実施例のインク組成物に配合する微粒蛍光体として供した。
200mlの4口フラスコに、還流装置として冷却管、温度計、攪拌装置を取り付け、当該フラスコをウォーターバス中に設置した。当該フラスコに水40.0ml、シュウ酸イットリウム四水和物1.34g(2.6mmol)と、硝酸ユウロピウム六水和物0.09g(0.2mmol)を加え、70℃で1時間撹拌した後、クエン酸三ナトリウム二水和物0.62gを加え、更に30分後にエチレングリコール10gに無水硝酸ビスマス0.48g(1.2mmol)を加え溶解させたビスマス化合物のエチレングリコール溶液を加え、70℃で2時間攪拌を行ない、溶液1を調製した。
この分散液に対し、365nmを主波長とする紫外線ランプを照射したところ、赤色の蛍光発色が確認できた。また、PL−250(日本分光社製)にて発光波長を確認したところ、615nmに発光波長のピークを確認できた。また、微粒子をX線回折装置(XRD-6100、島津製作所製)にて定性を行った結果、バナジン酸イットリウムの回折データと一致した。また、ICP発光分光分析装置(ICPS−7510、島津製作所製)にて確認したところ、バナジウム、イットリウム、ユウロピウム、ビスマスの元素からなる物質であることが確認できた。
この分散液(以下、これを蛍光体水分散液3という。)を後述する実施例のインク組成物に配合する微粒蛍光体として供した。
上記記載の蛍光体水分散液3を遠心分離機で12000rpm、60分処理を行い、含水率51%の蛍光体ペーストを得た。このペーストを温風乾燥機に入れ、80℃、24時間で乾燥を行い、得られた固形物を乳鉢で粉砕し、蛍光体微粉末を得た。得られた蛍光体微粉末を水で分散させ、超音波ホモジナイザーで処理し、MalvernHPPS(マルバーン社製)で測定したところ、平均粒径57nmの粒子であった。
この蛍光体微粉末(以下、これを蛍光体微粉末1という。)を後述する実施例のインク組成物に配合する微粒蛍光体として供した。
上記記載の蛍光体水分散液3を遠心分離機用いて10000rpm、80分で処理を行い蛍光体成分40%のペーストとし、このペースト50gにn−オクタン30gを添加し、よく撹拌し、相置換を行ない、分離された水を取り除き、蛍光体有機溶剤分散液を得た。更に蛍光体有機溶剤分散液の水分を充分に除くため、減圧加熱脱水にて、余分な水分を取り除いた。得られた分散体をn−オクタンで蛍光体成分0.1%になるよう希釈し、超音波ホモジナイザーで処理し、MalvernHPPS(マルバーン社製)で測定したところ、平均粒径56nmの粒子であった。
この蛍光体有機溶剤分散液(以下、これを蛍光体有機溶剤分散液1という。)を後述する実施例のインク組成物に配合する微粒蛍光体として供した。
上記記載の蛍光体水分散液1を遠心分離機用いて12000rpm、60分で処理を行い蛍光体成分40%のペーストとし、以下の配合で水系インクジェット印刷用インクを作製した。
アクリル樹脂エマルション(シンロイヒ社製、IJB-3000CL、
固形分22%) 10%
グリセリン 15%
ジメチルエタノールアミン 0.2%
エチレングリコール 4%
分散剤(日信化学工業社製、サーフィノール465) 1%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 4%
水 残量
上記記載の蛍光体水分散液2を遠心分離機用いて12000rpm、60分で処理を行い蛍光体成分30%のペーストとし、以下の配合で水系インクジェットインクを作製した。
アクリル樹脂エマルション(シンロイヒ社製、IJB-3000CL、
固形分22%) 12%
グリセリン 15%
トリエタノールアミン 0.3%
ジエチレングリコール 5%
分散剤(日信化学工業社製、サーフィノール465) 1%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 5%
水 残量
上記記載の蛍光体水分散液3を遠心分離機用いて9000rpm、20分で処理を行い、透明な上澄みを取り除き、蛍光体成分10%の蛍光体水分散液とし、以下の配合で水系インクジェットインクを作製した。
アクリル樹脂エマルション(シンロイヒ社製、IJB-3000CL、
固形分22%) 10%
グリセリン 14%
トリエタノールアミン 0.3%
ジエチレングリコール 7%
分散剤(日信化学工業社製、オルフィンE1010) 1%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 7%
水 残量
上記記載の蛍光体微粉末1を用いて以下の配合で有機溶剤系インクジェット印刷用インクを作製した。
ポリビニルブチラール(積水化学工業社製、エスレックBL-10) 2%
ジエチレングリコールジエチルエーテル(日本乳化剤社製) 45%
表面調整剤(ビックケミー・ジャパン社製、BYK−UV3500)
0.4%
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル 残量
上記記載の蛍光体有機溶剤分散液1を用いて以下の配合で有機溶剤系インクジェット印刷用インクを作製した。
ポリビニルブチラール(積水化学工業社製、エスレックBL-10) 2%
ジエチレングリコールジエチルエーテル(日本乳化剤社製) 45%
表面調整剤(ビックケミー・ジャパン社製、
BYK−UV3500) 0.4%
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル 残量
蛍光体微粉末1を用いて以下の配合で紫外線硬化型インクジェットインクを作製した。
ポリエステルアクリレート
(東亞合成社製、アロニックスM8030) 5%
光重合開始剤(チバジャパン社製、イルガキュア819) 3%
2−ヒドロキシプロピルアクリレート 残量
上記記載の蛍光体微粉末1を用いて以下の配合でオフセット印刷用インクを作製した。
ポリオキシエチレンアルキル
アリルエーテル 5%
アルキッド樹脂 10%
ロジン変性フェノール樹脂ワニス 10%
5号ソルベント(日本石油製) 25%
ロジン変性フェノール樹脂ワニス 50%
フッ素ワニス 2%
ナフテン酸コバルト(Co:6%) 1%
5号ソルベント(日本石油製) 12%
酸化イットリウム 29g、酸化ユウロピウム 4g、酸化バナジウム(V) 27g、酸化ビスマス28gを混合し、アルミナのるつぼに入れ、空気中1150℃の焼成炉に3時間かけて焼成し、ビスマス、ユウロピウム付活バナジン酸イットリウムの焼結物を得た。得られた焼結物をナノジェットマイザーNJ−30(アイシンナノテクノロジー社製)で処理し、その後、超微粒精密分級機KFSH−150(アイシンナノテクノロジー社製)で分級を行い平均粒径4.5μmの蛍光体を得た。この蛍光体に対し、365nmを主波長とする紫外線ランプを照射したところ、赤色の蛍光発光が確認できた。また、PL-250(日本分光社製)にて発光波長を確認したところ、617nmに発光波長のピークを確認できた。この蛍光体を用いて以下の配合で水系インクジェット印刷用インクを作製した。
アクリル樹脂エマルション(シンロイヒ社製、IJB-3000CL、
固形分22%) 10%
グリセリン 14%
トリエタノールアミン 0.3%
ジエチレングリコール 7%
分散剤(日信化学工業社製、サーフノール465) 1%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 7%
水 残量
比較例1で得られた蛍光体(平均粒径4.5μm)を用いて、更にナノジェットマイザーNJ−30(アイシンナノテクノロジー社製)で処理し、その後超微粒精密分級機KFSH−150(アイシンナノテクノロジー社製)で分級を行い平均粒径2.3μmの蛍光体を作製した。この蛍光体を用いて以下の配合で水系インクジェット印刷用インクを作製した。
アクリル樹脂エマルション(シンロイヒ社製、IJB-3000CL、
固形分22%) 10%
グリセリン 14%
トリエタノールアミン 0.3%
ジエチレングリコール 7%
分散剤(日信化学工業社製、サーフィノール465) 1%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 7%
水 残量
比較例1で得られた蛍光体(平均粒径4.5μm)を用いて以下の配合で有機溶剤系インクジェット印刷用インクを作製した。
ポリビニルブチラール(積水化学工業社製、エスレックBL-10) 2%
ジエチレングリコールジエチルエーテル(日本乳化剤社製) 45%
表面調整剤(ビックケミー・ジャパン社製、
BYK−UV3500) 0.4%
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル 残量
比較例1で得られた蛍光体(質量平均4.5μm)を用いて、更にナノジェットマイザーNJ−30(アイシンナノテクノロジー社製)で処理し、その後超微粒精密分級機KFSH−150(アイシンナノテクノロジー社製)で分級を行い質量中央粒径2.1μmの蛍光体を作製した。この蛍光体を用いて以下の配合で紫外線硬化型インクジェットインクを作製した。
ポリエステルアクリレート
(東亞合成社製、アロニックスM8030) 5%
光重合開始剤(チバジャパン社製、イルガキュア819) 3%
2−ヒドロキシプロピルアクリレート 残量
比較例1で得られた蛍光体(質量平均4.5μm)を用いて以下の配合でオフセット印刷用インクを作製した。
分散剤 5%
アルキッド樹脂 10%
ロジン変性フェノール樹脂ワニス 10%
5号ソルベント(日本石油製) 25%
ロジン変性フェノール樹脂ワニス 50%
フッ素ワニス 2%
ナフテン酸コバルト(Co:6%) 1%
5号ソルベント(日本石油製) 12%
また、実施例4〜5、比較例3については、株式会社ミマキエンジニアリング製インクジェットプリンターJV3−250SPFを用いて、蛍光増白剤未添加の塩ビシート上に印刷を行なった。また、実施例6、比較例4については株式会社ミマキエンジニアリング製インクジェットプリンターUJF−605CIIを用いて、蛍光増白剤未添加の塩ビシート上に印刷を行なった。結果は表1に示される通りであった。なお、評価方法は、次の通り行った。
連続印字30秒後の印刷物について蛍光灯下における印字面の不可視性及び365nm及び302nmを主波長とするブラックライトで照射したときの印刷面の発光を目視により評価した。評価基準は次の通りとした。
B:蛍光灯下では印刷面が目視できる。ブラックライト下では綺麗に発光する。
C:印字されていないので確認できず。
上記インクジェットプリンターを用いて、10分間連続印字を行い、10分後の印字の評価を目視で行なった。
B:ややノズル詰まりが見られるが印字可能である。
C:印字されていない。
作製したインクを75%RH、60℃で1ヶ月保存した後、インクの状態を目視で確認し、該保存後のインクを用いて、セイコーエプソン株式会社製インクジェットプリンターEM−930Cで10分間連続印字を行い、10分後の印字の評価を目視で行なった。
B:インクに沈降は見られない。ややノズル詰まりが見られるが印字可能である。
C:インクに沈降が見られる。印字テストを行ったが全く印字されず。
実施例7、比較例5のインクについてRI印刷試験機(明製作所製)をもちいてオフセット印刷を行なった。
蛍光灯下での外観及び302nm及び365nmを主波長とするブラックライト下における発光を目視で確認した。結果は表2に示される通りであった。
B:蛍光灯下で印刷面が確認できる。ブラックライト下で僅かに発光しているのが分かる。
C:印刷されていない。
Claims (10)
- 紫外線励起により蛍光発光する、式、YVO4:A(Aは、イットリウム以外の希土類金属を示す。)で表される微粒蛍光体を含有するインク組成物であって、
前記蛍光体が、平均一次粒径30〜400nmを有しかつ焼成されていないことを特徴とするインク組成物。 - 前記微粒蛍光体が、水中に、イットリウム化合物、イットリウム以外の希土類金属の化合物及び錯形成化合物を含有する組成物(I)と、水中に、バナジウム化合物を含有する組成物(II)とを混合し、反応させて得られたものである請求項1に記載のインク組成物。
- 前記蛍光体が、式、YVO4:A、B(Aは、イットリウム以外の希土類金属を示し、Bは、周期律表(長周期型)第13〜第17族に属する元素を示す。)で示される請求項1に記載のインク組成物。
- 前記イットリウム以外の希土類金属が、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuからなる群から選択される、請求項1〜3のいずれかに記載のインク組成物。
- 前記イットリウム化合物、前記バナジウム化合物、前記イットリウム以外の希土類金属の化合物、及び/又は前記周期律表(長周期型)第13〜第17族に属する元素の化合物が、水酸化物、キレート化物、無機酸塩、有機酸塩、酸素酸塩、ハロゲン化物及びアルコキシドからなる群から選択される、請求項3又は4に記載のインク組成物。
- 前記錯形成化合物が、クエン酸、シュウ酸及びこれらの誘導体からなる群から選択される請求項2〜5のいずれかに記載のインク組成物。
- 紫外線励起により蛍光発光する、式、YVO4:A、Bi(Aは、イットリウム以外の希土類金属を示す。)で表される微粒蛍光体を含有するインク組成物であって、
前記蛍光体が、水中に、イットリウム化合物、イットリウム以外の希土類金属の化合物及び錯形成化合物を含有する組成物(I)と、水中に、バナジウム化合物を含有する組成物(II)と、を混合し、反応させて得られた、平均一次粒径が30〜400nmの焼成していない微粒蛍光体であって、前記組成物(I)と組成物(II)の少なくともいずれか一方にエチレングリコールに溶解させたBi化合物を加えて反応させたことを特徴とするインク組成物。 - バインダー樹脂及び溶媒を更に含有する請求項1〜7のいずれかに記載のインク組成物。
- インクジェット印刷用インクである、請求項1〜8のいずれかに記載のインク組成物。
- オフセット印刷用インクである、請求項1〜8のいずれかに記載のインク組成物。
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