JP6065953B2 - インクジェット用光硬化型インク組成物、インクジェット記録方法、および記録物 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係るインク組成物は、インクジェットプリンター等のインクジェット記録方式に適用可能であり、光照射によって重合反応が進行し硬化することで画像を形成するものである。必須成分としては、ガラスフレーク、重合性化合物、光重合開始剤が挙げられる。まず、本実施の形態に係るインクジェット用光硬化型インク組成物に含まれる各成分について、以下に詳細に説明する。
本実施の形態に係るインクジェット用光硬化型インク組成物は、必須成分としてガラスフレークを含有する。ガラスフレークには、平滑なフレーク表面からの反射光を利用して、画像にきらきらと輝く光輝性を付与する効果がある。
本実施の形態に係る光硬化型インク組成物は、必須成分として重合性化合物を含有する。重合性化合物としては、以下に示す単官能アクリレート、二官能アクリレート、三官能アクリレート、ウレタン系オリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、アミノアクリレート、N−ビニル化合物等が挙げられる。
本実施形態における光硬化型インク組成物は、必須成分として光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、分子開裂型または水素引き抜き型のものを用いるとよい。
本実施の形態に係る光硬化型インク組成物は、必要に応じて、顔料、分散剤、界面活性剤、光増感剤、重合禁止剤等の添加剤を含有することができる。
本実施の形態に係るインクジェット用光硬化型インク組成物の20℃における粘度は、好ましくは5mPa・s以上30mPa・s以下であり、より好ましくは10mPa・s以上30mPa・s以下である。光硬化型インク組成物の20℃における粘度が前記範囲内にあると、ノズルから光硬化型インク組成物が適量吐出され、光硬化型インク組成物の飛行曲がりや飛散を一層低減することができるため、インクジェット記録装置に好適に使用することができる。なお、粘度の測定は、粘弾性試験機MCR−300(Pysica社製)を用いて、20℃の環境下で、Shear Rateを10〜1000に上げていき、Shear Rate200時の粘度を読み取ることにより測定することができる。
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録方法は、(a)前述したインクジェット用光硬化型インク組成物を、インクジェット記録装置を用いて記録媒体上に吐出する工程と、(b)吐出された光硬化型インク組成物に対して、光源光を照射する工程と、を含み、前記工程(a)と(b)との間隔を0.1秒以上5秒以下にすることを特徴とする。
本工程は、前述したインクジェット用光硬化型インク組成物を、インクジェット記録装置を用いて記録媒体上に吐出する工程である。
本工程は、吐出されたインクジェット用光硬化型インク組成物に対して、光源から光を照射する工程である。本工程によれば、記録媒体上に吐出されたインクジェット用光硬化型インク組成物に特定波長の光を照射することにより、該インクジェット用光硬化型インク組成物が硬化されて、記録媒体上に画像を記録することができる。
本発明の一実施形態に係る記録物は、前述したインクジェット記録方法によって記録されたものである。記録媒体上に記録した画像は、前述したインクジェット用光硬化型インク組成物を用いて形成されたものであるから、画像にきらきらとした光輝性を付与することができる。
以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
4.1.1.光硬化型インク組成物の調製
表1〜表2の組成となるように、重合性化合物、光重合開始剤、界面活性剤および重合禁止剤を撹拌・混合して完全に溶解させた。そこに、表1〜表2の組成となるようにガラスフレークをさらに加えた後、常温で1時間混合撹拌し、さらに50μmのメンブランフィルターで濾過することにより表1〜表2に記載の光硬化型インク組成物を得た。
(1)重合性化合物
・フェノキシエチルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社、商品名「V#192」)
・4−ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社、商品名「4−HBA」)
・ジプロピレングリコールジアクリレート(新中村化学工業株式会社、商品名「APG−100」)
・トリメチロールプロパントリアクリレート(大阪有機化学工業株式会社、商品名「V#295」)
・エポキシアクリレートオリゴマー(サートマー社製、商品名「CN120」)
(2)光重合開始剤
・IRGACURE 819(チバ・ジャパン株式会社製、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)
・DAROCUR TPO(チバ・ジャパン株式会社製、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)
(3)重合禁止剤
・ハイドロキノンモノメチルエーテル(関東化学株式会社製、商品名「P−メトキシフェノール」)
(4)界面活性剤
・BYK−UV3500(ビックケミー・ジャパン株式会社製)
・BYK−UV3570(ビックケミー・ジャパン株式会社製)
(5)ガラスフレーク
・METASHINE 1020RY(日本板硝子株式会社社製:平均粒径20μm)
・METASHINE 1020RR(日本板硝子株式会社社製:平均粒径20μm)
・METASHINE 1020RB(日本板硝子株式会社社製:平均粒径20μm)
・METASHINE 1020RG(日本板硝子株式会社社製:平均粒径20μm)
・METASHINE 1020RS(日本板硝子株式会社社製:平均粒径20μm)
・METASHINE 2025PS(日本板硝子株式会社社製:平均粒径25μm)
・HIPRESICA FQ(宇部日東化成株式会社製:平均粒径1μm)
なお、平均粒径5μmのガラスフレークは、METASHINE 1020RS(日本板硝子株式会社社製)を乳鉢で粉砕したものを使用した。
表3の組成となるように、水、トリエチレングリコールモノブチルエーテル等を順じ添加した後、表3の組成となるようにガラスフレークをさらに加えた後、pH=8.0となるようにpH調整剤ジメチルエタノールアミンを加え、常温で1時間混合撹拌し、さらに50μmのメンブランフィルターで濾過することにより表3に記載の水性インク組成物を得た。
(1)溶媒
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル(東京化成工業株式会社製、商品名「トリエチレングリコールモノブチルエーテル」)
・ジエチレングリコール(関東化学株式会社製、商品名「ジエチレングリコール」)
・グリセリン(関東化学株式会社製、商品名「グリセリン」)
(2)界面活性剤
・サーフィノール(登録商標)104A(エアープロダクツアンドケミカルズ社製、商品名「サーフィノール104A」)
(3)pH調整剤
・ジメチルエタノールアミン(関東化学株式会社製、商品名「2−ジメチルエタノールアミン」)
(4)ガラスフレーク
・METASHINE 1020RS(日本板硝子株式会社製:平均粒径20μm)
4.2.1.記録物の作製
まず、50μmのノズル径を有するヘッドおよびキャリッジの両側に紫外線照射装置(UV−LED)を備えたインクジェットプリンター試作機を用意した。
次に、解像度720x720dpi、液滴重量30ngの条件で、「4.1.光硬化型インク組成物の調製」によって得られた光硬化型インク組成物を黒色PETフィルム(桜井株式会社製、商品名「VC901」、A4サイズ)上にベタパターン画像として印刷すると共に、キャリッジの横に搭載した紫外線照射装置(UV−LED、発光ピーク波長395nm、照度60mW/cm2)の紫外線を照射して硬化させることにより記録物を得た。なお、ベタパターン画像を指触してべたつきが感じられなくなる状態(すなわち、完全に硬化された状態)となるようにキャリッジ移動速度を適宜調節した。
得られた記録物を20℃で16時間保った後、学振型摩擦堅牢試験機AB−301(テスター産業社製)を用いて、荷重500g,摩擦回数100回の条件で、摩擦用白綿布(カナキン3号)を取り付けた摩擦子と記録物とを擦り合わせ、画像の表面状態を目視にて観察した。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
「○」:画像の表面に全く傷が付いていなかった。
「△」:画像の表面に10箇所未満の傷が付いていた。
「×」:画像の表面の10箇所以上に傷が付いていた。
JIS K5600−5−6(塗料一般試験法−第5部:塗膜の機械的性質−第6節:付着性(クロスカット法))に準じて、記録媒体と画像との密着性の評価を行った。なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
「○」:カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にも剥がれがない。
「△」:塗膜がカットの縁に沿って、および/または交差点において剥がれている。
「×」:塗膜がカットの縁に沿って、部分的または全面的に大剥がれを生じており、および/または目のいろいろな部分が、部分的または全面的に剥がれている。
前記「4.2.1.記録物の作製」により得られた記録物について、鏡面反射を目視により確認した。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
「○」:ラメ調およびメタリック調の演色が確認できた。
「△」:ラメ調およびメタリック調の演色がわずかに確認できた。
「×」:ラメ調およびメタリック調の演色がまったく確認できなかった。
前記「4.2.1.記録物の作製」に従い、連続して10枚の記録物を作製した。この記録物の作製時において、インクジェットプリンターのノズルに目詰まりが生じるか否かについて評価した。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
「○」:ノズルの目詰まりが生じなかった。
「△」:ノズルの目詰まりが生じたが、連続して印刷することはできた。
「×」:ノズルの目詰まりが生じたため、印刷続行が不可能であった。
前記「4.2.1.記録物の作製」に要した時間を評価した。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
「○」:ベタパターン画像を記録するのに要した時間が300秒未満であった。
「△」:ベタパターン画像を記録するのに要した時間が300秒以上600秒未満であった。
「×」:ベタパターン画像を記録するのに要した時間が600秒を超えていた。
以上の耐擦性、密着性、光輝性、吐出性の評価結果を、表1〜表3に併せて示す。なお、実施例1において形成された画像について光学顕微鏡により観察された写真を図4に示す。図4において確認される白斑点は、ガラスフレークであり、実際の画像ではこの白斑点がラメ調およびメタリック調の演色を有している。
Claims (6)
- 画像に光輝性を付与するガラスフレークと、重合性化合物と、光重合開始剤と、を含有し、
前記ガラスフレークの平均粒径が5μm以上20μm以下であり、
前記重合性化合物の含有量がインク組成物の全質量に対して36質量%以上であり、
無溶剤の光硬化型インク組成物であり、水性インク組成物ではないものである、インクジェット用光硬化型インク組成物。 - 20℃における粘度が、5mPa・s以上30mPa・s以下である、請求項1に記載のインクジェット用光硬化型インク組成物。
- 前記ガラスフレークの含有量が10質量%以上50質量%以下である、請求項1または請求項2に記載のインクジェット用光硬化型インク組成物。
- 前記重合性化合物の含有量がインク組成物の全質量に対して66質量%以上である、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のインクジェット用光硬化型インク組成物。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインクジェット用光硬化型インク組成物を、インクジェット記録装置を用いて記録媒体上に吐出する工程(a)と、
吐出された前記光硬化型インク組成物に対して、光源から光を照射する工程(b)と、を含む、インクジェット記録方法であって、
前記工程(a)と前記工程(b)との間隔が0.1秒以上5秒以下であることを特徴とするインクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のインクジェット用光硬化型インク組成物によって記録された記録物であって、
記録媒体上に形成されたインク層の厚さが、5μm以上30μm以下である、記録物。
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