JP6256726B2 - インクジェット記録方法およびインクジェット記録用光硬化型インク組成物 - Google Patents
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Description
本発明に係るインクジェット記録用光硬化型インク組成物の一態様は、
重合性化合物と、光重合開始剤と、無機系紫外線吸収剤と、を少なくとも含有することを特徴とする。
ト記録装置により記録媒体上に記録した画像において、紫外線による変退色を効果的に防止することができる。
適用例1のインクジェット記録用光硬化型インク組成物において、
前記無機系紫外線吸収剤が、酸化亜鉛、酸化セリウムおよびルチル型酸化チタンから選択される少なくとも1種を主成分とする粒子であることができる。
適用例1または適用例2のインクジェット記録用光硬化型インク組成物において、
前記無機系紫外線吸収剤の平均一次粒径が、1nm以上50nm以下であることができる。
適用例1ないし適用例3のいずれか一例のインクジェット記録用光硬化型インク組成物において、
前記無機系紫外線吸収剤の含有量が、0.1質量%以上5質量%以下であることができる。
適用例1ないし適用例4のいずれか一例のインクジェット記録用光硬化型インク組成物において、
前記光重合開始剤が、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および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から選択される少なくとも1種であることができる。
適用例1ないし適用例5のいずれか一例のインクジェット記録用光硬化型インク組成物において、
前記重合性化合物として、フェノキシエチル(メタ)アクリレートを20質量%以上70質量%以下含有することができる。
適用例1ないし適用例6のいずれか一例のインクジェット記録用光硬化型インク組成物において、
前記重合性化合物として、脂環式構造を有するジ(メタ)アクリレートを10質量%以上15質量%以下含有することができる。
適用例1ないし適用例7のいずれか一例のインクジェット記録用光硬化型インク組成物において、
前記重合性化合物として、エポキシ(メタ)アクリレートを5質量%以上10質量%以下含有することができる。
適用例1ないし適用例8のいずれか一例のインクジェット記録用光硬化型インク組成物において、
測定温度20℃における粘度が8mPa・s以上40mPa・s以下であり、かつ、測定温度20℃における表面張力が20mN/m以上30mN/m以下であることができる。
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
(a)記録媒体上に適用例1ないし適用例9のいずれか一例に記載のインクジェット記録用光硬化型インク組成物を吐出する工程と、
(b)吐出されたインクジェット記録用光硬化型インク組成物に対して、光源から380nm以上430nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する光を照射する工程と、
を含むことを特徴とする。
本発明に係る記録物は、適用例10に記載のインクジェット記録方法によって記録されたことを特徴とする。
本発明の一実施形態に係るインクジェット記録用光硬化型インク組成物(以下、単に「光硬化型インク組成物」ともいう)は、重合性化合物と、光重合開始剤と、無機系紫外線吸収剤と、を少なくとも含有する。以下、本実施の形態に用いられる各成分について詳細に説明する。
本実施の形態に係る光硬化型インク組成物は、重合性化合物を含有する。重合性化合物としては、特に制限されないが、以下に例示するような単官能(メタ)アクリレート、二官能(メタ)アクリレート、三官能(メタ)アクリレート、ウレタン系オリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレート、アミノ(メタ)アクリレート、N−ビニル化合物等が挙げられる。なお、本明細書中において、(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを示す。
レートを用いることが好ましい。フェノキシエチル(メタ)アクリレートは、良好な硬化性を有すると共に、光重合開始剤の良好な溶剤として機能するからである。また、低粘度であるため、光硬化型インク組成物の粘度をインクジェット記録方式に適した低い値(20℃/8mPa・s以上40mPa・s以下)に調整しやすいといった利点もある。フェノキシエチル(メタ)アクリレートの含有量は、光硬化型インク組成物の全質量に対して、20質量%以上70質量%以下であることが好ましい。
げられる。これらの三官能アクリレートは、1種単独で用いることもできるし、2種以上併用してもよい。
本実施の形態に係る光硬化型インク組成物は、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤等の公知の光重合開始剤が挙げられる。これらの中でも、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤やチオキサントン系光重合開始剤が好ましい。
本実施の形態に係る光硬化型インク組成物は、無機系紫外線吸収剤を含有する。無機系紫外線吸収剤の材質としては、例えば、酸化亜鉛、酸化セリウム、ルチル型酸化チタン等を主成分とするものが挙げられる。無機系紫外線吸収剤は、前記例示した材質から選択される少なくとも1種から実質的に構成される粒子であり、製造過程で不可避的に混入する反応液由来の成分や、表面処理剤ないし分散剤等の不純物も含まれる。
て、好ましくは0.1質量%以上5質量%以下、より好ましくは3質量%以上5質量%以下である。無機系紫外線吸収剤の含有量が前記範囲であると、インクジェット記録装置により記録媒体上に記録した画像において、紫外線による変退色を効果的に防止することができる。無機系紫外線吸収剤の含有量が0.1質量%未満であると、紫外線による変退色を防止する効果が不十分となる傾向がある。一方、無機系紫外線吸収剤の含有量が前記範囲を超えると、光硬化型インク組成物中に溶質が完全に溶解せずに白濁する傾向があり、製品上好ましくない。
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、スリップ剤、光増感剤、重合禁止剤等の添加剤を含有してもよい。
16、22、60等が挙げられる。
本実施の形態に係る光硬化型インク組成物の20℃における粘度は、好ましくは8〜40mPa・sであり、より好ましくは10〜25mPa・s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)記録媒体上に前述したインクジェット記録用光硬化型インク組成物を吐出する工程と、(b)吐出されたインクジェット記録用光硬化型インク組成物に対して、光源から380nm以上430nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する光を照射する工程と、を含むことを特徴とする。
本工程は、記録媒体上に前述した光硬化型インク組成物を吐出する工程である。
を搭載したキャリッジ50と、キャリッジ50を主走査方向MSに移動させるキャリッジモーター60と、印刷ヘッド52によって光硬化型インク組成物を吐出した記録媒体P上のインク付着面に光を照射する一対の光照射装置90A、90Bとを備えている。
本工程は、吐出された光硬化型インク組成物に対して、光源から380nm以上430nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する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、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から5〜20μm程度の膜厚となるにもかかわらず、紫外線による変退色を効果的に防止することができる。
以下、本発明を実施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。
表1に記載の組成となるように、重合性化合物、光重合開始剤、スリップ剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤を混合し完全に溶解させた後、常温で1時間混合撹拌し、さらに5μmのメンブランフィルターでろ過して、実施例1〜5および比較例1〜2の光硬化型クリアインク組成物を得た。
・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」)・ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(ダイセル・サイテック株式会社製、商品名「EBECRYL IRR214K」)
・エポキシアクリレート(SARTOMER社、商品名「CN120」)
・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、光重合開始剤)
・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、光重合開始剤)
・BYK−UV3500(ビックケミー・ジャパン株式会社製、ポリエーテル変性アクリル基を有するポリジメチルシロキサン、スリップ剤)
・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」、重合禁止剤)
・ZnO−310Si(4)G(住友大阪セメント株式会社製、無機系紫外線吸収剤)
・TINUVIN 479(チバ・ジャパン株式会社製、ヒドロキシフェニルトリアジン系化合物、有機系紫外線吸収剤)
インクジェットプリンターPX−G5000(セイコーエプソン株式会社製)を用いて、前記光硬化型インク組成物をそれぞれのノズル列に充填した。常温、常圧下でPVCフィルム(リンテック株式会社製、商品名「PVC80M」)上に、インクのドット径が中ドットで印刷物の膜厚が10μmとなるようなベタパターン画像を印刷すると共に、キャリッジの横に搭載した紫外線照射装置内のUV−LEDから照射強度がそれぞれ60mW/cm2の365nm、395nmの2波長の紫外線を照射した。なお、積算照射エネルギーがタックフリーとなるエネルギー量の約1.5倍となるように設定することにより、ベタパターン画像を完全に硬化させた。以上のようにして、PVCフィルム上にベタパターン画像が印刷された記録物を作製した。
得られた記録物について、下記の評価試験を行った。なお、下記の評価試験は、全て室温環境下で行った。
前記「4.2.記録物の作製」で得られた記録物を、Xeフェードメーター(スガ試験機株式会社製、商品名「XL75」)にて、光照度50W/m2の環境下に2週間放置した。その放置前後のL*a*b*の値を、グレタグマクベス社製の測色計「Spectrolino」を用いて測定し、その値の変化(ΔE)を求めた。なお、評価基準の分類については、以下の通りである。この評価試験では、「AA」評価または「A」評価である場合に良好であると判断した。
「AA」:ΔEが0以上3.0未満であった。
「A」 :ΔEが3.0以上6.0未満であった。
「B」 :ΔEが6.0以上9.0未満であった。
「C」 :ΔEが9.0以上12.0未満であった。
「D」 :ΔEが12.0以上であった。
前記「4.1.光硬化型インク組成物の調製」において、5μmのメンブランフィルターで濾過したときに濾紙上に溶質の溶け残りがあるかどうかを目視により確認することにより相溶性の評価を行った。なお、評価基準の分類については、以下の通りである。この評価試験では、「A」評価である場合に良好であると判断した。
「A」 :溶け残りが全く認められなかった。
「B」 :溶け残りがわずかに認められた。
「C」 :溶け残りが完全に認められた。
以上の評価試験の結果について、表1に併せて記載した。
吸収剤の含有量が多すぎたため、インク中に何らかの溶質の溶け残りがわずかに認められた。すなわち、実施例5の光硬化型クリアインク組成物は、製品上好ましくない状態であった。実施例4および実施例5の結果から、無機系紫外線吸収剤の含有量(固形分濃度)は、5質量%以下であることが好ましいことが判った。
Claims (12)
- (a)記録媒体上に、重合性化合物と、光重合開始剤と、平均一次粒径が1nm以上50nm以下の無機系紫外線吸収剤とを少なくとも含有し、前記無機系紫外線吸収剤の含有量が0.1質量%以上5質量%以下であるインクジェット記録用光硬化型インク組成物を吐出する工程と、
(b)吐出されたインクジェット記録用光硬化型インク組成物に対して、光源から380nm以上430nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する光を照射する工程と、
を含み、
前記重合性化合物の含有量が、該インク組成物の全質量に対して、20質量%以上である、インクジェット記録方法。 - 請求項1において、
前記無機系紫外線吸収剤が、酸化亜鉛、酸化セリウムおよびルチル型酸化チタンから選択される少なくとも1種を主成分とする粒子である、インクジェット記録方法。 - 請求項1または請求項2において、
前記光重合開始剤が、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および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から選択される少なくとも1種である、インクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項において、
前記重合性化合物として、フェノキシエチル(メタ)アクリレートを20質量%以上70質量%以下含有する、インクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項において、
前記重合性化合物として、脂環式構造を有するジ(メタ)アクリレートを10質量%以上15質量%以下含有する、インクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項において、
前記重合性化合物として、エポキシ(メタ)アクリレートを5質量%以上10質量%以下含有する、インクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項において、
測定温度20℃における粘度が8mPa・s以上40mPa・s以下であり、かつ、測定温度20℃における表面張力が20mN/m以上30mN/m以下である、インクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項において、
前記インクジェット記録用光硬化型インク組成物がクリアインクである、インクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項8のいずれか一項において、
前記重合性化合物の含有量が、該インク組成物の全質量に対して、95質量%以下である、インクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項9のいずれか一項において、
前記インクジェット記録用光硬化型インク組成物が水を含有しない、インクジェット記録方法。 - 請求項1ないし請求項10のいずれか一項において、
前記無機系紫外線吸収剤は380nm以上の光を80%以上透過する、インクジェット記録方法。 - 重合性化合物と、光重合開始剤と、平均一次粒径が1nm以上50nm以下の無機系紫外線吸収剤とを含有し、前記無機系紫外線吸収剤の含有量が0.1質量%以上5質量%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、20質量%以上である、インクジェット記録用光硬化型インク組成物。
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