JP6998483B1 - インク組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
前記インク組成物は、重合性化合物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、を含有し、
前記紫外線吸収剤は、波長315nm以上400nm以下の領域で極大吸収波長を有し、かつ、該紫外線吸収剤を20ppmの濃度で含有する媒体の波長315nm以上400nm以下の領域での吸光度面積Abが25.0以上である印刷物の製造方法。
本実施の形態に係るインク組成物は、インクジェット法によって吐出される活性エネルギー線硬化型のインク組成物である。そして、このインク組成物は、重合性化合物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、を含有している。このインク組成物は、被体の表面にインクジェット法によって吐出される。
紫外線吸収剤とは、紫外線領域に吸収波長を有する化合物(モノマー・オリゴマー・ポリマー)である。具体的には、波長315nm以上400nm以下の領域で極大吸収波長を有し、かつ紫外線吸収剤を20ppmの濃度で含有する媒体の波長315nm以上400nm以下の領域での吸光度面積Abが25.0以上である。
酸化防止剤とは、ヒドロペルオキシドを捕捉する化合物である。本実施の形態に係るインク組成物は、上述した所定の紫外線吸収剤とともに、所定の酸化防止剤を含有することに特徴がある。耐候層に含まれる重合性化合物の硬化物(ポリマー)に紫外線が照射されると、耐候層に含まれる紫外線吸収剤によって紫外線のエネルギーを熱エネルギーに変換される一方、熱エネルギーに変換されなかった一部の紫外線によって硬化物(ポリマー)がラジカル化し、空気中の酸素と結合してペルオキシドラジカル(ROO・)となる。すると、ペルオキシドラジカル(ROO・)が他のポリマーを攻撃することで連鎖的にヒドロペルオキシド(ROOH)が発生してしまい、耐候層が退色(黄変)することが本発明者らの研究により明らかとなった。
重合性化合物とは、活性エネルギー線を照射することにより重合されるエチレン性不飽和二重結合を有する化合物である。活性エネルギー線とは、遠紫外線、紫外線、近紫外線、可視光線、赤外線、X線、γ線等の電磁波のほか、電子線、プロトン線、中性子線等が含まれる。
本実施の形態に係るインク組成物は必要に応じて重合開始剤を含有してもよい。重合開始剤は、活性エネルギー線の照射によりインク組成物中の重合性化合物の重合反応を促進するものであれば特に限定されない。なお、本実施の形態に係るインク組成物においては、重合開始剤は必ずしも必須でなく、例えば活性エネルギー線として電子線を用いる場合には重合開始剤は用いなくてもよい。
本実施の形態に係るインク組成物は、必要に応じて重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤としては、特に限定されず、例えば、ジフェニルピクリルヒドラジド、トリ-p-ニトロフェニルメチル,p-ベンゾキノン、p-tert-ブチルカテコール、ピクリン酸、塩化銅、メチルハイドロキノン、メトキノン、tert-ブチルハイドロキノン、フェノチアジン類、ニトロソアミン類等の重合禁止剤を用いることができる。
本実施の形態に係るインク組成物は、必要に応じて上記の紫外線吸収剤や酸化防止剤とは異なる光安定剤を含有してもよい。光安定剤としては、NOR型ヒンダードアミン化合物が挙げられる。
本実施の形態に係るインク組成物は、その他の添加剤として、溶剤、可塑剤、レベリング剤、樹脂、表面調整剤等、種々の添加剤を含有していても良い。
インク組成物の製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。インク組成物には、分散機を用いて、重合性化合物、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を分散し、その後、必要に応じて重合開始剤、重合禁止剤、レベリング剤等を添加して均一に撹拌することにより、混合物を得て、その後フィルターで濾過することによってインク組成物が得られる。
本実施の形態に係るインク組成物の粘度は、インクジェット吐出性、吐出安定性の点から、吐出温度(例えば40℃)での粘度が30mPa・s以下であることが好ましく、25mPa・s以下であることがより好ましく、20mPa・s以下であることがさらに好ましい。又、本実施の形態に係るインク組成物の粘度は、3mPa・s以上であることが好ましく、4mPa・s以上であることがより好ましく、5mPa・s以上であることがさらに好ましい。
上記の実施形態に係るインク組成物を使用して得られる印刷物は、少なくとも、被体と、この被体の表面に積層された耐候層と、を備える。そして、この耐候層は、上記の実施形態に係るインク組成物に含有される重合性化合物の硬化物と、紫外線吸収剤と酸化防止剤と、を含有していることを特徴としている。このような耐候層を被体の表面に形成することにより被体の耐候性を向上させることができる。さらに、耐候層が長時間暴露されることにより耐候層の退色(黄変)を効果的に抑制できる。なお、被体とは、記録媒体そのものであっても、その記録媒体の表面の一部又は全面に着色層が積層されたものであってもよい。
基材(記録媒体)としては、特に限定はされず、樹脂基材、金属板ガラスなどの非吸収性基材であっても、紙や布帛などの吸収性基材であっても、受容層を備える基材のような表面塗工が施された基材であってもよく、種々の基材を使用することができる。
印刷物は着色層を備えていてもよい。着色層とは、通常のインク組成物の使用されるような色材(染料・顔料)を含有する層であり、主に基材の表面又は基材の表面に形成された層(プライマー層、コーティング層や受理溶液の層等)の表面に塗布されたインク組成物により形成される層である。この着色層を形成するインク組成物は、活性エネルギー線硬化型のインク組成物であっても、色材を含有し、溶剤を含有する溶剤型のインク組成物であっても、色材を含有し、水を含有する水性型のインク組成物であってもよい。また、この着色層は1層であってもよく、複数の層(例えば、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクの層を含む複数の層等)であってもよい。着色層を記録媒体の表面の一部又は全面に形成された被体の表面に耐候層を形成することで、着色層の耐候性を極めて優れたものにすることができ、しかも、耐候層が長時間暴露されることによる耐候層の退色(黄変)を効果的に抑制できるので、画像の意匠性を変化させることがない。上記の実施の形態に係るインク組成物が塗布される被体は、記録媒体の表面そのものであってもよいが、上記の実施の形態に係るインク組成物は、着色層の表面に塗布されて耐候層を形成する態様が特に好ましいインク組成物である。
耐候層は、上記の実施形態に係る重合性化合物の硬化物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、を含有するインク組成物により形成される層である。具体的には、重合性化合物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、を含有するインク組成物が被体の表面にインクジェット法によって吐出され、活性エネルギー線を照射することで形成される重合性化合物の硬化物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、を含有する層である。
上記の実施形態に係るインク組成物を用いて被体の表面に記録する記録方法は、インクジェット法によって活性エネルギー線硬化型のインク組成物を吐出する記録方法である。インクジェット法によってインク組成物を吐出することで小ロットの印刷物の製造に対応可能となる。
上記の実施形態に係るインク組成物を基材の表面に吐出する記録方法は、印刷物の製造方法として定義することもできる。
実験例及び比較例のインク組成物を製造した。具体的には、重合性化合物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、重合開始剤と、重合禁止剤と、光安定性剤と、を下記表の割合になるように実施例、比較例のインク組成物を調製した。表中の単位は質量%である。
着色層用のインク組成物を製造した。具体的には、重合性化合物と、重合開始剤と、重合禁止剤と、レベリング剤と、顔料と、顔料分散剤と、を下記表の割合になるように着色層用のインク組成物を調製した。表中の単位は質量%である。
実施例及び比較例のインク組成物を用いて印刷物1~6、8~14を製造した。具体的には、着色層用のインク化合物をインクジェット記録装置を使用して基材表面に吐出し、活性エネルギー線として波長385nmのLEDランプを照射することにより、着色層を形成した。次に実施例及び比較例のインク組成物をインクジェット記録装置を使用して、その着色層の上から基材表面に吐出し波長385nmのLEDランプを照射することにより印刷物1~6、8~14を製造した。このときの耐候層の厚さはいずれも20μmであった。なお、印刷物7は、実施例及び比較例のインク組成物を使用せずに、基材と着色層からなり耐候層を備えないものである。
(1)耐候性評価(被体の耐候性)
印刷物1~14の耐候性を評価した。具体的には、印刷物1~14について耐候性評価装置(岩崎電気株式会社製 アイ スーパー UVテスター)を使用して耐候層側からUVを照射して、出力:100mW/cm2の試験条件で耐候性を試験した。
ΔE*の計算方法:ΔE*=〔(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2〕1/2
ΔL*、Δa*、Δb*はいずれも、[試験装置投入後の値-試験装置投入前の値]
(評価基準)
5:色差ΔE*が、19.9未満
4:色差ΔE*が、20以上24.9未満
3:色差ΔE*が、25.0以上29.9未満
2:色差ΔE*が、30.0以上35.0未満
1:色差ΔE*が、35.0以上
実施例及び比較例のインク組成物を用いて得られた印刷物の黄変を評価した。具体的には、上記の耐候性試験と同様に耐候性を試験し、同試験装置投入前と200時間照射後における印刷物における耐候層について上記の耐候性試験と同様に耐候劣化(黄変)の程度を評価した。評価は、具体的には、下記の計算方法によって算出した色差Δb*を下記の評価規準に基づいて評価することにより行った。評価結果は「黄変」として、表4に示す。
Δb*は、[試験装置投入後の値-試験装置投入前の値]
(評価基準)
5:色差Δb*が、5.0未満
4:色差Δb*が、5.0以上6.9未満
3:色差Δb*が、7.0以上8.9未満
2:色差Δb*が、9.0以上10.0未満
1:色差Δb*が、10.0以上
実施例及び比較例のインク組成物を用いて得られた印刷物のクラックを確認した。具体的には、上記の耐候性試験と同様に耐候性を試験し、同試験装置投入前と300時間照射後に印刷物における着色層および耐候層についてクラックの有無を目視で確認した。評価結果は「クラック」として、表4に示す。
(評価基準)
無し:クラックが確認できなかった
有り:クラックが確認された。
Claims (7)
- インクジェット法によって吐出される活性エネルギー線硬化型のインク組成物であって、
前記インク組成物は、重合性化合物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、を含有し、
前記紫外線吸収剤は、波長315nm以上400nm以下の領域で極大吸収波長を有し、かつ、以下の方法で測定される該紫外線吸収剤を20ppmの濃度で含有する媒体の波長315nm以上400nm以下の領域での吸光度面積Abが25.0以上であり、
色材の含有量は前記インク組成物全量中3.0質量%以下であり、
前記酸化防止剤は、NH型ヒンダードアミン化合物を含有する
インク組成物。
紫外線吸収剤を20ppmの濃度となるように1-プロパノールに溶解させて溶液Aを作成し、紫外線吸収剤を含有しない1-プロパノールをリファレンスとしてこれらの吸光度の差分を求めることで吸光度面積Abを測定する。 - 前記インク組成物は、インクジェット法によって被体の表面に吐出される活性エネルギー線硬化型のインク組成物であり、
前記インク組成物は、前記被体が視認性を有したまま該被体に耐候性を付与する耐候層の積層に用いられるものである
請求項1に記載のインク組成物。 - 色材の含有量は前記インク組成物全量中1.0質量%以下である
請求項1又は2に記載のインク組成物。 - 被体と、該被体の表面に形成された耐候層と、を備え、
前記耐候層は、請求項1から3のいずれかに記載のインク組成物の硬化物である
印刷物。 - 前記耐候層の波長315nm以上400nm以下の領域での吸光度面積Ablは30.0以上である
請求項4に記載の印刷物。 - インクジェット法によって活性エネルギー線硬化型のインク組成物を吐出する記録方法であって、
前記インク組成物は、重合性化合物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、を含有し、
前記インク組成物の色材の含有量は、前記インク組成物全量中3.0質量%以下であり、
前記酸化防止剤は、NH型ヒンダードアミン化合物を含有し、
前記紫外線吸収剤は、波長315nm以上400nm以下の領域で極大吸収波長を有し、かつ、以下の方法で測定される該紫外線吸収剤を20ppmの濃度で含有する媒体の波長315nm以上400nm以下の領域での吸光度面積Abが25.0以上である
記録方法。
紫外線吸収剤を20ppmの濃度となるように1-プロパノールに溶解させて溶液Aを作成し、紫外線吸収剤を含有しない1-プロパノールをリファレンスとしてこれらの吸光度の差分を求めることで吸光度面積Abを測定する。 - インクジェット法によって活性エネルギー線硬化型のインク組成物を吐出する印刷物の製造方法であって、
前記インク組成物は、重合性化合物と、紫外線吸収剤と、酸化防止剤と、を含有し、
前記インク組成物の色材の含有量は、前記インク組成物全量中3.0質量%以下であり、
前記酸化防止剤は、NH型ヒンダードアミン化合物を含有し、
前記紫外線吸収剤は、波長315nm以上400nm以下の領域で極大吸収波長を有し、かつ、以下の方法で測定される該紫外線吸収剤を20ppmの濃度で含有する媒体の波長315nm以上400nm以下の領域での吸光度面積Abが25.0以上である
印刷物の製造方法。
紫外線吸収剤を20ppmの濃度となるように1-プロパノールに溶解させて溶液Aを作成し、紫外線吸収剤を含有しない1-プロパノールをリファレンスとしてこれらの吸光度の差分を求めることで吸光度面積Abを測定する。
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