JP7095406B2 - インクジェット記録方法及び基材とインクのセット - Google Patents
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Description
基材上に設けられたコート層上にインクジェット法により活性光線硬化型インクジェットインクを付与してインク層を形成し、
次いで、前記インク層に活性光線を照射して前記インク層を硬化させるインクジェット記録方法であって、
前記基材は、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びアルミニウムから選ばれる少なくとも1種により構成された最表層を有し、
前記コート層は、前記基材の前記最表層上に設けられ、ESCAによる表面元素分析による塩素/炭素比(Cl/C)が0.025≦(Cl/C)≦0.43の条件を満たし、
前記活性光線硬化型インクジェットインクは、光重合性化合物、光重合開始剤、顔料及びゲル化剤を少なくとも含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
2.
前記コート層は、塩化ビニル重合体又は共重合体を少なくとも含有することを特徴とする前記1記載のインクジェット記録方法。
3.
前記顔料として、酸化チタンを少なくとも含有することを特徴とする前記1又は2記載のインクジェット記録方法。
4.
前記活性光線硬化型インクジェットインクの総量に対して前記ゲル化剤の含有量が0.5質量%以上10質量%以下であることを特徴とする前記1~3の何れかに記載のインクジェット記録方法。
5.
前記ゲル化剤として、下記一般式(G1)で表される化合物及び下記一般式(G2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする前記1~4の何れかに記載のインクジェット記録方法。
一般式(G1):R1-CO-R2
一般式(G2):R3-COO-R4
〔式中、R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数が9~25の範囲である直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表す。〕
6.
ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びアルミニウムから選ばれる少なくとも1種により構成された最表層を有する基材と、該基材上に設けられたコート層とによって構成され、前記コート層は、ESCAによる表面元素分析による塩素/炭素比(Cl/C)が0.025≦(Cl/C)≦0.43の条件を満たすコート層付き基材と、
光重合性化合物、光重合開始剤、顔料及びゲル化剤を少なくとも含有し、前記コート層付き基材の前記コート層上にインクジェット記録するための活性光線硬化型インクジェットインクと、
によって構成されたことを特徴とする基材とインクのセット。
7.
前記コート層は、塩化ビニル重合体又は共重合体を少なくとも含有することを特徴とする前記6記載の基材とインクのセット。
8.
前記活性光線硬化型インクジェットインクは、前記顔料として、酸化チタンを少なくとも含有することを特徴とする前記6又は7記載の基材とインクのセット。
9.
前記活性光線硬化型インクジェットインクの総量に対して前記ゲル化剤の含有量が0.5質量%以上10質量%以下であることを特徴とする前記6~8の何れかに記載の基材とインクのセット。
10.
前記活性光線硬化型インクジェットインクは、前記ゲル化剤として、下記一般式(G1)で表される化合物及び下記一般式(G2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする前記6~9の何れかに記載の基材とインクのセット。
一般式(G1):R1-CO-R2
一般式(G2):R3-COO-R4
〔式中、R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数が9~25の範囲である直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表す。〕
本発明に係るインクジェット記録方法は、基材上に設けられたコート層上にインクジェット法により活性光線硬化型インクジェットインクを付与してインク層を形成し、次いで、前記インク層に活性光線を照射して前記インク層を硬化させる。ここで、前記基材は、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びアルミニウムから選ばれる少なくとも1種により構成された最表層を有し、前記コート層は、前記基材の前記最表層上に設けられ、ESCAによる表面元素分析による塩素/炭素比(Cl/C)が0.025≦(Cl/C)≦0.43の条件を満たす。また、前記活性光線硬化型インクジェットインクは、光重合性化合物、光重合開始剤、顔料及びゲル化剤を少なくとも含有する。
基材は、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びアルミニウムから選ばれる少なくとも1種により構成された最表層を有する。
コート層は、上述した基材の最表層上に設けられる。かかる、コート層は、ESCAによる表面元素分析による塩素/炭素比(Cl/C)が、0.025≦(Cl/C)≦0.43の条件、好ましくは0.05≦(Cl/C)≦0.20の条件を満たす。
・測定装置:サーモサイエンティフィック社製「K-Alpha」
・測定光源:Al(モノクロメータ)
・ビーム径:400μm
・中和銃:ON
・スペクトル:Narrowモード
・測定元素:C、Cl
・パスエネルギー:50eV
・ステップサイズ:0.1eV
塩素/炭素比(Cl/C)におけるCl及びCは、コート層の表面に存在する塩素原子比率及び炭素原子比率(質量%)に対応し、これらの原子比率は面積強度から算出する。
ア.光重合性化合物、光重合開始剤
インクとしては、活性光線により硬化可能なインク(インク組成物)を用いることができ、具体的には光重合性化合物を含有するインクを用いることができる。このようなインクとして、例えば、ラジカル重合性化合物を含有するラジカル硬化型のインクや、カチオン重合性化合物を含有するカチオン硬化型のインク等が挙げられる。
顔料は格別限定されないが、コート層によるブルーミング抑制効果を顕著に発揮させ、且つ耐スクラッチ性を更に向上する観点で、酸化チタンを少なくとも含有することが好ましい。
ゲル化剤としては、例えばワックスゲル等が挙げられる。ゲル化剤は、インク中に、1種のみが含まれていてもよく、2種類以上が含まれていてもよい。
一般式(G1):R1-CO-R2
一般式(G2):R3-COO-R4
〔式中、R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数が9~25の範囲である直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表す。〕
インクは、本発明の効果が得られる範囲において、以上に説明した成分以外の他の成分を含んでもよい。他の成分としては、例えば、重合禁止剤や界面活性剤等が挙げられる。これらの成分は、インク中に、1種のみが含まれていてもよく、複数種が含まれていてもよい。
基材上に設けられたコート層上に活性光線硬化型インクジェットインクを付与してインク層を形成することができる。インクの付与に際してはインクジェット法を用いることができる。
以上のようにして形成されたインク層に活性光線を照射してインク層を硬化させることができる。
本発明に係る基材とインクのセットは、以上に説明したコート層付き基材と、以上に説明した活性光線硬化型インクジェットインクと、によって構成されるため、上記「1.インクジェット記録方法」において詳述したように、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンあるいはアルミニウムによって構成された最表層を有する基材上に画像記録を行う場合において、ブルーミングの抑制と、耐スクラッチ性とを両立することができる。
1.コート層付き基材1~6の形成
モノマーとして塩化ビニル、酢酸ビニル及びメタクリル酸メチルを表1に示す含有量(モノマー比)[質量%]で共重合して、共重合体を得た。得られた共重合体の水溶液(塗布液)をアルミ蒸着フィルム(PET)からなる基材の最表層(蒸着アルミ層)上に塗布し、乾燥させ、コート層1~6を形成した。
〔ESCAによる表面元素分析の分析条件〕
コート層が形成された基材を、1辺がおよそ10mmとなるように切り出し、下記の条件でESCAを用いて表面組成分析を行った。
・測定装置:サーモサイエンティフィック社製「K-Alpha」
・測定光源:Al(モノクロメータ)
・ビーム径:400μm
・中和銃:ON
・スペクトル:Narrowモード
・測定元素:C、Cl
・パスエネルギー:50eV
・ステップサイズ:0.1eV
塩素/炭素比(Cl/C)におけるCl及びCは、コート層の表面に存在する塩素原子比率及び炭素原子比率(質量%)に対応し、これらの原子比率は面積強度から算出する。
(1)顔料分散液の調製
〔マゼンタ顔料分散液の調製〕
トリプロピレングリコールジアクリレート71質量部及び分散剤として味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB824」9質量部をステンレス鋼製のビーカーに入れ、65℃のホットプレート上で加熱しながら1時間撹拌して前記分散剤を溶解させた。次いで、得られた分散剤溶液を室温まで冷却した後、マゼンタ顔料としてDIC社製「FASTOGEN SUPER MAGENTA RTS」の20質量部を加えて混合液を調製した。次いで、当該混合液を直径0.5mmのジルコニアビーズ200gと共にガラス瓶に入れて密栓し、ペイントシェーカーにて5時間分散処理した。分散液からジルコニアビーズを除去して、マゼンタ顔料分散液を調製した。
上述したマゼンタ顔料分散液の調製において、マゼンタ顔料に代えて、白色顔料として酸化チタン(石原産業社製「CR-80」)を用い、その添加量を60質量部に変更した以外は同様にして、白顔料分散液を調製した。
以上により調製されたマゼンタ顔料分散液、白顔料分散液、及び、以下に示す光重合性化合物1~3、光重合開始剤1、2、界面活性剤1、重合禁止剤1、ゲル化剤1、2を表1に示す配合で混合し、80℃に加熱した状態で撹拌した。次いで、加熱した状態で、混合液をテフロン(登録商標)製の3μmメンブレンフィルター(アドバンテック東洋社製)を用いて濾過して、インク1~5を調製した。濾過前後でインク組成の実質的な変化はなかった。
・光重合性化合物1:N-ビニルカプロラクタム(BASF社製)
・光重合性化合物2:ポリエチレングリコール#600ジアクリレート(SARTOMER社製「SR610」)
・光重合性化合物3:3PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(MIWON社製「M360」)
・光重合開始剤1:BASF社製「DUROCUR TPO」
・光重合開始剤2:BASF社製「IRGACURE 819」
・界面活性剤1:ビックケミー・ジャパン社製「BYK UV3500」
・重合禁止剤1:BASF社製「Irgatab UV10」
・ゲル化剤G1:高級アルコール工業社製「アムレプスPC」
・ゲル化剤G2:日本エマルジョン社製「EMALEX EG-di-S」
調製したインク1~5を、ピエゾ型インクジェットノズルを備えたインクジェット記録ヘッド(6~42plのマルチドロップ、360dpiの解像度)を有するライン方式のインクジェット記録装置に装填した。
(1)密着性(Al基材とコート層の密着性;テープ剥離試験)
画像を形成する前のコート層(3×3cm)にセロハン密着テープを2cm貼り付け、上面から消しゴムでこすり、セロハン密着テープの塗工面への密着を充分に行った後、90°で剥離させることで行い、その後のコート層の表面状態を観察し、下記評価基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:まったく変化がない
○:わずかに跡が残る
△:コート層の一部がわずかにはがれて、基材のAl面(蒸着アルミ層)がわずかに見える
×:コート層の大部分がはがれて、基材のAl面が見える
上記評価ランクにおいて、△以上が実用上好ましいランクと判断した。
形成した画像(3×3cm)の上辺から下辺までを爪で3回こすり、画像表面への傷の発生の有無および白抜けの大きさをもとに、以下の基準で画像を評価した。
〔評価基準〕
◎:傷または白抜けは生じなかった
○:画像表面にわずかに傷がついたが、白抜けはまったく生じなかった
△:長さ0.5cm未満の白ぬけが画像に生じた
×:長さ0.5cm以上の白ぬけが画像に生じた
上記評価ランクにおいて、△以上が実用上好ましいランクと判断した。
上記方法によって、記録媒体であるAl蒸着PETに、コート層を塗布し、形成した5cm×5cmのベタ画像を、40℃の環境下で1ヶ月間保管した。保管後の画像を目視観察し、下記の基準に従ってブルーミングを評価した。
〔評価基準〕
○:画像表面に析出物が認められない。
△:画像表面に薄らとした析出物が存在しており、目視で確認できる。
×:画像表面が粉上の物質で覆われており、目視で明らかに確認できる。
上記評価ランクにおいて、△以上が実用上好ましいランクと判断した。
試験1~11において、基材として、アルミ蒸着フィルムに代えてPETフィルム(最表層がPETによって構成される)を用いたこと以外は同様にして、試験12~22を行った。結果は、試験1~11(表1)と同様であった。
試験1~11において、基材として、アルミ蒸着フィルムに代えてナイロンフィルム(最表層がナイロンによって構成される)を用いたこと以外は同様にして、試験23~33を行った。結果は、試験1~11(表1)と同様であった。
表1より、本発明(試験1~9)によれば、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンあるいはアルミニウムによって構成された最表層を有する基材上に画像記録を行う場合において、ブルーミングの抑制と、耐スクラッチ性とを両立できることがわかる。
Claims (10)
- 基材上に設けられたコート層上にインクジェット法により活性光線硬化型インクジェットインクを付与してインク層を形成し、
次いで、前記インク層に活性光線を照射して前記インク層を硬化させるインクジェット記録方法であって、
前記基材は、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びアルミニウムから選ばれる少なくとも1種により構成された最表層を有し、
前記コート層は、前記基材の前記最表層上に設けられ、ESCAによる表面元素分析による塩素/炭素比(Cl/C)(質量比)が0.025≦(Cl/C)≦0.43の条件を満たし、
前記活性光線硬化型インクジェットインクは、光重合性化合物、光重合開始剤、顔料及びゲル化剤を少なくとも含有することを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記コート層は、塩化ビニル重合体又は共重合体を少なくとも含有することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録方法。
- 前記顔料として、酸化チタンを少なくとも含有することを特徴とする請求項1又は2記載のインクジェット記録方法。
- 前記活性光線硬化型インクジェットインクの総量に対して前記ゲル化剤の含有量が0.5質量%以上5質量%以下であることを特徴とする請求項1~3の何れかに記載のインクジェット記録方法。
- 前記ゲル化剤として、下記一般式(G1)で表される化合物及び下記一般式(G2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1~4の何れかに記載のインクジェット記録方法。
一般式(G1):R1-CO-R2
一般式(G2):R3-COO-R4
〔式中、R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数が9~25の範囲である直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表す。〕 - ポリエチレンテレフタレート、ナイロン及びアルミニウムから選ばれる少なくとも1種により構成された最表層を有する基材と、該基材上に設けられたコート層とによって構成され、前記コート層は、ESCAによる表面元素分析による塩素/炭素比(Cl/C)(質量比)が0.025≦(Cl/C)≦0.43の条件を満たすコート層付き基材と、
光重合性化合物、光重合開始剤、顔料及びゲル化剤を少なくとも含有し、前記コート層付き基材の前記コート層上にインクジェット記録するための活性光線硬化型インクジェットインクと、
によって構成されたことを特徴とする基材とインクのセット。 - 前記コート層は、塩化ビニル重合体又は共重合体を少なくとも含有することを特徴とする請求項6記載の基材とインクのセット。
- 前記活性光線硬化型インクジェットインクは、前記顔料として、酸化チタンを少なくとも含有することを特徴とする請求項6又は7記載の基材とインクのセット。
- 前記活性光線硬化型インクジェットインクの総量に対して前記ゲル化剤の含有量が0.5質量%以上10質量%以下であることを特徴とする請求項6~8の何れかに記載の基材とインクのセット。
- 前記活性光線硬化型インクジェットインクは、前記ゲル化剤として、下記一般式(G1)で表される化合物及び下記一般式(G2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項6~9の何れかに記載の基材とインクのセット。
一般式(G1):R1-CO-R2
一般式(G2):R3-COO-R4
〔式中、R1~R4は、それぞれ独立に、炭素数が9~25の範囲である直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表す。〕
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