JP7282873B2 - インクジェット記録用インクセット及び画像記録方法 - Google Patents
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Description
<1>単官能重合性化合物及び2官能重合性化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性化合物を含む下地インクと、重合性液晶化合物及びキラル化合物を含む画像記録インクと、を含むインクジェット記録用インクセット。
<2>下地インクは、少なくとも1種の重合性化合物を含む少なくとも2種の重合性化合物を含む<1>に記載のインクジェット記録用インクセット。
<3>上記少なくとも2種の重合性化合物は、上記少なくとも1種の重合性化合物及び少なくとも1種の3官能以上の重合性化合物を含む<2>に記載のインクジェット記録用インクセット。
<4>下地インクは、活性エネルギー線硬化型インクである<1>~<3>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用インクセット。
<5>下地インク及び画像記録インクはそれぞれ、粘度が30mPa・s以下である<1>~<4>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用インクセット。
<6>反射波長が互いに異なる少なくとも2種の画像記録インクを含み、少なくとも2種の画像記録インクは、キラル化合物の含有量が互いに異なる<1>~<5>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用インクセット。
<7>反射波長が互いに異なる少なくとも2種の画像記録インクを含み、少なくとも2種の画像記録インクは、重合性液晶化合物の種類及び重合性液晶化合物の含有量の少なくとも一方が互いに異なる<1>~<6>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用インクセット。
<8><1>~<7>のいずれか1つに記載のインクジェット記録用インクセットを用いた画像記録方法であり、下地インクを、インクジェット記録方式で基材上に付与して下地層を形成する下地層形成工程と、画像記録インクを、インクジェット記録方式で下地層上に付与してインク画像を記録する画像記録工程と、を含む画像記録方法。
<9>下地層形成工程は、下地インクを基材上に付与した後、活性エネルギー線を照射する工程を含む<8>に記載の画像記録方法。
本明細書において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
また、本明細書において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
さらに、本明細書において、「工程」という語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
また、本明細書において、「基材の質感が損なわれない」とは、基材と、下地層が形成された基材とを比較した場合に、見た目及び触感の少なくとも一方において変化が少なく、例えば、曲げ等の応力を加えた際に割れ等の発生が少ないことを意味する。
本開示のインクジェット記録用インクセットは、下地インクと画像記録インクを含む。下地インクは、単官能重合性化合物及び2官能重合性化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性化合物を含む。画像記録インクは、重合性液晶化合物及びキラル化合物を含む。
本開示において、下地インクは、単官能重合性化合物及び2官能重合性化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合性化合物を含む。下地インクは、インクジェット記録用インクである。
単官能重合性化合物は、官能基を1つを有し、他の化合物と重合可能な化合物であれば特に限定されず、モノマー、オリゴマー及びポリマーのいずれであってもよい。単官能重合性化合物としては、例えば、単官能(メタ)アクリレート、単官能(メタ)アクリルアミド、単官能芳香族ビニルモノマー、単官能ビニルエーテル、及び単官能N-ビニル化合物が挙げられる。なお、本開示において、オリゴマーとは、重量平均分子量(Mw)が3000以下の化合物を意味し、ポリマーとは、重量平均分子量(Mw)が3000を超える化合物を意味する。
単官能重合性化合物は、架橋性の観点で、単官能(メタ)アクリレートが好ましい。また、単官能(メタ)アクリレートの中では、基材との密着性、及び粘度の観点で、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、又はテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートが好ましい。
下地インクは、さらに重合開始剤を含有することが好ましい。重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤とは、活性エネルギー線の照射によって重合活性種であるラジカルを生成する機能を有する化合物である。本開示において、光重合開始剤は、紫外線の照射によってラジカルを生成する機能を有することがより好ましい。
なお、下地インクの粘度は、液温を25℃に保持し、粘度計(VISCOMETER RE-85L、東機産業株式会社製)を用いて測定される値である。
なお、表面張力は、液温を30℃に保持し、表面張力計(DY-700、協和界面化学株式会社製)を用いて測定される値である。
本開示において、画像記録インクは、重合性液晶化合物及びキラル化合物を含む。画像記録インクは、インクジェット記録用インクである。
本開示において、重合性液晶化合物とは、重合性基を有する液晶化合物のことである。
液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
キラル化合物は光学活性化合物ともいう。キラル化合物は、重合性液晶化合物の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物の種類によって、誘起する螺旋構造のねじれ方向又はピッチが異なる。
画像記録インクは、さらに重合開始剤を含有することが好ましい。重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましく、紫外線の照射によってラジカルを生成する機能を有することがより好ましい。重合開始剤としては、下地インクに含まれる重合開始剤として例示したものが挙げられる。
画像記録インクは、インクジェットインクに通常含まれる添加剤を、必要に応じ、本開示の効果を損なわない範囲で含有することができる。
なお、画像記録インクの粘度は、液温を25℃に保持し、粘度計(VISCOMETER RE-85L、東機産業株式会社製)を用いて測定される値である。
なお、表面張力は、液温を30℃に保持し、表面張力計(DY-700、協和界面化学株式会社製)を用いて測定される値である。
本開示における画像記録方法は、単官能化合物及び2官能化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の重合性化合物を含む下地インクを、インクジェット記録方式で基材上に付与して下地層を形成する下地層形成工程と、重合性液晶化合物と、キラル化合物とを含む画像記録インクを、インクジェット記録方式で下地層上に付与してインク画像を記録する画像記録工程と、を含む。
下地層形成工程は、単官能化合物及び2官能化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の重合性化合物を含む下地インクを、インクジェット記録方式で基材上に付与して下地層を形成する工程である。下地インクとして、上記の下地インクを用いることができる。インクジェット記録方式は、公知の方式を採用することができる。
本開示における画像記録方法では、下地層形成工程の後に、画像記録工程が行われる。画像記録工程は、重合性液晶化合物及びキラル化合物を含む画像記録インクを、インクジェット記録方式で下地層上に付与してインク画像を記録する工程である。画像記録インクとして、上記の画像記録インクを用いることができる。インクジェット記録方式は、公知の方式を採用することができる。
[下地インクの調製]
下記に示す成分を、25℃に保温された容器中で混合し、下地インクを調製した。下地インクの粘度(25℃)は、10mPa・sであった。
・テトラヒドロフルフリルアクリレート ・・・14.4質量部
・ジプロピレングリコールジアクリレート ・・・45.3質量部
・トリメチロールプロパントリアクリレート ・・・ 5.2質量部
・トリシクロデカンジメタノールジアクリレート ・・・20.6質量部
・重合開始剤:(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ジフェニルホスフィンオキシド (BASF社製、製品名「ルシリンTPO」) ・・・14.5質量部
調製した下地インクを用いて、人工皮革であるビニルレザーシート(ヤマプラス社製、製品名「CP-15」)上に、インクジェットプリンタ(FUJIFILM Dimatix社製、製品名「DMP-2831」)で画像を記録した。画像解像度が605dpi(dot per inch (2.54cm))×605dpiであり、10pLの吐出量が得られるインクジェットヘッドを用い、ストライプ画像を記録した。画像記録中、プラテン上にホットプレートを設置した。ホットプレートの温度は50℃に設定した。その後、メタルハライド光源で500mJ/cm2の紫外線を照射して、基材上に厚さ10μmの下地層を形成した。
(画像記録インクGm1)
下記に示す成分を、25℃に保温された容器中で混合し、画像記録インクGm1を調製した。画像記録インクGm1の粘度(25℃)は、11mPa・sであった。
・ジエチレングリコールジエチルエーテル ・・・392.05質量部
・重合性液晶化合物の混合物 ・・・ 100.0質量部
・重合開始剤:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(BASF社製、製品名「IRGACURE 819」) ・・・2.0質量部
・キラル化合物A ・・・5.78質量部
・フッ素系界面活性剤(ネオス社製、「フタージェント208G」)
・・・0.08質量部
なお、重合性液晶化合物の混合物は、化合物(11)(X1=2)50質量%及び化合物(12)50質量%からなる。化合物(11)及び化合物(12)は棒状液晶化合物である。化合物(11)、化合物(12)及びキラル化合物Aの構造は以下のとおりである。
画像記録インクGm1におけるキラル化合物Aの含有量を5.78質量部から4.66質量部に変更したこと以外は、画像記録インクGm1と同様の方法で画像記録インクRm1を調製した。画像記録インクRm1の粘度(25℃)は、11mPa・sであり、画像記録インクRm1は、選択反射波長が650nmの右円偏光を反射する右偏光赤色ドットを形成するインクであった。
画像記録インクGm1におけるキラル化合物Aの含有量を5.78質量部から7.61質量部に変更したこと以外は、画像記録インクGm1と同様の方法で画像記録インクBm1を調製した。画像記録インクBm1の粘度(25℃)は、11mPa・sであり、選択反射波長が450nmの右円偏光を反射する右偏光青色ドットを形成するインクであった。
下地層が形成された基材の下地層形成面に、画像記録インクGm1、画像記録インクRm1、及び画像記録インクBm1を用いて、インクジェットプリンタ(FUJIFILM Dimatix社製、製品名「DMP-2831」)でインク画像を記録した。画像解像度が605dpi×605dpiであり、10pL(ピコリットル)の吐出量が得られるインクジェットヘッドを用い、ストライプ画像を記録した。画像記録中、プラテン上にホットプレートを設置した。ホットプレートの温度は50℃に設定した。画像記録終了後、ストライプ画像が形成された基材を80℃に設定されたオーブンで5分間保存し、メタルハライド光源で500mJ/cm2の紫外線を照射した。
実施例1で調製した下地インクを用いて、普通紙上に画像を記録したこと以外は、実施例1と同様の方法で下地層を形成し、実施例1と同様の方法でインク画像を記録した。
実施例1における画像記録インクGm1をそのまま用い、実施例1における画像記録インクRm1及び画像記録インクBm1を、下記のとおり調製した画像記録インクRm2及び画像記録インクBm2に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で下地層を形成し、実施例1と同様の方法でインク画像を記録した。
[画像記録インクの調製]
(画像記録インクRm2)
画像記録インクGm1における重合性液晶化合物の混合物を、下記の構造を有する重合性液晶化合物(化合物(4))に変更したこと以外は、画像記録インクGm1と同様の方法で画像記録インクRm2を調製した。
画像記録インクGm1における重合性液晶化合物の混合物を、下記の構造を有する重合性液晶化合物(化合物(5))に変更したこと以外は、画像記録インクGm1と同様の方法で画像記録インクBm2を調製した。
実施例1における画像記録インクGm1をそのまま用い、実施例1における画像記録インクRm1及び画像記録インクBm1を、下記のとおり調製した画像記録インクRm3及び画像記録インクBm3に変更した。それ以外は、実施例1と同様の方法で下地層を形成し、実施例1と同様の方法でインク画像を記録した。
[画像記録インクの調製]
(画像記録インクRm3)
画像記録インクGm1における重合性液晶化合物の含有量を100.0質量部から116.4質量部に変更したこと以外は、画像記録インクGmと同様の方法で画像記録インクRm3を調製した。
(画像記録インクBm3)
画像記録インクGm1における重合性液晶化合物の含有量を100.0質量部から83.1質量部に変更したこと以外は、画像記録インクGm1と同様の方法で画像記録インクBm3を調製した。
[下地インクの調製]
下記に示す成分を、25℃に保温された容器中で混合し、下地インクを調製した。下地インクの粘度(25℃)は、10mPa・sであった。
・3-メトキシブチルアセテート ・・・79質量部
・ウレタンアクリレート2官能オリゴマー(サートマー社製、製品名「CN9001」) ・・・7.5質量部
・ウレタンアクリレート6官能オリゴマー(新中村化学工業社製、製品名「UA-1100H」) ・・・7.5質量部
・重合開始剤:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド(BASF社製、製品名「IRGACURE 819」) ・・・6質量部
調製した下地インクを用いて、人工皮革であるビニルレザーシート(ヤマプラス社製、製品名「CP-15」)上に、インクジェットプリンタ(FUJIFILM Dimatix社製、製品名「DMP-2831」)で画像を記録した。画像解像度が605dpi×605dpiであり、10pLの吐出量が得られるインクジェットヘッドを用い、ストライプ画像を記録した。画像記録中、プラテン上にホットプレートを設置した。ホットプレートの温度は50℃に設定した。その後、メタルハライド光源で500mJ/cm2の紫外線を照射して、基材上に厚さ2μmの下地層を形成した。
上記で調製した下地インクを用いて、下地層を形成したこと以外は、実施例1と同様の方法でインク画像を記録した
実施例1において、下地インクの成分を以下に示す成分に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で下地層を形成し、実施例1と同様の方法でインク画像を記録した。
[下地インクの調製]
下記に示す成分を、25℃に保温された容器中で混合し、下地インクを調製した。下地インクの粘度(25℃)は、10mPa・sであった。
・テトラヒドロフルフリルアクリレート ・・・16.2質量部
・ジプロピレングリコールジアクリレート ・・・47.1質量部
・トリシクロデカンジメタノールジアクリレート ・・・22.3質量部
・重合開始剤:(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ジフェニルホスフィンオキシド (BASF社製、製品名「ルシリンTPO」) ・・・14.5質量部
[下地インクの調製]
下記に示す成分を、25℃に保温された容器中で混合し、下地インクを調製した。下地インクの粘度(25℃)は、60mPa・sであった。
・メチルエチルケトン ・・・220質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート ・・・100質量部
・レベリング剤(ビックケミー社製、製品名「BYK361」)
・・・0.03質量部
・重合開始剤:(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ジフェニルホスフィンオキシド(BASF社製、製品名「ルシリンTPO」) ・・・4質量部
調製した下地インクを、実施例1と同じ基材上に、バーコータを用いて塗布した。なお、下地インクの粘度(25℃)が60mPa・sと高いためインクジェットプリンタでは吐出することができなかった。下地インクを塗布した後、膜面温度が80℃になるよう加熱し、120秒間乾燥した。酸素濃度100ppm以下の窒素パージ下で、紫外線照射装置により、700mJ/cm2の紫外線を照射して、基材上に厚さ10μmの下地層を形成した。
下地層が形成された基材の下地層形成面に、実施例1で調製した画像記録インクGm1、画像記録インクRm1及び画像記録インクBm1を用いて、インクジェットプリンタ(FUJIFILM Dimatix社製、製品名「DMP-2831」)で画像を記録した。画像解像度が605dpi×605dpiであり、10pLの吐出量が得られるインクジェットヘッドを用い、ストライプ画像を記録した。画像記録中、プラテン上にホットプレートを設置した。ホットプレートの温度は50℃に設定した。画像記録終了後、ストライプ画像が形成された基材を80℃に設定されたオーブンで5分間保存し、メタルハライド光源で500mJ/cm2の紫外線を照射した。
下地層を設けずに、実施例1と同じ基材上に直接、実施例1と同様の方法でインク画像を記録した。
下地層を設けずに、実施例2と同じ基材上に直接、実施例2と同様の方法でインク画像を記録した。
(1)発色性
分光反射測定器(コニカミノルタ社製、製品名「FD-7」)を用いて、分光反射スペクトルを測定することにより、発色性を評価した。各画像記録インクの選択反射波長における反射率に基づいて発色性を評価した。具体的に、画像記録インクGm1~Gm3は550nm、画像記録インクRm1~Rm3は650nm、画像記録インクBm1~Bm3は450nmにおける反射率に基づいて発色性を評価した。評価基準は以下のとおりである。A及びBは、実用上問題のないレベルである。表1に評価結果を示す。
<評価基準>
A:反射率が7%以上である。
B:反射率が4%以上7%未満である。
C:反射率が4%未満である。
(2)基材の質感
インク画像が形成された基材の両端部を支持し、10Nの力で画像記録面が凸になるように湾曲させた。画像記録面を目視で観察し、割れが発生しているか否かについて確認した。割れが発生していないものは、基材の質感が損なわれていないと判断した。評価基準は以下のとおりである。A及びBは、実用上問題のないレベルである。表1に評価結果を示す。なお、比較例2及び比較例3については、下地層を設けていないため、本評価を行っていない。
<評価基準>
A:割れが見られない。
B:若干のスジが見られる。
C:割れが見られる。
Claims (9)
- 少なくとも1種の2官能重合性化合物と、少なくとも1種の3官能以上の重合性化合物と、を含む、活性エネルギー線硬化型インクである下地インクと、
重合性液晶化合物及びキラル化合物を含む、活性エネルギー線硬化型インクである画像記録インクと、を含み、
前記下地インクは、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ウレタンアクリレート2官能オリゴマー、及びウレタンアクリレート6官能オリゴマーからなる群より選択される少なくとも2種を含む、紙、皮革、又は布に用いられる、インクジェット記録用インクセット。 - 前記下地インク及び前記画像記録インクはそれぞれ、25℃における粘度が30mPa・s以下である請求項1に記載のインクジェット記録用インクセット。
- 反射波長が互いに異なる少なくとも2種の前記画像記録インクを含み、
前記少なくとも2種の画像記録インクは、前記キラル化合物の含有量が互いに異なる請求項1又は請求項2に記載のインクジェット記録用インクセット。 - 反射波長が互いに異なる少なくとも2種の前記画像記録インクを含み、
前記少なくとも2種の画像記録インクは、前記重合性液晶化合物の種類及び前記重合性液晶化合物の含有量の少なくとも一方が互いに異なる請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のインクジェット記録用インクセット。 - 少なくとも1種の2官能重合性化合物と、少なくとも1種の3官能以上の重合性化合物と、を含む、活性エネルギー線硬化型インクである下地インクと、
重合性液晶化合物及びキラル化合物を含む、活性エネルギー線硬化型インクである画像記録インクと、を含むインクジェット記録用インクセットを用いた画像記録方法であり、
前記下地インクを、インクジェット記録方式で基材上に付与して下地層を形成する下地層形成工程と、
前記画像記録インクを、インクジェット記録方式で前記下地層上に付与してインク画像を記録する画像記録工程と、を含み、
前記下地インクは、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ウレタンアクリレート2官能オリゴマー、及びウレタンアクリレート6官能オリゴマーからなる群より選択される少なくとも2種を含み、
前記基材が紙、皮革、又は布である、画像記録方法。 - 前記下地インク及び前記画像記録インクはそれぞれ、25℃における粘度が30mPa・s以下である請求項5に記載の画像記録方法。
- 反射波長が互いに異なる少なくとも2種の前記画像記録インクを含み、
前記少なくとも2種の画像記録インクは、前記キラル化合物の含有量が互いに異なる請求項5又は請求項6に記載の画像記録方法。 - 反射波長が互いに異なる少なくとも2種の前記画像記録インクを含み、
前記少なくとも2種の画像記録インクは、前記重合性液晶化合物の種類及び前記重合性液晶化合物の含有量の少なくとも一方が互いに異なる請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の画像記録方法。 - 前記下地層形成工程は、前記下地インクを前記基材上に付与した後、活性エネルギー線を照射する工程を含む請求項5~請求項8のいずれか1項に記載の画像記録方法。
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