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JP6004971B2 - 加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェット記録方法、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクセット、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用加飾シート、加飾シート成形物、及び、インモールド成形品の製造方法 - Google Patents

加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェット記録方法、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクセット、加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用加飾シート、加飾シート成形物、及び、インモールド成形品の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、インクジェットインク組成物、インクジェット記録方法、インクセット、加飾シート、加飾シート成形物、インモールド成形品の製造方法及びインモールド成形品に関する。
画像データ信号に基づき、紙などの記録媒体に画像を形成する画像記録方法として、電子写真方式、昇華型及び溶融型熱転写方式、インクジェット方式などがある。例えば、インクジェット方式は、安価な装置で実施可能であり、且つ、必要とされる画像部のみにインクを射出して記録媒体上に直接画像形成を行うため、インクを効率良く使用でき、ランニングコストが安い。更に、騒音が少なく、画像記録方式として優れている。
インクジェット方式によれば、普通紙のみならずプラスチックシート、金属板など非吸水性の記録媒体にも印画可能であるが、印画する際の高速化及び高画質化が重要な課題となっており、印画後の液滴の乾燥、硬化に要する時間が、印画物の生産性や印画して得られた画像の鮮鋭度に大きく影響する性質を有している。
インクジェット方式の一つとして、活性エネルギー線の照射により、硬化可能なインクジェット記録用インクを用いた記録方式がある。この方法によれば、インク射出後直ちに又は一定の時間後に活性エネルギー線を照射し、インク液滴を硬化させることで、印画の生産性が向上し、鮮鋭な画像を形成することができる。
従来のインク組成物としては、特許文献1又は2に記載のものが知られている。
特表2010−521330号公報 特表2010−514862号公報
本発明の目的は、保存安定性、インクジェット吐出安定性及び硬化性に優れ、得られる画像の高温下での延伸性に優れるインクジェットインク組成物、並びに、上記インクジェットインク組成物を用いたインクジェット記録方法、インクセット、加飾シート、加飾シート成形物、インモールド成形品の製造方法及びインモールド成形品を提供することである。
上記目的は、下記<1>、<12>、<13>、<15>、<16>、<18>及び<19>に記載の手段により達成された。好ましい実施態様である<2>〜<11>、<14>及び<17>とともに以下に示す。
<1>(成分A)アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体、(成分B)N−ビニル化合物、(成分C)着色剤、及び、(成分D)光重合開始剤、を含有することを特徴とするインクジェットインク組成物、
<2>成分Aの重量平均分子量が、1,500〜10,000である、上記<1>に記載のインクジェットインク組成物、
<3>成分Aが、エチレンオキサイド構造及び/又はプロピレンオキサイド構造を有する、上記<1>又は<2>に記載のインクジェットインク組成物、
<4>成分Aが、下記式(A−1)で表される構造を少なくとも有する共重合体である、上記<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
(上記式(A−1)中、R1はアルキレン基を表し、R2はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R3は水素原子又はアルキル基を表し、R4はアルキレン基を表し、X+は第四級アンモニウム基を表し、Z-は、対アニオンを表し、n1、n2及びn3はそれぞれ各構成単位のモル比を表し、(n1):(n2+n3)=1:99〜99:1を満たし、n2:n3=1:99〜99:1を満たし、n4は1以上の整数を表す。)
<5>成分Aを、インクジェットインク組成物の全質量に対し、0.01〜5質量%含有する、上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<6>成分Bを、インクジェットインク組成物の全質量に対し、1〜40質量%含有する、上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<7>成分Cが、キナクリドン顔料である、上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<8>成分Bが、N−ビニルカプロラクタムである、上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<9>成分Dが、アシルホスフィンオキサイド化合物を含む、上記<1>〜<8>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<10>(成分E)25℃における粘度が10mPa・s以下のモノマーを、インクジェットインク組成物の全質量に対し、30質量%以上含有する、上記<1>〜<9>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物、
<11>成分Eが、下記化合物群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含む、上記<10>に記載のインクジェットインク組成物、
(上記化合物中、Rは炭素数4〜18のアルキル基を表す。)
<12>上記<1>〜<11>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物を有するインクセット、
<13>(a1)樹脂シート上に、上記<1>〜<11>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物をインクジェット方式により吐出する工程、及び、(b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性光線を照射して、上記インクジェットインク組成物を硬化させる工程、を含むインクジェット記録方法、
<14>上記活性光線の光源が、発光ダイオードである、上記<13>に記載のインクジェット記録方法、
<15>樹脂シート上に上記<1>〜<11>のいずれか1つに記載のインクジェットインク組成物の硬化画像層を設けた加飾シート、
<16>上記<15>に記載の加飾シートを真空成形、圧空成形又は真空圧空成形し得られた加飾シート成形物、
<17>上記真空成形、圧空成形又は真空圧空成形の後に、更に穴あけ加工及び/又は切断加工を施した、上記<16>に記載の加飾シート成形物、
<18>複数の金型により形成された空洞部の内壁に、上記<15>に記載の加飾シート、又は、上記<16>若しくは<17>に記載の加飾シート成形物を配置する工程、及び、ゲートから上記空洞部内に溶融樹脂を射出する工程、を含む、インモールド成形品の製造方法、
<19>上記<18>に記載の製造方法により得られたインモールド成形品。
本発明によれば、保存安定性、インクジェット吐出安定性及び硬化性に優れ、得られる画像の高温下での延伸性に優れるインクジェットインク組成物、並びに、上記インクジェットインク組成物を用いたインクジェット記録方法、インクセット、加飾シート、加飾シート成形物、インモールド成形品の製造方法及びインモールド成形品を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本明細書中、「xx〜yy」の記載は、xx及びyyを含む数値範囲を表す。また、「(成分A)アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体」等を単に「成分A」等ともいう。
「(メタ)アクリレート」等は、「アクリレート及び/又はメタクリレート」等と同義であり、以下同様とする。
また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
1.インクジェットインク組成物
本発明のインクジェットインク組成物(以下、単に「インク組成物」ともいう。)は、(成分A)アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体、(成分B)N−ビニル化合物、(成分C)着色剤、及び、(成分D)光重合開始剤、を含有することを特徴とする。
なお、本明細書においては、「マレイミド−スチレン共重合体」は、「スチレン−マレイミド共重合体」ともいう。
また、本発明のインクジェットインク組成物は、本発明の活性光線硬化型インクジェットインク組成物として好適に用いることができる。
本発明のインク組成物は、活性光線により硬化可能な油性のインク組成物である。「活性光線」とは、その照射によりインク組成物中に開始種を発生させるエネルギーを付与できる放射線であり、α線、γ線、X線、紫外線、可視光線、電子線などを包含する。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点から紫外線及び電子線が好ましく、紫外線がより好ましい。したがって、本発明のインク組成物としては、活性光線として、紫外線を照射することにより硬化可能なインク組成物が好ましい。
N−ビニル化合物は硬化性に優れたモノマーであるが、N−ビニル化合物を含有するインクジェットインク組成物は、インクジェット吐出性及び顔料の分散性の悪化、また、成形加工の際に延伸に耐えきれずひび割れや基材との剥離を発生させてしまうという問題があった。
また、成形加工が施される印刷シート(加飾シート)に適用されるインク組成物は、成形加工時にインク膜が高温下において延伸されるため、高温下における優れた延伸性が必要とされる。
本発明者等は鋭意検討した結果、(成分A)アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体、(成分B)N−ビニル化合物、(成分C)着色剤、及び、(成分D)光重合開始剤、を含有するインクジェットインク組成物を使用することにより、上記の課題が解決されることを見いだし、本発明を完成するに至った。
(成分A)アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体
本発明のインクジェットインク組成物は、(成分A)アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体を含有する。
成分Aは、マレイミド化合物とスチレン化合物とを共重合した共重合体と同様の構造を有する共重合体であり、マレイミド化合物及びスチレン化合物以外の化合物を共重合した共重合体であってもよい。また、成分Aは、マレイミド化合物及びスチレン化合物をそれぞれ、1種単独で共重合したものであっても、いずれか又は両方を2種以上共重合したものであってもよい。
また、成分Aは、マレイミド化合物以外の化合物を共重合し、その後高分子反応により、マレイミド構造を形成した共重合体であってもよい。具体的には、例えば、無水マレイン酸−スチレン共重合体にアミン化合物を反応させ、マレイミド−スチレン共重合体を形成してもよい。また、本発明においては、高分子反応により形成したマレイミド構造を有する構成単位を、マレイミド化合物由来の構成単位ともいうものとする。
成分Aは、インク組成物中において分散剤として機能すると推定される。また、インク組成物は、着色剤及び分散剤を含むミルべース(分散液)を調製した後、ミルベースとモノマー等の他の成分と混合し、調製される場合が多いが、成分Aは、ミルべース調製時に添加しても、ミルベースと他の成分との混合時に添加しても、本発明の効果を発現することができる。特に、ミルベースに後述する成分A以外の分散剤を使用し、ミルベースと他の成分との混合時に成分Aを添加する態様が好ましい。
成分Aにおけるアンモニウム塩構造の位置は、特に制限はなく、例えば、マレイミド化合物由来の構成単位に有していても、スチレン化合物由来の構成単位に有していてもよいが、マレイミド化合物由来の構成単位に有していることが好ましい。
また、成分Aにおけるアンモニウム塩構造は、下記式(A−a)で表される構造であることが好ましい。また、成分Aは、2種以上の式(A−a)で表される構造を有していてもよい。
(式(A−a)中、Ra1〜Ra3はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、Za-は、対アニオンを表し、波線部分は他の構造との結合位置を表す。)
a1〜Ra3はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基であることがより好ましく、炭素数1〜20のアルキル基であることが更に好ましく、炭素数1〜8のアルキル基であることが特に好ましく、メチル基であることが最も好ましい。上記態様であると、インクジェット吐出性及び分散性により優れる。
また、合成上の観点から、Ra1〜Ra3はのうちの少なくとも1つはメチル基であることが好ましく、また、Ra1〜Ra3は同じ基であることが好ましい。
a-は、成分A全体として電荷を中性にする対アニオンであればよく、一価の対アニオンであっても、多価の対アニオンであってもよいが、一価の対アニオンであることが好ましい。
また、Za-は、ハロゲン化物イオン、硫酸アニオン、硫酸水素アニオン、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、硝酸アニオン、リン酸アニオン、リン酸水素アニオン、リン酸二水素アニオン、ホスホン酸アニオン、及び、ホウ酸アニオンよりなる群から選ばれたアニオンであることが好ましく、ハロゲン化物イオン、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオン、PF6 -、及び、BF4 -よりなる群から選ばれたアニオンであることがより好ましく、ハロゲン化物イオンであることが更に好ましく、ヨウ化物イオンであることが特に好ましい。上記態様であると、インクジェット吐出性及び分散性により優れる。
成分Aは、下記式(A−b)で表される構成単位を有することが好ましい。上記態様であると、インクジェット吐出性及び分散性により優れる。
(式(A−b)中、R4はアルキレン基を表し、X+は第四級アンモニウム基を表し、Z-は、対アニオンを表す。)
4におけるアルキレン基は、直鎖であっても、分岐を有していても、環構造を有していてもよい。
4としては、炭素数2〜20のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2〜8のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数2〜4のアルキレン基であることが更に好ましく、エチレン基であることが特に好ましい。
+及びZ-は、上記式(A−a)で表される構造であることが好ましい。
成分Aは、エチレンオキサイド構造(−OCH2CH2−)及び/又はプロピレンオキサイド構造(−OCH(CH3)CH2−若しくは−OCH2CH(CH3)−)を有することが好ましい。上記態様であると、成形加工時の高温下延伸性により優れ、また、インクジェット吐出性及び分散性により優れる。
また、成分Aは、下記式(A−c)で表される構成単位を有していることが好ましい。上記態様であると、成形加工時の高温下延伸性により優れ、また、インクジェット吐出性及び保存安定性により優れる。
(式(A−c)中、R1はアルキレン基を表し、R2はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R3は水素原子又はアルキル基を表し、n4は1以上の整数を表す。)
1におけるアルキレン基は、直鎖であっても、分岐を有していても、環構造を有していてもよい。
1としては、炭素数2〜20のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2〜8のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数2〜4のアルキレン基であることが更に好ましく、エチレン基であることが特に好ましい。
2は、水素原子であることが好ましい。
3は、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であることがより好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基であることが更に好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
n4は、1〜30の整数であることが好ましく、2〜30の整数であることがより好ましく、2〜20の整数であることが更に好ましく、2〜8の整数であることが特に好ましく、2であることが最も好ましい。
成分Aは、少なくともスチレン化合物を共重合した共重合体である。
スチレン化合物としては、例えば、スチレン、4−メチルスチレン、4−ヒドロキシスチレン、4−アセトキシスチレン、4−アセチルスチレン及びスチレンスルホン酸などが挙げられる。中でも、スチレンが好ましい。
成分Aとしては、下記式(A−d)で表される構成単位を含有することが好ましい。
(式(A−d)中、R5はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヒドロキシ基、アシルオキシ基、アシル基又はスルホ基を表し、dは0〜5の整数を表す。)
5は、アルキル基であることが好ましい。
dは、0又は1であることが好ましく、0である、すなわち、スチレン由来の構成単位であることが特に好ましい。
成分Aとしては、下記式(A−1)で表される構造を少なくとも有する共重合体であることが好ましい。
(上記式(A−1)中、R1はアルキレン基を表し、R2はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R3は水素原子又はアルキル基を表し、R4はアルキレン基を表し、X+は第四級アンモニウム基を表し、Z-は、対アニオンを表し、n1、n2及びn3はそれぞれ各構成単位のモル比を表し、(n1):(n2+n3)=1:99〜99:1を満たし、n2:n3=1:99〜99:1を満たし、n4は1以上の整数を表す。)
式(A−1)におけるR1、R2、R3及びn4は、式(A−c)におけるR1、R2、R3及びn4とそれぞれ同義であり、好ましい態様も同様である。
式(A−1)におけるR4、X+及びZ-は、式(A−b)におけるR4、X+及びZ-とそれぞれ同義であり、好ましい態様も同様である。
n1、n2及びn3はそれぞれ各構成単位のモル比を表し、下記2式を満たす。
(n1):(n2+n3)=1:99〜99:1
n2:n3=1:99〜99:1
また、n1、n2及びn3は、(n1):(n2+n3)=40:60〜80:20を満たすことが好ましく、また、n2:n3=50:50〜99:1を満たすことが好ましく、n2:n3=75:25〜99:1を満たすことがより好ましく、n2:n3=90:10〜99:1を満たすことが更に好ましい。上記態様であると、保存安定性により優れ、また、成形加工時の高温下延伸性により優れる。
成分Aの重量平均分子量(Mw)は、1,000〜50,000であることが好ましく、1,500〜10,000であることがより好ましく、3,000〜8,000であることが更に好ましい。上記態様であると、成形加工時の高温下延伸性により優れ、また、インクジェット吐出性及び保存安定性により優れる。
成分Aの合成方法としては、特に制限はなく、公知の方法により合成することができるが、例えば、スチレン及び無水マレイン酸を共重合した後、無水マレイン酸構造に少なくとも第一級アミノ基と第三級アミノ基とを有する化合物を反応させ、無水マレイン酸構造をマレイミド構造に変換し、第三級アミノ基を第四級アンモニウム構造とする方法が好ましく挙げられる。
また、成分Aの市販品としては、BYK JET9150、BYK JET9151(以上、BYKケミー社製)が挙げられる。
また、成分Aは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、本発明のインク組成物に含有される成分Aの含有量は、インク組成物の全質量に対し、0.1〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましく、0.2〜3質量%が更に好ましい。上記態様であると、成形加工時の高温下延伸性により優れ、また、インクジェット吐出性及び保存安定性により優れる。
(成分B)N−ビニル化合物
本発明のインク組成物は、(成分B)N−ビニル化合物を含有する。
N−ビニル化合物としては、N−ビニルラクタム類が好ましく、式(N)で表される化合物がより好ましい。
式(N)中、nは2〜6の整数を表し、インク組成物が硬化した後の柔軟性、記録媒体との密着性、及び、原材料の入手性の観点から、nは3〜6の整数であることが好ましく、nが3又は5であることがより好ましく、nが5である、すなわちN−ビニルカプロラクタムであることが特に好ましい。N−ビニルカプロラクタムは安全性に優れ、汎用的で比較的安価に入手でき、特に良好なインク硬化性、及び硬化膜の記録媒体への密着性が得られるので好ましい。
また、上記N−ビニルラクタム類は、ラクタム環上にアルキル基、アリール基等の置換基を有していてもよく、飽和又は不飽和環構造を連結していてもよい。
N−ビニル化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物は、N−ビニル化合物を、インク組成物の全質量に対し、5〜50質量%含有することが好ましく、10〜40質量%含有することがより好ましく、15〜35質量%含有することが更に好ましく、20〜30質量%含有することが特に好ましい。上記範囲であると、硬化性、及び、得られる画像の密着性に優れる。
(成分C)着色剤
本発明のインク組成物は、形成された画像部の視認性を向上させるため、(成分C)着色剤を含有する。
着色剤としては、特に制限はないが、耐候性に優れ、色再現性に富む観点から、顔料が好ましい。着色剤は、活性放射線による硬化反応の感度を低下させないという観点から、重合禁止剤として機能しない化合物を選択することが好ましい。
また、着色剤としては、キナクリドン顔料が特に好ましい。キナクリドン顔料は、従来の分散剤で分散させたのみでは高温下(60℃)4週間保存し、かつ更に室温下で1年間保存した後では、インク組成物中のキナクリドン顔料の分散安定性を維持することは難しかったが、本実施態様によれば、高温下(60℃)4週間保存し、かつ更に室温下で1年間保存した後であっても、十分に分散安定性を維持できることが判明し、本発明の効果が特に発揮される。
キナクリドン顔料としては、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントバイオレット19、及び、これらの混晶顔料などが好ましく挙げられる。
本発明に使用できる顔料としては、特に限定されるわけではないが、例えばカラーインデックスに記載される下記の番号の有機又は無機顔料が使用できる。
赤又はマゼンタ顔料としては、Pigment Red 3,5,19,22,31,38,42,43,48:1,48:2,48:3,48:4,48:5,49:1,53:1,57:1,57:2,58:4,63:1,81,81:1,81:2,81:3,81:4,88,104,108,112,122,123,144,146,149,166,168,169,170,177,178,179,184,185,208,216,226,257、Pigment Violet 3,19,23,29,30,37,50,88、Pigment Orange 13,16,20,36、青又はシアン顔料としては、Pigment Blue 1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,17−1,22,27,28,29,36,60、緑顔料としては、Pigment Green 7,26,36,50、黄顔料としては、Pigment Yellow 1,3,12,13,14,17,34,35,37,55,74,81,83,93,94,95,97,108,109,110,120,137,138,139,153,154,155,157,166,167,168,180,185,193、黒顔料としては、Pigment Black 7,28,26、白色顔料としては、Pigment White 6,18,21などが目的に応じて使用できる。
本発明においては、水非混和性有機溶媒に溶解する範囲で分散染料を用いることもできる。分散染料は一般に水溶性の染料も包含するが、本発明においては水非混和性有機溶媒に溶解する範囲で用いることが好ましい。
分散染料の好ましい具体例としては、C.I.ディスパースイエロー 5,42,54,64,79,82,83,93,99,100,119,122,124,126,160,184:1,186,198,199,201,204,224及び237;C.I.ディスパーズオレンジ 13,29,31:1,33,49,54,55,66,73,118,119及び163;C.I.ディスパーズレッド 54,60,72,73,86,88,91,92,93,111,126,127,134,135,143,145,152,153,154,159,164,167:1,177,181,204,206,207,221,239,240,258,277,278,283,311,323,343,348,356及び362;C.I.ディスパーズバイオレット 33;C.I.ディスパーズブルー 56,60,73,87,113,128,143,148,154,158,165,165:1,165:2,176,183,185,197,198,201,214,224,225,257,266,267,287,354,358,365及び368;並びにC.I.ディスパーズグリーン 6:1及び9;等が挙げられる。
着色剤は、インク組成物に添加された後、適度に当該インク組成物内で分散することが好ましい。着色剤の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等の各分散装置を用いることができる。
着色剤は、インク組成物の調製に際して、各成分と共に直接添加してもよい。また、分散性向上のため、あらかじめ溶剤又は本発明に使用する重合性化合物のような分散媒体に添加し、均一分散あるいは溶解させた後、配合することもできる。
本発明において、溶剤が硬化画像に残留する場合の耐溶剤性の劣化、及び、残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound:揮発性有機化合物)の問題を避けるためにも、着色剤は、重合性化合物のような分散媒体に予め添加して、配合することが好ましい。なお、分散適性の観点のみを考慮した場合、着色剤の添加に使用する重合性化合物は、粘度の低いモノマーを選択することが好ましい。着色剤はインク組成物の使用目的に応じて、1種又は2種以上を適宜選択して用いればよい。
なお、インク組成物中において固体のまま存在する顔料などの着色剤を使用する際には、着色剤粒子の平均粒径は、好ましくは0.005〜0.5μm、より好ましくは0.01〜0.45μm、更に好ましくは0.015〜0.4μmとなるよう、着色剤、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を設定することが好ましい。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インク組成物の保存安定性、透明性及び硬化感度を維持することができるので好ましい。
インク組成物中における着色剤の含有量は、色、及び使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の質量に対し、0.01〜30質量%であることが好ましい。
(成分D)光重合開始剤
本発明のインク組成物は、(成分D)光重合開始剤を含有する。
光重合開始剤は、活性光線の照射により重合開始種を生成する化合物であり、公知の光重合開始剤を適宜選択して使用することができる。
ここで活性光線とは、その照射によりインク組成物中において開始種を発生させ得るエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、α線、γ線、X線、紫外線、赤外線、可視光線、電子線などを包含する。これらのうち、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線又は電子線が好ましく、紫外線がより好ましい。したがって、本発明のインク組成物としては、活性光線として、紫外線を照射することにより硬化可能なものが好ましい。紫外線を発生させる光源としては、300nm〜400nmに発光波長を有するものが好ましく、公知の紫外線ランプである低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ショートアーク放電ランプ、紫外線発光ダイオード、半導体レーザー、蛍光灯などを使用することができ、開始剤に適した光量や波長により、高圧放電ランプに属する高圧水銀ランプやメタルハライドランプ、ショートアーク放電ランプに属するキセノンランプが好ましく用いられる。また、省エネルギーの観点から紫外線発光ダイオードも好ましく用いられる。
なお、本発明における重合開始剤は、活性光線等の外部エネルギーを吸収して光重合開始種を生成する化合物だけでなく、特定の活性光線を吸収して光重合開始剤の分解を促進させる化合物(いわゆる、増感剤)も含まれる。
成分Dとしては、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィンオキシド化合物、(c)芳香族オニウム塩化合物、(d)有機過酸化物、(e)チオ化合物、(f)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(g)ケトオキシムエステル化合物、(h)ボレート化合物、(i)アジニウム化合物、(j)メタロセン化合物、(k)活性エステル化合物、(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物、及び(m)アルキルアミン化合物等を挙げることができる。
これらの光ラジカル重合開始剤は、上記(a)〜(m)の化合物を1種単独又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィン化合物、及び、(e)チオ化合物が好ましい。これらの好ましい例としては、"RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY", J. P. FOUASSIER, J.F.RABEK(1993)、pp.77〜117記載のベンゾフェノン骨格又はチオキサントン骨格を有する化合物等が挙げられる。より好ましい例としては、特公昭47−6416号公報記載のα−チオベンゾフェノン化合物、特公昭47−3981号公報記載のベンゾインエーテル化合物、特公昭47−22326号公報記載のα−置換ベンゾイン化合物、特公昭47−23664号公報記載のベンゾイン誘導体、特開昭57−30704号公報記載のアロイルホスホン酸エステル、特公昭60−26483号公報記載のジアルコキシベンゾフェノン、特公昭60−26403号公報、特開昭62−81345号公報記載のベンゾインエーテル類、特公平1−34242号公報、米国特許第4,318,791号、欧州特許第0284561号明細書記載のα−アミノベンゾフェノン類、特開平2−211452号公報記載のp−ジ(ジメチルアミノベンゾイル)ベンゼン、特開昭61−194062号公報記載のチオ置換芳香族ケトン、特公平2−9597号公報記載のアシルホスフィンスルフィド、特公平2−9596号公報記載のアシルホスフィン、特公昭63−61950号公報記載のチオキサントン類、特公昭59−42864号公報記載のクマリン類等を挙げることができる。
更に、本発明において、重合開始剤として、アシルホスフィン化合物を使用することが好ましく、アシルホスフィンオキサイド化合物を使用することがより好ましく、モノアシルホスフィンオキサイド化合物及びビスアシルホスフィンオキサイド化合物を併用することが更に好ましい。
アシルホスフィン化合物の好適な例としては、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、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2−メトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)−2−メトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジメトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)−2,4−ジメトキシフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジペンチルオキシフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)−2,4−ジペンチルオキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキシド、2,6−ジメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルメトキシフェニルホスフィンオキシド、2,6−ジメチルベンゾイルメトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイル(4−ペンチルオキシフェニル)フェニルホスフィンオキシド、2,6−ジメチルベンゾイル(4−ペンチルオキシフェニル)フェニルホスフィンオキシドが挙げられる。
中でも、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サイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフェニルホスフィンオキサイド、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サイドなどが好ましく挙げられる。
増感剤としては、例えば、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン等)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル等)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン等)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン等)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー等)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン等)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン等)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム等)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等)、チオキサントン類(例えば、チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン等)等が挙げられる。
これらの中でも、本発明のインク組成物は、成分Dとして、チオキサントン化合物を含有することが好ましい。
また、増感剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明における光重合開始剤の含有量は、インク組成物の全質量に対して、1〜50質量%であることが好ましく、2〜40質量%であることがより好ましく、3〜20質量%であることが更に好ましい。
(成分E)25℃における粘度が10mPa・s以下のモノマー
本発明のインク組成物は、(成分E)25℃における粘度が10mPa・s以下のモノマーを含有することが好ましく、成分Eを、インクジェットインク組成物の全質量に対し、30質量%以上含有することがより好ましい。成分Eを含有することにより、インク組成物が低粘度化して吐出性が向上すると共に、密着性及び耐熱性が向上する。
なお、本発明において、重合性化合物(モノマー、オリゴマー等)やインク組成物の25℃における粘度の測定方法としては、特に制限はないが、JIS Z8803に準拠した測定方法であることが好ましい。
また、粘度の測定装置としては、回転粘度計を使用することが好ましく、B形又はE形の回転粘度計を使用することが好ましい。
重合性化合物、及び、インク組成物の25℃における粘度の測定方法として具体的には、例えば、RE80型粘度計(東機産業(株)製)を用いて、液温25℃にてローターを2分間回転させて安定させた後に測定することが好ましい。
成分Eとしては、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート(粘度(25℃):6mPa・s)、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート(粘度(25℃):9mPa・s)、2−フェノキシエチルアクリレート(粘度(25℃):10mPa・s)、シクロヘキシルアクリレート(粘度(25℃):3mPa・s)、3,3,5−トリメチルシクロヘキシルアクリレート(粘度(25℃):4mPa・s)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(粘度(25℃):6mPa・s)、イソボルニルアクリレート(粘度(25℃):9mPa・s)、オクチルアクリレートとデシルアクリレートとの混合物(粘度(25℃):3mPa・s)、ヘキサンジオールジアクリレート(粘度(25℃):5〜9mPa・s)、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート(粘度(25℃):4〜8mPa・s)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(粘度(25℃):10mPa・s)、1,3−ブタンジオールジアクリレート(粘度(25℃):9mPa・s)、1,4−ブタンジオールジアクリレート(粘度(25℃):8mPa・s)、ノナンジオールジアクリレート(粘度(25℃):8mPa・s)、2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルアクリレート(粘度(25℃):10mPa・s)、3−エチル−3−オキセタニルメチルアクリレート(粘度(25℃):5mPa・s)、ベンジルアクリレート(粘度(25℃):4mPa・s)、イソオクチルアクリレート(粘度(25℃):1mPa・s)、イソアミルアクリレート(粘度(25℃):1〜2mPa・s)、イソデシルアクリレート(粘度(25℃):5mPa・s)、ラウリルアクリレート(粘度(25℃):4mPa・s)、ステアリルアクリレート(粘度(25℃):10mPa・s)、3,3,5−トリメチルシクロヘキシルメタクリレート(粘度(25℃):3mPa・s)、ジエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート(粘度(25℃):3mPa・s)、エトキシグリコールメタクリレート(粘度(25℃):7mPa・s)、テトラヒドロフルフリルメタクリレート(粘度(25℃):5mPa・s)、イソデシルメタクリレート(粘度(25℃):5mPa・s)、ラウリルメタクリレート(粘度(25℃):5mPa・s)、ドデシルメタクリレートとテトラデシルメタクリレートとの混合物(粘度(25℃):7mPa・s)、2−フェノキシエチルメタクリレート(粘度(25℃):10mPa・s)、イソボルニルメタクリレート(粘度(25℃):10mPa・s)、トリデシルメタクリレート(粘度(25℃):10mPa・s)が好ましく例示できる。
成分Eとしては、単官能(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、下記化合物群から選ばれた少なくとも1種の化合物であることがより好ましい。
(上記化合物中、Rは炭素数4〜18のアルキル基を表す。)
上記Rは、炭素数4〜18の直鎖又は分岐アルキル基であり、炭素数4〜18の直鎖アルキル基であることが好ましい。
また、成分Eとしては、イソボルニルアクリレート及び/又はフェノキシエチルアクリレートが更に好ましく挙げられる。
成分Eは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物は、成分A及び成分Eの総含有量が、重合性化合物全体の70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。
成分Eはインク組成物全体の10〜90質量%であることが好ましく、20〜80質量%であることがより好ましく、30〜75質量%であることが更に好ましい。
(成分F)成分A以外の分散剤
本発明のインク組成物は、成分A以外の分散剤を含有することが好ましい。成分A以外の分散剤としては、成分A以外の高分子分散剤が好ましい。なお、本発明における「高分子分散剤」とは、重量平均分子量が1,000以上の分散剤を意味する。
成分A以外の高分子分散剤としては、DISPERBYK−101、DISPERBYK−102、DISPERBYK−103、DISPERBYK−106、DISPERBYK−111、DISPERBYK−161、DISPERBYK−162、DISPERBYK−163、DISPERBYK−164、DISPERBYK−166、DISPERBYK−167、DISPERBYK−168、DISPERBYK−170、DISPERBYK−171、DISPERBYK−174、DISPERBYK−182(BYKケミー社製);EFKA4010、EFKA4046、EFKA4080、EFKA5010、EFKA5207、EFKA5244、EFKA6745、EFKA6750、EFKA7414、EFKA745、EFKA7462、EFKA7500、EFKA7570、EFKA7575、EFKA7580(エフカアディティブ社製);ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100(サンノプコ(株)製);ソルスパース(SOLSPERSE)3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、22000、24000、26000、28000、32000、36000、39000、41000、71000などの各種ソルスパース分散剤(日本ルーブリゾール(株)製);アデカプルロニックL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P−123((株)ADEKA製)、イオネットS−20(三洋化成工業(株)製);ディスパロン KS−860、873SN、874(高分子分散剤)、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル型)(楠本化成(株)製)が挙げられる。
インク組成物中における成分A以外の分散剤の含有量は、使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の質量に対し、0.05〜15質量%であることが好ましい。
(成分G)成分B及び成分E以外の重合性化合物
本発明のインク組成物は、成分B及び成分E以外の重合性化合物(「他の重合性化合物」ともいう。)を含有してもよい。
本発明のインク組成物に用いる他の重合性化合物は、ラジカル重合性化合物であることが好ましい。
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上させるために任意の比率で2種以上を併用してもよい。
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エチレン性不飽和基を有する無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。
具体的には、サイクリックトリメチロールプロパンホルマル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、オリゴエステル(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、エポキシアクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられる。
ラジカル重合性化合物として、ビニルエーテル化合物を用いることも好ましい。
更に具体的には、山下晋三編「架橋剤ハンドブック」(1981年、大成社);加藤清視編「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編「UV・EB硬化技術の応用と市場」79頁(1989年、(株)シーエムシー出版);滝山栄一郎著「ポリエステル樹脂ハンドブック」(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品又は業界で公知のラジカル重合性乃至架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。
ラジカル重合性化合物の分子量は、80〜2,000であることが好ましく、80〜1,000であることがより好ましく、80〜800であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物は、ラジカル重合性基を有するオリゴマーを含有することが好ましい。上記ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和基が好ましく、(メタ)アクリロキシ基がより好ましい。
上記ラジカル重合性基を有するオリゴマーとしては、例えば、ラジカル重合性基を有する、オレフィン系(エチレンオリゴマー、プロピレンオリゴマーブテンオリゴマー等)、ビニル系(スチレンオリゴマー、ビニルアルコールオリゴマー、ビニルピロリドンオリゴマーアクリレートオリゴマー、メタクリレートオリゴマー等)、ジエン系(ブタジエンオリゴマー、クロロプレンゴム、ペンタジエンオリゴマー等)、開環重合系(ジ−,トリ−,テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエチルイミン等)、重付加系(オリゴエステルアクリレート、ポリアミドオリゴマー、ポリイソシアネートオリゴマー)、付加縮合オリゴマー(フェノール樹脂、アミノ樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂等)等を挙げることができる。この中で、オリゴエステル(メタ)アクリレートが好ましく、その中では、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートがより好ましく、ウレタン(メタ)アクリレートが更に好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートが好ましく挙げられるが、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートがより好ましく挙げられる。
また、ウレタン(メタ)アクリレートは、4官能以下のウレタン(メタ)アクリレートであることが好ましく、2官能以下のウレタン(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートを含有することにより、基材の密着性と、硬化性に優れるインク組成物が得られる。
オリゴマーについて、オリゴマーハンドブック(古川淳二監修、(株)化学工業日報社)も参照することができる。
また、オリゴマーの市販品としては、以下に示すものが例示できる。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、第一工業製薬(株)製のR1204、R1211、R1213、R1217、R1218、R1301、R1302、R1303、R1304、R1306、R1308、R1901、R1150等や、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL230、270、4858、8402、8804、8807、8803、9260、1290、1290K、5129、4842、8210、210、4827、6700、4450、220)、新中村化学工業(株)製のNKオリゴU−4HA、U−6HA、U−15HA、U−108A、U200AX等、東亞合成(株)製のアロニックスM−1100、M−1200、M−1210、M−1310、M−1600、M−1960等が挙げられる。
ポリエステル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL770、IRR467、81、84、83、80、675、800、810、812、1657、1810、IRR302、450、670、830、870、1830、1870、2870、IRR267、813、IRR483、811等)、東亞合成(株)製のアロニックスM−6100、M−6200、M−6250、M−6500、M−7100、M−8030、M−8060、M−8100、M−8530、M−8560、M−9050等が挙げられる。
また、エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ダイセル・サイテック(株)製のEBECRYLシリーズ(例えば、EBECRYL600、860、2958、3411、3600、3605、3700、3701、3703、3702、3708、RDX63182、6040等)等が挙げられる。
ラジカル重合性基を有するオリゴマーは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物におけるラジカル重合性基を有するオリゴマーの含有量としては、インク組成物の全質量に対して、0.1〜50質量%であることが好ましく、0.5〜20質量%であることがより好ましく、1〜10質量%であることが更に好ましい。
本発明のインク組成物における他の重合性化合物は、用いなくてもよく、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のインク組成物中における他の重合性化合物の含有量は、インク組成物全質量に対し、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。
(成分H)界面活性剤
本発明のインク組成物には、長時間安定した吐出性を付与するため、界面活性剤を添加してもよい。
界面活性剤としては、特開昭62−173463号、同62−183457号の各公報に記載されたものが挙げられる。例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。なお、上記界面活性剤の代わりに有機フルオロ化合物を用いてもよい。上記有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。上記有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物(例えば、フッ素油)及び固体状フッ素化合物樹脂(例えば、四フッ化エチレン樹脂)が含まれ、特公昭57−9053号(第8〜17欄)、特開昭62−135826号の各公報に記載されたものが挙げられる。
本発明のインク組成物中における界面活性剤の含有量は使用目的により適宜選択されるが、インク組成物全体の質量に対し、0.0001〜1質量%であることが好ましい。
<その他の成分>
本発明のインク組成物には、必要に応じて、上記各成分以外に、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、溶剤、高分子化合物、塩基性化合物等を含む。これらその他の成分としては、公知のものを用いることができ、例えば、特開2009−221416号公報に記載されているものが挙げられる。
また、本発明のインク組成物は、保存性、及び、ヘッド詰まりの抑制という観点から、重合禁止剤を含有することが好ましい。
重合禁止剤の含有量は、本発明のインク組成物の全質量に対し、200〜20,000ppmであることが好ましい。
重合禁止剤としては、ニトロソ系重合禁止剤や、ヒンダードアミン系重合禁止剤、ハイドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフェノール、TEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルオキシ)、OH−TEMPO(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルオキシ)、クペロンAl(トリス(N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩)等が挙げられる。これらの中でも、重合禁止剤としては、OH−TEMPO及び/又はクペロンAlが好ましく挙げられ、OH−TEMPO及びクペロンAlがより好ましく挙げられる。
<インク物性>
本発明においては、吐出性を考慮し、25℃における粘度が40mPa・s以下であるインク組成物を使用することが好ましい。より好ましくは5〜40mPa・s、更に好ましくは7〜30mPa・sである。また、吐出温度(好ましくは25〜80℃、より好ましくは25〜50℃)における粘度が、3〜15mPa・sであることが好ましく、3〜13mPa・sであることがより好ましい。本発明のインク組成物は、粘度が上記範囲になるように適宜組成比を調整することが好ましい。室温(25℃)での粘度を高く設定することにより、多孔質な記録媒体(支持体)を用いた場合でも、記録媒体中へのインク組成物の浸透を回避し、未硬化モノマーの低減が可能となる。更にインク組成物の液滴着弾時のインク滲みを抑えることができ、その結果として画質が改善されるので好ましい。
本発明のインク組成物の25℃における表面張力は、28mN/m以上37.5mN/m以下であることが好ましく、31mN/m以上37.5mN/m以下であることがより好ましく、32mN/m以上37.0mN/m以下であることが更に好ましく、32.5mN/m以上36.8mN/m以下であることが特に好ましく、33.0mN/m以上36.5mN/m以下であることが最も好ましい。上記範囲であると、光沢性に優れる印刷物が得られる。
なお、インク組成物の25℃における表面張力の測定方法としては、公知の方法を用いることができるが、吊輪法、又は、ウィルヘルミー法で測定することが好ましい。例えば、協和界面科学(株)製自動表面張力計CBVP−Zを用いて測定する方法、又は、KSV INSTRUMENTS LTD社製 SIGMA702を用いて測定する方法が好ましく挙げられる。
2.インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及び印刷物
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェットインク組成物をインクジェット記録用として記録媒体(支持体、記録材料等)上に吐出し、記録媒体上に吐出されたインクジェットインク組成物に活性エネルギー線を照射し、インクジェットインク組成物を硬化して画像を形成する方法である。
より具体的には、本発明のインクジェット記録方法は、(a1)記録媒体上に、本発明のインクジェットインク組成物を吐出する工程、及び、(b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性線を照射して上記インクジェットインク組成物を硬化する工程、を含むことが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法は、上記(a1)及び(b1)工程を含むことにより、記録媒体上において硬化したインク組成物により画像が形成される。
また、本発明のインクジェット記録方法は、記録媒体上の同一部分において、上記(a1)及び(b1)工程を2回以上行うこと、すなわち、同一部分を重ね打ちにより印刷するマルチパスモードで行うことが好ましい。本発明のインク組成物を用いることにより、マルチパスモードで印刷を行った場合、光沢性により優れた画像が得られる。
また、本発明の印刷物は、本発明のインクジェット記録方法によって記録された印刷物である。
本発明のインクジェット記録方法における(a1)工程及び後述する(a)工程には、以下に詳述するインクジェット記録装置を用いることができる。
<インクジェット記録装置>
本発明のインクジェット記録方法に用いることができるインクジェット記録装置としては、特に制限はなく、目的とする解像度を達成し得る公知のインクジェット記録装置を任意に選択して使用することができる。すなわち、市販品を含む公知のインクジェット記録装置であれば、いずれも、本発明のインクジェット記録方法の(a1)工程及び(a)工程における記録媒体へのインク組成物の吐出を実施することができる。
本発明で用いることができるインクジェット記録装置としては、例えば、インク供給系、温度センサー、活性エネルギー線源を含む装置が挙げられる。
インク供給系は、例えば、本発明のインク組成物を含む元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドからなる。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、好ましくは1〜100pl、より好ましくは8〜30plのマルチサイズドットを、好ましくは320×320〜4,000×4,000dpi(dot per inch)、より好ましくは400×400〜1,600×1,600dpi、更に好ましくは720×720dpiの解像度で吐出できるよう駆動することができる。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
上述したように、本発明のインク組成物は、吐出されるインク組成物を一定温度にすることが好ましいことから、インクジェット記録装置には、インク組成物温度の安定化手段を備えることが好ましい。一定温度にする部位はインクタンク(中間タンクがある場合は中間タンク)からノズル射出面までの配管系、部材の全てが対象となる。すなわち、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までは、断熱及び加温を行うことができる。
温度コントロールの方法としては、特に制約はないが、例えば、温度センサーを各配管部位に複数設け、インク組成物の流量、環境温度に応じた加熱制御をすることが好ましい。温度センサーは、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近に設けることができる。また、加熱するヘッドユニットは、装置本体を外気からの温度の影響を受けないよう、熱的に遮断若しくは断熱されていることが好ましい。加熱に要するプリンター立上げ時間を短縮するため、あるいは、熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行うとともに、加熱ユニット全体の熱容量を小さくすることが好ましい。
上記のインクジェット記録装置を用いて、本発明のインク組成物の吐出は、インク組成物を、好ましくは25〜80℃、より好ましくは25〜50℃に加熱して、インク組成物の粘度を、好ましくは3〜15mPa・s、より好ましくは3〜13mPa・sに下げた後に行うことが好ましい。特に、本発明のインク組成物として、25℃におけるインク粘度が50mPa・s以下であるものを用いると、良好に吐出が行えるので好ましい。この方法を用いることにより、高い吐出安定性を実現することができる。
本発明のインク組成物のような放射線硬化型インク組成物は、概して通常インクジェット記録用インク組成物で使用される水性インク組成物より粘度が高いため、吐出時の温度変動による粘度変動が大きい。インク組成物の粘度変動は、液滴サイズの変化及び液滴吐出速度の変化に対して大きな影響を与え、ひいては画質劣化を引き起こす。したがって、吐出時のインク組成物の温度はできるだけ一定に保つことが必要である。よって、本発明において、インク組成物の温度の制御幅は、好ましくは設定温度の±5℃、より好ましくは設定温度の±2℃、更に好ましくは設定温度±1℃とすることが適当である。
次に、(b1)工程及び後述する(b)工程について説明する。
記録媒体上に吐出されたインク組成物は、活性エネルギー線(活性線)を照射することによって硬化する。これは、本発明のインク組成物に含まれる重合開始剤が活性エネルギー線の照射により分解して、ラジカルなどの重合開始種を発生し、その開始種の機能に重合性化合物の重合反応が、生起、促進されるためである。このとき、インク組成物において重合開始剤と共に増感剤が存在すると、系中の増感剤が活性エネルギー線を吸収して励起状態となり、重合開始剤と接触することによって重合開始剤の分解を促進させ、より高感度の硬化反応を達成させることができる。
ここで、使用される活性エネルギー線は、α線、γ線、電子線、X線、紫外線、可視光又は赤外光などが使用され得る。活性エネルギー線のピーク波長は、増感剤の吸収特性にもよるが、例えば、200〜600nmであることが好ましく、300〜450nmであることがより好ましく、320〜420nmであることが更に好ましく、活性エネルギー線が、ピーク波長が340〜400nmの範囲の紫外線であることが特に好ましい。
また、本発明のインク組成物の、重合開始系は、低出力の活性エネルギー線であっても十分な感度を有するものである。したがって、露光面照度が、好ましくは10〜4,000mW/cm2、より好ましくは20〜2,500mW/cm2で硬化させることが適当である。
活性エネルギー線源としては、水銀ランプやガス・固体レーザー等が主に利用されており、紫外線光硬化型インクジェット記録用インク組成物の硬化に使用される光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。しかしながら、現在環境保護の観点から水銀フリー化が強く望まれており、GaN系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。更に、LED(UV−LED)、LD(UV−LD)は小型、高寿命、高効率、低コストであり、光硬化型インクジェット用光源として期待されている。
また、発光ダイオード(LED)及びレーザーダイオード(LD)を活性エネルギー線源として用いることが可能である。特に、紫外線源を要する場合、紫外LED及び紫外LDを使用することができる。例えば、日亜化学(株)は、主放出スペクトルが365nmと420nmとの間の波長を有する紫色LEDを上市している。更に一層短い波長が必要とされる場合、米国特許第6,084,250号明細書は、300nmと370nmとの間に中心付けされた活性エネルギー線を放出し得るLEDを開示している。また、他の紫外LEDも、入手可能であり、異なる紫外線帯域の放射を照射することができる。本発明で特に好ましい活性エネルギー線源はUV−LEDであり、特に好ましくは340〜400nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
なお、LEDの記録媒体上での最高照度は、10〜2,000mW/cm2であることが好ましく、20〜1,000mW/cm2であることがより好ましく、50〜800mW/cm2であることが特に好ましい。
本発明のインク組成物は、このような活性エネルギー線に、好ましくは0.01〜120秒、より好ましくは0.1〜90秒照射されることが適当である。
活性エネルギー線の照射条件並びに基本的な照射方法は、特開昭60−132767号公報に開示されている。具体的には、インク組成物の吐出装置を含むヘッドユニットの両側に光源を設け、いわゆるシャトル方式でヘッドユニットと光源を走査することによって行われる。活性エネルギー線の照射は、インク組成物の着弾後、一定時間(好ましくは0.01〜0.5秒、より好ましくは0.01〜0.3秒、更に好ましくは0.01〜0.15秒)をおいて行われることになる。このようにインク組成物の着弾から照射までの時間を極短時間に制御することにより、記録媒体に着弾したインク組成物が硬化前に滲むことを防止することが可能となる。また、多孔質な記録媒体に対しても光源の届かない深部までインク組成物が浸透する前に露光することができるため、未反応モノマーの残留を抑えることができるので好ましい。
更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させてもよい。国際公開第99/54415号パンフレットでは、照射方法として、光ファイバーを用いた方法やコリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されており、このような硬化方法もまた、本発明のインクジェット記録方法に適用することができる。
上述したようなインクジェット記録方法を採用することにより、表面の濡れ性が異なる様々な記録媒体に対しても、着弾したインク組成物のドット径を一定に保つことができ、画質が向上する。なお、カラー画像を得るためには、明度の低い色から順に重ねていくことが好ましい。明度の低いインク組成物から順に重ねることにより、下部のインク組成物まで照射線が到達しやすくなり、良好な硬化感度、残留モノマーの低減、密着性の向上が期待できる。また、照射は、全色を吐出してまとめて露光することが可能だが、1色毎に露光するほうが、硬化促進の観点で好ましい。
このようにして、本発明のインク組成物は、活性エネルギー線の照射により高感度で硬化することで、記録媒体表面に画像を形成することができる。
本発明のインク組成物は、複数のインクジェット記録用インクからなるインクセットとして使用することが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法において、吐出する各着色インク組成物の順番は、特に限定されるわけではないが、明度の高い着色インク組成物から記録媒体に付与することが好ましく、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックを使用する場合には、イエロー→シアン→マゼンタ→ブラックの順で記録媒体上に付与することが好ましい。また、これにホワイトを加えて使用する場合にはホワイト→イエロー→シアン→マゼンタ→ブラックの順で記録媒体上に付与することが好ましい。更に、本発明はこれに限定されず、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ、ブラック、ホワイトのインク組成物との計7色が少なくとも含まれる本発明のインクセットを好ましく使用することもでき、その場合には、ホワイト→ライトシアン→ライトマゼンタ→イエロー→シアン→マゼンタ→ブラックの順で記録媒体上に付与することが好ましい。
本発明において、記録媒体としては、特に限定されず、支持体や記録材料として公知の記録媒体を使用することができる。例えば、紙、プラスチック(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等)がラミネートされた紙、金属板(例えば、アルミニウム、亜鉛、銅等)、プラスチックフィルム(例えば、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール等)、上述した金属がラミネートされ又は蒸着された紙又はプラスチックフィルム等が挙げられる。また、本発明における記録媒体として、非吸収性記録媒体が好適に使用することができる。
また、本発明のインク組成物は、加飾シートの製造に好適であり、その場合には、以下の工程をこの順で含むインクジェット記録方法であることが好ましい。
(工程a)基材上に本発明のインクジェットインク組成物を吐出する工程、及び、
(工程b)上記吐出されたインクジェットインク組成物に活性線を照射して加飾シートを作製する工程
上記の加飾シートは、本発明のインク組成物の硬化画像層が設けられている。
また、上記加飾シートを真空成形、圧空成形、又は、真空圧空成形する工程を更に施すことで、加飾シート成形物を製造することも好ましい。
更に、上記の加飾シート成形物に、穴あけ加工及び/又は切断加工を施すことも好ましい。
特に、本発明のインク組成物により得られた画像層は、延伸性及び耐熱性に優れるため、真空成形、圧空成形、又は、真空圧空成形を施した場合であっても、画像の抜けやひび割れ等が抑制される。また、穴あけ加工及び/又は切断加工の際に発生する、画像のひび割れも抑制される。
<真空成形加工、圧空成形加工、真空圧空成形加工>
真空成形加工は、画像が形成された支持体を予め熱変形可能な温度まで予熱し、これを金型へ減圧によって吸引して延伸しながら金型に圧着冷却し成形する方法である。真空成形加工には、凸金型及び凹金型を組み合わせて使用することが好ましい。
圧空成形加工は、画像が形成された支持体を予め熱変形可能な温度まで予熱し、金型の反対側から加圧して金型に圧着冷却し成形する方法である。
真空圧空成形加工は、上記減圧及び加圧を同時に行い成形する方法である。
詳しくは、高分子大辞典(丸善(株)p.766〜768に記載されている「熱成形」の項目及び該項目に引用されている文献を参照することができる。
加工温度は支持体種、支持体によって適宜決定されるが、支持体温度が60℃〜180℃で成形加工することが好ましく、80℃〜160℃であることがより好ましく、80℃〜150℃であることが更に好ましい。上記範囲において、画像の色味変化が少なく、型への離型性に優れる加工が可能である。
本発明のインク組成物は、インモールド成形に特に好適である。
本発明において、インモールド成形品の製造方法は、(工程1)複数の金型により形成された空洞部の内壁に、加飾シート又は加飾シート成形物を配置する工程、及び、(工程2)ゲートから上記空洞部内に溶融樹脂を射出する工程を含むことが好ましい。
(工程1)として、本発明の加飾シートを成形金型内に配し、挟み込む工程が例示される。具体的には、加飾シートを、可動型と固定型との複数の金型からなる成形用金型内に、好ましくは画像層を内側にして、加飾シートを送り込む。この際、枚葉の加飾シートを1枚ずつ送り込んでもよいし、長尺の加飾シートの必要部分を間欠的に送り込んでもよい。
加飾シートを成形金型内に配する際、(i)単に金型を加熱し、該金型に真空吸引して密着するように配する、あるいは(ii)画像層側から熱盤を用いて加熱し軟化させて、加飾シートが金型内の形状に沿うように予備成形して、金型内面に密着させる型締を行って、配することができる。(ii)の時の加熱温度は、基材フィルムのガラス転移温度近傍以上で、かつ、溶融温度(又は融点)未満の範囲であることが好ましく、通常はガラス転移温度近傍の温度で行う。なお、上記のガラス転移温度近傍とは、ガラス転移温度±5℃程度の範囲であり、一般に70〜130℃程度である。また、(ii)の場合には、加飾シートを成形金型表面により密着させる目的で、加飾シートを熱盤で加熱し軟化させる際に、真空吸引することもできる。
なお、本発明において、予め成形した加飾シート成形物を金型に配してもよい。
(工程2)は、キャビティ(空洞部)内に溶融樹脂を射出し、冷却・固化して、樹脂成形体と加飾シートとを積層一体化させる射出工程である。射出樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、加熱溶融によって流動状態にして、また、射出樹脂が熱硬化性樹脂の場合は、未硬化の液状組成物を適宜加熱して流動状態で射出して、冷却して固化させる。これによって、加飾シートが、形成された樹脂成形体と一体化して貼り付き、加飾成形品となる。射出樹脂の加熱温度は、射出樹脂によるが、180〜280℃程度であることが好ましい。
加飾成形品に用いられる射出樹脂としては、射出成形可能な熱可塑性樹脂あるいは、熱硬化性樹脂(2液硬化性樹脂を含む)であればよく、様々な樹脂を用いることができる。このような熱可塑性樹脂材料としては、例えばポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ABS樹脂(耐熱ABS樹脂を含む)、AS樹脂、AN樹脂、ポリフェニレンオキサイド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂などが挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、2液反応硬化型のポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、単独でもよいし、二種以上混合して用いてもよい。
なお、上記の工程に加えて、金型から樹脂成形体の加飾シートが一体化した成形体を取り出す工程を有することが好ましい。
<穴あけ加工及び切断加工(トリミング加工)>
トリミング加工とは、加飾シート成形物の不要部分を穴あけ加工や切断加工等により除去する加工である。
特に本発明のインクジェットインク組成物を使用して真空成形加工を行い加飾シート成形物を得た場合、真空成形後であってもトリミング加工(穴開け加工や切断加工など)における膜の割れや剥がれなどの後加工割れの発生を抑制することができる。
穴あけ加工とは、印刷物等を図形や文字等の任意の形状に穴をあける加工であり、従来公知のプレス機等を用いた打ち抜き加工、ドリル等による穴あけ加工、レーザーによる穴あけ加工方法がある。このうち、プレス機等を用いた打ち抜き加工が同じものを数多く作る場合に適した加工方法である。
プレス機等を用いた打ち抜き加工は、金型上に設置した印刷物に打ち抜き刃を設置したプレス機を用いてせん断する方法である。
切断加工とは、加飾シート成形物の不要部分等を切断する加工であり、公知のプレス機や押し切りカッター、レーザー加工機等により好適に行うことができる。
本発明のインクジェットインク組成物を用いて作製した印刷物又は加飾シート成形物をトリミング加工する場合、20℃〜150℃の温度で行うことが好ましく、20℃〜100℃の温度で行うことがより好ましく、25℃〜60℃の温度で行うことが特に好ましい。上記範囲であると、画像の色味変化が少なく、型への離型性に優れる加工が可能である。
以下実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例における形態に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、及び「%」は質量基準である。
本実施例で使用した化合物を以下に記載する。
<顔料>
・CINQUASIA MAGENTA RT−355D(マゼンタ顔料、キナクリドン顔料、C.I.ピグメントバイオレット19とC.I.ピグメントレッド202との混晶、BASFジャパン(株)製)
・IRGALITTE BLUE GLVO(シアン顔料、C.I.ピグメントブルー15:4、BASFジャパン(株)製)
・NOVOPERM YELLOW H2G(イエロー顔料、C.I.ピグメントイエロー120、クラリアント社製)
・SPECIAL BLACK 250(ブラック顔料、C.I.ピグメントブラック7、BASFジャパン(株)製)
・タイペークCR60−2(ホワイト顔料、石原産業(株)製)
<分散剤>
・BYK JET9150(アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体、BYKケミー社製)
・BYK JET9151(アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体、BYKケミー社製)
・SOLSPERSE 36000(成分A以外の顔料分散剤、日本ルーブリゾール(株)製)
・SOLSPERSE 32000(成分A以外の顔料分散剤、日本ルーブリゾール(株)製)
・SOLSPERSE 2000(成分A以外の顔料分散剤、日本ルーブリゾール(株)製)
・SOLSPERSE 5000(成分A以外の顔料分散剤、日本ルーブリゾール(株)製)
・SOLSPERSE 41000(成分A以外の顔料分散剤、日本ルーブリゾール(株)製)
・下記合成分散剤D−1〜D−24(合成品、表1又は表2に記載の共重合体)
−D−4の合成−
メトキシプロピルアセテート(アルドリッチ社製)300g中にスチレン(アルドリッチ社製)(39g,375mmol)、無水マレイン酸(アルドリッチ社製)(12.3g,125mmol)とAIBN(アルドリッチ社製)(3.2g,20mmol)を添加し、140℃で1時間撹拌した。
その後、メトキシプロピルアセテートを除去し、スチレン−無水マレイン酸共重合物1を47gで得た。
テトラヒドロフラン(THF)中に2−アミノエタノール(アルドリッチ社製)(9.2g,150mmol)と水素化ナトリウム(アルドリッチ社製)(3.6g,150mmol)を添加し、50℃5時間撹拌し、それにエチレンオキサイド(アルドリッチ社製)(300mmol)を添加し、室温(25℃)で5時間撹拌し、収率80%でアルキレンオキサイド基含有アミンを17.9g得た。
得られたアルキレンオキサイド基含有アミンをアミン1とする。
上記で得られたスチレン−無水マレイン酸共重合物1(30g)とN,N−ジメチルエチレンジアミン(アルドリッチ社製)(0.81g)、アミン1(12.3g)をメトキシプロピルアセテート100g中に添加し、150℃で8時間撹拌し、スチレン−マレイミド共重合物1を生成した。
上記スチレン−マレイミド共重合物1にヨウ化メタン(アルドリッチ社製)(1.3g)を添加し、50℃で3時間撹拌することで、目的とするアンモニウム塩構造を有するスチレン−マレイミド共重合体D−4を収率65%で得た。
上記アンモニウム塩構造を有するスチレン−マレイミド共重合体D−4の重量平均分子量(Mw)は、5,000であった。
−D−1〜D−3、及び、D−5〜D−24の合成−
原料の種類及び/又はその使用量を表1に記載のように変更した以外は、D−4の合成と同様にして、D−1〜D−3、及び、D−5〜D−24をそれぞれ合成した。なお、得られたD−1〜D−3、及び、D−5〜D−24は、D−4と同様、無水マレイン酸構造は表1又は表2に示す各マレイミド構造に全て変換された共重合体である。
・比較例用分散剤E(合成品、下記記載の共重合体)
(上記共重合体中、a及びbはモル比を表す。)
−比較用分散剤Eの合成−
原料を対応するものに変更した以外は、D−4の合成と同様にして、比較例用分散剤Eを合成した。
<モノマー・オリゴマー>
・NVC(N−ビニルカプロラクタム、BASF社製)
・EOEOEA(2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、商品名SR256、Sartomer社製)
・CTFA(サイクリックトリメチロールプロパンホルマルアクリレート、商品名SR256、Sartomer社製、粘度(25℃):13mPa・s)
・TBCHA(4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、商品名SR217、Sartomer社製)
・PEA(2−フェノキシエチルアクリレート、商品名EBECRYL114、ダイセル・サイテック(株)製)
・CHA(シクロヘキシルアクリレート、東京化成工業(株)製)
・CD420(3,3,5−トリメチルシクロヘキシルアクリレート、Sartomer社製)
・THFA(テトラヒドロフルフリルアクリレート、商品名SR285、Sartomer社製)
・IBOA(イソボルニルアクリレート、商品名SR506、Sartomer社製)
以下の表3に成分Eに該当するモノマーの粘度を示す。
<光重合開始剤>
・TPO(DAROCUR TPO、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、BASFジャパン(株)製)
・Irg819(IRGACURE819、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サイド、BASFジャパン(株)製)
・ITX(光重合開始剤、イソプロピルチオキサントン、シェルケミカルズジャパン(株)製)
<その他の成分>
・CN9031:ウレタンアクリレートオリゴマー(Sartomer社製)
・OH−TEMPO:4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルオキシ((株)ADEKA製)
・UV−12(FLORSTAB UV12、ニトロソ系重合禁止剤、トリス(N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミン)アルミニウム塩、Kromachem社製)
<シアンミルベースCの調製>
・C顔料(シアン顔料):IRGALITE BLUE GLVO (BASFジャパン社製):30質量部
・PEA:50質量部
・SOLSPERSE 32000:10質量部
・SOLSPERSE 5000:10質量部
上記の成分を撹拌し、シアンミルベースCを得た。なお、顔料ミルベースの調製は、分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<マゼンタミルベースM(SOLSPERSE 32000)の調製>
・M顔料(マゼンタ顔料):CINQUASIA MAGENTA RT−355D(BASFジャパン(株)製):30質量部
・PEA:50質量部
・SOLSPERSE 32000:20質量部
上記の成分を撹拌し、マゼンタミルベースM(SOLSPERSE 32000)を得た。なお、顔料ミルベースの調製は、分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<マゼンタミルベースM(BYK JET9151)の調製>
上記マゼンタミルベースM(SOLSPERSE 32000)の調製において、SOLSPERSE 32000をBYK JET9151に変更した以外は同様にして、マゼンタミルベースM(BYK JET9151)を得た。
<イエローミルベースYの調製>
・Y顔料(イエロー顔料):NOVOPERM YELLOW H2G(クラリアント社製):30質量部
・PEA:50質量部
・SOLSPERSE 2000:20質量部
上記の成分を撹拌し、イエローミルベースYを得た。なお、顔料ミルベースの調製は、分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<ブラックミルベースKの調製>
・K顔料(ブラック顔料):SPECIAL BLACK 250(BASFジャパン(株)製):30質量部
・PEA:50質量部
・SOLSPERSE 32000:20質量部
上記の成分を撹拌し、ブラックミルベースKを得た。なお、顔料ミルベースの調製は、分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
<ホワイトミルベースWの調製>
・W顔料(ホワイト顔料):KRONOS 2300(ホワイト顔料、KRONOS社製):50質量部
・PEA:45質量部
・SOLSPERSE 41000:5質量部
上記の成分を撹拌し、ホワイトミルベースWを得た。なお、顔料ミルベースの調製は、分散機モーターミルM50(アイガー社製)に入れて、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで8時間分散を行った。
(実施例1〜49、及び、比較例1〜7)
<インク組成物の調製>
成分A、成分B、成分D、各ミルベース、及び、その他の添加剤をそれぞれ表4〜表6に示す処方で混合し、高速撹拌することでインク組成物をそれぞれ得た。
<インクジェット記録方法>
ピエゾ型インクジェットノズルを有するインクジェット記録装置を用いて、記録媒体への記録を行った。インク供給系は、元タンク、供給配管、インクジェットヘッド直前のインク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッドから成り、インク供給タンクからインクジェットヘッド部分までを断熱及び加温を行った。温度センサーは、インク供給タンク及びインクジェットヘッドのノズル付近にそれぞれ設け、ノズル部分が常に45℃±2℃となるよう、温度制御を行った。ピエゾ型のインクジェットヘッドは、1〜60plのマルチサイズドットを1,200×1,200dpiの解像度で射出できるよう駆動した。着弾後はUV光を露光面照度1,200mW/cm2に集光し、記録媒体上にインク組成物が着弾した0.1秒後に照射が始まるよう露光系、主走査速度及び射出周波数を調整した。また、露光時間を可変とし、露光エネルギーを照射した。紫外線ランプには、LEDランプ((株)ジーエス・ユアサ コーポレーション製)を使用した。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。記録媒体として、ポリカーボネート基材(膜厚400μm、帝人化成(株)製、商品名:パーンライト)を用いた。
ここで、画像はヘッドが5往復して形成されるため、最初に打適されたインクは5往復分の露光量が照射される。1往復約100mJ/cm2の露光量であるため、5往復した場合の総露光量は500mJ/cm2となる。下記の硬化性評価では、この往復回数を制御することで評価を行った。
<評価方法>
−保存安定性−
60℃4週間、得られたインク組成物を保管し、保管前後における平均粒径及び粘度の上昇率で評価した。
平均粒径の測定は、粒径アナライザー(FPAR、大塚電子(株)製)により行った。
粘度の測定は、E型粘度計(東機産業(株)製)により行った。
評価基準を以下に示す。
5:上記2条件(粘度、粒経)ともに110%以下
4:上記2条件(粘度、粒経)のいずれかが110%を超え120%以下
3:上記2条件(粘度、粒経)のいずれかが120%を超え140%以下
2:上記2条件(粘度、粒経)のいずれかが140%を超え160%以下
1:上記2条件(粘度、粒経)のいずれかが160%を超える
評価3までが実際の許容範囲である。
−吐出安定性−
インクジェット記録方法に記載したインクジェット記録装置を用いて、1,200dpiのモードで連続吐出を5分間計6回実施し、ノズル抜けの数で評価した。評価基準を以下に示す。
5:いずれにおいても1本も抜けがなかった
4:1回1本抜けが発生した
3:2回1本抜けが発生した
2:3回1本抜けが発生した
1:4回以上1本抜けが発生したか、又は、1回で2本以上の抜けが発生した
評価3までが実際の許容範囲である。
−硬化性−
上記インクジェット記録方法に従い、樹脂シートとして透明基材(ポリカーボネート)に対し、実施例及び比較例のインク組成物を用いて平均膜厚が30μmのベタ画像のインク描画を行い、そのインク膜に対し、1kg/A6サイズの荷重で室温(25℃)で1日経時後の転写で評価した。評価基準を以下に示す。
5:転写なし
4:転写基材側に1〜25%の面積で転写あり
3:転写基材側に26〜50%の面積で転写あり
2:転写基材側に51〜75%の面積で転写あり
1:転写基材側に76〜100%の面積で転写あり
評価3までが実際の許容範囲である。
−加熱延伸率の測定(高温下延伸性)−
上記インクジェット記録方法に従い、樹脂シートとして透明基材(ポリカーボネート)に対し、実施例及び比較例で60℃4週間経時した後のインク組成物を用いて平均膜厚が30μmのベタ画像のインク描画を行い、そのインク画像を5cm×2cmにカットし、下記延伸機械・温度条件で引っ張り、延伸率を測定した。
使用機械:テンシロン((株)島津製作所製)
条件:温度180℃、引張り速度50ミリメートル/分、破断時の長さを測定し延伸率を算出した。ここで延伸率は、{(破断時の長さ−延伸前の長さ/延伸前の長さ)×100、により求めた。例えば、10cmで破断した場合、{(10cm−5cm)/5cm}×100=100%延伸と算出される。
加熱延伸性(高温下延伸性)の評価基準は下記の通りである。
5:延伸率200%以上
4:延伸率150%以上200%未満
3:延伸率100%以上150%未満
2:延伸率70%以上100%未満
1:延伸率70%未満
評価5が最も優れており、評価3以上が実用上問題のない範囲である。

Claims (15)

  1. (成分A)アンモニウム塩構造を有するマレイミド−スチレン共重合体、
    (成分B)N−ビニル化合物、
    (成分C)着色剤、及び、
    (成分D)光重合開始剤、を含有し、
    成分Aは、下記式(A−b)で表される構成単位を有し、
    成分Bが、N−ビニルカプロラクタムであり、
    成分Aを、インクジェットインク組成物の全質量に対し、0.01〜5質量%含有し、
    成分Bを、インクジェットインク組成物の全質量に対し、1〜40質量%含有することを特徴とする
    加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物。

    (式(A−b)中、R 4 はアルキレン基を表し、X + は第四級アンモニウム基を表し、Z - は、対アニオンを表す。)
  2. 成分Aの重量平均分子量が、1,500〜10,000である、請求項1に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物。
  3. 成分Aが、エチレンオキサイド構造及び/又はプロピレンオキサイド構造を有する、請求項1又は2に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物。
  4. 成分Aが、下記式(A−1)で表される構造を少なくとも有する共重合体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物。

    (上記式(A−1)中、R1はアルキレン基を表し、R2はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R3は水素原子又はアルキル基を表し、R4はアルキレン基を表し、X+は第四級アンモニウム基を表し、Z-は、対アニオンを表し、n1、n2及びn3はそれぞれ各構成単位のモル比を表し、(n1):(n2+n3)=1:99〜99:1を満たし、n2:n3=1:99〜99:1を満たし、n4は1以上の整数を表す。)
  5. 成分Cが、キナクリドン顔料である、請求項1〜のいずれか1項に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物。
  6. 成分Dが、アシルホスフィンオキサイド化合物を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物。
  7. (成分E)25℃における粘度が10mPa・s以下のモノマーを、インクジェットインク組成物の全質量に対し、30質量%以上含有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物。
  8. 成分Eが、下記化合物群から選ばれた少なくとも1種の化合物を含む、請求項に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物。

    (上記化合物中、Rは炭素数4〜18のアルキル基を表す。)
  9. 請求項1〜のいずれか1項に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物を有する加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクセット。
  10. (a1)樹脂シート上に、請求項1〜のいずれか1項に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物をインクジェット方式により吐出する工程、及び、
    (b1)吐出されたインクジェットインク組成物に活性光線を照射して、前記インクジェットインク組成物を硬化させる工程、を含む
    加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェット記録方法。
  11. 前記活性光線の光源が、発光ダイオードである、請求項10に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェット記録方法。
  12. 樹脂シート上に請求項1〜のいずれか1項に記載の加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用インクジェットインク組成物の硬化画像層を設けた加飾シート成形物又はインモールド成形品製造用加飾シート。
  13. 請求項12に記載の加飾シート成形物製造用加飾シートを真空成形、圧空成形又は真空圧空成形し得られた加飾シート成形物。
  14. 前記真空成形、圧空成形又は真空圧空成形の後に、更に穴あけ加工及び/又は切断加工を施した、請求項13に記載の加飾シート成形物。
  15. 複数の金型により形成された空洞部の内壁に、請求項12に記載のインモールド成形品製造用加飾シート、又は、請求項13若しくは14に記載の加飾シート成形物を配置する工程、及び、
    ゲートから前記空洞部内に溶融樹脂を射出する工程、を含む、
    インモールド成形品の製造方法。
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