説明

インクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物、これを用いた物品及びその製造方法

【課題】受理層における理想的な特性条件1〜6を全て満たすことを可能にする。
【解決手段】放射線で硬化させたときに60度グロス値が40以上である放射線照射で硬化する印刷インク組成物であって、アミノ基又は水酸基を有する親水性(メタ)アクリレートモノマーを5から40重量%、平均粒子径が1000nm以下である非多孔質無機フィラーを50から85重量%、及び、分散剤として酸基を有する共重合物を必須の成分として含有するインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物、これを用いた物品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、紙やフィルム、板などの基材にインクジェット印刷などを施す場合、インクの印刷性能を確保するために、基材に受理層を印刷あるいはコートすることが行われている。受理層形成する公知技術として、下記特許文献1〜3に記載の第1の公知技術群、特許文献4〜8に記載の第2の公知技術群、及び特許文献9〜12に記載の第3の公知技術群が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−066500号公報
【特許文献2】特開2005−044478号公報
【特許文献3】特開2009−151918号公報
【特許文献4】特開2008−222947号公報
【特許文献5】特開2005−322313号公報
【特許文献6】特開2001−014731号公報
【特許文献7】特開2007−052892号公報
【特許文献8】特開平11−011002号公報
【特許文献9】特開2003−12323号公報
【特許文献10】特開平08−0999458号公報
【特許文献11】特表2008−500206号公報
【特許文献12】特開2000−057635号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、前記受理層に関しては、以下に示す特性条件を満たすことが理想的である。
条件1:光沢性−光沢性を有すること。
条件2:印画性−インクジェットプリンタによる印画性(印画の鮮明性)が優れること 。
条件3:乾燥性−インクジェットプリンタによる印画後、早期に乾燥しインクの他への移 りのない乾燥性を有すること。
条件4:耐湿性−インクジェットプリンタによる印画後、湿度による画像の劣化がないこ と。
条件5:印刷性−印刷により受理層を形成するに際した場合、印刷された受理層が平滑性 を有していること。
条件6:生産性−受理層を有する物品を生産する際に、生産性において優れること。
【0005】
しかしながら、前記第1の公知技術群にあっては、受理層が二層構造であることから、単層構造のものよりも生産性が低い。したがって、他の条件1〜5を満たすことができるとしても、条件6を満たすことができない。
【0006】
また、前記第2の公知技術群にあっては、光沢性は有するものの、耐湿性、乾燥性、印刷性において劣る。したがって、条件1を満たすことができるにしても、条件3〜5を満たすことができない。
【0007】
さらに、前記第3の公知技術群あっては、印字性、耐湿性は有するものの、光沢性に欠ける。したがって、条件2、4を満たすことができるにしても、条件1を満たすことができない。
【0008】
つまり、従来における公知技術群1〜3のいずれにおいても、受理層における理想的な特性条件1〜6を全て満たすことはできないという問題があった。
【0009】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、受理層における理想的な特性条件1〜6を全て満たすことのできるインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物、これを用いた物品及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決するため、請求項1に係る本発明は、放射線で硬化させたときに60度グロス値が40以上である放射線照射で硬化する印刷インク組成物であって、アミノ基又は水酸基を有する親水性(メタ)アクリレートモノマーを5から40重量%、平均粒子径が1000nm以下である非多孔質無機フィラーを50から85重量%、及び、分散剤として酸基を有する共重合物を必須の成分として含有するインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物を提供する。
【0011】
また、請求項2に係る発明は、積算光量1000mJ/cmの放射線で前記印刷インクの印刷層を硬化させたときの60度グロス値が50以上であって、前記非多孔質無機フィラーの平均粒子径が10から700nmである。
【0012】
アミノ基又は水酸基を有する親水性(メタ)アクリレートモノマーが5%を下回ると印画性が悪くなり、50%を超えると乾燥性、耐湿性が悪くなる。
【0013】
多孔質性無機フィラーを使用すると光沢感が得られ難く、光沢感を得るために少量添加にすると、印画性、乾燥性が悪くなる。
【0014】
60度グロス値が40以上の光沢感を得るためには、少なくとも平均粒子径1000nm以下の非多孔質無機フィラーを50〜85重量%含むことが良く、60度グロス値が50以上の光沢感を得るためには700nm以下のものが良く、平均粒子径1000nmを超えると光沢感が低下する。一方、平均粒子径10nm以下のものは光沢感等諸性能は良いが、当該原材料の生産コストが高く、インキ組成物、当該インキを使用した製品、物品の価格が高くなることが懸念される。
【0015】
また、前記非多孔質無機フィラーが85重量%を超えると、光沢感が低下し始めるとともに、インク組成物の粘度が高くなりすぎて印刷性が悪くなる。一方、50重量%を下回ると乾燥性、耐湿性が劣るようになる。
【0016】
また、分散剤として酸基を有する共重合物を配合することが必須で、前記非多孔質無機フィラーを50〜85重量%配合しても、各種印刷方式で印刷できる粘度に調整でき、特に、スクリーン印刷に好適な粘度を得ることができる。
【0017】
前記分散剤としては、例えば、ビックケミージャパン株式会社製DISPERBYKシリースのなかから適宜選択することができる。
【0018】
また、請求項3に係る発明は、前記アミノ基又は水酸基を有する親水性(メタ)アクリレートモノマーが、少なくとも、アクリロイルモルホリン、ジエチルアミノエチルメタアクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、4−ヒドロキシブチルアクリレートのいずれか一つ又はそれらの組合せである。
【0019】
特に、請求項3記載のモノマーが良いが、請求項1の要件を満たした上であれば、親水性、疎水性を問わず、他の(メタ)アクリレートモノマー、ビニル基を有するモノマーを、課題の性能を損なわない範囲の添加量を加えることは否定されない。アクリレートモノマーの例としては、エチルカルビトールアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、フェノキシ(ジ)エチルアクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオ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などが挙げられ、ビニル基を有するモノマーの例としては、N−ビニルカプロラクタムや2−ヒドロキシエチルビニルエーテルなどのビニルエーテルモノマーが挙げられる。
【0020】
また、請求項4に係る発明は、前記非多孔質無機フィラーが、少なくとも、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、マイカ、酸化亜鉛、硫化亜鉛、ガラスパウダーのいずれか一つ又はそれらの組合せである。
【0021】
特に、請求項4記載の非多孔質無機フィラーが良いが、請求項1の要件を満たした上であれば、多孔質、非多孔質を問わず、各種有機又は/及び無機フィラーを、課題の性能を損なわない範囲の添加量を加えることは否定されない。
【0022】
また、請求項5に係る発明は、更に、親水性ポリマー又は/及び親水性ポリマー微粒子又は/及び親水性(メタ)アクリレートオリゴマーを含有する。
【0023】
更に、請求項5記載の材料を配合することで乾燥性、耐水性をより向上させることができる。親水性ポリマーの例としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、高酸価のアクリル樹脂など、及び、それらの誘導体が挙げられ、親水性アクリレートオリゴマーの例としては、カルボン酸などを付加させたウレタン系(メタ)アクリレート、ポリエステル系(メタ)アクリレート、エポキシ系(メタ)アクリレートなど挙げられる。
【0024】
また、請求項6に係る発明は、更に、光開始剤を含有し、前記放射線として紫外線又はLEDの照射によって印刷層が硬化する。
【0025】
このように、光開始剤を含有することにより、紫外線硬化、及び/又はLED硬化させることができる。光開始剤の例としては、ベンゾインエチルエーテル、2−ヒドロキシー2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノプロパノン−1、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を挙げることができる。これらの光重合開始剤は1種或いは2種以上を組み合わせて用いることができ、配合量は特に制限されていないが、一般に1〜10重量%程度、好ましくは2〜5重量%程度使用される。更に、芳香族アミン系などの光増感剤を加えることにより硬化速度を更に向上させることができる。
【0026】
また、請求項7に係る発明は、前記印刷インク組成物がスクリーン印刷用インクである。 本発明のインク組成物は、膜厚を8μm以上にすることでインクジェットインクの受理性(印画性)がより一層向上する。このような膜厚を得るためにはスクリーン印刷方式が好適である。
【0027】
また、請求項8記載の発明に係る物品は、少なくともインクジェットプリンタで印刷される部位に、請求項1から7に記載の印刷インク組成物を印刷して、インクジェットインク受理部位を設けた。
【0028】
プラスチックシート、フィルム、成形品、及び、各種樹脂コートを施した物品上に当該受理層を印刷した物品は、当該受理層印刷部分にインクジェットプリンタで自在に所望の印画を行うことができる。
【0029】
また、請求項9記載の発明に係る物品は、光情報記録媒体である。
【0030】
特に、CD−R、DVD−R、DVD−RW、ブルーレイディスクに代表される光情報記録媒体においては、光沢感があるインクジェット受理層を備えた光情報記録媒体として、従来の水性系受理層用インクによる印刷後の数十分以上の乾燥工程を必須に必要とする生産効率の悪さを解決した本発明の組成物を使用して高い生産効率で得ることができる。
【0031】
また、請求項10記載の発明に係る物品は、前記インクジェットインク受理層の下層にインクによる加飾印刷層を1層又は複数層設けた。
【0032】
基材上であってインクジェット受理層の下に所望の文字情報や加飾画像をオフセット印刷やスクリーン印刷によって設けて、前記物品及び光情報記録媒体に加飾デザイン性を付与することもできる。
【0033】
また、請求項11記載の発明に係る製造方法は、少なくともインクジェットプリンタで印刷される部位に、請求項1から7にいずれか記載のインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物を印刷して、インクジェットインク受理部を設け、製品を作製する。
【0034】
プラスチックシート、フィルム、成形品、及び、各種樹脂コートを施した物品上に当該受理層を印刷して、所望の部分に光沢感を有するインクジェット受理機能を持った物品を製造することができる。
【発明の効果】
【0035】
本発明によれば、
条件1:光沢性−光沢性を有すること。
条件2:印画性−インクジェットプリンタによる印画性(印画の鮮明性)が優れること 。
条件3:乾燥性−インクジェットプリンタによる印画後、早期に乾燥しインクの他への移 りのない乾燥性を有すること。
条件4:耐湿性−インクジェットプリンタによる印画後、湿度による画像の劣化がないこ と。
条件5:印刷性−印刷により受理層を形成するに際した場合、印刷された受理層が平滑性 を有していること。
条件6:生産性−受理層を有する物品を生産する際に、生産性において優れること。

という特性条件を全て満たす理想的な受理層を形成することができる。
【実施例】
【0036】
以下に本発明の実施例を比較例とともに説明する。下記表1に示す重量割合で成分を配合し、これらをロールミルやビーズミル等の分散機を用いて均一に分散させて、実施例1〜11のインク(インクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物)を調製した。
【0037】
【表1】

【0038】
また、下記表2に示す重量割合で成分を配合し、実施例と同様に分散機を用いてこれらを均一に分散させて、比較例1〜8のインク(インクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物)を調製した。
【0039】
【表2】

【0040】
これら実施例1〜11、比較例1〜8を厚さ0.5mmのポリカーボネートフィルム上に300メッシュスクリーン版を用いて印刷し、積算光量1000mJ/cmでメタルはハライドランプの光を照射して硬化させ、一層からなる厚さ10μmのインクジェットインキ受理層を形成した。そして、下記(1)〜(5)の項目及び評価方法で評価を行った。
【0041】
(1)光沢性:光沢度計での60度光沢測定値が40以上、好ましくは50以上である光沢度
◎ 60度光沢値が50以上
○ 60度光沢値が40以上〜50未満
△ 60度光沢値が20以上〜40未満
× 60度光沢値が20未満
【0042】
(2)印画性:インクジェットプリンタによる受理層への印字、印画の鮮明性
◎ 目視で、受理画像に全く太り、滲みが視認されず、シャープで鮮明な画像
○ 目視で、受理画像に微小な滲みが視認されるが、実用上許容される画像
△ 目視で、受理画像に「○」よりも多くの滲みが視認され、実用上問題が懸念さ れる画像
× 目視で、受理画像に「△」よりも多くの滲み、太りが視認され、実用上問題が ある画像
【0043】
(3)乾燥性:インクジェットプリンタによる受理層への印字部に、印字60秒後に上質紙を置き、2kgのゴムローラーを1往復したときの上質紙への画像の裏移り度合い
◎ 受理画像の上質紙への裏移りが全くないレベル
○ 受理画像の上質紙への裏移りが僅かに視認されるが、実用上許容されるレベル
△ 受理画像の上質紙への裏移りが「○」よりも多く視認され、実用上問題が懸念 されるレベル
× 受理画像の上質紙への裏移りが「△」よりも多く視認され、実用上問題がある レベル
【0044】
(4)耐湿性:インクジェットプリンタによる受理層への印字部に、50℃98%湿度環境で30分間耐湿潤試験をしたときにインクジェットプリンタ受理上の画像鮮明性の劣化状態
◎ 受理画像に全く変化がない状態
○ 受理画像に微小な滲みが発生しているが、実用上許容される状態
△ 受理画像に滲みが「○」よりも多く発生しており、実用上問題が懸念される状 態
× 受理画像に太り、滲みが「△」よりも多く発生しており、実用上問題がある画 像
【0045】
(5)印刷性:スクリーン印刷生産スピード0.67〜1.40s/枚で受理層を印刷した時の受理層の平滑性
◎ レベリングがよく平滑である
○ 微小の凹凸が視認されるが、実用上許容される平滑性である
△ 「○」よりも多くの凹凸が視認され、実用上問題が懸念される平滑性である
× 「△」よりも多くの凹凸、ハジキが視認され、実用上問題がある平滑性である
【0046】
以上の評価項目(1)〜(5)は、各々前記受理層に関する理想的な特性条件1〜5に対応する。
【0047】
したがって、表2から明らかなように、比較例1〜8にあっては、評価項目(1)〜(5)のいずれかがが「△」又は「×」であり、受理層に関する理想的な特性条件1〜5の全てを満たすことはできない。
【0048】
これに対し、実施例1〜11は、評価項目(1)〜(5)のいずれも「◎」又は「○」であり、受理層に関する理想的な特性条件1〜5の全てを満たすことができる。
【0049】
また、前述のように、実施例1〜11及び比較例1〜8とも、一層からなるインクジェットインキ受理層を形成したものであるから、特性条件6も満たしている。
【0050】
よって、本実施例に係るインクによれば、受理層に関する特性条件1〜6の全てを満たす理想的な受理層を形成することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射線で硬化させたときに60度グロス値が40以上である放射線照射で硬化する印刷インク組成物であって、アミノ基又は水酸基を有する親水性(メタ)アクリレートモノマーを5から40重量%、平均粒子径が1000nm以下である非多孔質無機フィラーを50から85重量%、及び、分散剤として酸基を有する共重合物を必須の成分として含有することを特徴とするインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物。
【請求項2】
積算光量1000mJ/cmの放射線で前記印刷インクの印刷層を硬化させたときの60度グロス値が50以上であって、前記非多孔質無機フィラーの平均粒子径が10から700nmであることを特徴とする請求項1記載のインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物。
【請求項3】
前記アミノ基又は水酸基を有する親水性(メタ)アクリレートモノマーが、アクリロイルモルホリン、ジエチルアミノエチルメタアクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、4−ヒドロキシブチルアクリレートのいずれか一つ又はそれらの組合せであ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インク受理層形成用印刷インク組成物。
【請求項4】
前記非多孔質無機フィラーが、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、マイカ、酸化亜鉛、硫化亜鉛、ガラスパウダーのいずれか一つ又はそれらの組合せであることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物。
【請求項5】
更に、親水性ポリマー又は/及び親水性ポリマー微粒子又は/及び親水性(メタ)アクリレートオリゴマーを含有することを特徴とする請求項1から4にいずれか記載のインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物。
【請求項6】
更に、光開始剤を含有し、前記放射線として紫外線又はLEDの照射によって印刷層が硬化することを特徴とする請求項1から5にいずれか記載のインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物。
【請求項7】
スクリーン印刷用インクであることを特徴とする請求項1から6にいずれか記載のインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物。
【請求項8】
少なくともインクジェットプリンタで印刷される部位に、請求項1から7にいずれか記載のインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物を印刷して、インクジェットインク受理部を設けたことを特徴とするインクジェットインク受理層を有する物品。
【請求項9】
光情報記録媒体であることを特徴とする請求項8記載のインクジェットインク受理層を有する物品。
【請求項10】
前記インクジェットインク受理層の下層にインクによる加飾印刷層を1層又は複数層設けたことを特徴とする請求項8又は9記載の物品。
【請求項11】
少なくともインクジェットプリンタで印刷される部位に、請求項1から7にいずれか記載のインクジェットインク受理層形成用印刷インク組成物を印刷して、インクジェットインク受理部を設け、製品を作製することを特徴とするインクジェットインク受理層を有する物品の製造方法。

【公開番号】特開2011−194603(P2011−194603A)
【公開日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−61015(P2010−61015)
【出願日】平成22年3月17日(2010.3.17)
【特許番号】特許第4673927号(P4673927)
【特許公報発行日】平成23年4月20日(2011.4.20)
【出願人】(591017250)帝国インキ製造株式会社 (15)
【Fターム(参考)】