説明

インク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、成形印刷物の製造方法、及び、成形印刷物

【課題】硬化性、硬化膜の柔軟性、延伸性及び硬化膜の表面硬度に優れるインク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、成形印刷物の製造方法、並びに、成形印刷物を提供すること。
【解決手段】(成分A)パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマーと、(成分B)軟化剤とを含有し、成分Bが、マクロモノマー、連鎖移動剤、可塑剤、及び、熱可塑性樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含むことを特徴とするインク組成物、並びに、前記インク組成物を用いたインクジェット記録方法、及び、成形印刷物の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、成形印刷物の製造方法、及び、成形印刷物に関する。
【0002】
印刷後の加熱成形品は、平面基材上に印刷膜を設け、加熱軟化させて型に真空又は圧空密着させ、所望の形に成形する方法で作成されている。従来、印刷膜はスクリーン印刷により平面基材上に設けられることが多く、揮発性有機溶剤の減量の観点から、溶剤インクを用いたスクリーン印刷方式から紫外線硬化型インクを用いたスクリーン印刷方式に移行している。
一方、特許文献1には、パーフルオロアダマンチルアクリル酸エステル類が記載されている。
また、特許文献2には、アダマンチル骨格を有するモノマーを含有するブラックレジスト用感光性樹脂組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−123687号公報
【特許文献2】特開2008−242377号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
現在、少量多品種製造に適した紫外線硬化型インクジェット印刷方式により基材上に印刷膜を設け、加熱成形する方式が要望されている。紫外線硬化性加熱成型用インクに求められる性能として、少ない紫外線照射量で硬化する高い硬化性がある。また、硬化膜は積み重ねて運搬されるために、硬化後の全工程を通して印刷膜には高い表面硬度が要求される。更に、硬化した印刷膜上からパンチ機で穴を開ける際に、穴の周辺にひび割れが生じないなどの柔軟性(加工適性)、平面基材を立体的に成形するため高い延伸性も求められる。
高い硬化性と柔軟性、延伸性とを発現するために単官能モノマー主体のインクを設計し、紫外線硬化による直鎖状の重合高分子を印刷膜内に形成することが行われているが、膜の表面硬度が低い欠点がある。この対策として少量の多官能モノマーを添加し、重合高分子に適度な架橋点を形成し、膜の表面硬度を上げることが行われているが、架橋点を与えることで柔軟性、延伸性が低下するため、柔軟性や延伸性と膜の表面硬度を高レベルで両立することは難しいのが現状である。
【0005】
本発明の目的は、硬化性、硬化膜の柔軟性、延伸性及び硬化膜の表面硬度に優れるインク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、成形印刷物の製造方法、並びに、成形印刷物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的は、下記<1>、<12>〜<14>又は<17>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>、<15>及び<16>と共に以下に示す。
<1>(成分A)パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマーと、(成分B)軟化剤とを含有し、成分Bが、マクロモノマー、連鎖移動剤、可塑剤、及び、熱可塑性樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含むことを特徴とするインク組成物、
<2>成分Aが、パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル単官能重合性モノマーである、上記<1>に記載のインク組成物、
<3>前記マクロモノマーが、ビニル基、アリル基、ビニルシリル基、ビニルオキシ基、ジシクロペンタジエニル基、及び、下記式で表される基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を分子末端に少なくとも1個有する、上記<1>又は<2>に記載のインク組成物、
−OC(O)C(R)=CH2
(式中、Rは水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ヒドロキシメチル基、又は、シアノ基を表す。)
<4>前記マクロモノマーの重量平均分子量が、1,000〜10,000である、上記<1>〜<3>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<5>前記連鎖移動剤が、メルカプト基を有する化合物である、上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<6>前記可塑剤の加熱減量が、125℃3時間で1.0重量%以下である、上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<7>前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度が、50℃以下である、上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<8>(成分C)成分A及び成分B以外の単官能ラジカル重合性モノマーを更に含有する、上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<9>成分Cが、アクリレート類、メタクリレート類、ビニルオキシ化合物、N−ビニル化合物、エチレン性不飽和カルボン酸化合物、アクリルアミド類及びメタクリルアミド類よりなる群より選択された単官能ラジカル重合性モノマーである、上記<8>に記載のインク組成物、
<10>成分Bが、マクロモノマーを含む、上記<1>〜<9>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<11>インクジェット記録用である、上記<1>〜<10>のいずれか1つに記載のインク組成物、
<12>(a1)上記<1>〜<11>のいずれか1つに記載のインク組成物をインクジェット方式により吐出して被記録媒体上に画像を形成する画像形成工程、及び、(b1)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記被記録媒体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程を含むことを特徴とするインクジェット記録方法、
<13>上記<12>に記載のインクジェット記録方法により得られた印刷物。
<14>(a2)上記<1>〜<11>のいずれか1つに記載のインク組成物をインクジェット方式により吐出して被記録媒体上に画像を形成する画像形成工程、(b2)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記被記録媒体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程、並びに、(c2)前記印刷物を成形加工する成形加工工程を含むことを特徴とする成形印刷物の製造方法、
<15>前記成形加工が、エンボス加工、真空成形、圧空成形、又は、真空圧空成形である、上記<14>に記載の成形印刷物の製造方法、
<16>前記成形加工工程の前又は後に、前記印刷物に穴あけ加工する穴あけ工程を含む、上記<14>又は<15>に記載の成形印刷物の製造方法、
<17>上記<14>〜<16>のいずれか1つに記載の成形印刷物の製造方法により得られた成形印刷物。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、硬化性、硬化膜の柔軟性、延伸性及び硬化膜の表面硬度に優れるインク組成物、インクジェット記録方法、印刷物、成形印刷物の製造方法、並びに、成形印刷物を提供することができた。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、明細書中、「下限〜上限」の記載は「下限以上、上限以下」を表し、「上限〜下限」の記載は「上限以下、下限以上」を表す。すなわち、上限及び下限を含む数値範囲を表す。また、「(成分A)パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマー」等を単に「成分A」等ともいう。
【0009】
(1)インク組成物
本発明のインク組成物(以下、単に「インク」ともいう。)は、(成分A)パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマーと、(成分B)軟化剤とを含有し、成分Bが、マクロモノマー、連鎖移動剤、可塑剤、及び、熱可塑性樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含むことを特徴とする。
また、本発明のインク組成物は、インクジェット記録用インク組成物として好適に使用することができる。
【0010】
本発明のインク組成物は、放射線により硬化可能なインク組成物であり、また、油性のインク組成物である。
本発明でいう「放射線」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ることができるエネルギーを付与することができる活性放射線であれば、特に制限はなく、広くα線、γ線、X線、紫外線(UV)、可視光線、電子線などを包含するものであるが、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、特に紫外線が好ましい。したがって、本発明のインク組成物としては、放射線として、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。
なお、本発明において、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリレート」とも記載し、また、「アクリル」、「メタクリル」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリル」とも記載する。
【0011】
(成分A)パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマー
本発明のインク組成物は、(成分A)パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマーを含有する。
成分Aは、ラジカル重合性基として、エチレン性不飽和基を有することが好ましく、(メタ)アクリルオキシ基、ビニルオキシ基、又は、(メタ)アクリルアミド基を有することがより好ましく、(メタ)アクリルオキシ基を有することが更に好ましく、アクリルオキシ基を有することが特に好ましい。上記態様であると、硬化性により優れる。
成分Aにおける重合性基の数は、1〜4個であることが好ましく、1又は2個であることがより好ましく、1個である、すなわち、成分Aがパーフルオロアダマンタン骨格を有する単官能ラジカル重合性モノマーであることが更に好ましい。上記態様であると、インク組成物を硬化させた膜の表面硬度及び延伸性に特に優れる。
なお、本発明における「パーフルオロアダマンタン骨格」は、一部のフッ素原子が重合性基を有する基により置換されていてもよいことは言うまでもないが、置換数は4以下であることが好ましい。
また、成分Aにおいて、ラジカル重合性基を有する基は、パーフルオロアダマンタン骨格の任意の位置で結合することができる。また、前記重合性基を有する基は、パーフルオロアダマンタン骨格の橋頭位(1位、3位、5位、7位)で結合していることが好ましい。
また、成分Aは、下記式(A)で表される化合物であることが好ましい。
【0012】
【化1】

(式(A)中、R1はエチレン性不飽和結合を有する基を表し、nは1〜4の整数を表し、また、R1は任意の位置のフッ素原子を置換してパーフルオロアダマンタン骨格と結合しているものとする。)
【0013】
式(A)におけるR1としては、(メタ)アクリルオキシ基、ビニルオキシ基、(メタ)アクリルアミド基、末端に(メタ)アクリルオキシ基を有するポリエチレンオキシ基、末端にビニルオキシ基を有するポリエチレンオキシ基、末端に(メタ)アクリルアミド基を有するポリエチレンオキシ基、末端に(メタ)アクリルオキシ基を有するポリプロピレンオキシ基、末端にビニルオキシ基を有するポリプロピレンオキシ基、又は、末端に(メタ)アクリルアミド基を有するポリプロピレンオキシ基が好ましく例示でき、(メタ)アクリルオキシ基、ビニルオキシ基、又は、(メタ)アクリルアミド基がより好ましく例示でき、(メタ)アクリルオキシ基が更に好ましく例示でき、アクリルオキシ基が特に好ましく例示できる。上記態様であると、硬化性により優れる。
また、式(A)におけるR1は、パーフルオロアダマンタン骨格の橋頭位(1位、3位、5位、7位)で結合していることが好ましい。
式(A)におけるnとしては、1又は2であることが好ましく、1であることが特に好ましい。上記態様であると、インク組成物を硬化させた膜の表面硬度及び延伸性に特に優れる。
成分Aの具体例としては、下記に示す(A−1)〜(A−5)が好ましく例示できる。
【0014】
【化2】

【0015】
これらの中でも、成分Aとしては、(A−1)又は(A−2)がより好ましく、(A−1)が特に好ましい。
成分Aは、インク組成物中に1種のみ含有されていてもよく、複数種含有されていてもよい。
本発明のインク組成物中における成分Aの含有量は、インク組成物全重量に対し、0.01〜60重量部であることが好ましく、0.05〜45重量部であることがより好ましく、0.1〜15重量部であることが更に好ましく、1.0〜10重量部であることが特に好ましい。上記範囲であると、密着性及び延伸性により優れる。
【0016】
(成分B)軟化剤
本発明のインク組成物は、(成分B)軟化剤を含有し、前記軟化剤が、マクロモノマー、連鎖移動剤、可塑剤、及び、熱可塑性樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含む。
本発明者は、詳細な検討の結果、(成分A)パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマーをインク組成物に使用するだけでは、インク組成物が硬化して得られる硬化膜の表面硬度は高くなるが、延伸性及び柔軟性(成形加工における加工適正)については十分な性能が得られないことを見いだした。これに対し、本発明のインク組成物は、マクロモノマー、連鎖移動剤、可塑剤、及び、熱可塑性樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1種の軟化剤を含有することにより、成分Aを含んでいても、得られる硬化膜の表面硬度を適度に保つことができ、かつ延伸性及び柔軟性にも優れることを見出した。
本発明のインク組成物は、マクロモノマー、連鎖移動剤、可塑剤、及び、熱可塑性樹脂よりなる群から選ばれた軟化剤を、1種単独で有していても、2種以上を含有していてもよい。また、これら軟化剤のうちの1つである、例えば、マクロモノマーを、2種以上含有していてもよい。連鎖移動剤、可塑剤、及び、熱可塑性樹脂についても同様である。
また、本発明のインク組成物は、耐溶剤性、及び、加熱時の硬化膜周辺の汚染指標である曇り抑制性の観点から、成分Bとして、マクロモノマーを含有することが好ましく、成分Bとして、マクロモノマーのみを含有することがより好ましい。
本発明のインク組成物中における成分Bの総含有量は、インク組成物全重量に対し、0.01〜40重量部であることが好ましく、0.15〜25重量部であることがより好ましく、1.5〜20重量部であることが更に好ましく、2.0〜20重量部であることが特に好ましい。上記範囲であると、延伸性、密着性及びノズル汚れ防止性により優れる。
【0017】
<マクロモノマー>
本発明のインク組成物は、成分Bとして、耐溶剤性及び曇り抑制性の観点から、マクロモノマーを含有することが好ましい。
本発明におけるマクロモノマー(「重合性オリゴマー」ともいう。)は、ポリマー鎖部分と、エチレン性不飽和結合を有する重合可能な官能基部分とからなる。
前記エチレン性不飽和結合を有する重合可能な官能基部分は、前記重合性オリゴマーにおいて、前記ポリマー鎖の一端にのみ存在していることが好ましい。
前記エチレン性不飽和結合を有する重合可能な官能基としては、ビニル基、アリル基、ビニルシリル基、ビニルオキシ基、ジシクロペンタジエニル基、及び、下記式で表される基が好ましく例示できるが、これらに限定されるものではない。これらの中では、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、ビニルシリル基、ビニルオキシ基、及び、ジシクロペンタジエニル基がより好ましく例示でき、(メタ)アクリロイル基が更に好ましく例示でき、アクリロイル基が特に好ましく例示できる。
−OC(O)C(R)=CH2
(式中、Rは水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ヒドロキシメチル基、又は、シアノ基を表す。)
本発明に用いることができるマクロモノマーは、直鎖状のポリマーであることが好ましい。
また、本発明に用いることができるマクロモノマーは、エチレン性不飽和結合を有する基を1個以上有していればよいが、エチレン性不飽和結合を有する基を1又は2個有することが好ましく、エチレン性不飽和結合を有する基を分子末端に1又は2個有することがより好ましく、エチレン性不飽和結合を有する基を分子末端に1個のみ有することが更に好ましい。上記態様であると、耐溶剤性及び曇り抑制性により優れる。
マクロモノマーの重量平均分子量(Mw)としては、ポリスチレン換算で、1,000〜15,000が好ましく、1,000〜10,000がより好ましく、1,000〜5,000が更に好ましく、1,500〜4,000が特に好ましい。
【0018】
前記ポリマー鎖部分としては、1種以上のエチレン性不飽和化合物の単独重合体及び共重合体、並びに、重縮合樹脂等が例示できる。例えば、アルキル(メタ)アクリレート、スチレン及びその誘導体、アクリロニトリル、酢酸ビニル、並びに、ブタジエンからなる群より選ばれる少なくとも1種のモノマーから形成される単独重合体又は共重合体、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリカプロラクトン等が好適に挙げられる。ポリマー鎖部分のガラス転移温度は、パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマーのホモポリマーのガラス転移温度未満であれば問題なく使用できるが、中では硬化性と柔軟性の観点から、ポリマー鎖部分のガラス転移温度が−60℃〜0℃の範囲のものが好ましい。これらの中でも、アルキル(メタ)アクリレート、スチレン又はその誘導体の単独重合体若しくは共重合体が好ましく、アルキル(メタ)アクリレートの単独重合体又は共重合体がより好ましい。
【0019】
マクロモノマーの具体例としては、ポリブチルアクリレート、ポリヘキシル(メタ)アクリレート、ポリノニル(メタ)アクリレート、ポリドデシル(メタ)アクリレート、ポリ(4−ヘキシル)スチレンの分子末端の1方のみに(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、ビニルシリル基、ビニルオキシ基又はジシクロペンタジエニル基が結合したマクロモノマーが好ましく例示でき、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレートの分子末端の1方のみに(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、ビニルシリル基、ビニルオキシ基又はジシクロペンタジエニル基が結合したマクロモノマーがより好ましく例示でき、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレートの分子末端の1方のみにアクリロイル基が結合したマクロモノマーが特に好ましく例示できる。
【0020】
<連鎖移動剤>
本発明のインク組成物は、ノズル汚れ性の観点から、成分Bとして、連鎖移動剤を含有することが好ましい。
本発明に用いることができる連鎖移動剤としては、メルカプタン類(例えば、メルカプト酢酸、オクチルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン、チオフェノール、p−ノニルチオフェノール等)、ポリハロゲン化アルキル類(例えば、四塩化炭素、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,1−トリブロモオクタンなど)、低活性モノマー類(α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマー等)のいずれも用いることができる。
これらの中でも、メルカプタン類が好ましく、2以上のメルカプト基を有する化合物(多官能チオール化合物)がより好ましい。
2以上のメルカプト基を有する化合物としては、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、及び、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタンが好ましく例示できる。
【0021】
<可塑剤>
本発明のインク組成物は、ノズル汚れ性の観点から、成分Bとして、可塑剤を含有することが好ましい。
本発明に用いることができる可塑剤としては、リン酸エステル化合物、ホスホン酸エステル化合物、ホスフィン酸エステル化合物、トリアルキルリンオキサイド化合物、脂肪族二塩基酸エステル化合物、フタル酸エステル化合物、トリメリット酸エステル化合物、リシノール酸エステル化合物、酢酸エステル化合物、エポキシ化エステル化合物、及び、スルホンアミド系化合物等が例示できる。
これらの中でも、リン酸エステル化合物、脂肪族二塩基酸エステル化合物、及び、トリメリット酸エステル化合物が好ましく例示でき、リン酸エステル化合物、アジピン酸ジアルキルエステル化合物、及び、トリメリット酸トリアルキルエステル化合物がより好ましく例示できる。前記アジピン酸ジアルキルエステル化合物、及び、トリメリット酸トリアルキルエステル化合物におけるアルキル基の炭素数は、4以上であることが好ましく、4〜20であることがより好ましく、6〜14であることが更に好ましく、8〜10であることが特に好ましい。
【0022】
リン酸エステル化合物としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリス(ブトキシエチル)ホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート及び2−エチルヘキシルジフェニルホスフェートが挙げられる。
脂肪族二塩基酸エステル化合物としては、ジメチルアジペート、ジブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ビス(2−エチルヘキシル)アジペート、ジイソノニルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジメチルセバケート、ジブチルセバケート、ビス(2−エチルヘキシル)セバケート、ジエチルサクシネート及びビス(2−(2−ブトキシエトキシ)エチル)アジペートが挙げられる。
フタル酸エステル化合物としては、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ビス(2−エチルヘキシル)フタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソノニルフタレート及びエチルフタリルエチルグリコレートが挙げられる。
トリメリット酸エステル化合物としては、トリス(2−エチルヘキシル)トリメリテートが挙げられる。
リシノール酸エステル化合物としては、メチルアセチルリシノレートが挙げられる。
酢酸エステル化合物としては、グリセリルトリアセテート及び2−エチルヘキシルアセテートが挙げられる。
エポキシ化エステル化合物としては、エポキシ化大豆油が挙げられる。
【0023】
これらの中でも、トリクレジルホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)トリメリテート、ジイソデシルアジペート、ビス(2−(2−ブトキシエトキシ)エチル)アジペート及びトリス(2−エチルヘキシル)ホスフェートが好ましく例示でき、トリクレジルホスフェート、トリス(2−エチルヘキシル)トリメリテート及びジイソデシルアジペートがより好ましく例示できる。
【0024】
本発明に用いることができる可塑剤は、125℃3時間経過での加熱減量が、2.0重量%以下であることが好ましく、1.0重量%以下であることがより好ましく、0.3重量%以下であることが更に好ましく、0.1重量%以下であることが特に好ましい。上記範囲であると、曇り抑制性に特に優れる。
本発明における加熱減量の測定方法としては、測定試料を平らにならして厚さが3〜5mmになるように平型はかり瓶に入れ測定試料の重さを測定し、平型はかり瓶の栓をはずした状態で、栓と共に125℃で3時間加熱し、放冷後、栓をしてその重さを測定し、加熱減量(重量%)を算出する方法が好ましく例示できる。
【0025】
<熱可塑性樹脂>
本発明のインク組成物は、耐ブロッキング性及び曇り抑制性の観点から、成分Bとして、熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂としては、ポリアセトアセタール、ブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【0026】
具体的には、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート、ポリドデシル(メタ)アクリレート、ポリフェニル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、エチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、メチル(メタ)アクリレート−スチレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコール共重合体、テレフタル酸−エチレングリコール−1,4−シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリ(N−ブチル(メタ)アクリルアミド)、ポリ(N−オクチル(メタ)アクリルアミド)、ポリスチレン、ポリビニルアセテート等が例示できる。
これらの中でも、ポリブチル(メタ)アクリレート、ポリドデシル(メタ)アクリレート、ポリ(N−ブチル(メタ)アクリルアミド)、ポリ(N−オクチル(メタ)アクリルアミド)、及び、ポリビニルアセテートが好ましく例示でき、ポリブチル(メタ)アクリレート、ポリドデシル(メタ)アクリレート、ポリ(N−オクチル(メタ)アクリルアミド)、及び、ポリビニルアセテートがより好ましく例示でき、ポリブチル(メタ)アクリレート、ポリドデシル(メタ)アクリレート、及び、ポリ(N−オクチル(メタ)アクリルアミド)が更に好ましく例示できる。
【0027】
本発明に用いることができる熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が、100℃以下であることが好ましく、50℃以下であることがより好ましく、40℃以下であることが更に好ましく、0℃以下であることが特に好ましい。上記範囲であると、延伸性及び穴あけ加工適正により優れる。また、熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)が−200℃以上であることが好ましい。
また、本発明に用いることができる熱可塑性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1,000〜100,000であることが好ましく、3,000〜20,000であることがより好ましい。
【0028】
(成分C)成分A及び成分B以外の単官能ラジカル重合性モノマー
本発明のインク組成物は、成分A及び成分B以外の単官能ラジカル重合性モノマーを含有することが好ましい。
また、成分A及び成分B以外の単官能ラジカル重合性モノマーは、1つのみエチレン性不飽和結合を有する化合物であることが好ましい。
成分A及び成分B以外の単官能ラジカル重合性モノマーは、1種のみ用いてもよく、また、目的とする特性を向上するために任意の比率で2種以上を併用してもよい。
また、本発明におけるラジカル重合性モノマーの分子量は、1,000未満であることが好ましく、750以下であることがより好ましい。
【0029】
成分Cとしては、アクリレート類、メタクリレート類、ビニルオキシ化合物、N−ビニル化合物、エチレン性不飽和カルボン酸化合物、アクリルアミド類及びメタクリルアミド類よりなる群より選択された単官能ラジカル重合性モノマーを含有することが好ましく、アクリレート類、メタクリレート類、N−ビニル化合物、エチレン性不飽和カルボン酸化合物、及び、アクリルアミド類及びメタクリルアミド類よりなる群から選ばれた単官能ラジカル重合性モノマーを含有することがより好ましい。なお、「アクリレート」、「メタクリレート」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリレート」と、「アクリル」、「メタクリル」の双方あるいはいずれかを指す場合「(メタ)アクリル」と、それぞれ記載することがある。
【0030】
本発明に用いることができる単官能ラジカル重合性モノマーとして下記式(C)で表されるエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
【0031】
【化3】

【0032】
前記式(C)において、R1は水素原子、又は、メチル基を表す。
式(C)におけるX1は、式(C)に示すエチレン性不飽和二重結合に、カルボニル基の炭素原子で結合した(−C(O)O−)又は(−C(O)NH−)を含む二価の連結基を表し、この二価の連結基は、更にエーテル結合(−O−)、エステル結合(−C(O)O−若しくは−OC(O)−)、アミド結合(−C(O)NH−若しくは−NHC(O)−)、カルボニル結合(−C(O)−)、分岐を有していてもよい炭素数20以下のアルキレン基、又は、これらを組み合わせた基が結合してもよい。
前記二価の連結基は、−C(O)O−、−C(O)NH−、又は、−C(O)O−若しくは−C(O)NH−とエーテル結合、エステル結合若しくは炭素数20以下のアルキレン基、これらを2以上組み合わせた基とを連結した基であることがより好ましい。
式(C)におけるR2は、少なくとも1つ以上の環状構造を有する基であり、単環芳香族基及び/又は多環芳香族基を含む芳香族基、並びに、シクロアルカン骨格、アダマンタン骨格及びノルボルナン骨格を有する脂環式炭化水素基を表す。また、前記の芳香族基及び脂環炭化水素基の環状構造には、O、N、S等のヘテロ原子を含んでいてもよい。
【0033】
式(C)におけるR2で表される芳香族基として好ましいものは、単環芳香族であるフェニル基のほか、2〜4つの環を有する多環芳香族基が例示できる。
前記多環芳香族基として具体的には、ナフチル基、アントリル基、1H−インデニル基、9H−フルオレニル基、1H−フェナレニル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、ナフタセニル基、テトラフェンイル基、ビフェニレニル基、as−インダセニル基、s−インダセニル基、アセナフチレニル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、クリセニル基、プレイアデニル基等が好ましく挙げられる。
【0034】
これらの芳香族基は、O、N、S等のヘテロ原子を含む芳香族複素環基であってもよい。具体的には、フリル基、チエニル基、1H−ピロリル基、2H−ピロリル基、1H−ピラゾリル基、1H−イミダゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアゾイル基、テトラゾイル基等の単環芳香族複素環基が挙げられる。
また、チアントレニル基、ベンゾフラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、イソクロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチイニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、インドリル基、インダゾリル基、プリニル基、キノリジニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、カルバゾリル基、β−カルボリイル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、ピロリジニル(pyrrolizinyl)基等の多環芳香族複素環基が挙げられる。
前記芳香族基は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、メルカプト基、シロキサン基、炭素数30以下の炭化水素基等の置換基を1又は2以上有していてもよい。例えば無水フタル酸や無水フタルイミドのように芳香族基が有する2以上の置換基でO、N、S等のヘテロ原子を含む環状構造を形成してもよい。
【0035】
また、式(C)におけるR2は、脂環式炭化水素基でもよい。また、O、N、Sなどのヘテロ原子を含む脂環式炭化水素基を有する基でもよい。
脂環式炭化水素基は、3〜12員環のシクロアルカン類又はこれらのシクロアルカン類が2以上縮合した環構造を有する基でもよい。これらの中でも、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘプチル基、イソボロニル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、トリシクロデカニル基等が好ましく例示できる。
前記O、N、Sなどのヘテロ原子を含む脂環式炭化水素基は、具体的には、テトラヒドロフリル基、ピロリジニル(pyrrolidinyl)基、ピラゾリジニル基、イミダゾリジニル基、イソオキサゾリジニル基、ピラニル基、チオピラニル基、イソチアゾリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルフォリノ基、チオモルフォリノ基などが例示できる。
これらの脂環式炭化水素基及びヘテロ単環を有する脂環式炭化水素基は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、メルカプト基、シロキサン基、更に置換基を有していてもよい総炭素数30以下の炭化水素基若しくはO、N、S等のヘテロ原子を含む複素環基、又は、二価の置換基としてオキシ基(=O)であることが好ましい。
【0036】
また、式(C)のR2は、下記式(I)に示すアダマンタン骨格を有する基又は(II)に示すノルボルナン骨格を有する脂環式炭化水素基でもよい。
【0037】
【化4】

【0038】
式(I)又は式(II)におけるR3及びR4は、それぞれ独立に置換基を表し、各脂環式炭化水素構造上の任意の位置で結合することができる。また、q個存在するR3、及び、r個存在するR4はそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
q個存在するR3、及び、r個存在するR4は、それぞれ独立に一価又は多価の置換基であってもよく、一価の置換基として水素原子、ヒドロキシル基、置換若しくは無置換のアミノ基、メルカプト基、シロキサン基、更に置換基を有していてもよい総炭素数30以下の炭化水素基若しくは複素環基、又は、二価の置換基としてオキシ基(=O)であることが好ましい。
3の置換数qは0〜5の整数を表し、また、R4の置換数rは0〜5の整数を表す。
また、式(I)におけるアダマンタン骨格中の一炭素原子をカルボニル結合(−C(O)−)及び/又はエステル結合(−C(O)O−)で置換してもよく、式(II)におけるノルボルナン骨格中の一炭素原子をエーテル結合(−O−)及び/又はエステル結合(−C(O)O−)で置換してもよい。
【0039】
式(II)に示すノルボルナン骨格は、(III)に示すような環状炭化水素構造を有していてもよい。式(III)におけるnは、環状炭化水素構造を表し、その両端はノルボルナン骨格の任意の位置で置換していてもよく、単環構造であっても、多環構造であってもよく、また、前記環状炭化水素構造として炭化水素結合以外に、カルボニル結合(−C(O)−)及び/又はエステル結合(−C(O)O−)を含んでいてもよい。
【0040】
【化5】

【0041】
前記式(III)で表される環状構造としては、式(IV)、式(V)又は式(VI)で表される構造であることが好ましい。
【0042】
【化6】

【0043】
式(IV)、式(V)及び式(VI)中、R5、R6及びR7はそれぞれ独立に置換基を表し、kは1〜6の整数を表し、s、t及びuはそれぞれ独立に0〜5の整数を表し、また、s個存在するR5、t個存在するR6、及び、u個存在するR7はそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。
式(C)のX1は、式(IV)、式(V)又は式(VI)における下記に示す各脂環式炭化水素構造上の任意の位置で結合することができる。
式(IV)、式(V)又は式(VI)におけるR5、R6及びR7はそれぞれ独立に置換基を表し、式(IV)、式(V)又は式(VI)における下記各脂環式炭化水素構造上の任意の位置で結合することができる。R5、R6及びR7における置換基は、式(I)〜式(III)のR3及びR4における置換基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
【0044】
【化7】

【0045】
本発明において、単官能ラジカル重合性モノマーとしては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピリジニル基、テトラヒドロフルフリル基、ピペリジニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘプチル基、イソボロニル基、トリシクロデカニル基等の環状構造を有する基を有するものが好ましく挙げられる。
【0046】
本発明に用いることができる単官能ラジカル重合性モノマーとして、好ましくは、ノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、ジシクロデシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルフォリン、2−ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシト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(EO)変性クレゾール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールベンゾエート(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、N−フタルイミドエチル(メタ)アクリレート、ペンタメチルピペリジル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジル(メタ)アクリレート、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−(1,1−ジメチル−2−フェニル)エチルアクリルアミド、N−ジフェニルメチルアクリルアミド、N−フタルイミドメチルアクリルアミド、N−(1,1’−ジメチル−3−(1,2,4−トリアゾール−1−イル))プロピルアクリルアミド、5−(メタ)アクリロイルオキシメチル−5−エチル−1,3−ジオキサシクロヘキサン、アクリル酸、メタクリル酸等を例示できる。これらの中でも、フェノキシエチル(メタ)アクリレートを好ましく例示できる。
【0047】
更に、本発明に用いることができる単官能ラジカル重合性モノマーの好ましい具体例を以下のM−1〜M−55に示す。
なお、下記例示化合物の一部において、炭化水素鎖を炭素(C)及び水素(H)の記号を省略した簡略構造式で記載する。また、Meはメチル基を表す。
【0048】
【化8】

【0049】
【化9】

【0050】
【化10】

【0051】
【化11】

【0052】
【化12】

【0053】
<N−ビニル基を有する環状モノマー>
本発明において、N−ビニル基を有し、環状構造を有する基を有するラジカル重合性モノマーを使用することが好ましい。中でも、N−ビニルカルバゾール、1−ビニルイミダゾール、N−ビニルラクタム類を使用することが好ましく、N−ビニルラクタム類を使用することが更に好ましい。
本発明に用いることができるN−ビニルラクタム類の好ましい例として、下記式(C−N)で表される化合物が挙げられる。
【0054】
【化13】

【0055】
式(C−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、支持体との密着性、及び、原材料の入手性の観点から、nは3〜5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、及び硬化膜の支持体への密着性が得られるので好ましい。
【0056】
また、前記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。
前記N−ビニルラクタム類は、インク組成物中に1種のみ含有されていてもよく、複数種含有されていてもよい。
【0057】
<(メタ)アクリロイル基を分子内に1個有し、ヘテロ原子として酸素原子を含む5又は6員環の複素環を1つ有する複素環式単官能ラジカル重合性モノマー>
また、これらの中でも、成分Cとしては、(メタ)アクリロイル基を分子内に1個有し、ヘテロ原子として酸素原子を含む5又は6員環の複素環を1つ有する複素環式単官能ラジカル重合性モノマーを含むことが好ましい。
前記複素環式単官能ラジカル重合性モノマーに含まれる(メタ)アクリロイル基としては、(メタ)アクリルアミド基又は(メタ)アクリロイルオキシ基が挙げられ、中でも(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましい。
前記複素環式単官能ラジカル重合性モノマーとしては、(メタ)アクリロイルオキシ基を分子内に1個有する化合物が好ましく、他に付加重合性のエチレン性不飽和結合を有しない化合物がより好ましい。機構は不明ながら複素環中のヘテロ原子が酸素原子のみの場合のみ、優れた穴あけ加工適性と延伸性が付与できる。また、複素環は、環状構造に不飽和結合を含まないことが好ましい。
(メタ)アクリロイルオキシ基と複素環とは、単結合又は二価の連結基で結合していることが好ましい。
前記複素環式単官能ラジカル重合性モノマーは、式(C−H)で表わされる化合物であることが好ましい。
【0058】
【化14】

(式(C−H)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R1とR2とが結合して環を形成してもよく、R3は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、X1及びX2は、それぞれ独立に、メチレン基又はエーテル性酸素原子を表し、少なくともX1又はX2がエーテル酸素原子であり、W1及びW2は、それぞれ独立に、単結合、メチレン基又はカルボニル基を表し、Zは、単結合、又は、炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数1〜5のアルキレンオキシ基、エステル結合(−COO−又は−OCO−)、若しくは、これらを組み合わせた二価の連結基を表し、Aは水素原子又はメチル基を表す。)
【0059】
式(C−H)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R1とR2とが結合して環を形成してもよい。炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソブチル基が好ましい。また、R1とR2とが結合した環としては、炭素数5又は6のシクロアルキル基が好ましい。
3は、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表す。R3としては、水素原子又はエチル基が好ましい。
1及びX2は、それぞれ独立に、メチレン基又はエーテル性酸素原子を表し、少なくともX1又はX2がエーテル酸素原子である。
1及びW2は、それぞれ独立に、単結合、メチレン基又はカルボニル基を表し、単結合又はメチレン基が好ましい。
Zは、単結合、又は、炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数1〜5のアルキレンオキシ基、エステル結合(−COO−又は−OCO−)、若しくは、これらを組み合わせた2価の連結基を表す。
連結基の組み合わせとしては、*が付された部分でアクリロイルオキシ基と結合する、−CH2−(O−R4n*、又は、−CH2−(OCO−R4n*が好ましい。R4は、直鎖又は分岐を有する炭素数1〜5のアルキレン基を表し、nは1〜3の整数を表す。
Aは水素原子又はメチル基を表し、水素原子であることが好ましい。すなわち、メタクリレートよりアクリレートの方が重合性に優れ、より良い硬化性を得られるため、成分Cは、アクリレート化合物であることが好ましい。
前記複素環式単官能ラジカル重合性モノマーの好ましい具体例を、以下に示す。
【0060】
【化15】

【0061】
中でも、前記複素環式単官能ラジカル重合性モノマーとしては、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートであることが好ましく、テトラヒドロフルフリルアクリレートがより好ましい。
【0062】
ラジカル重合性モノマーとして、下記非環状単官能モノマーを使用することもできる。非環状単官能モノマーは比較的低粘度であり、例えば、インク組成物を低粘度化する目的においても好ましく使用できる。ただし、硬化膜のべとつきを抑えることや、成形加工時にキズ等を発生させない高い膜強度を与えるという観点で、下記非環状単官能モノマーがインク組成物全体に占める割合は、50重量%以下であることが好ましい。
具体的には、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(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、2−エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートモノメチルエーテル、ポリテトラエチレングリコール(メタ)アクリレートモノメチルエーテル、(ポリ)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレートメチルエステル、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレートエチルエステル、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレートフェニルエステル、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートフェニルエステル、(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレートメチルエステル、(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレートエチルエステル、n−ノニルアクリレート、n−ステアリルアクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート等が例示できる。
更に、単官能ラジカル重合性モノマーとして、単官能ビニルオキシ化合物を用いることも好ましい。好適に用いられる単官能ビニルオキシ化合物としては、例えば、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。
【0063】
また、(メタ)アクリルアミド化合物としては、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(1,1−ジメチル−2−フェニル)エチル(メタ)アクリルアミド、N−ジフェニルメチル(メタ)アクリルアミド、N−フタルイミドメチル(メタ)アクリルアミド、N−(1,1’−ジメチル−3−(1,2,4−トリアゾール−1−イル))プロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等が例示できる。
不飽和カルボン酸類としては、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、及び、これらの塩等が例示できる。
【0064】
また、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、シーエムシー);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)等に記載の市販品若しく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。
【0065】
これらの中でも、成分Cとしては、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、N−ビニルカプロラクタム、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、及び、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドが好ましく例示でき、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、N−ビニルカプロラクタム、及び、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートがより好ましく例示でき、フェノキシエチルアクリレート、及び、N−ビニルカプロラクタムが更に好ましく例示できる。
また、単官能ラジカル重合性モノマーの分子量は、80〜1,000であることが好ましく、80〜800であることがより好ましい。
単官能ラジカル重合性モノマーは、インク組成物中に1種のみ有していてもよく、複数種有していてもよい。
本発明のインク組成物中における成分Cの含有量は、インク組成物全重量に対し、30〜98重量部であることが好ましく、40〜95重量部であることがより好ましく、50〜90重量部であることが更に好ましい。上記範囲であると、硬化性に優れ、また、粘度が適度である。
【0066】
(成分D)重合開始剤
本発明のインク組成物は、(成分D)重合開始剤を含有することが好ましい。
本発明に用いることのできる重合開始剤は、外部エネルギーを吸収して重合開始種を生成する化合物である。重合を開始するために使用される外部エネルギーは、熱及び活性エネルギー線に大別され、それぞれ、熱重合開始剤及び光重合開始剤が使用される。活性エネルギー線としては、γ線、β線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線が例示できる。
本発明で用いることができる重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤であることが好ましく、公知のラジカル重合開始剤を使用することができる。
【0067】
本発明に用いることができるラジカル重合開始剤としては(a)芳香族ケトン類、(b)アシルホスフィン化合物、(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、及び、(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物等が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は、上記(a)〜(l)の化合物を単独若しくは組み合わせて使用してもよい。本発明におけるラジカル重合開始剤は1種単独又は2種以上の併用によって好適に用いられる。
【0068】
(a)芳香族ケトン類、及び、(e)チオ化合物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。また、(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、ヨーロッパ特許0284561A1号記載の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。
【0069】
(c)芳香族オニウム塩化合物としては、周期律表の15、16及び17族の元素、具体的にはN、P、As、Sb、Bi、O、S、Se、Te、又はIの芳香族オニウム塩が含まれる。例えば、欧州特許104143号明細書、米国特許4837124号明細書、特開平2−150848号公報、特開平2−96514号公報に記載されるヨードニウム塩類、欧州特許370693号、同233567号、同297443号、同297442号、同279210号、及び同422570号の各明細書、米国特許3902144号、同4933377号、同4760013号、同4734444号、及び同2833827号の各明細書に記載されるジアゾニウム塩類(置換基を有してもよいベンゼンジアゾニウム等)、ジアゾニウム塩樹脂類(ジアゾジフェニルアミンのホルムアルデヒド樹脂等)、N−アルコキシピリジニウム塩類等(例えば、米国特許4,743,528号明細書、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、及び特公昭46−42363号の各公報等に記載されるもので、具体的には1−メトキシ−4−フェニルピリジニウム テトラフルオロボレート等)、更には特公昭52−147277号、同52−14278号、及び同52−14279号の各公報記載の化合物が好適に使用される。活性種としてラジカルや酸を生成する。
【0070】
(d)有機過酸化物としては、分子中に酸素−酸素結合を1個以上有する有機化合物のほとんど全てが含まれるが、その例としては、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−アミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−オクチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(クミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレートなどの過酸化エステル系の化合物が好ましい。
【0071】
(f)ヘキサアリールビイミダゾール化合物としては、特公昭45−37377号公報、特公昭44−86516号公報記載のロフィンダイマー類、例えば2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o,o’−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
【0072】
(g)ケトオキシムエステル化合物としては、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−p−トルエンスルホニルオキシイミノブタン−2−オン、2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン等が挙げられる。
【0073】
(h)ボレート化合物の例としては、米国特許3,567,453号、同4,343,891号、ヨーロッパ特許109,772号、同109,773号の各明細書に記載されている化合物が挙げられる。
【0074】
(i)アジニウム化合物の例としては、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、特開昭63−143537号、及び特公昭46−42363号の各公報記載のN−O結合を有する化合物群を挙げることができる。
【0075】
(j)メタロセン化合物の例としては、特開昭59−152396号、特開昭61−151197号、特開昭63−41484号、特開平2−249号、特開平2−4705号記載のチタノセン化合物、及び、特開平1−304453号、特開平1−152109号の各公報記載の鉄−アレーン錯体を挙げることができる。
上記チタノセン化合物の具体例としては、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピロリ−1−イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ビス[2,6−ジフルオロ−3−(メチルスルホンアミド)フェニル]チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス[2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチルビアロイルアミノ)フェニル]チタン等を挙げることができる。
【0076】
(k)活性エステル化合物の例としては、欧州特許第0290750号、同046083号、同156153号、同271851号及び同0388343号の各明細書、米国特許3901710号及び同4181531号の各明細書、特開昭60−198538号及び特開昭53−133022号の各公報に記載されるニトロベンズルエステル化合物、欧州特許第0199672号、同84515号、同199672号、同044115号及び同0101122号の各明細書、米国特許第4618564号、同4371605号及び同4431774号の各明細書、特開昭64−18143号、特開平2−245756号及び特開平4−365048号の各公報記載のイミノスルホネート化合物、特公昭62−6223号、特公昭63−14340号及び特開昭59−174831号の各公報に記載される化合物等が挙げられる。
【0077】
(l)炭素ハロゲン結合を有する化合物の好ましい例としては、例えば、若林ら著、Bull. Chem. Soc. Japan,42,2924(1969)記載の化合物、英国特許第1388492号明細書記載の化合物、特開昭53−133428号公報記載の化合物、独国特許第3337024号明細書記載の化合物等を挙げることができる。
【0078】
また、F. C. Schaefer等によるJ. Org. Chem.,29,1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報記載の化合物、特開平5−281728号公報記載の化合物等を挙げることができる。ドイツ特許第2641100号に記載されているような化合物、ドイツ特許第3333450号に記載されている化合物、ドイツ特許第3021590号に記載の化合物群、及び、ドイツ特許第3021599号に記載の化合物群等を挙げることができる。
【0079】
これらの中でも、(b)アシルホスフィン化合物を用いることが好ましく、モノアシルホスフィンオキサイド化合物及び/又はビスアシルホスフィンオキサイド化合物を用いることが好ましく、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好ましい。
本発明に用いることができる重合開始剤は、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における成分Dの含有量は、ラジカル重合性モノマーの総含有量に対して、0.01〜35重量%であることが好ましく、0.5〜20重量%であることがより好ましく、1.0〜15重量%であることが更に好ましい。上記範囲であると、インク組成物を十分硬化させることができ、また、硬化度が均一な硬化膜を得ることができる。
【0080】
(成分E)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、着色剤を含有することが好ましい。
着色剤としては、特に制限はないが、耐候性に優れ、色再現性に富んだ顔料又は油溶性染料が好ましく、溶解性染料等の公知の着色剤から任意に選択して使用できる。着色剤は、活性エネルギー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。
【0081】
本発明に用いることが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。
【0082】
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。
【0083】
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、予め溶剤又は本発明に使用するラジカル重合性モノマー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、ラジカル重合性モノマー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ラジカル重合性モノマーは、最も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。
【0084】
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重量に対し、0.01〜30重量%であることが好ましく、0.1〜25重量%であることがより好ましい。
【0085】
(成分F)分散剤
本発明のインク組成物は、分散剤を含有することが好ましい。特に顔料を使用する場合において、顔料をインク組成物中に安定に分散させるため、分散剤を含有することが好ましい。分散剤としては、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。
【0086】
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(Noveon社製);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重量に対し、0.05〜15重量%であることが好ましく、0.1〜15重量%であることがより好ましい。
【0087】
(成分G)重合禁止剤
本発明のインク組成物は、インク組成物の保存性の観点から、(成分G)重合禁止剤を含有することが好ましい。
重合禁止剤としては、例えば、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、ヒンダードフェノール系重合禁止剤、ハイドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフェノール、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(TEMPO)、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(TEMPOL)、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(クペロンAl)等が挙げられる。
重合禁止剤は、本発明のインク組成物全量に対し、200〜20,000ppm添加することが好ましい。
【0088】
(成分H)成分A及び成分B以外の多官能ラジカル重合性モノマー
また、本発明のインク組成物は、(成分H)成分A及び成分B以外の多官能ラジカル重合性モノマーを含有していてもよい。
本発明に用いることができる多官能ラジカル重合性モノマーとしては、アクリルオキシ基、メタクリルオキシ基、ビニルオキシ基、N−ビニル基、エチレン性不飽和カルボン酸残基、アクリルアミド基、及び、メタクリルアミド基よりなる群から選択されるエチレン性不飽和二重結合を有する基を2つ以上有する多官能重ラジカル重合性モノマーを好ましく例示できる。多官能モノマーを含有することで、高い硬化膜強度を有するインク組成物が得られる。ただし、成形加工に適する硬化膜延伸性を保持する観点で、多官能ラジカル重合性モノマーがインク組成物全体に占める割合は、20重量%以下であることが好ましく、15重量%以下であることがより好ましい。
多官能ラジカル重合性モノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
【0089】
多官能ラジカル重合性モノマーとして具体的には、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、変性グリセリントリアクリレート、変性ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。
【0090】
<その他の成分>
本発明のインク組成物には、必要に応じて、増感剤、共増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、褪色防止剤、導電性塩類、界面活性剤、塩基性化合物等を含んでいてもよい。これらは、特開2009−221416号公報に記載されているものが例示でき、本発明においても好適に使用できる。
また、本発明のインク組成物は、界面活性剤を含有していてもよいが、界面活性剤を含有しないか、又は、界面活性剤の含有量が、インク組成物の全重量に対し、0.05重量%以下であることが好ましく、界面活性剤を含有しないことがより好ましい。
【0091】
〔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。室温での粘度を高く設定することにより、多孔質な被記録媒体を用いた場合でも、被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。
【0092】
本発明のインク組成物の25℃における表面張力は、20〜35mN/mであることが好ましく、23〜33mN/mであることがより好ましい。ポリオレフィン、PET、コート紙、非コート紙など様々な被記録媒体へ記録する場合、滲み及び浸透の観点から、20mN/m以上が好ましく、濡れ性の点では、35mN/m以下が好ましい。
【0093】
(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
本発明のインク組成物は、インクジェット記録用として好適に用いることができる。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインク組成物をインクジェット記録用として被記録媒体(支持体、記録材料等)上に吐出し、被記録媒体上に吐出されたインク組成物に活性放射線を照射し、インクを硬化して画像を形成する方法である。
【0094】
より具体的には、本発明のインクジェット記録方法は、(a1)本発明のインク組成物をインクジェット方式により吐出して被記録媒体上に画像を形成する画像形成工程、及び、(b1)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記被記録媒体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化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、被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。
前記画像形成工程におけるインク組成物の1打滴あたりの吐出量は、3〜42pLの範囲であることが好ましい。
【0095】
本発明のインクジェット記録方法における(a1)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。
【0096】
本発明において、被記録媒体としては、特に限定されず、支持体や記録材料として公知の被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、本発明における被記録媒体として、非吸収性被記録媒体が好適に使用することができる。
【0097】
また、成形加工を行う場合には、被記録媒体として、支持体を用いることが好ましい。
本発明に用いることができる支持体は、特に限定はないが、下述する公知の被記録媒体を用いることができる。
支持体の材質として具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、テレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコール共重合体、テレフタル酸−エチレングリコール−1,4シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等のポリエステル樹脂、ナイロン6、ナイロン9、ナイロン6,6等のポリアミド樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリ四フッ化エチレン等のフッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート樹脂等を例示できる。上記アクリル系樹脂は、例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、エチル(メタ)アクリレート−ブチル(メタ)アクリレート共重合体、メチル(メタ)アクリレート−スチレン共重合体等の樹脂を1種単独又は2種以上の混合物で用いることができる。中でも、加飾印刷が容易なことや仕上がり成形物の諸耐性が優れている点でポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート樹脂やポリカーボネート樹脂に他樹脂をブレンドした樹脂のシートが好ましく用いられる。
支持体の形状としては、特に制限はないが、特に成形加工を行う場合、シート状であることが好ましい。
【0098】
また、支持体としては、上述したような熱可塑性樹脂のシート(熱可塑性樹脂シート)を好適に用いることができる。
熱可塑性樹脂シートの中から、高光沢領域、低光沢領域、及び、シート厚みの厚薄を付与するためのエンボス加工適性、更に、成形印刷物を加熱軟化させて真空成形等の成形加工を行う場合には該成形加工時の熱による成形適性とエンボス加工の耐久性(エンボス消失防止)との両立性等を考慮の上、適宜選定する。透明樹脂基材シートの層構成は、単層、あるいは異種の樹脂を2層以上積層した積層体のいずれでもよい。
【0099】
熱可塑性樹脂シート中には、必要に応じ適宜、添加剤を添加することができる。添加剤としては、表面光沢、融点等の熱的挙動に支障を来さない範囲で、各種添加剤を適量添加し得る。例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系ラジカル補捉剤等の光安定剤、シリコーン樹脂、ワックス等の滑剤、着色剤、可塑剤、熱安定剤、抗菌剤、防黴剤、帯電防止剤等である。
【0100】
本発明において支持体の厚み(積層体構成の場合は総厚)は、特に限定されないが、成形加工が可能な範囲の厚みの樹脂シートであることが好ましく、50〜2,000μmのものがより好ましく、100〜1,500μmのものが更に好ましく、150〜1,000μmのものが特に好ましい。
【0101】
本発明のインクジェット記録方法に用いられ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う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。即ち、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)工程における被記録媒体(支持体)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の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、活性放射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組成物供給タンク、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3〜42pL、更に好ましくは8〜30pLのマルチサイズドットを、好ましくは320×320〜4,000×4,000dpi、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。
【0102】
上述したように、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、吐出されるインクを一定温度にすることが好ましいことから、インク組成物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、インク組成物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、熱的に遮断又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共に、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。
【0103】
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℃におけるインク組成物の粘度が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、インクの温度の制御幅は、設定温度の±5℃であることが好ましく、設定温度の±2℃であることがより好ましく、設定温度±1℃であることが更に好ましい。
【0104】
次に、(b1)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記被記録媒体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程について説明する。
被記録媒体上に吐出されたインク組成物は、活性放射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光重合開始剤が活性放射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ラジカル重合性モノマーの重合反応が、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放射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。
【0105】
ここで、使用される活性放射線は、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。活性放射線のピーク波長は、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、350〜420nmであることが更に好ましい。
【0106】
また、本発明のインク組成物の、光重合開始系は、低出力の活性放射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。
【0107】
活性放射線源としては、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)を活性放射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、LEDとして、米国特許第6,084,250号明細書に開示されている、300nmと370nmとの間に中心付けされた活性放射線を放出し得るLEDが例示できる。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。本発明で好ましい活性放射線源はUV−LEDであり、特に好ましくは350〜420nmにピーク波長を有するUV−LEDである。
なお、LEDの被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。
【0108】
本発明のインク組成物は、このような活性放射線に、好ましくは0.01〜120秒、より好ましくは0.01〜90秒、更に好ましくは0.01〜10秒照射されることが適当である。
また、本発明のインクジェット記録方法においては、インク組成物を吐出した後0.01〜10秒の間に、2,000mW/cm2以下の露光面照度で活性放射線を照射し、前記インク組成物を硬化させることが好ましい。
活性放射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。活性放射線の照射は、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、被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が可能となる。また、多孔質な被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。
【0109】
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被記録媒体(支持体)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、活性放射線の照射により高感度で硬化することで、被記録媒体表面に画像を形成することができる。
【0110】
本発明のインクジェット記録方法には、本発明のインク組成物を1つ以上含むインクセットを好適に使用することができる。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、明度の低い着色インク組成物から被記録媒体に付与することが好ましく、本発明のインク組成物として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのインク組成物を使用する場合には、イエロー→シアン→マゼンタ→ブラックの順で被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→ブラックの順で被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、ライトシアン、ライトマゼンタのインク組成物とシアン、マゼンタ、ブラック、ホワイト、イエローの濃色インク組成物の計7色が少なくとも含まれるインクセットとしても使用することができ、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→ブラックの順で被記録媒体上に付与することが好ましい。
このようにして、本発明のインク組成物は、活性放射線の照射により高感度で硬化することで、被記録媒体表面に画像を形成することができる。
【0111】
本発明のインク組成物を複数色そろえ、インクセットとして用いる場合、本発明のインク組成物を少なくとも1つ含み、本発明のインク組成物又は本発明以外のインク組成物とを組み合わせた2種以上のインク組成物を有するインクセットであれば、特に制限はないが、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイト、ライトマゼンタ、及び、ライトシアンよりなる群から選択される色の本発明のインク組成物を少なくとも1つ含むことが好ましい。
また、本発明のインクセットは、本発明のインクジェット記録方法に好適に用いることができる。
本発明のインク組成物を使用してフルカラー画像を得るためには、本発明のインクセットとして、少なくともイエロー、シアン、マゼンタ、及び、ブラックよりなる4色の濃色インク組成物を組み合わせたインクセットであることが好ましく、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック、ホワイトよりなる5色の濃色インク組成物を組み合わせたインクセットであることがより好ましく、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック、及び、ホワイトよりなる5色の濃色インク組成物と、ライトシアン、及び、ライトマゼンタよりなる2色のインク組成物とを組み合わせたインクセットであることが更に好ましい。
なお、本発明における「濃色インク組成物」とは、着色剤の含有量がインク組成物全体の1重量%を超えているインク組成物を意味する。前記着色剤としては、特に制限はなく公知の着色剤を用いることができ、顔料や分散染料が例示できる。
本発明のインクセットが、少なくとも1つの濃色インク組成物、及び、少なくとも1つの淡色インク組成物を含んでおり、濃色インク組成物と淡色インク組成物とが同系色の着色剤を用いている場合、濃色インク組成物と淡色インク組成物との着色剤濃度の比が、濃色インク組成物:淡色インク組成物=15:1〜4:1であることが好ましく、12:1〜4:1であることがより好ましく、10:1〜4.5:1であることが更に好ましい。上記範囲であると、粒状感の少ない、鮮やかなフルカラー画像が得られる。
【0112】
(3)成形印刷物及びその製造方法
本発明のインク組成物を用いて作成された印刷物は、エンボス加工、真空成形、圧空成形又は真空圧空成形等の成形加工適性を有する。
本発明の成形印刷物は、本発明のインク組成物を用いて作成された印刷物に成形加工を施した成形印刷物であり、本発明のインクジェット記録方法により作成された印刷物に成形加工を施した成形印刷物であることが好ましい。
また、本発明において成形印刷物の製造方法とは、(a2)本発明のインク組成物をインクジェット方式により吐出して被記録媒体上に画像を形成する画像形成工程、(b2)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記被記録媒体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程、並びに、(c2)前記印刷物を成形加工する成形加工工程を含むことが好ましい。
上記(a2)工程及び(b2)工程は、前述した(a1)工程及び(b1)工程と同様に行うことができる。
本発明の成形印刷物の製造方法に用いることができる被記録媒体としては、支持体であることが好ましい。支持体としては、前述した成形加工に好適な支持体を好ましく使用することができる。
前記成形加工工程における成形加工としては、真空成形加工、圧空成形加工、真空圧空成形加工及びエンボス加工が好ましく、真空成形加工、圧空成形加工及び真空圧空成形加工がより好ましく、真空成形加工が更に好ましい。
印刷物を成形加工する装置としては、公知の装置を使用することができ、前記インクジェット記録装置と一体の装置であっても、別の装置であってもよい。
【0113】
また、本発明の成形印刷物は、熱可塑性樹脂シートに成形加工を施すことによって作製されることが好ましく、透明な熱可塑性樹脂シートに成形加工を施すことによって作製されることがより好ましい。画像の形成は、支持体の裏面側(真空成形において金型に面する側)に施されるのが一般的であるが、その反対面にも画像が形成されてもよい。また、場合によっては、前記反対面にのみ画像を形成することもでき、この場合には基材となる熱可塑性樹脂シートは透明である必要はない。
【0114】
<真空成形、圧空成形、真空圧空成形>
真空成形は、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。
圧空成形は、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。
真空圧空成形は、前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、支持体の種類や形状、所望の成形加工方法等によって適宜決定される。
【0115】
<エンボス加工>
エンボス加工は、印刷物等を図柄や文字等の任意の形状にくぼませて立体感を出す加工のことであり、例えば、ローラーやプレス機等を用いて加工することができる。
エンボス加工の一例としては、ホット・コールドプレス法が挙げられ、特開平10−199360号公報に記載の方法等を参照することができる。
ホット・コールドプレス法によるエンボス成形装置の一例を以下に示す。
該エンボス成形装置は、下部定盤(下定盤)と上部定盤(上定盤)が相互に接近離隔可能に配置されている。そして、下部定盤上にはプレート型ヒータが固定されており、上部定盤の下面にもプレート型ヒータが固定されている。これにより、支持体を加熱しながらホットプレスを行うことができる。このホットプレス機において、その下定盤上のプレート型ヒータに、所定のエンボス形状に倣う凸部を有する金型を取付け、上定盤の下面に固定されたヒータに接触するように、前記凸部に整合する形状の凹部を有する金型を取付ける。そして、画像を形成した支持体を配置し、この支持体と凹部金型との間にクッションシートを配置して、上定盤を下降させる等して上定盤と下定盤との間で支持体及びクッションシートをプレスする。このホットプレス工程における加圧力は例えば30トンであり、プレート型ヒータによる加熱温度は例えば170℃である。そして、上定盤を下定盤に押圧し、支持体及びクッションシートを金型間で挟圧し、このホットプレスを約3分間保持する。支持体は金型を介してヒータにより加熱され、熱変形により複数個の凸部が形成される。次いで、この支持体及びクッションシートを金型間に挟持したまま、ヒータを具備しない内部水冷型定盤間に配置し、例えば加圧力30トン、保持時間約3分の条件で内部水冷型定盤により押圧し、コールドプレスする。これにより、支持体はホットプレスにより熱変形した凸形状が保持され、エンボス加工を施した成形印刷物が得られる。加圧力及び加熱温度は、用いる印刷物の材質や加工形状等の条件に応じ、適宜調整することができる。
【実施例】
【0116】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、以下の記載における「部」とは、特に断りのない限り「重量部」を示すものとする。
【0117】
本発明で使用した素材は下記に示す通りである。
・IRGALITTE BLUE GLVO(シアン顔料、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・CINQUASIA MAGENTA RT−355D(マゼンタ顔料、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・NOVOPERM YELLOW H2G(イエロー顔料、クラリアント社製)
・SPECIAL BLACK 250(ブラック顔料、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・タイペークCR60−2(ホワイト顔料、石原産業(株)製)
・SOLSPERSE32000(Noveon社製分散剤)
・パーフルオロアダマンチルメタクリレート(ADAMANTATE X−F−101、出光興産(株)製)
・パーフルオロアダマンチルアクリレート(ADAMANTATE X−F−102、出光興産(株)製)
・パーフルオロアダマンチルアクリルアミド(1−パーフルオロアダマンチルアミンから合成した。)
・パーフルオロアダマンチルビニルエーテル(1−パーフルオロアダマンチルアルコールから合成した。)
・DVE−3(トリエチレングリコールジビニルエーテル、RAPI−CURE DVE−3、ISP Europe社製)
・EOEOEA(アクリル酸2−(2−エトキシエトキシ)エチル、SR256、Sartomer社製)
・PEA(フェノキシエチルアクリレート、NKエステルAMP−10G、新中村化学工業(株)製)
・NVC(N−ビニルカプロラクタム、ISP社製)
・DMAA(N,N−ジメチルアクリルアミド、(東京化成工業(株)製)
・THFA(テトラヒドロフルフリルアクリレート、SR285、Sartomer社製)
・IRGACURE 819(光重合開始剤、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
・DAROCUR TPO(光重合開始剤、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サイド、BASF社製)
・FIRSTCURE ST−1(重合禁止剤、トリス(N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシアミン)アルミニウム塩、Chem First社製)
【0118】
<マクロモノマー>
マクロモノマーの製造については、例えば平成1年9月20日にアイピーシー出版局発行の「マクロモノマ−の化学と工業」(編集者 山下雄也)の第2章「マクロモノマーの合成」に、各種の製法が記載されており、それらの方法に従い合成したマクロモノマーを使用した。
・片末端アクリロイル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=1,000)
・片末端アクリロイル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=3,000)
・片末端アクリロイル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=10,000)
・片末端アクリロイル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=12,000)
・片末端ビニル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=3,000)
・片末端アリル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=3,000)
・片末端ビニルシリル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=3,000)
・片末端ビニルオキシ基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=3,000)
・片末端ジシクロペンタジエニル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=3,000)
・片末端メタクリロイル基ポリ(アクリル酸n−ブチル)マクロモノマー(Mw=3,000)
・片末端アクリロイル基ポリ(アクリル酸メチル)マクロモノマー(Mw=3,000)
・片末端アクリロイル基ポリスチレンマクロモノマー(Mw=3,000)
【0119】
<連鎖移動剤>
・ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)(カレンズMT−PE1、昭和電工(株)製)
・1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン(カレンズMT−NR1、昭和電工(株)製)
・1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン(カレンズMT−BD1、昭和電工(株)製)
・クロロホルム(東京化成工業(株)製)
・α−メチルスチレンダイマー(丸善石油化学(株)製)
【0120】
<可塑剤>
・トリクレジルホスフェート(125℃3時間での加熱減量:0.1重量%未満)(TPP、大八化学工業(株)製)
・トリス(2−エチルヘキシル)トリメリテート(125℃3時間での加熱減量:0.1重量%未満)(TOP、大八化学工業(株)製)
・ジイソデシルアジペート(125℃3時間での加熱減量:0.1重量%未満)(DIDA、大八化学工業(株)製)
・ビス(2−(2−ブトキシエトキシ)エチル)アジペート(125℃3時間での加熱減量:0.4重量%以上0.5重量%未満)(BXA、大八化学工業(株)製)
・トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート(125℃3時間での加熱減量:0.7重量%以上0.8重量%未満)(TOP、大八化学工業(株)製)
・トリブチルホスフェート(125℃3時間での加熱減量:1.0重量%を超え1.5重量%未満)(TBP、大八化学工業(株)製)
【0121】
<熱可塑性樹脂>
POLYMER HANDBOOK 4th Edition(John Wiley & Sons, Inc.)に記載されている樹脂を使用した。
・ポリブチルアクリレート(Tg=−54℃)
・ポリドデシルアクリレート(Tg=−3℃)
・ポリブチルメタクリレート(Tg=20℃)
・ポリフェニルアクリレート(Tg=57℃)
・ポリ(N−ブチルアクリルアミド)(Tg=45℃)
・ポリ(N−オクチルアクリルアミド)(Tg=−53℃)
・ポリスチレン(Tg=100℃)
・ポリビニルアセテート(Tg=32℃)
【0122】
(シアンミルベースAの調製)
IRGALITTE BLUE GLVOを300重量部と、NKエステルAMP−10Gを620重量部と、SOLSPERSE32000を80重量部とを撹拌混合し、シアンミルベースAを得た。なお、シアンミルベースA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4時間分散を行った。
【0123】
(その他の各ミルベースの調製)
シアンミルベースAと同様にして、表1に示す組成、分散条件でマゼンタミルベースB、イエローミルベースC、ブラックミルベースD及びホワイトミルベースEを調製した。
【0124】
【表1】

【0125】
(実施例1〜49、及び、比較例1〜4)
<インク組成物の作製方法>
表2〜4に記載の素材を混合、撹拌することで、各インク組成物を得た。
【0126】
<インクジェット画像記録方法及びノズル汚れ防止性の評価>
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実験装置を用いて、被記録媒体へ画像を形成した。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、8〜30plのマルチサイズドットを720×720dpi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2,100mW/cm2、に集光し、被記録媒体上にインク着弾した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、画像に照射される積算光量を3,000mJ/cm2となるようにした。紫外線ランプには、HAN250NL ハイキュア水銀ランプ(ジーエス・ユアサ コーポレーション社製)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。被記録媒体として、エステルフィルムE5000(膜厚125μm、東洋紡績(株)製)を使用した。各サンプルともインク組成物の硬化膜の平均膜厚が12μmになるよう描画を行った。描画後のノズル周辺に付着したインク組成物を目視し、以下の基準で評価した。
○:ノズル周囲にインク組成物の付着はなく、全く汚れは見られない。
○△:ノズル周囲にインク組成物の付着はわずかにあるが、問題ないレベルである。
△:ノズル周囲にインク組成物の付着はあるが、許容レベルである。
×:ノズル周囲にインク組成物の付着が多く見られ、問題になるレベルである。
【0127】
<硬化性の評価方法>
上記インクジェット記録方法に従い、平均膜厚が12μmのベタ画像の描画を行い、紫外線照射後の画像面において、触診により、画像のべとつきの程度を評価した。また、硬化感度は以下の基準で評価した。
○: 画像にべとつきなし。
○△: 画像がややべとついている。
△: 画像がべとついているが問題にならない。
×: 未硬化のインクが手に転写するほど固まっていない。
【0128】
<表面硬化性(鉛筆硬度)の評価方法>
JIS K 5600−5−4に従い、2B〜6Hの鉛筆を用い評価した。
評価がH以上であれば、実用上問題のないレベルである。
【0129】
<耐ブロッキング性の評価方法>
上記インクジェット記録方法に従い、平均膜厚が12μmのベタ画像の描画を行った後、印刷物の硬化膜全体が覆われるよう、未印刷のエステルフィルムE5000を硬化膜上部に重ね、更に上部から0.200g/cm2の加重を加え、30℃雰囲気下で1日放置した。また、耐ブロッキング性は以下の基準で評価した。
○: 上部フイルムへの転写、張り付きなし。
○△: 上部フィルムへの転写はないが、フイルムをはがす際に剥離音がした。
△: 上部フイルムへの転写が全フイルム面積の5%未満。
×: 上部フイルムへの転写が全フイルム面積の5%以上。
【0130】
<耐溶剤性評価>
上記インクジェット記録方法に従い、平均膜厚が12μmでA6サイズのベタ画像の描画行った。硬化膜を、イソプロピルアルコールを十分に給水させた綿棒(生活協同組合連合会製)で5往復擦り、硬化膜の剥がれ具合を評価した。評価基準は以下の通りである。
○: 硬化膜が全く剥がれない。
○△: 硬化膜の上面がわずかに剥がれる。
△: 硬化膜の上面が剥がれる。
×: 硬化膜が下部まで剥がれ、支持体が露出する。
【0131】
<密着性評価(クロスハッチテスト)>
基材との密着性評価方法としてクロスハッチテスト(JIS K 5600−5−6)を行った。上記インクジェット画像記録方法に従い、画像部の平均膜厚が12μmのベタ画像を描画した。
その後、各々の印刷物に対して、クロスハッチテストを実施した。なお、評価は、JIS K5600−5−6に従い、0〜5の6段階評価とし、以下のように評価した。ここで、評価0がカットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にも剥がれがないことを意味する。
○:クロスハッチテストの評価が0である。
○△:クロスハッチテストの評価が1である。
△:クロスハッチテストの評価が2である。
×:クロスハッチテストの評価が3以上である。
【0132】
<穴あけ加工適性の評価方法>
支持体として、パンライトPC−1151(膜厚500μm、ポリカーボネートシート、帝人化成(株)製)を用いる以外は、上述するインクジェット記録方法と同様の方法で印刷物を作製した。25℃の条件下、作製した印刷物を手動OA用大型穴なけパンチ No.200N(ライオン事務器(株)製)を用いて穴あけ加工を行った。画像の穴あけ部分にひび割れ、光の透過がないか、目視で観察を行った。
○:パンチ穴周辺にひび割れ、光の透過はなかった。
○△:パンチ穴周辺にごく僅かひび割れがあるが、光の透過はなかった。
△:パンチ穴周辺にひび割れ、光の透過があるが、問題ないレベルであった。
×:パンチ穴周辺にひび割れが生じ、光の透過があり、製品としては不適であった。
【0133】
<曇り抑制性評価>
上記インクジェット記録方法に従い、平均膜厚が12μmのベタ画像の描画を行い、紫外線照射後に、ガラスシャーレ内に収め、ホットプレート上で95℃±15℃、1時間加熱し、シャーレ内側の曇りを評価した。
○:曇りは全くない。
○△:わずかに曇りがあるが問題ない。
△:曇りはあるが問題ない。
△×:曇りがあり、問題になる。
×:曇りが非常に多く、問題になる。
【0134】
<延伸率の測定方法>
支持体として、パンライトPC−1151(膜厚500μm、ポリカーボネートシート、帝人化成(株)製)を用いる以外は、上記インクジェット記録方法に従い、平均膜厚が12μmのベタ画像の描画を行い、幅2.5cm、長さ5.0cmに切り出し、(株)島津製作所製精密万能試験機(オートグラフAGS−J)、及び、サーモスタティックチャンバーTCR2W−200Pを用いて50mm/minの速度、180℃環境下での引っ張り試験を行い、長さに対する伸長率を測定した。
【0135】
以下の表2〜表4に、各インク組成物の評価結果を示す。
【0136】
【表2】

【0137】
【表3】

【0138】
【表4】

【0139】
シアンミルベースAの代わりに、マゼンタミルベースB、イエローミルベースC、ブラックミルベースD、ホワイトミルベースEの各ミルベースをそれぞれ使用した以外は、実施例5と同様にしてインク組成物をそれぞれ調製し、同様に評価した。その結果、これらのインク組成物もそれぞれ、硬化性、硬化膜の柔軟性、延伸性及び硬化膜の表面硬度に優れることがわかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(成分A)パーフルオロアダマンタン骨格を有するラジカル重合性モノマーと、
(成分B)軟化剤とを含有し、
成分Bが、マクロモノマー、連鎖移動剤、可塑剤、及び、熱可塑性樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含むことを特徴とする
インク組成物。
【請求項2】
成分Aが、パーフルオロアダマンタン骨格を有する単官能ラジカル重合性モノマーである、請求項1に記載のインク組成物。
【請求項3】
前記マクロモノマーが、ビニル基、アリル基、ビニルシリル基、ビニルオキシ基、ジシクロペンタジエニル基、及び、下記式で表される基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を分子末端に少なくとも1個有する、請求項1又は2に記載のインク組成物。
−OC(O)C(R)=CH2
(式中、Rは水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ヒドロキシメチル基、又は、シアノ基を表す。)
【請求項4】
前記マクロモノマーの重量平均分子量が、1,000〜10,000である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項5】
前記連鎖移動剤が、メルカプト基を有する化合物である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項6】
前記可塑剤の加熱減量が、125℃3時間で1.0重量%以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項7】
前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度が、50℃以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項8】
(成分C)成分A及び成分B以外の単官能ラジカル重合性モノマーを更に含有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項9】
成分Cが、アクリレート類、メタクリレート類、ビニルオキシ化合物、N−ビニル化合物、エチレン性不飽和カルボン酸化合物、アクリルアミド類及びメタクリルアミド類よりなる群より選択された単官能ラジカル重合性モノマーである、請求項8に記載のインク組成物。
【請求項10】
成分Bが、マクロモノマーを含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項11】
インクジェット記録用である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のインク組成物。
【請求項12】
(a1)請求項1〜11のいずれか1項に記載のインク組成物をインクジェット方式により吐出して被記録媒体上に画像を形成する画像形成工程、及び、
(b1)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記被記録媒体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程を含むことを特徴とする
インクジェット記録方法。
【請求項13】
請求項12に記載のインクジェット記録方法により得られた印刷物。
【請求項14】
(a2)請求項1〜11のいずれか1項に記載のインク組成物をインクジェット方式により吐出して被記録媒体上に画像を形成する画像形成工程、
(b2)得られた画像に活性放射線を照射して、前記インク組成物を硬化させて、前記被記録媒体上に硬化した画像を有する印刷物を得る硬化工程、並びに、
(c2)前記印刷物を成形加工する成形加工工程を含むことを特徴とする
成形印刷物の製造方法。
【請求項15】
前記成形加工が、エンボス加工、真空成形、圧空成形、又は、真空圧空成形である、請求項14に記載の成形印刷物の製造方法。
【請求項16】
前記成形加工工程の前又は後に、前記印刷物に穴あけ加工する穴あけ工程を含む、請求項14又は15に記載の成形印刷物の製造方法。
【請求項17】
請求項14〜16のいずれか1項に記載の成形印刷物の製造方法により得られた成形印刷物。

【公開番号】特開2012−46702(P2012−46702A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−192627(P2010−192627)
【出願日】平成22年8月30日(2010.8.30)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】