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技術 金属粒子含有紫外線硬化型インクおよびこれを用いたプリント物の製造方法

出願人 セーレン株式会社
発明者 河村明広
出願日 2016年3月30日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-067211
公開日 2017年10月5日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-179093
状態 特許登録済
技術分野 インクジェット記録方法及びその記録媒体 インキ、鉛筆の芯、クレヨン
主要キーワード 各金属粒子 薄片状ガラス ランプ種類 不活性処理 ポリジオール プリント層 ABS樹脂 金属光沢性
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月5日)のものです。
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課題

金属光沢性の良好な塗膜を形成することができるとともに、インク定性にも優れた金属粒子含有紫外線硬化型インクを提供することを目的とする。また本発明は、金属粒子含有紫外線硬化型インクを用いて、金属光沢の良好なプリント物を製造するための方法を提供することを目的とする。

解決手段

本発明にかかる金属粒子含有紫外線硬化型インクは、金属粒子と、2種以上の光重合性化合物と、光重合開始剤とを少なくとも含むものであって、該2種以上の光重合性化合物のうちのひとつが、ジアクリル酸ポリグリコールエステル系化合物であり、他の光重合性化合物のうち、活性水素を有する単官能モノマーインク全量に対して20質量%以下である。

概要

背景

従来、基材上に金属光沢を有する塗膜を形成する方法として金属箔を用いた箔押し印刷熱転写等が知られている。また、金属粒子を含有するインクを用い、スクリーンプリントインクジェット方式での印刷などによって金属光沢を有する塗膜を形成する方法も知られている。

また、金属粒子を含有するインクとして、例えば紫外線硬化型インクが知られている。金属粒子含有紫外線硬化型インクは、基材上に密着性耐溶剤性に優れた塗膜を形成することが可能である。しかしながら、金属粒子含有紫外線硬化型インクを特にインクジェット方式により基材に付与した場合、金属粒子が基材上でランダムに散らばり、そのまま硬化すると塗膜表面で光の乱反射が発生して光沢感が十分に得られないという問題があった。

この問題を解決する手段として、例えば特許文献1には、アルミニウム顔料と、光重合性化合物であるフェノキシエチルメタアクリレートと、有機溶剤とを含有した紫外線硬化型インクが開示されている。これによれば、金属光沢性の良好な画像を記録することが可能となる。
しかしながら、紫外線硬化型インク中に細かく粉砕した金属粒子を添加すると、金属粒子がインク中で触媒として作用し、重合性化合物の反応が生じることにより、インク安定性が低下するおそれがあった。

金属粒子含有紫外線硬化型インク安定性を解決する手段として、例えば特許文献2には、金属粒子の表面をリン酸エステル系化合物被膜により被覆してなる表面処理金属粒子と、重合性化合物とを含む光硬化型インクが開示されている。これによれば、インク安定性に優れた光硬化型インクを提供することが可能となる。
しかしながら、金属粒子の表面を表面処理することにより、金属粒子表面が樹脂で被覆されるため、金属粒子の光沢度が低下し、結果、形成される塗膜の金属光沢性が低下する傾向にあった。

このように、形成される塗膜の金属光沢性とインク安定性との両立は非常に難しく、未だ解決されるものではなかった。

概要

金属光沢性の良好な塗膜を形成することができるとともに、インク安定性にも優れた金属粒子含有紫外線硬化型インクを提供することを目的とする。また本発明は、金属粒子含有紫外線硬化型インクを用いて、金属光沢の良好なプリント物を製造するための方法を提供することを目的とする。本発明にかかる金属粒子含有紫外線硬化型インクは、金属粒子と、2種以上の光重合性化合物と、光重合開始剤とを少なくとも含むものであって、該2種以上の光重合性化合物のうちのひとつが、ジアクリル酸ポリグリコールエステル系化合物であり、他の光重合性化合物のうち、活性水素を有する単官能モノマーインク全量に対して20質量%以下である。 なし

目的

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、金属光沢性の良好な塗膜を形成することができるとともに、インク安定性にも優れた金属粒子含有紫外線硬化型インクを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

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請求項1

金属粒子と、2種以上の光重合性化合物と、光重合開始剤とを少なくとも含む金属粒子含有紫外線硬化型インクであって、該2種以上の光重合性化合物のうちのひとつが、ジアクリル酸ポリグリコールエステル系化合物であり、他の光重合性化合物のうち、活性水素を有する単官能モノマー含有量インク全量に対して20質量%以下である、金属粒子含有紫外線硬化型インク。

請求項2

ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物の分子量が、200〜1000である、請求項1に記載の金属粒子含有紫外線硬化型インク。

請求項3

他の光重合化合物のうち、イミド結合アミド結合ウレタン結合のうち少なくともひとつを有する単官能モノマーの含有量がインク全量に対して20質量%以下である、請求項1または2に記載の金属粒子含有紫外線硬化型インク。

請求項4

金属粒子とジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物とが、インク中に質量比8:1〜1:1で含有されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属粒子含有紫外線硬化型インク。

請求項5

金属粒子が、不活性化処理がされていない金属粒子である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属粒子含有紫外線硬化型インク。

請求項6

金属粒子が、アルミニウム粒子である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属粒子含有紫外線硬化型インク。

請求項7

金属粒子が、燐片形状を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属粒子含有紫外線硬化型インク。

請求項8

請求項1〜7のいずれか1項に記載の金属粒子含有紫外線硬化型インクを基材上に付与する工程(付与工程)と、付与した金属粒子含有紫外線硬化型インクに紫外線照射硬化する工程(硬化工程)と、を含むプリント物の製造方法。

請求項9

付与工程が、インクジェット方式によるものである、請求項8に記載のプリント物の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、金属粒子含有紫外線硬化型インクおよびこれを用いたプリント物の製造方法に関する。

背景技術

0002

従来、基材上に金属光沢を有する塗膜を形成する方法として金属箔を用いた箔押し印刷熱転写等が知られている。また、金属粒子を含有するインクを用い、スクリーンプリントインクジェット方式での印刷などによって金属光沢を有する塗膜を形成する方法も知られている。

0003

また、金属粒子を含有するインクとして、例えば紫外線硬化型インクが知られている。金属粒子含有紫外線硬化型インクは、基材上に密着性耐溶剤性に優れた塗膜を形成することが可能である。しかしながら、金属粒子含有紫外線硬化型インクを特にインクジェット方式により基材に付与した場合、金属粒子が基材上でランダムに散らばり、そのまま硬化すると塗膜表面で光の乱反射が発生して光沢感が十分に得られないという問題があった。

0004

この問題を解決する手段として、例えば特許文献1には、アルミニウム顔料と、光重合性化合物であるフェノキシエチルメタアクリレートと、有機溶剤とを含有した紫外線硬化型インクが開示されている。これによれば、金属光沢性の良好な画像を記録することが可能となる。
しかしながら、紫外線硬化型インク中に細かく粉砕した金属粒子を添加すると、金属粒子がインク中で触媒として作用し、重合性化合物の反応が生じることにより、インク安定性が低下するおそれがあった。

0005

金属粒子含有紫外線硬化型インク安定性を解決する手段として、例えば特許文献2には、金属粒子の表面をリン酸エステル系化合物被膜により被覆してなる表面処理金属粒子と、重合性化合物とを含む光硬化型インクが開示されている。これによれば、インク安定性に優れた光硬化型インクを提供することが可能となる。
しかしながら、金属粒子の表面を表面処理することにより、金属粒子表面が樹脂で被覆されるため、金属粒子の光沢度が低下し、結果、形成される塗膜の金属光沢性が低下する傾向にあった。

0006

このように、形成される塗膜の金属光沢性とインク安定性との両立は非常に難しく、未だ解決されるものではなかった。

先行技術

0007

特開2012−102294号公報
特開2012−184300号公報

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、金属光沢性の良好な塗膜を形成することができるとともに、インク安定性にも優れた金属粒子含有紫外線硬化型インクを提供することを目的とする。また本発明は、金属粒子含有紫外線硬化型インクを用いて、金属光沢の良好なプリント物を製造するための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

0009

すなわち、本発明にかかる金属粒子含有紫外線硬化型インクは、金属粒子と、2種以上の光重合性化合物と、光重合開始剤とを少なくとも含むものであって、該2種以上の光重合性化合物のうちのひとつが、ジアクリル酸ポリグリコールエステル系化合物であり、他の光重合性化合物のうち、活性水素を有する単官能モノマーインク全量に対して20質量%以下である。
また、本発明にかかるプリント物の製造方法は、金属粒子含有紫外線硬化型インクを基材上に付与する工程と、付与した金属粒子含有紫外線硬化型インクに紫外線照射し硬化する工程と、を含む。

発明の効果

0010

本発明によれば、金属光沢性の良好な塗膜を形成することができるとともに、インク安定性にも優れた金属粒子含有紫外線硬化型インクを提供することができる。また本発明によれば、金属粒子含有紫外線硬化型インクを用いて、金属光沢の良好なプリント物を製造することができる。

0011

<金属粒子含有紫外線硬化型インク>
本発明にかかる金属粒子含有紫外線硬化型インクは、金属粒子と、2種以上の光重合性化合物と、光重合開始剤とを少なくとも含む。

0012

2種以上の光重合性化合物には、ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物が必ず含まれる。ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物とはアルキレンオキサイド変性ポリジオールアクリル酸を反応させたエステル系化合物である。ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物を含有していることで、ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物が金属粒子を包含し(キレート効果)、インク中の他の光重合性化合物との接触を防ぐことで、インクを安定化することができる。
なお、上記作用および効果は、単にキレート効果を発揮する剤を添加すれば得られるというものではなく、ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物を用いることが肝要である。すなわち、一般的なキレート剤では、光重合性化合物との相溶性がなく、またそれ自体は光重合性化合物ではない。したがって、一般的なキレート剤はインク中に添加するとインク硬化性を低下させる傾向にあり、好ましくない。

0013

ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物の具体例としては、ジエチレングリコールジアクリレートトリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレンジアクリレート、ポリエチレングリコール(200)ジアクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジアクリレート、ポリエチレングリコール(600)ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレートトリプロピレンジアクリレート、テトラプロピレンジアクリレートなどが挙げられる。なかでもインクを安定化させる効果が高く、比較的低粘度である点で、テトラエチレンジアクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジアクリレートが好ましい。

0014

ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物は、分子量が200〜1000であることが好ましく、300〜800であることがさらに好ましい。分子量が上記範囲であることにより、上述したキレート効果が得られやすく、インク安定性も向上する傾向にある。分子量が200より小さいとキレート効果が十分に得られないおそれがある。分子量が1000より大きいとインクが安定化するまでに時間がかかったり、金属粒子同士の凝集を引き起こしたりするおそれがある。

0015

ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物は、後述する金属粒子とともに、特定の比率で含有されていることが好ましい。すなわち、後述する金属粒子とジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物とが、インク中に質量比8:1〜1:1で含有されていることが好ましい。これにより、インクが硬化した後の塗膜(インク硬化膜)の金属光沢性低下を抑制することができるとともに、インクを安定化させることができる。金属粒子に対してジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物が少なすぎると、ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物によるキレート効果が十分に得られないおそれがあり、インク安定性が十分に得られないおそれがある。また、金属粒子に対してジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物が多すぎても、さらなるインク安定性は見込めず、必要以上にジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物が金属粒子に吸着することにより、インク硬化膜の金属光沢性低下を招くおそれがある。

0016

また、ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物の、インク全量に対する含有量は、0.1質量%〜5質量%であることが好ましく、0.5質量%〜4質量%であることがさらに好ましい。これにより、インク硬化膜の金属光沢性低下を抑制することができるとともに、インクを安定化させることができる。

0017

本発明にかかる金属粒子含有紫外線硬化型インクには、ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物のほかに、少なくとも1種以上の光重合性化合物が含有される。これを以下、他の光重合性化合物と称する。

0018

本発明に用いられる他の光重合性化合物としては、公知の光重合性化合物から適宜選定することができるが、活性水素を有する単官能モノマーについては、インク中の含有量を20質量%以下とする必要がある。活性水素を有する単官能モノマーが20質量%を超えて含有されていると、ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物が金属粒子に吸着するのを、活性水素を有する単官能モノマーが阻害することにより、インク安定性を大きく低下させるおそれがある。また、活性水素を有する単官能モノマーによって得られるキレート効果は低く、含有量が増えるとインク安定性は低下する傾向にある。
活性水素を有する単官能モノマーのインク中における含有量は、インク全量に対して10質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0質量%であることが最も好ましい。

0019

活性水素を有する単官能モノマーの具体例としては、例えば、ヒドロキシル基を有するアクリレート(2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート等)、カルボキシル基を有するアクリレート(2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等)などのほか、アミノ基やリン酸を有するアクリレートなども挙げられる。

0020

さらに、他の光重合性化合物として、イミド結合アミド結合ウレタン結合のうち少なくともひとつを有する単官能モノマーについても、含有量を20質量%以下とすることが好ましい。これらの単官能モノマーが20質量%を超えて含有されていると、活性水素を有する単官能モノマーと同様に、ジアクリル酸のポリグリコールエステル系化合物が金属粒子に吸着するのを阻害し、インク安定性が低下するおそれがある。
イミド結合、アミド結合、ウレタン結合のうち少なくともひとつを有する単官能モノマーのインク中における含有量は、インク全量に対して10質量%以下であることがより好ましく、0質量%であることが最も好ましい。

0021

イミド結合、アミド結合、ウレタン結合のうち少なくともひとつを有する単官能モノマーの具体例としては、例えば、アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドアクリロイルモルフォリン、1,2−エタンジオール1−アクリラート2−(N−ブチルカルバマート)などが挙げられる。

0022

他の重合性化合物として、上記のもの以外は特に限定するものではなく、公知の重合性化合物から適宜選定可能であるが、なかでも、脂肪族系のアクリレートが、インク硬化膜の金属光沢性や、インク安定性に対する悪影響が極めて少ない点で、好ましい。脂肪族系のアクリレートとしては、4−tert−ブチルシクロヘキサノルアクリレートイソデシルアクリレート、トリデシルアクリレートイソボルニルアクリレート、1,4−ブタンジオ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、1,9−ノナンジオールジアクリレートなどが挙げられる。

0023

本発明に用いられる金属粒子としては、特に限定するものではなく、例えば黄銅青銅ニッケルステンレス亜鉛等の金属粉末酸化チタン黄色酸化鉄を被覆した雲母硫酸バリウム層状ケイ酸塩、層状アルミニウムケイ酸塩などの被覆薄片無機結晶基質単結晶板状酸化チタン、塩基性炭酸塩、酸オキシ塩化ビスマス天然グアニン薄片状ガラス粉、金属蒸着された薄片状ガラス粉などが用いられる。なかでも、コストおよび金属光沢性に優れる点で、アルミニウム粒子が好ましく用いられる。

0024

本発明に用いられる金属粒子は、不活性処理化処理がされていないことが好ましい。不活性化処理がされていない金属粒子を用いることにより、金属光沢性の良好なインク硬化膜を得ることができる。
なお、ここで言う金属粒子の不活性化処理とは、金属粒子の表面を他の物質で被覆することをさす。金属粒子の表面を被覆する物質としては、例えば、各種樹脂、カップリング剤リン酸化合物モリブデン化合物クロム酸化合物シリカ、およびそれらの併用などが知られている。

0025

金属粒子の形状は特に限定するものではないが、インクを基材に付与した際に、金属粒子が基材上に平坦に積層しやすく、インク硬化膜の金属光沢性がより良好となる点で、隣片形状であることが好ましい。

0026

金属粒子の粒子径についても特に限定するものではないが、インクジェット方式での吐出安定性を考慮すると、平均粒子径が3.0μm以下であることが好ましい。また、インク硬化膜の金属光沢性を考慮すると、平均粒子径は0.5μm以上であることが好ましい。

0027

金属粒子の、インク全量に対する含有量は、1質量%〜20質量%であることが好ましく、2質量%〜10質量%であることがさらに好ましい。含有量が1質量%未満であると、インク硬化膜の金属光沢性が十分に得られないおそれがある。また含有量が20質量%を超えると、インクジェット方式で安定的に吐出することが困難となるおそれがある。

0028

本発明にかかる金属粒子含有紫外線硬化型インクには、さらに、光重合開始剤が含有される。
本発明に用いられる光重合開始剤としては、特に限定するものではないが、例えば、光ラジカル重合開始剤光カチオン重合開始剤を使用することができる。これらの中でも、光ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。

0029

光ラジカル重合開始剤の具体例としては、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノンキサントンフルオレノン、べンズアルデヒドフルオレンアントラキノントリフェニルアミンカルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトンベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテルベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントンジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオフェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、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、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、2,4−ジエチルチオキサントン、およびビス−(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ォスフィンオキシドなどが挙げられる。なかでも、インク硬化性の観点から、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとビス(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を併用することがより好ましい。

0030

光重合開始剤の、インク全量に対する含有量は、1質量%〜20質量%であることが好ましく、5質量%〜15質量%であることがさらに好ましい。光重合開始剤の含有量が1質量%未満の場合、重合しきれずに未硬化となる部分が増え、インク硬化性が低下するおそれがある。一方、光重合開始剤の含有量が20質量%を超える場合、インク安定性が低下するおそれがある。

0031

本発明にかかる金属粒子含有紫外線硬化型インクには、さらに、有機溶剤が含有されていてもよい。有機溶剤は揮発しやすいため、インク中に有機溶剤が含有されていると、インクを基材に付与した後、硬化されるまでの間に有機溶剤が適度に揮発し、これにより、金属粒子が基材上に配向しやすくなる。その結果、より金属光沢の良好なインク硬化膜を形成することができる。

0032

有機溶剤としては、環境に配慮した第4類第3石油類、第4類第4石油類などが好ましく、化学的に安定であることや高沸点で低粘度であることからグリコールエーテル類カーボネート類ラクトン類がより好ましい。グリコールエーテル類としては、例えば、トリエチレングリコールジメチルエーテルテトラエチレングリコールジメチルエーテルポリエチレングリコールジメチルエーテルジエチレングリコールジブチルエーテルジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテルトリプロピレングリコールジメチルエーテルエチレングリコールモノフェニルエーテルなどが挙げられ、沸点の観点からテトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテルが特に好ましい。カーボネート類としては、例えば炭酸プロピレンなどが挙げられ、ラクトン類としては、例えばγ—ブチロラクトンなどが挙げられる。その他、脂肪族炭化水素脂環式炭化水素芳香族炭化水素脂肪酸エステルなどを使用することも当然可能である。

0033

本発明にかかる金属粒子含有紫外線硬化型インクには、さらに、本発明の効果を阻害しない範囲で、各種添加剤を適宜添加してもよい。
添加剤としては、例えば、スリップ剤レベリング剤)、分散剤重合促進剤重合禁止剤浸透促進剤湿潤剤保湿剤)、定着剤防黴剤防腐剤酸化防止剤、キレート剤、増粘剤などが挙げられる。

0034

<プリント物の製造方法>
また、本発明にかかるプリント物の製造方法は、上述した金属粒子含有紫外線硬化型インクを用いて行うものである。
すなわち、本発明にかかるプリント物の製造方法は、上述した金属粒子含有紫外線硬化型インクを基材上に付与する工程(付与工程)と、付与した金属粒子含有紫外線硬化型インクに紫外線を照射し硬化する工程(硬化工程)と、を含むものである。

0035

本発明にかかるプリント物の製造方法において使用可能な基材としては、特に限定するものではなく、各種基材が使用可能である。
基材は、主に吸収性基材非吸収性基材に大別され、吸収性基材としては、例えば、水性インク浸透性が高い電子写真用紙等の普通紙、インクジェット用紙シリカ粒子アルミナ粒子から構成されたインク吸収層、あるいは、ポリビニルアルコールPVA)やポリビニルピロリドン(PVP)等の親水性ポリマーから構成されたインク吸収層を備えたインクジェット専用紙)、水性インクの浸透性が比較的低い一般のオフセット印刷に用いられるアート紙、コート紙、キャスト紙などが挙げられる。また、非吸収性基材としては、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)等のプラスチック類フィルムプレート、鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート、またはそれら各種金属蒸着により製造した金属プレートプラスチック製のフィルム、ステンレスや真鋳等の合金のプレートなどが挙げられる。
また、これら基材の表面には、あらかじめ下塗り塗装などがなされていてもよい。

0036

付与工程において、金属粒子含有紫外線硬化型インクを基材に付与する方法としては、例えば、スクリーンプリント、インクジェット方式によるプリントなどが挙げられる。なかでも、非接触であり、様々な基材にインクを付与することが可能である点で、インクジェット方式によるプリントが好ましい。

0037

インクジェット方式によるプリントは、インクジェットプリント装置を用いて行われる。なお、使用するインクジェットプリント装置については特に限定するものではなく、例えば、荷電変調方式マイクロドット方式、帯電噴射制御方式およびインクミスト方式などの連続方式パルスジェット方式、バブルジェット登録商標)方式、ピエゾ方式静電吸引方式などのオン・デマンド方式などを用いることができる。さらに、シリアル型ライン型などといったプリント方式についても、特に限定しない。

0038

インクジェットプリント装置を用いて金属粒子含有紫外線硬化型インクを吐出する場合には、例えば、インクジェットプリント装置に装備されたヘッド加熱装置を設けて、金属粒子含有紫外線硬化型インクを加熱することによりインク粘度を低くして吐出してもよい。インクの加熱温度としては25〜150℃が好ましく、30〜70℃がより好ましい。25℃未満の場合、インクの粘度を低くすることができないおそれがあり、150℃を超えるとインクが硬化してしまうおそれがある。インクの加熱温度は、光重合性化合物の熱に対する硬化性を考慮して定められ、熱により硬化が開始する温度よりも低く設定する。

0039

インクジェットプリント装置を用いて金属粒子含有紫外線硬化型インクを吐出する場合には、吐出時に、金属粒子含有紫外線硬化型インクの粘度が3〜20cpsであることが好ましく、さらには5〜12cpsであることがより好ましい。これにより、良好な吐出安定性が実現される。

0040

金属粒子含有紫外線硬化型インクの付与量は、1〜100g/m2であることが好ましく、1〜50g/m2であることがより好ましい。付与量が1g/m2未満であると、画像表現が不十分となるおそれがある。100g/m2を超えると、インクの硬化不良が発生するおそれがあり、また、インク付与量が多くなることによって、生産性低下およびコスト高となる傾向がある。

0041

金属粒子含有紫外線硬化型インクの硬化物によるプリント層の厚みは、1〜150μmであることが好ましい。厚みが1μm未満であると、画像表現が不十分となるおそれがあり、150μmを超えると、画像に亀裂や剥離が生じるおそれがある。

0042

硬化工程は、付与工程にて付与された金属粒子含有紫外線硬化型インクに、紫外線を照射し、金属粒子含有紫外線硬化型インクを硬化させる工程である。
紫外線照射の条件としては、紫外線ランプの出力が、50〜280W/cmであることが好ましく、80〜200W/cmであることがより好ましい。紫外線ランプの出力が5 0W/cm未満であると、紫外線のピーク強度および積算光量不足によりインクが十分に硬化しない傾向にあり、280W/cmを超えると、基材が紫外線ランプの熱により変形または溶融し、また、プリント画像自体が劣化する傾向にある。

0043

紫外線の照射時間は、0.1〜20秒であることが好ましく、0.5〜10秒であることがより好ましい。紫外線ランプの照射時間が20秒より長いと、基材が紫外線ランプの熱により変形または溶融し、また、プリント画像自体が劣化するおそれがあり、0.1秒より短いと、紫外線の積算光量不足となり、紫外線硬化型インクが十分に硬化しないおそれがある。

0044

付与工程と硬化工程は、それぞれ独立していてもよく、付与工程と硬化工程とを同一工程にて行ってもよい。また、付与工程と硬化工程を複数回繰り返してもよい。

0045

さらに、硬化工程にて金属粒子含有紫外線硬化型インクを硬化させた後で、その上にクリア層を設けてもよい。クリア層とは、光沢などの外観調製や、耐候性の向上などのために、プリント画像形成後に設けられる層である。クリア層を形成する塗料クリア塗料)としては、水系、溶剤系いずれでも構わないが、作業性や安全性の点で水系塗料であることが好ましい。

0046

クリア塗料は、樹脂のほか、必要に応じ、造膜助剤などの各種添加剤で構成されるものであり、公知のものから適宜選定すればよい。

0047

クリア塗料の乾燥塗布量は10〜100g/m2であることが好ましい。乾燥塗布量が10g/m2未満であると、基材を完全に被覆できないおそれがあり、乾燥塗布量が100g/m2を超えると、クリア層に亀裂が発生しやすくなるおそれがある。

0048

クリア層の厚みは10〜100μmであることが好ましい。10μm未満であると、基材を完全に被覆できないおそれがあり、100μmを超えると、クリア層に亀裂が発生するおそれがある。

0049

クリア塗料の塗布方法乾燥方法については、特に限定するものではなく、公知の方法から適宜選定すればよい。

0050

本発明においては、その他、プリント物の製造に関する各種工程を含んでいてもよい。

0051

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。なお本発明は、これら実施例に何ら限定されない。

0052

使用した原料を以下に示す。

0053

(光重合性化合物)
SR230(アルケマジャパン(株)製ジアクリル酸ジエチレングリコール)分子量:214
SR272(アルケマジャパン(株)製 ジアクリル酸トリエチレングリコール)分子量:258
SR268(アルケマジャパン(株)製 ジアクリル酸テトラエチレングリコール)分子量:302
SR344(アルケマジャパン(株)製 ジアクリル酸ポリエチレングリコール)分子量:508
4−HBA(大阪有機化学工業(株)製 4−ヒドロキシブチルアクリレート)分子量:144
M−5700(東亞合成(株)製 2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート)分子量:222
SR238F(アルケマジャパン(株)製 1,6−ヘキサンジオールジアクリレート)分子量:226
SR256(アルケマジャパン(株)製 2−(2−エトキシエトキシエチルアクリレート)分子量:188
FX−AO−MA(日本触媒(株)製 2−(アリルオキシメチルメタアクリレート)分子量:156
V#150(大阪有機化学工業(株)製テトラヒドロフルフリルアクリレート)分子量:156
MEDOL−10(大阪有機化学工業(株)製 (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)分子量:208
V#200(大阪有機化学工業(株)製 環状トリメチロールプロパンフォルマルアクリレート)分子量:200
OXE−10(大阪有機化学工業(株)製 3−エチル−3−オキセタニルメチルアクリレート)分子量:162
SR506(アルケマジャパン(株)製イソボルニルアクリレート)分子量:208
SR217(アルケマジャパン(株)製 4−tert−ブチルシクロヘキサノールアクリレート)分子量:210
1−ADMA(大阪有機化学工業(株)製 1−アダマンチルメタアクリレート)分子量:220
GENOMER1122(RAHN(株)製 1,2−エタンジオール1−アクリラート2−(N−ブチルカルバマート))分子量:215
M−140(東亞合成(株)製アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド)分子量:245
ACMO(KJケミカルズ(株)製アクリロイルモルフォリン)分子量:141

(光重合開始剤)
Irgacure184(BASFジャパン(株)製)
Irgacure819(BASFジャパン(株)製)

(重合禁止剤)
Irgastab UV10(BASFジャパン(株)製)

(添加剤)
BYK−3570(ビックケミージャパン(株)製)

0054

[実施例1]
紫外線硬化型インクジェットインクの調製>
鱗片状アルミニウム粒子を含む分散液の調製)
以下の特性を備える鱗片状アルミニウム粒子を準備した。

鱗片状アルミニウム粒子の平均粒子径:2.3μm
スラリーにおける固形分含有量:10質量%
スラリーに含まれる溶媒プロピレンカーボネート

この鱗片状アルミニウム粒子をプロピレンカーボネートに分散させた後に、超音波ホモジナイザー商品名:「MODEL US−300T」、(株)日本精機製作所製)を用いて、TIP SELECT(Φ)=26、V−LEVEL(μA)=400の条件下で、35分間粉砕することにより、鱗片状アルミニウム粒子分散液を調製した。

0055

次いで、表1に記載の組成(質量%)となるように、光重合性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、添加剤を混合し、完全に溶解させた後、鱗片状アルミニウム粒子分散液を表1に記載の濃度となるように滴下した。滴下終了後、さらに常温で7μmの金属メッシュフィルター濾過し、実施例1の金属粒子含有紫外線硬化型インクを得た。

0056

[実施例2〜20、比較例1〜3]
各原料の配合を表1に示されるとおりに変更した以外は実施例1と同様の方法により、実施例2〜20、比較例1〜3の各金属粒子含有紫外線硬化型インクを得た。

0057

実施例1〜20、比較例1〜3においてそれぞれ得られた金属粒子含有紫外線硬化型インクについて、下記の評価方法に従って、インク安定性およびインク硬化膜の金属光沢性を評価した。結果を表1に示す。

0058

[評価:インク安定性]
得られた各金属粒子含有紫外線硬化型インクを25℃の暗所保管し、粘度の変化を観察した。なお、評価基準のうち、○および△は許容される。

<評価基準>
○:1ヶ月以上保管しても、粘度はほとんど変化しなかった
△:1ヶ月以内であれば、粘度はほとんど変化しなかった
×:1ヶ月以内にインクがゲル化した

0059

[評価:インク硬化膜の金属光沢性]
得られた各金属粒子含有紫外線硬化型インクを、黒色ABS樹脂板(TP技研(株)製)上に、インクジェットプリンタを用いて下記プリント条件にて付与し、次いで紫外線(条件は下記)を照射し付与したインクを硬化させて、評価サンプルを作製した。
得られた各評価サンプルのインク硬化膜について、光沢度計型番ハンディ光沢計グロスチェッカIG−410、(株)堀場製作所製)を用いて45°の光沢度を測定した。また、目視により塗膜の金属光沢性を確認した。測定および目視による確認の結果から、インク硬化膜の金属光沢性を、下記の評価基準に従って評価した。なお、評価基準のうち、5から3までは許容される。

<インクジェットプリンタのプリント条件>
ノズル径40μm
電圧70V
パスル幅 10μs
駆動周波数12kHz
解像度400×400dpi
塗布量 7.5g/m2

紫外線照射条件
ランプ種類メタルハライドランプ
照射強度150mW/cm2
積算光量 400mJ/cm2
照射高さ 5cm

<評価基準>
5:光沢度:400以上、目視:高輝度な金属光沢があった
4:光沢度:350以上400未満、目視:金属光沢があった
3:光沢度:300以上350未満、目視:わずかに艶消し感が認められるが、金属光沢があった
2:光沢度:250以上300未満、目視:全面に艶消し感のある金属光沢が認められた
1:光沢度:250以下、目視:グレー調/金属光沢がなかった

実施例

0060

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