JP2002019271A - インク受容層 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット方式による印刷物の基材が可
撓性を有する材料である場合に最適な印刷品質、耐光
性、耐湿性に優れたインク受容層を提供する。 【解決手段】 少なくとも以下の組成物を含み、印刷後
光照射により光重合性部位を硬化するインク受容層 （Ａ）ラジカル重合性水溶性モノマーと特定構造の分子
内に２個以上のラジカル重合性基を有する水溶性架橋性
物質の重合物 （Ｂ）分子内に２個以上のラジカル重合性基を有する水
溶性架橋性物質と水溶性ＵＶ硬化型ポリマー （Ｃ）光重合開始剤

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット方
式による印刷物の基材が可撓性を有する材料である場合
に最適な印刷品質、耐光性、耐湿性に優れたインク受容
層に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録は、低騒音で高速印
字が可能な記録方法であり、最近急速に普及しつつある
記録方法である。このようなインクジェット記録は、記
録液を加熱あるいは加圧といった方法により小液滴とし
て吐出させ、それを紙等の被記録材に付着させて記録を
行うものである。

【０００３】記録液の色材としては、これまで、染料が
使用されていた。しかし記録物の多様化に伴い印字物が
屋外にさらされる場合も少なくない。そこでインクの耐
水・耐候性の面から染料よりも顔料を用いる方が有利で
ある。また、環境の面からも非水性液媒体よりも水性液
媒体を用いる方が有利である。

【０００４】そこで、記録液の色材に顔料を用い、この
顔料を水性液媒体に分散した水性顔料系インクの開発が
活発に行われ、種々の記録物への印刷が広まりつつあ
る。

【０００５】被印刷基材がかかる水性インクを吸収しな
い場合、あるいは吸収しても滲み等が発生し印刷品質的
に問題が生じる場合は、被印刷材料の表面にインクを吸
収し固着するインク受容層が設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、多くの記録物
はポスター、看板、紙等のそれ自身可撓性を有さない物
が多く、また従来のインク受容層もそれ自身が可撓性を
有さないため、ウレタンゴムなどの可撓性基材への印刷
は実用化されていないのが現状である。

【０００７】そこで、本発明の目的は可撓性基材に使用
可能な高印刷品質で耐光性、耐湿性に優れたインク受容
層を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のインク受容層
は、少なくとも以下の組成物を含み、印刷後光照射によ
り光重合性部位を硬化する事を特徴とするものである。 （Ａ）ラジカル重合性水溶性モノマーと分子内に２個以
上のラジカル重合性基を有する水溶性架橋性物質の重合
物 （Ｂ）分子内に２個以上のラジカル重合性基を有する水
溶性架橋性物質と水溶性ＵＶ硬化型ポリマー （Ｃ）光重合開始剤

【０００９】本発明のインク受容層の組成物（Ａ）のラ
ジカル重合性水溶性モノマーがＮ，Ｎ−ジメチルアクリ
ルアミドであることを特徴とするものである。

【００１０】本発明のインク受容層の組成物（Ａ）、
（Ｂ）のいずれか、あるいは両方の分子内に２個以上の
ラジカル重合性基を有する水溶性架橋性物質が、分子内
に芳香環を有しても良いポリエチレングリコール基を有
し、そのポリエチレングリコール基のエチレンオキシド
単位の合計が２０〜３０であることを特徴とするもので
ある。

【００１１】また、本発明のインク受容層の組成物
（Ａ）、（Ｂ）のいずれか、あるいは両方の分子内に２
個以上のラジカル重合性基を有する水溶性架橋性物質
が、ウレタンアクリレートであることを特徴とするもの
である。

【００１２】本発明のインク受容層の組成物（Ａ）、並
びに（Ｂ）の水溶性ＵＶ硬化型ポリマーが、それぞれ単
体でフィルム形成能を有することを特徴とする物であ
る。

【００１３】更に、本発明のインク受容層を用いた被印
刷物への印刷方式が、インクジェット方式であり、用い
るインクが少なくとも分散剤、水性液媒体、保湿剤、顔
料、水から構成される水性顔料系インクであることを特
徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のインク受容層は基材の片
面、必要ならば両面に設けられても良い。

【００１５】本発明の実施において、基材材料は、通常
のインク受容層と同様に、可撓性を有さないプラスチッ
ク材料、例えばポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹
脂、アクリル樹脂、あるいはガラス材料、金属材料、あ
るいはそれらの表面に塗装を施した物を用いることが出
来る。更に、可撓性を有する基材と、例えばウレタンゴ
ム、天然、並びに合成皮革、軟質ビニール、あるいはそ
れらに塗装を施した物を用いることが出来る。

【００１６】本発明の実施に置いて、基材材料は受容層
との密着性を向上する目的で、湿式洗浄、カップリング
剤処理、エッチング処理、あるいはコロナ処理、ＵＶオ
ゾン処理などの親水化処理を必要に応じて施すことが出
来る。

【００１７】本発明のインク受容層の塗布方法は特に限
定されるものでなく、通常の、例えばロールコート、バ
ーコート、スプレーコート、スクリーンコート等を用い
ることが出来る。

【００１８】インク受容層には他の添加剤として必要に
応じて紫外線吸収剤、酸化防止剤、消泡剤などを添加し
ても良い。

【００１９】インク受容層の厚さは特に限定される物で
はなく、受容するインク量に応じて広い範囲で変更する
ことが出来る。通常は数μｍから５０μｍの範囲である
のが好ましく、更に好ましくは５〜３０μｍの範囲であ
る。

【００２０】本発明のインク受容層は、使用する環境に
応じてオーバーコート層などの常用のその他の層を追加
的に有しても良い。特に、腕時計のバンド、スポーツバ
ックなど耐水性、耐擦過性を必要とする場合には有用で
ある。

【００２１】本発明の実施において、インク受容層の組
成物（Ａ）のラジカル重合性水溶性モノマーと分子内に
２個以上のラジカル重合性基を有する水溶性架橋性物質
の重合物を形成する工程は、基本的に常用の重合法を使
用して実施することが出来る。例えば、重合開始剤の存
在に置いて窒素雰囲気下で５０〜７０℃の高められた温
度で反応することによって重合を実施することが出来
る。

【００２２】また、ここで使用する重合開始剤は、好ま
しくは水溶性の重合開始剤である。適当な重合開始剤と
して、例えば、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロ
パン）二塩酸塩、４，４’−アゾビス’（４，４−シア
ノ吉草酸）、２，２’−アゾビス〔２−（２−イミダゾ
リン−２−イル）プロパン〕二塩酸塩、２，２’−アゾ
ビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕
二硫酸塩二水和物、２，２’−アゾビスイソブチルアミ
ド二水和物、過硫酸塩等を上げることが出来る。更に、
必要に応じて、重合促進剤やその他の添加剤を添加して
も良い。

【００２３】本発明の実施において、基材に塗布するイ
ンク受容層塗布液は基本的に、組成物（Ａ）を含む溶液
と組成物（Ｂ）を含む溶液と（Ｃ）とを混合し、塗布方
法に応じて水、又は水溶性有機溶剤などで希釈したもの
を用いる。水溶性有機溶剤は、ここに限定されるもので
はないが、メタノール、エタノール、イソプロピルアル
コール、１，３−プロパンジオールなどのアルコール
類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグ
リコール類などを用いることが出来る。

【００２４】本発明の実施においてインク受容層の組成
物（Ａ）、並びに（Ｂ）の水溶性ＵＶ硬化型ポリマー
は、それぞれ単体でフィルム形成能を有することにより
印刷前のインク受容層が指で触った際もべとつかず、取
り扱いが容易となる。。

【００２５】本発明の実施において、水性顔料系インク
を用いたインクジェット方式で可撓性インク受容層に目
的とする絵柄を印刷後、印刷物をインク中の水分と保湿
剤を除去する目的で乾燥した後、紫外線照射装置を用い
て紫外線を照射し、インク受容層中の組成物（Ｂ）を硬
化させる。硬化条件は用いる光重合開始剤の吸収波長に
もよるが、一般的な紫外線硬化用光源（波長３００〜４
５０ｎｍ）を用いることが出来る。インク受容層に均一
に分散している組成物（Ｂ）の硬化によりその重合体中
に印刷したインクが取り込まれ固着する。更にインク受
容層自体も強靱な可撓性を有する膜となると共に耐湿性
も飛躍的に向上する。

【００２６】本発明の実施例を以下に示す。尚、本発明
は、下記実施例によって限定されるものではない。

【００２７】（実施例１）８０重量部の純水を反応容器
に入れ、窒素置換した。ついで、１０重量部のＮ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミドと重合促進剤として０．１重量
部のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチレンジアミン、重
合開始剤として０．０１重量部の過硫酸アンモニウムを
添加し７０℃で４５分間撹拌を行った。その後、水溶性
ウレタンアクリレート（商品名「ＵＡ−７０００」）
１．０重量部と過硫酸アンモニウム０．０１重量部を添
加し７０℃にて１時間撹拌を行い重合物（Ａ）水溶液を
得た。その後加温を止め、室温に下がった重合物（Ａ）
水溶液中に固形分として２．５重量部の水溶性ＵＶ硬化
型ポリマー（商品名「ＮＫポリマーＢ−１５１６Ｓ−１
１」）および１．０重量部のＵＡ−７０００および０．
１５重量部の光重合性開始剤（商品名「イルガキュア１
１７３」）を添加し以下の組成物からなるインク受容層
の樹脂溶液を得た。

【００２８】組成物（Ａ）・・・Ｎ，Ｎ−ジメチルアク
リルアミドとＵＡ−７０００の重合物 組成物（Ｂ）・・・ＮＫポリマーＢ−１５１６Ｓ−１１
とＵＡ−７０００ 組成物（Ｃ）・・・イルガキュア１１７３

【００２９】（実施例２）実施例１の組成物（Ａ）と組
成物（Ｂ）に用いた水溶性ウレタンアクリレートに換え
て１．５重量倍の〔化１〕に示すジアクリレート化合物
をそれぞれに用いた他は実施例１と同様な方法でインク
受容層の樹脂溶液を得た。

【化１】

【００３０】（実施例３）実施例１の組成物（Ａ）と組
成物（Ｂ）に用いた水溶性ウレタンアクリレートに換え
て同量（重量）の〔化２〕に示すジアクリレート化合物
をそれぞれに用いた他は実施例１と同様な方法でインク
受容層の樹脂溶液を得た。

【化２】

【００３１】（実施例４）実施例１の組成物（Ｂ）に用
いた水溶性ウレタンアクリレートに換えて１．７重量倍
の〔化１〕に示すジアクリレート化合物を用いた他は実
施例１と同様な方法でインク受容層の樹脂溶液を得た。

【００３２】（比較例１）実施例１の組成物（Ａ）と組
成物（Ｂ）に用いた水溶性ウレタンアクリレートに換え
て０．６４重量倍の〔化３〕に示すジアクリレート化合
物をそれぞれに用いた他は実施例１と同様な方法でイン
ク受容層の樹脂溶液を得た。

【化３】

【００３３】（比較例２）実施例１の組成物（Ａ）と組
成物（Ｃ）でインク受容層の樹脂溶液とした。

【００３４】（比較例３）実施例１の組成物（Ｂ）と組
成物（Ｃ）でインク受容層の樹脂溶液とした。

【００３５】（実施例５）実施例１〜４および比較例１
〜３のそれぞれにおいて調製した樹脂溶液をバーコータ
ーを用いて予めＵＶオゾン処理を施した縦１．５ｃｍ、
横６．０ｃｍ、厚さ２ｍｍウレタン樹脂基材に乾燥膜厚
で２０μｍになるように塗布し、６０℃で３時間にわた
って乾燥した。

【００３６】得られたインク受容層塗布基材に水性顔料
系インクを搭載したインクジェットプリンタにて図柄を
フルカラー印刷した。

【００３７】印刷後６０℃で３時間乾燥後、紫外線硬化
ランプを用いて３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線で硬化を
行ったサンプルを用いて下記の手順に従って試験した。

【００３８】尚、初期の試験に置いて不合格であったも
のはその後の試験は行わず、「−（試験せず）」とし
た。

【００３９】（１）印刷品質 ２４倍の拡大鏡にて印刷品質を観察し、印刷品質が良好
なものを「○（合格）」、滲み、混色等が生じたものを
「×（不合格）」とした。

【００４０】（２）耐光性試験 印刷サンプルをサンシャインウェザーメーター（光源：
カーボンアークランプ）にて１００時間光照射を行っ
た。試験後の図柄に退色がないものを「○（合格）」、
退色が認められたものを「×（不合格）」とした。

【００４１】（３）耐湿試験 印字サンプルを環境試験機（恒湿恒温槽）に水平置きお
よび垂直置きで設置し、４０℃／９０％ＲＨ（相対湿
度）で１００時間放置した。放置後の図柄に変化がない
ものを「○（合格）」、絵流れ等の変化が認められたも
のを「×（不合格）」とした。

【００４２】（４）屈曲試験 印字サンプルの繰り返し屈曲試験を図１に示した方法で
１万回繰り返した。試験後、図柄、および非印刷部のイ
ンク受容層に変化が無いものを「○（合格）」、亀裂や
剥がれが認められたものを「×（不合格）」とした。

【００４３】上記した試験（１）〜（４）のそれぞれの
結果を表１にまとめた。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】以上、実施例と比較例の結果より本発明
のインク受容層は高印刷品質で耐光性、耐湿性を有する
と共に、可撓性基材のインク受容層として特に有用であ
る。また、本発明のインク受容層は、通常インク受容層
と同様にポスター、看板などの印刷に使用することが出
来る。

【００４６】更に、本発明のインク受容層は可撓性を有
しているので、例えば時計のバンド、携帯電話のストラ
ップ等の可撓性基材の印刷に使用することが出来る。こ
れらの用途に用いる場合は更に耐水性や耐擦過性を必要
とするが、インク受容層の上にオーバーコート層を設け
ることによりそれらの特性を十分満足することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例５における屈曲試験の形態であ
る。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも以下の、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
   の、組成物を含み、印刷後光照射により光重合性部位を
   硬化する事を特徴とするインク受容層。 （Ａ）ラジカル重合性水溶性モノマーと分子内に２個以
   上のラジカル重合性基を有する水溶性架橋性物質の重合
   物 （Ｂ）分子内に２個以上のラジカル重合性基を有する水
   溶性架橋性物質と水溶性ＵＶ硬化型ポリマー （Ｃ）光重合開始剤
2. 【請求項２】 前記（Ａ）のラジカル重合性水溶性モノ
   マーがＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドであることを特
   徴とする請求項１記載のインク受容層。
3. 【請求項３】 前記（Ａ）、前記（Ｂ）のいずれか、あ
   るいは両方の分子内に２個以上のラジカル重合性基を有
   する水溶性架橋性物質が、分子内に芳香環を有しても良
   いポリエチレングリコール基を有し、そのポリエチレン
   グリコール基のエチレンオキシド単位の合計が２０〜３
   ０であることを特徴とする請求項１記載のインク受容
   層。
4. 【請求項４】 前記（Ａ）、前記（Ｂ）のいずれか、あ
   るいは両方の分子内に２個以上のラジカル重合性基を有
   する水溶性架橋性物質が、ウレタンアクリレートである
   ことを特徴とする請求項１記載のインク受容層。
5. 【請求項５】 前記（Ａ）の重合物、及び前記（Ｂ）の
   水溶性ＵＶ硬化型ポリマーが、それぞれ単体でフィルム
   形成能を有することを特徴とする請求項１、２、３又は
   ４記載のインク受容層。
6. 【請求項６】 印刷方式が、インクジェット方式であ
   り、用いるインクが水性顔料系インクであることを特徴
   とする請求項１、２、３、４又は５記載のインク受容
   層。