JP2008169242A

JP2008169242A - 着色物の製造方法

Info

Publication number: JP2008169242A
Application number: JP2007001115A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Ito; 芳勝伊東
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-07-24

Abstract

【課題】均一なドット径およびドット形状を有し、硬化不良のない高品質な画像を有する着色物の製造方法を提供する。
【解決手段】着色剤、反応性モノマーおよび／または反応性オリゴマー、および光重合開始剤を含有する紫外線硬化型インクを、該インクの表面張力との差が７ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である濡れ性値を有する基材にインクジェット法により付与する工程、および、該付与の後、１．５秒以内に紫外線照射を行う工程を含む着色物の製造方法である。
【選択図】なし

Description

本発明は、着色物の製造方法に関する。さらに詳細には、均一なドット径およびドット形状を有し、硬化不良のない高品質な画像を有する着色物の製造方法に関する。

近年、水系または溶剤系インクジェットプリント以外の技術として、紫外線硬化型樹脂を用いたインクジェットプリントが研究されている。この紫外線硬化型樹脂は、紫外線照射されることにより樹脂が瞬時に硬化する特徴を有しているため、記録基材に対してインク受容層を必要としないというメリットがある。このメリットのために、前記紫外線硬化型樹脂を用いたインクジェットプリントは、紙への着色に留まらず、布帛、フィルム、プラスチック、金属およびガラスなど、様々な素材への着色が検討されている。

ここで、紫外線硬化型樹脂によるインクジェットプリントにおいては、印字されたインクドットの径が均一にならずに硬化不良が生じるという、特有の問題がある。

紫外線硬化型インクに対して、それを付与する基材の濡れ性がよい場合、インクが着弾するなりインクドットは広がり、硬化されるまで広がり続けることになる。紫外線照射のタイミングは、着弾の位置と紫外線照射装置の位置とによって決まるため、着弾の位置が近ければ、着弾するなり硬化されドットは広がらないが、遠い場合は、ドットが広がってから硬化されることになる。

たとえば、図１に示すように、紫外線照射装置１ａおよび１ｂがインクヘッド２〜９の両端に位置している場合（直線式記録方法）において、端に位置しているインクヘッド２から吐出されるインク液滴のドット形状について説明する。基材の移動方向に向かって右方向にヘッドが駆動して印字を行う場合、インクヘッド２から吐出された液滴は、すぐ隣の紫外線照射装置１ａにより、着弾するなり硬化される。したがって、インクが基材に濡れて広がる前に硬化するので、図２（ａ）に示すようにドット１４は広がらずに厚さのあるものとなる。一方、基材の移動方向に向かって左方向にヘッドが駆動して印字を行う場合、インクヘッド２から吐出された液滴は、最も離れた場所に位置する紫外線照射装置１ｂがその液滴上を通過するまで硬化されない。硬化されるまでの間、インクは基材に対して濡れて広がるので、硬化されたときには、図２（ｂ）に示すようにドット１５が広がった厚さの薄いものとなってしまう。これらに対して、２つの紫外線照射装置のほぼ中央に位置するインクヘッド５から吐出される液滴の場合は、ヘッドの駆動方向によらず、ほぼ一定のドット厚さをもつものとなる。この厚さは、図２の（ａ）と（ｂ）のほぼ中間くらいであることが予想される。

つまり、着弾の位置と紫外線照射装置の位置とによってインクドットの厚さは様々になるため、同じ紫外線照射エネルギーでは硬化の程度にバラツキが生じる。

そのため、基材に対して滲まないインク、すなわち、基材の濡れ性値よりも大きな表面張力をもつインクを使用することが、特許文献１に提案されている。

一般的に、インクの表面張力よりも基材の濡れ性値が大きい場合、インクははじかずに、基材に濡れて広がり、同じか、インクの表面張力のほうが大きい場合には、インクははじかれて広がらない。したがって、インクの広がりを抑制する方法として、インクの表面張力を基材の濡れ性値よりも大きくすることが考えられる。しかし、特許文献１のように、単にインクの表面張力をより大きくする方法は、インクと基材がはじきあう現象を利用して行われる点字などの厚盛り凸印刷の場合、すなわち、ドットとドットとの重なりによって画像を形成することを目的としていない場合などには有効であるが、写真や柄などにおいて連続的なドットの重なりによる画像表現がある場合においては、ドット同士がくっついてしまい画像が筋っぽくなるという問題がある。

また、特許文献２には、水を含む紫外線硬化型インクジェット用インクの表面張力を３５ｍＮ／ｍ以上、５０ｍＮ／ｍ以下とし、紫外線を該インクの吐出後１．０秒以内に照射することが記載されている。しかし、インクの表面張力のみの調整では、基材との濡れ性を考慮できず、ドット径にバラツキを生じさせてしまうという問題がある。

特開２０００−３７９４３号公報特開２００６−２４９２１６号公報

本発明は、均一なドット径およびドット形状を有し、硬化不良のない高品質な画像を有する着色物の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、インクの表面張力と基材の濡れ性値の差を特定の範囲とし、紫外線照射のタイミングを早くすることにより、ドット径およびドット形状が均一で、硬化不良のない高品質な画像を有する着色物を得ることができることを見出し、なされたものである。

すなわち、本発明は、着色剤、反応性モノマーおよび／または反応性オリゴマー、および光重合開始剤を含有する紫外線硬化型インクを、該インクの表面張力との差が７ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である濡れ性値を有する基材にインクジェット法により付与する工程、および、該付与の後、１．５秒以内に紫外線照射を行う工程を含む着色物の製造方法に関する。

前記基材の濡れ性値とインクの表面張力との差が５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが好ましい。

前記インクが、さらに濡れ性向上剤を含有することが好ましい。

前記基材が、プラズマ処理、コロナ処理、フレーム処理または樹脂により処理されていることが好ましい。

本発明によれば、均一なドット径およびドット形状を有し、硬化不良のない高品質な画像を有する着色物を得ることができる。

本発明の製造方法は、着色剤、反応性モノマーおよび／または反応性オリゴマー、および光重合開始剤を含有する紫外線硬化型インクを、該インクの表面張力との差が７ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である濡れ性値を有する基材にインクジェット法により付与する工程、および、該付与の後、１．５秒以内に紫外線照射を行う工程を含むものである。

前記紫外線硬化型インクの表面張力と、それが付与される基材の濡れ性値との差は７ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である。前記差は、５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが好ましい。前記紫外線硬化型インクの表面張力が、それが付与される基材の濡れ性値より７ｄｙｎｅ／ｃｍをこえて大きいと、ドットの収縮が強くなるため、紫外線照射のタイミングを早くしてもドット径にバラツキが生じ、また、ドット同士の密着により得られる画像が筋っぽくなる。また逆に、基材の濡れ性値が、前記紫外線硬化型インクの表面張力より７ｄｙｎｅ／ｃｍをこえて大きいと、濡れによる広がりが発生するため、紫外線照射のタイミングを早くしてもドット径にバラツキが生じる。

ここで、表面張力とは、液体の表面がその凝集力により縮まろうとして、その表面に沿って働く張力のことであり、プレート法やリング法で測定されるものであり、本発明においては、プレート法により測定している。濡れ性値とは、固体表面がどれくらいの表面張力をもつ液体に濡れるかを示した値であり、ＪＩＳ６７６８濡れ性試験法で測定される。

また、均一なドット径とは、基材に着弾したすべてのドットについて、それらの径の差が±２０％以内、好ましくは±１０％以内であることをいう。ドット径の差が±２０％をこえると、ドットの広がりや収縮が顕著であった結果であり、ドットの大きさおよび濃度が目視認識できるほどにばらつくことになるため、画像の品質に影響する傾向にある。

ドット径は、たとえば、サテライト成分を除いたメインドットについて、ある一方向における径をマイクロスコープにて測定することにより決定することができる。

また、さらに、前記インクが基材に付与（着弾）されてから１．５秒以内に紫外線照射を行うことにより、ドットが広がる前または収縮する前、さらには移動する前に硬化させることができる。そのため、ドットの厚さの違いによる硬化程度のバラツキ、および、濡れやはじきの現象によりインク液滴が移動することによるドット形状のバラツキを抑えることができる。前記紫外線照射は、０．７５秒以内に行われることが好ましい。

本発明で使用される紫外線硬化型インクは、着色剤、反応性モノマーおよび／または反応性オリゴマー、および光重合開始剤を含有するものである。

前記着色剤としては、顔料および染料のいずれも使用可能である。

なかでも、耐候性および耐光性が求められる場合は、顔料を使用することが好ましく、有機または無機を問わず、任意のものが選択される。

有機顔料としては、例えば、ニトロソ類、染付レーキ類、アゾレーキ類、不溶性アゾ類、モノアゾ類、ジスアゾ類、縮合アゾ類、ベンゾイミダゾロン類、フタロシアニン類、アントラキノン類、ペリレン類、キナクリドン類、ジオキサジン類、イソインドリン類、アゾメチン類およびピロロピロール類などがあげられる。

無機顔料としては、例えば、酸化物類、水酸化物類、硫化物類、フェロシアン化物類、クロム酸塩類、炭酸塩類、ケイ酸塩類、リン酸塩類、炭素類（カーボンブラック）および金属粉類などがあげられる。

また、耐候性や耐光性をあまり重視しない場合には、染料を利用することも可能であり、とくに限定されず任意のものが選択される。

染料としては、例えば、アゾ類、アントラキノン類、インジゴイド類、フタロシアニン類、カルボニウム類、キノンイミン類、メチン類、キサンテン類、ニトロ類、ニトロソ類のような油溶性染料、分散染料、酸性染料、反応染料、カチオン染料および直接染料などがあげられる。

前記着色剤は、０．１〜１０重量％含有されていることが好ましく、０．５〜５重量％含有されていることがより好ましい。着色剤の含有量が０．１重量％より少ないとインクの濃度として不充分になる傾向にあり、１０重量％をこえるとノズルからの吐出が困難になる傾向にある。

前記反応性モノマーおよび反応性オリゴマーとしては特に限定されないが、紫外線の照射により硬化するものであり、いわゆる、紫外線硬化樹脂である。

反応性モノマーとしては、例えばジペンタエリスリトールヘキサアクリレートやそれら変性体などの６官能アクリレート；ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートなどの５官能アクリレート；ペンタジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどの４官能アクリレート；トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、グリセリルトリアクリレートなどの３官能アクリレート；ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル、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、テトラエチレングリコールジアクリレート、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、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、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、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレートなどの２官能アクリレート；および、カプロラクトンアクリレート、トリデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、２−エチルヘキシル−ジグリコールジアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ネオペンチルフリコールアクリル酸安息香酸エステル、イソアミルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシ−ジエチレングリコールアクリレート、メトキシ−トリエチレングリコールアクリレート、メトキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボニルアクリレート、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、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−アクリロイロキシエチル−コハク酸、２−アクリロイロキシエチル−フタル酸、２−アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシエチル−フタル酸などの単官能アクリレートが挙げられる。さらにこれらにリンやフッ素、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドの官能基を付与した反応性モノマーが挙げられる。これらの反応性モノマーを単独、または組み合わせて使用できる。なかでも、強じん性、柔軟性に優れる点で、２官能モノマーが好ましい。そのなかでも難黄変である点で、炭化水素からなる脂肪族反応性モノマー、具体的には１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレートおよび１，９−ノナンジオールジアクリレートなどが好ましい。

前記反応性モノマーは、インク中に５０〜８５重量％含まれることが好ましい。５０重量％未満の場合、インク粘度が高くなるため吐出不良を生じるおそれがあり、８５重量％を超えると硬化に必要な他の薬剤が不足し硬化不良になるおそれがある。

反応性オリゴマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、シリコンアクリレート、ポリブタジエンアクリレートが挙げられ、単独または複合して使用しても良い。なかでも、強じん性、柔軟性および密着性に優れる点で、ウレタンアクリレートが好ましい。そのなかでも、反応性モノマーと同様に難黄変である点で、炭化水素からなる脂肪族ウレタンアクリレートがさらに好ましい。

前記反応性オリゴマーは、インク中に１重量％以上含まれることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましい。上限は、４０重量％であることが好ましく、３０重量％であることがより好ましい。反応性オリゴマーが１重量％以上、４０重量％以下であれば、強じん性、柔軟性および密着性を、より向上させることができる傾向にある。

光重合開始剤としては、ベンゾイン類、ベンジルケタール類、アミノケトン類、チタノセン類、ビスイミダゾール類、ヒドロキシケトン類およびアシルホスフィンオキサイド類が挙げられ、単独または複合して使用しても良い。なかでも、高反応性であり、難黄変である点で、ヒドロキシケトン類およびアシルホスフィンオキサイド類が好ましい。

光重合開始剤の添加量は、１〜１０重量％であることが好ましく、３〜７重量％であることがより好ましい。１重量％未満では重合が不完全で膜が未硬化となるおそれがあり、１０重量％をこえても、それ以上の硬化率や硬化スピードの効率アップが期待できず、コスト高となる。

その他、本発明で使用されるインクには、必要に応じて、分散剤を添加してもよい。

分散剤としては、アニオン性化合物、カチオン性化合物、ノニオン系化合物、両性化合物および高分子化合物などが挙げられ、単独もしくは組み合わせて使用可能である。

前記分散剤のインクへの添加量としては、分散する顔料の種類により適宜決定されるものであるが、顔料に対して５〜１５０重量％であることが好ましく、３０〜８０重量％であることがより好ましい。分散剤が５重量％より少ないと、顔料がうまく分散できない傾向にあり、１５０重量％をこえると、分散剤が顔料の分散を阻害したり、また、インクコストが高くなる傾向にある。

さらに必要に応じて、光重合開始剤の開始反応を促進させるための増感剤、熱安定剤、酸化防止剤、防腐剤、消泡剤、浸透剤、樹脂バインダ、樹脂エマルジョン、還元防止剤、レベリング剤、ｐＨ調整剤、顔料誘導体、重合禁止剤、紫外線吸収剤および光安定剤などの添加剤を加えることも可能である。

本発明で使用されるインクは、使用する材料を混合し、さらにその混合物をロールミル、ボールミル、コロイドミル、ジェットミルまたはビーズミルなどの分散機を使って分散させ、その後、濾過を行うことで得ることができる。なかでも、短時間且つ大量に分散できることから、ビーズミルが好ましい。

前記インクの表面張力は、様々な素材に対応することを考慮した場合、下限が１０ｄｙｎｅ／ｃｍであることが好ましく、２０ｄｙｎｅ／ｃｍであることがより好ましく、２５ｄｙｎｅ／ｃｍであることがとくに好ましい。また上限は５０ｄｙｎｅ／ｃｍであることが好ましく、４０ｄｙｎｅ／ｃｍであることがより好ましく、３５ｄｙｎｅ／ｃｍであることがとくに好ましい。１０ｄｙｎｅ／ｃｍより小さいと、濡れ性が良くなりすぎるため、画像が滲む傾向にあり、また、プリンタヘッドへのインクの供給が困難になる。５０ｄｙｎｅ／ｃｍをこえると、濡れ性が悪くなるため、インクがはじかれ、画像がスジっぽくなる傾向にある。

基材へのインク付与量は、１〜２００ｇ／ｍ²であることが好ましく、５〜１５０ｇ／ｍ²であることがより好ましい。１ｇ／ｍ²未満の場合、十分に着色することが困難となる傾向にあり、２００ｇ／ｍ²を超えると、付与量が多すぎるために滲みが発生したり、また、硬化不良を発生する傾向がある。

本発明で使用される基材としては、とくに限定されない。たとえば、紙、布帛、フィルム、プラスチック、金属、ゴムおよびガラスなどがあげられる。なかでも、インクが基材に浸透しないため、インクの基材中における未硬化が無い点で、プラスチック、金属およびガラスが好ましい。

ここで、基材の化学組成は様々であり、それに伴ってその濡れ性値も異なっている。インクの表面張力と前記基材との濡れ性値との差を７ｄｙｎｅ／ｃｍ以内にしようとした場合、その方法としては、インクの表面張力を変化させて差を調整する方法、および、基材の濡れ性値を変化させて差を調整する方法の２つがあげられる。

前者の方法としては、インクの表面張力を下げる手段があげられ、具体的には、インクに濡れ性向上剤を添加する方法があげられる。前記濡れ性向上剤のなかでも、少量で効果が得られる点で、シリコーン系またはフッ素系のものが好ましい。なお、インクの表面張力は、基材だけではなく、プリンタヘッドの濡れ性とも大きく関連しているため、インク表面張力を変化させることで吐出性が悪化するなどの問題が発生しないよう考慮する必要がある。

後者としては、基材に、フレーム処理、プラズマ処理およびコロナ処理などの親水化処理を施す方法や、樹脂を塗布することによる基材表面の改質処理などがあげられる。このような基材への前処理により、前記のようなインク吐出性の問題を考慮する必要はなくなるが、基材と親水性樹脂との間の接着性や、親水性樹脂とインクとの間の接着性について、新たに考慮する必要がある。

前記フレーム処理、プラズマ処理およびコロナ処理の条件としては、基材に外観上や物理的変化が顕著に見られない程度で設定する必要がある。

基材に塗布する前記樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などがあげられる。

なお、前記基材の表面は必ずしも鏡面や平面である必要は無く、インクが基材に着弾した際に、基材の凹凸によってインクが移動することが無い程度の凹凸をつけてもよい。この凹凸のアンカー効果により、インクまたは樹脂との接着性を向上させることができる。

また、前記インクの表面張力を変化させて差を調整する方法、および、基材の濡れ性値を変化させて差を調整する方法を組み合わせてもよい。

通常、インクジェットプリントは、インクドットの上にさらにインクドットを重ね打ちしている。そのため、インクの表面張力は、基材表面で硬化したインク層の濡れ性値をも考慮して決定されるのが好ましい。この場合についても、上述のインク表面張力と基材の濡れ性値の関係同様に、インクの表面張力と基材表面で硬化したインク層の濡れ性値との差が７ｄｙｎｅ／ｃｍ以下となるようにすることが好ましく、５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることがより好ましい。

そして、最終的に基材表面に形成されるインク層は、乾燥膜厚で５〜１５０μｍであることが好ましい。５μｍより薄いと、十分に着色することが困難となる傾向にあり、１５０μｍをこえると、インク膜厚が厚くなりすぎるため、インク層の割れや剥れが発生する傾向にある。また、全面に付与されていてもよいし、部分的に模様状に付与されていてもよい。

本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、とくに限定されない。たとえば、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、ステムメ方式、パルスジェット方式、バブルジェット（登録商標）方式および静電吸引方式などのオン・デマンド方式などいずれも採用可能である。

紫外線照射装置の設置場所もとくに限定されないが、インクの着弾後、直ちに紫外線照射できる点で、図１に示すように、インクヘッドに対して直線状に設けられていることが好ましい。もちろん、紫外線照射装置の位置は、インクヘッドの両端であっても、インクヘッドとインクヘッドとの間であってもよい。なお、本発明による効果は、紫外線照射装置が複数のヘッドの両端に設けられている場合に顕著に発揮される。

また、これら通常のインクジェットプリンタに装備されたヘッドに加熱装置を装備し、加熱することにより粘度を低くし、吐出してもよい。その加熱温度としては２５〜１５０℃があげられ、好ましくは３０〜７０℃の範囲である。加熱温度は、使用する反応性オリゴマーの熱に対する硬化性を考慮して決められ、熱により硬化が始まる温度よりも低く加熱温度を設定する。

また、前記インクの粘度は、ノズルから吐出される温度において、１〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２〜１５ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓより低いと、インクの粘度が低すぎることが原因で、吐出量が多くなりすぎて吐出が不安定になるおそれがあり、２０ｍＰａ・ｓを超えるとインクの粘度が高すぎて吐出が出来ないおそれがある。

紫外線照射の条件としては、紫外線ランプの出力は、５０〜２８０Ｗ／ｃｍが好ましく、８０〜２００Ｗ／ｃｍがより好ましい。紫外線ランプの出力が、５０Ｗ／ｃｍより低いと、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より高いと、基材が紫外線ランプの熱により変形または溶融し、またインクの硬化皮膜が劣化する傾向にある。

紫外線の照射時間は、０．０１〜２０秒が好ましく、０．０５〜２秒がより好ましい。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、また紫外線硬化型インクの硬化皮膜が劣化する傾向にあり、０．０１秒より短いと、紫外線の積算光量不足であり、紫外線硬化型インクが十分に硬化しない傾向にある。

次に本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらの実施例に限定されるものではない。

製造例１
有機顔料としてＩＲＧＡＬＩＴＥＢｌｕｅＧＬＶＯ（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、銅フタロシアニン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を３重量部、分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６８、高分子化合物、ＢｙｋＣｈｅｍｉｅ社製）を３重量部、反応性オリゴマー（ＣＮ９８５Ｂ８８、脂肪族ウレタンアクリレート、２官能、サートマー（株）製）を２０重量部、反応性モノマー（ＳＲ２３８Ｆ、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、２官能、サートマー（株）製）を６９重量部、および光重合開始剤（イルガキュア１８４、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を５重量部加え、ビーズミル分散機を用い分散した後、濾過を行って不純物除去し、均質な青色インクを作製した。このインクの表面張力は、３４ｄｙｎｅ／ｃｍであった。

製造例２
有機顔料としてＩＲＧＡＬＩＴＥＢｌｕｅＧＬＶＯ（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、銅フタロシアニン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を３重量部、分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６８、高分子化合物、ＢｙｋＣｈｅｍｉｅ社製）を３重量部、反応性オリゴマー（ＣＮ９８１、脂肪族ウレタンアクリレート、２官能、サートマー（株）製）を２０重量部、反応性モノマー（ＳＲ２３０、ジエチレングリコールジアクリレート、２官能、サートマー（株）製）を６９重量部、および光重合開始剤（イルガキュア１８４、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を５重量部加え、ビーズミル分散機を用い分散した後、濾過を行って不純物除去し、均質な青色インクを作製した。このインクの表面張力は、４０ｄｙｎｅ／ｃｍであった。

製造例３
製造例１で得られたインクに、シリコーン系濡れ性向上剤としてペインタッド１９（東レダウコーニングシリコーン（株）製）１．０重量部を添加し、表面張力２５ｄｙｎｅ／ｃｍのインクを得た。

製造例４
有機顔料としてＩＲＧＡＬＩＴＥＢｌｕｅＧＬＶＯ（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、銅フタロシアニン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を３重量部、分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６８、高分子化合物、ＢｙｋＣｈｅｍｉｅ社製）を３重量部、反応性オリゴマー（ＣＮ９８０、脂肪族ウレタンアクリレート、２官能、サートマー（株）製）を２０重量部、反応性モノマー（ＳＲ３４４、ポリエチレングリコール（４００）ジアクリレート、２官能、サートマー（株）製）を６９重量部、および光重合開始剤（イルガキュア１８４、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を５重量部加え、ビーズミル分散機を用い分散した後、濾過を行って不純物除去し、均質な青色インクを作製した。このインクの表面張力は、４５ｄｙｎｅ／ｃｍであった。

実施例１
製造例１で得られたインクを用いて、以下の条件にて、インクヘッドと直線状に紫外線照射装置を設けてなるインクジェットプリンタにより基材に印刷し、紫外線ランプによりインクを硬化させた。インク層の厚さは２０μｍであった。

〔評価柄〕
単色１ドット細線柄

〔基材〕
透明ポリエステルフィルム（ルミラーＳ１０、東レ（株）製、膜厚５０μｍ、濡れ性値３６ｄｙｎｅ／ｃｍ、未処理）

〔プリント条件〕
イ）ノズル径：７０（μｍ）
ロ）印加電圧：５０（Ｖ）
ハ）パルス幅：２０（μｓ）
ニ）駆動周波数：５（ｋＨｚ）
ホ）解像度：１８０（ｄｐｉ）
ヘ）加熱温度：６０（℃）
ト）インク付与量：２０（ｇ／ｍ²）

〔紫外線照射条件〕
あ）ランプ種類：メタルハライドランプ
い）電圧：１２０（Ｗ／ｃｍ）
う）照射時間：０．０１（秒）
え）照射タイミング：０．２８秒、１．４２秒
なお、メタルハライドランプからの距離が１００ｃｍと２０ｃｍとなる位置にインクを吐出して、紫外線の照射タイミングを変化させている。

得られた着色物のドット径差を、下記の方法にて評価した。結果を表１に示す。

〔評価方法〕
メタルハライドランプからの距離が１００ｃｍと２０ｃｍとなる位置にて硬化したインクのドット径（サテライト成分を除いたメインドットのＸ方向（ヘッドの駆動方向））を、それぞれマイクロスコープ（倍率５００倍）にて測定した。なお、各位置にて任意の５ドットを測定している。それらの平均ドット径と、ランプからの距離２０ｃｍの平均ドット径を基準とした場合のドット径差とを表１に示す。
ドット径差（％）＝｛（ランプからの距離１００ｃｍの平均ドット径−ランプからの距離２０ｃｍの平均ドット径）／ランプからの距離２０ｃｍの平均ドット径｝×１００

実施例２
製造例２で得られたインクを使用したほかは、実施例１同様に印刷、評価を行った。結果を表１に示す。

実施例３
使用する基材をアルミ板（（株）久宝金属製作所製、膜厚０．３ｍｍ、濡れ性値３４ｄｙｎｅ／ｃｍ、未処理）としたほかは、実施例１同様に印刷、評価を行った。結果を表１に示す。

実施例４
ポリプロピレンフィルム（東レ（株）製、トレファン、２５００Ｈタイプ、５０μｍ、濡れ性値３１ｄｙｎｅ／ｃｍ）に以下の条件にてコロナ処理をおこなって、濡れ性値を４４ｄｙｎｅ／ｃｍとした。こうして得られた基材および製造例４で得られたインクを使用したほかは、実施例１同様に印刷、評価を行った。結果を表１に示す。

〔コロナ処理条件〕
Ａ）使用機器：コロナ放電表面改質装置マスター（信光電気計装（株）製）
Ｂ）電圧：１２ＫＶ
Ｃ）処理時間：０．０５秒

実施例５
基材としてシリコーンゴムシート（クレハエラストマー（株）製、ＳＷ９５０Ｄ、濡れ性値２０ｄｙｎｅ／ｃｍ）を使用し、製造例３で得られたインクを使用したほかは、実施例１同様に印刷、評価を行った。結果を表１に示す。

比較例１
製造例３で得られたインクを使用したほかは、実施例１同様に印刷、評価を行った。結果を表１に示す。

比較例２
製造例４で得られたインクを使用したほかは、実施例１同様に印刷、評価を行った。結果を表１に示す。

実施例１〜５については、ドット径が均一であり、ドット形状もほぼ円形の均一なものであった。

比較例１では、インクの表面張力が基材の濡れ性値よりも１１ｄｙｎｅ／ｃｍ小さいため、紫外線照射のタイミングがいずれも着弾から１．５秒以内であるにもかかわらず、距離１００ｃｍの位置のドットは、距離２０ｃｍの位置のものより３０μｍ以上も大きく広がり、そのドット径差は２９．１％となっている。また、１００ｃｍドット形状は、すべてにおいて円形ではなく、２０ｃｍドット形状と比較して不均一であった。

比較例２では、インクの表面張力が基材の濡れ性値よりも９ｄｙｎｅ／ｃｍ大きいため、距離１００ｃｍのドットは、距離２０ｃｍの位置のものより２０μｍも収縮し、そのドット径差は２０．４％となっている。また、２０ｃｍドット形状は、すべてにおいて円形ではなく、１００ｃｍドット形状と比較して不均一であった。

直線式記録方法の概念図である。ドット形状のバラツキを示す概念図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ紫外線照射装置
２〜９インクヘッド
１０基材の移動方向
１１〜１３ヘッドの駆動方向
１４、１５インクドット

Claims

着色剤、反応性モノマーおよび／または反応性オリゴマー、および光重合開始剤を含有する紫外線硬化型インクを、該インクの表面張力との差が７ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である濡れ性値を有する基材にインクジェット法により付与する工程、および、該付与の後、１．５秒以内に紫外線照射を行う工程を含む着色物の製造方法。
前記基材の濡れ性値とインクの表面張力との差が５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である請求項１記載の着色物の製造方法。
前記インクが、さらに濡れ性向上剤を含有する請求項１または２記載の着色物の製造方法。
前記基材が、プラズマ処理、コロナ処理、フレーム処理または樹脂により処理されている請求項１、２または３記載の着色物の製造方法。