JP2006176734A - Ink curable with uv-ray for ink jet and ink jet recording method - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット用紫外線硬化型インク及び該インクを用いたインクジェット記録方法に関し、詳細には、２液型でインクの紫外線硬化反応が阻害されることがないインクジェット用紫外線硬化型インク及びインクジェット記録方法に関するものである。 The present invention relates to an inkjet ultraviolet curable ink and an inkjet recording method using the ink, and more specifically, a two-component inkjet ultraviolet curable ink and inkjet recording that do not inhibit the ultraviolet curing reaction of the ink. It is about the method.
インクジェット記録方法は、インク組成物の小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。このインクジェット記録方法は、高解像度、高品位な画像を、高速で印刷することができるという特徴を有するものである。インクジェット記録方法に使用されるインク組成物は、水性溶媒を主成分とし、これに着色成分および目詰まりを防止する目的でグリセリン等の湿潤剤を含有したものが一般的である。
一方、水性インク組成物が浸透し難い紙、布類、または浸透しない金属、プラスチック等の素材、例えばフェノール、メラミン、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネートなどの樹脂から製造される板、フィルムなどの記録媒体に印字する場合、インク組成物には、色剤が安定して記録媒体に固着できる成分を含有することが要求される。
The ink jet recording method is a printing method in which printing is performed by causing a droplet of an ink composition to fly and adhere to a recording medium such as paper. This ink jet recording method is characterized in that a high-resolution and high-quality image can be printed at high speed. The ink composition used in the ink jet recording method generally contains an aqueous solvent as a main component and contains a coloring component and a wetting agent such as glycerin for the purpose of preventing clogging.
On the other hand, recording media such as paper and fabrics that are hard to penetrate water-based ink compositions, or materials such as metals, plastics, and the like that do not penetrate, such as plates and films produced from resins such as phenol, melamine, vinyl chloride, acrylic, and polycarbonate When printing on the ink composition, the ink composition is required to contain a component capable of stably fixing the colorant to the recording medium.
この様な要求に対しては、色剤、紫外線硬化剤（重合性化合物）、（光）重合開始剤等を含んでなる紫外線硬化インクジェットインクが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このインクによれば、記録媒体へのインクの滲みを防止し、画質を向上させることができるとされている。この特許文献１に記載の紫外線硬化型インクは１液型のものであった。 In response to such a requirement, an ultraviolet curable inkjet ink containing a colorant, an ultraviolet curing agent (polymerizable compound), a (photo) polymerization initiator, and the like is disclosed (for example, see Patent Document 1). . According to this ink, it is said that the ink can be prevented from bleeding into the recording medium and the image quality can be improved. The ultraviolet curable ink described in Patent Document 1 was a one-component type.
しかしながら、１液型の紫外線硬化型インク組成物では、硬化のために紫外線照射を行うと、その中に含有される色材成分が紫外線を吸収し、重合開始剤が利用すべき紫外光エネルギーが奪われ、所望の硬化度が得られないことがあるという問題があった。
本発明は、上記従来の技術の欠点を克服し、インクの紫外線硬化反応が阻害されることがないインクジェット用紫外線硬化型インク及び該インクを用いたインクジェット記録方法を提供しようとするものである。
However, in the one-component ultraviolet curable ink composition, when the ultraviolet ray is irradiated for curing, the coloring material component contained therein absorbs the ultraviolet ray, and the ultraviolet light energy to be used by the polymerization initiator is increased. There is a problem that a desired degree of curing may not be obtained due to the loss.
An object of the present invention is to overcome the drawbacks of the conventional techniques described above, and to provide an ultraviolet curable ink for inkjet that does not inhibit the ultraviolet curing reaction of the ink and an inkjet recording method using the ink.
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下の構成を採用することによって、上記目的が達成され、本発明を成すに至った。
即ち本発明は、以下の通りである。
（１）少なくとも色材を含有する水系インク組成物と、紫外線硬化型インク組成物とからなるインクジェット用紫外線硬化型インク。
（２）前記紫外線硬化型インク組成物が色材を含まない透明なものである前記（１）のインクジェット用紫外線硬化型インク。
（３）前記紫外線硬化型インク組成物が、主成分として、単官能モノマーであるN−ビニルフォルムアミド、イソボルニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートまたはアクリロイルモルホリンを含有する前記（１）のインクジェット用紫外線硬化型インク。
As a result of intensive studies, the present inventor has achieved the above object by adopting the following configuration, and has achieved the present invention.
That is, the present invention is as follows.
(1) An ultraviolet curable ink for inkjet comprising an aqueous ink composition containing at least a coloring material and an ultraviolet curable ink composition.
(2) The ultraviolet curable ink for inkjet according to (1), wherein the ultraviolet curable ink composition is transparent and does not contain a coloring material.
(3) The ultraviolet curable ink for inkjet according to (1), wherein the ultraviolet curable ink composition contains N-vinylformamide, isobornyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, or acryloylmorpholine, which are monofunctional monomers, as a main component. Type ink.
（４）前記紫外線硬化型インク組成物の構成成分が、すべてＰＩＩ≦２である前記（１）のインクジェット用紫外線硬化型インク。
（５）前記紫外線硬化型インク組成物の粘度が２５℃で１０ｍＰａ・ｓ以下である前記（１）のインクジェット用紫外線硬化型インク。
（６）前記紫外線硬化型インク組成物が無溶剤である前記（１）のインクジェット用紫外線硬化型インク。
(4) The ultraviolet curable ink for inkjet according to (1), wherein all components of the ultraviolet curable ink composition satisfy PII ≦ 2.
(5) The ultraviolet curable ink for inkjet according to (1), wherein the viscosity of the ultraviolet curable ink composition is 10 mPa · s or less at 25 ° C.
(6) The ultraviolet curable ink for inkjet according to (1), wherein the ultraviolet curable ink composition is solvent-free.
（７）記録媒体に、少なくとも色材を含有する水系インク組成物と、紫外線硬化型インク組成物とを付着させてから、紫外線を照射して、印字を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
（８）紫外線発光ダイオードで紫外線を照射する前記（８）のインクジェット記録方法。
(7) An ink jet recording method characterized in that printing is performed by irradiating ultraviolet rays after adhering an aqueous ink composition containing at least a coloring material and an ultraviolet curable ink composition to a recording medium.
(8) The ink jet recording method according to (8), wherein the ultraviolet light emitting diode is used to irradiate ultraviolet rays.
本発明のインクジェット用紫外線硬化型インクは、使用するインクを２液に分け、一方は少なくとも色材を含有する水系インク組成物（インク組成物Ａ）とし、他方は光重合開始剤と重合性化合物とを含有する紫外線硬化型インク組成物（インク組成物Ｂ）としたものである。これにより、硬化のために紫外線照射による紫外光エネルギーが色材成分に奪われることがなく、重合開始剤に有効に利用され所望の硬化度が得られる。 In the ultraviolet curable ink for inkjet according to the present invention, the ink to be used is divided into two liquids, one is a water-based ink composition (ink composition A) containing at least a coloring material, and the other is a photopolymerization initiator and a polymerizable compound. And an ultraviolet curable ink composition (ink composition B). Thereby, the ultraviolet light energy by ultraviolet irradiation for hardening is not taken away by a color material component, but it is effectively used as a polymerization initiator and a desired degree of hardening is obtained.
以下、本発明のインクジェット用紫外線硬化型インク及びインクジェット記録方法について詳細に説明する。
本発明のインクジェット用紫外線硬化型インクは、少なくとも色材を含有する水系インク組成物（インク組成物Ａ）と、紫外線硬化型インク組成物（インク組成物Ｂ）の２液からなるものである。
なお、インク組成物Ａは色材を含んでいることから単に「インク組成物」と称し、インク組成物Ｂは色材を含んでいないことから「透明インク組成物」と称することもある。
Hereinafter, the ultraviolet curable ink for ink jet and the ink jet recording method of the present invention will be described in detail.
The ultraviolet curable ink for inkjet according to the present invention comprises two liquids, an aqueous ink composition (ink composition A) containing at least a colorant and an ultraviolet curable ink composition (ink composition B).
The ink composition A is simply referred to as an “ink composition” because it contains a color material, and the ink composition B is sometimes referred to as a “transparent ink composition” because it does not contain a color material.
本発明のインクジェット用紫外線硬化型インクに用いられるインク組成物Ａに含まれる色材は、染料、顔料のいずれであってもよいが、印刷物の耐久性の点から顔料の方が有利である。
本発明で使用される染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料、など通常インクジェット記録に使用される各種染料を使用することができる。
The color material contained in the ink composition A used in the ultraviolet curable ink for inkjet according to the present invention may be either a dye or a pigment, but the pigment is more advantageous from the viewpoint of the durability of the printed matter.
As dyes used in the present invention, direct dyes, acid dyes, food dyes, basic dyes, reactive dyes, disperse dyes, vat dyes, soluble vat dyes, reactive disperse dyes, etc. are usually used for inkjet recording. Various dyes can be used.
本発明で使用される顔料としては、特別な制限なしに無機顔料、有機顔料を使用することができる。
無機顔料としては、酸化チタンおよび酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用することができる。
As the pigment used in the present invention, inorganic pigments and organic pigments can be used without any particular limitation.
As the inorganic pigment, in addition to titanium oxide and iron oxide, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, or a thermal method can be used. The organic pigments include azo pigments (azo lakes, including insoluble azo pigments, condensed azo pigments, and chelate azo pigment), polycyclic pigments (e.g., phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine Pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (for example, basic dye chelates, acidic dye chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like.
本発明の好ましい態様によれば、これらの顔料は、分散剤または界面活性剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてインク組成物Ａとすることができる。好ましい分散剤としては、顔料分散液を調製するのに慣用されている分散剤、例えば高分子分散剤を使用することができる。
インク組成物Ａにおける色材の添加量は、０．１〜２５重量％程度の範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜１５重量％程度の範囲である。
また、本発明のインク組成物Ａには、水系インクに使用し得る、公知公用のその他の成分として、湿潤剤、浸透溶剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防かび剤等を添加しても良い。
According to a preferred embodiment of the present invention, these pigments can be used as the ink composition A as a pigment dispersion obtained by dispersing the pigment in an aqueous medium with a dispersant or a surfactant. As a preferable dispersant, a dispersant conventionally used for preparing a pigment dispersion, for example, a polymer dispersant can be used.
The addition amount of the coloring material in the ink composition A is preferably in the range of about 0.1 to 25% by weight, more preferably in the range of about 0.5 to 15% by weight.
Further, the ink composition A of the present invention may contain a wetting agent, a penetrating solvent, a pH adjuster, a preservative, a fungicide, etc. as other publicly known components that can be used in water-based inks. .
次に、本発明のインクジェット用紫外線硬化型インクに用いられるインク組成物Ｂについて説明する。
本発明に用いられるインク組成物Ｂは、すくなくとも、重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、色材を含まないものである。
該インク組成物Ｂに含有される重合性化合物とは、光重合開始剤から生成するラジカルまたはイオンにより重合されるものであれば特に限定されない。
本発明のインク組成物Ｂに含まれる重合性化合物として、例えばモノマーが挙げられる。モノマーとは、高分子の基本構造の構成単位となり得る分子をいう。また本発明において用いられるモノマーは光重合性モノマーとも呼ばれ、単官能モノマー、二官能モノマー、多官能モノマーがあり、何れも用いることができる。何れのモノマーも、ＰＩＩ値（Primary Irritation Index、一次皮膚刺激性）が２以下であることが好ましい。
Next, the ink composition B used for the ultraviolet curable ink for inkjet of the present invention will be described.
The ink composition B used in the present invention contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator and does not contain a color material.
The polymerizable compound contained in the ink composition B is not particularly limited as long as it is polymerized by radicals or ions generated from a photopolymerization initiator.
Examples of the polymerizable compound contained in the ink composition B of the present invention include monomers. A monomer refers to a molecule that can be a structural unit of the basic structure of a polymer. The monomer used in the present invention is also called a photopolymerizable monomer, and includes a monofunctional monomer, a bifunctional monomer, and a polyfunctional monomer, any of which can be used. Any monomer preferably has a PII value (Primary Irritation Index, primary skin irritation) of 2 or less.
本発明のインク組成物Ｂに使用し得る、ＰＩＩ値が２以下の、単官能モノマー、二官能モノマー及び多官能モノマーを以下の表１に例示する。 Examples of monofunctional monomers, bifunctional monomers, and polyfunctional monomers having a PII value of 2 or less that can be used in the ink composition B of the present invention are shown in Table 1 below.
なお、上記表中の粘度は２５℃における測定値である。 In addition, the viscosity in the said table | surface is a measured value in 25 degreeC.
好ましい重合性化合物は、単官能モノマーであるN−ビニルフォルムアミド、イソボルニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートまたはアクリロイルモルホリンであり、本発明のインク組成物Ｂの主成分とすることが好ましい。 Preferred polymerizable compounds are N-vinylformamide, isobornyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, or acryloylmorpholine, which are monofunctional monomers, and are preferably used as the main component of the ink composition B of the present invention.
また本発明のインク組成物Ｂの重合性化合物として、前述のモノマーの他に、オリゴマーを含有していても良い。
本発明のインク組成物Ｂに使用できるオリゴマーとは、中程度の大きさの相対分子質量をもつ分子で、相対分子質量の小さい分子から実質的あるいは概念的に得られる単位の少数回、一般的には約２〜２０回程度の繰返しで構成された構造をもつものをいう。また本発明において用いられるオリゴマーは、光重合性プレポリマー、ベースリジンまたはアクリルオリゴマーと呼ばれるものでもある。
In addition to the aforementioned monomers, the polymerizable compound of the ink composition B of the present invention may contain an oligomer.
The oligomer that can be used in the ink composition B of the present invention is a molecule having a moderate relative molecular mass, and is generally a small number of units substantially or conceptually obtained from a molecule having a small relative molecular mass. Means having a structure constituted by repetition of about 2 to 20 times. The oligomer used in the present invention is also called a photopolymerizable prepolymer, base lysine or acrylic oligomer.
オリゴマーは、官能基としてアクリロイル基を１〜数個有しているため、紫外線照射等によりモノマー等と重合反応を起こして架橋し重合する性質を有している。
本発明において用いられるオリゴマーは、例えば骨格を構成する分子構造により、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、オリゴアクリレート、アルキドアクリレート、ポリオールアクリレート等が挙げられ、好ましくは、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレートである。
本発明に用いられるオリゴマーは、分子量が５，０００〜２０，０００程度の範囲のもの、好ましくは５００〜１０，０００程度の範囲のものが使用される。
Since the oligomer has 1 to several acryloyl groups as functional groups, it has a property of causing a polymerization reaction with a monomer or the like by ultraviolet irradiation or the like to crosslink and polymerize.
The oligomer used in the present invention includes, for example, polyester acrylate, polyurethane acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, oligo acrylate, alkyd acrylate, polyol acrylate, etc. depending on the molecular structure constituting the skeleton, preferably polyester acrylate, polyurethane Acrylate.
The oligomer used in the present invention has a molecular weight in the range of about 5,000 to 20,000, preferably in the range of about 500 to 10,000.
本発明のインク組成物Ｂに含まれる、光重合開始剤とは、例えば、２５０ｎｍ〜４５０ｎｍ程度の領域の紫外線を吸収しラジカルまたはイオンを生成して前述の重合性化合物の重合を開始させるものである。 The photopolymerization initiator contained in the ink composition B of the present invention is one that, for example, absorbs ultraviolet rays in the region of about 250 nm to 450 nm and generates radicals or ions to start polymerization of the polymerizable compound. is there.
本発明において用いられる光重合開始剤は、代表的なものとして、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、ベンジル、ジエトキシアセトフェノン、ベンゾフェノン、クロロチオキサントン、２−クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、ポリ塩化ポリフェニル、ヘキサクロロベンゼン等が挙げられ、好ましくは、イソブチルベンゾインエーテル、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムである。 Representative photopolymerization initiators used in the present invention include benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, isopropyl benzoin ether, isobutyl benzoin ether, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxy). Carbonyl) oxime, benzyl, diethoxyacetophenone, benzophenone, chlorothioxanthone, 2-chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, 2-methylthioxanthone, polychlorinated polyphenyl, hexachlorobenzene, etc., preferably isobutylbenzoin ether, 1-phenyl -1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime.
また、Ｖｉｃｕｒｅ１０、３０（Ｓｔａｕｆｆｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、６５１、２９５９、９０７、３６９、１７００、１８００、１８５０、８１９（チバスペシャルティケミカルズ社製）、Ｄａｒｏｃｕｒｅ１１７３（ＥＭ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）、ＱｕａｎｔａｃｕｒｅＣＴＸ、ＩＴＸ（Ａｃｅｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）、Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）の商品名で入手可能な光重合開始剤も使用することができる。 Also, Vicure 10, 30 (manufactured by Stauffer Chemical), Irgacure 184, 651, 2959, 907, 369, 1700, 1800, 1850, 819 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), Darocur 1173 (manufactured by EM Chemical), QuantureCTX, ITX Photopolymerization initiators available under the trade names of Chemical and Lucirin TPO (BASF) can also be used.
本発明のインク組成物Ｂには重合促進剤が含まれていても良い。
本発明のインク組成物Ｂに含まれる重合促進剤としては、特に限定されないが、Ｄａｒｏｃｕｒｅ ＥＨＡ、ＥＤＢ（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）等が挙げられる。
The ink composition B of the present invention may contain a polymerization accelerator.
Although it does not specifically limit as a polymerization accelerator contained in the ink composition B of this invention, Darocure EHA, EDB (made by Ciba Specialty Chemicals) etc. are mentioned.
また、その他の重合促進剤としては、重合性官能基を有する微粒子等が挙げられる。
重合性官能基を有する微粒子の作用機構としては、明確ではないが、インク組成物中に含有されることにより、該微粒子の表面にモノマー成分が吸着し、該微粒子の表面に吸着されたモノマーは、重合開始剤により発生したラジカルが逃げることがなくなるため、効率よく重合に寄与されることになるものと推測される。
Examples of other polymerization accelerators include fine particles having a polymerizable functional group.
The mechanism of action of the fine particles having a polymerizable functional group is not clear, but by being contained in the ink composition, the monomer component is adsorbed on the surface of the fine particles, and the monomer adsorbed on the surface of the fine particles is The radicals generated by the polymerization initiator do not escape, so it is presumed that they will contribute to the polymerization efficiently.
重合性官能基を有する微粒子とは、特に限定されないが、一般的に体質顔料と称されるもので、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化カルシウム等の無機化合物が例示され、特に、シリカ、アルミナ等の透明なものも好適に使用できる。
また、該微粒子が有する重合性官能基としては、特に限定されず、アクリロイル基、メタクリロイル基等が例示され、さらに、１つ以上の二重結合を有する重合性官能基とすることも可能である。
該微粒子の大きさとしては、特に限定されないが、粒径が１０〜１００ｎｍのものが好ましい。
The fine particles having a polymerizable functional group are not particularly limited, but are generally called extender pigments, and examples thereof include inorganic compounds such as silica, alumina, titania, calcium oxide, and particularly, silica, alumina, and the like. Transparent materials can also be suitably used.
The polymerizable functional group possessed by the fine particles is not particularly limited, and examples thereof include an acryloyl group and a methacryloyl group, and can also be a polymerizable functional group having one or more double bonds. .
The size of the fine particles is not particularly limited, but those having a particle size of 10 to 100 nm are preferable.
該重合性官能基を有する微粒子の調製方法は、特に限定されないが、シラノール等のシラン化合物のゾルゲル反応によって、水酸基等を多数有するシラン系の微粒子を作製し、該水酸基に重合性官能基を付与できるような化合物と反応させる方法が挙げられる。 The method for preparing the fine particles having a polymerizable functional group is not particularly limited, but a silane-based fine particle having a large number of hydroxyl groups and the like is prepared by a sol-gel reaction of a silane compound such as silanol, and the polymerizable functional group is imparted to the hydroxyl group. The method of making it react with such a compound is mentioned.
本発明のインク組成物Ｂにおける、該重合性官能基を有する微粒子の含有量としては、特に限定されず、使用形態、条件、インク組成物の粘度と重合性の関係等に応じて適宜選択されるべきものであるが、インク組成物Ｂ全量に対し１０質量％以下であることが好ましい。 The content of the fine particles having a polymerizable functional group in the ink composition B of the present invention is not particularly limited, and is appropriately selected according to the use form, conditions, the relationship between the viscosity and the polymerizable property of the ink composition, and the like. Although it should be, it is preferably 10% by mass or less based on the total amount of the ink composition B.
本発明のインク組成物Ｂには、水性溶媒を含んでいてもよい。更に任意の成分として、多価金属塩、またはポリアリルアミン若しくはその誘導体、湿潤剤、ｐＨ調製剤、防腐剤、防かび剤等を添加しても良い。 The ink composition B of the present invention may contain an aqueous solvent. Furthermore, as an optional component, a polyvalent metal salt, polyallylamine or a derivative thereof, a wetting agent, a pH adjusting agent, a preservative, a fungicide, or the like may be added.
本発明のインク組成物Ｂには、その他の成分として、その保存性を高めるために、重合禁止剤を２００〜２００００ｐｐｍ添加することが出来る。紫外線硬化型のインクは加熱、低粘度化して射出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰まり等を防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好ましい。
この他に、必要に応じて界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することが出来る。
また、記録媒体との密着性を改善するため、極微量の有機溶剤を添加することも可能である。この場合、耐溶剤性やＶＯＣの問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その量は５％以下、好ましくは３％以下である。しかし、本発明のインク組成物Ｂは無溶剤であることがより好ましい。
To the ink composition B of the present invention, a polymerization inhibitor can be added in an amount of 200 to 20000 ppm as other components in order to improve the storage stability. Since the ultraviolet curable ink is preferably ejected by heating and lowering the viscosity, it is preferable to add a polymerization inhibitor in order to prevent clogging of the head due to thermal polymerization.
In addition to this, surfactants, leveling additives, matting agents, polyester resins, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, and waxes are added to adjust film properties as necessary. I can do it.
It is also possible to add a very small amount of an organic solvent in order to improve the adhesion with the recording medium. In this case, it is effective to add in a range that does not cause the problem of solvent resistance and VOC, and the amount is 5% or less, preferably 3% or less. However, the ink composition B of the present invention is more preferably solventless.
また、本発明のインク組成物Ｂは、粘度が、２５℃で１０ｍＰａ・ｓ以下であることが、使用上好ましい。 In addition, the ink composition B of the present invention preferably has a viscosity of 10 mPa · s or less at 25 ° C. in use.
本発明のインクジェット用紫外線硬化型インクを用いたインクジェット記録方法は、記録媒体上に、インク組成物ＡとＢを同時に吐出しするか、インク組成物Ａを吐出しその直後にインク組成物Ｂを吐出し、その後に、紫外線を照射するものである。
紫外線の照射量は、１０ｍＪ/ｃｍ２以上、１０，０００ｍＪ/ｃｍ２以下であり、また好ましくは５０ｍＪ/ｃｍ２以上、６,０００ｍＪ/ｃｍ２以下の範囲で行う。かかる程度の範囲内における紫外線照射量であれば、十分硬化反応を行うことができる。
In the ink jet recording method using the ultraviolet curable ink for ink jet according to the present invention, the ink compositions A and B are simultaneously ejected onto the recording medium, or the ink composition A is ejected immediately after the ink composition A is ejected. The liquid is discharged and then irradiated with ultraviolet rays.
The dose of ultraviolet rays, 10 mJ / cm 2 or more and 10,000 / cm 2 or less, and preferably 50 mJ / cm 2 or more, conducted at 6,000 mJ / cm 2 or less. If it is the amount of ultraviolet irradiation within such a range, a sufficient curing reaction can be performed.
紫外線照射は、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等のランプが挙げられる。例えばＦｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販されているものを用いて行うことができる。
また、紫外線発光ダイオード（紫外線ＬＥＤ）や紫外線発光半導体レーザ等の紫外線発光半導体素子により、紫外線照射を行うことができる。
Examples of the ultraviolet irradiation include lamps such as metal halide lamps, xenon lamps, carbon arc lamps, chemical lamps, low pressure mercury lamps, and high pressure mercury lamps. For example, a commercially available product such as an H lamp, D lamp, or V lamp manufactured by Fusion System can be used.
Further, ultraviolet irradiation can be performed by an ultraviolet light emitting semiconductor element such as an ultraviolet light emitting diode (ultraviolet LED) or an ultraviolet light emitting semiconductor laser.
また、本発明のインクジェット用紫外線硬化型インクを用いたインクジェック記録方法では、紫外線光照射前、同時またはその後に加熱してもよい。加熱は、記録媒体に熱源を接触させて加熱する方法、赤外線やマイクロウェーブ（２，４５０ＭＨｚ程度に極大波長を持つ電磁波）などを照射し、または熱風を吹き付けるなど記録媒体に接触させずに加熱する方法などが挙げられる。 In the ink jet recording method using the ultraviolet curable ink for inkjet according to the present invention, heating may be performed before, simultaneously with, or after the irradiation with ultraviolet light. Heating is performed without bringing the recording medium into contact with the recording medium, such as heating by bringing a heat source into contact with the recording medium, irradiating infrared rays or microwaves (electromagnetic waves having a maximum wavelength of about 2,450 MHz), or blowing hot air. The method etc. are mentioned.
更に本発明のインクジェット用紫外線硬化型インクを用いたインクジェット記録方法を実施する記録装置を説明する。
図１のインクジェット記録装置は、インク組成物Ａとインク組成物Ｂとを記録媒体に付着させる手段と、それらを付着させる手段の駆動系と、記録媒体を移動させる手段と、記録媒体に紫外線照射と加熱する手段と、クリーニング手段と、から構成されている。
インク組成物Ａを有するインクタンク２ａおよびインク組成物Ｂを有するインクタンク２ｂとチューブ３で連結された記録ヘッド１ａ（および１ｂ）は、キャリッジ４に沿ってモータ５で駆動されるタイミングベルト６によって矢印Ａ方向に移動する。その移動の間に、記録ヘッド１ａのノズル面からインク組成物Ａが吐出され、プラテン８およびガイド９によって記録ヘッド１ａと対面する位置に置かれている記録媒体７に付着する。次に記録媒体７は、紙送り方向矢印Ｂに所定量移送される。その間、記録ヘッド１ａ（および１ｂ）は図中で矢印Ａと逆方向に移動し、記録媒体７の左端の位置に戻る。そして、すでにインク組成物Ａが付着している記録媒体に記録ヘッド１ｂのノズル面からインク組成物Ｂが吐出されて、印字が行なわれる。印字された記録媒体７はさらに紙送り方向矢印Ｂに所定量移送されて、紫外線照射手段１５による紫外線照射およびヒータ１４による加熱処理を受ける。これらの処理を受けた記録媒体７の表面上では、インク組成物Ａとインク組成物Ｂとが硬化反応を起こし色材が記録媒体７上で固着する。印字処理がされた記録媒体７は紙送り方向矢印Ｂにさらに移送される。なお、本装置には吸引ポンプ１１が連結されたキャップ１０を有しており、これらの機構によりクリーニング操作が行われる。吸引されたインク組成物等はチューブ１２を介して廃インクタンク１３に貯められる。
Furthermore, a recording apparatus for carrying out an inkjet recording method using the ultraviolet curable ink for inkjet according to the present invention will be described.
The ink jet recording apparatus of FIG. 1 has means for adhering ink composition A and ink composition B to a recording medium, a drive system for the means for adhering them, means for moving the recording medium, and irradiating the recording medium with ultraviolet rays. And heating means, and cleaning means.
The recording tank 1a (and 1b) connected to the ink tank 2a having the ink composition A and the ink tank 2b having the ink composition B by the tube 3 is driven by the
以下本発明を以下の実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
１．インクジェット用紫外線硬化型インクの調製
下記に示す組成の水系インク組成物（インク組成物Ａ）及び紫外線硬化型インク組成物（インク組成物Ｂ）を調製した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
1. Preparation of UV-curable ink for ink jet A water-based ink composition (ink composition A) and UV-curable ink composition (ink composition B) having the following compositions were prepared.
１−１．インク組成物Ａの組成
グリセリン（湿潤剤） １２．０重量部
１，２−ヘキサンジオール（浸透溶剤） ７．０重量部
トリエタノールアミン（ｐＨ調製剤） ０．９重量部
ＢＹＫ−３４８（界面活性剤） ０．５重量部
ピグメントレッド１２２ ５．５重量部
スチレン−アクリル酸共重合物（高分子分散剤） ２．０重量部
純水 ７２．１重量部
粘度 ３．６０ｍＰａ・ｓ
1-1. Composition of Ink Composition A Glycerin (wetting agent) 12.0 parts by weight 1,2-hexanediol (penetrating solvent) 7.0 parts by weight Triethanolamine (pH adjusting agent) 0.9 part by weight BYK-348 (surfactant) Agent) 0.5 parts by weight Pigment Red 122 5.5 parts by weight Styrene-acrylic acid copolymer (polymer dispersant) 2.0 parts by weight Pure water 72.1 parts by weight Viscosity 3.60 mPa · s
１−２．インク組成物Ｂの組成
Ｎ−ビニルフォルムアミド ５９重量部
（荒川化学工業(株)製 ビームセット７７０）
トリプロピレングリコールジアクリレート ３０重量部
（東亜合成(株)製 アロニックスＭ−２２０）
グリセリンＥＯ付加物トリアクリレート ５重量部
（新中村化学(株)製 ＮＫエステルＡ−Ｇｌｙ−３Ｅ）
Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９ ５重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)）
Ｄａｒｏｃｕｒ ＥＨＡ １重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)）
粘度 ８．９０ｍＰａ・ｓ
1-2. Composition of ink composition B 59 parts by weight of N-vinylformamide (Arakawa Chemical Industries, Ltd. Beam Set 770)
30 parts by weight of tripropylene glycol diacrylate (Aronix M-220 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.)
5 parts by weight of glycerin EO adduct triacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., NK ester A-Gly-3E)
Irgacure 819 5 parts by weight (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
1 part by weight of Darocur EHA (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
Viscosity 8.90 mPa · s
セイコーエプソン株式会社製インクジェットプリンタＰＸ−Ｇ９００を利用し、上記のインク組成物Ａ及びＢをそれぞれ別のノズル列に充填し、常温・常圧下にて吐出する条件で５（ｉｎｃｈ）×５（ｉｎｃｈ）ベタパターン印刷を実施した。記録媒体にはＡ４サイズのＯＨＰフィルム（富士ゼロックス（株）製、ＸＥＲＯＸ ＦＩＬＭ＜枠なし＞を用いた。そして排紙口に設置した紫外線照射装置により、積算光量９０ｍＪ／ｃｍ２になるような硬化条件で印字及び硬化処理を同時に行った。
紫外線照射装置としては、単位面積当りの紫外線照射効率が２０ｍＷ／ｃｍ２のもの（紫外線ＬＥＤ：ピーク波長３６５ｎｍ、日亜化学工業（株）製）を用いた。
硬化性を目視評価したところ、水系インク画像の上に保護膜として紫外線硬化型インクの硬化が確認できた。
Using an ink jet printer PX-G900 manufactured by Seiko Epson Corporation, the above ink compositions A and B are filled in separate nozzle rows, and discharged under normal temperature and normal pressure, 5 (inch) × 5 (inch) ) Solid pattern printing was performed. The recording medium was an A4 size OHP film (Fuji Xerox Co., Ltd., XEROX FILM <no frame>), and cured by an ultraviolet irradiation device installed at the paper outlet to achieve an integrated light quantity of 90 mJ / cm 2. Printing and curing were performed simultaneously under the conditions.
As the ultraviolet irradiation device, one having an ultraviolet irradiation efficiency per unit area of 20 mW / cm 2 (ultraviolet LED: peak wavelength 365 nm, manufactured by Nichia Corporation) was used.
When the curability was visually evaluated, it was confirmed that the ultraviolet curable ink was cured as a protective film on the water-based ink image.
１ａ 記録ヘッド、１ｂ 記録ヘッド、２ａ インクタンク、２ｂ インクタンク、３ チューブ、４ キャリッジ、５ モータ、６ タイミングベルト、７ 記録媒体、８ プラテン、９ ガイド、１０ キャップ、１１ 吸引ポンプ、１２ チューブ、１３ 廃インクタンク、１４ ヒータ、１５ 紫外線照射手段 1a recording head, 1b recording head, 2a ink tank, 2b ink tank, 3 tube, 4 carriage, 5 motor, 6 timing belt, 7 recording medium, 8 platen, 9 guide, 10 cap, 11 suction pump, 12 tube, 13 Waste ink tank, 14 heater, 15 UV irradiation means
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