JP2009275175A - エネルギー線硬化型インク組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】着色材、重合性化合物として300以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を1個有する単官能モノマーと、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を2個以上有する多官能モノマーとのみを含有し、光重合開始剤としてα−アミノアルキルフェノン系化合物及びチオキサントン系化合物を含有し、表面調整剤としてポリジメチルシロキサン構造を有するシリコーン系化合物を含有するエネルギー線硬化型インク組成物。
【選択図】なし
Description
上記のようなエネルギー線硬化型インク組成物を硬化させる手段としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプなどが用いられてきたが、エネルギー線硬化型インク組成物に用いられる重合性化合物は一般に反応性が低く、高エネルギーを有するエネルギー線が照射されないと酸素阻害を受けて十分な硬化性が得られないことから、密着性が悪いなどの問題がある。このため、例えば、重合性化合物として、単官能及び多官能モノマーと、5〜30質量%のオリゴマーとを用い、接着性、引っかき抵抗性などを改善したインク組成物が提案されている(例えば、特許文献2)。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、インクジェット記録方式に適した低粘度及び液物性を有し、連続吐出性に優れるだけでなく、低エネルギーの照射手段が用いられる場合でも、硬化性及び密着性に優れるエネルギー線硬化型インク組成物を提供することを目的とする。
前記重合性化合物は、300以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を1個有する単官能モノマーと、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を2個以上有する多官能モノマーとのみからなり、
前記光重合開始剤は、α−アミノアルキルフェノン系化合物及びチオキサントン系化合物を含有し、
前記表面調整剤は、ポリジメチルシロキサン構造を有するシリコーン系化合物を含有するエネルギー線硬化型インク組成物である。
前記単官能モノマーの含有量と前記多官能モノマーの含有量との質量比(多官能モノマー/単官能モノマー)が3〜8であることが好ましい。
以下、実施例に基づきさらに具体的に本発明を説明するが。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下で、「部」とあるのは「質量部」を意味する。
100ccのプラスチック製ビンに、着色材、顔料分散剤、及び単官能モノマーを表2〜6に示す配合量で計り取り、これにジルコニアビーズ100部を加えて、ペイントコンディショナー(東洋精機社製)により2時間分散して、一次分散体を得た。次に、得られた一次分散体に、表2〜6に示す配合量で残りの成分を加え、マグネチックスターラーにより混合物を30分撹拌した。撹拌後、グラスフィルター(桐山製作所製)を用いて、混合物を吸引ろ過し、インク組成物を調製した。なお、比較例15では、単官能モノマーの代わりに1,6ヘキサンジオールジアクリレートを用いて一次分散体を作製した以外は、上記と同様にしてインク組成物を調製した。
以上のようにして調製した実施例及び比較例の各インク組成物について、下記の粘度、分散平均粒子径、表面張力、及び保存安定性を測定した。
R100型粘度計(東機産業社製)を用いて、25℃、コーンの回転数20rpmの条件下で、粘度を測定した。
粒度分布測定装置FPER−1000(大塚電子社製)を用いて、顔料粒子の分散平均粒子径を測定した。
全自動平衡式エレクトロ表面張力計ESB−V(協和科学社製)を用いて、25℃における表面張力を測定した。
インク組成物を温度70℃の条件下で7日間保管し、このときの粘度変化を調べ、下記の基準で評価した。
○:10%未満の粘度変化
×:10%以上の粘度変化
ピエゾ型インクジェットノズル(ノズル数:318)を備えたインクジェット記録装置を用いて、インクを60分間連続吐出させる吐出性試験Iと、インクを20分間連続吐出させた後、インクの吐出を10分間スタンバイさせるサイクルを10サイクル繰り返す吐出性試験IIを行った。そして、各試験を行った際のノズル抜け、サテライト、飛行曲がり、及び霧状状態のインクの有無が生じる頻度を下記基準で評価した。なお、このインクジェット記録装置はインク供給系として、インクタンク、供給パイプ、ヘッド直前の前室インクタンク、及びピエゾヘッドを備えている。また、液滴サイズ約6pl、解像度1200×1200dpiでインクを射出できるよう、駆動周波数28KHzでインクジェット記録装置を駆動した。
(ノズル抜け)
○:1〜5のノズルで生じる
△:6〜19のノズルで生じる
×:20以上のノズルで生じる
(サテライト)
○:1〜5のノズルで生じる
△:6〜19のノズルで生じる
×:20以上のノズルで生じる
(飛行曲がり)
○:1〜5のノズルで生じる
△:6〜19のノズルで生じる
×:20以上のノズルで生じる
(霧状状態のインク)
○:1〜5のノズルで生じる
△:6〜19のノズルで生じる
×:20以上のノズルで生じる
ポリエチレンテレフタレート(PET)からなるフィルム上に、インク組成物をバーコータにより印刷して、厚さ2μm(バーコータ:#3)と、厚さ15μm(バーコータ:#12)の印字膜をそれぞれ形成した。この印字膜に、照射手段としてメタルハライドランプを用い、トータル照射光量が200mJ/cm2となるように紫外線を照射して、硬化させた。
このように硬化させた印字膜を指及び爪で触り、指及び爪へのインク付着の有無を目視で調べ、下記の基準で評価した。
○:指及び爪にインクが付着せず、爪で擦っても印字膜表面に傷がつかない
△:指にインクが付着しないが、爪で擦ると印字膜表面に傷がつく
×:指にインクが付着する
ポリ塩化ビニル(PVC)、及びポリエチレンテレフタレート(PET)からなる各フィルム上に、インク組成物をバーコータにより印刷して、厚さ2μm(バーコータ:#3)、厚さ15μm(バーコータ:#12)の印字膜をそれぞれ形成した。この印字膜に、照射手段としてメタルハライドランプを用い、トータル照射光量が200mJ/cm2となるように、紫外線を照射して硬化させた。
このように硬化させた印字膜を、JIS−K−5400に準じて、セロテープ(登録商標)による剥離状態を確認する碁盤目試験(1mm角,100個)を実施した。100個中の剥離数を調べ、下記の基準で評価した。
○:碁盤目試験にて剥離数が10個以下
△:碁盤目試験にて剥離数が11〜20個
×:碁盤目試験にて剥離数が21個以上
表7〜11は上記の評価結果を示す。
Claims (11)
- 着色材、重合性化合物、光重合開始剤、及び表面調整剤を含有するエネルギー線硬化型インク組成物であって、
前記重合性化合物は、300以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を1個有する単官能モノマーと、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を2個以上有する多官能モノマーとのみからなり、
前記光重合開始剤は、α−アミノアルキルフェノン系化合物及びチオキサントン系化合物を含有し、
前記表面調整剤は、ポリジメチルシロキサン構造を有するシリコーン系化合物を含有するエネルギー線硬化型インク組成物。 - 前記重合性化合物は、前記多官能モノマーとして、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を3個以上有する多官能モノマーを含有する請求項1に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。
- 前記重合性化合物は、前記多官能モノマーとして、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を2個有する多官能モノマーと、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を3個以上有する多官能モノマーとを含有する請求項1に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。
- 前記単官能モノマーとして、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、及びドデシル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有し、
前記多官能モノマーとして、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。 - 前記シリコーン系化合物は、分子内にエチレン性二重結合を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。
- ゲル化防止剤として、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基を有するヒンダードアミン系化合物をさらに含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。
- 4〜35mPa・s(25℃)の粘度を有する請求項1〜6のいずれか1項に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。
- 200mJ/cm2以下の積算光量で硬化する請求項1〜7のいずれか1項に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。
- 着色材、重合性化合物、光重合開始剤、及び表面調整剤を含有するエネルギー線硬化型インク組成物であって、
前記重合性化合物は、300以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を1個有する単官能モノマーと、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を2個以上有する多官能モノマーとのみからなり、
前記光重合開始剤は、α−アミノアルキルフェノン系化合物及びチオキサントン系化合物を含有し、
前記表面調整剤は、ポリジメチルシロキサン構造を有するシリコーン系化合物を含有し、
前記インク組成物の全量中、前記単官能モノマーを10〜20質量%、前記多官能モノマーを10〜75質量%、前記α−アミノアルキルフェノン系化合物を2〜20質量%、前記チオキサントン系化合物を0.1〜10質量%、及び前記シリコーン系化合物を2.5質量%以下含有し、
前記単官能モノマーの含有量と前記多官能モノマーの含有量との質量比(多官能モノマー/単官能モノマー)が3〜8であるエネルギー線硬化型インク組成物。 - 前記重合性化合物は、前記多官能モノマーとして、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を3個以上有する多官能モノマーを含有し、
前記インク組成物の全量中、前記150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を3個以上有する多官能モノマーの含有量が10〜50質量%である請求項9に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。 - 前記重合性化合物は、前記多官能モノマーとして、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を2個有する多官能モノマーと、150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を3個以上有する多官能モノマーとを含有し、
前記インク組成物の全量中、前記150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を2個有する多官能モノマーの含有量が10〜60質量%、前記150以下のアクリル当量を有し、且つ一分子中にエチレン性二重結合を3個以上有する多官能モノマーの含有量が10〜50質量%であり、これら多官能モノマーの総含有量が20〜75質量%である請求項9に記載のエネルギー線硬化型インク組成物。
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