JP2012214603A - 活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物 - Google Patents

活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物 Download PDF

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Yuya Kanda
裕也 神田
Harumi Suetsugu
晴美 末次
Yasuhiro Anzai
康弘 安斎
Yasuhiro Kawai
康寛 河合
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Abstract

【課題】インクジェットプリンタにおける吐出安定性に優れ、耐候性に優れた印刷物を印刷できる活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを提供することである。
【解決手段】官能基数が1〜2のラジカル重合性モノマー(A)、光重合開始剤(B)、光安定剤(C)、の3成分を少なくとも含有する活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物において、
該(A)の含有量が60〜98質量%であり、
該(B)の含有量が1〜25質量%であり、かつ
該(C)の含有量が0.1〜15質量%である
ことを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、インクジェットプリンタにおける吐出安定性とインクの硬化性に優れ、耐候性に優れた印刷物を印刷できる活性エネルギー線硬化型インクジェットインクに関する。
近年、活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー線硬化型インクジェットインクが多数提案されている(例えば、特許文献1参照)。だが、それらをインクジェットプリンタで印刷した印刷物を屋外に曝露するような場合、印刷物が経時で変色する等、必ずしも充分な耐候性を有していなかった。
耐候性に優れた活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物については、これまでにいくつかの提案があった。
しかしながら、これらにおいても経時で印刷物が変色する場合があり、必ずしも充分な耐候性ではなく、更なる耐候性に優れた活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物が求められていた。
特開2001−131452号公報
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、インクジェットプリンタにおける吐出安定性に優れ、耐候性に優れた印刷物を印刷できる活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを提供することである。
本発明に従って、官能基数が1〜2のラジカル重合性モノマー(A)、光重合開始剤(B)、光安定剤(C)、の3成分を少なくとも含有する活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物において、
該(A)の含有量が60〜98質量%であり、
該(B)の含有量が1〜25質量%であり、かつ
該(C)の含有量が0.1〜15質量%である
ことを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物が提供される。
本発明によれば、インクジェットプリンタにおける吐出安定性に優れ、耐候性に優れた印刷物を印刷できる活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物は、官能基数が1〜2のラジカル重合性モノマー(A)をインク組成物中に60〜98質量%含有していることが必須である。60質量%未満の場合には、インクの粘度を低くするために溶剤等を添加する必要があり、活性エネルギー線照射により硬化した印刷膜の内部に溶剤が残留するため乾燥性が悪く、揮発する溶剤により環境への負荷も大きくなる。98質量%を超える場合には光重合開始剤の含有量が少なくなるため、活性エネルギー線照射時に硬化不良となる。
また、本発明のインク組成物に使用できる官能基数が1〜2のラジカル重合性モノマーとしては、ヘテロ元素の原子量合計Hwとモノマーの分子量Mwの比(=Hw/Mw)が0.35未満であり、かつ分子内に共役不飽和環構造を持たないものが好ましい。Hw/Mwが0.35以上で、かつ分子内に共役不飽和環構造を持つ場合には、紫外線下の曝露において印刷層が黄変することがある。ここで、ヘテロ元素とは炭素と水素以外の元素を意味する。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物に使用できる官能基数が1〜2のラジカル重合性モノマー(A)の具体例としては、以下のものが挙げられる。
(単官能モノマー)
ステアリルアクリレート、アクリロイルモルホリン、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミド、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、イソオクチルアクリレート、オクチルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、N−ビニルカプロラクタム、イソアミルアクリレート、2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、EO変性2−エチルヘキシルアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニルイミダゾール、テトラヒドロフルフリルアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、(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、環状トリメチロールプロパンフォルマルアクリレート、エトキシ−ジエチレングリコールアクリレート、及び2−(2‘−ビニルオキシエトキシ)エチルアクリレート等が挙げられる。なかでも、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、及びテトラヒドロフルフリルアクリレートが好ましい。これらは単独で、もしくは組み合わせて使用してもよい。
(2官能モノマー)
1,10−デカンジオールジアクリレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールジアクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパ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、1,8−オクタンジオールジアクリレート、1、7−ヘプタンジオ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、3−メチル−1,5−ペン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、ネオペンチルグリコールジアクリレート、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、トリプロピレングリコ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、及びジプロピレングリコールジアクリレート等が挙げられる。なかでも、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート及びネオペンチルグリコールジアクリレートが好ましい。これらは単独で、もしくは組み合わせて使用してもよい。
本発明のインク組成物には、硬化性や印刷膜の強度を上げるために3官能以上の多官能ラジカル重合性モノマーも使用できる。具体例としては、以下のものが挙げられる。
(多官能モノマー)
トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化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、エトキシ化グリセリントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO変性ジグリセリンテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート変性アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。これらは単独で、もしくは組み合わせて使用してもよい。
本発明のインク組成物には、印刷膜の強度を上げるためにアクリレートオリゴマーも使用できる。アクリレートオリゴマーとしては、アミノ樹脂アクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、シリコンアクリレート、ポリエステルアクリレート、及びポリブタジエンアクリレート等が挙げられる。なかでも耐候性や密着性の観点から、ウレタンアクリレートが好ましく、より好ましくは構造中に芳香環を持たない脂肪族ウレタンアクリレートが好ましい。アクリレートオリゴマーの具体例としては、以下のものが挙げられる。
(アクリレートオリゴマー)
ビームセット502H、ビームセット505A−6、ビームセット550B、ビームセット575、ビームセットAQ−17(荒川化学工業社製)、
UA−306H、UA−306I、UA−510H、UF−8001G(共栄社化学社製)、
CN929、CN940、CN944B85、CN959、CN961E75、CN961H81、CN962、CN963A80、CN963B80、CN963E75、CN963E80、CN963J75、CN964、CN964A85、CN964E75、CN965、CN965A80、CN966A80、CN966B85、CN966H90、CN966J75、CN966R60、CN968、CN980、CN981、CN981A75、CN981B88、CN982A75、CN982B88、CN982E75、CN982P90、CN983、CN985B88、CN989、CN991、CN996、CN9001、CN9002、CN9004、CN9005、CN9006、CN9007、CN9008、CN9009、CN9010、CN9011、CN9014、CN9178、CN9788、CN9893(サートマー社製)、
U−4HA、U−6HA、U−6LPA、UA−1100H、UA−53H、UA−33H、U−200PA、UA−4200、UA−122P(新中村化学工業社製)、
ニューフロンティアR−1214、ニューフロンティアR−1301、ニューフロンティアR−1304、ニューフロンティアR−1306X、ニューフロンティアR−1150D(第一工業製薬社製)、
EBECRYL230、EBECRYL244、EBECRYL245、EBECRYL264、EBECRYL265、EBECRYL270、EBECRYL284、EBECRYL285、EBECRYL294、EBECRYL1290、EBECRYL4820、EBECRYL5129、EBECRYL8201、EBECRYL8402、(ダイセル・サイテック社製)、
UV−1700B、UV−7600B、UV−7605B、UV−6630B、UV−7000B、UV−7461TE、UV−3000B、UV−3310B、UV−3520TL、UV−3700B(日本合成化学社製)、
アートレジンUN−333、UN−1255、UN−2600、UN−2700、UN−5500、UN−5507、UN−6060P、UN−6200、UN−6300、UN−6301、UN−7600、UN−7700、UN−9000PEP、UN−9200A、UN−3320HA、UN−3320HC、UN−904(根上工業社製)
等が挙げられる。これらは単独で、もしくは組み合わせて使用してもよい。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物に使用できる光重合開始剤(B)としては、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、フォスフィンオキサイド系化合物等が挙げられる。硬化性の観点から、照射する活性エネルギー線の波長と光重合開始剤の吸収波長ができるだけ重複するものが好ましい。
また、光重合開始剤の含有量はインク組成物中に1〜25質量%であることが必須であり、1〜10質量%であることが好ましい。1質量%未満であると印刷物が硬化不良となることがあり、25質量%を超えると低温時に析出物が発生してインクの吐出が不安定になることがある。更に、光重合開始剤の開始反応を促進させるために光増感剤等の助剤を併用することも可能である。光重合開始剤の具体例としては以下のものが挙げられる。
(光重合開始剤)
2,2−ジメトキシー1,2−ジフェニルエタンー1−オン、
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンゾフェノン、
1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、
2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)−ベンジル]−フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、
フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、
2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、
2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、
2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタンー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、
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サイド、
2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルーフォスフィンオキサイド、
1,2−オクタンジオン,
1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)、
2,4−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
等が挙げられる。この中でも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がインクの硬化性の観点から好ましい。これらは単独で、もしくは組み合わせて使用してもよい。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物に使用できる光安定剤(C)としては、シアノアクリレート系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾエート系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒドロキシフェニルトリアジン系化合物、ベンジリデンカンファー系、無機微粒子等が挙げられ、中でも紫外線吸収がより短波長にあるヒドロキシフェニルトリアジン系化合物がインクの硬化性の観点から好ましい。硬化性の観点から、照射する活性エネルギー線の波長と光安定剤の吸収波長が出来るだけ重複しないものが好ましい。また、光安定剤の含有量はインク組成物中に0.1〜15質量%であることが必須であり、0.2〜5質量%であることが好ましい。0.1質量%未満であると充分な紫外線の吸収効果が得られず、15質量%を超えると印刷物が硬化不良となることがある。光安定剤の具体例としては以下のものが挙げられる。
(光安定剤)
2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、
2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、
2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルフォニックアシッド、
2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、
2−ヒドロキシ−4−ドデシロキシベンゾフェノン−2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシベンゾフェノン、
ビス(5−ベンゾイル−4−ヒドロキシ−2−メトキシフェニル)メタン、
2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、
2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、
α−ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール、
2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、
2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、
2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、
2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、
2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、
2,2’−メチレン−ビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、
メチル−3−[3−t−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネートとポリエチレングリコールとの縮合物、
2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール・コポリマー、
2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、
2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,2,4−ジ−t−ブチルフェニル3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、
2,6−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、
ヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート
等が挙げられる。これらは単独で、もしくは組み合わせて使用してもよい。
インクの着色材としては染料や顔料が挙げられるが、本発明のインク組成物には耐候性の観点から、顔料を使用することが好ましい。具体例としては、以下のものが挙げられる。
(着色材)
C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、7、9、10、12、13、14、15、16、17、24、32、34、35、36、37、41、42、43、49、53、55、60、61、62、63、65、73、74、75、77、81、83、87、93、94、95、97、98、99、100、101、104、105、106、108、109、110、111、113、114、116、117、119、120、123、124、126、127、128、129、130、133、138、139、150、151、152、153、154、155、165、167、168、169、170、172、173、174、175、176、179、180、181、182、183、184、185、191、193、194、199、205、206、209、212、213、214、215、219、
C.I.Pigment Orange 1、2、3、4、5、13、15、16、17、19、20、21、24、31、34、36、38、40、43、46、48、49、51、60、61、62、64、65、66、67、68、69、71、72、73、74、81、
C.I.Pigment Red 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、21、22、23、31、32、38、41、48、48:1、48:2、48:3、48:4、48:5、49、52、52:1、52:2、53:1、54、57:1、58、60:1、63、64:1、68、81:1、83、88、89、95、101、104、105、108、112、114、119、122、123、136、144、146、147、149、150、164、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、211、213、214、216、220、220、221、224、226、237、238、239、242、245、247、248、251、253、254、255、256、257、258、260、262、263、264、266、268、269、270、271、272、279、
C.I.Pigment Violet 1、2、3、3:1、3:3、5:1、13、15、16、17、19、23、25、27、29、31、32、36、37、38、42、50、
C.I.Pigment Blue 1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、16、17:1、24、24:1、25、26、27、28、29、36、56、60、61、62、63、75、79、80、
C.I.Pigment Green 1、4、7、8、10、15、17、26、36、50、
C.I.Pigment Brown 5、6、23、24、25、32、41、42、
C.I.Pigment Black 1、6、7、9、10、11、20、31、32、34、
C.I.Pigment White 1、2、4、5、6、7、11、12、18、19、21、22、23、26、27、28、
アルミニウムフレーク、ガラスフレーク、及び中空粒子等が挙げられる。
なかでも、印刷物の耐候性と色再現性の観点から
C.I.PigmentBlack7、
C.I.PigmentBlue15:3、C.I.PigmentBlue15:4、C.I.PigmentBlue28、
C.I.PigmentRed101、C.I.PigmentRed122、
C.I.PigmentRed202、C.I.PigmentRed254、
C.I.PigmentRed282、
C.I.PigmentViolet19、
C.I.PigmentWhite7、
C.I.PigmentYellow42、C.I.PigmentYellow120、
C.I.PigmentYellow138、C.I.PigmentYellow139、C.I.PigmentYellow150、C.I.PigmentYellow151、C.I.PigmentYellow155、C.I.PigmentYellow213
が好ましい。これらは単独で、もしくは組み合わせて使用してもよい。
本発明では必要に応じて、顔料を分散するために顔料分散剤を使用することが出来る。具体例としては以下のものが挙げられる。
(顔料分散剤)
ANTI−TERRA−U、ANTI−TERRA−U100、
ANTI−TERRA−204、ANTI−TERRA−205、
DISPERBYK−101、DISPERBYK−102、
DISPERBYK−103、DISPERBYK−106、
DISPERBYK−108、DISPERBYK−109、
DISPERBYK−110、DISPERBYK−111、
DISPERBYK−112、DISPERBYK−116、
DISPERBYK−130、DISPERBYK−140、
DISPERBYK−142、DISPERBYK−145、
DISPERBYK−161、DISPERBYK−162、
DISPERBYK−163、DISPERBYK−164、
DISPERBYK−166、DISPERBYK−167、
DISPERBYK−168、DISPERBYK−170、
DISPERBYK−171、DISPERBYK−174、
DISPERBYK−180、DISPERBYK−182、
DISPERBYK−183、DISPERBYK−184、
DISPERBYK−185、DISPERBYK−2000、
DISPERBYK−2001、DISPERBYK−2008、
DISPERBYK−2009、DISPERBYK−2020、
DISPERBYK−2025、DISPERBYK−2050、
DISPERBYK−2070、DISPERBYK−2096、
DISPERBYK−2150、DISPERBYK−2155、
DISPERBYK−2163、DISPERBYK−2164、
BYK−P104、BYK−P104S、BYK−P105、
BYK−9076、BYK−9077、BYK−220S(以上、ビックケミー・ジャパン社製)、
Solsperse3000、Solsperse5000、
Solsperse9000、Solsperse11200、
Solsperse13240、Solsperse13650、
Solsperse13940、Solsperse16000、
Solsperse17000、Solsperse18000、
Solsperse20000、Solsperse21000、
Solsperse24000SC、Solsperse24000GR、
Solsperse26000、Solsperse27000、
Solsperse28000、Solsperse32000、
Solsperse32500、Solsperse32550、
Solsperse32600、Solsperse33000、
Solsperse34750、Solsperse35100、
Solsperse35200、Solsperse36000、
Solsperse36600、Solsperse37500、
Solsperse38500、Solsperse39000、
Solsperse41000、Solsperse54000、
Solsperse55000、Solsperse56000、
Solsperse71000、Solsperse76500、
SolsperseX300(以上、ルブリゾール社製)、
ディスパロンDA−7301、ディスパロンDA−325、
ディスパロンDA−375、ディスパロンDA−234(以上、楠本化成社製)、
フローレンAF−1000、フローレンDOPA−15B、フローレンDOPA−15BHFS、フローレンDOPA−17HF、フローレンDOPA−22、フローレンDOPA−33、フローレンG−600、フローレンG−700、フローレンG−700AMP、フローレンG−700DMEA、フローレンG−820、フローレンG−900、フローレンGW−1500、フローレンKDG−2400、フローレンNC−500、フローレンWK−13E、(以上、共栄社化学社製)、
TEGO Dispers610、TEGO Dispers610S、
TEGO Dispers630、TEGO Dispers650、
TEGO Dispers652、TEGO Dispers655、
TEGO Dispers662C、TEGO Dispers670、
TEGO Dispers685、TEGO Dispers700、
TEGO Dispers710、TEGO Dispers740W、
LIPOTIN A、LIPOTIN BL、
LIPOTIN DB、LIPOTIN SB(以上、エボニック・デグサ社製)、
PB821、PB822、PN411、PA111(以上、味の素ファインテクノ社製)、
テキサホール963、テキサホール964、テキサホール987、テキサホールP60、テキサホールP61、テキサホールP63、テキサホール3250、テキサホールSF71、テキサホールUV20、テキサホールUV21(以上、コグニス社製)、
BorchiGenSN88、BorchiGen0451(以上、ボーシャス社製)、
等が挙げられる。これらは単独で、もしくは組み合わせて使用してもよい。
本発明のインク組成物は、インクジェットヘッドにおける吐出安定性の観点から、40℃におけるインク粘度が5〜15mPa・sであることが好ましく、より好ましくは6〜12mPa・sである。また、40℃におけるインクの表面張力が20〜35mN/mであることが好ましく、より好ましくは20〜30mN/mである。
本発明のインク組成物には、前述のように着色材として顔料を使用することが出来るが、吐出安定性の観点から、インク中に分散している顔料粒子の体積平均粒子径が0.05〜0.4μmであり、かつ体積最大粒子径が0.2〜1μmであることが好ましい。体積平均粒子径が0.4μmより大きく、かつ体積最大粒子径が1μmよりも大きい場合には安定にインクを吐出することが困難となる傾向がある。
本発明のインク組成物は、その他の成分として表面調整剤、重合禁止剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、可塑剤、防錆剤、溶剤、非反応性ポリマー、充填剤、pH調整剤、消泡剤、荷電制御剤、応力緩和剤、浸透剤、導光材、光輝材、磁性材、蛍光体等の添加剤を必要に応じて使用することができる。
本発明のインク組成物は、各成分を撹拌混合した後、使用するインクジェットプリントヘッドのノズル径の約1/10以下のポアサイズを持つフィルターで濾過することによって調製することができる。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物は、種々のインクジェットプリンタに使用することができる。このようなインクジェットプリンタとして、例えば、荷電制御方式、ピエゾ方式によりインク組成物を噴出させる方式のものを挙げることができる。本発明のインクジェット印刷用インク組成物は、特にラージフォーマットを用いた大型インクジェットプリンタによる印刷、例えばサインディスプレイ等の屋外用物品に印刷することを目的としたインクジェットプリンタによる印刷に好適に適用できる。インクジェットプリンタで印刷した後、活性エネルギー線を照射して硬化させることで、耐候性の良い印刷物を形成することができる。
本発明で印刷の対象となる基材は、特に制限されることはないが、例えば、プラスチック類、ガラス類、金属類、セラミックス類、表面を樹脂でコーティングした紙、サインディスプレイ等の屋外用物品等を挙げることができる。
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物を硬化させるために照射する活性エネルギー線の波長は、光重合開始剤の吸収波長と重複していることが好ましく、本発明のインク組成物に対しては活性エネルギー線の主波長が360〜425nmであることが好ましい。
以下に、実施例及び比較例により、本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
<インク調製方法>
表1に示す成分を表1に示す量(質量部)で含有する混合物をビーズミルで練合して均一にした後、濾過を行い、実施例1〜12及び比較例1〜2に示す活性エネルギー線硬化型インクジェットインクを調製した。
Figure 2012214603
a)顔料分散剤、ビックケミー・ジャパン社製
b)顔料分散剤、ビックケミー・ジャパン社製
c)ウレタンアクリレートオリゴマー、共栄社化学社製
d)2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、BASFジャパン社製
e)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、BASFジャパン社製
f)2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、BASFジャパン社製
調製したインクは下記の方法により評価を行った。
<粘度測定方法>
40℃における粘度をB型粘度計を用いて測定した。
<表面張力測定方法>
40℃における表面張力をプレート法により測定した。
<粒度分布測定方法>
動的光散乱式粒度分布測定装置(マイクロトラック社製ナノトラック150)を用いて測定した。
<吐出安定性>
インクジェットプリンタで画像を印刷し、印刷状態を目視で下記の基準で評価した。
○:所定の位置に印刷できている。
×:ノズル詰まりが発生して欠損を生じ、所定の位置に印刷できていない。
<硬化性>
出力160W/cmの高圧水銀ランプ(主波長365nm)、照射距離が10cm、照射幅が13cm、基材の搬送速度40m/minのベルトコンベア式照射機を用いて、指触でタックフリーになるパス回数を調べることで評価した。
○:3パス以下でタックフリー。
×:4パス以上でタックフリー。
<耐候性>
インクジェットプリンタで印刷した後に活性エネルギー線(主波長365nm)を照射して充分に硬化させたベタ印刷部分のL*a*b*測色値と、サンシャインウェザーメーターにより促進耐候性試験を5000時間行った後の測色値との色差ΔEにより評価した。
◎:試験前の測色値との色差ΔEが5未満
○:試験前の測色値との色差ΔEが5以上8未満
×:試験前の測色値との色差ΔEが8以上
これらの測定結果、評価結果は表2の様になった。
Figure 2012214603
表2からも明らかなように、本発明の実施例1〜12のインクは、吐出安定性、硬化性及び耐候性が良好なインクが得られた。一方、本発明の範囲外であった比較例において、比較例1では光重合開始剤の含有量が少な過ぎるため硬化性に劣る結果となり、比較例2では光安定剤を含有していないために耐候性に劣る結果となった。

Claims (9)

  1. 官能基数が1〜2のラジカル重合性モノマー(A)、光重合開始剤(B)、光安定剤(C)、の3成分を少なくとも含有する活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物において、
    該(A)の含有量が60〜98質量%であり、
    該(B)の含有量が1〜25質量%であり、かつ
    該(C)の含有量が0.1〜15質量%である
    ことを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
  2. 前記(A)において、分子中のヘテロ元素の原子量合計Hwとモノマー分子量Mwの比(=Hw/Mw)が0.35未満であり、かつ分子中に共役不飽和環構造を持たない請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
  3. 前記(A)が、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートから選ばれる請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
  4. 着色材としての顔料と、該顔料を分散するための顔料分散剤を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
  5. 前記顔料が、
    C.I.PigmentBlack7、
    C.I.PigmentBlue15:3、C.I.PigmentBlue15:4、C.I.PigmentBlue28、
    C.I.PigmentRed101、C.I.PigmentRed122、C.I.PigmentRed202、C.I.PigmentRed254、C.I.PigmentRed282、
    C.I.PigmentViolet19、
    C.I.PigmentWhite7、
    C.I.PigmentYellow42、C.I.PigmentYellow120、C.I.PigmentYellow138、C.I.PigmentYellow139、C.I.PigmentYellow150、C.I.PigmentYellow151、C.I.PigmentYellow155、C.I.PigmentYellow213
    のいずれかである請求項4に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
  6. 前記インク組成物中に分散している顔料の体積平均粒子径が0.05〜0.4μmであり、かつ体積最大粒子径が0.2〜1μmである請求項4又は5に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
  7. 40℃におけるインクの粘度が5〜15mPa・sで、かつ40℃におけるインクの表面張力が20〜35mN/mである請求項1〜6のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
  8. 前記(B)に、少なくとも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が含まれる請求項1〜7のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
  9. 前記(C)に、少なくともヒドロキシフェニルトリアジン系化合物が含まれる請求項1〜8のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインク組成物。
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