JP2015013948A - Ultraviolet ray-curable screen ink composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板上にインクジェット方式により記録するための被記録層を形成することができる紫外線硬化型スクリーンインキ組成物、並びに印刷された光情報記録媒体に関する。 The present invention relates to an ultraviolet curable screen ink composition capable of forming a recording layer for recording on a substrate by an ink jet method, and a printed optical information recording medium.
近年、パーソナルコンピュータ等により作成したデザイン画、画像や文字情報等を水性インクジェットプリンターにて印刷できる被記録層（インクジェット受理層とも呼ばれる）を有するＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＢＤ−Ｒ等の光情報記録媒体が販売されている。 In recent years, light such as CD-R, DVD-R, and BD-R having a recording layer (also referred to as an ink jet receiving layer) capable of printing design images, images, character information, and the like created by a personal computer or the like with an aqueous ink jet printer. Information recording media are sold.
ディスク表面にその被記録層を形成するための方法として、硬化した皮膜がインクジェットプリンターのインク（以後ジェットインクと表記する）を受容する性質を持つ紫外線硬化型インキ組成物をスクリーン印刷により塗布する方法がある（例えば、特許文献１及び２参照）。 As a method for forming the recording layer on the disk surface, a method in which an ultraviolet curable ink composition having a property that a cured film accepts ink of an ink jet printer (hereinafter referred to as jet ink) is applied by screen printing. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
近年、健康に対する化学物質の影響を危惧する声が高まっており、印刷インキに対しても、健康を損なう恐れのある原料はできるだけ使用を控えるよう求められている。紫外線硬化型インキ組成物の中には、光重合開始剤が含まれている。光重合開始剤として多数の種類のものが使用されているが、その中には、人体に対して有害性が疑われる物質もある。また、光重合開始剤は比較的低分子であり、印刷物の表面を触ると指に付着したり、幼児が印刷物を舐めると人体に取り込まれたりする恐れもある。従って、たとえ有害性が確認されていなくても、光重合開始剤を多量に使用することは好ましくない。 In recent years, there has been a growing concern about the effects of chemical substances on health, and even printing inks are required to refrain from using raw materials that may be detrimental to health as much as possible. The ultraviolet curable ink composition contains a photopolymerization initiator. Many kinds of photopolymerization initiators are used, and some of them are suspected of being harmful to the human body. In addition, the photopolymerization initiator has a relatively low molecular weight, and may adhere to a finger when the surface of the printed material is touched, or may be taken into the human body when an infant licks the printed material. Therefore, it is not preferable to use a large amount of the photopolymerization initiator even if the harmfulness is not confirmed.
一般に、紫外線硬化型インキ組成物中の光重合開始剤の含有量を減らす手段としては、反応性の良い多官能のモノマーを使用する方法が知られている。しかし、インクジェットの被記録層を形成する紫外線硬化型インキ組成物にこの方法を適用すると、皮膜が硬くなりすぎ、ジェットインクが染み込みにくくなるという問題を抱えている。 In general, as a means for reducing the content of the photopolymerization initiator in the ultraviolet curable ink composition, a method using a polyfunctional monomer having good reactivity is known. However, when this method is applied to an ultraviolet curable ink composition for forming an ink-jet recording layer, there is a problem that the film becomes too hard and the jet ink is difficult to penetrate.
また、特定の水溶性モノマー、水溶性ポリマー、特定フィラーを配合したＣＤ、ＤＶＤ向け活性エネルギー線硬化型スクリーンインキの提案もされている（例えば、特許文献３及び４参照）。しかしながらこれらは、光重合開始剤の添加量を削減させるに十分であるとは言えない。 In addition, active energy ray-curable screen inks for CDs and DVDs containing specific water-soluble monomers, water-soluble polymers, and specific fillers have been proposed (see, for example, Patent Documents 3 and 4). However, these cannot be said to be sufficient to reduce the amount of photopolymerization initiator added.
本発明の課題は、紫外線硬化型スクリーンインキ組成物において、特別反応性の良い多官能のモノマーを使用せずとも、光重合開始剤を少量添加する事により、スクリーン印刷皮膜の乾燥性、平滑性及びインクジェット印字品質を兼ね備えた紫外線硬化型スクリーンインキ組成物を提供することにある。 The problem of the present invention is that, in the ultraviolet curable screen ink composition, the addition of a small amount of a photopolymerization initiator without using a polyfunctional monomer having a particularly high reactivity makes it possible to dry and smooth the screen printed film. Another object of the present invention is to provide an ultraviolet curable screen ink composition having ink jet printing quality.
本発明者は、紫外線硬化型インキ組成物に事前に水を添加することにより、前記課題を解決するに顕著に効果を奏することを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、水溶性モノマー、水溶性ポリマー、フィラー、光重合開始剤、及び水を含有する紫外線硬化型スクリーンインキ組成物を提供する。
The present inventor has found that by adding water to the ultraviolet curable ink composition in advance, the present invention is remarkably effective in solving the above problems, and the present invention has been completed.
That is, the present invention provides an ultraviolet curable screen ink composition containing a water-soluble monomer, a water-soluble polymer, a filler, a photopolymerization initiator, and water.
本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物により、スクリーン印刷皮膜の乾燥性、平滑性及びインクジェット印字品質を兼ね備えた紫外線硬化型スクリーンインキ組成物を得ることができる。 With the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention, it is possible to obtain an ultraviolet curable screen ink composition that combines the dryness, smoothness and ink jet print quality of the screen printed film.
本発明は、水溶性モノマー、水溶性ポリマー、フィラー、光重合開始剤、及び水を適量含有することで目的とする本発明の効果を奏するものである。 The present invention achieves the intended effect of the present invention by containing appropriate amounts of a water-soluble monomer, a water-soluble polymer, a filler, a photopolymerization initiator, and water.
本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物に用いる水溶性モノマーとしては、２５℃において水と任意の比率で溶解し合うことのできる活性エネルギー線重合性のモノマーである。その例としては多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステル、Ｎ-アルキルアミノアルコールの（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレングリコール（メタ）アクリル酸エステル、Ｎ-アルキル（メタ）アクリル酸アミド、多価アルコールのビニルエーテルなどを挙げることができる。具体的には、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、Ｎ−（メタ）アクリルモルホリド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ,Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチルビニルエーテルなどを例示することができ、これらを単独で使用しても二種以上の混合物を使用しても良い。中でもＮ−アクリルモルホリドが硬化性に優れる点で好ましい。これらの水溶性モノマーは、本発明のスクリーンインキ組成物の固形分として、２０重量％以上であり、より好ましくは４０重量％〜８０重量％の範囲で使用する。 The water-soluble monomer used in the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention is an active energy ray-polymerizable monomer that can be dissolved in water at an arbitrary ratio at 25 ° C. Examples include (meth) acrylic esters of polyhydric alcohols, (meth) acrylic esters of N-alkylamino alcohols, polyethylene glycol (meth) acrylic esters, N-alkyl (meth) acrylic amides, polyhydric alcohols. And vinyl ether. Specifically, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol (Meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, N- (meth) acryl morpholide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethyl (Meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl vinyl ether Can be exemplified a le may be also a mixture of two or more with these alone. Among these, N-acryl morpholide is preferable in terms of excellent curability. These water-soluble monomers are used in the range of 20% by weight or more, more preferably 40% by weight to 80% by weight as the solid content of the screen ink composition of the present invention.
本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物に用いる水溶性ポリマーは、被記録層を形成する紫外線硬化型スクリーンインキ組成物の粘度、流動性等を整えてスクリーン印刷適性を向上させ、最終的に形成する被記録層のレベリングを改善する効果がある。また、フィラーの均一分散を助ける効果もある。なお添加量が多いほど被記録層表面はきれいになるが、多すぎるとインクジェットのセットが悪化する問題や、高温多湿条件にてフィルム表面がベタつく等の問題がある。 The water-soluble polymer used in the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention improves the screen printing suitability by adjusting the viscosity and fluidity of the ultraviolet curable screen ink composition for forming the recording layer, and finally formed. This has the effect of improving the leveling of the recording layer. It also has an effect of helping uniform dispersion of the filler. As the amount added increases, the surface of the recording layer becomes cleaner. However, if the amount added is too large, there are problems such as deterioration of the ink jet setting and stickiness of the film surface under high temperature and humidity conditions.
本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物に用いる水溶性ポリマーとしては、ビニル化合物やアクリル化合物の重合物類、セルロース類等が挙げられ、具体的には、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が例示される。水溶性ポリマーの添加はスクリーンインキの流動性を向上させ、レベリングおよびスクリーン印刷適性を向上させるのに有効である。必要であれば流動性と共に粘度を上げ、有機・無機フィラー等の粉体原料の沈降を防ぎ、機上安定性や貯蔵安定性を向上させる。水溶性ポリマーとしては種々のものがあるが、できるだけ少量の添加で流動性付与や粘度向上などの高い効果を与えるものが、ジェットインクのセット性を損わせることが無く有効である。これらの水溶性ポリマーの総量は、本発明のスクリーンインキ組成物の固形分として、０．３〜８重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の範囲で使用する。 Examples of the water-soluble polymer used in the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention include polymers of vinyl compounds and acrylic compounds, celluloses, and the like, specifically, polyvinylpyrrolidone, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, etc. Is exemplified. The addition of the water-soluble polymer is effective for improving the fluidity of the screen ink and improving the leveling and screen printing suitability. If necessary, the viscosity is increased along with the fluidity to prevent sedimentation of powder raw materials such as organic and inorganic fillers, thereby improving on-machine stability and storage stability. There are various water-soluble polymers, but those that give high effects such as imparting fluidity and improving viscosity by adding as little as possible are effective without impairing the setting properties of the jet ink. The total amount of these water-soluble polymers is used in the range of 0.3 to 8% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight as the solid content of the screen ink composition of the present invention.
本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物において、ジェットインクの被記録層上でのセットの速度を向上させるために、添加するフィラーの選択が重要である。ここでインクがセットするとは、インクが被記録層に固着または定着し、指で擦ったくらいでは、指にインクが付かなくなる状態を指す。インクがセットしたディスクは重ねたり包装したりすることが出来るので、セットが速いことは印刷の作業性において重要である。 In the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention, it is important to select a filler to be added in order to improve the setting speed of the jet ink on the recording layer. Here, the setting of the ink means a state in which the ink does not adhere to the finger when the ink is fixed or fixed on the recording layer and rubbed with the finger. Since the disk on which the ink is set can be stacked or packaged, fast setting is important in the workability of printing.
本発明に使用されるフィラーとしては有機または無機のフィラーが用いられる。具体的には、無機フィラーとしてはシリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム等が、有機フィラーとしてはリグニン、プロテイン、セルロース等の粉末や、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル、ポリアミド等の微粒子やこれらの架橋微粒子が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらのうちシリカ、または炭酸カルシウムが特に好ましい。 As the filler used in the present invention, an organic or inorganic filler is used. Specifically, silica, talc, kaolin, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide and the like as inorganic fillers, and powders such as lignin, protein and cellulose as organic fillers, silicone resins, acrylic resins, Examples thereof include fine particles of urethane resin, styrene resin, polyester, polyamide, and the like, but are not limited thereto. Of these, silica or calcium carbonate is particularly preferred.
現在ＣＤ、ＤＶＤ等のスクリーン印刷は１０〜２０μｍ程度の厚みにて印刷されることが一般的であり、混入されるフィラーはその固定の為、平均粒子径が２０μｍを越えない事が必要であり、最大でも３０μｍ以下であることが望ましい。３０μｍを大きく越えるフィラーは皮膜表面からフィラーの先端が突出し、硬化スクリーンインキ皮膜中にフィラー自体を固定できない場合もある。基材がディスクの場合にディスク同士を重ね弱い振動を与えると、フィラーの先端や皮膜に固定されないフィラーがディスク表面に傷をつける場合があり、細かな多数の傷が付くと光学読み取りの障害となる可能性がある。更に、印刷皮膜の外観の平滑性の目安となるムラや抜けの軽減、及びインクジェットの印字品質向上の点で、より好ましくは０．５μｍ以上８μｍ以下である。８μｍを超える比較的大きなフィラーを使用すると、ムラや抜け、インクジェットの印字品質がやや劣る傾向にある。 Currently, screen printing of CD, DVD, etc. is generally performed with a thickness of about 10 to 20 μm, and the filler to be mixed must be fixed so that the average particle diameter must not exceed 20 μm. It is desirable that it is 30 μm or less at the maximum. When the filler greatly exceeds 30 μm, the filler tip may protrude from the surface of the film, and the filler itself may not be fixed in the cured screen ink film. When the base material is a disk, if the disks overlap each other and give a weak vibration, the filler tip or filler that is not fixed to the film may damage the disk surface. There is a possibility. Furthermore, the thickness is more preferably 0.5 μm or more and 8 μm or less from the viewpoint of reducing unevenness or omission as a measure of the smoothness of the appearance of the printed film and improving the printing quality of the ink jet. When a relatively large filler exceeding 8 μm is used, unevenness and omission and ink jet print quality tend to be slightly inferior.
これらのフィラーは１種のみを用いても２種以上を併用しても良い。これらのフィラーのインキ中における含有量は、固形分として５〜６０重量％、さらには１０〜５０重量％であることが好ましい。これらのフィラーの含有量が少なくなりすぎると、ジェットインクのセットが遅くなる。また含有量が多くなりすぎると、皮膜がもろくなる。 These fillers may be used alone or in combination of two or more. The content of these fillers in the ink is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 50% by weight, as a solid content. If the content of these fillers becomes too small, the setting of the jet ink becomes slow. If the content is too large, the film becomes brittle.
本発明の紫外線硬化型スクリーン組成物に用いられる光重合開始剤、および増感剤の具体的な例としては、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−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−プロパン−１−オン、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−１、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、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、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、ベンジルジメチルケタール、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、オリゴ［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン］、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、［４−（メチルフェニルチオ）フェニル］フェニルメタノン、エチルアントラキノン、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等を挙げられるが、これに限定されるものではない。 Specific examples of the photopolymerization initiator and the sensitizer used in the ultraviolet curable screen composition of the present invention include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy- Cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, benzophenone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propane -1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone -1, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethyl) Benzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, benzyldimethyl ketal, 2,4,6-trimethylbenzophenone, oligo [2-hydroxy-2-methyl-1- (4- ( 1-methylvinyl) phenyl) propanone], 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, [4- (methylphenylthio) phenyl] phenylmethanone, ethyl anthraquinone, p-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, p- Examples thereof include, but are not limited to, dimethylaminobenzoic acid ethyl ester.
これらの光重合開始剤を、本発明のスクリーンインキ固形分の０．３〜８重量％、より好ましくは１〜５重量％の範囲で使用する。開始剤が８重量％を越えると、余分な開始剤やラジカル発生後の形成物が密着性、硬度に悪影響を与える場合があり、０．３重量％未満では必要な光硬化性が得られない。 These photopolymerization initiators are used in the range of 0.3 to 8% by weight, more preferably 1 to 5% by weight of the solid content of the screen ink of the present invention. If the initiator exceeds 8% by weight, the excess initiator and the formed product after radical generation may adversely affect the adhesion and hardness, and if it is less than 0.3% by weight, the required photocurability cannot be obtained. .
本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物では、事前にインキ組成物中に水を添加することが必須である。即ち、前記水溶性モノマー、水溶性ポリマーを混合し、水を添加した後これら混合物が溶解するまでミキサーで攪拌する。その後、消泡剤、レベリング剤、光重合禁止剤、光重合開始剤、フィラーを順次加え攪拌し、インキ組成物を得る。
紫外線硬化型インキの硬化反応において、酸素は硬化反応を阻害することが知られており、本発明の紫外線硬化型インキ組成物中に事前に添加した水は、印刷後光硬化に用いるＵＶランプから発生する熱で蒸発する。水が蒸発することで印刷物表面の酸素濃度が低下し、酸素による硬化阻害が生じにくくなり、少量の光重合開始剤でも硬化するものと考えられる。水を含有しない場合、必要となる光重合開始剤は、インキ組成物固形分の１〜１０重量％であるのに対し、インキ組成物の例えば１０重量％の水を添加した場合、光重合開始剤の添加量は、インキ組成物固形分の０．３〜８重量％で充分となる。
In the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention, it is essential to add water to the ink composition in advance. That is, the water-soluble monomer and the water-soluble polymer are mixed, and after adding water, the mixture is stirred with a mixer until the mixture is dissolved. Thereafter, an antifoaming agent, a leveling agent, a photopolymerization inhibitor, a photopolymerization initiator, and a filler are sequentially added and stirred to obtain an ink composition.
In the curing reaction of the ultraviolet curable ink, oxygen is known to inhibit the curing reaction, and water added in advance to the ultraviolet curable ink composition of the present invention is supplied from a UV lamp used for photocuring after printing. Evaporates with generated heat. Evaporation of water reduces the oxygen concentration on the surface of the printed material, making it difficult to inhibit curing due to oxygen, and it is considered that even a small amount of photopolymerization initiator can be cured. When water is not contained, the required photopolymerization initiator is 1 to 10% by weight of the solid content of the ink composition, whereas when 10% by weight of water of the ink composition is added, photopolymerization is initiated. The amount of the agent added is 0.3 to 8% by weight based on the solid content of the ink composition.
更に、本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物には、染料固着剤を使用しても良い。該染料固着剤としてはカチオン系ポリアミン樹脂（ポリアミン骨格の重合物、共重合物に官能基として無機塩、有機塩の部位が導入されたもの）が、他のタイプの染料固着剤よりも有効である。この他のタイプの染料固着剤としてはアクリル酸骨格のオリゴマー、ポリマーにカチオン基を導入したものが挙げられる。これらの染料固着剤は、本発明のスクリーンインキ組成物の固形分として１〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量％の範囲で使用する。 Furthermore, a dye fixing agent may be used in the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention. As the dye fixing agent, a cationic polyamine resin (a polymer having a polyamine skeleton, a copolymer having an inorganic salt or an organic salt moiety introduced as a functional group) is more effective than other types of dye fixing agents. is there. Other types of dye fixing agents include acrylic acid skeleton oligomers and polymers in which cationic groups are introduced. These dye fixing agents are used in the range of 1 to 15% by weight, more preferably 3 to 10% by weight as the solid content of the screen ink composition of the present invention.
また、本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物は、用途に応じて、非反応性化合物、消泡剤、レベリング剤、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、顔料、染料、レオロジー調製剤等を適宜併用することもできる。 In addition, the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention includes a non-reactive compound, an antifoaming agent, a leveling agent, a lubricant, a plasticizer, an antioxidant, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, and a flame retardant. , Pigments, dyes, rheology adjusting agents and the like can be used in combination as appropriate.
本発明の紫外線硬化型スクリーンインキに配合される成分は安全性を考慮して選択することが好ましい。また本発明の紫外線硬化型スクリーンインキを光記録媒体に塗布する方法としては、スクリーン印刷法が適するがこれに限定されるものではなく、バーコート法、ブレードコート法、エアナイフコート法、ロールコート法等も用いることができる。 The components to be blended in the ultraviolet curable screen ink of the present invention are preferably selected in consideration of safety. Further, as a method for applying the ultraviolet curable screen ink of the present invention to an optical recording medium, a screen printing method is suitable, but not limited thereto, a bar coating method, a blade coating method, an air knife coating method, a roll coating method. Etc. can also be used.
また、通常のオフセット印刷やフレキソ印刷により一般の印刷インキを用いた印刷と、本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物による印刷若しくはコーティング（塗布工程）を組み合わせることで、通常の絵柄や文字等が印刷された紙やプラスチック等の基材に対して、部分的にジェットインクによる記録の可能な領域を形成することができる。 In addition, by combining printing using ordinary printing ink by ordinary offset printing or flexographic printing and printing or coating (application process) with the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention, ordinary patterns and characters can be obtained. A region that can be recorded with jet ink can be partially formed on a substrate such as printed paper or plastic.
オフセット印刷としては油性インキの利用が、フレキソ印刷としては水性フレキソインキの利用が可能である。また本発明の紫外線スクリーンインキ組成物を紫外線硬化型オフセットインキ又は紫外線硬化型フレキソインキと組み合わせて使用した場合、インライン工程により１パスでインクジェットにより記録可能な部分を有する印刷物（カードやディスク等）を作製することが可能となる。 Oil-based ink can be used for offset printing, and water-based flexographic ink can be used for flexographic printing. In addition, when the ultraviolet screen ink composition of the present invention is used in combination with an ultraviolet curable offset ink or an ultraviolet curable flexographic ink, a printed matter (such as a card or a disk) having a portion that can be recorded by inkjet in one pass by an inline process. It can be produced.
例えば、ＵＶインキ用のオフセット印刷ユニット若しくはフレキソ印刷ユニットを有し
、その後工程にロータリースクリーンユニット、ロールコーターユニット若しくはフレキ
ソコーターユニット等を有し、更にその後に紫外線照射装置若しくは電子線照射装置等の
活性エネルギー線照射ユニットを有する印刷装置を用いることにより、一工程で本発明の
紫外線硬化型スクリーンインキ組成物を用いて被記録層を有する印刷物を製造することができる。この方法によれば、例えばプラスチックフィルムの様な非吸収基材に、通常の絵柄や文字の印刷部分の他に、インクジェットにより記録可能な部分をも設けることが可能である。
For example, it has an offset printing unit or flexographic printing unit for UV ink, has a rotary screen unit, a roll coater unit, or a flexo coater unit in the subsequent process, and then has an activity such as an ultraviolet irradiation device or an electron beam irradiation device. By using a printing apparatus having an energy beam irradiation unit, a printed material having a recording layer can be produced in one step using the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention. According to this method, it is possible to provide, on a non-absorbing substrate such as a plastic film, a portion that can be recorded by ink jet in addition to a normal printed portion of a picture or character.
尚、本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物は、必要に応じて溶剤を併用してもよいが、本発明の効果を顕著に発現するには有機溶剤を使用しない事が好ましい。 The ultraviolet curable screen ink composition of the present invention may be used in combination with a solvent as necessary, but it is preferable not to use an organic solvent in order to significantly exhibit the effects of the present invention.
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
被記録層を形成する紫外線硬化型スクリーンインキ組成物の実施例１〜６を表１に、比較例１及び２を表２に示す配合により調整した。 Examples 1 to 6 of the ultraviolet curable screen ink composition for forming the recording layer were adjusted according to the formulation shown in Table 1, and Comparative Examples 1 and 2 were adjusted according to the formulation shown in Table 2.
ヒドロキシプロピルセルロースは一般に粉末状であり、水溶性モノマーに完全に溶解させるのには時間を要する。よって、まず分散攪拌機により水溶性ポリマーを水溶性モノマー、若しくは、水溶性モノマーと水の混合液体に完全に溶解するまで攪拌した。溶け残った粉状のポリマーが無いことを確認した後に他の原料を投入した。原料をすべて投入し終えた後、回転速度を３０００ｒｐｍで各サンプルとも１０分間攪拌を行った。攪拌終了後は豊栄精工製グラインドメーターにて分散度を確認して、分散度が２０μｍ以下になっていない場合には攪拌を継続した。 Hydroxypropyl cellulose is generally in the form of a powder, and it takes time to completely dissolve in the water-soluble monomer. Therefore, first, the water-soluble polymer was stirred with a dispersion stirrer until it was completely dissolved in the water-soluble monomer or the liquid mixture of the water-soluble monomer and water. After confirming that there was no undissolved powdery polymer, other raw materials were added. After all the raw materials were charged, each sample was stirred for 10 minutes at a rotational speed of 3000 rpm. After completion of the stirring, the degree of dispersion was confirmed with a grindometer manufactured by Toyosei Seiko. When the degree of dispersion was not less than 20 μm, stirring was continued.
表１及び表２には、実施例及び比較例のインキ組成物の評価結果を示す。 Tables 1 and 2 show the evaluation results of the ink compositions of Examples and Comparative Examples.
〔ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）の溶解時間：評価方法〕
ＨＰＣの溶解の確認は、ヘラを使って混合物をガラス板上に薄く引き伸ばして確認した。未溶解物が残っていれば、ガラス板上に伸ばした透明なインキ中に、白いツブが確認される。ツブが無くなるまで攪拌を続け、溶解するまでの時間を測定した。
[Dissolution time of hydroxypropyl cellulose (HPC): Evaluation method]
The dissolution of HPC was confirmed by thinly stretching the mixture on a glass plate using a spatula. If undissolved material remains, white spots are observed in the transparent ink stretched on the glass plate. Stirring was continued until no spots were found, and the time until dissolution was measured.
〔ディスクへの印刷〕
得られたインキ組成物をＣＤ上にスクリーン印刷し、ＵＶランプを当てて硬化させ、評価用のサンプルを作製した。印刷条件、ＵＶランプの照射条件は、以下の通りである。
スクリーン：３８０メッシュ
印刷膜厚：約１０μｍ
ＵＶランプ：メタルハライドランプ
ＵＶ照射量：２００ｍＪ／ｃｍ２
[Print to disc]
The obtained ink composition was screen-printed on a CD and cured by applying a UV lamp to prepare a sample for evaluation. The printing conditions and UV lamp irradiation conditions are as follows.
Screen: 380 mesh Printed film thickness: About 10 μm
UV lamp: Metal halide lamp UV irradiation amount: 200 mJ / cm 2
〔スクリーン印刷後のベタツキ：評価基準〕
スクリーン印刷直後に印刷表面を指で触り、ベタツキの程度を判定した。
○：ベタツキが無い。
△：指を滑らせると少し引っかかるが、指の跡は残らない。
×：ベタツキがある。触った跡が残る。
[Stickness after screen printing: Evaluation criteria]
Immediately after screen printing, the printed surface was touched with a finger to determine the degree of stickiness.
○: There is no stickiness.
Δ: When the finger is slid, it is caught a little, but no trace of the finger is left.
X: There is stickiness. Touch marks remain.
〔スクリーン印刷後の外観：評価基準〕
スクリーン印刷直後に印刷表面の外観を目視で判定した。
○：表面が平滑で、ムラ、抜けなどが無い。
△：表面に凹凸が見られるが、実用上問題は無い。
×：表面の凹凸が多く、抜けがあり、実用上問題となる。
[Appearance after screen printing: Evaluation criteria]
Immediately after screen printing, the appearance of the printed surface was visually determined.
○: The surface is smooth and there is no unevenness or omission.
(Triangle | delta): Although unevenness | corrugation is seen on the surface, there is no problem practically.
X: There are many unevenness | corrugations on the surface, there are missing, and it becomes a problem in practical use.
〔インクジェット印字品質：評価基準〕
スクリーン印刷後のＣＤに、インクジェットプリンター（Ｃａｎｏｎ社製 型番：ＭＰ６３０）で印字し、印字状態を目視で判定した。
○：線のニジミや、ベタ部の色ムラなどが無い。
△：多少のニジミや色ムラが見られるが、実用上問題は無い。
×：ニジミや色ムラが多く、実用上問題となる。
[Inkjet printing quality: Evaluation criteria]
It printed on CD after screen printing with the inkjet printer (Model number: MP630 by Canon), and the printing state was determined visually.
○: There is no blurring of the line or uneven color in the solid part.
Δ: Some blurring and uneven color are observed, but there is no practical problem.
X: There are a lot of blurring and color unevenness, which causes a problem in practical use.
表１及び表２中の数値は重量部である。
表１及び表２に示す諸原料及び略を以下に示す。
・Ｎ−アクリルモルホリド：興人フィルム＆ケミカルズ株式会社製
・ポリエチレングリコールアクリレート：ｎ数＝９
・ポリエチレングリコールジアクリレート：ｎ数＝９
・ヒドロキシプロピルセルロース： ＨＰＣ−Ｌ、日本曹達株式会社製
・消泡剤：ＴＥＧＯ ＦＯＲＭＥＸ Ｎ、Ｅｖｏｎｉｋ Ｔｅｇｏ Ｃｈｅｍｉｅ社製
・４−メトキシフェノール：貯蔵安定剤、東京化成工業株式会社製
・１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン：アルキルフェノン系光重合開始剤
ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４、ＢＡＳＦ社製
・炭酸カルシウム：重質炭酸カルシウム、数平均粒径３μｍ及び９μｍ
・シリカ：湿式合成シリカ、数平均粒径４μｍ及び１１μｍ
The numerical values in Tables 1 and 2 are parts by weight.
The raw materials and abbreviations shown in Table 1 and Table 2 are shown below.
-N-acryl morpholide: manufactured by Kojin Film & Chemicals Co., Ltd.-Polyethylene glycol acrylate: n number = 9
Polyethylene glycol diacrylate: n number = 9
Hydroxypropyl cellulose: HPC-L, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd. Antifoaming agent: TEGO FORMEX N, manufactured by Evonik Tego Chemie, 4-methoxyphenol: storage stabilizer, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 1-hydroxycyclohexyl phenyl Ketone: Alkylphenone photopolymerization initiator IRGACURE184, manufactured by BASF Corp. Calcium carbonate: Heavy calcium carbonate, number average particle size 3 μm and 9 μm
Silica: wet synthetic silica, number average particle size 4 μm and 11 μm
実施例に述べる紫外線硬化型スクリーンインキ組成物では、ヒドロキシプロピルセルロースは３０分で溶解し、スクリーン印刷直後の印刷表面の外観、及びインクジェット印字品質は良好、若しくは実用上問題ない程度であった。 In the ultraviolet curable screen ink composition described in the examples, hydroxypropylcellulose was dissolved in 30 minutes, and the appearance of the printing surface immediately after screen printing and the ink jet printing quality were satisfactory or practically satisfactory.
インキ組成物に予め水を含有しない比較例においては、ヒドロキシプロピルセルロースは溶解するまで６０分を要し、光重合開始剤を減量している為に比較例１ではスクリーン印刷直後の印刷表面は硬化不足でベタツキが残る傾向が確認された。比較例２では、硬化性を向上させる目論みに２官能モノマーを増量したが、インクジェット印字品質にニジミや色ムラが多く確認された。 In the comparative example that does not contain water in advance in the ink composition, it takes 60 minutes for the hydroxypropyl cellulose to dissolve, and since the amount of the photopolymerization initiator is reduced, the printed surface immediately after screen printing is cured in comparative example 1. There was a tendency for stickiness to remain due to lack. In Comparative Example 2, the amount of the bifunctional monomer was increased in order to improve curability, but many blurring and color unevenness were confirmed in the ink jet printing quality.
本発明の紫外線硬化型スクリーンインキ組成物によりＣＤやＤＶＤ等の表面に印刷したスクリーン印刷皮膜の乾燥性、平滑性及びインクジェット印字品質の向上による利便性が図れ、類似した非吸収基材の被記録層を持つ各種光情報記録媒体へも展開され得る。 The non-absorbing substrate can be recorded on a similar non-absorbing substrate by improving the drying property, smoothness and inkjet printing quality of the screen printing film printed on the surface of CD, DVD, etc. by the ultraviolet curable screen ink composition of the present invention. The present invention can also be applied to various optical information recording media having layers.
Claims (4)
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| JP2013141634A JP2015013948A (en) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Ultraviolet ray-curable screen ink composition |
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-
2013
- 2013-07-05 JP JP2013141634A patent/JP2015013948A/en active Pending
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