JP2020169251A - Active energy ray-curable ink, method of producing ink-cured product, and printed matter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化型インキ、該活性エネルギー線硬化型インキの硬化物の製造方法および印刷物に関する。 The present invention relates to an active energy ray-curable ink, a method for producing a cured product of the active energy ray-curable ink, and a printed matter.
活性エネルギー線硬化型インキは、無溶剤型であり瞬間的に活性エネルギー線硬化乾燥することから、環境対応、印刷作業性に優れ、且つ高品質の印刷物が得られるとして、平版（湿し水を使用する通常の平版および湿し水を使用しない水無し平版）、凸版、凹版、孔版印刷、オフセット印刷など種々の印刷方式におけるインクとして使用されており、フォーム用印刷物、各種書籍印刷物、カルトン紙等の各種包装用印刷物、各種プラスチック印刷物、シール、ラベル用印刷物、美術印刷物、金属印刷物（美術印刷物、飲料缶印刷物、缶詰等の食品印刷物）などの種々の印刷物に適用されている。 The active energy ray-curable ink is a solvent-free type and instantly cures and dries the active energy ray. Therefore, it is said that it is environmentally friendly, has excellent printing workability, and can obtain high-quality printed matter. It is used as ink in various printing methods such as ordinary flat plates used and waterless flat plates that do not use dampening water), letterpress, concave plates, stencil printing, offset printing, etc., and is used as printed matter for forms, various book printed matter, carton paper, etc. It is applied to various printed matter such as various packaging printed matter, various plastic printed matter, stickers, label printed matter, art printed matter, metal printed matter (art printed matter, beverage can printed matter, food printed matter such as canned food).
これら活性エネルギー線硬化型インキの光源としては、従来低圧や高圧の水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等の紫外線ランプ（ＵＶランプ）が広く用いられてきたが、近年、紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）を光源とした照射モジュールが開発され、ＵＶ印刷分野への適用が進んでいる。 As a light source for these active energy ray-curable inks, ultraviolet lamps (UV lamps) such as low-pressure and high-pressure mercury lamps, xenon lamps, and metal halide lamps have been widely used, but in recent years, ultraviolet light emitting diodes (UV-LEDs) have been widely used. An irradiation module using a light source has been developed and is being applied to the UV printing field.
紫外線発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）は、発光ピーク波長が３５０〜４２０ｎｍの範囲の紫外線を発生する。即ち、従来のメタルハライドランプや高圧水銀灯等の光源を用いていたインクをＵＶ−ＬＥＤに適用させようとした場合、波長３５０〜４２０ｎｍ付近に吸収を有する光重合開始剤を使用する必要があるが、インキに使用する顔料自身が波長３５０〜４２０ｎｍの範囲の光を吸収するため、多くの場合、波長３５０〜４２０ｎｍに吸収を有する光重合開始剤を使用しても硬化が不十分となる問題が生じる。 Ultraviolet light emitting diodes (UV-LEDs) generate ultraviolet light with an emission peak wavelength in the range of 350 to 420 nm. That is, when applying an ink using a light source such as a conventional metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp to a UV-LED, it is necessary to use a photopolymerization initiator having absorption in the wavelength range of 350 to 420 nm. Since the pigment itself used for the ink absorbs light in the wavelength range of 350 to 420 nm, in many cases, there is a problem that curing is insufficient even if a photopolymerization initiator having absorption in the wavelength range of 350 to 420 nm is used. ..
ＵＶ−ＬＥＤに適用させたインキ組成物としては、例えば、光重合開始剤としてα−（ジメチル）アミノアルキルフェノン化合物および／またはα−モルフォリノアルキルフェノン化合物と、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物（Ａ２−１）および／またはチオキサントン化合物とを併用した活性エネルギー線硬化型インキや（例えば特許文献１参照）、光重合開始剤としてα−アミノアルキルフェノン化合物とアシルフォスフィンオキサイド化合物とを併用し、且つ特定のアルコールを含有した活性エネルギー線硬化型インキ（例えば特許文献２参照）が知られている。しかしながらα−アミノアルキルフェノン化合物は、紫外線吸収領域がより短波長側にあり、ＵＶ−ＬＥＤで硬化させた場合、塗膜表面の硬化性に劣ることがあった。またα−モルフォリノアルキルフェノン化合物として汎用の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（Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）は、紫外線照射直後に特異な臭気を発生させるため、高い衛生性が求められる用途では配合量に限界があり、十分な硬化性を得ることができなかった。 Examples of the ink composition applied to the UV-LED include an α- (dimethyl) aminoalkylphenone compound and / or an α-morpholinoalkylphenone compound as a photopolymerization initiator, and a dialkylaminobenzophenone compound (A2-1). An active energy ray-curable ink in combination with and / or a thioxanthone compound (see, for example, Patent Document 1), an α-aminoalkylphenone compound and an acylphosphine oxide compound in combination as a photopolymerization initiator, and a specific alcohol. An active energy ray-curable ink containing a compound (see, for example, Patent Document 2) is known. However, the α-aminoalkylphenone compound has an ultraviolet absorbing region on the shorter wavelength side, and when cured by UV-LED, the curability of the coating film surface may be inferior. In addition, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1-one (Irgacure907), which is generally used as an α-morpholinoalkylphenone compound, generates a peculiar odor immediately after irradiation with ultraviolet rays. Therefore, in applications where high hygiene is required, there is a limit to the blending amount, and sufficient curability cannot be obtained.
本発明者らは、ＵＶ−ＬＥＤ光源を使用した場合であっても非常に硬化が早く、且つ臭気等が生じにくい活性エネルギー線硬化型インキを提供することにある。 The present inventors have provided an active energy ray-curable ink that cures very quickly even when a UV-LED light source is used and does not easily generate odor or the like.
本発明者らは、特定の光重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキが上記課題を解決することを見出した。 The present inventors have found that an active energy ray-curable ink containing a specific photopolymerization initiator solves the above-mentioned problems.
即ち本発明は、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー、及び一般式（１）で表される光重合開始剤を含有する活性エネルギー線硬化型インキを提供する。 That is, the present invention provides an active energy ray-curable ink containing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and a photopolymerization initiator represented by the general formula (1).
（１）
(1)
（一般式（１）中、Ｒ１、Ｒ２は各々独立して炭素原子数１〜８の直鎖あるいは分岐のアルキル基を表す。） (In the general formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
また本発明は、前記記載の活性エネルギー線硬化型インキを用いて印刷し、印刷されたインキを、活性エネルギー線を用いて硬化させるインキ硬化物の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a cured ink product, which is printed using the active energy ray-curable ink described above and the printed ink is cured using the active energy ray.
また本発明は、前記記載の活性エネルギー線硬化型インキを用いてオフセット印刷し、印刷されたインキを、活性エネルギー線を用いて硬化させるインキ硬化物の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing an ink-cured product, which is offset-printed using the above-mentioned active energy ray-curable ink and the printed ink is cured using the active energy ray.
また本発明は、前記記載のインキ硬化物の製造方法で得られた印刷物を提供する。 The present invention also provides a printed matter obtained by the method for producing a cured ink product described above.
本発明により、紫外線光源としてＵＶ−ＬＥＤ光源を使用した場合であっても非常に硬化が早く、且つ臭気等が生じにくい活性エネルギー線硬化型インキを得ることができるため、衛生性が求められるパッケージ印刷の分野でも問題なく使用することができる。
本発明のインキはオフセットインキ、凸版印刷用インキ、凹版印刷用インキ、孔版印刷用インキなど、従来の公知の種々の印刷方式のインキとして利用することができる。
According to the present invention, even when a UV-LED light source is used as an ultraviolet light source, it is possible to obtain an active energy ray-curable ink that cures very quickly and does not easily generate odors, so that a package that requires hygiene. It can be used without problems in the field of printing.
The ink of the present invention can be used as an ink of various conventionally known printing methods such as an offset ink, a letterpress printing ink, a concave printing ink, and a stencil printing ink.
（一般式（１）で表される光重合開始剤）
本発明で使用する一般式（１）で表される光重合開始剤において、Ｒ１、Ｒ２は各々独立して炭素原子数１〜１０の直鎖あるいは分岐のアルキル基を表わす。
(Photopolymerization initiator represented by the general formula (1))
In the photopolymerization initiator represented by the general formula (1) used in the present invention, R 1 and R 2 independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
（１）
(1)
前記Ｒ１、Ｒ２が表す炭素原子数１〜８の直鎖上または分岐状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基等が挙げられる。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by R 1 and R 2 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a sec-butyl group. , Tert-butyl group, pentyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, heptyl group, isoheptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group and the like.
前記一般式（１）中、Ｒ１、Ｒ２は、炭素原子数１〜５の直鎖または分岐のアルキル基が好ましく、炭素原子数４のブチル基であることがより好ましい。
本発明にかかる上記光重合開始剤は例えば、１−（９，９−ジブチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−２−メチル−２−モルフォリノプロパン−１−オン等が挙げられる。
In the general formula (1), R 1 and R 2 are preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a butyl group having 4 carbon atoms.
Examples of the photopolymerization initiator according to the present invention include 1- (9,9-dibutyl-9H-fluorene-2-yl) -2-methyl-2-morpholinopropan-1-one.
本発明においては、前記一般式（１）で表される光重合開始剤の含有量は、インキ固形分全量に対し０．５〜２０質量％が好ましく、１．０〜１５質量％がより好ましい。０．５質量％以上であれば、紫外線照射で発生した活性なラジカルが空気中の酸素により失活することもなく、インキの硬化性が維持できる。そのため、インキ原料の未反応物に由来する臭気が強くなったり、印刷物表面に傷が付き外観不良を起こしたり、印刷物の表面とその印刷物の上に排出された印刷物の裏面が重ねられ積み重なった場合に印刷物の表面とその上部の印刷物の裏面が密着するブロッキングと呼ばれる不具合が生じることもない。
一方、１５質量％を超えない範囲であれば、オフセット印刷機上のインキ壷と呼ばれる、インキつぼドクターとインキつぼローラーと面板で形成されるインキ投入口において、インキつぼドクターとインキつぼローラー間の狭小間隙やインキ壷ローラーと面板間の狭小間隙でインキに過剰なシェアが掛かった場合であっても、インキ中にメカノラジカルが発生しやすくなることもなく、紫外線を照射しなくてもインキの一部分が硬化する可能性は低い。
なお、インキ壷上で発生した硬化物は、印刷物の微小な部分において画像欠陥を生じることがある。具体的には、該硬化物の大きさがオフセット印刷機のローラー間隙を通過できるくらい小さい場合、該硬化物は未硬化のインキと伴にオフセット印刷機の各ローラーに転移して行き、ローラー上のインキ膜厚が薄くなると該硬化物の転移が停止してローラー上に付着することがある。特に版やブランの画線部に該硬化物が付着した場合は、印刷基材上に未硬化インキが着肉しにくくなり、印刷物の微小な部分において画像欠陥を生じることがある。
In the present invention, the content of the photopolymerization initiator represented by the general formula (1) is preferably 0.5 to 20% by mass, more preferably 1.0 to 15% by mass, based on the total amount of solid ink. .. When it is 0.5% by mass or more, the active radicals generated by ultraviolet irradiation are not deactivated by oxygen in the air, and the curability of the ink can be maintained. Therefore, when the odor derived from the unreacted matter of the ink raw material becomes strong, the surface of the printed matter is scratched and the appearance is poor, or the front surface of the printed matter and the back surface of the printed matter discharged on the printed matter are overlapped and stacked. In addition, there is no problem called blocking in which the front surface of the printed matter and the back surface of the printed matter above it are in close contact with each other.
On the other hand, if the range does not exceed 15% by mass, in an ink inlet formed of an ink fountain doctor, an ink fountain roller and a face plate, which is called an ink fountain on an offset printing machine, between the ink fountain doctor and the ink fountain roller. Even if an excessive share is applied to the ink due to a narrow gap or a narrow gap between the ink pot roller and the face plate, mechanoradical is not easily generated in the ink, and the ink does not need to be irradiated with ultraviolet rays. It is unlikely that a part will harden.
The cured product generated on the ink fountain may cause image defects in minute parts of the printed matter. Specifically, when the size of the cured product is small enough to pass through the roller gap of the offset printing machine, the cured product is transferred to each roller of the offset printing machine together with the uncured ink and is transferred on the rollers. When the ink film thickness becomes thin, the transfer of the cured product may stop and adhere to the roller. In particular, when the cured product adheres to the image area of the plate or bran, it becomes difficult for the uncured ink to adhere to the printed matter, and image defects may occur in a minute portion of the printed matter.
〔汎用光重合開始剤の併用〕
本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、前記一般式（１）で表される光重合開始剤以外に、使用する紫外線光源の種類、紫外線光源の照射強度、紫外線の照射積算光量、色、印刷膜厚、衛生性などを鑑みて、適宜、汎用の光重合開始剤を併用してもよく好ましい。一例を挙げると、例えば、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、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−ヒロドキシ−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、オキシフェニル酢酸、２−［２−オキソ−２−フェニルアセトキシエトキシ］エチルエステルとオキシフェニル酢酸、２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルエステルの混合物、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−（０−アセチルオキシム）、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、２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−ピペリジノフェニル）−ブタン−１−オン、１−（[１，１’−ビフェニル]−４−イル）−２−メチル−２−モルフォリノプロパン−１−オン、１−（４−メトキシフェニル）−２−メチル― 2 ― (4-モルフォリニル―１−プロパノンなどの化合物が挙げられる。
[Combined use with general-purpose photopolymerization initiator]
In the present invention, in addition to the photopolymerization initiator represented by the general formula (1), the type of ultraviolet light source used, the irradiation intensity of the ultraviolet light source, and the integrated light intensity of ultraviolet irradiation are used as long as the effects of the present invention are not impaired. , A general-purpose photopolymerization initiator may be used in combination as appropriate in view of color, printing film thickness, hygiene and the like. For example, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1- On, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane-1-one, 2-hirodoxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-) 2-Methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propan-1-one, phenylglycolic acid methyl ester, oxyphenylacetic acid, 2- [2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy] ethyl ester Oxyphenylacetic acid, a mixture of 2- (2-hydroxyethoxy) ethyl ester, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], etanone, 1- [9 -Ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole-3-yl]-, 1- (0-acetyloxime), 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropane- 1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4 -(4-Morphorinyl) phenyl] -1-butanone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-piperidinophenyl) -butane-1-one, 1-([1,1'-biphenyl] Examples thereof include compounds such as -4-yl) -2-methyl-2-morpholinopropane-1-one and 1- (4-methoxyphenyl) -2-methyl-2- (4-morpholinyl-1-propanol).
また、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、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、エチル−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィネート等のアシルフォスフィンオキサイド化合物が挙げられる。 In addition, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl- Examples thereof include acylphosphine oxide compounds such as pentylphosphine oxide and ethyl- (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphinate.
また、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、４−ジイソプロピルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、２−クロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、２−ヒドロキシ−３−（３，４−ジメチル−９−オキソ−９Ｈチオキサントン−２−イロキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−１−プロパンアミン塩酸塩等のチオキサントン化合物が挙げられる。 In addition, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-diisopropylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2-Chlorothioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 2-hydroxy-3- (3,4-dimethyl-9-oxo-9H thioxanthone-2-yloxy-N, N, N-trimethyl-1-propaneamine) Examples thereof include thioxanthone compounds such as hydrochloride.
また、４，４´−ビス−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４´−ビス−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等の４，４’−ジアルキルアミノベンゾフェノン類、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド等のベンゾフェノン化合物が挙げられる。 Further, 4,4'-dialkylaminobenzophenones such as 4,4'-bis- (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bis- (diethylamino) benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide and the like Benzophenone compounds can be mentioned.
それ以外には、例えばベンゾフェノン、４−メチル−ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、２，３，４−トリメチルベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、３，３‘−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、４−（１，３−アクリロイル−１，４，７，１０，１３−ペンタオキソトリデシル）ベンゾフェノン、メチル−ｏ−ベンゾイルベンゾエート、〔４−（メチルフェニルチオ）フェニル〕フェニルメタノン、ジエトキシアセトフェノン、ジブトキシアセトフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインノルマルブチルエーテルなどが挙げられる。 Other than that, for example, benzophenone, 4-methyl-benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, 2,3,4-trimethylbenzophenone, 4-phenylbenzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 4 -(1,3-Acryloyl-1,4,7,10,13-pentaoxotridecyl) benzophenone, methyl-o-benzoylbenzoate, [4- (methylphenylthio) phenyl] phenylmethanone, diethoxyacetophenone, Examples thereof include dibutoxyacetophenone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether and benzoin normal butyl ether.
本発明においては、前記一般式（１）で表される光重合開始剤と併用する前記汎用の光重合開始剤は、１種でも数種併用して使用してもよい。中でも、前記一般式（１）で表される光重合開始剤とアシルフォスフィンオキサイド化合物とを併用することが好ましく、特に樹脂に対する溶解性の点から、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を併用することがより好ましい。併用する場合、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の含有量は、前記一般式（１）で表される光重合開始剤に対し７０〜２０００質量％となるように含有することが好ましく、７０〜１０００質量％がより好ましい。また併用する場合の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の使用量は、インキ固形分全量に対し１．０〜１５質量％が好ましく、３．０〜１０質量％がより好ましい。１．０質量％未満の場合は、十分な硬化性の向上効果が得られず、１５質量％を超える場合は、ＵＶ照射後でも未反応のアシルフォスフィンオキサイドが硬化塗膜中に残存し、硬化塗膜の色相が許容できないくらい黄味に変色したり、開始剤が析出したり、インキの流動性が著しく低下したりする。 In the present invention, the general-purpose photopolymerization initiator used in combination with the photopolymerization initiator represented by the general formula (1) may be used alone or in combination of several kinds. Above all, it is preferable to use the photopolymerization initiator represented by the general formula (1) in combination with the acylphosphine oxide compound, and particularly from the viewpoint of solubility in a resin, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine. It is more preferable to use oxide in combination. When used in combination, the content of 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide may be 70 to 2000% by mass with respect to the photopolymerization initiator represented by the general formula (1). Preferably, 70 to 1000% by mass is more preferable. The amount of 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide used in combination is preferably 1.0 to 15% by mass, more preferably 3.0 to 10% by mass, based on the total amount of solid ink. If it is less than 1.0% by mass, a sufficient effect of improving curability cannot be obtained, and if it exceeds 15% by mass, unreacted acylphosphine oxide remains in the cured coating film even after UV irradiation. The hue of the cured coating film is unacceptably yellowish, the initiator is precipitated, and the fluidity of the ink is significantly reduced.
〔増感剤・光開始助剤〕
本発明においては、一般式（１）で表される光重合開始剤や前記の汎用光重合開始剤の他に、光増感剤や三級アミン等の光開始助剤を併用しても良く、好ましい。光増感剤としては、特に限定されないが、チオキサントン系、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、アントラキノン系、クマリン系などが挙げられる。
これらの中でも、特に２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物や、ミヒラーケトン、４，４´−ビス−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなど４，４’−ジアルキルアミノベンゾフェノン類が好ましく、性能、安全性や入手しやすさなどの観点から、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、４，４´−ビス−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンが特に好ましく、これらの中でも４，４´−ビス−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンは、一般式（１）で表される光重合開始剤に対して特に硬化性向上効果が高くより好ましい。
[Sensitizer / Photosensitizer]
In the present invention, in addition to the photopolymerization initiator represented by the general formula (1) and the general-purpose photopolymerization initiator described above, a photoinitiator such as a photosensitizer or a tertiary amine may be used in combination. ,preferable. The photosensitizer is not particularly limited, and examples thereof include thioxanthone-based, benzophenone-based such as 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, anthraquinone-based, and coumarin-based.
Among these, thioxanthone compounds such as 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone and the like , Michler ketone, 4,4'-bis- (diethylamino) benzophenone, etc. 4,4'-dialkylaminobenzophenones are preferable, and 2,4-diethylthioxanthone, 2-, from the viewpoint of performance, safety and availability. Isopropylthioxanthone and 4,4'-bis- (diethylamino) benzophenone are particularly preferable, and among these, 4,4'-bis- (diethylamino) benzophenone is used with respect to the photopolymerization initiator represented by the general formula (1). In particular, the effect of improving curability is high, which is more preferable.
増感剤や光開始助剤を併用する場合は、インキ固形分全量に対し０．０５〜１０質量％が好ましく、０．１〜７．０質量％の範囲がより好ましい。０．０５質量％未満の場合は、十分な硬化性の向上効果が得られず、１０質量％を超える場合は、硬化塗膜の色相が許容できないくらい黄味に変色したり、増感剤が析出したり、インキの流動性が著しく低下したりする。 When a sensitizer or a photoinitiator is used in combination, it is preferably 0.05 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 7.0% by mass, based on the total amount of solid ink. If it is less than 0.05% by mass, a sufficient effect of improving the curability cannot be obtained, and if it exceeds 10% by mass, the hue of the cured coating film becomes unacceptably yellowish or the sensitizer is used. Precipitation or ink fluidity is significantly reduced.
一方、三級アミンとしては、特に限定されないが、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチルアニリン、トリエチルアミンおよびＮ，Ｎ−ジメチルヘキシルアミン、２−エチルヘキシル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾエイト、２−ブトキシエチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾエイト等が挙げられ、酸素による重合阻害を低減させたり、紫外線により活性化されたチオキサントン類、４，４’−ジアルキルアミノベンゾフェノン類と反応し、活性ラジカル供与体となり、インキの硬化性能を向上させたり、光重合開始剤の溶解性を向上させたりする。三級アミンは本発明の活性エネルギー線硬化型インキの印刷性能を損なわない範囲で併用することが好ましく、インキ固形分全量に対し０．１〜１０質量％が好ましく、０．１〜５．０質量％の範囲で使用することがより好ましい。 On the other hand, the tertiary amine is not particularly limited, but is limited to ethyl p-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylbenzylamine, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline. , N, N-dimethyl-p-toluidine, N, N-dihydroxyethylaniline, triethylamine and N, N-dimethylhexylamine, 2-ethylhexyl-4- (dimethylamino) benzoate, 2-butoxyethyl-4- (dimethyl) Amino) benzoate and the like, which reduce polymerization inhibition by oxygen, react with thioxanthones and 4,4'-dialkylaminobenzophenones activated by ultraviolet rays, become active radical donors, and improve the curing performance of ink. It improves or improves the solubility of the photopolymerization initiator. The tertiary amine is preferably used in combination as long as the printing performance of the active energy ray-curable ink of the present invention is not impaired, preferably 0.1 to 10% by mass, and 0.1 to 5.0% by mass with respect to the total amount of solid ink. It is more preferable to use it in the range of mass%.
また高い衛生性を求められる用途においては、１分子内に複数の光増感剤や三級アミンを多価アルコール等で分岐させた高分子量化合物も適宜使用することができる。 Further, in applications requiring high hygiene, a high molecular weight compound obtained by branching a plurality of photosensitizers or tertiary amines in one molecule with a polyhydric alcohol or the like can also be appropriately used.
（エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー）
本発明で使用する活性エネルギー線硬化性モノマー及び又はオリゴマーは、活性エネルギー線硬化性技術分野で使用されるモノマー及び又はオリゴマーであれば特に限定なく使用することができる。特に反応基として（メタ）アクリロイル基、ビニルエーテル基等を有するものが好ましい。また反応基数や分子量にも特に限定はなく、反応基数の多いものほど反応性は高いが粘度や結晶性が高くなる傾向にあり、また分子量が高いものほど粘度が高くなる傾向にあることから、所望の物性に応じて適宜組み合わせて使用することができる。例えばＵＶ−ＬＥＤのような低エネルギー照射で好適に硬化させるという点では、より反応性の高い３官能以上の活性エネルギー線硬化性モノマーを組み合わせ、用途に応じて印刷基材への接着性、皮膜の柔軟性等の必要物性を得る為に、適宜単官能、２官能のモノマーを単独もしくは併用することが好ましい。
(Monomer with ethylenically unsaturated double bond)
The active energy ray-curable monomer and / or oligomer used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is a monomer and / or oligomer used in the field of active energy ray-curable technology. In particular, those having a (meth) acryloyl group, a vinyl ether group or the like as a reactive group are preferable. In addition, the number of reactive groups and the molecular weight are not particularly limited, and the higher the number of reactive groups, the higher the reactivity but the viscosity and crystallinity tend to be, and the higher the molecular weight, the higher the viscosity. It can be used in combination as appropriate according to the desired physical properties. For example, in terms of being suitably cured by low-energy irradiation such as UV-LED, a more reactive active energy ray-curable monomer having trifunctionality or higher is combined, and adhesiveness to a printing substrate and a film are used depending on the application. It is preferable to use monofunctional or bifunctional monomers alone or in combination as appropriate in order to obtain necessary physical properties such as flexibility.
具体的には例えば、単官能（メタ）アクリレート、多官能（メタ）アクリレート、重合性オリゴマー等の、ランプ方式で実績のあるものが、本発明で述べる紫外線発光ダイオード方式においてもそのまま使用することが可能である。 Specifically, for example, monofunctional (meth) acrylate, polyfunctional (meth) acrylate, polymerizable oligomer, etc., which have a proven track record in the lamp method, can be used as they are in the ultraviolet light emitting diode method described in the present invention. It is possible.
単官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、グリシジル（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、２−ヒドロキシー３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシエチルテトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of the monofunctional (meth) acrylate include ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, and hexadecyl. (Meta) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, butoxy Ethyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate , 2-Hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, nonylphenoxyethyl tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, caprolactone-modified tetrahydrofurfuryl ( Examples thereof include meta) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate.
２官能以上の（メタ）アクリレートとしては、例えば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２−メチル−１，８−オクタンジオールジ（メタ）アクリレート、２−ブチルー２−エチルー１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等の２価アルコールのジ（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、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール１モルに４モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ１モルに２モルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ（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、グリセリントリ（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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのポリ（メタ）アクリレート等の３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート、グリセリン１モルに３モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン１モルに３モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ１モルに４モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ（メタ）アクリレート等のポリオキシアルキレンポリオールのポリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of the bifunctional or higher functional (meth) acrylate include 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di (meth) acrylate, and 1,6-hexanediol di (meth) acrylate. ) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 2-methyl-1,8-octanediol di (meth) acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol di (meth) acrylate, tricyclodecandy Methanol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, etc. Di (meth) acrylate of dihydric alcohol, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 4 mol per mol of neopentyl glycol Di (meth) acrylate of diol obtained by adding the above ethylene oxide or propylene oxide, di (meth) acrylate of diol obtained by adding 2 mol of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of bisphenol A, trimetyl propane Tri (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropanetetra (meth) acrylate, dipentaerythritol poly (meth) acrylate, etc. 3 Poly (meth) acrylate of polyhydric alcohol above valence, tri (meth) acrylate of triol obtained by adding 3 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of glycerin, 3 mol or more to 1 mol of trimethylolpropane Di or tri (meth) acrylate of triol obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide, di (meth) acrylate of diol obtained by adding 4 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of bisphenol A, etc. Examples thereof include poly (meth) acrylate of oxyalkylene polyol.
重合性オリゴマーとしては、アミン変性ポリエーテルアクリレート、アミン変性エポキシアクリレート、アミン変性脂肪族アクリレート、アミン変性ポリエステルアクリレート、アミノ（メタ）アクリレートなどのアミン変性アクリレート、チオール変性ポリエステルアクリレート、チオール（メタ）アクリレートなどのチオール変性アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリオレフィン（メタ）アクリレート、ポリスチレン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of the polymerizable oligomer include amine-modified polyether acrylates, amine-modified epoxy acrylates, amine-modified aliphatic acrylates, amine-modified polyester acrylates, amine-modified acrylates such as amino (meth) acrylate, thiol-modified polyester acrylate, and thiol (meth) acrylate. Thiol-modified acrylate, polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polyolefin (meth) acrylate, polystyrene (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate and the like can be mentioned.
また前記活性エネルギー線硬化性モノマー及び又はオリゴマーとして、４官能以上の（メタ）アクリレートは、上質紙、コート紙、アート紙、模造紙、薄紙、厚紙等の紙への印刷用途において、硬化性や強度の向上に大きく寄与するため使用することが好ましく、インキ固形分全量に対し１５〜７０質量％の範囲で使用することが好ましい。一方、プラスチックへの印刷用途においては、硬化塗膜の架橋密度が上昇するに従って、基材と硬化塗膜との密着性が減少するため、４官能以上の（メタ）アクリレートの含有量を適宜減少させる必要がある。この場合、４官能以上の（メタ）アクリレートはインキ固形分全量に対し０〜５０質量％の範囲で使用することが好ましい。 Further, as the active energy ray-curable monomer and / or oligomer, tetrafunctional or higher (meth) acrylate has curability and curability in printing applications on paper such as high-quality paper, coated paper, art paper, imitation paper, thin paper, and thick paper. It is preferable to use it because it greatly contributes to the improvement of strength, and it is preferable to use it in the range of 15 to 70% by mass with respect to the total amount of solid ink. On the other hand, in applications for printing on plastics, as the crosslink density of the cured coating film increases, the adhesion between the base material and the cured coating film decreases, so the content of tetrafunctional or higher (meth) acrylate is appropriately reduced. I need to let you. In this case, the tetrafunctional or higher functional (meth) acrylate is preferably used in the range of 0 to 50% by mass with respect to the total amount of solid ink.
本発明の活性エネルギー線硬化型インキは、前記エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー、及び前記一般式（１）で表される光重合開始剤とを必須成分とするものであるが、その他、樹脂や顔料、各種添加剤を使用することができる。 The active energy ray-curable ink of the present invention contains the monomer having an ethylenically unsaturated double bond and the photopolymerization initiator represented by the general formula (1) as essential components, but other , Resins, pigments and various additives can be used.
（樹脂）
樹脂としては、公知公用の各種バインダー樹脂を利用することができる。ここで述べるバインダー樹脂とは、適切な顔料親和性と分散性を有し、印刷インキに要求されるレオロジー特性を有する樹脂全般を示しており、例えば非反応性樹脂としては、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、石油樹脂、ロジンエステル樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、セルロース誘導体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアマイド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブタジエン−アクリルニトリル共重合体等を挙げることができ、また分子中に少なくとも１つ以上の重合性基を有するエポキシアクリレート化合物、ウレタンアクリレート化合物、ポリエステルアクリレート化合物等を使用することもでき、これらバインダー樹脂は、単独で使用しても、いずれか１種以上を組合せて使用してもよい。
(resin)
As the resin, various publicly known and public binder resins can be used. The binder resin described here refers to all resins having appropriate pigment affinity and dispersibility and having the rheological properties required for printing inks. For example, examples of the non-reactive resin include diallyl phthalate resin and epoxy. Resin, epoxy ester resin, polyurethane resin, polyester resin, petroleum resin, rosin ester resin, poly (meth) acrylic acid ester, cellulose derivative, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, polyvinyl acetal resin, butadiene-acrylic nitrile Examples thereof include copolymers, and epoxy acrylate compounds, urethane acrylate compounds, polyester acrylate compounds, etc. having at least one or more polymerizable groups in the molecule can also be used, and these binder resins can be used alone. It may be used, or any one or more of them may be used in combination.
この中でも、前記一般式（１）で表される光重合開始剤とジアリルフタレート樹脂を併用すると、活性エネルギー線硬化型インキの硬化性が向上する他、インキの流動性が向上し、印刷機上で壺切れ、インキローラ間の転移不良といった印刷適性面での不良の発生を抑制することができる。 Among these, when the photopolymerization initiator represented by the general formula (1) and the diallyl phthalate resin are used in combination, the curability of the active energy ray-curable ink is improved, and the fluidity of the ink is improved, so that the ink can be used on the printing press. It is possible to suppress the occurrence of defects in printability such as jar breakage and transfer defects between ink rollers.
（顔料）
顔料としては、公知公用の着色用有機顔料を挙げることができ、例えば「有機顔料ハンドブック（著者：橋本勲、発行所：カラーオフィス、２００６年初版）」に掲載される印刷インキ用有機顔料等が挙げられ、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、金属フタロシアニン顔料、無金属フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、アンスラキノン系顔料、キノフタロン顔料、金属錯体顔料、ジケトピロロピロール顔料、カーボンブラック顔料、その他多環式顔料等が使用可能である。
(Pigment)
Examples of pigments include publicly known and publicly available organic pigments for coloring, such as organic pigments for printing inks published in "Organic Pigments Handbook (Author: Isao Hashimoto, Publisher: Color Office, 2006 First Edition)". Soluble azo pigments, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, metal phthalocyanine pigments, metal-free phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, perylene pigments, perinone pigments, isoindolinone pigments, isoindolin pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, anthracinone System pigments, quinophthalone pigments, metal complex pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, carbon black pigments, other polycyclic pigments and the like can be used.
また、本発明の活性エネルギー線硬化型インキには、体質顔料として無機微粒子を用いてもよい。無機微粒子としては、酸化チタン、グラファイト、亜鉛華等の無機着色顔料；炭酸石灰粉、沈降性炭酸カルシウム、石膏、クレー（ＣｈｉｎａＣｌａｙ）、シリカ粉、珪藻土、タルク、カオリン、アルミナホワイト、硫酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、炭酸マグネシウム、バライト粉、砥の粉等の無機体質顔料； 等の無機顔料や、シリコーン、ガラスビーズなどがあげられる。これら無機微粒子は、インキ中に０．１〜６０重量％の範囲で使用することにより、着色やインキのレオロジー特性を調整したりすることが可能である。 Further, in the active energy ray-curable ink of the present invention, inorganic fine particles may be used as the extender pigment. Inorganic fine particles include inorganic coloring pigments such as titanium oxide, graphite, and zinc oxide; lime carbonate powder, precipitated calcium carbonate, plaster, ChinaClay, silica powder, diatomaceous earth, talc, kaolin, alumina white, barium sulfate, and stear. Inorganic pigments such as aluminum acid, magnesium carbonate, barite powder, abrasive powder, etc., silicone, glass beads, etc. can be mentioned. By using these inorganic fine particles in the ink in the range of 0.1 to 60% by weight, it is possible to adjust the coloring and the rheological characteristics of the ink.
（その他添加剤）
その他の添加剤としては、例えば耐摩擦性、ブロッキング防止性、スベリ性、スリキズ防止性を付与する添加剤としては、カルナバワックス、木ろう、ラノリン、モンタンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの天然ワックス、フィッシャートロプスワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリアミドワックス、およびシリコーン化合物などの合成ワックス等を例示することができる。
(Other additives)
Other additives include, for example, natural additives such as carnauba wax, wood wax, lanolin, montan wax, paraffin wax, and microcrystallin wax that impart abrasion resistance, blocking prevention, slipperiness, and scratch prevention. Examples thereof include waxes, Fishertropus waxes, polyethylene waxes, polypropylene waxes, polytetrafluoroethylene waxes, polyamide waxes, and synthetic waxes such as silicone compounds.
また例えば、インキの保存安定性を付与する添加剤としては、（アルキル）フェノール、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、ｐ −メトキシフェノール、ｔ −ブチルカテコール、ｔ −ブチルハイドロキノン、ピロガロール、１，１−ピクリルヒドラジル、フェノチアジン、ｐ −ベンゾキノン、ニトロソベンゼン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ −ベンゾキノン、ジチオベンゾイルジスルフィド、ピクリン酸、クペロン、アルミニウムＮ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、トリ−ｐ −ニトロフェニルメチル、Ｎ−（３−オキシアニリノ−１，３−ジメチルブチリデン）アニリンオキシド、ジブチルクレゾール、シクロヘキサノンオキシムクレゾール、グアヤコール、ｏ−イソプロピルフェノール、ブチラルドキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム等の重合禁止剤が例示される。 Further, for example, as additives for imparting storage stability of ink, (alkyl) phenol, hydroquinone, catechol, resorcin, p-methoxyphenol, t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, pyrogallol, 1,1-picryl Hydradil, phenothiline, p-benzoquinone, nitrosobenzene, 2,5-di-tert-butyl-p-benzoquinone, dithiobenzoyl disulfide, picric acid, cuperon, aluminum N-nitrosophenyl hydroxylamine, tri-p-nitrophenylmethyl , N- (3-oxyanilino-1,3-dimethylbutylidene) aniline oxide, dibutyl cresol, cyclohexanone oxime cresol, guayacol, o-isopropylphenol, butyraldoxime, methyl ethyl ketoxim, cyclohexanone oxime and the like are exemplified.
その他、要求性能に応じて、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗菌剤等の添加剤を添加することができる。 In addition, additives such as an ultraviolet absorber, an infrared absorber, and an antibacterial agent can be added according to the required performance.
本発明の活性エネルギー線硬化型インキは、無溶剤で使用することもできるし、必要に応じて適当な溶媒を使用する事も可能である。溶媒としては、上記各成分と反応しないものであれば特に限定されるものではなく、単独あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。 The active energy ray-curable ink of the present invention can be used without a solvent, or an appropriate solvent can be used if necessary. The solvent is not particularly limited as long as it does not react with each of the above components, and can be used alone or in combination of two or more.
本発明の活性エネルギー線硬化型インキは、従来と同様の方法によって行えばよく、例えば、常温から１００℃の間で、前記顔料、樹脂、アクリル系モノマーもしくはオリゴマー、重合禁止剤、開始剤およびアミン化合物等の増感剤、その他添加剤などインキ組成物成分を、ニーダー、三本ロール、アトライター、サンドミル、ゲートミキサーなどの練肉、混合、調整機を用いて製造される。 The active energy ray-curable ink of the present invention may be carried out by the same method as before. For example, the pigment, resin, acrylic monomer or oligomer, polymerization inhibitor, initiator and amine can be used between room temperature and 100 ° C. Ink composition components such as sensitizers such as compounds and other additives are produced by using a kneader, a triple roll, an attritor, a sand mill, a gate mixer, or the like, a kneaded meat, a mixer, and a regulator.
（インキ硬化物の製造方法、印刷物）
本発明の第二の形態は、基材上、又は、基材上に印刷された印刷インキ層の上に、前記活性エネルギー線硬化型インキの層を形成し、３５０〜４２０ｎｍにピーク波長を有する紫外線発光ダイオード光源で紫外線を照射することにより得られることを特徴とする印刷物である。
(Manufacturing method of cured ink, printed matter)
In the second embodiment of the present invention, the active energy ray-curable ink layer is formed on the substrate or the printing ink layer printed on the substrate, and has a peak wavelength of 350 to 420 nm. It is a printed matter characterized by being obtained by irradiating ultraviolet rays with an ultraviolet light emitting diode light source.
本発明の印刷物で使用する印刷基材としては、特に限定は無く、例えば、上質紙、コート紙、アート紙、模造紙、薄紙、厚紙等の紙、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアルコール共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体、ナイロン、ポリ乳酸、ポリカーボネート等のフィルム又はシート、セロファン、アルミニウムフォイル、その他従来から印刷基材として使用されている各種基材を挙げることが出来る。 The printing base material used in the printed matter of the present invention is not particularly limited, and is, for example, high-quality paper, coated paper, art paper, imitation paper, thin paper, thick paper, and other papers, polyester resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, and chloride. Vinylidene resin, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene vinyl alcohol copolymer, ethylene methacrylate copolymer, nylon, polylactic acid, polycarbonate film or sheet, cellophane, aluminum foil In addition, various base materials that have been conventionally used as printing base materials can be mentioned.
本発明の印刷物の製造に用いられる印刷インキとしては、紫外線発光ダイオードより発せられる紫外線に対して好適に硬化する組成物であれば特に限定は無く、例えば印刷方式に応じて、オフセット、水無し、グラビア、フレキソ、シルクスクリーン、インクジェット、その他従来から印刷用途に使用されているＵＶ硬化性インキを採用することが可能である。 The printing ink used for producing the printed matter of the present invention is not particularly limited as long as it is a composition that is suitably cured against ultraviolet rays emitted from an ultraviolet light emitting diode. For example, depending on the printing method, offset, no water, etc. It is possible to use gravure, flexo, silkscreen, inkjet, and other UV curable inks traditionally used for printing.
本発明の印刷物を製造するために使用する紫外線発光ダイオード光源より発せられる紫外線の発光波長としては、例えば、発光ピーク波長が３５０〜４２０ｎｍ程度であるものが好ましい。 The emission wavelength of ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting diode light source used for producing the printed matter of the present invention is preferably, for example, an emission peak wavelength of about 350 to 420 nm.
紫外線発光ダイオード光源よりＵＶ硬化性組成物へ照射される紫外線の積算光量値に関しては、印刷基材上のＵＶ硬化性組成物の種別や印刷層の厚み等により異なる為、厳密には特定出来ず、適宜好ましい条件を選択するものであるが、例えば、積算光量の総和が５〜２００ｍＪ／ｃｍ２程度であり、より好ましくは、１０〜１００ｍＪ／ｃｍ２程度である。 The integrated light intensity value of the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting diode light source to the UV curable composition cannot be strictly specified because it differs depending on the type of the UV curable composition on the printing substrate and the thickness of the printing layer. The preferable conditions are appropriately selected. For example, the total amount of integrated light is about 5 to 200 mJ / cm 2 , and more preferably about 10 to 100 mJ / cm 2 .
積算光量値５ｍＪ／ｃｍ２を下回る条件では十分な硬化性を得ることが困難となり、一方、積算光量値２００ｍＪ／ｃｍ２を超える条件は、本発明で述べる印刷方式においては不必要であり、紫外線発光ダイオード光源の特徴である省エネルギー性を維持する目的においても過剰量のエネルギー照射は行わない。 It is difficult to obtain sufficient curability at conditions below the integrated light quantity values 5 mJ / cm 2, whereas the condition exceeding the accumulated light quantity value 200 mJ / cm 2, in the printing method described in the present invention is unnecessary, ultraviolet Excessive energy irradiation is not performed for the purpose of maintaining the energy saving characteristic of the light emitting diode light source.
紫外線発光ダイオード光源より印刷基材上のＵＶ硬化性組成物へ照射される紫外線の照射強度（ｍＷ／ｃｍ２）に関しては、印刷方向に並べる紫外線発光ダイオード光源の個数、光源から組成物までの照射距離等の諸条件によっても適切な照射強度範囲が変動することから特に規定はしないが、本発明で述べる印刷方式における印刷基材の移動速度は６０〜４００ｍ／ｍｉｎ．程度であるから、該印刷速度で移動する印刷基材上のＵＶ硬化性組成物に対して、積算光量値が先に述べた程度となる照射強度であることが好ましい。 Regarding the irradiation intensity (mW / cm 2 ) of the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light emitting diode light source to the UV curable composition on the printing substrate, the number of ultraviolet light emitting diode light sources arranged in the printing direction and the irradiation from the light source to the composition Although the appropriate irradiation intensity range varies depending on various conditions such as distance, the moving speed of the printing substrate in the printing method described in the present invention is 60 to 400 m / min. Therefore, it is preferable that the irradiation intensity is such that the integrated light amount value is about the above-mentioned degree with respect to the UV curable composition on the printing substrate that moves at the printing speed.
次に実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは無い。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
〔活性エネルギー線硬化型オフセットインキの製造方法〕
表１、表２の組成に従って、実施例１〜１０及び比較例１〜１０のインキを３本ロールミルにて練肉することによって、各種のインキ組成物を得た。尚、表中の空欄は、未配合を意味している。
[Manufacturing method of active energy ray-curable offset ink]
Various ink compositions were obtained by kneading the inks of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 10 with a three-roll mill according to the compositions of Tables 1 and 2. The blanks in the table mean that the mixture has not been mixed.
〔展色物の製造方法〕
前記得られた活性エネルギー線硬化型インキを、簡易展色機（ＲＩテスター、豊栄精工社製）を用い、インキ０．１０ｍｌを使用して、ＲＩテスターのゴムロール及び金属ロール上に均一に引き伸ばし、ＰＥＴ原反（ＤＩＣ社製、ダイタックＵＶＰＥＴ透明２５ＦＬ）上、約２２０ｃｍ２の面積範囲にわたって墨濃度１．８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ濃度計で計測）で均一に塗布されるように展色し、展色物を作製した。なおＲＩテスターとは、紙やフィルムにインキを展色する試験機であり、インキの転移量や印圧を調整することが可能である。
[Manufacturing method of colored products]
The obtained active energy ray-curable ink was uniformly stretched on a rubber roll and a metal roll of the RI tester using a simple color developer (RI tester, manufactured by Hoei Seiko Co., Ltd.) and 0.10 ml of ink. The color was spread on the PET original fabric (DIC UV PET transparent 25FL) so that it was evenly applied with a black density of 1.8 (measured with a SpectroEye densitometer manufactured by X-Rite) over an area of about 220 cm2. I made a colored product. The RI tester is a testing machine that spreads ink on paper or film, and can adjust the amount of ink transfer and printing pressure.
（紫外線発光ダイオード光源による乾燥方法）
水冷式ＵＶ−ＬＥＤ（中心発光波長３８５ｎｍ±５ｎｍＵＶ−ＬＥＤの出力１００％）およびベルトコンベアを搭載したＵＶ照射装置（アイグラフィックス社製）を使用し、展色物をコンベア上に載せ、コンベアスピード１００ｍ／ｍｉｎの速度で、ＬＥＤ直下（照射距離９ｃｍ）を通過させた。前記の方法で得られた光硬化性インキ塗布後の展色物に紫外線（ＵＶ）照射を行いインキ皮膜を硬化乾燥させた。
(Drying method using an ultraviolet light emitting diode light source)
Using a water-cooled UV-LED (center emission wavelength 385 nm ± 5 nm UV-LED output 100%) and a UV irradiation device (manufactured by Eye Graphics) equipped with a belt conveyor, the colored object is placed on the conveyor and the conveyor speed. It passed directly under the LED (irradiation distance 9 cm) at a speed of 100 m / min. The color-developed material obtained by applying the photocurable ink obtained by the above method was irradiated with ultraviolet rays (UV) to cure and dry the ink film.
〔活性エネルギー線硬化型インキの硬化性評価方法〕
硬化直後に硬化インキ層を爪で擦ることにより硬化皮膜の硬化性を評価した。
評価基準は以下とした。
◎：強い力で擦っても傷が付かず、ＵＶ硬化性は非常に良好である。
〇：強い力で擦ると僅かに傷が付く。
△：強い力で擦ると明確に傷が付く
×：弱い力で擦っても明確に傷が付き、ＵＶ硬化性は不良である。
[Method for evaluating curability of active energy ray-curable ink]
Immediately after curing, the curability of the cured film was evaluated by rubbing the cured ink layer with a nail.
The evaluation criteria were as follows.
⊚: The UV curability is very good without being scratched even when rubbed with a strong force.
〇: Slightly scratched when rubbed with strong force.
Δ: Clearly scratched when rubbed with a strong force ×: Clearly scratched even when rubbed with a weak force, and UV curability is poor.
〔硬化塗膜の臭気評価方法〕
前記硬化方法で硬化させた硬化物を縦５ｃｍ横２．５ｃｍに切り取り、この切片を１０枚用意した。この切片１０枚を素早く外径４０ｍｍ、高さ７５ｍｍ、口内径２０．１ｍｍ、容量５０ｍｌのコレクションバイアルに入れ、ふたを閉めて６０℃の恒温槽に１時間保管し、コレクションバイアル中に臭気を充満させた。つぎに、このコレクションバイアルを室温になるまで放置し、臭気の強さを評価するモニター１０名により、各サンプルの臭気の強さを１０段階で評価した。
１０名の臭気評価結果を平均し、そのサンプルの臭気の強さとした。なお、数値が高い方が、低臭であることを意味している。
○： １０〜７
△： ６〜３
×： ２〜０
[Odor evaluation method for cured coating film]
The cured product cured by the above curing method was cut into 5 cm in length and 2.5 cm in width, and 10 sections thereof were prepared. The 10 sections were quickly placed in a collection vial having an outer diameter of 40 mm, a height of 75 mm, an inner diameter of 20.1 mm, and a capacity of 50 ml, closed and stored in a constant temperature bath at 60 ° C. for 1 hour, and the collection vial was filled with odor. I let you. Next, the collection vial was allowed to stand until it reached room temperature, and the odor intensity of each sample was evaluated on a scale of 10 by 10 monitors for evaluating the odor intensity.
The odor evaluation results of 10 people were averaged and used as the odor intensity of the sample. The higher the value, the lower the odor.
◯: 10 to 7
Δ: 6 to 3
×: 2 to 0
〔インキ組成物の評価方法３：流動性〕
インキ流動性はスプレッドメーター法（平行板粘度計）によりＪＩＳ Ｋ５１０１，５７０１に則った方法で測定を実施し、水平に置いた２枚の平行板の間に挟まれたインキが、荷重板の自重（１１５グラム）によって、同心円状に広がる特性を経時的に観察し、６０秒後のインキの広がり直径をダイアメーター値（ＤＭ［ｍｍ］）とし、インキ印刷適性が良好となる次の３段階で評価した。本評価項目においてＤＭが２７ｍｍ未満となる組成では、印刷機上で壺切れ、インキローラ間の転移不良といった印刷適性面での不良が発現し易くなる。
○：ＤＭ３０ｍｍ以上
△：ＤＭ２７以上〜３０ｎｍ未満
×：ＤＭ２７ｍｍ未満
[Evaluation method 3: fluidity of ink composition]
The ink fluidity was measured by the spread meter method (parallel plate viscometer) according to JIS K5101,5701. The ink sandwiched between two horizontally placed parallel plates is the weight of the load plate (115). Gram) was used to observe the characteristics of concentric spread over time, and the spread diameter of the ink after 60 seconds was used as a viscometer value (DM [mm]), and the ink printability was evaluated in the following three stages. .. When the composition has a DM of less than 27 mm in this evaluation item, defects in printability such as jar breakage on the printing machine and transfer defects between ink rollers are likely to occur.
◯: DM 30 mm or more Δ: DM 27 or more and less than 30 nm ×: DM 27 mm or more
使用した原料の詳細は下記の通りである。
「ラーベン１０６０Ｕｌｔｒａ」：ＢＩＲＬＡ ＣＡＲＢＯＮ製 カーボンブラック
「ＦＡＳＴＯＧＥＮ ＢＬＵＥ ＴＧＲ−１」：ＤＩＣ製 Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３
「ホスタパームバイオレット ＲＬ ０２」：クラリアント製 Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３
「ハイフィラー＃５０００ＰＪ」：松村産業製 タルク
「Ｓ−３８１−Ｎ１」：シャムロック製 オレフィン系微粉末ワックス
「ジアリルフタレート樹脂ワニス」：大阪ソーダ製ダイソーダップ ３５質量％をＳＲ３５５ＮＳ ６５質量％に溶解させた混合物
「Ｍｉｒａｍｅｒ ＰＥ−２１０」：Ｍｉｗｏｎ製 ビスフェノールＡエポキシアクリレートオリゴマー
「ステアラーＴＢＨ」：精工化学製 ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン
「アロニックスＭ−４００」：東亞合成製 ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート
「ＳＲ３５５ＮＳ」：アルケマ製 ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート
「光重合開始剤Ｃ」：一般式（１）で表される光重合開始剤において、下記の構造式で表される化合物「１−（９，９−ジブチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−２−メチル−２−モルフォリノプロパン−１−オン」
Details of the raw materials used are as follows.
"Raven 1060 Ultra": BIRLA CARBON carbon black "FASTOGEN BLUE TGR-1": DIC Pigment Blue 15: 3
"Hosta Palm Violet RL 02": Clariant Pigment Violet 23
"High Filler # 5000PJ": Matsumura Sangyo Talk "S-381-N1": Shamlock Olefin Fine Powder Wax "Diallyl Falate Resin Varnish": Osaka Soda Die Sodap 35% by mass dissolved in SR355NS 65% by mass Mixture "Miramer PE-210": Miwon bisphenol A epoxy acrylate oligomer "Stairer TBH": Seiko Kagaku tert-butyl hydroquinone "Aronix M-400": Toa Synthetic dipentaerythritol penta and hexaacrylate "SR355NS": Alchema Ditrimethylol Propanetetraacrylate "Photopolymerization Initiator C": In the photopolymerization initiator represented by the general formula (1), the compound "1- (9,9-dibutyl-9H-" represented by the following structural formula Fluoren-2-yl) -2-methyl-2-morpholinopropan-1-one "
以下の光重合開始剤は全てＩＧＭ ＲＥＳＩＮＳ 製である。
Ｏｍｎｉｒａｄ ９０７ 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
Ｏｍｎｉｒａｄ ＴＰＯ 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シド
Ｏｍｎｉｒａｄ ＤＥＴＸ ２，４−ジエチルチオキサントン
Ｏｍｎｉｒａｄ ＥＭＫ ４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン
Ｏｍｎｉｒａｄ ＥＤＢ ４−（ジメチルアミノ）安息香酸エチル
The following photopolymerization initiators are all manufactured by IGM RESINS.
Omnirad 907 2-Methyl-1- [4- (Methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one Omnirad TPO 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide Omnirad DETX 2,4-diethylthioxanthone Omnirad EMK 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone Omnirad EDB 4- (dimethylamino) ethyl benzoate
この結果、実施例１〜１０の活性エネルギー線硬化型インキは硬化性に優れることが明らかである。
一方、比較例９に関しては、インキ製造後短時間で光重合開始剤が析出したため、３８５ｎｍ ＬＥＤ硬化性、臭気、流動性の試験が出来なかった。
As a result, it is clear that the active energy ray-curable inks of Examples 1 to 10 are excellent in curability.
On the other hand, in Comparative Example 9, since the photopolymerization initiator was precipitated in a short time after the ink was produced, the 385 nm LED curability, odor, and fluidity could not be tested.
Claims (7)
（１）
（一般式（１）中、Ｒ１、Ｒ２は各々独立して炭素原子数１〜８の直鎖あるいは分岐のアルキル基を表す。） An active energy ray-curable ink characterized by containing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and a photopolymerization initiator represented by the general formula (1).
(1)
(In the general formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
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