JP2023517268A - 水性エネルギー硬化型インクジェットインク - Google Patents
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Abstract
Description
(1)(A)非光重合性樹脂と、
(B)水溶性光重合性モノマーと、
(C)50~300nmの平均粒径を有する顔料と、
(D)水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して少なくとも25重量%の水と
を含有する、水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(2)前記非光重合性樹脂(A)が、ポリビニルピロリドン、ポリ(2-オキサゾリン)、又はポリウレタン-ポリ(メタ)アクリレートハイブリッド分散体である、(1)に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(3)前記非光重合性樹脂(A)が、4,000~6,000g/molの重量平均分子量を有する、(1)又は(2)に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(4)前記非光重合性樹脂(A)が水溶性であり、ハンセン溶解度パラメータ(δ)が23.0~27.0MPa1/2である、(1)~(3)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(5)前記非光重合性樹脂(A)が、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して0.1~10重量%の量で存在する、(1)~(4)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(6)前記水溶性光重合性モノマー(B)が、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して30~70重量%の量で存在する、(1)~(5)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(7)前記水溶性光重合性モノマー(B)が、(ポリ)アルキレングリコール官能基を含む、(1)~(6)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(8)前記水溶性光重合性モノマー(B)が、(B2)ポリエチレン性不飽和モノマー、又は(B1)モノエチレン性不飽和モノマーと(B2)ポリエチレン性不飽和モノマーとの混合物である、(1)~(7)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(9)前記顔料(C)がコーティングされていない、(1)~(8)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(10)前記顔料(C)が、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して0.1~10重量%の量で存在する、(1)~(9)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(11)(D1)有機溶媒を更に含有する、(1)~(10)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(12)(E)界面活性剤を更に含有する、(1)~(11)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(13)(F)光開始剤を更に含有する、(1)~(12)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(14)(F)光開始剤を実質的に含まない、(1)~(12)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(15)(G)ワックスを更に含有する、(1)~(14)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(16)前記ワックス(G)がポリオレフィンワックスである、(15)に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(17)(H)シランを更に含有する、(1)~(16)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
(18)基材と、前記基材上に配置された(1)~(17)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインクの乾燥及び硬化形態とを含む、印刷物。
(19)基材上に印刷画像を形成する方法であって、
インクジェットプリントヘッドを用いて前記基材上に(1)~(17)のいずれかに記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインクを塗布する工程と、
乾燥させる工程と、
次いで水性エネルギー硬化型インクジェットインクを硬化させる工程と
を含む、方法。
(20)前記水性エネルギー硬化型インクジェットインクが、50~70℃の乾燥温度で1~2分間乾燥され、それにより、前記基材に塗布された前記水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して、少なくとも25重量%の前記水性エネルギー硬化型インクジェットインクの重量損失がもたらされる、(19)に記載の方法。
本開示は、許容可能な(1)乾燥速度、(2)印刷品質、(3)接着性、(4)硬化速度、及び(5)印刷画像柔軟性を有する/提供する水性エネルギー硬化型インクジェットインクに関する。
開示される水性エネルギー硬化型インクジェットインクに使用される樹脂は、ホモポリマー又はコポリマーのいずれかのポリマー化合物であり、それら自体は非光重合性であり、したがって、乾燥したとき又はエネルギー(硬化)源(例えば、UV又はEB源)に曝されたときにいかなる化学変化も受けない。したがって、光重合性樹脂とは異なり、非光重合性樹脂(A)は、エネルギー源に曝されたときに収縮することなくフィルム形成をもたらす。このように、非光重合性樹脂(A)の使用は、望ましい接着性及び印刷品質結果を有する水性エネルギー硬化型インクジェットインクを提供する。
いくつかの実施形態において、非光重合性樹脂(A)は、ポリビニルピロリドン(PVP)のホモポリマーであり、具体的には、Ashlandから入手可能なPVP K-12が挙げられる。ポリビニルピロリドンの低分子量(例えば、3,000~7,000g/mol)コポリマーも本明細書で使用することができ、これには、ビニルピロリドン/酢酸ビニルコポリマー、ビニルピロリドン/ビニルカプロラクタムコポリマー、及びビニルピロリドン/メタクリル酸ジメチルアミノエチルコポリマー等のビニルピロリドン/(メタ)アクリレートコポリマーを含むが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、非光重合性樹脂(A)は、ポリ(2-オキサゾリン)であり、これは2-オキサゾリンのリビングカチオン開環重合から形成され得る。好ましくは、ポリ(2-オキサゾリン)は、(2-アルキル-2-オキサゾリンの開環から調製される)ポリ(2-アルキル-2-オキサゾリン)であり、ここで、アルキル基は、水素、及び少なくとも1個、好ましくは少なくとも2個、より好ましくは少なくとも3個の炭素原子から、6個まで、好ましくは5個まで、より好ましくは4個までの炭素原子のいずれかから構成される。ポリ(2-アルキル-2-オキサゾリン)のアルキル基の例としては、メチル、エチル、イソプロピル、n-プロピル、及びシクロプロピル、好ましくはメチル及びエチルを挙げることができるが、これらに限定されない。本明細書で有用なポリ(2-オキサゾリン)は、様々なα-末端基(リビングカチオン開環重合を開始することから形成されるもの)及びω-末端基(リビングカチオン開環重合を停止させる基)を含有し得る。例えば、ポリ(2-オキサゾリン)は、水素、メチル、アリル、プロパルギル、及びベンジルを含むがこれらに限定されないα-末端基、並びにヒドロキシ、非置換アミノ基(-NH2)及び置換アミノ基(例えば、2-ヒドロキシエチルアミン、ピペラジン等)を含むアミノ、アジド、及びチオール(-SH)を含むがこれらに限定されないω-末端基を有し得る。好ましい実施形態において、ポリ(2-オキサゾリン)は、上記の末端基の任意の組み合わせを含むポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)又はポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)であり、より好ましくは、水素α-末端基及びヒドロキシω-末端基を含むポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)又はポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)である。Polymer Chemistry Innovations,Inc.から入手可能な5,000g/molの目標分子量を有するポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)であるAQUAZOL 5、及びAVROXAから入手可能な低分子ULTROXA製品は、開示される水性エネルギー硬化型インクジェットインクにおいて有用なポリ(2-オキサゾリン)の具体例である。
(i)脂肪族、脂環式及び/又は芳香族ポリイソシアネート等の適切なポリイソシアネート(少なくとも2つのイソシアネート官能基を含有する有機化合物)であって、具体的には、ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、3(4)-イソシアナトメチル-メチルシクロヘキシルイソシアネート(IMCI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,2,4及び/又は2,4,4-トリメチル-ヘキサメチレンジイソシアネート)、ビス(4,4′-イソシアナト-シクロヘキシル)メタン(H12MDI)、ビス(イソシアネート-メチル)-メチルシクロヘキサン、1,8-ジイソシアナトオクタン、1,4-シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-及び/又は2,6-トルエンジイソシアネート(TDI)、1,5-ナフチレンジイソシアネート、2,4′-及び/又は4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリフェニルメタン-4,4′,4″-トリイソシアネート等;及び
(ii)エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、ブタンジオール(例えば、1,2-、1,3-、1,4-ブタンジオール)、ペンタンジオール(例えば、1,5-ペンタンジオール)、ヘキサンジオール(例えば、1,6-ヘキサンジオール)、グリセリン、1,2,4-ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジ(トリメチロールプロパン)、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ペンタントリオール(例えば、1,2,5-ペンタントリオール)、ヘキサントリオール(例えば、1,2,6-ヘキサントリオール)、ネオペンチルグリコール、マンニトール、ソルビトール、グルコース、フルクトース、マンノース、スクロース、特殊ポリオール(例えば、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリスルフィドポリオール等)等の適切なポリオール、及び上記ポリオールのいずれかのアルコキシル化付加物。
水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、それが水溶性である限り、すなわち、25℃における水への溶解度が少なくとも50g/L、好ましくは少なくとも55g/L、好ましくは少なくとも60g/L、好ましくは少なくとも65g/L、好ましくは少なくとも70g/L、好ましくは少なくとも75g/L、好ましくは少なくとも80g/L、好ましくは少なくとも85g/L、好ましくは少なくとも90g/L、好ましくは少なくとも95g/L、好ましくは少なくとも100g/L、好ましくは少なくとも150g/L、好ましくは少なくとも200g/L、好ましくは少なくとも250g/L、好ましくは少なくとも300g/L、好ましくは少なくとも350g/L、より好ましくは少なくとも400g/L、更により好ましくは少なくとも450g/L、なお更により好ましくは少なくとも500g/Lである限り、任意の光重合性モノマーを用いて配合され得る。
開示される水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、1種以上の顔料を適切に選択することによって、任意の所望の色を有するように配合することができる。水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、いかなる特定の色にも限定されず、許容される色としては、シアン、マゼンタ、イエロー、及びキー(ブラック)(「CMYK」)、白(純白、卵殻、クリーム、象牙色等の様々な色調の白を含む)、赤、青、オレンジ、緑、ライトシアン、ライトマゼンタ、及びバイオレットが挙げられるが、これらに限定されないことは、当業者には容易に理解されるはずである。一般に、顔料は、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して、少なくとも0.1重量%、好ましくは少なくとも0.5重量%、より好ましくは少なくとも1重量%、更により好ましくは少なくとも2重量%、なお更により好ましくは少なくとも3重量%、及び20重量%まで、好ましくは15重量%まで、より好ましくは10重量%まで、更により好ましくは8重量%まで、なお更により好ましくは7重量%までの量で使用することができる。
水(D)は、開示される水性エネルギー硬化型インクジェットインク中に存在する。典型的には、水は、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して、少なくとも25重量%、好ましくは少なくとも27重量%、好ましくは少なくとも29重量%、より好ましくは少なくとも30重量%、更により好ましくは少なくとも32重量%、なお更により好ましくは少なくとも34重量%、及び55重量%まで、好ましくは50重量%まで、好ましくは45重量%まで、好ましくは42重量%まで、より好ましくは40重量%まで、更により好ましくは38重量%まで、なお更により好ましくは36重量%までの量で存在する。水(D)は、本明細書の水性エネルギー硬化型インクジェットインクに使用される溶媒系の全て又は大部分を構成することが好ましい。
・メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール等の1~8個の炭素原子を含有する低級アルコール;
・エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等のグリコール類;
・エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、エチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、及びジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル等のグリコールエーテル類;
・エーテル類(非グリコールエーテル類)、例えばジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン、及びテトラヒドロフラン等の4~8個の炭素原子を含むエーテル;
・ケトン類、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、3-ペンタノン、シクロヘキサノン及びジアセトンアルコールを含む3~6個の炭素原子を含むケトン類;
・3~8個の炭素原子を有するものを含むエステル、例えばメチルアセテート、エチルアセテート、n-ブチルアセテート、メチルラクテート、エチルラクテート、ブチルラクテート、メトキシエチルアセテート、エトキシエチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、エトキシプロピルアセテート;
・並びにそれらの混合物。
本明細書の水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、必要に応じて、乾燥/硬化前に、例えば、インクの表面張力を低下させ、かつ/又は基材表面の湿潤及びレベリングを補助するために、界面活性剤(E)を任意選択で配合することができる。表面活性剤(E)を含有することは任意であるが、含有される場合、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して、0.001重量%から、好ましくは0.005重量%から、より好ましくは0.1重量%から、更により好ましくは1重量%から、及び5重量%まで、好ましくは4重量%まで、好ましくは3重量%まで、より好ましくは2重量%まで、更により好ましくは1.5重量%までの量で使用される。
水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、任意選択で、加速粒子放射線による硬化(例えば、電子ビーム硬化)のために配合することができ、したがって、光開始剤の使用は必要とされない。EB硬化等の加速粒子硬化刺激で硬化されるように設計された場合、水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、光開始剤(F)を含んでもよいが、好ましくは実質的に含まず、より好ましくは光開始剤(F)を完全に含まない(例えば、0重量%)。
・1-[4-(2-ヒドロキシエトキシル)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパノン(例えば、OMNIRAD 2959、以前はIrgacure 2959、IGM resinsから入手可能)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(例えば、GENOCURE CPK、Rahnから入手可能)、及び1-フェニル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパノン(例えば、OMNIRAD 73、IGM resinsから入手可能)等のα-ヒドロキシケトン;
・エチル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィナート(例えば、OMNIRAD TPO-L、IGM resinsから入手可能)等のベンゾイルホスフィナート;
・フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(例えば、OMNIRAD 819、IGM resinsから入手可能)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキシド(例えば、GENOCURE TPO、Rahnから入手可能)、及びビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド等のアシル及びビス-アシルホスフィンオキシド;
・2-ベンジル-2-(ジメチルアミノ)-4′-モルホリノブチロフェノン(例えば、GENOCURE BDMM、Rahnから入手可能)、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2,2-ジメチル-2-ヒドロキシ-アセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(例えば、OMNIRAD BDK、IGM resinsから入手可能)、及び2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-プロパン-1-オン等のアルキルフェノン;
・トリメチルベンゾフェノン及びメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン;
・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]-エチルエステル及びオキシ-フェニル酢酸2-[2-ヒドロキシ-エトキシ]-エチルエステル(例えば、OMNIRAD 754、IGM resinsから入手可能)等のフェニルグリオキシレート;並びに
・これらの組み合わせ。
本明細書の水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、例えば、水性エネルギー硬化型インクジェットインクを使用して作製された印刷物の取り扱いに関連する様々な特性、例えば、滑り若しくは潤滑、摩擦、引掻き、又は耐摩耗性、及びブロッキング防止(スタック性)を改善するために、任意選択でワックス(G)を配合することができる。ワックス(G)を含有することは任意であるが、含有される場合、ワックス(G)は、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して、少なくとも0.05重量%、好ましくは少なくとも0.1重量%、好ましくは少なくとも0.2重量%、好ましくは少なくとも0.4重量%、より好ましくは少なくとも0.6重量%、更により好ましくは少なくとも0.8重量%、なお更により好ましくは少なくとも1重量%、及び10重量%まで、好ましくは8重量%まで、好ましくは6重量%まで、より好ましくは5重量%まで、更により好ましくは4重量%まで、なお更により好ましくは3重量%までの量で使用することができる。
1つ以上のシラン(H)は、例えば接着性付与剤として機能するために、水性エネルギー硬化型インクジェットインク中に任意選択で含まれ得る。有用なシラン(H)は、例えば、基材へのインク成分の架橋及び/又は接着を促進するために、水性エネルギー硬化型インクジェットインク中の様々な成分及び基材上に見出される有機官能基と反応することができる複数の反応性部位(多官能性)を有するものである。
本開示の水性エネルギー硬化型インクジェットインクはまた、様々なインク特性及び性能を改善するために、様々な添加剤と任意選択で配合することができる。例えば、水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、任意選択で、蛍光増白剤、安定剤、セキュリティタガント、湿潤剤、光増感剤、殺真菌剤、pH調整剤、退色防止剤、又は水性インク系で使用されることが知られている任意の他のインク添加剤のうちの1つ以上を含有することができる。
本明細書に開示される水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、一般に、25℃で少なくとも5cP、好ましくは少なくとも6cP、好ましくは少なくとも8cP、好ましくは少なくとも10cP、好ましくは少なくとも12cP、好ましくは少なくとも14cP、好ましくは少なくとも16cP、好ましくは少なくとも18cP、及び35cPまで、好ましくは33cPまで、好ましくは30cPまで、好ましくは28cPまで、好ましくは26cPまで、好ましくは24cPまで、好ましくは22cPまで、好ましくは20cPまでの粘度(センチポアズ、cP)を有する。粘度は、例えば、Rheometrics Fluid Rheometer RFS3、ARES rheometer(両方ともTA Instrumentsの一部門であるRheometrics製)、又はHaake Roto Visco 1 rheometer、AMETEK Brookfield製のBrookfield DV-E粘度計、及びTCP/P-Peltier温度制御ユニットを使用して測定することができる。
本明細書に記載される水性エネルギー硬化型インクジェットインクの実施形態は、当業者に公知の任意の好適な技術によって、例えば、非光重合性樹脂(A)、水溶性光重合性モノマー(B)、及び水(D)、並びに任意の所望の任意選択成分(例えば、有機溶媒(D1)、界面活性剤(E)、光開始剤(F)、ワックス(G)、シラン(H)、及び添加剤(I)(例えば、蛍光増白剤、安定剤、安全保障のための追跡用添加物(security taggant)等))を組み合わせ、均一な分散体が形成されるまで20~45℃の温度でかき混ぜる(例えば、撹拌、超音波処理、振盪)ことによって調製することができる。次いで、50~300nmの平均粒径を有する顔料(B)を添加することができ、得られた混合物を、均一な分散体が形成されるまで20~45℃の温度でかき混ぜる(例えば、撹拌、超音波処理、振盪)。
水性エネルギー硬化型インクジェットインクは、多種多様な印刷物の製造のために、三次元部品及びロール形態で供給される平坦なシート又はウェブを含む様々な基材上に印刷することができる。加えて、基材は、様々な表面タイプ、例えば、平坦な表面、構造化された表面、例えば、粒状化された表面、及び三次元表面、例えば、湾曲した及び/又は複雑な表面を有することができ、これらは、湾曲した及び/又は複雑な表面の全ての部分に到達するためにインクが移動しなければならない長い距離のために、困難な基材であることがよく知られている。このような印刷物は、グラフィックアート、織物、包装(例えば、食品包装、医薬品包装等)、宝くじ、ビジネスフォーム、出版等の産業に適しており、その例としては、タグ又はラベル、宝くじ券、出版物、パッケージング(軟包装)、折り畳み式カートン、硬質容器(プラスチックカップや桶、ガラス容器、金属缶、ボトル、ジャー、及びチューブ)、店頭ディスプレイ等が挙げられる。特に好ましい印刷物は、包装に使用されるものであり、例えば、薄いプラスチックフィルム(例えば、可撓性包装)、好ましくは食品/製品包装(例えば、一次、二次、又は三次食品包装)であり、食品、非食品、医薬品、及び/又はパーソナルケア用品を含んでもよい。
本開示は、水性エネルギー硬化型インクジェットインクを、その実施形態の1つ以上において、インクジェットプリントヘッドを用いて基材の表面上に塗布し、乾燥させ、続いて水性エネルギー硬化型インクジェットインクを硬化させることによって、基材上に印刷画像を形成する方法を提供する。本明細書に記載される水性エネルギー硬化型インクジェットインクの使用は、有利な(1)乾燥速度、(2)印刷品質(収縮表面欠陥に関連する)、(3)接着性、(4)硬化速度、及び(5)印刷画像柔軟性を提供することによって、水性インク系に共通する問題を克服する。
水性エネルギー硬化型インクジェットインクのいくつかの例を、以下の表1~3に示す。なお、各成分の含有量は、総重量を100%としたときの重量%で表される。SR551はメトキシポリエチレングリコール(350)モノアクリレートであり、SR344はポリエチレングリコール(400)ジアクリレートであり、SR610はポリエチレングリコール(600)ジアクリレートであり、SR9035はエトキシル化(15)トリメチロールプロパントリアクリレートであり、それぞれSartomer Co.Inc.から入手可能である。PVP K-12は、Ashlandから入手可能なポリビニルピロリドン(PVP)の低分子量(4,000~6,000g/mol)ホモポリマーである。AQUAZOL 5は、Polymer Chemistry Innovationsから入手可能な、5,000g/molの目標分子量を有するポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)である。UCECOAT 2801は、Allnexから入手可能な水中アクリル化ポリウレタン分散体(アニオン性)である。TEGO Twin 4100は、Evonik Industriesから入手可能なポリシロキサン系ジェミニ界面活性剤である。OMNIRAD 2959は、IGM resinsから入手可能な1-[4-(2-ヒドロキシエトキシル)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパノン(光開始剤)である。JCCL-PEワックスは、花王株式会社製の合成ポリエチレンワックスである。COATOSIL MP 200シランは、Momentiveから入手可能なγ-グリシドキシプロピル(メトキシ)シランオリゴマーである。カーボンブラックPBL 7は、Cabotから入手可能な黒色顔料である。「Comp.Ex」は比較例を指す。
インクを、非光重合性樹脂(A)、水溶性光重合性モノマー(B)、及び水(D)、並びに任意の所望の任意選択成分(例えば、有機溶媒(D1)、界面活性剤(E)、光開始剤(F)、ワックス(G)、シラン(H)、及び添加剤(I)(例えば、蛍光増白剤、安定剤、セキュリティタガント等))を組み合わせることによって調製し、内容物を、均一な分散体が形成されるまで25℃で撹拌した。次いで、平均粒径50~300nmの顔料(B)を添加し、得られた混合物を、均一な分散体が形成されるまで25℃で撹拌した。
(乾燥速度測定)
乾燥速度は、特定の時間内に加えられた加熱下での被覆面積当たりの失われた水又は他の揮発性成分の量(mg)として測定することができる(単位:mg/cm2・s)。
水性エネルギー硬化型インクジェットインクの硬化速度は、乾燥した試料(上記の乾燥速度測定にしたがって調製)を、
(i)H型UV電球を使用してUVフルエンス(線量)を1,000mJ/cm2としたUV硬化条件、又は
(ii)スイスのComet AG社製の電子ビーム発生器を使用して、3.5Mradの電子ビーム照射を行うEB硬化条件のどちらかに供することによって測定した。
Claims (20)
- (A)非光重合性樹脂と、
(B)水溶性光重合性モノマーと、
(C)50~300nmの平均粒径を有する顔料と、
(D)水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して少なくとも25重量%の水と
を含有する、水性エネルギー硬化型インクジェットインク。 - 前記非光重合性樹脂(A)が、ポリビニルピロリドン、ポリ(2-オキサゾリン)、又はポリウレタン-ポリ(メタ)アクリレートハイブリッド分散体である、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記非光重合性樹脂(A)が、4,000~6,000g/molの重量平均分子量を有する、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記非光重合性樹脂(A)が水溶性であり、ハンセン溶解度パラメータ(δ)が23.0~27.0MPa1/2である、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記非光重合性樹脂(A)が、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して0.1~10重量%の量で存在する、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記水溶性光重合性モノマー(B)が、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して30~70重量%の量で存在する、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記水溶性光重合性モノマー(B)が、(ポリ)アルキレングリコール官能基を含む、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記水溶性光重合性モノマー(B)が、(B2)ポリエチレン性不飽和モノマー、又は(B1)モノエチレン性不飽和モノマーと(B2)ポリエチレン性不飽和モノマーとの混合物である、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記顔料(C)がコーティングされていない、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記顔料(C)が、水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して0.1~10重量%の量で存在する、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- (D1)有機溶媒を更に含有する、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- (E)界面活性剤を更に含有する、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- (F)光開始剤を更に含有する、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- (F)光開始剤を実質的に含有しない、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- (G)ワックスを更に含有する、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 前記ワックス(G)がポリオレフィンワックスである、請求項15に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- (H)シランを更に含む、請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインク。
- 基材と、前記基材上に配置された請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインクの乾燥及び硬化形態とを含む、印刷物。
- 基材上に印刷画像を形成する方法であって、
インクジェットプリントヘッドを用いて前記基材上に請求項1に記載の水性エネルギー硬化型インクジェットインクを塗布する工程と、
乾燥させる工程と、
次いで前記水性エネルギー硬化型インクジェットインクを硬化させる工程と
を含む、方法。 - 前記水性エネルギー硬化型インクジェットインクが、50~70℃の乾燥温度で1~2分間乾燥され、それにより、前記基材に塗布された前記水性エネルギー硬化型インクジェットインクの総重量に対して、少なくとも25重量%の前記水性エネルギー硬化型インクジェットインクの重量損失がもたらされる、請求項19に記載の方法。
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