JP5034265B2 - 紫外線硬化型インクジェット記録用インク組成物 - Google Patents
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Description
また印刷画像の厚膜部分において、使用されるインク中の光硬化性材料、光重合開始剤によっては、紫外線に対する吸収係数が大きいため塗膜表面でそのほとんどが吸収されてしまい、膜厚方向に均一な硬化が行われず、特に、塗膜表面から遠く基材に近く部分の塗膜強度が不足することがあった。
このように、紫外線硬化型インクの硬化性は、使用する光硬化性材料、光重合開始剤により決定されるが、低粘度のインクジェット記録用インクの場合、反応性が高く、良好な硬化性を有し、塗膜強度の高い多官能モノマーは粘度が高いため、インクジェット記録法における吐出性を確保を優先し、モノマーの70%以上は1官能、2官能モノマーが使用されて形成されるのが一般的である。このため、硬化性に対しては、光重合開始剤の組成が与える影響が大きく、光重合開始剤組成の選定がとりわけ重要である。
次に、本発明の実施形態を示すとともに、本発明をさらに詳細に説明する。
光開始助剤としてのアミン系化合物としては、第3級アミンが好ましく、例えばトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の脂肪族アミンや、4、4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等の芳香族アミンがあげられるが、本発明に使用するアミンとしては、芳香族3級アミンがさらに好ましい。
通常は、薄膜硬化性の良好な(a)2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]―2−プロパン−1―オンを用いた時の、厚膜硬化性及び被印刷剤への接着性を改良するためには、厚膜硬化性の良好な(b)アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤との組み合わせがまず考えられる。しかし本願発明においては、厚膜硬化性向上の目的にはほとんど適用されることのなかったアミンをまず採用し、(a)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―オンと、光開始助剤としての芳香族アミンを併用することにより、低濃度の薄膜部分と高濃度の厚膜部分の硬化性と被印刷基材への接着性に優れ、かつフルカラー印刷物の色再現性に優れたインクが得られることを見出した。
そしてその上で厚膜硬化性の良好な(b)アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤を用いることにより、薄膜部分と厚膜部分の硬化性がさらに向上することを見いだした。
なお、(a)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―オンと、(b)アシルフォスフィンオキサイド類との含有比率は(b)/(a)=1/1〜4/1であることが好ましく、(b)の開始剤の含有比率が多いと薄膜硬化性が不十分となり、(a)の開始剤の含有比率が多いと紫外線の表面吸収が増加して厚膜の接着性が不十分となる。また、芳香族3級アミンの配合量は1〜5質量%が好ましく、1質量%より少ないと硬化性が不十分となる傾向があり、5質量%を越えるとインクの保存安定性の低下、印刷被膜の黄変が発生しやすく、また印刷物の臭気が強くなる傾向がある。
(高濃度マゼンタ分散液の調整)
ファストゲンスーパーマゼンタRG 10部
(大日本インキ化学工業製キナクリドン顔料C.I.ピグメントレッド122)
高分子分散剤「アジスパーPB821」 4.5部
ジプロピレングリコールジアクリレート 85.5部
を攪拌機で1時間撹拌混合した後、ビーズミルで4時間処理して高濃度マゼンタ分散液を作製した。
ファストゲンブルー5412SD 10部
(大日本インキ化学製フタロシアニン顔料C.I.ピグメントブルー15:3)
高分子分散剤「アジスパーPB821」 3部
ジプロピレングリコールジアクリレート 87部
を攪拌機で1時間撹拌混合した後、ビーズミルで4時間処理して高濃度シアン分散液を作製した。
エポキシアクリレートオリゴマー 4部
エチレンオキサイド付加(3モル)トリメチロールプロパントリアクリレート 8部
ジプロピレングリコールジアクリレート 31部
イソオクチルアクリレート 12部
KF−351A 0.2部
(信越化学製 ポリエーテルシリコーンオイル)
以上の混合物に、表.1に記載の光重合開始剤(実施例と比較例)を加えて60℃で光重合開始剤を加温溶解した溶液に、高濃度マゼンタ分散液を45部加えて十分に混合後、1.2μmのメンブランフィルターでろ過することによってジェットプリンター用インクを作製した。
エポキシアクリレートオリゴマー 5部
エチレンオキサイド付加(3モル)トリメチロールプロパントリアクリレート 22部
ジプロピレングリコールジアクリレート 37部
イソオクチルアクリレート 16部
KF−351A 0.2部
(信越化学製 ポリエーテルシリコーンオイル)
以上の混合物に、表.2に記載の光重合開始剤(実施例と比較例)を加えて60℃で光重合開始剤を加温溶解した溶液に、高濃度シアン分散液を20部加えて十分に混合後、1.2μmのメンブランフィルターでろ過することによってジェットプリンター用インクを作製した。
ポリカーボネート板(旭硝子製 商品名:レキサン)にインクを約2μmの厚みとなるようにスピンコータで塗布し、コンベア式紫外線照射装置(日本電池製メタルハライドランプ1灯:出力120W/cm)により、照射エネルギー0.2j/cm2で紫外線を照射し、不織布(旭化成製 商品名:ベンコット)による擦り試験で表面に傷がつかなくなるパス回数を評価した。
ポリカーボネート板(旭硝子製 商品名:レキサン)にインクを約6μmの厚みとなるようにスピンコータで塗布し、コンベア式紫外線照射装置(日本電池製メタルハライドランプ1灯:出力120W/cm)により、照射エネルギー0.2j/cm2で紫外線を照射し、不織布(旭化成製 商品名:ベンコット)による擦り試験で表面に傷がつかなくなるパス回数を評価した。
カッターを用いて、塗膜面をクロス状にカットし、カットした部分に粘着テープ(ニチバン製)を貼り、これを引き剥がすことによる塗膜の剥離状態を目視で評価した。
○:剥離しない。
△:一部剥離する。
×;完全に剥離する。
白色PETシート(パナック製 商品名:ルミラー 250−E22)にインクを約6μmの厚みとなるようにスピンコータで塗布し、コンベア式紫外線照射装置(日本電池製メタルハライドランプ1灯:出力120W/cm)により、照射エネルギー0.2j/cm2で2回パスして硬化インク被膜を作製した。同硬化被膜を「X−Rite 500型」(エックスライト製分光濃度計)を用いて色度(L*、a*、b*)を測定した。
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
Irg.907(イルガキュア907):チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製
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
EPA :日本化薬製 ジメチルアミノ安息香酸エチル
DETX−S:日本化薬製 ジエチルチオキサントン
Irg.369(イルガキュア368):チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製
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
Irg.184(イルガキュア184):チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
また、比較例6、7のシアンインクは薄膜硬化性、厚膜硬化被膜の接着性は良好であるが、硬化被膜の黄変により色度のb*値が大きく、プロセスカラー印刷用インクとして色再現性に問題がある。比較例3、比較例7においては開始助剤のアミンに換えて、ヒドロキシケトン系の光重合開始剤であるイルガキュア184を用いることを試みたが、厚膜硬化被膜の接着性が不十分であった。
Claims (3)
- 顔料、エチレン性二重結合を有する光重合性化合物、光重合開始剤として(a)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−オンと(b)アシルフォスフィンオキサイド類、及び光開始助剤としてアミンを含有し、前記(a)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−オンと、(b)アシルフォスフィンオキサイド類の化合物との含有比率が(b)/(a)=1/1〜4/1であることを特徴とする紫外線硬化型インクジェット記録用インク組成物。
- 前記アミンが芳香族3級アミンであり、前記インク組成物中の含有量が1〜5質量%である請求項1に記載の紫外線硬化型インクジェット記録用インク組成物。
- エチレン性二重結合を1個含有する化合物の含有率が全光重合性化合物中で20重量%以下である請求項1または2に記載の紫外線硬化型インクジェット記録用インク組成物。
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