JP5949031B2 - Ink jet ink composition and ink jet recording method - Google Patents

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本発明は、インクジェット用インク組成物及びインクジェット記録方法に関する。   The present invention relates to an inkjet ink composition and an inkjet recording method.

インクジェット印刷方法は、ノズルからインクの小滴を吐出して紙面等の被印字面に付着させた後、この付着したインクから溶媒を乾燥させて色材を被印字面に固着させることにより印字を行う方法である。この方法によれば、高解像度、高品位な画像を高速で印刷することができる。
インクジェット印刷で使用される水系インクは、インク中に揮発成分を含まず安全性や環境問題の観点から優れているが、上質紙や普通紙に印字した場合に滲みが発生し易く、また、印刷本紙に印字した場合に乾燥が不十分で高速印刷が困難である、さらにインクを吸収しない被記録媒体、例えば、高分子樹脂フィルム、陶器、ガラス基板上では、印字したインクを定着できない、という問題が生じる。このような問題を解決するため、従来、様々な、水系の紫外線硬化型インクが開示されている。
Ink-jet printing is a method in which small droplets of ink are ejected from nozzles and attached to a surface to be printed such as paper, and then the solvent is dried from the attached ink to fix the color material to the surface to be printed. How to do it. According to this method, a high-resolution and high-quality image can be printed at high speed.
Water-based inks used in ink-jet printing do not contain volatile components in the ink and are excellent from the viewpoint of safety and environmental issues. However, bleeding is likely to occur when printing on high-quality paper or plain paper. Insufficient drying when printing on this paper, making high-speed printing difficult, and the problem that the printed ink cannot be fixed on a recording medium that does not absorb ink, such as polymer resin film, earthenware, or glass substrate Occurs. In order to solve such problems, various water-based ultraviolet curable inks have been disclosed.

例えば、特許文献1には、粒径及びゼータ電位を所定範囲とする水系の紫外線硬化型インクジェットインクが開示されている。また、このインクジェットインクは、3つ以上の光官能基を持つ光硬化性モノマーまたはオリゴマーを20質量%以上含有し、エマルション型光重合性化合物を含有することも開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a water-based ultraviolet curable inkjet ink having a particle size and a zeta potential within a predetermined range. It is also disclosed that this ink-jet ink contains 20% by mass or more of a photocurable monomer or oligomer having three or more photofunctional groups and contains an emulsion type photopolymerizable compound.

例えば、特許文献2には、特定の紫外線硬化樹脂を水に乳化・分散させて、粘度を下げてなる、インクジェットプリンター用インクが開示されている。   For example, Patent Document 2 discloses an ink for an ink jet printer in which a specific ultraviolet curable resin is emulsified and dispersed in water to lower the viscosity.

例えば、特許文献3には、光重合性樹脂と、光ラジカル重合開始剤と、を含有する光重合型の水性インクにおいて、当該光重合性樹脂が、エマルション状態で存在するオリゴマー粒子と、このオリゴマー粒子内に存在するモノマーと、光重合開始剤と、で構成される水性インクが開示されている。   For example, in Patent Document 3, in a photopolymerization-type aqueous ink containing a photopolymerizable resin and a photoradical polymerization initiator, the photopolymerizable resin is present in an emulsion state and the oligomer particles. An aqueous ink composed of a monomer present in particles and a photopolymerization initiator is disclosed.

例えば、特許文献4には、光重合性樹脂と、光重合開始剤と、を含有する光重合型の水性インクにおいて、水溶性有機溶剤および界面活性剤を用いることで、10mPa・s以上60mPa・s以下の粘度に調整したインクジェット用インクが開示されている。   For example, Patent Document 4 discloses that in a photopolymerization type water-based ink containing a photopolymerizable resin and a photopolymerization initiator, a water-soluble organic solvent and a surfactant are used, whereby 10 mPa · s or more and 60 mPa · s are used. An inkjet ink adjusted to a viscosity of s or less is disclosed.

特許第4411852号公報Japanese Patent No. 4411852 特許第3659658号公報Japanese Patent No. 3659658 国際公開第01/057145号パンフレットInternational Publication No. 01/057145 Pamphlet 特開2010−229179号公報JP 2010-229179 A

上述のように、従来技術のインクにおいては、場合により界面活性剤を用いて光硬化型樹脂を水に乳化・分散させて用いたり、エマルション状態のオリゴマー粒子内にモノマー及び光重合開始剤を存在させたりしている。   As described above, in the prior art ink, a surfactant is sometimes used to emulsify and disperse the photocurable resin in water, or a monomer and a photopolymerization initiator are present in the oligomer particles in the emulsion state. Or let me.

しかしながら、上述のような従来技術のインクでは、低エネルギーの紫外線照射によって硬化させるために、ラジカル重合性基を有する樹脂エマルジョン(以下、樹脂エマルジョンともいう)の添加量を多くしなければならない。このため、インク中に占める樹脂エマルジョンの固形分濃度が上昇し、それに伴いノズル近傍のインク粘度が上昇するため、吐出安定性の点で問題が生じる。   However, in the prior art ink as described above, in order to be cured by low-energy ultraviolet irradiation, the amount of resin emulsion having a radical polymerizable group (hereinafter also referred to as resin emulsion) must be increased. For this reason, the solid content concentration of the resin emulsion in the ink increases, and the ink viscosity in the vicinity of the nozzle increases accordingly, which causes a problem in terms of ejection stability.

そこで、本発明は、硬化性を維持しつつ、吐出安定性に優れたインクジェット用インク組成物を提供することを目的のひとつとする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink-jet ink composition having excellent ejection stability while maintaining curability.

本願発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した。その結果、水と、色材と、ラジカル重合性基を有する樹脂エマルジョンと、無機粒子ディスパージョンと、光ラジカル重合開始剤と、を含むインクジェット用インク組成物により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は下記のとおりである。
The inventors of the present application have made extensive studies to solve the above problems. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by an ink composition for inkjet including water, a colorant, a resin emulsion having a radical polymerizable group, an inorganic particle dispersion, and a radical photopolymerization initiator, The present invention has been completed.
That is, the present invention is as follows.

[適用例1]水と、色材と、ラジカル重合性基を有する化合物からなる樹脂エマルジョンと、無機粒子ディスパージョンと、光ラジカル重合開始剤と、を含むインクジェット用インク組成物。   [Application Example 1] An ink-jet ink composition comprising water, a coloring material, a resin emulsion made of a compound having a radical polymerizable group, an inorganic particle dispersion, and a photo radical polymerization initiator.

[適用例2]前記ラジカル重合性基を有する化合物のインク組成物中における濃度が6質量%以上20質量%以下であることを特徴とする、上記適用例に記載のインクジェット用インク組成物。   Application Example 2 The inkjet ink composition according to the application example, wherein the concentration of the compound having a radical polymerizable group in the ink composition is 6% by mass or more and 20% by mass or less.

[適用例3]前記無機粒子ディスパージョンが、アルミナ、酸化亜鉛、酸化セリウム、コロイダルシリカの少なくともいずれかであることを特徴とする、上記適用例のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物。   Application Example 3 The inkjet ink composition according to any one of the above application examples, wherein the inorganic particle dispersion is at least one of alumina, zinc oxide, cerium oxide, and colloidal silica.

[適用例4]前記無機粒子ディスパージョンのインク中固形分濃度が0.5質量%以上、3質量%以下であることを特徴とする、上記適用例のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物。   Application Example 4 The inkjet ink composition according to any one of the above application examples, wherein the inorganic particle dispersion has a solid content concentration in the ink of 0.5% by mass or more and 3% by mass or less. object.

[適用例5]前記無機粒子ディスパージョンの平均粒子粒径(D50)が、40nm以上500nm以下であることを特徴とする、上記適用例のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物。   Application Example 5 The inkjet ink composition according to any one of the above application examples, wherein the inorganic particle dispersion has an average particle diameter (D50) of 40 nm to 500 nm.

[適用例6]前記ラジカル重合性基を有する化合物が自己乳化能を有する化合物であり、前記樹脂エマルジョンが、自己乳化樹脂エマルジョンであることを特徴とする、上記定期用例のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物。   [Application Example 6] According to any one of the above-mentioned periodic examples, the compound having a radical polymerizable group is a compound having self-emulsifying ability, and the resin emulsion is a self-emulsifying resin emulsion. Ink-jet ink composition.

[適用例7]さらに前記化合物以外にラジカル重合性基を有する他の化合物を含み、当該他の化合物が、分子内に3個以上の重合性官能基を有する化合物であることを特徴とする、適用例6に記載のインクジェット用インク組成物。   [Application Example 7] In addition to the above-mentioned compound, the composition further includes another compound having a radical polymerizable group, and the other compound is a compound having three or more polymerizable functional groups in the molecule. The inkjet ink composition according to Application Example 6.

[適用例8]前記ラジカル重合性基を有する化合物は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基の少なくともいずれかであることを特徴とする、上記適用例のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物。   [Application Example 8] In any one of the above application examples, the compound having a radical polymerizable group is at least one of a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a vinyl ether group, and a mercapto group. Ink-jet ink composition.

[適用例9]さらに水溶性有機溶剤を含み、前記水溶性有機溶剤が極性溶媒及び浸透性溶剤のうち少なくともいずれかを含有する有機溶剤であることを特徴とする、上記適用例のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物。   [Application Example 9] Any one of the above application examples, further including a water-soluble organic solvent, wherein the water-soluble organic solvent is an organic solvent containing at least one of a polar solvent and a permeable solvent. 2. An ink composition for inkjet according to the above.

[適用例10]前記光ラジカル重合開始剤が、疎水性光重合開始剤であることを特徴とする、上記適用例のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物。   [Application Example 10] The ink-jet ink composition according to any one of the above application examples, wherein the photoradical polymerization initiator is a hydrophobic photopolymerization initiator.

[適用例11]前記化合物以外にラジカル重合性基を有する他の化合物を含み、当該化合物と、前記光ラジカル重合性開始剤と、を前記樹脂エマルジョン中に内包していることを特徴とする、上記適用例6〜10のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物。   [Application Example 11] In addition to the above compound, the compound contains another compound having a radical polymerizable group, and the compound and the photo radical polymerizable initiator are encapsulated in the resin emulsion. The inkjet ink composition according to any one of Application Examples 6 to 10.

[適用例12]上記適用例のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物であって、当該インク組成物を吐出する被記録媒体を過熱する加熱工程を備える記録方法により記録を行うものである、インクジェット用インク組成物。   [Application Example 12] The inkjet ink composition according to any one of the above application examples, in which recording is performed by a recording method including a heating step of heating a recording medium that discharges the ink composition. Ink-jet ink composition.

[適用例13]上記適用例1〜12のいずれか一例に記載のインクジェット用インク組成物を用いたインクジェット記録方法。   Application Example 13 An ink jet recording method using the ink composition for ink jet recording according to any one of the application examples 1 to 12.

光硬化型水性エマルションの紫外線硬化型水性エマルションの一例を巨視的に説明する示す模式図。The schematic diagram which demonstrates macroscopically an example of the ultraviolet curable aqueous emulsion of a photocurable aqueous emulsion. 光硬化型水性エマルションの紫外線硬化型水性エマルションの一例を微視的に示す説明する模式図。The schematic diagram which demonstrates microscopically an example of the ultraviolet curable aqueous emulsion of a photocurable aqueous emulsion. 本発明の一実施形態のインクジェット記録装置の一例のヘッド周辺を示す概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram showing the periphery of a head of an example of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the invention.

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を説明するものである。また、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The embodiment described below describes an example of the present invention. In addition, the present invention is not limited to the following embodiments, and includes various modifications that are implemented within a range that does not change the gist of the present invention.

本明細書において、「硬化性」とは光に感応して硬化する性質をいう。「吐出安定性」とはドット抜けや飛行曲がりがなく、常に安定したインク滴をノズルから吐出させる性質をいう。「保存安定性」とは、保存前後における粘度が変化しにくい性質をいう。   In this specification, “curability” refers to a property of curing in response to light. “Ejection stability” refers to the property of constantly ejecting stable ink droplets from the nozzles without missing dots or flying bends. “Storage stability” refers to the property that the viscosity is difficult to change before and after storage.

本明細書において、「記録物」とは、被記録媒体上にインクが記録されて硬化物が形成されるものをいう。なお、本明細書における硬化物は硬化膜や塗膜を含む、硬化された物質を意味する。   In the present specification, “recorded material” refers to a material in which ink is recorded on a recording medium to form a cured product. In addition, the hardened | cured material in this specification means the hardened | cured substance containing a cured film and a coating film.

また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びそれに対応するメタクリレートのうち少なくともいずれかを意味し、「(メタ)アクリル」はアクリル及びそれに対応するメタクリルのうち少なくともいずれかを意味する。   In the present specification, “(meth) acrylate” means at least one of acrylate and methacrylate corresponding thereto, and “(meth) acryl” means at least one of acrylic and methacryl corresponding thereto. To do.

[インクジェット用インク組成物]
本発明の一実施形態は、インクジェット用インク組成物(以下、単に「インク組成物」ともいう。)に関わる。当該インク組成物は、水と、色材と、ラジカル重合性基を有する樹脂エマルジョンと、無機粒子ディスパージョンと、光ラジカル重合開始剤と、を含むものである。
[Inkjet ink composition]
One embodiment of the present invention relates to an inkjet ink composition (hereinafter also simply referred to as “ink composition”). The ink composition contains water, a coloring material, a resin emulsion having a radical polymerizable group, an inorganic particle dispersion, and a photo radical polymerization initiator.

以下、インクジェット用インク組成物に含まれるか、又は含まれ得る成分を詳細に説明する。   Hereinafter, the components contained in or capable of being contained in the inkjet ink composition will be described in detail.

[水]
本実施形態のインク組成物に用いられる水、即ち主溶媒である水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。
[water]
As water used in the ink composition of the present embodiment, that is, water as a main solvent, pure water such as ion exchange water, ultrafiltration water, reverse osmosis water, distilled water, or ultrapure water can be used. .

[色材]
本実施形態のインク組成物は色材を含む。色材は、顔料及び染料のうち少なくとも一方を用いることができる。
[Color material]
The ink composition of the present embodiment includes a color material. As the color material, at least one of a pigment and a dye can be used.

(顔料)
本実施形態において、色材として顔料を用いることにより、インク組成物の耐光性を向上させることができる。この顔料としては、インクジェット用水性顔料インクに通常用いられているものであれば特に制限無く用いることができる。
(Pigment)
In this embodiment, the light resistance of the ink composition can be improved by using a pigment as the color material. Any pigment can be used without particular limitation as long as it is commonly used in inkjet water-based pigment inks.

上記顔料として、例えば、アゾ顔料(例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等の有機顔料;カーボンブラック(例えば、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等)、金属酸化物、金属硫化物、金属塩化物等の無機顔料;シリカ、炭酸カルシウム、タルク等の体質顔料等を用いることができる。   Examples of the pigment include azo pigments (for example, azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments, etc.), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, Organic pigments such as dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black; carbon blacks (eg furnace black, thermal lamp black, acetylene black, channel black), metals Inorganic pigments such as oxides, metal sulfides, and metal chlorides; extender pigments such as silica, calcium carbonate, and talc can be used.

上記顔料の具体例として、C.I.ピグメントイエロー 64、74、93、109、110、128、138、139、150、151、154、155、180、185、C.I.ピグメントレッド 122、202、209、C.I.ピグメントバイオレット 19、C.I.ピグメントブルー 15:3、15:4、60、C.I.ピグメントグリーン 7(フタロシアニングリーン)、10(グリーンゴールド)、36、37、C.I.ピグメントブラウン 3、5、25、26、C.I.ピグメントオレンジ 1、2、5、7、13、14、15、16、34、36、38、64、71等が挙げられる。   Specific examples of the pigment include C.I. I. Pigment Yellow 64, 74, 93, 109, 110, 128, 138, 139, 150, 151, 154, 155, 180, 185, C.I. I. Pigment red 122, 202, 209, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment Blue 15: 3, 15: 4, 60, C.I. I. Pigment green 7 (phthalocyanine green), 10 (green gold), 36, 37, C.I. I. Pigment brown 3, 5, 25, 26, C.I. I. Pigment orange 1, 2, 5, 7, 13, 14, 15, 16, 34, 36, 38, 64, 71 and the like.

上記顔料は、分散剤により水に分散させて得られる顔料分散液として、あるいは、顔料粒子表面に化学反応を利用して親水性基を導入した自己分散型の表面処理顔料を水に分散させて得られるか、又は、ポリマーで被覆された顔料を水に分散させて得られる顔料分散液として、インクに添加されることが好ましい。   The pigment may be obtained by dispersing a pigment dispersion obtained by dispersing in water with a dispersant, or by dispersing a self-dispersed surface-treated pigment into which hydrophilic groups are introduced by utilizing a chemical reaction on the surface of pigment particles in water. It is preferably added to the ink as a pigment dispersion obtained by dispersing a pigment coated with a polymer in water.

前者、即ち分散剤により水に分散させて得られる顔料分散液を調製するのに用いられる分散剤として、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤(にかわ、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、などのタンパク質類、アラビアゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類、サポニンなどのグルコシド類、アルギン酸及びプロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸発酵体メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、エチルヒドロキシセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルアルコール類、ポリピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリルニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−m−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、などのスチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びそれらの塩など)や界面活性剤(各種アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤など)を使用することができる。   The former, that is, a dispersant used for preparing a pigment dispersion obtained by dispersing in water with a dispersant is not particularly limited. For example, a polymer dispersant (such as glue, gelatin, casein, albumin, etc.) Natural rubbers such as gum arabic and tragacanth, glucosides such as saponin, alginic acid and propylene glycol esters, alginic acid triethanolamine, alginate fermented products such as ammonium alginate, cellulose derivatives such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, ethylhydroxycellulose, polyvinyl Alcohols, polypyrrolidones, polyacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, potassium acrylate-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylic ester copolymer Acrylic resins such as acrylic acid-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid ester copolymer, styrene-m-methylstyrene- Acrylic acid copolymer, styrene-acrylic resin, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate- Fatty acid vinyl ethylene copolymers, vinyl acetate-maleic acid ester copolymers, vinyl acetate-croton copolymers, vinyl acetate copolymers such as vinyl acetate-acrylic acid copolymers and their salts) and surface activity Agents (various anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, etc.) It is possible.

一方、後者のうち上記の親水性基を導入した自己分散型の表面処理顔料は、顔料の表面にカルボキシル基及びその塩が直接結合するような表面処理により、分散剤なしに水に分散又は溶解が可能とされたものである。具体的には、真空プラズマなどの物理的処理や次亜塩素酸ナトリウムやオゾン等の酸化剤を用いた化学的処理により、官能基または官能基を含んだ分子を顔料の表面にグラフトさせることによって得ることができる。一つの顔料粒子にグラフトされる官能基は単一でも複数種であってもよい。グラフトされる官能基の種類及びその程度は、インク中での分散安定性、色濃度、及びインクジェットヘッド前面での乾燥性等を考慮しながら適宜決定されてよい。   On the other hand, among the latter, self-dispersed surface-treated pigments having the above hydrophilic groups introduced are dispersed or dissolved in water without a dispersant by surface treatment in which carboxyl groups and salts thereof are directly bonded to the surface of the pigment. Is possible. Specifically, by grafting functional groups or molecules containing functional groups onto the pigment surface by physical treatment such as vacuum plasma or chemical treatment using an oxidizing agent such as sodium hypochlorite or ozone. Can be obtained. The functional group grafted on one pigment particle may be single or plural kinds. The type and degree of the functional group to be grafted may be appropriately determined in consideration of the dispersion stability in the ink, the color density, the drying property on the front surface of the inkjet head, and the like.

また、後者のうち上記のポリマーで被覆された顔料は、特に限定されないが、例えば、重合性基を有する分散剤を用いて顔料を分散させた後、その分散剤と共重合可能なモノマー(共重合性モノマー)と、光ラジカル重合開始剤と、を用いて水中で乳化重合を行うことにより、得ることができる。このポリマーの中でも、二重結合としてアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、及びアリル基のうち少なくともいずれかを有するモノマーやオリゴマーが、光ラジカル重合開始剤を使用する公知の重合法に従って重合されたものが、好適に使用可能である。上記の乳化重合は、一般的な方法を用いることができ、重合は乳化剤の存在下で水溶性の光ラジカル重合開始剤の熱分解で発生するフリーラジカルにより進行する。   Among the latter, the pigment coated with the above polymer is not particularly limited. For example, after dispersing the pigment using a dispersant having a polymerizable group, the monomer (copolymer) that can be copolymerized with the dispersant is used. It can be obtained by carrying out emulsion polymerization in water using a polymerizable monomer) and a radical photopolymerization initiator. Among these polymers, monomers and oligomers having at least one of acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group, and allyl group as double bonds are polymerized according to a known polymerization method using a photoradical polymerization initiator However, it can be preferably used. A general method can be used for the above emulsion polymerization, and the polymerization proceeds by free radicals generated by thermal decomposition of a water-soluble photoradical polymerization initiator in the presence of an emulsifier.

上記顔料分散液を構成する顔料及び分散剤は、それぞれ1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The pigment and the dispersant constituting the pigment dispersion may be used alone or in combination of two or more.

顔料分散液は、色々な種類のメディア上での鮮明な画像形成という有利な効果が得られるため、固形分換算で、インク組成物の総量(100質量%)に対し、0.05〜25質量%含まれることが好ましく、0.1〜20質量%含まれることがより好ましい。   Since the pigment dispersion has an advantageous effect of forming a clear image on various types of media, it is 0.05 to 25% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the ink composition in terms of solid content. %, Preferably 0.1 to 20% by mass.

[無機粒子ディスパージョン]
本実施形態のインク組成物は、無機粒子ディスパージョンを含む。この無機粒子ディスパージョンは、特定の粒径であり、水中に分散されたものを指す。本インク組成物中では、その分散性により、インク中に含まれている樹脂エマルジョンが形成するミセルを分散させ、樹脂エマルジョンが形成するミセルの局地的な濃度上昇による増粘を防ぐ役割をしている。この増粘を防ぐことにより、インクジェットインク組成物は安定した吐出が可能である。
[Inorganic particle dispersion]
The ink composition of the present embodiment includes an inorganic particle dispersion. This inorganic particle dispersion has a specific particle size and refers to that dispersed in water. In the ink composition, the dispersibility of the ink composition disperses the micelles formed by the resin emulsion contained in the ink, thereby preventing thickening due to a local concentration increase of the micelles formed by the resin emulsion. ing. By preventing this thickening, the inkjet ink composition can be stably ejected.

上記した樹脂エマルジョンの局地的な濃度上昇による増粘は、以下の理由によって起こる。   The thickening due to the local concentration increase of the resin emulsion described above occurs for the following reason.

特に、自己乳化型の樹脂エマルジョンは濃度により、粒径が異なる。これは樹脂エマルジョンが形成するミセルが高濃度時に、より大きな集合体を作ることに起因し、この際、著しい増粘を起こす。   In particular, the particle size of the self-emulsifying resin emulsion varies depending on the concentration. This is due to the fact that the micelles formed by the resin emulsion form a larger aggregate when the concentration is high, and at this time, the viscosity increases significantly.

上記した高濃度時の樹脂エマルジョンが形成するミセルの粒径増大に伴う著しい増粘は、インクジェット吐出口付近でも容易に起こり、これにより吐出が不安定化する。   Remarkable thickening accompanying the increase in the particle size of the micelle formed by the resin emulsion at the high concentration described above easily occurs in the vicinity of the ink jet discharge port, thereby destabilizing the discharge.

この際、無機粒子ディスパージョンの添加により、樹脂エマルジョンが形成するミセル粒径増大に伴う増粘を妨げることができる。これは、無機粒子ディスパージョンが、樹脂エマルジョンが形成するミセルが高濃度時、ミセル間隙に入り込むことにより粒径増大を妨げるためである。これにより、吐出不安定化が起こりにくい。   At this time, the addition of the inorganic particle dispersion can prevent the thickening accompanying the increase of the micelle particle size formed by the resin emulsion. This is because the inorganic particle dispersion prevents the increase in particle size by entering into the micelle gap when the micelle formed by the resin emulsion is at a high concentration. Thereby, ejection instability is unlikely to occur.

上記無機粒子ディスパージョンの分散方式としては、特に限定されないが、例えば、自己乳化型、分散剤による乳化を含む。   The dispersion method of the inorganic particle dispersion is not particularly limited, but includes, for example, self-emulsification type and emulsification with a dispersant.

上記無機粒子ディスパージョンは無機化合物により構成されており、水中で安定に分散することができるものを示す。材質としては、特に限定はされないが、例えば、酸化亜鉛、酸化セリウム、アルミナ、コロイダルシリカ等があげられる。中でも、分散性に優れるため、コロイダルシリカを用いるのが最も好ましい。   The inorganic particle dispersion is composed of an inorganic compound and can be stably dispersed in water. The material is not particularly limited, and examples thereof include zinc oxide, cerium oxide, alumina, and colloidal silica. Among them, it is most preferable to use colloidal silica because of excellent dispersibility.

前記無機粒子ディスパージョンは粒径としては10〜500nmが好ましく、40nm〜500nmがより好ましい。また、樹脂エマルジョンが形成するミセルの間隙に入り込み、樹脂エマルジョン同士が凝集することを防止するという機能上の性質から、樹脂エマルジョンが形成するミセルの粒径と同じかそれ以上が好ましく、それ以上であることがより好ましい。樹脂エマルジョンの形成するミセルの粒径を250nmとした場合、特に粒径が200〜450nmのものを使用するのが好ましい。   The inorganic particle dispersion preferably has a particle size of 10 to 500 nm, more preferably 40 to 500 nm. Also, from the functional property of preventing the resin emulsions from aggregating into the gaps between the micelles formed by the resin emulsion, the particle size of the micelles formed by the resin emulsion is preferably equal to or greater than that. More preferably. When the particle size of the micelle formed by the resin emulsion is 250 nm, it is particularly preferable to use one having a particle size of 200 to 450 nm.

インクジェット用インク組成物中の上記無機粒子ディスパージョンの濃度は特に限定はされないが、0.5%〜3%含まれるのが好ましく、0.5〜2%含まれるのがより好ましく、0.5%〜1%含まれるのがさらに好ましい。   The concentration of the inorganic particle dispersion in the inkjet ink composition is not particularly limited, but is preferably 0.5% to 3%, more preferably 0.5 to 2%, More preferably, it is contained in an amount of 1% to 1%.

[光ラジカル重合開始剤]
本実施形態のインク組成物は、光ラジカル重合開始剤を含む。この光ラジカル重合開始剤は、紫外線等の活性エネルギー線が照射されることによる光開裂や水素引抜き等によって、ラジカル(開始剤ラジカル)が生成し、ラジカル重合性化合物を攻撃することでラジカル重合を引き起こす。
[Photo radical polymerization initiator]
The ink composition of this embodiment contains a radical photopolymerization initiator. This photo-radical polymerization initiator generates radicals (initiator radicals) by photo-cleavage or hydrogen abstraction caused by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays, and attacks radical-polymerizable compounds to cause radical polymerization. cause.

光ラジカル重合開始剤の具体例としては、特に限定されないが、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ジクロロベンゾフェノン、p,p’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、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−n−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−n−ブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、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−1−{4−[4−(2−ヒドキシ−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、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−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)ブタン−1−オン、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(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、2−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、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾフィルフォーメート、アゾビスイソブチリロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、及びジ−tert−ブチルペルオキシドが挙げられる。   Specific examples of the photo radical polymerization initiator are not particularly limited, but include acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, benzophenone, 2-chlorobenzophenone, p, p′-dichlorobenzophenone, p, p. '-Bisdiethylaminobenzophenone, Michler's ketone, benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin-n-propyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin-n-butyl ether, benzylmethyl ketal, 2,2-dimethoxy -1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methylpro Onyl) benzyl] phenyl} 2-methylpropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1,2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) butan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, Bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] 2-morpholinopropan-1-one, thioxanthone, 2- Chlorothioxanthone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-one, 1- (4- Isopropyl phenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, methyl benzo fill formate, azo-bis-isobutyronitrile Lilo nitrile, benzoyl peroxide, and di -tert- butyl peroxide.

光ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えば、IRGACURE 651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)、IRGACURE 184(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン)、DAROCUR 1173(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン)、IRGACURE 2959(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)、IRGACURE 127(2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン}、IRGACURE 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)、IRGACURE 369(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)、IRGACURE 379(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)、DAROCUR TPO(2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド)、Speedcure TPO(2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド)、IRGACURE 819(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)、IRGACURE 784(ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム)、IRGACURE OXE 01(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)])、IRGACURE OXE 02(エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム))、IRGACURE 754(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)(以上、BASF社製)、DETX−S(2,4−ジエチルチオキサントン)(日本化薬社(Nippon Kayaku Co., Ltd.)製)、Lucirin TPO、LR8893、LR8970(以上、BASF社製)、及びユベクリルP36(UCB社製)等が挙げられる。   Examples of commercially available photo radical polymerization initiators include IRGACURE 651 (2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one), IRGACURE 184 (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone), DAROCUR 1173. (2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one), IRGACURE 2959 (1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propane- 1-one), IRGACURE 127 (2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propan-1-one}, IRGACURE 907 (2-Methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morphol Linopropan-1-one), IRGACURE 369 (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1), IRGACURE 379 (2- (dimethylamino) -2-[(4- Methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone), DAROCUR TPO (2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide), Speedcure TPO (2,4,4) 6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide), IRGACURE 819 (bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide), IRGACURE 784 (bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) ) -Bis (2,6 Difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium), IRGACURE OXE 01 (1.2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)]) IRGACURE OXE 02 (ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime)), IRGACURE 754 (oxyphenylacetic acid, 2- [2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy] ethyl ester and oxyphenylacetic acid, 2- (2-hydroxyethoxy) ethyl ester mixture (above, manufactured by BASF), DETX-S (2,4-diethyl) Thioxanthone) (Nippon Kayaku Co. , Ltd. )), Lucirin TPO, LR8883, LR8970 (above, manufactured by BASF), Ubekrill P36 (manufactured by UCB), and the like.

本実施の形態に係る光硬化型組成物を紫外線LEDにより硬化させる場合には、350nm以上430nm以下の波長領域に極大吸収波長を有する光重合開始剤を用いることが好ましい。具体的には、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−オキサイド(DAROCUR TPO、BASF社製)、Speedcure TPO(Lambson Group Ltd製)、及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルオキサイド(IRGACURE 819、BASF社製)が挙げられる。   When the photocurable composition according to the present embodiment is cured by an ultraviolet LED, it is preferable to use a photopolymerization initiator having a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 350 nm or more and 430 nm or less. Specifically, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-oxide (DAROCUR TPO, manufactured by BASF), Speedcure TPO (produced by Lambson Group Ltd), and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenyl oxide (IRGACURE 819, manufactured by BASF).

光ラジカル重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。光ラジカル重合開始剤は、インク組成物の総量(100質量%)に対して、0.1〜10質量%含まれることが好ましく、0.5〜8質量%含まれることがより好ましい。上記の範囲内である場合、硬化性が良好なものとなる。
光ラジカル重合開始剤は、前記樹脂エマルジョン中に内包させることが、ラジカル重合開始効率の点で好ましい。また、光ラジカル重合開始剤は疎水性であることが樹脂エマルジョンに内包させやすい点で好ましい。
A radical photopolymerization initiator may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The radical photopolymerization initiator is preferably contained in an amount of 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 8% by mass, based on the total amount (100% by mass) of the ink composition. When it is within the above range, the curability is good.
The radical photopolymerization initiator is preferably included in the resin emulsion from the viewpoint of radical polymerization initiation efficiency. In addition, it is preferable that the radical photopolymerization initiator is hydrophobic because it is easily included in the resin emulsion.

[樹脂エマルジョン]
本実施形態のインク組成物において、樹脂エマルジョンはラジカル重合性基を有する化合物により構成される。当該ラジカル重合性基を有する化合物は、所定の構造及び重量平均分子量を有する。この化合物はラジカル重合性基を有し、エマルジョンを形成するものであればよく、乳化能を有する化合物かあるいは、乳化能を有する化合物とともにエマルジョンを構成する化合物であることができる。ラジカル重合性基を有する化合物からなる樹脂エマルジョンを用いることで硬化性の優れるインク組成物とすることができ、また、光ラジカル開始剤を内包させやすくすることができる。特に自己乳化能及び乳化性を有する自己乳化エマルジョンの場合、硬化性が特に優れる点で好ましい。本実施形態のインク組成物は、特に、自己乳化能及び乳化性を有するラジカル重合性基を有する化合物を使用した自己乳化型の樹脂エマルジョンにおいて効果が大きい。
[Resin emulsion]
In the ink composition of the present embodiment, the resin emulsion is composed of a compound having a radical polymerizable group. The compound having the radical polymerizable group has a predetermined structure and a weight average molecular weight. This compound may be any compound having a radical polymerizable group and forming an emulsion, and may be a compound having an emulsifying ability or a compound constituting an emulsion together with a compound having an emulsifying ability. By using a resin emulsion comprising a compound having a radical polymerizable group, an ink composition having excellent curability can be obtained, and a photo radical initiator can be easily included. In particular, the self-emulsifying emulsion having self-emulsifying ability and emulsifying property is preferable in that the curability is particularly excellent. The ink composition of the present embodiment is particularly effective in a self-emulsifying resin emulsion using a compound having a radical polymerizable group having self-emulsifying ability and emulsifying ability.

自己乳化型の樹脂エマルジョンにおいて前記化合物は分子中に親水性部分と疎水性部分を有する両親媒性を有する化合物であり、溶媒中ではミセルを形成し安定に分散するものを指す。樹脂エマルジョンの形成するミセルの粒径(平均粒子径D50)は100〜350nmが好ましく、200〜300nmがより好ましい。樹脂エマルジョンのミセルや前述の無機粒子ディスパージョンの平均粒径とは、体積基準とした場合の、累積50%粒子径を意味し、動的光散乱法によって測定される。当該平均粒径は、例えば、マイクロトラックUPA150(Microtrac Inc.社製商品名)を使用して測定することができる。後述する各実施例において、無機粒子ディスパージョン及び樹脂エマルジョンの平均粒径は上記方法で測定を行ったものである。   In the self-emulsifying resin emulsion, the compound is an amphiphilic compound having a hydrophilic part and a hydrophobic part in the molecule, and refers to a compound that forms micelles and is stably dispersed in the solvent. The particle size (average particle size D50) of the micelle formed by the resin emulsion is preferably 100 to 350 nm, and more preferably 200 to 300 nm. The average particle diameter of the micelle of the resin emulsion and the inorganic particle dispersion described above means a cumulative 50% particle diameter based on the volume, and is measured by a dynamic light scattering method. The average particle diameter can be measured using, for example, Microtrac UPA150 (trade name, manufactured by Microtrac Inc.). In each Example mentioned later, the average particle diameter of an inorganic particle dispersion and a resin emulsion was measured by the said method.

ラジカル重合性基を有する化合物のラジカル重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基等が挙げられる。   Examples of the radical polymerizable group of the compound having a radical polymerizable group include a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a vinyl ether group, and a mercapto group.

ラジカル重合性基を有する化合物の構造的な特徴としては、ウレタン結合、エステル結合、アミド結合、エーテル結合のいずれかを含むことが好ましい。   As a structural feature of the compound having a radical polymerizable group, it is preferable to include any of a urethane bond, an ester bond, an amide bond, and an ether bond.

[ラジカル重合性基を有する化合物]
本実施形態のインク組成物中において、前述の樹脂エマルジョンは光硬化型水性エマルションとすることが好ましい。樹脂エマルジョンは、少なくとも、ラジカル重合性基を有する化合物から構成され、さらに、前記ラジカル重合性基を有する他の化合物と(以下、他の化合物とも言う)、及び光ラジカル重合開始剤と、から構成され得る。この場合、水や溶媒存在下での紫外線照射による硬化性に優れ、かつ、臭いを効果的に抑制することができる。
[Compound having a radical polymerizable group]
In the ink composition of the present embodiment, the resin emulsion is preferably a photocurable aqueous emulsion. The resin emulsion is composed of at least a compound having a radical polymerizable group, and further composed of another compound having the radical polymerizable group (hereinafter also referred to as another compound) and a photo radical polymerization initiator. Can be done. In this case, it is excellent in curability by ultraviolet irradiation in the presence of water or a solvent, and the odor can be effectively suppressed.

本実施形態のインク組成物中の樹脂エマルジョンを構成するラジカル重合性基を有する化合物は、両親媒性化合物が、自己乳化能を有し、自己乳化樹脂エマルジョンを構成し、硬化性が優れる点で好ましい。両親媒性化合物は、親性部分と疎水性部分とを有する化合物である。親水性部分としては、ポリアルキレングリコール残基が好ましく、ポリアルキレングリコールモノアルキルエーテル残基がより好ましく、疎水性部分としては、ウレタン結合を生成する際に用いたジイソシアネート残基や、非環式炭化水素又は環式炭化水素残基が好ましい。両親媒性化合物は例えば、後述する一般式(1)(4)(5)、及び一般式(1)(4)(5)の何れかが(メタ)アクリレート残基A1で架橋した架橋ウレタン化合物、の何れかの化合物があげられる。各一般式において親水性部はD1、D2、D3であり、疎水性部はB1、C1である。
ラジカル重合性基を有する化合物として、特に限定されるものではないが、例えば、以下に説明するようなウレタン(メタ)アクリレートを用いることができ、特に、両親媒性ウレタン(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。
The compound having a radically polymerizable group constituting the resin emulsion in the ink composition of the present embodiment is such that the amphiphilic compound has a self-emulsifying ability, constitutes a self-emulsifying resin emulsion, and has excellent curability. preferable. An amphiphilic compound is a compound having a parent part and a hydrophobic part. The hydrophilic part is preferably a polyalkylene glycol residue, more preferably a polyalkylene glycol monoalkyl ether residue, and the hydrophobic part is a diisocyanate residue used to form a urethane bond or an acyclic carbonization. Hydrogen or cyclic hydrocarbon residues are preferred. The amphiphilic compound is, for example, a crosslinked urethane in which any one of the following general formulas (1), (4), (5) and general formulas (1), (4), and (5) is crosslinked with a (meth) acrylate residue A 1 Any one of the compounds. In each general formula, the hydrophilic part is D 1 , D 2 , D 3 , and the hydrophobic part is B 1 , C 1 .
Although it does not specifically limit as a compound which has a radically polymerizable group, For example, urethane (meth) acrylate which is demonstrated below can be used, and amphiphilic urethane (meth) acrylate is used especially. Is preferred.

中でも、両親媒性直鎖型ウレタン(メタ)アクリレートを用いることが好ましく、さらに、光ラジカル重合開始剤及び、ラジカル重合性基を有する他の化合物としてラジカル重合性(メタ)アクリル系化合物を内包させることにより、硬化性が優れたものとなり好ましい。上記ウレタン(メタ)アクリレートは両親媒性物質であることから、その分子構造を直鎖型構造にすることにより、安定で分散性に優れ、かつ、低粘度となるという有利な効果を奏する光硬化型水性エマルションを得ることが可能となる。   Among them, it is preferable to use an amphiphilic straight-chain urethane (meth) acrylate, and a radical polymerizable (meth) acrylic compound is included as a radical photopolymerization initiator and another compound having a radical polymerizable group. Therefore, the curability is excellent and preferable. Since the urethane (meth) acrylate is an amphiphilic substance, it is a photo-curing that has the advantageous effect of being stable, excellent in dispersibility, and having low viscosity by making its molecular structure a linear structure. A mold-type aqueous emulsion can be obtained.

光硬化型水性エマルションに起因した上述の効果は、以下の理由によってもたらされたものと考えられる。   The above-mentioned effects resulting from the photocurable aqueous emulsion are considered to have been brought about for the following reasons.

図1は、光硬化型水性エマルションの紫外線硬化型水性エマルションの一例を巨視的に説明する示す模式図であり、図2は、光硬化型水性エマルションの紫外線硬化型水性エマルションの一例を微視的に示す説明する模式図である。ラジカル重合性基を有する化合物の一例である両親媒性ウレタン(メタ)アクリレートは図1、及び図2に示すように水中で疎水性部をコアに向け親水性部を水相に向けてシェル層を成してミセルを形成し、水中で、ラジカル重合性基を有する他の化合物(図中ではラジカル重合性基を有する化合物と記載)の一例であるラジカル重合性化合物(好ましくはラジカル重合性(メタ)アクリレート)と光ラジカル重合開始剤とを内包したミセルを形成することができると考えられる。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a macroscopic example of an ultraviolet curable aqueous emulsion of a photocurable aqueous emulsion, and FIG. 2 is a microscopic example of an ultraviolet curable aqueous emulsion of a photocurable aqueous emulsion. FIG. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the amphiphilic urethane (meth) acrylate, which is an example of a compound having a radical polymerizable group, is a shell layer in water with the hydrophobic portion facing the core and the hydrophilic portion facing the aqueous phase. To form a micelle, and in water, a radical polymerizable compound (preferably radical polymerizable (preferably a compound having a radical polymerizable group in the figure)). It is believed that micelles encapsulating (meth) acrylate) and a radical photopolymerization initiator can be formed.

これは、上記ウレタン(メタ)アクリレートの分子構造に起因するものと考えられる。つまり、ミセル形成時において、ウレタン(メタ)アクリレートの分子構造は、主鎖が分岐している場合、又は主鎖の両末端に疎水部をもつ場合と比較して、立体障害が小さく、屈曲したコンフォメーションをとることもないと考えられる。そのため、親水性部を水相に向けて規則正しく密に配向することが可能となると考えられる。したがって、密に配向したミセルであれば、ウレタン結合間の水素結合が有効に働いてミセルの形成強度(パッキング性)が増大するため、ミセルの安定性及び分散性に寄与すると考えられる。   This is considered due to the molecular structure of the urethane (meth) acrylate. In other words, at the time of micelle formation, the molecular structure of urethane (meth) acrylate is bent with less steric hindrance than when the main chain is branched or when it has a hydrophobic portion at both ends of the main chain. It is thought that there is no conformation. Therefore, it is considered that the hydrophilic portion can be regularly and densely oriented toward the aqueous phase. Therefore, if the micelles are closely oriented, hydrogen bonds between urethane bonds work effectively, and the micelle formation strength (packing property) increases, which is considered to contribute to the stability and dispersibility of the micelles.

よって、光硬化型水性エマルションは、ラジカル重合性化合物(好ましくはラジカル重合性(メタ)アクリレート)と光ラジカル重合開始剤とをミセル中に含む場合にも、安定性に優れ、良好な光重合性が得られると考えられる。   Therefore, the photocurable aqueous emulsion has excellent stability and good photopolymerization property even when the radical polymerizable compound (preferably radical polymerizable (meth) acrylate) and the photo radical polymerization initiator are contained in the micelle. Can be obtained.

また、光硬化型水性エマルションは、本技術分野に属する当業者であれば、後記の実施例欄で行った方法を適宜改良・変更することにより、適当な方法を選択することができ、乳化重合法、高圧乳化法、転相乳化法等、公知の方法を採用すればよい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて各種公知の乳化剤、分散剤を用いてもよい。   In addition, the photocurable aqueous emulsion can be selected by a person skilled in the art in the present technical field by appropriately improving and changing the method performed in the Examples section described below. A known method such as a combination method, a high pressure emulsification method, a phase inversion emulsification method, or the like may be employed. Moreover, you may use various well-known emulsifiers and a dispersing agent as needed in the range which does not impair the effect of this invention.

なお、乳化重合法とは、界面活性剤のような両親媒性物質を水相中に添加しておき、そこに油相を加える方法である。高圧乳化法とは、水相、油相及び界面活性剤のような両親媒性物質を予備混合し、ホモジナイザー等の高圧乳化機にて乳化し水性エマルションを得る方法である。転相乳化法とは、界面活性剤のような両親媒性物質を油相中に溶解・分散させ、そこに水相を添加してO/W型エマルションを得るという方法である。乳化の途中で連続相が水から油へと変化(転相)するので、転相乳化と呼ばれる。   The emulsion polymerization method is a method in which an amphiphilic substance such as a surfactant is added to an aqueous phase and an oil phase is added thereto. The high-pressure emulsification method is a method in which an amphiphilic substance such as an aqueous phase, an oil phase and a surfactant is premixed and emulsified with a high-pressure emulsifier such as a homogenizer to obtain an aqueous emulsion. The phase inversion emulsification method is a method in which an amphiphilic substance such as a surfactant is dissolved and dispersed in an oil phase, and an aqueous phase is added thereto to obtain an O / W type emulsion. This is called phase inversion emulsification because the continuous phase changes from water to oil during the emulsification (phase inversion).

このように、特にウレタン(メタ)アクリレートを用いた光硬化型水性エマルションを含有するインク組成物は、粘度が低く、硬化性に優れ、水の存在下でも光硬化可能で、かつ、耐加水分解性に優れる。特に、上記のウレタン(メタ)アクリレートが形成するミセル中にラジカル重合性基を有する化合物と光ラジカル重合開始剤とを含む形態において、優れた硬化性と、所定濃度の水の存在下においても光硬化するという従来の光硬化型水性エマルションにはない性能と、を得ることができる。また、光硬化型水性エマルションのミセルを形成するウレタン(メタ)アクリレートは、その構造から密に配向でき、さらに、その構造の疎水性部分にウレタン結合(ウレタン基)を有することから、配列したウレタン(メタ)アクリレート間に水素結合による強い結合力が働くと考えられる。そのため、ミセルの内包物が漏出し難く、加水分解し難い安定な乳化物が得られたと考えられる。
この推察は、光硬化性水性エマルションの硬化性を説明するために行ったものであって、本実施形態における光硬化性水性エマルションを限定するものではない。
Thus, the ink composition containing a photocurable aqueous emulsion using urethane (meth) acrylate in particular has a low viscosity, excellent curability, can be photocured even in the presence of water, and is resistant to hydrolysis. Excellent in properties. In particular, in the form in which the micelle formed by the urethane (meth) acrylate includes a compound having a radical polymerizable group and a photo radical polymerization initiator, excellent curability and light in the presence of a predetermined concentration of water are also obtained. Performance that is not found in conventional photocurable aqueous emulsions that harden can be obtained. In addition, urethane (meth) acrylates that form micelles of photocurable aqueous emulsions can be closely oriented from the structure, and further have urethane bonds (urethane groups) in the hydrophobic part of the structure, so the urethanes arranged It is considered that a strong bonding force due to hydrogen bonding works between (meth) acrylates. Therefore, it is considered that a stable emulsion in which the inclusions of micelles are difficult to leak out and hardly hydrolyze is obtained.
This inference is made to explain the curability of the photocurable aqueous emulsion, and does not limit the photocurable aqueous emulsion in the present embodiment.

以下、樹脂エマルジョンを構成するラジカル重合性基を有する化合物の1例であるウレタン(メタ)アクリレートの詳細を説明する。   Hereinafter, details of urethane (meth) acrylate, which is an example of a compound having a radical polymerizable group constituting the resin emulsion, will be described.

<ウレタン(メタ)アクリレートの構成>
上記ウレタン(メタ)アクリレートは、重量平均分子量が1,000〜10,000であって、下記一般式(1)で表される構造を有する。
1−O−(CONH−B1−NHCOO−C1−O)n−CONH−B1−NH−COO−D1 …(1)
(式(1)中、nは1〜30の自然数を表し、A1はヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートの残基を表し、B1のジイソシアネートの残基を表し、C1は非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオールの残基を表し、D1はポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルの残基を表す。)
<Configuration of urethane (meth) acrylate>
The urethane (meth) acrylate has a weight average molecular weight of 1,000 to 10,000 and a structure represented by the following general formula (1).
A 1 -O- (CONH-B 1 -NHCOO-C 1 -O) n -CONH-B 1 -NH-COO-D 1 ... (1)
(In formula (1), n represents a natural number of 1 to 30, A 1 represents a hydroxyl group-containing (meth) acrylate residue, B 1 represents a diisocyanate residue, and C 1 represents an acyclic carbonization. And represents a residue of a hydrogen or cyclic hydrocarbon diol, and D 1 represents a residue of a polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether.)

ここで、残基とは上記一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートの原料の構造において、ウレタン結合を形成する官能基を除いた部分のことであり、具体的には、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートではヒドロキシル基を除いた部分(A1で表される。)、ジイソシアネートではイソシアネート基を除いた部分(B1)、非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオールではヒドロキシル基を除いた部分(C1)、ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルではヒドロキシル基を除いた部分(D1)である。 Here, the residue is a portion of the raw material structure of the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) excluding the functional group that forms a urethane bond. In the group-containing (meth) acrylate, the portion excluding the hydroxyl group (represented by A 1 ), in the diisocyanate the portion excluding the isocyanate group (B 1 ), in the acyclic hydrocarbon or cyclic hydrocarbon diol, the hydroxyl A portion excluding a group (C 1 ), and a polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether is a portion excluding a hydroxyl group (D 1 ).

上記一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による分子量分布を測定することによって算出することができる。本明細書における重量平均分子量とは、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量のことであり、GPC(HLC−8220〔商品名〕、東ソー社(TOSOH CORPORATION)製)に、カラム:TSK−gel SuperHZM−M(排除限界分子量:4×106、分子量分画範囲:266〜4×106、理論段数:16,000段/本、充填剤材質:スチレン系共重合体、充填剤粒径:3μm)を3本直列として用いることにより測定される。 The weight average molecular weight of the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) can be calculated by measuring a molecular weight distribution by gel permeation chromatography (GPC). The weight average molecular weight in the present specification is a weight average molecular weight in terms of standard polystyrene molecular weight, and GPC (HLC-8220 [trade name], manufactured by TOSOH CORPORATION) has a column: TSK-gel SuperHZM- M (exclusion limit molecular weight: 4 × 10 6 , molecular weight fractionation range: 266 to 4 × 10 6 , theoretical plate number: 16,000 plates / piece, filler material: styrene copolymer, filler particle size: 3 μm) Is measured by using three in series.

上記一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、1,000〜10,000であり、好ましくは2,000〜8,000である。重量平均分子量が上記範囲内である場合、ミセルを形成しやすく自己乳化性に優れたものとなり、さらに、疎水性物質をミセル内に内包しやすくなるという有利な効果が得られる。これは、上記一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートとしたことで、親水性と疎水性との良好なバランスが得られたためであると考えられる。   The weight average molecular weight of the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) is 1,000 to 10,000, preferably 2,000 to 8,000. When the weight average molecular weight is within the above range, micelles can be easily formed and excellent self-emulsifying properties can be obtained, and an advantageous effect that a hydrophobic substance can be easily encapsulated in the micelles can be obtained. This is presumably because a good balance between hydrophilicity and hydrophobicity was obtained by using the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1).

上記一般式(1)中、nは1〜30の自然数を表す。なお、nの具体的な数値は、上記の重量平均分子量を調整することにより決まる。   In the general formula (1), n represents a natural number of 1 to 30. In addition, the specific numerical value of n is determined by adjusting said weight average molecular weight.

(ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート)
上記のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートは、上記一般式(1)におけるA1の構造を与える化合物である。ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートは、上記一般式(1)への重合性基の導入のために用いられる。具体的にいえば、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイル基を1個以上有し、かつ、ヒドロキシル基を1個有する化合物であって、このヒドロキシル基がジイソシアネートのうちの一個のイソシアネート基とウレタン化反応することによって(メタ)アクリロイル基がウレタン(メタ)アクリレートの主鎖の片末端に導入される。少なくとも1個の(メタ)アクリロイル基の導入によって光重合(光硬化)が可能となり、さらに、2個以上の(メタ)アクリロイル基の導入によって光重合速度が高まるとともに、硬化物の硬度が高まるという有利な効果が得られる。
(Hydroxyl group-containing (meth) acrylate)
Hydroxyl group-containing (meth) acrylates described above is a compound which gives structure of A 1 in the general formula (1). The hydroxyl group-containing (meth) acrylate is used for introducing a polymerizable group into the general formula (1). Specifically, the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is a compound having one or more (meth) acryloyl groups and one hydroxyl group, wherein the hydroxyl group is one of diisocyanates. By urethanation with an isocyanate group, a (meth) acryloyl group is introduced into one end of the main chain of urethane (meth) acrylate. The introduction of at least one (meth) acryloyl group enables photopolymerization (photocuring), and the introduction of two or more (meth) acryloyl groups increases the photopolymerization rate and increases the hardness of the cured product. An advantageous effect is obtained.

単官能であるモノヒドロキシモノ(メタ)アクリレートとしては、特に限定されないが、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、及びポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。   Although it does not specifically limit as monohydroxy mono (meth) acrylate which is monofunctional, For example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (Meth) acrylate and polycaprolactone mono (meth) acrylate may be mentioned.

2官能であるモノヒドロキシジ(メタ)アクリレートとしては、特に限定されないが、例えば、グリセロールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。   Although it does not specifically limit as monohydroxy di (meth) acrylate which is bifunctional, For example, glycerol di (meth) acrylate is mentioned.

3官能以上であるモノヒドロキシポリ(メタ)アクリレートとしては、特に限定されないが、例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。   Although it does not specifically limit as monohydroxy poly (meth) acrylate which is trifunctional or more, For example, pentaerythritol tri (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are mentioned.

これらの中でも、特に低粘度を有する乳化物を得られるため、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートが好ましく、ポリプロピレングリコールモノアクリレートがより好ましい。一方、特に硬化性に優れた乳化物を得られるため、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートとして、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートのうち少なくともいずれかが好ましい。   Among these, polypropylene glycol mono (meth) acrylate is preferable and polypropylene glycol monoacrylate is more preferable because an emulsion having a low viscosity can be obtained. On the other hand, since an emulsion having particularly excellent curability can be obtained, at least one of pentaerythritol tri (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate is preferable as the hydroxyl group-containing (meth) acrylate.

上記のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Said hydroxyl group containing (meth) acrylate may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

(ジイソシアネート)
上記のジイソシアネートは、上記一般式(1)におけるB1の構造を与える化合物である。当該ジイソシアネートは、一分子内に反応性のイソシアネート基を2個有する有機ジイソシアネートを指す。
(Diisocyanate)
Additional diisocyanates are compounds which provide the structure of B 1 in the general formula (1). The diisocyanate refers to an organic diisocyanate having two reactive isocyanate groups in one molecule.

分子中にイソシアネート基を3個以上有する有機ポリイソシアネートを用いて合成されたウレタン(メタ)アクリレートは、高分子量となりやすく、粘度が高くなる傾向にある。これらのウレタン(メタ)アクリレートで3個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネートを主骨格にして少なくとも1個の親水性基を有する分子鎖と少なくとも2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する分子鎖が分岐した構造の分子中に親水性部を持ったものを水に乳化させた乳化物(水性エマルション)も、粘度が高くなる傾向がある。   Urethane (meth) acrylate synthesized using an organic polyisocyanate having 3 or more isocyanate groups in the molecule tends to have a high molecular weight and tends to have a high viscosity. A molecular chain having at least one hydrophilic group and a molecular chain having at least two (meth) acryloyl groups having a polyisocyanate having three or more isocyanate groups as a main skeleton in these urethane (meth) acrylates. An emulsion (aqueous emulsion) obtained by emulsifying water having a hydrophilic portion in a branched structure molecule also tends to increase in viscosity.

これに対して、一分子中にイソシアネート基を2個有するジイソシアネートを用いて合成されたウレタン(メタ)アクリレートは、ジイソシアネートに由来する構造とジオールに由来する構造が直線上に配列する直鎖構造となり、上記一般式(1)に表したように片末端にポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル由来の親水性部があり、もう一方の末端に1個以上の(メタ)アクリロイル基と1個のヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート由来の構造に分子内に2個のヒドロキシル基を有する非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオール由来の構造がジイソシアネートを介してウレタン結合で結合された疎水部が配置した構造であることから、水への乳化性が特に優れたものとなり、乳化物(水性エマルション)の粘度を上記の従来のウレタン(メタ)アクリレートの乳化物に比べ大幅に下げることができる。   In contrast, urethane (meth) acrylate synthesized using diisocyanate having two isocyanate groups in one molecule has a linear structure in which the structure derived from diisocyanate and the structure derived from diol are arranged in a straight line. As shown in the general formula (1), there is a hydrophilic part derived from polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether at one end, and at least one (meth) acryloyl group and one hydroxyl group at the other end. Hydrophobic part in which a structure derived from acyclic hydrocarbon or cyclic hydrocarbon diol having two hydroxyl groups in the molecule is bonded to the structure derived from (meth) acrylate having a urethane bond via a diisocyanate Because of this structure, the emulsifiability in water is particularly excellent, and the viscosity of the emulsion (aqueous emulsion) Can be drastically reduced compared with the emulsion of the prior art urethane (meth) acrylates described above.

ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式炭化水素骨格を有するジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族炭化水素骨格を有するジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、及びジフェニルメタンジイソシアネートなどの芳香族炭化水素骨格を有するジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート及び水素添加ジフェニルメタンジイソシアネートなどの水素添加芳香族炭化水素骨格を有するジイソシアネートが挙げられる。   The diisocyanate is not particularly limited. For example, diisocyanates having an alicyclic hydrocarbon skeleton such as isophorone diisocyanate, diisocyanates having an aliphatic hydrocarbon skeleton such as hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate. And diisocyanates having a hydrogenated aromatic hydrocarbon skeleton such as diisocyanates having an aromatic hydrocarbon skeleton such as hydrogenated xylylene diisocyanate and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate.

これらの中でも、ウレタン(メタ)アクリレートの硬化物が日光(紫外線)によって黄変しにくくなるという有利な効果が得られるため、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、及び水素添加ジフェニルメタンジイソシアネートからなる群より選択される一種以上が好ましい。   Among these, an advantageous effect that a cured product of urethane (meth) acrylate is hardly yellowed by sunlight (ultraviolet rays) is obtained, so that isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate One or more selected from the group consisting of

上記のジイソシアネートは、一分子内及び分子間において、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Said diisocyanate may be used individually by 1 type in a molecule | numerator and between molecules, and may be used in combination of 2 or more type.

(非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオール)
上記の非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオールは、上記一般式(1)におけるC1の構造を与える化合物である。当該ジオールは、上記一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートの疎水部の疎水性の度合いを調整するために導入される。上記ジオールは良好な疎水性を得られるものが選択される。具体例としては、一分子内に2個のヒドロキシル基を有する脂肪族、脂環族、及び芳香族のジオールからなる群より選ばれる1種以上のジオールが好ましく用いられ、中でも良好な疎水性を示すジオールがより好ましい。具体的に言えば、この疎水性に特に優れるため、当該非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオールの炭素数は、6〜20であることが好ましい。
(Acyclic hydrocarbon or cyclic hydrocarbon diol)
The acyclic hydrocarbon or the diol of the cyclic hydrocarbon is a compound that gives the structure of C 1 in the general formula (1). The diol is introduced to adjust the degree of hydrophobicity of the hydrophobic portion of the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1). The diol is selected so as to obtain good hydrophobicity. As a specific example, one or more diols selected from the group consisting of aliphatic, alicyclic, and aromatic diols having two hydroxyl groups in one molecule are preferably used. The diol shown is more preferred. Specifically, since the hydrophobicity is particularly excellent, the carbon number of the acyclic hydrocarbon or the diol of the cyclic hydrocarbon is preferably 6-20.

また、上記ジオールは、使用目的や使用用途に応じて、当該ウレタン(メタ)アクリレートの剛直性又は柔軟性を制御するのに適するもので、かつ、良好な疎水性を示すものを選択することもできる。   In addition, the diol may be selected to be suitable for controlling the rigidity or flexibility of the urethane (meth) acrylate and exhibiting good hydrophobicity depending on the purpose of use and intended use. it can.

上記の脂肪族ジオールとしては、分子中に芳香族構造及び脂環族構造を有しないジオールであれば、特に限定されず公知のものを使用できる。具体例として、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,15−ペンタデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,19−ノナデカンジオール、1,20−エイコサンジオール、ポリプロピレングリコール(例えば、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール)、脂肪族ポリカーボネートポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、脂肪族ポリカプロラクトンジオールなどが挙げられる。   As said aliphatic diol, if it is a diol which does not have an aromatic structure and an alicyclic structure in a molecule | numerator, it will not specifically limit and a well-known thing can be used. Specific examples include 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14. -Tetradecanediol, 1,15-pentadecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,19-nonadecanediol, 1,20-eicosanediol, polypropylene glycol (eg, dipropylene glycol, tripropylene glycol), aliphatic Examples include polycarbonate polyol, aliphatic polyester polyol, and aliphatic polycaprolactone diol.

上記の芳香族ジオールとしては、分子中に芳香族構造を有するものであれば、特に限定されず公知のものを使用できる。具体例として、ビフェニル−4,4’−ジオール、1,4−ベンゼンジオール、ビスフェノールA、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA、芳香族ポリカーボネートポリオール、芳香族ポリエステルポリオールなどが挙げられる。   As said aromatic diol, if it has an aromatic structure in a molecule | numerator, it will not specifically limit and a well-known thing can be used. Specific examples include biphenyl-4,4'-diol, 1,4-benzenediol, bisphenol A, ethylene oxide modified bisphenol A, propylene oxide modified bisphenol A, aromatic polycarbonate polyol, and aromatic polyester polyol.

上記の脂環族ジオールとしては、分子中に脂環族構造を有するものであれば、特に限定されず公知のものを使用できる。具体例として、水素添加ビスフェノールA、エチレンオキサイド変性水素添加ビスフェノールA、プロピレンオキサイド変性水素添加ビスフェノールA、1,4−シクロヘキサンジオール、トリシクロデカンジメタノール、脂環族ポリカーボネートポリオール、脂環族ポリエステルポリオールなどが挙げられる。   As said alicyclic diol, if it has an alicyclic structure in a molecule | numerator, it will not specifically limit and a well-known thing can be used. Specific examples include hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide-modified hydrogenated bisphenol A, propylene oxide-modified hydrogenated bisphenol A, 1,4-cyclohexanediol, tricyclodecane dimethanol, alicyclic polycarbonate polyol, alicyclic polyester polyol, etc. Is mentioned.

これらの中でも、水への乳化が良好になり、かつ、ウレタン(メタ)アクリレートの硬化物が日光(紫外線)によって黄変しにくくなるため、脂肪族ジオール及び脂環族ジオールが好ましい。脂肪族ジオールの中では、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,15−ペンタデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,19−ノナデカンジオール、1,20−エイコサンジオール、ポリプロピレングリコール、脂肪族ポリカーボネートポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、及び脂肪族ポリカプロラクトンジオールからなる群より選ばれる1種以上がより好ましい。また、脂環族ジオールの中では、水素添加ビスフェノールA、エチレンオキサイド変性水素添加ビスフェノールA、プロピレンオキサイド変性水素添加ビスフェノールA、1,4−シクロヘキサンジオール、及びトリシクロデカンジメタノールからなる群より選ばれる1種以上がより好ましい。   Among these, aliphatic diols and alicyclic diols are preferable because emulsification in water becomes favorable and a cured product of urethane (meth) acrylate is hardly yellowed by sunlight (ultraviolet rays). Among the aliphatic diols, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,15-pentadecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,19-nonadecanediol, 1,20-eicosanediol, polypropylene glycol, aliphatic polycarbonate polyol, aliphatic polyester polyol, And at least one selected from the group consisting of aliphatic polycaprolactone diols is more preferred. Further, among the alicyclic diols, selected from the group consisting of hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide-modified hydrogenated bisphenol A, propylene oxide-modified hydrogenated bisphenol A, 1,4-cyclohexanediol, and tricyclodecane dimethanol. One or more are more preferable.

上記のジオールは、一分子内及び分子間において、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The above diols may be used alone or in combination of two or more in one molecule and between molecules.

(ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル)
上記のポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、上記一般式(1)におけるD1の構造を与える化合物である。ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、ポリオキシアルキレングリコールの1つのヒドロキシル基がアルキル基で封鎖された化合物であって、下記一般式(2)で表される。
HO−(CH2CH2O)m−R …(2)
(式(2)中、Rはアルキル基であり、mは9〜90の自然数を表す。)
(Polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether)
Polyoxyalkylene glycol monoalkyl ethers described above is a compound which gives structure of D 1 in the general formula (1). The polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether is a compound in which one hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycol is blocked with an alkyl group, and is represented by the following general formula (2).
HO— (CH 2 CH 2 O) m —R (2)
(In formula (2), R represents an alkyl group, and m represents a natural number of 9 to 90.)

このヒドロキシル基がジイソシアネートのうちの一個のイソシアネート基とウレタン化反応によってウレタン(メタ)アクリレートの主鎖の片末端に導入される。これによって、ウレタン(メタ)アクリレートは直鎖状の主鎖の片末端に親水性部を持ち、もう一方の末端に1個以上の重合性基である(メタ)アクリロイル基と疎水性基とから構成される疎水部が配置する両親媒性物質の構造となるため、水への乳化性が特に優れたものとなる。   This hydroxyl group is introduced into one end of the main chain of urethane (meth) acrylate by urethanation reaction with one isocyanate group of diisocyanate. As a result, urethane (meth) acrylate has a hydrophilic portion at one end of the linear main chain and at least one polymerizable group (meth) acryloyl group and hydrophobic group at the other end. Since the structure of the amphipathic substance arranged by the constituted hydrophobic portion is obtained, the emulsifiability in water is particularly excellent.

また、ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、親水性を自由に調整できるという有利な効果が得られるため、分子内にポリオキシエチレン構造を含むことが好ましい。   Moreover, since the polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether has the advantageous effect that the hydrophilicity can be freely adjusted, it is preferable that the molecule contains a polyoxyethylene structure.

ポリオキシエチレン構造はオキシエチレン基の繰り返し構造である。オキシエチレン基の平均の繰り返し数、すなわち上記一般式(2)におけるmは、ウレタン(メタ)アクリレートの水への乳化が良好となるように親疎水のバランスを調整して決定され、9〜90の自然数が好ましく、9〜60の自然数がより好ましく、9〜30の自然数がさらに好ましい。   The polyoxyethylene structure is a repeating structure of oxyethylene groups. The average number of repeating oxyethylene groups, that is, m in the general formula (2), is determined by adjusting the balance between hydrophilicity and hydrophobicity so that emulsification of urethane (meth) acrylate in water is good, and 9 to 90 The natural number of 9 to 60 is preferable, the natural number of 9 to 60 is more preferable, and the natural number of 9 to 30 is more preferable.

ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレングリコールモノメトキシエーテル、ポリエチレングリコールモノエトキシエーテル等のポリエチレングリコールモノアルキルエーテルが挙げられる。   The polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol monoalkyl ethers such as polyethylene glycol monomethoxy ether and polyethylene glycol monoethoxy ether.

また、ポリオキシエチレン構造に加えて他のポリオキシアルキレン構造も分子内に含むポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルも使用可能である。その際、末端アルキル基側にポリオキシエチレン構造が位置していることが、乳化にとって好ましい。この場合にポリオキシエチレン構造とともに使用できるポリオキシアルキレン構造には、ポリオキシプロピレン構造、ポリオキシテトラメチレン構造が挙げられる。ポリオキシエチレン構造とともに使用するポリオキシアルキレン構造のオキシアルキレン基の繰り返し数は当該ウレタン(メタ)アクリレートの親疎水バランスを考慮して適宜決定される。   In addition to the polyoxyethylene structure, polyoxyalkylene glycol monoalkyl ethers containing other polyoxyalkylene structures in the molecule can also be used. In that case, it is preferable for emulsification that the polyoxyethylene structure is located on the terminal alkyl group side. In this case, examples of the polyoxyalkylene structure that can be used together with the polyoxyethylene structure include a polyoxypropylene structure and a polyoxytetramethylene structure. The number of repeating oxyalkylene groups of the polyoxyalkylene structure used together with the polyoxyethylene structure is appropriately determined in consideration of the hydrophilicity / hydrophobicity balance of the urethane (meth) acrylate.

ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルの末端アルキル基、すなわち上記一般式(2)のRとしては、炭素数の少ないアルキル基ほど疎水性が一層低下し乳化性に一層優れるため、メチル基、エチル基、又はプロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。   As the terminal alkyl group of the polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether, that is, R in the general formula (2), an alkyl group having a smaller number of carbon atoms is more hydrophobic and more emulsifying, so that a methyl group, an ethyl group, Or a propyl group is preferable and a methyl group is more preferable.

上記のポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Said polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、ウレタン(メタ)アクリレートは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Moreover, urethane (meth) acrylate may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

ウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、インク組成物として用いる場合に、塗膜を形成でき、かつ、良好な膜強度や密着性等の塗膜性能を得るため、インク組成物の総量(100質量%)に対して、5〜50質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましい。   When used as an ink composition, the content of urethane (meth) acrylate is such that the total amount of ink composition (100% by mass) can form a coating film and obtain coating film performance such as good film strength and adhesion. %) To 5 to 50% by mass, and more preferably 10 to 40% by mass.

〔架橋ウレタン(メタ)アクリレート〕
本実施形態のインク組成物は、上述のウレタン(メタ)アクリレートとともに、又はこれに代えて、当該ウレタン(メタ)アクリレートを含む構成単位を有する架橋ウレタン(メタ)アクリレートを含み得る。一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートを構成単位として有する架橋ウレタン(メタ)アクリレートにより、硬化性に優れ、かつ、エマルションの保存安定性に一層優れたものとなる。
[Crosslinked urethane (meth) acrylate]
The ink composition of the present embodiment may contain a crosslinked urethane (meth) acrylate having a structural unit containing the urethane (meth) acrylate together with or instead of the above-described urethane (meth) acrylate. The crosslinked urethane (meth) acrylate having the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) as a structural unit is excellent in curability and further excellent in storage stability of the emulsion.

(架橋剤)
上記の架橋ウレタン(メタ)アクリレートは、上述のウレタン(メタ)アクリレートと2官能以上の架橋剤とを反応させることにより、得ることができる。
(Crosslinking agent)
Said crosslinked urethane (meth) acrylate can be obtained by making the above-mentioned urethane (meth) acrylate and a bifunctional or more functional crosslinking agent react.

架橋剤を用いることにより、ウレタン(メタ)アクリレートを高分子量化することができる。これにより、硬化性に一層優れ、かつ、エマルションの保存安定性に一層優れた架橋ウレタン(メタ)アクリレートを得ることができる。   By using a crosslinking agent, urethane (meth) acrylate can be made high molecular weight. Thereby, it is possible to obtain a crosslinked urethane (meth) acrylate having further excellent curability and further excellent storage stability of the emulsion.

また、溶剤系や無溶剤系(無溶媒系)でなく、O/Wエマルション中のオイル系(油相)で反応を実施することにより、ゲル化を防止することができる。   In addition, gelation can be prevented by carrying out the reaction in an oil system (oil phase) in an O / W emulsion instead of a solvent system or a solvent-free system (solvent-free system).

上記の2官能以上の架橋剤は、(メタ)アクリロイル基と付加反応するものであるため、疎水性であることが好ましい。換言すれば、上記の2官能以上の架橋剤は、エマルション内の油相において、一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレート中の(メタ)アクリロイル基にマイケル付加することで、当該ウレタン(メタ)アクリレートを架橋化する。   The above bifunctional or higher functional crosslinking agent is preferably hydrophobic because it undergoes an addition reaction with a (meth) acryloyl group. In other words, the bifunctional or higher functional crosslinking agent is Michael-added to the (meth) acryloyl group in the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) in the oil phase in the emulsion. Crosslink urethane (meth) acrylate.

このような(メタ)アクリロイル基と反応する架橋剤として、分子内にチオール基やアミノ基などを有するものが挙げられる。中でも、反応を速やかに進行させることができるため、多官能チオール化合物及び多官能アミン化合物のうち少なくともいずれかが好ましく、多官能チオール化合物がより好ましい。   Examples of the crosslinking agent that reacts with such a (meth) acryloyl group include those having a thiol group or an amino group in the molecule. Especially, since reaction can be advanced rapidly, at least any one among a polyfunctional thiol compound and a polyfunctional amine compound is preferable, and a polyfunctional thiol compound is more preferable.

上記2官能以上の架橋剤の具体例として、特に限定されないが、メルカプト基含有化合物及びアミノ基含有化合物が挙げられる。中でも、水への溶解度が低く、かつ、水分散時に油相内に取り込みやすいため、メルカプト基含有化合物が好ましい。   Specific examples of the bifunctional or higher functional crosslinking agent include, but are not particularly limited to, mercapto group-containing compounds and amino group-containing compounds. Among them, a mercapto group-containing compound is preferable because of its low solubility in water and easy incorporation into the oil phase when dispersed in water.

上記メルカプト基含有化合物としては、特に限定されないが、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(以下、「PEMP」ともいう。)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレート、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、及びトリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)が挙げられる。   The mercapto group-containing compound is not particularly limited. For example, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) (hereinafter also referred to as “PEMP”), trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), Tris-[(3-mercaptopropionyloxy) -ethyl] -isocyanurate, tetraethylene glycol bis (3-mercaptopropionate), dipentaerythritol hexakis (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3- Mercaptobutyrate) and trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate).

上記2官能以上の架橋剤の含有量は、(メタ)アクリロイル基含有樹脂の総質量(100質量%)に対して、3〜10質量%であることが好ましく、5〜8質量%であることがより好ましい。   The content of the bifunctional or higher functional crosslinking agent is preferably 3 to 10% by mass, and 5 to 8% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the (meth) acryloyl group-containing resin. Is more preferable.

なお、本明細書における「(メタ)アクリロイル基含有樹脂」とは、上記架橋剤により架橋される(メタ)アクリロイル基を含有する樹脂全てを意味する。したがって、当該(メタ)アクリロイル基含有樹脂には、上記の一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレート、及び後述の分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が共に含まれる。   In addition, the “(meth) acryloyl group-containing resin” in the present specification means all resins containing a (meth) acryloyl group that is crosslinked by the crosslinking agent. Therefore, the (meth) acryloyl group-containing resin includes both the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) and a compound having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule described later. included.

<ウレタン(メタ)アクリレートの製造方法>
以下、上記ウレタン(メタ)アクリレートの製造方法を説明する。ウレタン(メタ)アクリレートは、前記ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートと、前記ジイソシアネートと、前記非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオールと、前記ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルと、を反応させることで得られる。より詳細にいえば、ウレタン(メタ)アクリレートの製造方法は、第1の工程と第2の工程と第3の工程とを含む。
<Method for producing urethane (meth) acrylate>
Hereinafter, the manufacturing method of the said urethane (meth) acrylate is demonstrated. The urethane (meth) acrylate is obtained by reacting the hydroxyl group-containing (meth) acrylate, the diisocyanate, the acyclic hydrocarbon or the diol of the cyclic hydrocarbon, and the polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether. It is obtained with. More specifically, the method for producing urethane (meth) acrylate includes a first step, a second step, and a third step.

第1の工程では、前記ジイソシアネートと、好ましくは炭素数6〜20である、非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオールと、を反応させ下記一般式(1a)で表される、ウレタン結合を有する第1の反応物を得る。
OCN−(B1−NHCOO−C1−O)n−CONH−B1−NCO …(1a)
この第1の工程において、上記ジイソシアネートと、上記炭素数6〜20である非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオールと、のモル比は、好ましくは5:1〜5:4であり、より好ましくは5:2〜5:3である。
In the first step, a urethane bond represented by the following general formula (1a) is obtained by reacting the diisocyanate with a diol of an acyclic hydrocarbon or a cyclic hydrocarbon, preferably having 6 to 20 carbon atoms. A first reactant having is obtained.
OCN- (B 1 -NHCOO-C 1 -O) n -CONH-B 1 -NCO ... (1a)
In the first step, the molar ratio between the diisocyanate and the acyclic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms or the diol of the cyclic hydrocarbon is preferably 5: 1 to 5: 4, More preferably, it is 5: 2 to 5: 3.

第2の工程では、前記第1の反応物と、前記ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテルと、を反応させ下記一般式(1b)で表される第2の反応物を得る。
OCN−(B1−NHCOO−C1−O)n−CONH−B1−NH−COO−D1…(1b)
この第2の工程において、上記第1の反応物と、上記ポリオキシアルキレングリコールと、のモル比は、水への乳化が良好となるため、好ましくは1:0.5〜1:1である。
In the second step, the first reactant is reacted with the polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether to obtain a second reactant represented by the following general formula (1b).
OCN- (B 1 -NHCOO-C 1 -O) n -CONH-B 1 -NH-COO-D 1 ... (1b)
In this second step, the molar ratio of the first reactant to the polyoxyalkylene glycol is preferably 1: 0.5 to 1: 1 because emulsification in water becomes good. .

第3の工程では、前記第2の反応物と、前記ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートと、を反応させる。この第3の工程において、上記第2の反応物と、上記ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートと、のモル比は、好ましくは1:1.5〜1:1であり、より好ましくは1:1.4〜1:1.2である。   In the third step, the second reactant is reacted with the hydroxyl group-containing (meth) acrylate. In the third step, the molar ratio of the second reactant to the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is preferably 1: 1.5 to 1: 1, more preferably 1: 1. .4 to 1: 1.2.

<架橋ウレタン(メタ)アクリレートの製造方法>
架橋ウレタン(メタ)アクリレートの製造方法は、上記の架橋ウレタン(メタ)アクリレートを製造する方法である。当該製造方法は、上記の第1工程〜第3工程を経て得られた一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートと、上述の2官能以上の架橋剤と、を反応させることにより、当該ウレタン(メタ)アクリレートを架橋するという、第4の工程を含むものである。
<Method for producing crosslinked urethane (meth) acrylate>
The manufacturing method of crosslinked urethane (meth) acrylate is a method of manufacturing said crosslinked urethane (meth) acrylate. The said manufacturing method reacts the urethane (meth) acrylate represented by General formula (1) obtained through said 1st process-3rd process, and the above-mentioned bifunctional or more cross-linking agent. The fourth step of crosslinking the urethane (meth) acrylate is included.

また、第4の工程では、上記一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートに加えて、上述のラジカル重合性基を有する他の化合物も上記2官能以上の架橋剤と反応させてもよく、特に、分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましい。   In the fourth step, in addition to the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1), other compounds having the radical polymerizable group described above are reacted with the bifunctional or higher functional crosslinking agent. In particular, compounds having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule are preferred.

第4の工程では、前述の定着用ウレタン(メタ)アクリレートをさらに添加してもよい。特に基材がポリ塩化ビニル(以下、単に「PVC」とも言う。)からなる場合、定着用ウレタン(メタ)アクリレートをさらに添加することが好ましい。具体的には、PVC基材を用いた場合、塗膜(後述)にPVC基材への密着性が要求される。そこで、定着用ウレタン(メタ)アクリレートを添加することにより、基材への密着性がより良好なものとなることから、当該定着用ウレタン(メタ)アクリレートの使用は好ましいといえる。
なお、PVC以外、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)からなる基材を用いる場合は、粒子が細分化されるという理由で、硬化性が一層良好になるとともにエマルションの保存安定性に一層優れるため、定着用ウレタン(メタ)アクリレートの含有量(添加量)は低い方がよく、その分だけ分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の含有量が多い方がよい。
In the fourth step, the aforementioned fixing urethane (meth) acrylate may be further added. In particular, when the substrate is made of polyvinyl chloride (hereinafter also simply referred to as “PVC”), it is preferable to further add fixing urethane (meth) acrylate. Specifically, when a PVC base material is used, the coating film (described later) requires adhesion to the PVC base material. Therefore, it can be said that the use of the fixing urethane (meth) acrylate is preferable because the adhesion to the substrate becomes better by adding the fixing urethane (meth) acrylate.
In addition, when using a base material made of polyethylene terephthalate (PET) other than PVC, because the particles are fragmented, the curability is further improved and the storage stability of the emulsion is further improved. The content (addition amount) of the urethane (meth) acrylate is preferably low, and the content of the compound having 3 or more (meth) acryloyl groups in the molecule is preferably as much as that.

第4の工程では、上記一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレート及び(存在する場合は)上記分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の含有量と、上記2官能以上の架橋剤の含有量とが、質量換算で、好ましくは100:1〜100:10、より好ましくは100:5〜100:8である。含有量の比が上記範囲の下限以上であると、硬化性及び保存安定性が一層優れたものとなる。また、含有量の比が上記範囲の上限以下であると、不溶物の発生を防止でき、かつ、系内の(メタ)アクリロイル基の消失を防止して硬化性を一層良好に維持することができる。   In the fourth step, the content of the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) and a compound having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule (when present), and the above The content of the bifunctional or higher functional crosslinking agent is preferably 100: 1 to 100: 10, more preferably 100: 5 to 100: 8, in terms of mass. When the content ratio is not less than the lower limit of the above range, the curability and the storage stability are further improved. In addition, when the content ratio is less than or equal to the upper limit of the above range, it is possible to prevent the generation of insoluble matter, and to prevent the disappearance of the (meth) acryloyl group in the system and to maintain the curability better. it can.

このように、上記第4の工程は、上記一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレート、多官能チオールモノマー等の2官能以上の架橋剤と、任意成分としての、分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、定着用ウレタン(メタ)アクリレート、好ましくはチオキサントン系を含む光ラジカル重合開始剤、及び蛍光増白剤からなる群より選択される一種以上と、を混合して水を滴下し乳化させる(水分散させる)。得られた乳化液を、例えば80℃で6時間加温することにより、マイケル付加反応が促進されて、架橋ウレタン(メタ)アクリレートが得られる。   As described above, the fourth step includes a bifunctional or higher functional crosslinker such as urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) and a polyfunctional thiol monomer, and 3 in the molecule as an optional component. One or more compounds selected from the group consisting of a compound having one or more (meth) acryloyl groups, a urethane (meth) acrylate for fixing, preferably a radical photopolymerization initiator containing a thioxanthone group, and a fluorescent brightening agent Then, water is dropped and emulsified (dispersed in water). The obtained emulsion is heated, for example, at 80 ° C. for 6 hours, whereby the Michael addition reaction is promoted and a crosslinked urethane (meth) acrylate is obtained.

このとき、(メタ)アクリロイル基を有する化合物と架橋剤とが反応して、(メタ)アクリロイル基を有する化合物は架橋化する。換言すれば、架橋剤は、ウレタン(メタ)アクリレートとだけ反応するのではなく、(メタ)アクリロイル基を有する化合物と反応するものである。したがって、架橋ウレタン(メタ)アクリレートの構造は、一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレート同士が架橋してなる化合物、一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートと内包物である(メタ)アクリロイル基含有化合物とが架橋してなる化合物、及び内包物である(メタ)アクリロイル基含有化合物同士が架橋してなる化合物といった、種々の架橋物が共存し得る。ここで、当該内包物とは、エマルションを形成してミセル構造を得た場合の、ミセル内部に存在する物を意味する。   At this time, the compound having a (meth) acryloyl group reacts with the crosslinking agent to crosslink the compound having a (meth) acryloyl group. In other words, the crosslinking agent does not react only with urethane (meth) acrylate but reacts with a compound having a (meth) acryloyl group. Therefore, the structure of the crosslinked urethane (meth) acrylate is a compound obtained by crosslinking the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1), the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1) and the inclusion. Various cross-linked products such as a compound formed by cross-linking with a (meth) acryloyl group-containing compound that is a product and a compound formed by cross-linking (meth) acryloyl group-containing compounds that are inclusions can coexist. Here, the inclusion means an object existing inside the micelle when an emulsion is formed to obtain a micelle structure.

なお、上述のように(メタ)アクリロイル基を有する化合物と架橋剤とが反応する際、(メタ)アクリロイル基を有する化合物のうち、全てが架橋化する場合と一部が架橋化し残部は架橋せず残留する場合とがある。また、上記マイケル付加反応をさらに促進するため、触媒を用いてもよい。   As mentioned above, when the compound having a (meth) acryloyl group reacts with the crosslinking agent, all of the compounds having a (meth) acryloyl group are crosslinked and some are crosslinked and the rest are crosslinked. May remain. Further, a catalyst may be used to further promote the Michael addition reaction.

[その他のラジカル重合性基を有する化合物]
本実施形態のインク組成物の樹脂エマルジョンを構成するラジカル重合性基を有する化合物は、前述の自己乳化能を有する化合物以外の、その他のラジカル重合性記を有する化合物であってもよく、当該化合物は自己乳化能を有しない化合物であってもよい。自己乳化能を有しない化合物である場合は、界面活性剤などの乳化剤とともにエマルジョンを構成することが好ましい。特に、前述の自己乳化能を有するラジカル重合性記を有する化合物とともに、自己乳化能を有しないラジカル重合性基を有する化合物を含んでもよい。その他のラジカル重合性基を有する化合物のうちでも、前述の自己乳化能を有するラジカル重合性基を有する化合物とともに用いるものを、特に、ラジカル重合性基を有する他の化合物と呼ぶ。
その他のラジカル重合性記を有する化合物は、前述の樹脂エマルジョン中に内包されることが好ましい。ラジカル重合性基を有する他の化合物は、特定の波長(域)の紫外線照射により発生した後述の開始剤ラジカルの攻撃を受けて連鎖的に反応する。同時に、これらと同じ均一場に存在する、上記樹脂エマルジョンに含まれる前記ラジカル重合性基を有する化合物のラジカル重合性基も同様に連鎖的に反応する。こうして、インク組成物は被記録媒体上で硬化膜を形成する。
[Compounds having other radical polymerizable groups]
The compound having a radical polymerizable group constituting the resin emulsion of the ink composition of the present embodiment may be a compound having other radical polymerizable properties other than the compound having the self-emulsifying ability described above. May be a compound having no self-emulsifying ability. When the compound does not have self-emulsifying ability, it is preferable to form an emulsion together with an emulsifier such as a surfactant. In particular, a compound having a radical polymerizable group that does not have self-emulsifying ability may be included together with the above-mentioned compound having radical polymerizable ability having self-emulsifying ability. Among the other compounds having a radical polymerizable group, those used together with the compound having a radical polymerizable group having the self-emulsifying ability are particularly referred to as other compounds having a radical polymerizable group.
It is preferable that other compounds having a radical polymerizable property are encapsulated in the resin emulsion. Other compounds having a radical polymerizable group react in a chain reaction under the attack of an initiator radical described later generated by irradiation with ultraviolet rays having a specific wavelength (range). At the same time, the radical polymerizable groups of the compound having the radical polymerizable group contained in the resin emulsion, which are present in the same uniform field, also react in a chain manner. Thus, the ink composition forms a cured film on the recording medium.

その他のラジカル重合性基を有する化合物におけるラジカル重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基等が挙げられる。   Examples of the radical polymerizable group in the compound having another radical polymerizable group include a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a vinyl ether group, and a mercapto group.

インク組成物に含有される前記ラジカル重合性基を有する他の化合物においては、特に(メタ)アクリロイル基をその構造中に1個以上有するものが好ましく、アクリロイル基をその構造中に有するものがさらに好ましい。ラジカル重合性化合物は、分子量が数百程度の単量体から、二量体から数量体で分子量が数千程度までのオリゴマー、分子量が数万以下のポリマーを含む。   Among the other compounds having the radical polymerizable group contained in the ink composition, those having at least one (meth) acryloyl group in the structure are particularly preferable, and those having an acryloyl group in the structure are further included. preferable. The radically polymerizable compound includes a monomer having a molecular weight of about several hundreds, an oligomer having a molecular weight of about several thousands, and a polymer having a molecular weight of tens of thousands or less.

(メタ)アクリロイル基を分子内に1個有するラジカル重合性化合物としては、特に限定されないが、例えば、イソアミル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(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、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、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ラクトン変性可とう性(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート及びイソボルニル(メタ)アクリレートが挙げられる。   Although it does not specifically limit as a radically polymerizable compound which has one (meth) acryloyl group in a molecule | numerator, For example, isoamyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, Decyl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 2- Hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, lactone-modified flexible (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, di Black pentenyl oxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate.

(メタ)アクリロイル基を分子内に2個有するラジカル重合性基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、1,4−ブタンジオールジ(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、1,9−ノナンジオールジ(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、ジメチロール−トリシクロデカンジ(メタ)アクリレートが挙げられる。   The compound having a radically polymerizable group having two (meth) acryloyl groups in the molecule is not particularly limited. For example, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meta ) Acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, dimethylol-tricyclodecane di (meth) acrylate.

これらの中でも、その他のラジカル重合性基を有する化合物としては、光重合性に優れるため、分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物がより好ましい。   Among these, as a compound having another radical polymerizable group, a compound having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule is more preferable because of excellent photopolymerizability.

(メタ)アクリロイル基を分子内に3個以上有するラジカル重合性基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、トリメチロールプロパントリ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(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、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、ポリペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、及びカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。   The compound having a radically polymerizable group having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule is not particularly limited. For example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (Meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol ethoxytetra (meth) Acrylate, epichlorohydrin modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tripentaerythritol octa (meth) acrylate, tetrapenta Suritorudeka (meth) acrylate, poly pentaerythritol poly (meth) acrylate, and caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and the like.

また、上記した分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリウレタン(メタ)アクリレート(ただし、上述のウレタン(メタ)アクリレートを除く。)、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、オリゴ(メタ)アクリレート、アルキド(メタ)アクリレート、及びポリオール(メタ)アクリレート等の分子量が数千程度までのオリゴマーで(メタ)アクリロイル基を3個以上有するもの、分子中に3個以上のアクリロイル基を有する分子量が数千程度までのオリゴマー又は分子量が数万程度までのポリマー、デンドリマータイプの(メタ)アクリレート等が挙げられる。   In addition, the compound having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule is not particularly limited. For example, polyester (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate (however, the above urethane (meth) acrylate) ), Epoxy (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, oligo (meth) acrylate, alkyd (meth) acrylate, and polyol (meth) acrylate and other oligomers having molecular weights of up to several thousand (meth) Examples include those having 3 or more acryloyl groups, oligomers having 3 or more acryloyl groups in the molecule, polymers having molecular weights of up to several thousand, polymers having molecular weights of up to several tens of thousands, and dendrimer type (meth) acrylates.

その他のラジカル重合性基を有する化合物として、ウレタン(メタ)アクリレートを用いてもよい。これにより、PVC基材上にエマルションを含む塗膜を形成する場合に、当該塗膜の定着性(密着性)がより優れたものとなる。そのため、以下、定着用ウレタン(メタ)アクリレートとも呼ぶ。上述のとおり、ラジカル重合性基を有する他の化合物は、光重合性(硬化性)の優れた化合物を含むのが好ましいため、当該化合物と併せて密着性をより良好にする定着用ウレタン(メタ)アクリレートを用いることがより好ましい。
なお、当該定着用ウレタン(メタ)アクリレートは、前述の一般式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートと異なるものである。
As another compound having a radical polymerizable group, urethane (meth) acrylate may be used. Thereby, when forming the coating film containing an emulsion on a PVC base material, the fixability (adhesiveness) of the said coating film becomes more excellent. Therefore, hereinafter, it is also referred to as fixing urethane (meth) acrylate. As described above, since the other compound having a radical polymerizable group preferably includes a compound having excellent photopolymerizability (curability), the fixing urethane (meta) that improves the adhesion in combination with the compound. It is more preferable to use acrylate.
The fixing urethane (meth) acrylate is different from the urethane (meth) acrylate represented by the general formula (1).

上記の定着用ウレタン(メタ)アクリレートは、後述するように、ジイソシアネート、芳香族骨格を有したジオール成分、及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートから構成される。   The fixing urethane (meth) acrylate is composed of diisocyanate, a diol component having an aromatic skeleton, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, as will be described later.

また、上記の定着用ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、1,000〜10,000であることが好ましく、3,000〜8,000であることがより好ましい。重量平均分子量が上記範囲内である場合、PVC基材に対する塗膜の密着性に優れるとともに、エマルションの安定性も良好なものとなる。   The weight average molecular weight of the fixing urethane (meth) acrylate is preferably 1,000 to 10,000, and more preferably 3,000 to 8,000. When the weight average molecular weight is within the above range, the adhesion of the coating film to the PVC substrate is excellent and the stability of the emulsion is also good.

(ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート)
ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートは、重合性基の導入のために用いられる。具体的には、本実施形態において使用するヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイル基を1個以上有し、かつ、ヒドロキシル基を1個有する化合物であって、イソシアネート基とウレタン化反応することによって(メタ)アクリロイル基が定着用ウレタン(メタ)アクリレートの主鎖の両末端に導入される。少なくとも1個の(メタ)アクリロイル基の導入によって硬化(光重合)が可能となり、さらに、2個以上の(メタ)アクリロイル基の導入によって硬化速度を増大させることができ、かつ、硬化物の硬度を高めることができる。
(Hydroxyl group-containing (meth) acrylate)
Hydroxyl group-containing (meth) acrylates are used for the introduction of polymerizable groups. Specifically, the hydroxyl group-containing (meth) acrylate used in the present embodiment is a compound having at least one (meth) acryloyl group and one hydroxyl group, and having an isocyanate group and urethanization. By reacting, (meth) acryloyl groups are introduced into both ends of the main chain of the fixing urethane (meth) acrylate. Curing (photopolymerization) is possible by introducing at least one (meth) acryloyl group, and further, the curing rate can be increased by introducing two or more (meth) acryloyl groups, and the hardness of the cured product Can be increased.

モノヒドロキシモノ(メタ)アクリレートとしては、特に限定されないが、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(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、及びジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが挙げられる。   Although it does not specifically limit as monohydroxy mono (meth) acrylate, For example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethyleneglycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate , Polycaprolactone mono (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and dipentaerythritol penta (meth) acrylate.

上記のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Said hydroxyl group containing (meth) acrylate may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

(ジイソシアネート)
ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、イソホロンジイソシアネート等の脂環式炭化水素骨格を有するジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族炭化水素骨格を有するジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、及びジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族炭化水素骨格を有するジイソシアネート、並びに水素添加キシリレンジイソシアネート及び水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等の水素添加芳香族炭化水素骨格を有するジイソシアネートが挙げられる。
これらの中でも、定着用ウレタン(メタ)アクリレートの硬化物が日光(紫外線)によって黄変しにくくなるため、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、及び水素添加ジフェニルメタンジイソシアネートからなる群より選択される一種以上が好ましい。
上記のジイソシアネートは、一分子内及び分子間において、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Diisocyanate)
The diisocyanate is not particularly limited. For example, diisocyanate having an alicyclic hydrocarbon skeleton such as isophorone diisocyanate, diisocyanate having an aliphatic hydrocarbon skeleton such as hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate. And diisocyanates having a hydrogenated aromatic hydrocarbon skeleton such as hydrogenated xylylene diisocyanate and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate.
Among these, the cured urethane (meth) acrylate for fixing is not easily yellowed by sunlight (ultraviolet rays), so it is selected from the group consisting of isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate. One or more of these are preferred.
Said diisocyanate may be used individually by 1 type in a molecule | numerator and between molecules, and may be used in combination of 2 or more type.

(芳香族骨格を有したジオール成分)
芳香族骨格を有したジオールとしては、分子中に芳香族構造を有していれば、特に限定されず公知のものを使用できる。具体例として、ビフェニル−4,4’−ジオール、1,4−ベンゼンジオール、ビスフェノールA、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA、芳香族ポリカーボネートポリオール、及び芳香族ポリエステルポリオール等が挙げられる。
これらの中でも、PVC基材への密着性が一層良好となるため、芳香族ポリエステルポリオールが好ましい。芳香族ポリエステルポリオールの中では、イソフタレートがより好ましい。
上記のジオールは、一分子内及び分子間において、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記のウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、PVC基材への密着性及び水分散後の安定性に一層優れるため、光硬化型水性エマルションの総質量(100質量%)に対して、0.5〜4質量%が好ましく、1〜3質量%がより好ましい。
(Diol component having an aromatic skeleton)
As the diol having an aromatic skeleton, any known diol can be used as long as it has an aromatic structure in the molecule. Specific examples include biphenyl-4,4′-diol, 1,4-benzenediol, bisphenol A, ethylene oxide modified bisphenol A, propylene oxide modified bisphenol A, aromatic polycarbonate polyol, and aromatic polyester polyol.
Among these, aromatic polyester polyol is preferable because adhesion to the PVC base material is further improved. Among the aromatic polyester polyols, isophthalate is more preferable.
The above diols may be used alone or in combination of two or more in one molecule and between molecules.
Since the content of the urethane (meth) acrylate is more excellent in adhesion to the PVC substrate and stability after water dispersion, the content of the urethane (meth) acrylate is 0. 0% with respect to the total mass (100% by mass) of the photocurable aqueous emulsion. 5-4 mass% is preferable and 1-3 mass% is more preferable.

上記のラジカル重合性化合物(ラジカル重合性基を有する他の化合物)は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   The above radical polymerizable compounds (other compounds having a radical polymerizable group) may be used alone or in combination of two or more.

その他のラジカル重合性基を有する化合物は、インク組成物に優れた光重合性(硬化性)を付与するため、インク組成物の総量(100質量%)に対し、1〜60質量%含まれることが好ましく、2〜30質量%含まれることがより好ましい。   The compound having another radical polymerizable group is contained in an amount of 1 to 60% by mass with respect to the total amount (100% by mass) of the ink composition in order to impart excellent photopolymerizability (curability) to the ink composition. Is preferable, and it is more preferable that 2-30 mass% is contained.

[水溶性有機溶剤]
本実施形態のインク組成物は水溶性有機溶剤を含んでもよい。インク組成物が水溶性有機溶剤を含むことにより、開放状態(室温でインクが空気に触れている状態)で放置しても、流動性と再分散性とを長時間維持できるインクジェット用インクを得ることができる。さらに、このようなインク組成物は、インクジェットプリンターを用いての印字中もしくは印字中断後の再起動時に、インクジェットノズルの目詰まりが生じにくくなるため、インクジェットノズルからの吐出安定性に優れたインク組成物が得られる。
[Water-soluble organic solvent]
The ink composition of this embodiment may contain a water-soluble organic solvent. When the ink composition contains a water-soluble organic solvent, an ink-jet ink that can maintain fluidity and redispersibility for a long time even when left in an open state (a state where the ink is in contact with air at room temperature) is obtained. be able to. Furthermore, since such an ink composition is less likely to be clogged with an ink jet nozzle during printing using an ink jet printer or upon restart after printing interruption, the ink composition has excellent ejection stability from the ink jet nozzle. Things are obtained.

この水溶性有機溶剤としては、この種のインク組成物に用いられるものは特に制限無く使用できる。特に、インク組成物に保水性と湿潤性を付与するため、沸点が180℃以上、好ましくは200℃以上の高沸点湿潤剤を用いることが好ましい。高沸点湿潤剤の具体例としては、特に限定されないが、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタメチレングリコール、トリメチレングリコール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、トリプロピレングリコール、分子量2000以下のポリエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、グリセリン、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール、2−ピロリドン等が挙げられる。   As this water-soluble organic solvent, those used in this kind of ink composition can be used without any particular limitation. In particular, in order to impart water retention and wettability to the ink composition, it is preferable to use a high boiling point wetting agent having a boiling point of 180 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher. Specific examples of the high boiling point wetting agent are not particularly limited, but ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, pentamethylene glycol, trimethylene glycol, 2-butene-1,4-diol, 2-ethyl-1 , 3-hexanediol, triethylene glycol monobutyl ether, 2-methyl-2,4-pentanediol, tripropylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 or less, 1,3-propylene glycol, isopropylene glycol, isobutylene glycol, glycerin, Examples include mesoerythritol, pentaerythritol, and 2-pyrrolidone.

水溶性有機溶剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   A water-soluble organic solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

前述したように、これらの水溶性有機溶剤は、インクの硬化反応を阻害してしまうため、インクの信頼性および良好な硬化性を両立するには、インク組成物の総量(100質量%)に対し、1〜30質量%含まれることが好ましく、1〜10質量%がより好ましい。   As described above, since these water-soluble organic solvents inhibit the ink curing reaction, in order to achieve both ink reliability and good curability, the total amount (100% by mass) of the ink composition is used. On the other hand, it is preferable that 1-30 mass% is contained, and 1-10 mass% is more preferable.

[その他の添加剤]
本実施形態のインク組成物は、上記した添加剤以外の添加剤を含んでもよい。その他の添加剤として、特に限定されないが、例えば、浸透溶剤、防黴剤、防腐剤、防錆剤、酸化防止剤、増粘剤、pH調整剤、(定着)樹脂、及び界面活性剤が挙げられる。
[Other additives]
The ink composition of the present embodiment may include additives other than the above-described additives. Other additives include, but are not particularly limited to, for example, penetrating solvents, antifungal agents, antiseptics, rust inhibitors, antioxidants, thickeners, pH adjusters, (fixing) resins, and surfactants. It is done.

上記インク組成物は浸透溶剤を含んでもよい。浸透溶剤を含むことにより、広範囲なメディア上での適切な濡れ広がりという有利な効果が得られる、この浸透性溶剤として、特に限定されないが、1,2−アルカンジオール、アセチレングリコール、アルキレングリコール、アルキレングリコールアルキルエーテル、及びグリコールエーテルが挙げられる。これらの中でも1,2−アルカンジオールを用いることにより印刷本紙及びプラスチックフィルム等のインクを吸収し難いか、又は吸収しない被記録媒体に印字したときに、他の浸透性溶剤を用いたときよりも記録物の凝集ムラを低減させることができる。   The ink composition may contain a penetrating solvent. By including an osmotic solvent, an advantageous effect of appropriate wetting and spreading on a wide range of media can be obtained. The osmotic solvent is not particularly limited, but includes 1,2-alkanediol, acetylene glycol, alkylene glycol, alkylene. Examples include glycol alkyl ethers and glycol ethers. Among these, by using 1,2-alkanediol, it is difficult to absorb ink such as printing paper and plastic film, or when printing on a recording medium that does not absorb it, than when using other permeable solvents. It is possible to reduce unevenness in the aggregation of recorded matter.

1,2−アルカンジオールの具体例としては、特に限定されないが、1,2−オクタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,2−ペンタンジオール、及び4−メチル−1,2−ペンタンジオールが挙げられる。   Specific examples of 1,2-alkanediol include, but are not limited to, 1,2-octanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-pentanediol, and 4-methyl-1,2-pentanediol. Can be mentioned.

また、上記インク組成物は界面活性剤を含んでもよい。この界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン系界面活性剤として、ポリエステル変性シリコーンやポリエーテル変性シリコーンを用いることができ、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン又はポリエステル変性ポリジメチルシロキサンを用いることが特に好ましい。具体例としては、BYK−331、BYK−333、BYK−375、BYK−347、BYK−348、BYK−349、BYK−UV3500、3510、3530、3570(以上、ビックケミー・ジャパン社(BYK Japan KK)製)を挙げることができる。   The ink composition may contain a surfactant. The surfactant is not particularly limited. For example, polyester-modified silicone or polyether-modified silicone can be used as the silicone-based surfactant, and polyether-modified polydimethylsiloxane or polyester-modified polydimethylsiloxane can be used. Is particularly preferred. As specific examples, BYK-331, BYK-333, BYK-375, BYK-347, BYK-348, BYK-349, BYK-UV3500, 3510, 3530, 3570 (above, BYK Japan KK) Manufactured).

界面活性剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Surfactant may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

[インクジェット用インク組成物の製造方法]
本実施形態のインク組成物は、水と、色材と、ラジカル重合性基を有する樹脂エマルジョンと、無機粒子ディスパージョンと、光ラジカル重合開始剤と、その他必要な材料を混合して得ることができる。
[Method for producing ink-jet ink composition]
The ink composition of the present embodiment can be obtained by mixing water, a colorant, a resin emulsion having a radical polymerizable group, an inorganic particle dispersion, a radical photopolymerization initiator, and other necessary materials. it can.

このように、本実施形態によれば、紫外線照射による硬化性、ドット抜けや飛行曲がり等の吐出安定性、長期放置後のノズル詰まり回復性、インクの保存安定性に優れたインクジェット用インク組成物が得られる。さらにいえば、このインクジェット用インク組成物は、高速印刷及び低粘度を実現し、かつ、安全性及び被記録媒体への対応性にも優れる。   As described above, according to the present embodiment, the ink composition for inkjet is excellent in the curability by ultraviolet irradiation, the ejection stability such as missing dots and flying curves, the ability to recover from nozzle clogging after standing for a long time, and the storage stability of ink. Is obtained. Furthermore, this ink-jet ink composition achieves high-speed printing and low viscosity, and is excellent in safety and compatibility with recording media.

[記録物]
本発明の一実施形態は、記録物に係る。当該記録物は、上記実施形態のインク組成物が、被記録媒体に記録されたものであり、被記録媒体と、その被記録媒体に記録された上記インク組成物の硬化物とを備える。上記記録物は、耐擦過性及び耐ガス性に優れるという特徴を有する。
[Recordings]
One embodiment of the present invention relates to a recorded matter. The recorded matter is obtained by recording the ink composition of the above embodiment on a recording medium, and includes a recording medium and a cured product of the ink composition recorded on the recording medium. The recorded matter is characterized by excellent scratch resistance and gas resistance.

[インクジェット記録方法]
本発明の一実施形態は、インクジェット記録方法に係る。当該インクジェット記録方法は、上記実施形態のインク組成物を被記録媒体上に吐出する吐出工程と、上記吐出工程により吐出されたインク組成物に、活性エネルギー線を照射して、当該インク組成物を硬化する硬化工程と、を含むものである。このようにして、被記録媒体上で硬化したインク組成物により、硬化膜(塗膜)が形成される。以下、上記の各工程を詳細に説明する。
[Inkjet recording method]
One embodiment of the present invention relates to an inkjet recording method. The ink jet recording method includes a discharge step of discharging the ink composition of the above-described embodiment onto a recording medium, and irradiating the ink composition discharged by the discharge step with active energy rays to thereby apply the ink composition. And a curing step for curing. In this way, a cured film (coating film) is formed by the ink composition cured on the recording medium. Hereafter, each said process is demonstrated in detail.

〔吐出工程〕
上記吐出工程においては、従来公知のインクジェット記録装置を用いることができる。インク組成物の吐出の際は、インク組成物の粘度を、30mPa・s以下とするのが好ましく、2〜20mPa・sとするのがより好ましい。インク組成物の粘度が上記範囲内であると、良好な吐出安定性が実現される。
[Discharge process]
In the ejection step, a conventionally known ink jet recording apparatus can be used. When discharging the ink composition, the viscosity of the ink composition is preferably 30 mPa · s or less, and more preferably 2 to 20 mPa · s. When the viscosity of the ink composition is within the above range, good ejection stability is realized.

〔硬化工程〕
次に、上記硬化工程においては、被記録媒体上に吐出されたインク組成物が、活性エネルギー線の照射によって硬化する。
[Curing process]
Next, in the curing step, the ink composition ejected on the recording medium is cured by irradiation with active energy rays.

具体的には、活性エネルギー線の照射によって、重合性化合物の重合反応が開始する。また、インク組成物に含まれる光ラジカル重合開始剤が活性エネルギー線の照射により分解して、ラジカル、酸、及び塩基などの開始種を発生し、重合性化合物の重合反応が、その開始種の機能によって促進される。このとき、インク組成物において光ラジカル重合開始剤と共に増感色素が存在すると、系中の増感色素が活性エネルギー線を吸収して励起状態となり、光ラジカル重合開始剤と接触することによって光ラジカル重合開始剤の分解を促進させ、より高感度の硬化反応を達成させることができる。   Specifically, the polymerization reaction of the polymerizable compound is started by irradiation with active energy rays. In addition, the radical photopolymerization initiator contained in the ink composition is decomposed by irradiation with active energy rays to generate initiation species such as radicals, acids, and bases, and the polymerization reaction of the polymerizable compound causes the initiation species. Promoted by function. At this time, if the sensitizing dye is present together with the photoradical polymerization initiator in the ink composition, the sensitizing dye in the system absorbs the active energy ray to be in an excited state, and is brought into contact with the photoradical polymerization initiator to form the photoradical. It is possible to accelerate the decomposition of the polymerization initiator and achieve a more sensitive curing reaction.

光源(活性エネルギー線源)としては、水銀ランプやガス・固体レーザー等が主に利用されており、光硬化型インクジェット用インク組成物の硬化に使用される光源としては、水銀ランプ、メタルハライドランプが広く知られている。その一方で、現在環境保護の観点から水銀フリー化が強く望まれており、GaN系半導体紫外発光デバイスへの置き換えは産業的、環境的にも非常に有用である。さらに、紫外線発光ダイオード(UV−LED)及び紫外線レーザーダイオード(UV−LD)は小型、高寿命、高効率、低コストであり、光硬化型インクジェット用光源として期待されている。これらの中でも、UV−LEDが好ましい。   Mercury lamps and gas / solid lasers are mainly used as light sources (active energy ray sources). Mercury lamps and metal halide lamps are used as light sources for curing photocurable ink jet ink compositions. Widely known. On the other hand, there is a strong demand for mercury-free from the viewpoint of environmental protection, and replacement with a GaN-based semiconductor ultraviolet light-emitting device is very useful industrially and environmentally. Furthermore, ultraviolet light emitting diodes (UV-LEDs) and ultraviolet laser diodes (UV-LDs) are small, have a long life, have high efficiency, and are low in cost, and are expected as light sources for photo-curable ink jets. Among these, UV-LED is preferable.

ここで、活性エネルギー線は、第1または第2のラジカル重合性化合物の硬化に好適な発光ピーク波長を有することができる。本実施形態においては、発光ピーク波長が、好ましくは360〜420nmの範囲にある放射線を照射することにより硬化可能であるようなインク組成物を用いる。また、照射エネルギーは、500mJ/cm2以下が好ましい。 Here, the active energy ray can have an emission peak wavelength suitable for curing the first or second radical polymerizable compound. In the present embodiment, an ink composition that can be cured by irradiation with radiation having an emission peak wavelength preferably in the range of 360 to 420 nm is used. The irradiation energy is preferably 500 mJ / cm 2 or less.

上記の場合、上記実施形態のインク組成物の組成に起因して低エネルギー且つ高速での硬化が可能となる。照射エネルギーは、照射時間に照射強度を乗じて算出される。上記実施形態のインク組成物の組成によって照射時間を短縮することができ、この場合、記録速度が増大する。他方、上記実施形態のインク組成物の組成によって照射強度を減少させることもでき、この場合、装置の小型化やコストの低下が実現する。その際の放射線照射には、UV−LEDを用いることが好ましい。このようなインク組成物は、上記波長範囲の放射線照射により分解する光ラジカル重合開始剤、及び上記波長範囲の放射線照射により重合を開始する重合性化合物を含むことにより得られる。なお、発光ピーク波長は、上記の波長範囲内に1つあってもよいし複数あってもよい。複数ある場合であっても上記発光ピーク波長を有する放射線の全体の照射エネルギーを上記の照射エネルギーとする。   In the above case, curing at low energy and high speed is possible due to the composition of the ink composition of the above embodiment. The irradiation energy is calculated by multiplying the irradiation time by the irradiation intensity. The irradiation time can be shortened by the composition of the ink composition of the above embodiment, and in this case, the recording speed is increased. On the other hand, the irradiation intensity can be reduced by the composition of the ink composition of the above embodiment, and in this case, the apparatus can be downsized and the cost can be reduced. In this case, UV-LED is preferably used for radiation irradiation. Such an ink composition can be obtained by including a radical photopolymerization initiator that decomposes upon irradiation with radiation in the above wavelength range and a polymerizable compound that initiates polymerization upon irradiation with radiation in the above wavelength range. The emission peak wavelength may be one or plural within the above wavelength range. Even in the case where there are a plurality, the irradiation energy of the whole radiation having the emission peak wavelength is set as the irradiation energy.

〔加熱工程〕
本実施形態において、記録方法は被記録媒体を加熱させる加熱工程を備えてもよい。加熱工程により、吐出工程においてインク組成物が吐出された被記録媒体の温度を高め、インク組成物に含まれる水の蒸発を早めて記録を早く完了させることができる。加熱は、ヒーターで被記録媒体を加熱してもよいし、温風を被記録媒体にあてるものでも良い。加熱工程は吐出工程の前、同時、及び後の少なくとも何れかで行えばよく、また、硬化工程の前、同時、及び後の少なくとも何れかで行えばよい。加熱工程における被記録媒体の温度は、インクの乾燥を早め被記録媒体の熱によるダメージを少なくする点で、35〜70℃が好ましく、35〜60℃がより好ましい。
[Heating process]
In the present embodiment, the recording method may include a heating step of heating the recording medium. By the heating process, the temperature of the recording medium on which the ink composition is ejected in the ejection process can be increased, and the evaporation of water contained in the ink composition can be accelerated to complete the recording earlier. For the heating, the recording medium may be heated with a heater, or warm air may be applied to the recording medium. The heating process may be performed at least one of before, simultaneously with, and after the discharging process, and may be performed at least one of before, simultaneously with, and after the curing process. The temperature of the recording medium in the heating step is preferably 35 to 70 ° C., and more preferably 35 to 60 ° C., from the viewpoint of speeding up drying of the ink and reducing damage due to heat of the recording medium.

〔インクジェット記録装置〕
本発明の一実施形態は、インクジェット記録装置に係る。当該インクジェット記録装置は、上記のインクジェット記録方法により記録を行う記録装置である。図3は、本発明の一実施形態のインクジェット記録装置の一例のヘッド周辺を示す概念図である。インクジェット記録装置1は、媒体ロールQから供給されガイドロール6により案内され巻き取りロールRで巻き取られる被記録媒体Pを支持して被記録媒体を加熱するプラテン2を備えている。プラテン2にはヒーター3が備えられている。搬送ローラー4とピンチローラー5は被記録媒体Pを挟持し、図示しないモーターにより搬送ローラー4が回転し被記録媒体Pを搬送方向Yに搬送する。キャリッジ8には、被記録媒体Pにインクを吐出するヘッド10と、被記録媒体Pに照射を行う照射装置11と、取り付け部材9が設けられ、キャリッジレール7に沿って主走査方向Xに移動しながら主走査が行われる。照射装置11の位置は図3のものに限られるものではなく、ヘッド10よりも搬送方向Yの下流側であってもよい。
[Inkjet recording device]
One embodiment of the present invention relates to an inkjet recording apparatus. The ink jet recording apparatus is a recording apparatus that performs recording by the above ink jet recording method. FIG. 3 is a conceptual diagram showing the periphery of the head of an example of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention. The ink jet recording apparatus 1 includes a platen 2 that supports a recording medium P that is supplied from a medium roll Q, is guided by a guide roll 6 and is taken up by a take-up roll R, and heats the recording medium. The platen 2 is provided with a heater 3. The transport roller 4 and the pinch roller 5 sandwich the recording medium P, and the transport roller 4 is rotated by a motor (not shown) to transport the recording medium P in the transport direction Y. The carriage 8 is provided with a head 10 that ejects ink onto the recording medium P, an irradiation device 11 that irradiates the recording medium P, and an attachment member 9, and moves in the main scanning direction X along the carriage rail 7. The main scanning is performed. The position of the irradiation device 11 is not limited to that shown in FIG. 3, and may be downstream of the head 10 in the transport direction Y.

このように、本実施形態によれば、活性エネルギー線照射による硬化性及びドット抜けや飛行曲がり等の吐出安定性、ノズル詰まり回復性に優れたインクジェット記録方法を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an ink jet recording method that is excellent in curability by irradiation with active energy rays, ejection stability such as missing dots and flying bends, and nozzle clogging recovery properties.

以下、本発明の実施形態を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明の実施形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the embodiments of the present invention are not limited to these examples.

[使用材料]
〔ウレタンアクリレートの合成材料〕
(A:ヒドロキシル基含有アクリレート)
・重量平均分子量が400のポリプロピレングリコールモノアクリレート(ブレンマーAP400〔商品名〕、日油社製)(以下、「PPGアクリレート」という。)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(アロニックスM−305〔商品名〕、東亞合成社製)
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(アロニックスM−403〔商品名〕、東亞合成社製、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとして50〜60質量%)
[Materials used]
[Synthetic material of urethane acrylate]
(A: hydroxyl group-containing acrylate)
Polypropylene glycol monoacrylate having a weight average molecular weight of 400 (Blemmer AP400 [trade name], manufactured by NOF Corporation) (hereinafter referred to as “PPG acrylate”)
Pentaerythritol triacrylate (Aronix M-305 [trade name], manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
Dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate (Aronix M-403 [trade name], manufactured by Toagosei Co., Ltd., 50 to 60% by mass as dipentaerythritol pentaacrylate)

(B:ジイソシアネート)
・イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」という。)
(B: diisocyanate)
Isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as “IPDI”)

(C:炭素数6〜20である非環式炭化水素又は環式炭化水素のジオール)
・1,12−ドデカンジオール
・重量平均分子量が400のポリプロピレングリコール(ユニオールD−400[商品名]、日油社製)
(C: acyclic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms or diol of cyclic hydrocarbon)
-1,12-dodecanediol-Polypropylene glycol having a weight average molecular weight of 400 (Uniol D-400 [trade name], manufactured by NOF Corporation)

(D:ポリオキシアルキレングリコールモノアルキルエーテル)
・重量平均分子量が400のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メトキシPEG400〔商品名〕、東邦化学工業社(TOHO Chemical Industry Co.,Ltd.)製)(以下、「メトキシPEG400」という。)
・重量平均分子量が1000のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メトキシPEG1000〔商品名〕、東邦化学工業社製)(以下、「メトキシPEG1000」という。)
・重量平均分子量が2000のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(ユニオックスM−2000〔商品名〕、日油社製)(以下、「メトキシPEG2000」ともいう。)
(D: polyoxyalkylene glycol monoalkyl ether)
Polyethylene glycol monomethyl ether having a weight average molecular weight of 400 (methoxy PEG 400 [trade name], manufactured by TOHO Chemical Industry Co., Ltd.) (hereinafter referred to as “methoxy PEG 400”)
Polyethylene glycol monomethyl ether having a weight average molecular weight of 1000 (methoxy PEG 1000 [trade name], manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) (hereinafter referred to as “methoxy PEG 1000”)
Polyethylene glycol monomethyl ether having a weight average molecular weight of 2000 (Uniox M-2000 [trade name], manufactured by NOF Corporation) (hereinafter also referred to as “methoxy PEG2000”).

〔ラジカル重合性基を有する化合物〕
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(アロニックスM−403〔商品名〕、東亞合成社製;ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとして50〜60質量%)
・ポリペンタエリスリトールポリアクリレート(ビスコート802〔商品名〕、大阪有機化学工業社(OSAKA ORGANIC CHEMICAL IND.,LTD.)製)
・デンドリマーアクリレート(ビスコート1000〔商品名〕、大阪有機化学工業社(OSAKA ORGANIC CHEMICAL IND.,LTD.)製)
・10官能ウレタンアクリレート(KU−DPU〔商品名〕、荒川化学工業社製)
・定着用ウレタンアクリレート(製造方法は後述の製造例1を参照)
[Compound having a radical polymerizable group]
Dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate (Aronix M-403 [trade name], manufactured by Toagosei Co., Ltd .; 50 to 60% by mass as dipentaerythritol pentaacrylate)
・ Polypentaerythritol polyacrylate (Biscoat 802 [trade name], manufactured by OSAKA ORGANIC CHEMICAL IND., LTD.)
Dendrimer acrylate (Biscoat 1000 [trade name], manufactured by OSAKA ORGANIC CHEMICAL IND., LTD.)
・ 10-functional urethane acrylate (KU-DPU [trade name], manufactured by Arakawa Chemical Industries)
-Urethane acrylate for fixing (see Production Example 1 below for the production method)

〔光ラジカル重合開始剤〕
・アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤(DAROCUR TPO〔商品名〕、BASF社製、以下、「TPO」ともいう。)
・チオキサントン系光ラジカル重合開始剤(Speedcure DETX〔商品名〕、LAMBSON社製)(以下、単に「DETX」という。)
[Photo radical polymerization initiator]
Acylphosphine oxide photopolymerization initiator (DAROCUR TPO [trade name], manufactured by BASF, hereinafter also referred to as “TPO”)
Thioxanthone photoradical polymerization initiator (Speedcure DETX [trade name], manufactured by LAMBSON) (hereinafter simply referred to as “DETX”)

〔蛍光増白剤〕
・1,4−ビス(2−ベンゾオキサゾリル)ナフタレン)(HOSTALUX KCB〔商品名〕、クラリアントジャパン社(Clariant (Japan) K.K.)製)(以下、単に「KCB」という。)
[Fluorescent brightener]
1,4-bis (2-benzoxazolyl) naphthalene) (HOSTALUX KCB [trade name], manufactured by Clariant (Japan) K.K.) (hereinafter simply referred to as “KCB”)

〔水性ウレタンアクリレート〕
・芳香族ウレタンアクリレートディスパージョン(LR 8983 〔商品名〕BASF社製、固形分40%)
[Waterborne urethane acrylate]
Aromatic urethane acrylate dispersion (LR 8983 [trade name] manufactured by BASF, solid content 40%)

〔顔料分散液〕
・Cab−o−jet−260M(自己分散型マゼンタ顔料分散液、固形分濃度9.96質量%、Cabot Corporation製)
・Cab−o−jet−300(自己分散型ブラック顔料分散液、固形分濃度15質量%、Cabot Corporation製)
(Pigment dispersion)
Cab-o-jet-260M (self-dispersing magenta pigment dispersion, solid content concentration 9.96% by mass, manufactured by Cabot Corporation)
Cab-o-jet-300 (self-dispersing black pigment dispersion, solid content concentration 15% by mass, manufactured by Cabot Corporation)

〔水溶性有機溶剤〕
・プロピレングリコール
・1,2−ヘキサンジオール
(Water-soluble organic solvent)
・ Propylene glycol ・ 1,2-hexanediol

〔界面活性剤〕
・ポリエーテル変性オルガノシロキサン(BYK−348〔商品名〕、BYK社製)
・ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(BYK−333〔商品名〕、BYK社製)
[Surfactant]
・ Polyether-modified organosiloxane (BYK-348 [trade name], manufactured by BYK)
Polyether-modified polydimethylsiloxane (BYK-333 [trade name], manufactured by BYK)

〔無機粒子ディスパージョン〕
・コロイダルシリカ 粒径10〜20nm(スノーテックスC 〔商品名〕、日産化学工業株式会社製)
・コロイダルシリカ 粒径40〜60nm(スノーテックスXL 〔商品名〕、日産化学工業株式会社製)
・コロイダルシリカ 粒径70〜100nm(スノーテックスZL 〔商品名〕、日産化学工業株式会社製)
・コロイダルシリカ 粒径200nm(MP-2040〔商品名〕、日産化学工業株式会社製)
・コロイダルシリカ 粒径450nm(MP4540M〔商品名〕、日産化学工業株式会社製)
・アルミナ 粒径40nm(NANOBYK-3600〔商品名〕、BYK社製)
・酸化セリウム 粒径10nm(NANOBYK-3810〔商品名〕、BYK社製)
・酸化亜鉛 粒径20nm(NANOBYK-3820〔商品名〕、BYK社製)
[Inorganic particle dispersion]
・ Colloidal silica particle size 10-20nm (Snowtex C [trade name], manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
・ Colloidal silica particle size 40-60nm (Snowtex XL [trade name], manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
・ Colloidal silica particle size 70-100nm (Snowtex ZL [trade name], manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
・ Colloidal silica particle size 200nm (MP-2040 [trade name], manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
・ Colloidal silica particle size 450nm (MP4540M [trade name], manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
・ Alumina particle size 40nm (NANOBYK-3600 [trade name], manufactured by BYK)
・ Cerium oxide particle size 10nm (NANOBYK-3810 [trade name], manufactured by BYK)
・ Zinc oxide particle size 20nm (NANOBYK-3820 [trade name], manufactured by BYK)

[ウレタンアクリレートの構造及び合成]
〔ウレタンアクリレートの構造〕
ウレタンアクリレートは、その構造が上記一般式(1)並びに下記一般式(3)、(4)、(5)、及び、それらの何れかをアクリレート残基で架橋した架橋ウレタンアクリレート、のいずれかのウレタンアクリレートが好ましく使用可能である。下記の実施例、及び比較例においては、それらのいずれかを使用した。
1−O−(CONH−B1−NHCOO−C1−O)n−CONH−B1−NH−COO−A1 …(3)
[Structure and synthesis of urethane acrylate]
[Structure of urethane acrylate]
The urethane acrylate is one of the above general formula (1) and the following general formulas (3), (4), (5), and a crosslinked urethane acrylate obtained by crosslinking any of them with an acrylate residue. Urethane acrylate is preferably usable. Any of them was used in the following Examples and Comparative Examples.
A 1 -O- (CONH-B 1 -NHCOO-C 1 -O) n -CONH-B 1 -NH-COO-A 1 ... (3)

Figure 0005949031
1−O−CONH−B1−NH−COO−D3 …(5)
Figure 0005949031
A 1 -O-CONH-B 1 -NH-COO-D 3 ... (5)

ここで、A1は1個以上のアクリロイル基を有するヒドロキシル基含有アクリレート由来の構造を表し、B1はジイソシアネート由来の構造を表し、C2はジオール由来の構造を表し、D2及びD3は上記一般式(2)で表されるもののうち片末端メチル基封鎖ポリ(オキシエチレン)グリコール(以下、「ポリオキシエチレングリコールモノメチルエーテル」ともいう。)由来の構造を表す。 Here, A 1 represents a structure derived from a hydroxyl group-containing acrylate having one or more acryloyl groups, B 1 represents a structure derived from diisocyanate, C 2 represents a structure derived from diol, and D 2 and D 3 represent Of those represented by the general formula (2), it represents a structure derived from one-terminally methyl-blocked poly (oxyethylene) glycol (hereinafter also referred to as “polyoxyethylene glycol monomethyl ether”).

(合成例1:ウレタンアクリレート(a)の合成)
攪拌装置、冷却管、滴下ロート、及び空気導入管を備えた反応容器に、444.6質量部のIPDI及び202.3質量部の1,12−ドデカンジオールを仕込み、攪拌を行いながら、0.26質量部のオクチル酸スズを加え、反応容器内の温度を90℃まで昇温し、1.5時間反応させた。その後、700.0質量部のメトキシPEG1000及び0.54質量部のオクチル酸スズを加え、さらに1.5時間反応させた。次いで、当該反応容器に、1300.0質量部のジペンタエリスリトールペンタアクリレート、1.32質量部のメトキノン、及び1.06質量部のオクチル酸スズを仕込み、混合し、空気のバブリング下で反応容器内の温度を85℃まで昇温し、3時間反応させた後、冷却して、上記一般式(1)で表される両親媒性ウレタンアクリレート(a)を得た。このウレタンアクリレート(a)の重量平均分子量は5,600であった。
(Synthesis Example 1: Synthesis of urethane acrylate (a))
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling tube, a dropping funnel, and an air introduction tube, 444.6 parts by mass of IPDI and 202.3 parts by mass of 1,12-dodecanediol were charged and stirred while stirring. 26 parts by mass of tin octylate was added, and the temperature in the reaction vessel was raised to 90 ° C. and reacted for 1.5 hours. Thereafter, 700.0 parts by mass of methoxy PEG 1000 and 0.54 parts by mass of tin octylate were added and further reacted for 1.5 hours. Next, 1300.0 parts by mass of dipentaerythritol pentaacrylate, 1.32 parts by mass of methoquinone, and 1.06 parts by mass of tin octylate are charged into the reaction vessel, mixed, and the reaction vessel is subjected to bubbling of air. The temperature inside was raised to 85 ° C., reacted for 3 hours, and then cooled to obtain an amphiphilic urethane acrylate (a) represented by the above general formula (1). The urethane acrylate (a) had a weight average molecular weight of 5,600.

(合成例2:ウレタンアクリレート(b)の合成)
合成例1と同様の反応容器に、578.0質量部のHMDIの3量体(コロネートHXR、日本ポリウレタン社製)、200.0質量部のメトキシPEG400、及び200.0質量部のメトキシPEG1000を仕込み、攪拌を行いながら、0.39質量部のオクチル酸スズを加え、反応容器内の温度を75℃まで昇温し、1.5時間反応させた。次いで、当該反応容器に、1051.6質量部のペンタエリスリトールトリアクリレート、1.01質量部のメトキノン、及び0.81質量部のオクチル酸スズを仕込み、混合し、空気のバブリング下で反応容器内の温度を80℃まで昇温し、2時間反応させた後、冷却して、ウレタンアクリレート(b)を得た。なお、このウレタンアクリレート(b)は、片末端がアクリロイル基で、かつ、3官能のイソシアネートを用いたウレタンアクリレートであり、上記一般式(4)で表される。このウレタンアクリレート(b)の重量平均分子量は7,400であった。
(Synthesis Example 2: Synthesis of urethane acrylate (b))
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 578.0 parts by mass of HMDI trimer (Coronate HXR, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.), 200.0 parts by mass of methoxy PEG 400, and 200.0 parts by mass of methoxy PEG 1000 were added. While charging and stirring, 0.39 parts by mass of tin octylate was added, and the temperature in the reaction vessel was raised to 75 ° C. and reacted for 1.5 hours. Next, 1051.6 parts by mass of pentaerythritol triacrylate, 1.01 parts by mass of methoquinone, and 0.81 parts by mass of tin octylate are charged in the reaction vessel, mixed, and mixed in the reaction vessel under air bubbling. Was raised to 80 ° C., reacted for 2 hours, and then cooled to obtain urethane acrylate (b). In addition, this urethane acrylate (b) is a urethane acrylate in which one terminal is an acryloyl group and trifunctional isocyanate is used, and is represented by the general formula (4). The urethane acrylate (b) had a weight average molecular weight of 7,400.

(合成例3 合成例4:ウレタンアクリレート(c)の合成)
合成例1と同様の反応容器に、444.6質量部のIPDI(2モル)と400.0質量部の重量平均分子量が400のポリプロピレングリコールを仕込み、攪拌を行いながら、0.34質量部のオクチル酸スズを加え、反応容器内の温度を90℃まで昇温し、1.5時間反応させた後、1400.0質量部のメトキシPEG2000及び0.90質量部のオクチル酸スズを加え、さらに1.5時間反応させた。次いで、当該反応容器に、1300質量部のジペンタエリスリトールペンタアクリレート、1.77質量部のメトキノン及び2.13質量部のオクチル酸スズを仕込み、混合し、空気のバブリング下で反応容器内の温度を85℃まで昇温し、3時間反応させた後、冷却して、上記一般式(1)で表される両親媒性ウレタンアクリレート(c)を得た。このウレタンアクリレート(c)の重量平均分子量は9,000であった。
(Synthesis Example 3 Synthesis Example 4: Synthesis of Urethane Acrylate (c))
In a reaction vessel similar to Synthesis Example 1, 444.6 parts by mass of IPDI (2 mol) and 400.0 parts by mass of polypropylene glycol having a weight average molecular weight of 400 were charged, and while stirring, 0.34 parts by mass of After adding tin octylate and raising the temperature in the reaction vessel to 90 ° C. and reacting for 1.5 hours, 1400.0 parts by mass of methoxy PEG 2000 and 0.90 parts by mass of tin octylate were added, and The reaction was allowed for 1.5 hours. Next, 1300 parts by mass of dipentaerythritol pentaacrylate, 1.77 parts by mass of methoquinone and 2.13 parts by mass of tin octylate are charged into the reaction vessel, mixed, and the temperature in the reaction vessel under air bubbling. Was heated to 85 ° C., reacted for 3 hours, and then cooled to obtain an amphiphilic urethane acrylate (c) represented by the general formula (1). The urethane acrylate (c) had a weight average molecular weight of 9,000.

(製造例1:定着用ウレタンアクリレートの合成)
合成例1と同様の反応容器に、444.6質量部のIPDI(2モル)と900.0質量部の芳香族ポリエステルジオール(重量平均分子量900、1モル、YG−108[商品名]、ADEKA社製)を仕込み、攪拌を行いながら、0.27質量部のオクチル酸スズを加え、反応容器内の温度を85℃まで昇温し、2時間反応させた後、当該反応容器に、232.3質量部の2−ヒドロキシエチルアクリレート(2モル)、0.79質量部のメトキノン及び0.63質量部のオクチル酸スズを仕込み、混合し、空気のバブリング下で反応容器内の温度を85℃まで昇温し、2時間反応させた後、冷却して、定着用ウレタンアクリレートを得た。この定着用ウレタンアクリレートの重量平均分子量は5,000であった。
(Production Example 1: Synthesis of fixing urethane acrylate)
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 444.6 parts by mass of IPDI (2 mol) and 900.0 parts by mass of aromatic polyester diol (weight average molecular weight 900, 1 mol, YG-108 [trade name], ADEKA Was added, 0.27 parts by mass of tin octylate was added, and the temperature in the reaction vessel was raised to 85 ° C. and reacted for 2 hours, and then 232. 3 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate (2 mol), 0.79 parts by mass of methoquinone and 0.63 parts by mass of tin octylate were charged and mixed, and the temperature in the reaction vessel was 85 ° C. under air bubbling. The mixture was heated up to react for 2 hours and then cooled to obtain fixing urethane acrylate. The fixing urethane acrylate had a weight average molecular weight of 5,000.

(合成例1:光硬化型水性エマルション(a‐1)の調製)
合成例1と同様の反応容器に、上記で得られた両親媒性ウレタンアクリレート(a)27.5質量部、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート9.2質量部、及び光ラジカル重合開始剤(TPO)3.3質量部を仕込み、攪拌を行いながら容器内の温度を80℃に昇温し、2時間保温した。次に、容器内の温度を50℃まで冷却した後、攪拌しながら60質量部の脱イオン水を加え、40℃で1時間保温することにより、不揮発分(両親媒性ウレタンアクリレート(a)、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート、及び光ラジカル重合開始剤(TPO))が40%の光硬化型水性エマルション(a‐1)を得た。なお、組成表を下記表1に示す。
(Synthesis Example 1: Preparation of photocurable aqueous emulsion (a-1))
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 27.5 parts by mass of the amphiphilic urethane acrylate (a) obtained above, 9.2 parts by mass of polypentaerythritol polyacrylate, and radical photopolymerization initiator (TPO) 3 .3 parts by mass was added, the temperature in the container was raised to 80 ° C. while stirring, and the temperature was kept for 2 hours. Next, after cooling the temperature in the container to 50 ° C., 60 parts by mass of deionized water was added with stirring, and the mixture was kept warm at 40 ° C. for 1 hour, whereby the non-volatile content (amphiphilic urethane acrylate (a), A photocurable aqueous emulsion (a-1) containing 40% of polypentaerythritol polyacrylate and photoradical polymerization initiator (TPO) was obtained. The composition table is shown in Table 1 below.

(合成例2:光硬化型水性エマルション(b‐1)の調製)
合成例1と同様の反応容器に、上記で得られたウレタンアクリレート(b)27.5質量部、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート9.2質量部、及び光ラジカル重合開始剤(TPO)3.3質量部を仕込み、攪拌を行いながら容器内の温度を80℃に昇温し、2時間保温した。次に、容器内の温度を50℃まで冷却した後、攪拌しながら60質量部の脱イオン水を加え、40℃で1時間保温することにより、不揮発分(両親媒性ウレタンアクリレート(b)、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート、及び光ラジカル重合開始剤(TPO))が40%の光硬化型水性エマルション(b‐1)を得た。なお、組成表を下記表1に示す。
(Synthesis Example 2: Preparation of photocurable aqueous emulsion (b-1))
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 27.5 parts by mass of the urethane acrylate (b) obtained above, 9.2 parts by mass of polypentaerythritol polyacrylate, and 3.3 parts by mass of radical photopolymerization initiator (TPO). The temperature in the container was raised to 80 ° C. while stirring, and the temperature was kept for 2 hours. Next, after cooling the temperature in the container to 50 ° C., 60 parts by mass of deionized water was added with stirring, and the mixture was kept at 40 ° C. for 1 hour, whereby non-volatile components (amphiphilic urethane acrylate (b), A photocurable aqueous emulsion (b-1) containing 40% of polypentaerythritol polyacrylate and photoradical polymerization initiator (TPO) was obtained. The composition table is shown in Table 1 below.

(合成例3:光硬化型水性エマルション(c−1)の調製)
合成例1と同様の反応容器に、上記で得られた両親媒性ウレタンアクリレート(c)23.3質量部、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート8.3質量部、定着用ウレタンアクリレート1.7質量部、光ラジカル重合開始剤(TPO)5.0質量部、光ラジカル重合開始剤(DETX)1.7質量部、蛍光増白剤(KCB)0.07質量部を仕込み、攪拌を行いながら容器内の温度を80℃に昇温し、2時間保温した。次に、容器内の温度を50℃まで冷却した後、攪拌しながら60質量部の脱イオン水を加え、50℃で1時間保温することにより、不揮発分(両親媒性ウレタンアクリレート(c)、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート、定着用ウレタンアクリレート、光ラジカル重合開始剤(TPO、DETX)、蛍光増白剤(KCB))が40%の光硬化型水性エマルション(c‐1)を得た。なお、組成表を下記表1に示す。
(Synthesis Example 3: Preparation of photocurable aqueous emulsion (c-1))
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 23.3 parts by weight of the amphiphilic urethane acrylate (c) obtained above, 8.3 parts by weight of polypentaerythritol polyacrylate, 1.7 parts by weight of fixing urethane acrylate, A photo radical polymerization initiator (TPO) 5.0 parts by mass, a photo radical polymerization initiator (DETX) 1.7 parts by mass, and a fluorescent whitening agent (KCB) 0.07 parts by mass were charged and stirred. The temperature was raised to 80 ° C. and kept warm for 2 hours. Next, after cooling the temperature in the container to 50 ° C., 60 parts by mass of deionized water was added with stirring, and the mixture was kept at 50 ° C. for 1 hour, whereby non-volatile components (amphiphilic urethane acrylate (c), A photocurable aqueous emulsion (c-1) containing 40% of polypentaerythritol polyacrylate, fixing urethane acrylate, radical photopolymerization initiator (TPO, DETX), and optical brightener (KCB) was obtained. The composition table is shown in Table 1 below.

(合成例4:光硬化型水性エマルション(c−2)の調製)
合成例1と同様の反応容器に、上記で得られた両親媒性ウレタンアクリレート(c)21.6質量部、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート7.7質量部、定着用ウレタンアクリレート1.5質量部、光ラジカル重合開始剤(TPO)5.0質量部、光ラジカル重合開始剤(DETX)1.7質量部を仕込み、攪拌を行いながら容器内の温度を80℃に昇温し、2時間保温した。次に、容器内の温度を50℃まで冷却した後、攪拌しながら2.5質量部の架橋剤(PEMP)を加え、そのまま15分間攪拌を続けた。その後、60質量部の脱イオン水を加え、50℃で1時間保温した後、容器内の温度を80℃に昇温し、6時間保温することにより、不揮発分(両親媒性ウレタンアクリレート(c)、ポリペンタエリスリトールポリアクリレート、定着用ウレタンアクリレート、光ラジカル重合開始剤(TPO、DETX)、及び架橋剤(PEMP))40%の光硬化型水性エマルション(c−2)を得た。このエマルションをGPC測定したところ、重量平均分子量18,000の架橋ウレタン(メタ)アクリレートが確認された。なお、組成表を下記表1に示す。
(Synthesis Example 4: Preparation of photocurable aqueous emulsion (c-2))
In the same reaction vessel as in Synthesis Example 1, 21.6 parts by mass of the amphiphilic urethane acrylate (c) obtained above, 7.7 parts by mass of polypentaerythritol polyacrylate, 1.5 parts by mass of fixing urethane acrylate, A photo radical polymerization initiator (TPO) 5.0 parts by mass and a photo radical polymerization initiator (DETX) 1.7 parts by mass were charged, the temperature in the container was raised to 80 ° C. while stirring, and the temperature was kept for 2 hours. . Next, after cooling the temperature in the container to 50 ° C., 2.5 parts by mass of a crosslinking agent (PEMP) was added while stirring, and stirring was continued for 15 minutes. Thereafter, 60 parts by mass of deionized water was added, and the mixture was kept at 50 ° C. for 1 hour, and then the temperature in the container was raised to 80 ° C. and kept for 6 hours, whereby non-volatile components (amphiphilic urethane acrylate (c ), Polypentaerythritol polyacrylate, fixing urethane acrylate, photoradical polymerization initiator (TPO, DETX), and crosslinker (PEMP)) 40% of a photocurable aqueous emulsion (c-2) was obtained. When this emulsion was measured by GPC, a crosslinked urethane (meth) acrylate having a weight average molecular weight of 18,000 was confirmed. The composition table is shown in Table 1 below.

Figure 0005949031
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[実施例1〜11比較例1〜4]
上記の材料、及び上記合成例1〜4で得られた光硬化型水性エマルションを用いて、下記表2〜3に示す組成(質量部)に従い、各インク組成物を調製した。ここで、表中の「%」は質量%を意味する。インク組成物における樹脂エマルジョンの平均粒径は何れのインク組成物も250nmであった。
[Examples 1-11 Comparative Examples 1-4]
Each ink composition was prepared according to the composition (parts by mass) shown in Tables 2 to 3 below using the above materials and the photocurable aqueous emulsions obtained in Synthesis Examples 1 to 4. Here, “%” in the table means mass%. The average particle diameter of the resin emulsion in the ink composition was 250 nm for all ink compositions.

Figure 0005949031
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Figure 0005949031
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[測定項目・評価項目]
〔吐出安定性〕
未吐出期間直後に印字したインクはドット抜け及び飛び散り等が起こるが、その後吐出するインク量が増えると正常な位置に印字できるようになる。インクジェットインクプリンター PX‐G930(セイコーエプソン社製商品名)にそれぞれのインクを充填し、35℃の恒温槽中で60秒間の未吐出期間の後に印字した時に、正常な位置に印字できるまでに必要なドット数を吐出安定性とし、その数が少ないほど吐出安定性が良好であるとした。以下に評価基準を示す。評価結果を表4〜5に示す。
AA:正常な位置に印字できるまでに必要なドット数10未満。
A:正常な位置に印字できるまでに必要なドット数が10以上、20未満。
B:正常な位置に印字できるまでに必要なドット数が20以上、30未満。
C:正常な位置に印字できるまでに必要なドット数が30以上。
[Measurement / Evaluation Items]
(Discharge stability)
Ink printed immediately after the non-ejection period causes missing dots and scattering, but if the amount of ink ejected thereafter increases, printing can be performed at a normal position. Necessary to print at a normal position when each ink is filled in an ink-jet ink printer PX-G930 (trade name, manufactured by Seiko Epson Corporation) and printed after a 60-second non-ejection period in a thermostatic chamber at 35 ° C. The number of dots was determined as ejection stability, and the smaller the number, the better the ejection stability. The evaluation criteria are shown below. The evaluation results are shown in Tables 4-5.
AA: Less than 10 dots required to print at a normal position.
A: The number of dots required to print at a normal position is 10 or more and less than 20.
B: The number of dots required to print at a normal position is 20 or more and less than 30.
C: The number of dots required for printing at a normal position is 30 or more.

〔インクの保存安定性〕
インクを60℃1週間静置して、粘度の変化率によって以下の評価基準によって分けて評価した。評価結果を表4〜5に示す。
AA:粘度の変化率が5%以内。
A:粘度の変化率が5%より大きく、10%以下。
B:粘度の変化率が10%より大きく、20%以下。
C:粘度の変化率が20%より大きい。
[Ink storage stability]
The ink was allowed to stand at 60 ° C. for 1 week, and evaluated according to the following evaluation criteria according to the rate of change in viscosity. The evaluation results are shown in Tables 4-5.
AA: Viscosity change rate is within 5%.
A: The rate of change in viscosity is greater than 5% and 10% or less.
B: Viscosity change rate is greater than 10% and 20% or less.
C: The rate of change in viscosity is greater than 20%.

〔インクの硬化性〕
綿棒加重タック性評価を行った。具体的には各メディアにバーコーターで塗布厚が20.61μmになるように調製したインクを塗布し50℃で3分間乾燥した後に紫外線を照射した。その際、紫外線ランプはLEDを用いた。その後、塗膜表面を綿棒で擦り、着色のない照射エネルギーを硬化エネルギーとして評価した。評価基準は以下のとおりである。評価結果を表4〜5に示す。
AA:Y,M,C,Bkインクの硬化エネルギーがPETメディアで100mJ/cm2以下で、PVCメディアで300mJ/cm2以下。
A:Y,M,C,Bkインクの硬化エネルギーがPETメディアで100mJ/cm2より大きく300mJ/cm2以下で、PVCメディアで300mJ/cm2より大きく1000mJ/cm2以下。
B:Y,M,C,Bkインクの硬化エネルギーがPETメディアで300mJ/cm2より大きく500mJ/cm2以下で、PVCメディアで1000mJ/cm2より大きい。
C:Y,M,C,Bkインクの硬化エネルギーがPETメディアで500mJ/cm2より大きく、PVCメディアで1000mJ/cm2より大きい。
−:硬化しない。
[Ink curability]
A swab weighted tackiness evaluation was performed. Specifically, each medium was coated with an ink prepared to have a coating thickness of 20.61 μm with a bar coater, dried at 50 ° C. for 3 minutes, and then irradiated with ultraviolet rays. At that time, LED was used for the ultraviolet lamp. Thereafter, the surface of the coating film was rubbed with a cotton swab, and irradiation energy without coloring was evaluated as curing energy. The evaluation criteria are as follows. The evaluation results are shown in Tables 4-5.
AA: Curing energy of Y, M, C, Bk ink is 100 mJ / cm 2 or less for PET media and 300 mJ / cm 2 or less for PVC media.
A: Y, M, C, curing energy of Bk ink is large 300 mJ / cm 2 or less than 100 mJ / cm 2 in PET media, more than 300 mJ / cm 2 in PVC Media 1000 mJ / cm 2 or less.
B: Y, M, C, large 500 mJ / cm 2 or less than 300 mJ / cm 2 curing energy of Bk ink in PET media, greater than 1000 mJ / cm 2 in PVC media.
C: Curing energy of Y, M, C, Bk ink is greater than 500 mJ / cm 2 for PET media and greater than 1000 mJ / cm 2 for PVC media.
-: Not cured.

Figure 0005949031
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表4〜5に示すように、実施例1〜14のインク組成は、比較例1のインク組成物と比較して、インクの吐出安定性がいずれも優れていることがわかった。また、実施例1〜3、6〜9、11は吐出安定性、保存安定性及び硬化性がいずれも特に優れていることがわかった。なお、比較例2は樹脂エマルジョンを含まない例であるが、無機粒子ディスパージョンを含まないにも関わらず吐出安定性は良かったが硬化性が劣ることわかった。比較例3も硬化性が劣ることがわかった。なお、比較例2、3は、インク組成物を調整する段階で、インク組成物100質量部に対して光ラジカル重合開始剤(TPO)を1質量部、添加してみたが、光ラジカル重合開始剤が溶解しなかったため、光ラジカル重合開始剤を用いないものとした。なお、吐出安定性試験における恒温槽中の温度を20℃としたこと以外は比較例1と同様にして吐出安定性試験を行ったところ、吐出安定性がBとなったことから、恒温槽の温度が高いほうが、吐出安定性が悪くなることが分かった。   As shown in Tables 4 to 5, it was found that the ink compositions of Examples 1 to 14 were all excellent in ink ejection stability as compared with the ink composition of Comparative Example 1. Moreover, it turned out that Examples 1-3, 6-9, and 11 are especially excellent in discharge stability, storage stability, and sclerosis | hardenability. In addition, although the comparative example 2 is an example which does not contain a resin emulsion, although it did not contain an inorganic particle dispersion, although discharge stability was good, it turned out that curability is inferior. Comparative Example 3 was also found to be inferior in curability. In Comparative Examples 2 and 3, in the stage of adjusting the ink composition, 1 part by weight of radical photopolymerization initiator (TPO) was added to 100 parts by weight of the ink composition. Since the agent did not dissolve, the radical photopolymerization initiator was not used. In addition, when the discharge stability test was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the temperature in the thermostatic chamber in the discharge stability test was 20 ° C., the discharge stability was B. It was found that the higher the temperature, the worse the ejection stability.

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible. For example, the present invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method, and result, or a configuration having the same purpose and effect) as the configuration described in the embodiment. In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

Claims (6)

主溶媒としての水と、顔料及び染料のうち少なくとも一方で画像形成用に用いられる色材と、ラジカル重合性基を有する化合物からなる樹脂エマルジョンと、光ラジカル重合開始剤と、を含むインクジェット用インク組成物において、
さらに、アルミナ、酸化亜鉛、酸化セリウム、コロイダルシリカの少なくともいずれかで、平均粒子粒径(D50)が、40nm以上500nm以下である、前記インクジェット用インク組成物の増粘防止用の無機粒子ディスパージョンを、前記インクジェット用インク組成物中の固形分濃度で0.5質量%以上、3質量%以下含有させたことを特徴とするインクジェット用インク組成物
Ink jet ink comprising water as a main solvent, a colorant used for image formation of at least one of a pigment and a dye, a resin emulsion comprising a compound having a radical polymerizable group, and a photo radical polymerization initiator in the composition,
Furthermore, the inorganic particle dispersion for preventing thickening of the inkjet ink composition, wherein the average particle size (D50) is 40 nm or more and 500 nm or less in at least one of alumina, zinc oxide, cerium oxide, and colloidal silica. An ink-jet ink composition comprising 0.5% by mass or more and 3% by mass or less in a solid content concentration in the ink-jet ink composition .
前記ラジカル重合性基を有する化合物のインク組成物中における濃度が6質量%以上20質量%以下であることを特徴とする、請求項1に記載のインクジェット用インク組成物。   The inkjet ink composition according to claim 1, wherein the concentration of the compound having a radical polymerizable group in the ink composition is 6% by mass or more and 20% by mass or less. 前記ラジカル重合性基を有する化合物が自己乳化能を有する化合物であり、前記樹脂エマルジョンが、自己乳化樹脂エマルジョンであることを特徴とする、請求項1または2に記載のインクジェット用インク組成物。 The inkjet ink composition according to claim 1 or 2 , wherein the compound having a radical polymerizable group is a compound having a self-emulsifying ability, and the resin emulsion is a self-emulsifying resin emulsion. 前記ラジカル重合性基を有する化合物は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基の少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載のインクジェット用インク組成物。 The inkjet according to any one of claims 1 to 3 , wherein the compound having a radical polymerizable group is at least one of a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a vinyl ether group, and a mercapto group. Ink composition. 前記光ラジカル重合開始剤が、疎水性光重合開始剤であることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載のインクジェット用インク組成物。 The inkjet ink composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the photo radical polymerization initiator is a hydrophobic photo polymerization initiator. 請求項1〜のいずれか一項に記載のインクジェット用インク組成物をノズルから被記録媒体上に吐出する工程、
前記被記録媒体上に吐出された前記インクジェット用インク組成物に活性エネルギー線を照射する工程、
前記被記録媒体を加熱する工程、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録方法。
A step of discharging the inkjet ink composition according to any one of claims 1 to 5 onto a recording medium from a nozzle;
Irradiating the inkjet ink composition ejected onto the recording medium with active energy rays;
Heating the recording medium;
An ink jet recording method comprising:
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