JP6060791B2 - 活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ用溶解液 - Google Patents
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Description
近年のインクジェットヘッドの性能向上に伴い、既存印刷市場の少ロット印刷対応に注目が集まっている。印刷市場では、生産性が重要であり、印刷速度が速いシングルパス方式を用いることがほとんどである。印刷市場では紙系やフィルム系などの多種多様な基材が存在し、基材によってインキの密着性が異なる。速い印刷速度と多基材印刷に対応するためには、硬化速度が速く、基材密着性の面で汎用性に優れた活性エネルギー線硬化型インキが最適である。
表面調整剤が、シリコン系又はフッ素系の表面調整剤を含み、
顔料分散樹脂の含有量が、溶解液全量に対して0.05重量%以上4重量%以下であり、
表面調整剤の含有量が、溶解液全量に対して、0.01重量%以上10重量%以下であり、
モノマーが、イソボルニルアクリレート、ラウリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソアミルアクリレート、トリメチロールプロパンフォルマルモノアクリレート、トリフルオロエチルアクリレート、アクリロイルモルホリン、N−ビニルピロリドン、ヒドロキシフェノキシエチルアクリレート、ヒドロキシフェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2-アクリロイロキシプロピルフタレート、β-カルボキシルエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、メチルフェノキシエチルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート(あるいは、そのエチレンオキサイド並び/またはプロピレンオキサイド付加モノマー)、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、1、4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド2−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、ジプロピレングリコールアクリレート、エトキシ化コハク酸アクリレート、ω-カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,10−デカンジオールジアクリレート、エトキシ化1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート、ネオペンチルグリコールオリゴアクリレート、1,4−ブタンジオールオリゴアクリレート、1,6−ヘキサンジオールオリゴアクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ジメチロールートリシクロデカンジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールAジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールFジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールFジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート、イソシアヌル酸ジアクリレート、プロポキシ化イソシアヌル酸ジアクリレート、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル
からなる群より選択される一種以上である、
活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ用非水系溶解液に関する。
また、本発明は、モノマーが、溶解液を用いるインキに使用されている少なくとも1種類以上のモノマーを溶解液全量に対して、30重量%以上含む、上記溶解液に関する。
また、本発明は、モノマーが、単官能または2官能モノマーを含む、上記溶解液に関する。
また、本発明は、モノマーが、ジプロピレングリコールジアクリレート、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、及びフェノキシエチルアクリレートからなる群から選択される1種又は2種以上を含む、上記溶解液に関する。
また、本発明は、さらに、溶解液全量に対して0.01〜5重量%の重合禁止剤を含む、請求項1〜4いずれか記載の溶解液に関する。
また、本発明は、さらに、有機溶剤を含む上記溶解液に関する。
また、本発明は、有機溶剤が、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートおよび/またはジエチレングリコールジエチルエーテルを含む、上記溶解液に関する。
顔料分散樹脂は、洗浄液中に0.01重量%程度の少量が存在するだけでも、インキが希釈された際に大きな分散安定化効果を発揮するが、顔料分散樹脂量が0.02重量%以上でより分散が安定し、良好な印刷適正を保つことができる。また、顔料分散樹脂量が5重量%より多いと、余分な顔料分散樹脂が、ヘッドのノズルプレート表面に付着し、撥水性が劣化する原因となる。
カーボンブラックの具体例としては、デグサ社製「Special BLCAK350、250、100、550、5、4、4A、6」「PrintexU、V、140U、140V、95、90、85、80、75、55、45、40、P、60、L6、L、300、30、3、35、25、A、G」、キャボット社製「REGAL400R、660R、330R、250R」「MOGUL E、L」、三菱化学社製「MA7、8、11、77、100、100R、100S、220、230」「#2700、#2650、#2600、#200、#2350、#2300、#2200、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#900、#850、#750、#650、#52、#50、#47、#45、#45L、#44、#40、#33、#332、#30、#25、#20、#10、#5、CF9、#95、#260」等が挙げられる。
以下実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の態様がこれらの例に限定されるものではない。なお以下については、部数は全て重量部を表す。
なお、実施例1、2、5、6、11、12、15、17〜19は参考例である。
顔料 キナクリドン顔料(クライアント社製)
「INK Jet Magenta E5B02」 30.0部
顔料分散樹脂 ソルスパース32000(ルーブリゾール社製) 15.0部
モノマー ジプロピレンクリコールジアクリレート 55.0部
上記材料をハイスピードミキサー等で均一になるまで撹拌した後、得られたミルベースを横型サンドミルで約1時間分散することで、顔料分散体を作製した。作製した顔料分散体10.0部と下記材料を組み合わせて、45℃に加熱しながら回転式ディスパーを用いて3時間攪拌し、1μmのメンブランフィルターで濾過を行いインキM1を作製した。
アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル(日本触媒社製)
40.0部
N-ビニルカプロラクタム(BASF社製) 20.0部
開始剤 イルガキュア819(BASF社製) 2.5部
Lucirin TPO(BASF社製) 2.5部
イルガキュア369(BASF社製) 2.5部
KAYACURE BMS(日本化薬社製) 2.5部
禁止剤 BHTスワノックス(精工化学社製) 1.0部
フェノチアジン(精工化学社製) 1.0部
表面調整剤 BYK UV3510 (ビックケミー社製) 1.0部
上記インキM1に使用した顔料をカーボンブラック顔料(デグサ社製「Special Black350」に変更し、インキM1の作製と同様な手順でインキK1を作製した。
上記インキM1に使用した顔料を酸化チタン顔料(石原産業社製「PF−740」に変更し、同様な手順で顔料分散体を作製したのち、上記インキM1に使用したN-ビニルカプロラクタムを酸化チタン顔料の顔料分散体の全て置き換えた以外、同様な手順でインキW1を作製した。
上記インキM1に使用した顔料分散樹脂をソルスパーズJ−100(ルーブリゾール社製)に変更し、インキM1の作製と同様な手順でインキM2を作製した。
次に、表1配合処方にて、表の上から順次撹拌しながら添加し、45℃に加熱しながら回転式ディスパーを用いて30分攪拌し、1μmのメンブランフィルターで濾過を行い、洗浄液組成物を得た。得られた洗浄液組成物と上記インキ組成物を用いて、洗浄性評価および保存性評価を実施した。
実施例1〜10と同様に、表2配合処方にて、洗浄液組成物を作製し、洗浄性評価および保存性評価を実施した。
BuCBAc ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(ダイセル化学社製)
DEDG ジエチルジグリコール (日本乳化剤社製)
BGAc エチレングリコーモノエチルエーテルアセテート (ダイセル化学社製)
DPGDA ジプロピレングリコールジアクリレート (BASF社製)
VEEA アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル (日本触媒社製)
PEA フェノキシエチルアクリレート (サートマー社製)
SP32000 ソルスパーズ32000 (ルーブリゾール社製)
EFKA7701 EFKA7701 (Efka CHEMICALS社製)
SP J-100 ソルスパーズJ-100 (ルーブリゾール社製)
SP J-180 ソルスパーズJ-180 (ルーブリゾール社製)
LPN22252 LPN22252 (ビックケミー社製)
BYK UV3510 BYK UV3510 (ビックケミー社製)
BYK 333 BYK 333 (ビックケミー社製)
FT222F フタージェント222F(ネオス社製)
BYK 361N BYK 361N(ビックケミー社製)
BHT BHTスワノックス(精工化学社製)
を使用して作製した。
30mlのガラスシャーレにインキを5g入れシャーレに均一に延ばし、インキを廃棄した後、洗浄液を5g入れシャーレに均一に延ばし、シャーレを洗浄、洗浄液廃棄を3回繰り返した時のシャーレの色残りを評価。
評価基準は以下の通りであり、○以上を良好とする。
◎: ほとんどインキの色残りがない
○: わずかにインキの色残りあり
×: インキの色残りがある
ヘッド(京セラ社製KJ−4A)にインキを入れ、1万発吐出した後、洗浄液をつけた布でノズルをふき取る作業を100回実施後、ノズル抜けを確認。
評価基準は以下の通りであり、○以上を良好とする。
◎: ノズル抜けなし
○: ノズル抜け1〜2個
△: ノズル抜け3個〜10個
×: ノズル抜け11個以上
洗浄液でインキを0.1重量%まで希釈した、インキ希釈液をガラス瓶に入れて45℃1ヵ月経時し、経時後の顔料の沈降度合を評価
評価基準は以下の通りであり、○以上を良好とする。
◎: ほとんど顔料が沈降しない
○: わずかに顔料が沈降する
×: ほとんどの顔料が沈降する
洗浄液でインキを0.1重量%まで希釈した、インキ希釈液に、ヘッド(京セラ社製KJ−4A)のノズルプレート部分を浸漬して、45℃1ヵ月経時し、乾いた布で洗浄液を取り除いたのち、ノズルプレート表面と水1ulの接触角を測定してノズルプレート撥水性を確認した。
評価基準は以下の通りであり、△以上を良好とする。
◎: 水の接触角が90°以上
○: 水の接触角が80°以上90°未満
△: 水の接触角が70°以上80°未満
×: 水の接触角が70°未満
ヘッド内のインキ濃度が0.1重量%になるまでインキを洗浄し、ヘッドを取り外して45℃1ヶ月経時、インキを再充填して印刷テスト。
◎: ノズル抜けなし
○: ノズル抜け1〜2個
△: ノズル抜け3個〜10個
×: ノズル抜け11個以上
実施例7〜9、13〜16は、インキに使用している重合性モノマーを30重量%以上含有しており、顔料分散樹脂と表面調整剤が有効に作用し、さらに良好な連続吐出性を示している。
実施例17〜22は、洗浄液中の顔料分散樹脂として、ソルスパーズJ−100、ソルスパーズJ−180、LPN22252を使用しており、インキに使用している顔料分散樹脂と種類が異なっていても、より良好な分散安定性を示している。さらに、実施例20〜22は、重合性モノマーと併用しており、より良好な連続吐出性を示している。
比較例4は、顔料分散樹脂を含まないため、洗浄性と連続吐出性の短期的な評価は良好であるが、分散安定性、ノズルプレート撥水性、保存安定性などの長期経時評価が著しく悪くなっている。
Claims (7)
- モノマーと、顔料分散樹脂と、表面調整剤とを含有する、活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ用非水系溶解液であって、
表面調整剤が、シリコン系又はフッ素系の表面調整剤を含み、
顔料分散樹脂の含有量が、溶解液全量に対して0.05重量%以上4重量%以下であり、
表面調整剤の含有量が、溶解液全量に対して、0.01重量%以上10重量%以下であり、
モノマーが、イソボルニルアクリレート、ラウリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソアミルアクリレート、トリメチロールプロパンフォルマルモノアクリレート、トリフルオロエチルアクリレート、アクリロイルモルホリン、N−ビニルピロリドン、ヒドロキシフェノキシエチルアクリレート、ヒドロキシフェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2-アクリロイロキシプロピルフタレート、β-カルボキシルエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、メチルフェノキシエチルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート(あるいは、そのエチレンオキサイド並び/またはプロピレンオキサイド付加モノマー)、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、1、4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド2−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、ジプロピレングリコールアクリレート、エトキシ化コハク酸アクリレート、ω-カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,10−デカンジオールジアクリレート、エトキシ化1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート、ネオペンチルグリコールオリゴアクリレート、1,4−ブタンジオールオリゴアクリレート、1,6−ヘキサンジオールオリゴアクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ジメチロールートリシクロデカンジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールAジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールFジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールFジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート、イソシアヌル酸ジアクリレート、プロポキシ化イソシアヌル酸ジアクリレート、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル
からなる群より選択される一種以上である、
活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ用非水系溶解液。 - モノマーが、溶解液を用いるインキに使用されている少なくとも1種類以上のモノマーを溶解液全量に対して、30重量%以上含む、請求項1記載の溶解液。
- モノマーが、単官能または2官能モノマーを含む、請求項1または2記載の溶解液。
- モノマーが、ジプロピレングリコールジアクリレート、アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、及びフェノキシエチルアクリレートからなる群から選択される1種又は2種以上を含む、請求項1〜3のいずれか記載の溶解液。
- さらに、溶解液全量に対して0.01〜5重量%の重合禁止剤を含む、請求項1〜4いずれか記載の溶解液。
- さらに、有機溶剤を含む請求項1〜5いずれか記載の溶解液。
- 有機溶剤が、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートおよび/またはジエチレングリコールジエチルエーテルを含む、請求項6記載の溶解液。
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