JP7265222B2 - 紫外線硬化型インクジェットインク組成物 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、放射線の照射に対して高感度で硬化し、被記録媒体との密着性に優れた高画質の画像を形成することができるインク組成物として、特定の骨格を含む増感色素と、重合性化合物と、重合開始剤と、を含有することを特徴とするインク組成物が記載されている。
CH2=CR1-COOR2-O-CH=CH-R3・・・(A)
(式中、R1は水素原子又はメチル基であり、R2は炭素数2~20の2価の有機残基であり、R3は水素原子又は炭素数1~11の1価の有機残基である。)
で表される化合物と、
インク組成物の総質量に対して10.00質量%以上50.00質量%以下の脂環式炭化水素基又は環式エーテル基を有する単官能単量体と、
インク組成物の総質量に対して0.05質量%以上0.50質量%以下の下記式(b1)、(b2)、(b3)又は(b4):
インク組成物の総質量に対して3.00質量%以上8.00質量%以下のアシルホスフィンオキサイド系重合開始剤と、を含有し、
25℃における粘度が、25mPa・s未満である、紫外線硬化型インクジェットインク組成物に関する。
前記紫外線硬化型インクジェットインク組成物は、好ましくは、インク組成物の総質量に対して10.00質量%以上40質量%以下の水酸基を有する単量体を含有する。
前記蛍光増白剤は、好ましくは、前記式(b1)、又は(b2)で表される化合物を含み、より好ましくは前記式(b1)で表される化合物を含む。
前記アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤は、好ましくは、ジアシルホスフィンオキサイド系重合開始剤を含む。
前記紫外線硬化型インクジェットインク組成物は、好ましくは、インク組成物の総質量に対して3~10質量%のウレタンアクリレートオリゴマーを含有する。
前記紫外線硬化型インクジェットインク組成物は、好ましくは、有色の色材を含有する。
前記紫外線硬化型インクジェットインク組成物は、好ましくは、分子量700以上の増感剤を含有する。
前記被記録媒体に付着した前記紫外線硬化型インクジェットインク組成物に360nm以上420nm以下の範囲にピーク波長を持つ紫外線発光ダイオードから紫外線を照射して硬化する硬化工程と、
を含むインクジェット記録方法に関する。
本実施形態に係る紫外線硬化型インクジェットインク組成物(以下、単に「インク組成物」ともいう)は、インク組成物の総質量に対して10.00質量%以上60.00質量%以下の式(A)で表される化合物(以下、単に「化合物(A1)」ともいう)と、インク組成物の総質量に対して10.00質量%以上50.00質量%以下の脂環式炭化水素基又は環式エーテル基を有する単官能単量体(以下、単に「環式単官能単量体(A2)」ともいう)と、インク組成物の総質量に対して0.05質量%以上0.50質量%以下の式(b1)、(b2)、(b3)又は(b4)で表される化合物(以下、式(b1)で表される化合物は、単に「化合物(b1)」ともいい、式(b2)で表される化合物は、単に「化合物(b2)」ともいい、式(b3)で表される化合物は、単に「化合物(b3)」ともいい、式(b4)で表される化合物は、単に「化合物(b4)」ともいう。)を含む蛍光増白剤(以下、単に「蛍光増白剤」ともいう。)と、インク組成物の総質量に対して3.00質量%以上8.00質量%以下のアシルホスフィンオキサイド系重合開始剤と、を含有する。
以上の構成によれば、インク組成物は、硬化性に優れ、さらには、硬化後のブリードアウトが抑制される。さらに、本実施形態のインク組成物は、低い粘度を有してインクジェット印刷に適しているとともに、硬化性、伸び耐性及び重合開始剤溶解性に優れる。
「紫外線硬化型インクジェットインク組成物」とは、インクジェット記録方法により被記録媒体に付着させたインク組成物に対して、活性放射線を照射して硬化膜を得る用途に用いられるインク組成物を意味する。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。同様に、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。同様に、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。
本実施形態のインク組成物は、下記式(A):
CH2=CR1-COOR2-O-CH=CH-R3・・・(A)
(式中、R1は水素原子又はメチル基であり、R2は炭素数2~20の2価の有機残基であり、R3は水素原子又は炭素数1~11の1価の有機残基である。)
で表される化合物(A1)をインク組成物の総質量に対して10.00質量%以上60.00質量%以下含有する。化合物(A1)を当該範囲で含有することで、低い粘度のインク組成物が得られ、さらには、硬化後のブリードアウトを抑制することができる。化合物(A1)の含有量を60.00質量%以下とすることで、硬化後の組成物が優れた伸び耐性を示す。
式(A)中、R2における2価の有機残基としては、例えば、炭素数2~20の直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基、炭素数2~20の構造中にエーテル結合又はエステル結合による酸素原子を有するアルキレン基、及び炭素数6~11の2価の芳香族基が挙げられる。ただし、これらのアルキレン基、及び2価の芳香族基は、置換されていてもよい。
直鎖状、分枝状又は環状のアルキレン基としては、特に限定されないが、例えば、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、及びブチレン基が挙げられる。
構造中にエーテル結合又はエステル結合を有するアルキレン基としては、特に限定されないが、例えば、オキシエチレン基、オキシn-プロピレン基、オキシイソプロピレン基、オキシブチレン基、及びエチレンオキシエチレン基(-CH2CH2OCH2CH2-)が挙げられる。
R2は、炭素数2~6のアルキレン基、又は構造中にエーテル結合による酸素原子を有する炭素数2~9のアルキレン基であることが好ましい。
アルキル基としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、及びエチル基が挙げられる。
芳香族基としては、特に限定されないが、例えば、フェニル基、及びベンジル基が挙げられる。
R3は、水素原子、炭素数1~2のアルキル基、又は炭素数6~8の1価の芳香族基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、フェニル基、又はベンジル基であることがより好ましく、水素原子であることが更に好ましい。
置換基としては、特に限定されないが、例えば、カルボキシ基、炭素数1~3のアルコキシ基、水酸基、及びハロ基が挙げられる。
これらの化合物(A1)は、1種を単独で、又は2種以上を組合せて用いてもよい。
本実施形態のインク組成物は、脂環式炭化水素基又は環式エーテル基を有する単官能単量体をインク組成物の総質量に対して10.00質量%以上50.00質量%以下含有する。インク組成物は、環式単官能単量体(A2)を含有する、又は、その含有量を10.00質量%以上とすることで、密着性及び伸び耐性を向上させることができる。そして、環式単官能単量体(A2)の含有量を50.00質量%以下とすることで、硬化後のインク組成物の密着性を顕著に向上させ、インク組成物の低粘度特性、硬化性、及び重合開始剤溶解性も向上させることができる。
環式単官能単量体(A2)は、炭素数6~20の脂環式炭化水素基又は環式エーテル基を有する単官能単量体であることが好ましい。
これらの環式単官能単量体(A2)は、1種を単独で、又は2種以上を組合せて用いてもよい。
これら環式単官能単量体(A2)の中でも、イソボルニル(メタ)アクリレート、3,3,5-トリメチルシクロへキシル(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、又は環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレートであることが好ましく、イソボルニルアクリレート、3,3,5-トリメチルシクロへ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、又は環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレートが好ましい。
本実施形態のインク組成物は、好ましくは水酸基を有する単量体(以下、「水酸基含有単量体(A3)」ともいう。)を含有し、より好ましくは水酸基含有単量体(A3)をインク組成物の総質量に対して5.00質量%以上40.00質量%以下含有する。水酸基を有する単量体の含有量を上記範囲内にすることで、顕著に優れた硬化性を示す。
水酸基を有する単量体は、非芳香族系単量体であることが好ましく、水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。
水酸基を有する単量体としては、特に限定されないが、例えば、2-ヒドロキエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキプロピルアクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキプロピル(メタ)アクリレート、及び6-ヒドロキプロピル(メタ)アクリレートが挙げられる。
本実施形態のインク組成物は、好ましくは、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含有し、より好ましくは、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーをインク組成物の総質量に対して3.00質量%以上10.00質量%以下含有する。インク組成物は、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含有することで、顕著に優れた硬化性及び密着性を示す。
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量は、350以上30,000以下であることが好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(例えば、製品名「L7100システム」株式会社日立製作所製)を用いて、溶媒としてテトラヒドロフランを用いて、スチレン換算の重量平均分子量として測定することができる。
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーであっても、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーであってもよい。これらの中でも、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーがより好ましい。
これらの中でも、ポリエーテル系脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーが好ましい。
本実施形態のインク組成物は、下記式(b1)、(b2)、(b3)又は(b4):
これらの中でも、化合物(b1)又は化合物(b2)が好ましく、化合物(b1)がより好ましい。
化合物(b1)、化合物(b2)、化合物(b3)、及び化合物(b4)は、公知の方法により合成することができる。
本実施形態のインク組成物は、アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤をインク組成物の総質量に対して3.00質量%以上8.00質量%以下含有する。本実施形態のインク組成物は、アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤を含有することにより、組成物の硬化性に優れ、特にUV-LEDによる硬化プロセスによる硬化性により優れる傾向にある。アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤の含有量が当該範囲であることで、優れた硬化性が得られることに加えて、インク組成物内で、重合開始剤が溶解することが可能となる。
また、アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤は、インク組成物中への溶解性を高める観点から、好ましくは、ジアシルホスフィンオキサイド系重合開始剤を含む。
ジアシルホスフィンオキサイド系重合開始剤とは、リン原子に2個のアシル基が結合しているホスフィンオキサイド化合物を含む重合開始剤を意味する。
アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド、及びビス-(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキサイドが挙げられる。これらのアシルホスフィンオキサイド系重合開始剤は、1種を単独又は2種以上を組合せて用いてもよい。
これらの中でも、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、及び2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイドとを併用すると重合開始剤のインク組成物への溶解性や硬化性が特に向上するため好ましい。
アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤の市販品としては、例えば、「IRGACURE 819」(製品名、BASF社製、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド)、「IRGACURE TPO」(製品名、BASF社製、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド)、及び「DAROCUR TPO」(製品名、BASF社製、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド)が挙げられる。
本実施形態のインク組成物は、好ましくは分子量700以上の増感剤(以下、単に「増感剤」ともいう)を含有する。インク組成物が増感剤を含有することで特に顕著な硬化性を示す。
増感剤の分子量は、720以上3,000以下であることが好ましく、750以上2,000以下であることがより好ましい。
当該分子量は、化学構造から導かれる化学式量であり、上記範囲内の分子量の化合物を含む増感剤であれば、上述の分子量700以上の増感剤に含まれる。
チオキサントン系増感剤は、チオキサントン骨格を有する化合物を含めば特に限定さないが、例えば、カルボキシメトキシチオキサントンとポリテトラメチレングリコールのジエステルが挙げられる。
本実施形態のインク組成物は、色材を含んでもよい。色材は、有色、黒、白、蛍光のいずれを有していてもよい。これらの中でも、本実施形態のインク組成物は、本発明の効果をより顕著に得る観点から、好ましくは有色の色材を含有する。
色材は、顔料及び染料のいずれであってもよい。顔料としては、無機顔料であっても、有機顔料であってもよい。
本実施形態の顔料としては、特に限定されないが、より具体的には、以下のものが挙げられる。
インク組成物が顔料を含む場合、インク組成物中における顔料の分散性をより良好なものとするため、分散剤を含んでもよい。分散剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子分散剤が挙げられる。高分子分散剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオキシアルキレンポリアルキレンポリアミン、ビニル系重合体、アクリル系重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、アミノ系ポリマー、含珪素ポリマー、含硫黄ポリマー、含フッ素ポリマー、及びエポキシ樹脂が挙げられる。
高分子分散剤の市販品としては、「アジスパー」シリーズ(味の素ファインテクノ株式会社製)、「ソルスパース」シリーズの「36000」等(ルブリゾール社製)、「ディスパービック」シリーズ(BYK Additives&Instruments社製)、及び「ディスパロン」シリーズ(楠本化成株式会社製)が挙げられる。
本実施形態のインク組成物は、耐擦性を向上させるため、界面活性剤を含んでもよい。
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が挙げられる。シリコーン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン等のポリエステル変性シリコーン、及びポリエステル変性ポリジメチルシロキサン等のポリエーテル変性シリコーンが挙げられる。
シリコーン系界面活性剤の市販品としては、例えば、「BYK-347」、「BYK-348」、「BYK-UV3500」、「BYK-UV3510」、「BYK-UV3530」、「BYK-UV3570」(以上、BYK社製)を挙げることができる。
本実施形態のインク組成物は、重合禁止剤を含んでもよい。
重合禁止剤として、特に限定されないが、例えば、フェノール化合物、キノン化合物、アミン化合物、ニトロ化合物、オキシム化合物、及び硫黄化合物が挙げられる。
キノン化合物としては、特に限定されないが、例えば、p-ベンゾキノン、アントラキノン、ナフトキノン、フェナンスラキノン、p-キシロキノン、p-トルキノン、2,6-ジクロロキノン、2,5-ジフェニル-p-ベンゾキノン、2,5-ジアセトキシ-p-ベンゾキノン、2,5-ジカプロキシ-p-ベンゾキノン、2,5-ジアシロキシ-p-ベンゾキノン、ヒドロキノン、2,5-ジーブチルヒドロキノン、モノ-t-ブチルヒドロキノン、モノメチルヒドロキノン、及び2,5-ジ-t-アミルヒドロキノンが挙げられる。
ニトロ化合物としては、特に限定されないが、例えば、ジニトロベンゼン、トリニトロトルエン、及びピクリン酸が挙げられる。オキシム化合物としては、特に限定されないが、例えば、キノンジオキシム、及びシクロヘキサノンオキシムが挙げられる。硫黄化合物としては、特に限定されないが、例えば、フェノチアジンが挙げられる。
これらの重合禁止剤は、1種を単独又は2種以上を組合せて用いてもよい。
本実施形態のインク組成物は、上述以外の成分を含んでもよい。このような成分としては、特に制限されないが、例えば、重合促進剤、浸透促進剤、湿潤剤、定着剤、防黴剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、pH調整剤、及び増粘剤が挙げられる。
上記の粘度は、25℃でDVM-E型回転粘度計(東京計器株式会社製)を用いて、コーン角度1°34’、コーン半径2.4cmのDVM-E型用コーンを使用し、回転速度10rpmで測定される値である。
本実施形態のインク組成物は、インクジェット記録方法に用いられる。
本実施形態のインクジェット記録方法は、上述の本実施形態のインク組成物をヘッドから被記録媒体に向けて吐出する吐出工程と、被記録媒体に付着したインク組成物に360~420nmの範囲にピーク波長を持つ紫外線発光ダイオードから紫外線を照射して硬化する硬化工程と、を含む。
本実施形態の吐出工程は、例えば、被記録媒体の面(画像形成領域)に向けて、インク組成物をインクジェット方式により吐出し、被記録媒体に付着させて、画像を形成する。なお、吐出条件は、吐出されるインク組成物の物性によって適宜決定すればよい。
被記録媒体として、特に限定されないが、例えば、吸収性又は非吸収性の被記録媒体が挙げられる。
吸収性被記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、電子写真用紙等の普通紙、インクジェット用紙、一般のオフセット印刷に用いられるアート紙、コート紙、及びキャスト紙が挙げられる。ここで、上記のインクジェット用紙は、詳細には、シリカ粒子やアルミナ粒子から構成されたインク吸収層、あるいは、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の親水性ポリマーから構成されたインク吸収層を備えたインクジェット専用紙ということもできる。
これらの被記録媒体の中でも、非吸収性被記録媒体が好ましく、プラスチック類のフィルムがより好ましく、PVCフィルムが更に好ましい。
当該工程においては、被記録媒体に付着したインク組成物に360nm以上420nmの範囲にピーク波長を持つ紫外線発光ダイオードから紫外線を照射して硬化する。
照射強度は、400mW/cm2以上1000mW/cm2以下とすることが好ましい。本実施形態のインク組成物は、上記の照射強度による硬化工程に用いた場合でも優れた硬化性を得ることができるインク組成物である。
本実施形態の記録物は、前述したインクジェット記録方法によって記録されたものである。被記録媒体の上に記録した画像は、前述した放射線硬化型インク組成物を用いて形成されたものであるから、柔軟性に優れる。
-インク組成物の調製-
各材料を下記の表1に示す組成で混合し、十分に撹拌し、各インク組成物を得た。具体的には、各材料を均一に混合し、孔径5μmのメンブランフィルターで不溶解物を除去することにより、各インク組成物を調製した。得られたインク組成物について、後述の評価方法で評価を行った。
インクジェットプリンター「PX-G5000」(製品名、セイコーエプソン株式会社製)を用いて、インク組成物をそれぞれのノズル列に充填した。常温、常圧下で、被記録媒体である塩化ビニルシート「Viewcal 2000(白)」(製品名、株式会社桜井製)上に、記録解像度720dpi×720dpi及び液滴重量7ngの条件で、4PASSモードにて、ベタパターン画像を印刷した。なお、このベタパターン画像は、記録解像度で規定される最小記録単位領域である画素の全ての画素に対してドットを記録した画像である。上記の印刷と共に、キャリッジの横に搭載した紫外線照射装置内のUV-LEDから、4PASS時の合計照射エネルギーが800mJ/cm2であり、且つ波長が395nmである紫外線を照射してベタパターン画像を硬化させた。こうして、被記録媒体上に硬化膜が付着した記録物を得た。なお、指触試験により画像(塗膜表面)のタック感がなくなった時点で硬化したものと判断した。
-粘度-
各インク組成物について、DVM-E型回転粘度計(東京計器株式会社製)を用いて、25℃での粘度を測定した。ローターには、コーン角度1°34’、コーン半径2.4cmのDVM-E型用コーンを使用した。回転速度は10rpmとした。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
A:20mPa・s未満
B:20mPa・s以上25mPa・s未満
C:25mPa・s以上
硬化性の評価は、上記インク組成物を、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、乾燥前膜厚12μmになるようにバーコーターにて塗布し、その塗膜にUV-LEDランプを照射させ、タックフリーになるまでの時間を測定することで、硬化の際に要した紫外線の照射エネルギーを算出し、硬化性の評価を行った。照射エネルギー[mJ/cm2]は、光源から照射される紫外線の被照射表面における照射強度[mW/cm2]を測定し、これと照射継続時間[s]との積から求めた。照射強度の測定は、紫外線強度計「UM-10」、受光部「UM-400」(製品名、いずれもコニカミノルタセンシング株式会社製)を用いて行った。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
AA:200mJ/cm2未満
A:200mJ/cm2以上400mJ/cm2未満
B:400mJ/cm2以上800mJ/cm2未満
C:800mJ/cm2以上
得られた記録物の画像に対して垂直になるようにカッターの刃を当てて、画像に6本の切り込み(切り込み間の距離:1mm、以下同様。)を入れた。この6本の切り込みを入れた後、90°方向を変え、既に入れた切り込みと直交するよう、さらに6本の切り込みを入れ、格子状の切り込みを形成した。
次に、約75mmの長さの透明付着テープ(幅25±1mm)を、画像に形成された格子状の切り込みに貼り付け、画像が透けて見えるように十分指でテープを擦った。次に、テープを貼り付けて5分以内に、60°に近い角度で、0.5~1.0秒で確実にテープを画像から引き剥がして、その後の画像の状態を目視にて観察した。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
AA:硬化膜の剥離は認められないか、剥離が認められる格子が1%以下であった。
A:格子の1%超5%以下に硬化膜の剥離が認められた。
B:格子の5%超35%以下に硬化膜の剥離が認められた。
C:格子の35%超に硬化膜の剥離が認められた。
記録物を所定の大きさ(このときの長さをL0とする。)に切断し、引張試験機(A&D株式会社製)にセットした。引張試験機の引張速度を100mm/分に設定し、記録物を引張試験機により引っ張り、記録物における硬化膜にクラック又は剥がれ(以下、「クラック等」という。)が発生した時点を目視により確認した。引張開始時からクラック等が発生した時点までの時間から引っ張られた記録物の長さを算出し、これをL1とした。下記式(1)から被記録媒体上に形成された硬化膜(画像)のクラック等発生伸度(%)を算出し、記録物における硬化膜の柔軟性について評価した。
硬化膜のクラック等発生伸度(%)={(L1-L0)/L0}×100 …(1)
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
AA:クラック等発生伸度が300%以上である。
A:クラック等発生伸度が200%以上300%未満である。
B:クラック等発生伸度が100%以上200%未満である。
C:クラック等発生伸度が100%未満である。
表1に示す各実施例及び比較例に係る各モノマー成分を全て秤量し、容器内に投入し、混合した後に、表1に示す重合開始剤をその容器内に添加して混合物を得た。その混合物を室温環境でスターラーにて300rpmの回転数で撹拌し、重合開始剤が完全に溶解して透明になるまでの時間を測定した。1時間撹拌後も溶解しなかった場合は、超音波洗浄機に容器を収容して超音波処理を15分行った。超音波処理後に再度、重合開始剤の溶解の有無を確認し、溶解性の指標とした。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
A:1時間以内で溶解した。
B:超音波処理後に溶解した。
C:超音波処理後も溶解しなかった。
各実施例及び比較例で得られた硬化膜の表面にインク組成物の成分がブリードアウトしていないか否かを、次の方法で確認した。
インクジェットプリンターで、ベタパターンを印刷したサンプルを用意し、3cm×3cmの正方形に切り出した。切り出したサンプルをガラス製のシャーレに入れ、50℃のオーブンに2日間、及び7日間投入してから取り出した。取り出したシャーレ内サンプルを、室温まで冷却した後、デジタルマイクロスコープ「VHX-900」(製品名、株式会社キーエンス製)で印刷表面を500倍に拡大して観察した。
なお、評価基準の分類については、以下のとおりである。
A:7日間投入品で、表面にブリードアウトに由来する異物や析出物が見えない。
B:2日間投入品では異物・析出物は見えないが、7日間投入品で、異物や析出物が見える。
C:2日間投入品でも、異物・析出物が見える。
-化合物(A1)-
VEEA:アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル(製品名「VEEA-AI」、日本触媒株式会社製)
-参考単量体-
DPGDA:ジプロピレングリコールジアクリレート(製品名「SR508」、サートマー社製)
-脂環式単官能単量体(A2)-
IBXA:イソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製)
THFA:テトラヒドロフルフリルアクリレート(製品名「ビスコート#150」、大阪有機化学工業株式会社製)
CTFA:環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート(製品名「ビスコート#200」、大阪有機化学工業株式会社製)
TMCHA:3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート(製品名「CD420」、サートマー社製)
-水酸基含有単量体(A3)-
4-HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製)
3-HPA:3-ヒドロキプロピルアクリレート(製品名「ライトアクリレートHOP-A」、共栄社化学株式会社)
―脂肪族ウレタンアクリレート―
CN9893:2官能脂肪族ウレタンアクリレート(製品名「CN9893」、サートマー社製)
-重合開始剤-
Omnirad 819:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(製品名、IGM Resins B.V.社製)
SpeedCure TPO:2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(製品名、ランブソン社製)
-増感剤-
Omnipol TX:カルボキシメトキシチオキサントンとポリテトラメチレングリコールのジエステル(製品名、IGM Resins B.V.社製、分子量790)
SpeedCure 7010:1,3-ジ({α-[1-クロロ-9-オキソ-9H-チオキサンテン-4-イル]オキシ}アセチルポリ[オキシ(1-メチルエチレン)])オキシ)-2,2-ビス({α―[1-クロロ-9-オキソ-9H-チオキサンテン-4-イル]オキシ}アセチル ポリ[オキシ(1-メチルエチレン)])オキシメチル)プロパン(CAS No:1003567-83-6)(製品名、ランブソン社製、分子量1839)
-その他-
BYK-UV3500:シリコーン系界面活性剤「BYK-UV3500」(製品名、BYK社製)
LA-7RD:2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル骨格を有する化合物「LA-7RD」(製品名、ADEKA社製)
MEHQ:p-メトキシフェノール
P.B.15:3:C.I.ピグメントブルー15:3
実施例1と、比較例1及び2との結果の対比から、インク組成物に所定量の特定の蛍光増白剤が含まれることで、優れた硬化性を示し、硬化後のブリードアウトが抑制されることがわかる。
実施例1、及び8~10の結果から、化合物(b1)、(b2)、(b3)及び(b4)のいずれを用いた場合であっても、低い粘度を有し、硬化性、密着性、伸び耐性、及び重合開始剤溶解性に優れ、さらには、硬化後のブリードアウトが抑制されることがわかる。
実施例1と比較例4との結果の対比から、化合物(A1)は、他の単量体を用いた場合と比較して、より低い粘度が得られ、更には、硬化後のブリードアウトが抑制されていることがわかる。
実施例1と比較例5との結果の対比から、インク組成物に所定量の化合物(A1)が含まれることで、優れた伸び耐性を示すことがわかる。
実施例1、13、及び14の結果の対比から、インク組成物に所定量の化合物(A1)が含まれることで、低い粘度を有し、硬化性、密着性、伸び耐性、及び重合開始剤溶解性に優れ、さらには、硬化後のブリードアウトが抑制されることがわかる。
実施例1と比較例8との結果の対比から、脂環式単官能単量体(A2)が含まれることで、顕著に優れた伸び耐性を示し、密着性も向上することがわかる。
実施例1と比較例9との結果の対比から、脂環式単官能単量体(A2)の含有量が所定値以上であることで、顕著に優れた伸び耐性を示し、密着性も向上することがわかる。
実施例1と比較例10との結果の対比から、脂環式単官能単量体(A2)の含有量が所定値以下であることで、顕著に優れた密着性を示し、低粘度特性、硬化性、及び重合開始剤溶解性において向上がみられる。
実施例1、15及び16の結果の対比から、脂環式単官能単量体(A2)の含有量が所定の範囲であることで、低い粘度を有し、硬化性、密着性、伸び耐性、及び重合開始剤溶解性に優れ、さらには、硬化後のブリードアウトが抑制されることがわかる。
実施例5及び6と実施例3との結果の対比から、インク組成物が、水酸基含有単量体(A2)を含有することで、顕著に優れた硬化性を示すことがわかる。
実施例7と実施例5との結果の対比から、インク組成物が、ウレタン(メタ)アクリレートを含有することで、顕著に優れた硬化性及び顕著に優れた密着性を示すことがわかる。
実施例1と実施例11及び12との結果の対比から、インク組成物は、分子量700以上の増感剤を含むことで、顕著に優れた硬化性を示すことがわかる。
Claims (10)
- インクの総質量に対して10.00質量%以上60.00質量%以下の下記式(A):
CH2=CR1-COOR2-O-CH=CH-R3・・・(A)
(式中、R1は水素原子又はメチル基であり、R2は炭素数2~20の2価の有機残基であり、R3は水素原子又は炭素数1~11の1価の有機残基である。)
で表される化合物と、
インクの総質量に対して10.00質量%以上50.00質量%以下の脂環式炭化水素基又は環式エーテル基を有する単官能単量体と、
インクの総質量に対して0.05質量%以上0.50質量%以下の下記式(b1)、(b2)、(b3)又は(b4):
インクの総質量に対して3.00質量%以上8.00質量%以下のアシルホスフィンオキサイド系重合開始剤と、を含有し、
25℃における粘度が、25mPa・s未満である、紫外線硬化型インクジェットインク。 - 前記脂環式炭化水素基又は環式エーテル基を有する単官能単量体が、イソボルニル(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、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート、又は3,3,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートを含む、請求項1に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
- インクの総質量に対して5.00質量%以上40.00質量%以下の水酸基を有する単量体を含有する、請求項1又は2に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
- 前記蛍光増白剤が、前記式(b1)、又は(b2)で表される化合物を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
- 前記蛍光増白剤が、前記式(b1)で表される化合物を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
- 前記アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤が、ジアシルホスフィンオキサイド系重合開始剤を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
- インクの総質量に対して3.00質量%以上10.00質量%以下のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
- 有色の色材を含有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
- 分子量700以上の増感剤を含有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインク。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の紫外線硬化型インクジェットインクをヘッドから被記録媒体に向けて吐出する吐出工程と、
前記被記録媒体に付着した前記紫外線硬化型インクジェットインクに360nm以上420nm以下の範囲にピーク波長を持つ紫外線発光ダイオードから紫外線を照射して硬化する硬化工程と、
を含むインクジェット記録方法。
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