JPH10324836A - 紫外線硬化型インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着色剤として染料を用いた紫外線硬化型イン
クであって、紫外線照射による色あせ、色抜けがなく、
硬化性に優れたインクを提供する。 【解決手段】 カチオン重合により紫外線硬化するエポ
キシ樹脂、例えばカチオン重合型一液エポキシ樹脂に、
染料（例えば、油溶性染料や分散染料等）を溶解させて
紫外線硬化型インクを得る。インクジェットプリンタ用
に用いる場合には、脂肪族系希釈剤および低揮発性溶剤
を用いて紫外線硬化型インクを低粘度化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線を照射する
ことにより硬化する紫外線硬化型インクに関する。特
に、紫外線を照射しても染料が色あせたり、色抜けした
りせずに硬化する紫外線硬化型インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】紫外線硬化型樹脂に着色してインクとし
て用いようとすれば、着色剤を紫外線硬化型樹脂に溶解
させればよい。ここで、着色剤は大きく染料と顔料に分
類されるが、一般に染料（dye）とは、ビヒクルに溶解
して呈色する染剤であるが、染着性の有無は問わない。
これに対し、顔料（pigment）は、水や溶剤に溶けない
着色微粉体であり、染料と異なり、ある形と大きさを有
している。

【０００３】しかし、紫外線硬化型樹脂に染料を溶解さ
せたインクにおいては、紫外線照射によって染料が色あ
せ（色褪せ）、色抜けすることが知られている。染料が
光によって色あせ、色抜けする程度は、その染料におけ
る光化学反応の起こり易さによるものである。

【０００４】紫外線照射時の色あせ、色抜けを避けるに
は、染料の代わりに顔料を用いる方法がある。一方、着
色剤として顔料を用いると、紫外線照射による色あせ、
色抜けを抑えることはできるが、インクジェットプリン
タ用のインクとして使用する場合には、インクを吐出さ
せるためのノズルに目詰りが生じる恐れがあり、安定し
てインクを吐出させることが困難であった。また、顔料
濃度が高くなるにつれて紫外線硬化型樹脂の硬化速度が
遅くなる傾向にある。

【０００５】そのため、特開平７−２２４２４１号公
報、特開平８−２１８０１８号公報に開示された従来技
術においては、着色剤として顔料を用い、さらに顔料を
分散させる樹脂を用いて顔料の分散性を確保し、インク
ジェットプリンタに使用できるインクを実現している。
しかし、顔料と紫外線硬化型樹脂の比重差による、静置
時の分離を考慮すると、このような紫外線硬化型インク
では必ずしも充分であるとはいえない。

【０００６】また、着色剤として染料を用いた紫外線硬
化型インクとしては、例えば、特開平５−１８６７２５
号公報に記載されているインクジェットプリンタ用イン
クがある。このインクは紫外線の照射量を１００ｍＪ／
ｃｍ²以下にすることで、染料の色あせ、色抜けを防止
しているが、紫外線硬化型樹脂の硬化性の低下は避けら
れない。また、汎用的な紫外線ランプでは出力が大き過
ぎるので、照射量を制限しなければならず、実用性に欠
けるという難点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、着色剤として染料を用いた紫外線硬化型インク
であって、紫外線照射による色あせ、色抜けがなく、硬
化性に優れたものを提供することにある。

【０００８】

【発明の開示】本発明の紫外線硬化型インクは、紫外線
照射するとカチオン重合により硬化反応するベース樹脂
と、ベース樹脂に溶解する染料（着色剤）とを含むもの
である。

【０００９】カチオン重合により硬化反応するベース樹
脂としては、エポキシ樹脂を主剤とするものが好まし
い。例えば、光重合開始剤として芳香族スルホニウム
塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩等を用
いたカチオン重合型一液エポキシ樹脂である。具体的に
は、アデカオプトマーＫＲシリーズの「アデカオプトマ
ーＫＲ−５５０」〔旭電化工業（株）製〕等が挙げられ
る。

【００１０】染料としては、エポキシ樹脂に溶解するも
のでは、例えば油溶性染料や分散染料等があり、カラー
インデックスではそれぞれソルベント（Ｓｏｌｖｅｎ
ｔ）類、分散（Ｄｉｓｐｅｒｓｅ）類に分類される。ま
た、カラーインデックスに記載されていない染料であっ
ても、エポキシ樹脂に溶解する染料であれば、いずれの
ものも使用できる。溶解性の高さを考慮すると、油溶性
染料を使用するのが望ましい。油溶性染料は、主として
有機溶剤、合成樹脂、油脂等の着色に用いられる染料
で、溶解現象により着色する点に特徴がある。具体的に
は、「Ｓａｖｉｎｙｌ Ｆｉｒｅ Ｒｅｄ ＧＬＳ」
（Ｃ．Ｉ．名；Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ８９）〔クラ
リアントジャパン（株）製〕、「Ｏｌｅｏｓｏｌ Ｆａ
ｓｔ ＢｌｕｅＥＬＮ」（Ｃ．Ｉ．名；Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｂｌｕｅ ７０）〔田岡化学（株）製〕、「Ｏｌｅｏ
ｓｏｌ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２Ｇ」（Ｃ．Ｉ．
名；Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２１）〔田岡化学
（株）製〕等がある。

【００１１】本発明の紫外線硬化型インクでは、染料は
１種類で使用しても、２種類以上混合して使用してもよ
い。したがって、染料を任意に混合することにより、中
間色を表現することができる。

【００１２】この紫外線硬化型インクに紫外線を照射す
ると、いかなる染料を用いても紫外線照射による染料の
色あせ、色抜けが発生しない。すなわち、本発明によ
り、着色剤として顔料を全く用いることなく、さらに、
紫外線の照射量を制限することなく、染料のみを使用し
た色あせ、色抜けのない紫外線硬化型インクを作製する
ことができるようになった。

【００１３】また、脂肪族系希釈剤および低揮発性溶剤
を用いて紫外線硬化型インクを低粘度化すれば、インク
ジェットプリンタのノズルを詰らせることがなく、紫外
線照射時の硬化性を低下させることなくインクジェット
プリンタ用に使用することができる。

【００１４】脂肪族系希釈剤の具体例としては、「アデ
カオプトマーＫＲＭ−２７２０」〔旭電化工業（株）
製〕、「アデカオプトマーＫＲＭ−２７５０」〔旭電化
工業（株）製〕等が適している。低揮発性溶剤の具体例
としては、ジエチレングリコール、ジエチレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル
等が挙げられる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の紫外線硬化型インクは、紫外線
照射量を制限しなくても全く色あせ、色抜けが起きず、
紫外線硬化しても染料の色そのものを維持することがで
きる。また、脂肪族系希釈剤および低揮発性溶剤で希釈
すると、インクジェットプリンタで吐出可能となり、硬
化性も良好である。よって、インクジェットプリンタ用
インクとして用いる場合には、ノズルの目詰りの恐れが
なく、保守も容易になる。さらに、溶剤がほとんど揮発
しないので、インク粘度の安定性にも優れている。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）カチオン重合型一液エポキシ樹脂として
「アデカオプトマーＫＲ−５５０」を用いた。この「ア
デカオプトマーＫＲ−５５０」に赤色染料として「Ｓａ
ｖｉｎｙｌ Ｆｉｒｅ Ｒｅｄ ＧＬＳ」を表１に示す
割合（重量比）で混合し、試料１を作製した。同様に、
「アデカオプトマーＫＲ−５５０」に、それぞれ表１に
示す割合で、青色染料として「ＯＩＬ ＢＬＵＥ ６１
３」〔オリエント化学工業（株）製〕を混合して試料２
を、黄色染料として「Ｏｌｅｏｓｏｌ ＦａｓｔＹｅｌ
ｌｏｗ ２Ｇ」を混合して試料３を、黒色染料として
「ＯＩＬ ＢＬＡＣＫ ＨＢＢ」〔オリエント化学工業
（株）製〕及び「Ｏｌｅｏｓｏｌ Ｆａｓｔ Ｂｌａｃ
ｋ ＲＬ」〔田岡化学（株）製〕を混合して試料４を作
製した。

【００１７】

【表１】

【００１８】ついで、これらの試料１〜４を超音波攪拌
機で充分に攪拌し、染料を溶解させた。ついで、孔径１
μｍのメンブランフィルターで溶け残った染料、ゴミ等
の不純物を除去し、各色の紫外線硬化型インクを得た。

【００１９】こうして作製した試料１〜４のインクをプ
ラスチック板上に塗布後、紫外線を照射したところ、染
料の色合いが変化することなく、硬化性に優れた硬化塗
膜を得ることができた。

【００２０】（比較例１）ラジカル重合型のアクリルモ
ノマーである「ＭＡＮＤＡ」〔日本化薬（株）製〕（ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ
アクリレート）と光重合開始剤である「ダロキュア１１
７３」〔日本チバガイギー（株）製〕（２−ヒドロキシ
−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン）と
からなるベース樹脂に、実施例１と同じ染料を、それぞ
れ表２に示す割合（重量比）で混合して比較のための試
料５〜８を作製した。

【００２１】

【表２】

【００２２】これらの試料５〜８を、実施例１と同様
に、超音波攪拌機で充分に攪拌し、染料を溶解させた
後、孔径１μｍのメンブランフィルターで溶け残りの染
料やゴミ等を除去した。

【００２３】ついで、作製した試料５〜８のインクをプ
ラスチック板上に塗布後、紫外線を照射したところ、染
料の色が抜けてしまった。また、硬化性も実施例１の各
試料１〜４に比べて極端に低下することが分かった。

【００２４】（実施例２）染料として、試料９では「Ｓ
ａｖｉｎｙｌ Ｆｉｒｅ ＧＬＳ」及び「Ｓａｖｉｎｙ
ｌ Ｐｉｎｋ ６ＢＬＳ」〔クラリアントジャパン
（株）製〕、試料１０では「Ｏｌｅｏｓｏｌ Ｆａｓｔ
Ｂｌｕｅ ＥＬＮ」〔田岡化学（株）製〕、試料１１
では「Ｏｌｅｏｓｏｌ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２
Ｇ」、試料１２では「ＯＩＬ ＢＬＡＣＫ ＨＢＢ」及
び「Ｏｌｅｏｓｏｌ Ｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ ＲＬ」を
用い、各染料とジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル〔ナカライテスク（株）製〕とを、それぞれ表３に示
す割合（重量比）で混合し、超音波攪拌機で充分に攪拌
し、染料を溶解させた。ついで、カチオン重合型一液エ
ポキシ樹脂として実施例１と同じく「アデカオプトマー
ＫＲ−５５０」を用い、染料を溶解させたジエチレング
リコールモノブチルエーテルに「アデカオプトマーＫＲ
−５５０」及び「アデカオプトマーＫＲＭ−２７２０」
（脂肪族系希釈剤）を表３に示す割合（重量比）で混合
し、超音波攪拌機で攪拌して試料９〜１２を作製した。
さらに、孔径１μｍのメンブランフィルターで溶け残り
の染料やゴミ等の不純物を除去した。

【００２５】

【表３】

【００２６】このようにして作製した試料９〜１２の各
インクの粘度は約１３ｃＰ（２５℃）で、インクジェッ
トプリンタに用いたところ安定したインク吐出が可能で
あった。また、プラスチック板上に印字した後、紫外線
を照射したところ、染料の色合いが変化することなく、
硬化性に優れた硬化塗膜を得ることができた。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カチオン重合により紫外線硬化するベー
   ス樹脂と、着色剤としての染料とを含む、紫外線硬化型
   インク。
2. 【請求項２】 前記染料が油溶性染料または分散性染料
   である、請求項１に記載の紫外線硬化型インク。
3. 【請求項３】 インクジェットプリンタ用の紫外線硬化
   型インクであって、カチオン重合により紫外線硬化する
   ベース樹脂と、着色剤としての染料とを含み、脂肪族系
   希釈剤および低揮発性溶剤を用いて低粘度化されたこと
   を特徴とする紫外線硬化型インク。
4. 【請求項４】 前記低揮発性溶剤が、ジエチレングリコ
   ール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
   チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
   コールモノエチルエーテルからなる群から選ばれる、請
   求項３に記載の紫外線硬化型インク。