JPS59179570A - 紫外線硬化型印刷インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真方式を代表とする印字後、印字の定
着に加熱を用いる型の印字方式を適用する帖票に予め印
刷を施すために適した紫外線硬化型の印刷インキ組成物
に関する。

近年、電算機の急速なる発展により多大な情報針が電算
システムにより処理されており、市勢システムからのア
ウトプット惜は草大なものとなっている。このような多
大なアウトプツ）ｔを短時間で処理することが当該電算
システムの情報処理速度をも決定しかねない重要な課題
となっている。

この目的に沿って１１？算システムにおける処理情報の
アウトプット方式としては、従来の文字ドラム、カーボ
ンリボン、ノ・ンマーを用いたインノくクト・タイプの
ラインプリンターに代って種々のノンインパクト・タイ
プのプリンターが用いらねつりある。ノンインパクト・
タイプのプリンターとしては、電子写真方式、インキジ
ェット方式、静雷方式等に大別されるものがあるが、い
ずれも従来のラインプリンターにあるハンマーの機械的
運動の時間的制約を排除し、きわめて高速に情報のアウ
トプットを行つことができる。なかでも電子写真方式は
、主として複写関係を中心として、可視情報のアウトプ
ット方式としては、はぼ完成された領域にあり、画像の
アウトプット速度、鮮明性、信頼性等において電算機の
情報アウトプット方式としても最も有力なものと考えら
れる。

この電子写真方式により電僧機の処理情報をアウトプッ
トする方式は、情報源がＲなること以外は、通常の複写
のための電子写真方式と特に異なるものではないが念の
ために代表的な例について説明すれば以下の通りである
。すなわち、表面ないしは表面の近傍に光導電性材料の
層を設げたドラム感光体表面をコロナ放６により予備帯
電させる。一方、７Ｍ算機からのアウトプット情報は光
に変換され、上記感光体の表面にドツトとして照射され
る。この結果、感光体の露光部の帯電が消去さ社、非帯
雷のパターンが形成される。次に、こ帯電と同符号に帯
電したトナーを作用さ也非帯πす部分に選析的にトナー
の付着したトナー画像を形成する。更に、得られたドラ
ム感光体上のトナー画像ＶＣ雷算枦のアウトプット帖票
用紙を接触させ、用紙背面よりトナーと逆符号のコロナ
放雫を作用させると、トナー画像はアウトプット用級ニ
転写されろ（静電転写）。次いでトナー画像が転写され
た用紙は、予備加熱部を通った後、１８０〜２４０℃に
加熱された一対のシリコンゴムローラー間を通り、トナ
ーを定着した後、プリンターの排紙部に排出される。か
かる電子写罰一方式プリンターによれば、従来のライン
プリンターの１，０００〜２．０００行／分に比べて、
７，０００〜１５，００（１’ｊテ／分へと飛躍的に向
上した印字速度が得られる。

一方、近年、帖票鈎に対する固定情報あるいは他模様等
の印刷においては、作業性ならびに印刷品質上の利点か
ら、紫外線硬化型印刷インキが巾広く用いられている１
、シかしながら、このような紫外Ｍｂ？化型印刷インキ
で印刷された帖票を上記、■子写真方式のプリンターに
使用した陽合には一つの間Ｋｊ−１点が発見された２、
すなわち、上記雷子写Ｔ方式プリンターを用いて印字を
行う場合、定着部での加４′、へにより、インキから煙
あるいは臭気が発生し２、雷３＋１．室の作芋環境が悪
化する間顛がある。

ｔｆ４；Ｈｖ　）ナー画像の用紙への定着のための加熱
が用紙走行スピードに比して強めの設宇の場合、または
印刷画像面積が大きい場合け、作塑環境の悪化は急激に
増大する。

本発明は、それ自体、印刷適性において優れろとともに
、上述したようす電子写真方式プリンタを代表とする加
熱定着型印字方式を適用する際の問題点について改善し
た印刷帖票を力えるための紫外線硬化型印刷インキ組成
物を提供することを目的とゴーる。

本発明者らは、−上述の目的を達成するため、より詳し
くは紫外線硬化型印刷インキの成分のうち、何が煙や臭
気の発生原因となるかを究明するため、インキ成分中の
有機ないし無８！顔料、樹脂、モノマー、助剤ないｌ−
充填剤等についてそれぞわ検討した。しかしながら、こ
わら成分をそれぞれ各種変化させても殆んど、トナーの
定差のための加熱の際の煙や臭気の発生に対する本質的
改善ｊ・まＩｓられす、かえって小素成分である光重合
開始剤に上記問題点の原因の所在が椎間されるに至った
。したがって、光重合開始剤の各種（でついて、更に検
討を進めたとどろ、そね自体の融点や分子帯とは無関係
にある種の化学構造を有する光重合開始剤については、
上記した煙や臭気の発生の問題が殆んどないことが見出
された。本発明の加熱印字定着型帖票の印刷用紫外線硬
化型印刷インキ組成物は、このような知見に基づくもの
であり、より詳しくは、エチレン性不胞和化合物と、顔
料と、下式（１）で表わされる′＃、重合開始剤とを含
むことを持金とするものである、。

（式中、ｘｌ、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４ハ、それぞれ水素原子
、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルキル
基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子のいず
れかであり、Ｙは酸素原子、硫、黄原子のいずれかであ
る）。

以下、本発明を更に詳＃ＩＫ説明する。以下の記ｋにお
いて、「部」および「係」は、特に断らない限り型骨基
準とする。

本発明の紫外線硬化型印刷インキ組成物に用いるエチレ
ン性不吻相化合物および顔料は、通常の紫外線硬化型印
刷インキ組成物に用いられるものと特に異ン′よるもの
ではない。

す１、Ｃわち、エチレン性不飽和化合物としＣば、高粘
度樹脂型のものとして、ビスフェノールＡ−１：たはビ
スフェノールＦとエピクロルヒドリンとの縮合物である
エポキシ化合物のエポキシＭＫアクリル酸を付加したも
の、ジペンタエリスリトール・ヘキザアクリレート、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・モノプロピオネート・ペンタアクリレ
ート、ジペンタエリスリトール・モノプロピオネート・
テトラアクリレート、トリスフェノールメタン・トリエ
ポキシ・トリアクリレート、ビストリメチロールプロパ
ン・テトラヒドロフタレート・テトラアクリレート、ト
リス（２−ヒドロキシエチル）インシアヌレート・トリ
アクリレート（常温では固体）等；また低粘度稀釈剤型
のものとして、トリメチロールプロパン・トリアクリレ
ート、ペンタエリスリトール・トリアクリレート、トリ
メチロールプロパン・トリエチレングリコール・トリア
クリレート、トリメチロールプロパン・トリプロピレン
グリコール・トリアクリレート、グリセＩＪ　７・トリ
エチレングリコール・トリアクリレート、グリセリン・
プロピレングリコールトリアクリレート、２．２’−ビ
ス（４−アクリロキシ・シェドキンフェニル）プロパン
等かパ］いられる。

エチレン性不飽和化合物は、上記高粘度形と低粘度型と
を合計してインキ組成物の４０〜８０ｑ６の量で用いら
れ、％に高粘度樹脂型３０〜８０％と低粘度稀釈剤Ｏ〜
２０係の組合せとして使用することが好ましい。

次に顔料には、着色顔料に加えて、無色インキの作成に
用いられまた無色インキおよび着色インキを含めてイン
キの粘度、流動性等の胛部に用いられる体質顔料が含ま
れる。より異体的には、着色顔料として、たとえばジス
アゾイエロー、パーマネントオレンジ、カーミノ６Ｂ、
レーキレツドＣ。

キナクリドン・レッド、シアニン・グリーン、シアニン
・ブルー、インダンスレン・７／＃−、ミロリー・ブル
ー、ジオキサジン・バイオレット、カーボン・ブラック
、チタン・ホワイト等が；また体質顔料として白艶華、
硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、アルミナ・ホワイト
等が、用いられる。

顔料は、着色顔料、休・ｍ顔料を含めて、本発明のイン
キ組成物の１０〜４０％をしめる量で用いられる。

本発明のインキ組成物は、上述の各成分に加えて、下式
（１）で表わされる光重合開始剤を含む。

（式中、Ｘｌ、Ｘ２、ｘ３、ｘ４は、それぞれ水素原子
、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキ
シ基、ハロゲン原子のいずれかであり、Ｙは酸素原子、
硫黄原子のいずれかである）。

上記一般式で表わされる化合物としては、たと工Ｉｔ！
、、４−ベンゾイル・ジフェニル・エーテル、４−ペン
ソイル−４１−メチル・ジフェニル・エーテル、４−ベ
ンゾイル−４′−エチル・ジフェニル・エーテル、４−
ベンゾイル−４１−メトキシ・ジフェニル・エーテル、
４−ペンソイル−４１−クロロ・ジフェニル・エーテル
、４−ｐ−トルオイル−４１−、＋ｌチル・ジフェニル
・エーテル、４−ベンゾイル−３’、４’　−ジメチル
・ジフェニル・エーテル、４−ベンゾイル・ジフェニル
・サルファイド、４−ベンゾイル−４′−メチル・ジフ
ェニル−サルファイド、４−Ｉ）−トルオイル−４１−
メチル・ジフェニルサルファイド等が挙げられる。これ
ら光重合開始剤は、一般に紫外線硬化型印刷インキ中に
用いられるベンゾフェノン、ベンゾイン・エチル・エー
テル、ベンゾイン・プロピル・エーテル、ベンゾイン・
ブチル・エーテル、ペンゾイル安息香酸メチルエステル
、ベンジル、キサントン、２−クロルチオキサントン等
に比べて熱的妊極めて安定であり、これを含むインキ印
刷物を電−ラーとの接触により１００〜１２０℃という
ような高温に加熱しても煙や臭気の発生による環境の汚
染は殆んど１よい。

上記型の光重合開始剤を含む本発明のインキ組成物は、
無色インキの場合にしま、紫外線照射による硬化伸度が
沖く、したがって印刷速度においても充分な特性を有す
る。しかしながら、着色インキを構成する場合には、照
射される紫外線が着色顔料により一部吸収されるため、
印刷速度が低下する難点がある。この問題を解決するた
めには、光官能性基に加えて芳香族第三級アミン構造を
有する光重合開始剤を少量併用１−ろことか好ましい。

ｆ７：ｃわち、このような芳香族第三級アミン型の光重
合開始剤は、比較的熱安定性がよいが、単独で所堕の印
刷速度を与える程の量でインキ中に１合するとやはり、
トナ一定着のための加熱による煙や臭気の発生の問題が
ある。しかし、その少量を上記式（１）で表わされる光
重合開始剤と併用１−ると、相乗的に紫外線硬化速度が
上昇ｌ〜（着色インキの印刷速度として上記式（１）の
化合物な第独で用いろ場合の１．５〜３倍）、全体とし
て加熱による煙や臭気の発生の問題もなく、実用上、充
分な着色インキの印刷速度が与えられろ。

このような芳香族第三級アミン型の光重合開始剤として
は、たとえばｐ−ジアルキルアミノベンズアルデヒド、
ｐ−ジアルキルアミノアセトフェノン、ｐ−ジアルキル
アミノ安、四香醇、Ｎ−アルキル−Ｎ、β−クロロエチ
ルアミノベンズアルデヒド、４．４１−ビス（ジアルキ
ルアミノ）ベンゾフェノン、ジアルキルアミノ安息香ｒ
Ｑアルキルエステル等がある。上記化合物中のアルキル
基としては、一般に炭素数１〜５、特に１〜３、のもの
が好ましく用いられ、また各化合物中に２以上のアルキ
ル基が含まれる場合は、それぞれ異ってもよいし、また
同じでもよい。なかでもｐ−ジメチルアミン安息香酸、
Ｎ−メチル−Ｎ、β−クロロエチルアミノベンズアルデ
ヒｌ”、４．４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェ
ノン、ｌｐ！ｊＫ　４．４’−ビス（ジエチルアミノ）
ベンゾフェノンが好ましく用いられる。

本発明のインキ組成物には、主として上記式（１）で表
わされる光重合開始剤な１〜１２係、好ましくは２−８
壬のす１１合で含ませ、芳香族第三級アミン型光言合開
始剤を併用する場合は、これをインキの０．０５〜５係
、好ましくは０．５〜３係の割合で含ませる。

本発明のインキ組成物は、井水的には上記各成分からな
るが、必要に応じてこの種の紫外線硬化型インキ組成物
に通常含まれる任意添加剤を通常の割合で含ませること
もできる。このような任意添加剤と（−では、たとえば
０．００５〜０．２　％のハイドロキノン、ハイドロキ
ノン・モノメチルエーテル、モノ−ｔ−ブチルハイドロ
キノン、２．５−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノン、ベン
ゾキノン、フェノチアジン等の重合禁止剤、あるいは０
．１〜３．０係のマイクロシリカ、ベントナイト等の充
填剤などが挙げられる。

本発明の紫外線硬化型印刷インキ組成物は、上記各成分
を混練し印刷に適したたとえばＩＯ〜１，０００ポイズ
の粘度に調整したあと、活版印刷、オフセット印刷、ド
ライオフセット印刷等の印刷方式により帖票用紙に印刷
されるが、オフセット印刷を使用する際には、耐水性の
良好なエチレン性不飽和化合物を用いることはもちろん
である。

上述したように本発明によれば、特殊な型の光重合開始
剤を使用することにより、良好な印刷速度を維持しつつ
、重子写真方式プリンタをはじめとする印字の定着に比
較的強い加熱を必要とする印字方式に適用する際の煙や
臭気の発生という問題点の解決された印刷帖票を与える
ための紫外線硬化型印刷インキ組成物が提供されろ。

以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明
する。

計　　９５．０２／／ 上記各成分と、下表−１に示す光重合開始剤５部とを、
三本ロールを用いて練肉し、４３種（実施例１０、比較
例３３）の印刷インキ組成物（メジウム）を作成した。

以上の印刷インキ組成物を、それぞれ、Ｂ版５５ｋｇの
上質紙に胛さ３μとなるようベクに展色し、日本雷、池
製　１６０　”／ｃｍ　　の篩圧水釧灯普通管（オゾン
タイプ）２灯を用いコンベイヤ−・スピード６０ｍ／分
の速度で走行し展色された印刷インキ組成′吻を完全に
６ａ化させた。次に展色ザンブルを４ｃｍ　ｘ　２０　
Ｃｍ　Ｋ切断し、２３０℃に設定したテクニラプ・イン
ストルメント社製サーマジャスト・ヒートプレート上を
５０ｍ／秒の速度で４秒間スライドさせ、煙の発生を目
ネｙおよび柴Ｈ１化学器械社製デジタル粉塵計Ｐ−５Ｌ
２（集塵ダストを併用）でチェックし、臭気の発生を嗅
覚によりチェックした。

結果を下表−ＩＫ示す。

表−１ 表−１つづき 上記表−１ならびに後表−２における煙および臭の判定
基準は以下の通りである。

○：粉塵計カウンター数が　加以下 △：〃２１〜１００ Ｘ　：　　　　　ｔｔ　　　　　　１００以上１１型 ○：５人の判定員が５人ともほとんど臭気を感じない。

△：　　　〃　　のうち１〜３人が臭気を感する。

×：〃　　　のうち４Å以上が臭気を感する。

以下に着色のインキ組成物の例をのべる。

実施例１１ 計　　１００．０２　　＃ 上記各成分を混合し三本ロールで練肉し藍の印刷インキ
組成物を作成した。このインキを用いて実施例１〜］０
並びに比較例１〜３３と同条件で展色し光イｌ１ｌｊ化
させ、加熱して煙および臭の発生をチェンジした。但し
着色インキは顔料による光の吸収があるので硬化に６灯
を用いた点のみ異る。

結果はまとめて後表−２に記載する。

実施例１２ 「カーミン（’、Ｂ　（紅）１８部 ジペン′タエリスリトール・−？！ｌ−”アクリレート
　　　　　３４　〃以上の配合により混合し三本ロール
で練肉し紅の印刷インキ組成物を作成した。以下の試験
方法は硬化の灯数が４灯であることを除いて実施例１１
と同じに行った。

結果は後表−２に記載する。

実施例１３ 上記各成分を混合し三本ロールで練肉し紅の印刷インキ
組成物を作成した。以下の試験方法は実施例１２と同じ
とした。

結果は表−２に記載する。

実施例１４ 計１００．５２７／ 上記各成分を混合し、三本ロールで練肉し、紅の印刷イ
ンキ組成物を作成した。以下の試験方法は硬化の灯数が
２灯であることを除いて実施例１２と同じとした。

結グ・は表−２に記載するがこのインキ組成物では少量
の４，４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを
併用することにより増感効果はかなり上昇している。

実施例 計１００．５２　ｔｔ 上記各成分を混合し、三本ロールで練白し、紅の印刷イ
ンキ組成物を作成した。以下試験方法は、硬化の灯数が
３灯で多ることを除いて実施例１２と同じとした。

結果を表−２に記載するが、このインキ組成物では、少
量のｐ−ジメチルアミノ先月、＃酸を併用することによ
り増感効果はかなり上昇し７ている。

実施例　１６ 上記各成分を混合し、三本ロールミルで練肉し、紅の印
刷インキ組成、物を作成した。以下の試験方法は、１１
屯化の灯数が３灯であることを除いて実施例１２と口じ
とした。

結果は、表−２に紀罰するが、このインキ組成゛物では
、少量のＮ−メチルＮ、゛β−クロロエｆルアミノベン
ズアルデヒドを餅片することにより増感効果はかなり上
昇している。

？−２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エチレン性不飽和化合物と、顔料と、下式（１）で
   表わされる光重合開始剤とを含むことを特徴とする、加
   熱印字定着π９帖票の印刷用紫外線硬化型印刷インキ組
   成物、 （式中、ｘｌ、Ｘ２、ｘ３、Ｘ４は、それぞれ水素原子
   、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキ
   シ基、ハロゲン原子のいずれかであり、Ｙは酸素原子、
   硫黄原子のいずれかである）。 ２、前記式（１）で表わされる光重合開始剤に加えて芳
   香族第三級アミン光重合開始剤を併用する特許請求の範
   囲第１項記載の組成物。