JPWO2006134767A1 - 活性エネルギー線硬化型フレキソインキ及びグラビアインキ - Google Patents

Abstract

本発明は、環境に対する負荷が少なく、安全で、且つ、低粘度な活性エネルギー線硬化型グラビアインキと、環境に対する負荷が少なく、安全で、且つ、柔軟性に優れた活性エネルギー線硬化型フレキソインキを提供する。この活性エネルギー線硬化型グラビアインキと活性エネルギー線硬化型フレキソインキは、オキシラン環のそれぞれの炭素が少なくとも一つの置換基を有し、該置換基はそれぞれが互いに結合して環を構成してもよいエポキシ化合物を含有することを特徴とする。

Description

本発明は、活性エネルギー線硬化型組成物を含む印刷インキに関するものである。

従来のグラビア印刷は、樹脂をエステル系またはケトン系の揮発性有機溶剤に溶解したビヒクルを使用した溶剤型インキが使用されてきた。しかしこれらの印刷用インキは、有機溶剤の揮発による大気汚染、作業環境の悪化、または火災発生の危険性等の安全性に関する問題点を有しており、その対策としてインキの脱溶剤化、水性化が検討され、一部で実用化されている。脱溶剤化として、活性エネルギー線硬化性材料を利用したグラビア印刷が提案されて（例えば、特許文献１〜５参照。）いる。しかしながら、通常の紫外線硬化性インキを使用する上記提案では、インキ粘度が高いため、加温なしではドクターによるインキの掻き取り性が劣り、印刷基材の非画線部にインキが付着して汚れとなる「版かぶり」が発生するため、十分なグラビア印刷品質を得ることができない。また、良好なドクター掻き取り性を得るためには、印刷機上に加温装置を設置する必要があると同時に、印刷時までその温度を保持しなければならず、インキ特性値の安定性を欠く要因となる。さらに、加温の際に電力量が必要になるのに加え、その際に発生する熱によってカール等の印刷基材に与える影響も懸念されるところであり、低粘度化が求められている。グラビアインキに要求されるインキ流動性を得るためには、単官能モノマーあるいは２官能の低粘度モノマー成分が必要となるが、これらは低分子量で、皮膚刺激値が高いものが多く、これらを含んだインキは安全性に欠け、取り扱い等で十分な注意が必要となる場合が多い。

一方、フレキソ印刷は、版材がゴムやプラスチックで製版が容易であり、また印刷に要するコストも安価であることから、紙のような浸透性原反から、プラスチックフィルムのような非浸透性原反までの広範囲の印刷に用いられている。これまでフレキソ印刷では、樹脂を溶剤に溶解させたワニスを用いた溶剤型フレキソインキが主に用いられてきたが、環境への意識の高まりから、溶剤を含有しない活性エネルギー線硬化型樹脂組成物からなるフレキソインキの利用が増えてきている。従来、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物として、各種アクリレートおよびメタアクリレートと、ウレタンアクリレートやポリエステルアクリレートなどのプレポリマーから成る混合物が用いられて（例えば、特許文献６参照。）きた。しかしながら、これらは低分子量で、皮膚刺激値が高いものが多く、これらを含んだインキは安全性に欠け、取り扱い等で十分な注意が必要となる場合が多い。また、これらのモノマーを使用したインキ硬化膜は、柔軟性が乏しく、剥離・割れ・亀裂を起こしやすいという問題があり、改良が望まれている。これらの要望に対して、カチオン硬化型のモノマーを使用したインキが開発されているが、安全性も不十分であり、また、これらのインキは柔軟性と擦過性の両立が難しいという問題があり、改良が望まれている。
特開平６−２２０３８５号公報 特開平３−２１３３４０号公報 特開平３−２１３３４１号公報 特開平３−２１５０３９号公報 特開平３−２１５０４０号公報 特開２００３−３２１６３６号公報

本発明の目的は、環境に対する負荷が少なく、安全で、且つ、低粘度な活性エネルギー線硬化型グラビアインキを提供することにある。また、環境に対する負荷が少なく、安全で、且つ、柔軟性に優れた活性エネルギー線硬化型フレキソインキを提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。

（１） オキシラン環のそれぞれの炭素が少なくとも一つの置換基を有し、該置換基はそれぞれが互いに結合して環を構成してもよいエポキシ化合物を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型フレキソインキ。

（２） 更に、オキセタン化合物またはビニルエーテル化合物のいずれかを含有することを特徴とする前記（１）に記載の活性エネルギー線硬化型フレキソインキ。

（３） 前記エポキシ化合物の含有量が６０％未満であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の活性エネルギー線硬化型フレキソインキ。

（４） オキシラン環のそれぞれの炭素が少なくとも一つの置換基を有し、該置換基はそれぞれが互いに結合して環を構成してもよいエポキシ化合物を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型グラビアインキ。

（５） 更に、オキセタン化合物またはビニルエーテル化合物のいずれかを含有することを特徴とする前記（４）に記載の活性エネルギー線硬化型グラビアインキ。

（６） 前記エポキシ化合物の含有量が６０％未満であることを特徴とする前記（４）又は（５）に記載の活性エネルギー線硬化型グラビアインキ。

（７）
２０℃における粘度が５０〜２５０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする前記（４）〜（６）のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化型グラビアインキ。

本発明により、環境に対する負荷が少なく、安全で、且つ、低粘度な活性エネルギー線硬化型グラビアインキ（以後グラビアインキともいう）と、環境に対する負荷が少なく、安全で、且つ、柔軟性に優れた活性エネルギー線硬化型フレキソインキ（以後フレキソインキともいう）を提供することができた。

本発明を更に詳しく説明する。本発明は、可視光線、紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射により硬化性に富み、常温で低粘度のインキ特性を有し、グラビア印刷機上での良好なドクターによる掻き取り性が可能となり、加温等の装置及び工程を必要とせずに浸透性あるいは非浸透性基材に対してグラビア印刷が可能で、かつ無溶剤、低皮膚刺激性の材料を使用した安全性の高い活性エネルギー線硬化性グラビアインキ、それを用いた印刷物を提供するものである。

一方、柔軟性に富んだ硬化インキ膜を形成可能で、且つ、無溶剤、低皮膚刺激性の材料を使用した安全性の高い活性エネルギー線硬化性フレキソインキ、それを用いた印刷物を提供するものである。

本発明の、オキシラン環のそれぞれの炭素が少なくとも一つの置換基を有し、該置換基はそれぞれが互いに結合して環を構成してもよいエポキシ化合物について説明する。

オキシラン環のそれぞれの炭素の置換基が、それぞれが互いに結合して環を構成する場合は、５〜７員環が好ましく、更に好ましくは６員環である。最も好ましいエポキシ化合物としては、下記一般式（１）、（２）又は（３）で表される化合物である。

式中、Ｒ₁₀₀、Ｒ₁₀₁、Ｒ₁₀₂は置換基を表す。置換基の例としては、ハロゲン原子（例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子等）、炭素数１〜６個のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等）、炭素数１〜６個のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等）、アシル基（例えばアセチル基、プロピオニル基、トリフルオロアセチル基等）、アシルオキシ基（例えばアセトキシ基、プロピオニルオキシ基、トリフルオロアセトキシ基等）、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等）等が挙げられる。置換基として好ましいのは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基である。

ｍ０、ｍ１、ｍ２は０〜２を表し、０または１が好ましい。

Ｌ₀は主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５のｒ０＋１価の連結基あるいは単結合を、Ｌ₁は主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５のｒ１＋１価の連結基あるいは単結合を、Ｌ₂は主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５のｒ２＋１価の連結基あるいは単結合を表す。

主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜１５の２価の連結基の例としては、以下の基及びこれらの基と−Ｏ−基、−Ｓ−基、−ＣＯ−基、−ＣＳ−基を複数組み合わせてできる基を挙げることができる。

メチレン基［−ＣＨ₂−］
エチリデン基［＞ＣＨＣＨ₃］、
イソプロピリデン［＞Ｃ（ＣＨ₃）₂］
１，２−エチレン基［−ＣＨ₂ＣＨ₂−］、
１，２−プロピレン基［−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂−］、
１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−］、
２，２−ジメチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ₂Ｃ（ＣＨ₃）₂ＣＨ₂−］、
２，２−ジメトキシ−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ₂Ｃ（ＯＣＨ₃）₂ＣＨ₂−］、
２，２−ジメトキシメチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ₂Ｃ（ＣＨ₂ＯＣＨ₃）₂ＣＨ₂−］、
１−メチル−１，３−プロパンジイル基［−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ₂−］、
１，４−ブタンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−］、
１，５−ペンタンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−］、
オキシジエチレン基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
チオジエチレン基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＳＣＨ₂ＣＨ₂−］、
３−オキソチオジエチレン基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＳＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
３，３−ジオキソチオジエチレン基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＳＯ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−］、
１，４−ジメチル−３−オキサ−１，５−ペンタンジイル基［−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ＯＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂−］、
３−オキソペンタンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
１，５−ジオキソ−３−オキサペンタンジイル基［−ＣＯＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＯ−］、
４−オキサ−１，７−ヘプタンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−］、
３，６−ジオキサ−１，８−オクタンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
１，４，７−トリメチル−３，６−ジオキサ−１，８−オクタンジイル基［−ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂Ｏ ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ＯＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂−］、
５，５−ジメチル−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂Ｃ（ＣＨ₃）₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
５，５−ジメトキシ−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂Ｃ（ＯＣＨ₃）₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
５，５−ジメトキシメチル−３，７−ジオキサ−１，９−ノナンジイル基
［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂Ｃ（ＣＨ₂ＯＣＨ₃）₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
４，７−ジオキソ−３，８−ジオキサ−１，１０−デカンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−ＣＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
３，８−ジオキソ−４，７−ジオキサ−１，１０−デカンジイル基［−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯ−ＯＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−ＣＯＣＨ₂ＣＨ₂−］、
１，３−シクロペンタンジイル基［−１，３−Ｃ₅Ｈ₈−］、
１，２−シクロヘキサンジイル基［−１，２−Ｃ₆Ｈ₁₀−］、
１，３−シクロヘキサンジイル基［−１，３−Ｃ₆Ｈ₁₀−］、
１，４−シクロヘキサンジイル基［−１，４−Ｃ₆Ｈ₁₀−］、
２，５−テトラヒドロフランジイル基［２，５−Ｃ₄Ｈ₆Ｏ−］
ｐ−フェニレン基［−ｐ−Ｃ₆Ｈ₄−］、
ｍ−フェニレン基［−ｍ−Ｃ₆Ｈ₄−］、
α，α′−ｏ−キシリレン基［−ｏ−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＨ₂−］、
α，α′−ｍ−キシリレン基［−ｍ−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＨ₂−］、
α，α′−ｐ−キシリレン基［−ｐ−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＨ₂−］、
フラン−２，５−ジイル−ビスメチレン基［２，５−ＣＨ₂−Ｃ₄Ｈ₂Ｏ−ＣＨ₂−］
チオフェン−２，５−ジイル−ビスメチレン基［２，５−ＣＨ₂−Ｃ₄Ｈ₂Ｓ−ＣＨ₂−］
イソプロピリデンビス−ｐ−フェニレン基［−ｐ−Ｃ₆Ｈ₄−Ｃ（ＣＨ₃）₂−ｐ−Ｃ₆Ｈ₄−］
３価以上の連結基としては、以上に挙げた２価の連結基から任意の部位の水素原子を必要なだけ除いてできる基及びそれらと−Ｏ−基、−Ｓ−基、−ＣＯ−基、−ＣＳ−基を複数組み合わせてできる基を挙げることができる。

Ｌ₀、Ｌ₁、Ｌ₂は置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子（例えば塩素原子、臭素原子、フッ素原子等）、炭素数１〜６個のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等）、炭素数１〜６個のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等）、アシル基（例えばアセチル基、プロピオニル基、トリフルオロアセチル基等）、アシルオキシ基（例えばアセトキシ基、プロピオニルオキシ基、トリフルオロアセトキシ基等）、アルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基等）等が挙げられる。置換基として好ましいのは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基である。

Ｌ₀、Ｌ₁、Ｌ₂としては主鎖に酸素原子または硫黄原子を含んでもよい炭素数１〜８の２価の連結基が好ましく、主鎖が炭素のみからなる炭素数１〜５の２価の連結基がより好ましい。

ｐ１、ｑ１はそれぞれ０または１を表し、ｐ１＋ｑ１が１以上であるのが好ましい。

ｐ２、ｑ２はそれぞれ０または１を表し、それぞれ１が好ましい。

上記一般式（１）、（２）又は（３）で表される化合物の具体例としては、例えば特開２００４−３１５７７８号段落番号００３４〜００４０に記載されているＥＰ−１〜ＥＰ−５１を挙げることができる。

これら化合物の添加量は、活性エネルギー線硬化型組成物の好ましくは８０質量％未満である。８０質量％以上だと、柔軟性が劣化する傾向にある。また、更に好ましくは、５０％質量未満である。

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物には、光重合性化合物として、上述したエポキシ化合物以外にオキセタン化合物又はビニルエーテル化合物を用いることが好ましい。

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物に用いられるオキセタン化合物は、分子内に１以上のオキセタン環を有する化合物である。具体的には、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン（東亜合成（株）製商品名ＯＸＴ１０１等）、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシメチル］ベンゼン（同ＯＸＴ１２１等）、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン（同ＯＸＴ２１１等）、ジ（１−エチル−３−オキセタニル）メチルエーテル（同ＯＸＴ２２１等）、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン（同ＯＸＴ２１２等）等を好ましく用いることができ、特に、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ（１−エチル−３−オキセタニル）メチルエーテルを好ましく用いることができる。これらは単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

本発明に係わるオキセタン化合物は活性エネルギー線硬化組成物中に３０〜９５質量％、好ましくは５０〜８０質量％配合される。

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物に含まれるビニルエーテル化合物は、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシエチルモノビニルエーテル、ヒドロキシノニルモノビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジまたはトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。

これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジまたはトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。本発明では上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

ビニルエーテル化合物は任意の配合成分であり、配合させることによって、活性エネルギー線硬化型組成物を、それに要求される粘度に調整することができる。また、硬化速度の向上もできる。ビニルエーテル化合物はオキシラン基含有化合物及びオキセタン環含有化合物からなる液状成分中、０〜４０質量％、好ましくは０〜２０質量％が配合される。

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物には、光カチオン重合開始剤を含んでよい。

光カチオン重合開始剤としては、アリールスルホニウム塩誘導体（例えば、ユニオン・カーバイド社製のサイラキュアＵＶＩ−６９９０、サイラキュアＵＶＩ−６９９２、サイラキュアＵＶＩ−６９７４、旭電化工業社製のアデカオプトマーＳＰ−１５０、アデカオプトマーＳＰ−１５２、アデカオプトマーＳＰ−１７０、アデカオプトマーＳＰ−１７２）、アリルヨードニウム塩誘導体（例えば、ローディア社製のＲＰ−２０７４）、アレン−イオン錯体誘導体（例えば、チバガイギー社製のイルガキュア２６１）、ジアゾニウム塩誘導体、トリアジン系開始剤及びその他のハロゲン化物等の酸発生剤が挙げられる。光カチオン重合開始剤は、脂環式エポキシ基を有する化合物１００質量部に対して、０．２〜２０質量部の比率で含有させることが好ましい。光カチオン重合開始剤の含有量が０．２質量部未満では硬化物を得ることが困難であり、２０質量部を越えて含有させてもさらなる硬化性向上効果はない。これら光カチオン重合開始剤は、１種または２種以上を選択して使用することができる。

上記活性エネルギー線硬化組成物は、活性エネルギー線照射によりベンゼンを発生しない、スルホニウム塩が好適に用いられる。「活性エネルギー線照射によりベンゼンを発生しない」とは、実質的にベンゼンを発生しないことを指し、具体的には、インク組成物中にスルホニム塩（光酸発生剤）を５質量％含有するインクを用いて厚さ１５μｍ・約１００ｍ^２の画像を印字し、インク膜面を３０℃に保った状態で光酸発生剤が十分分解する量
の活性エネルギー線を照射した際に発生するベンゼンの量が、５μｇ以下の極微量あるいは皆無であることを指す。

本発明の活性エネルギー線としては、可視光線、紫外線、電子線等を挙げることができるが光が好ましい。好ましい光照射方法としては、可視光照射、紫外線照射があるが、特に紫外線照射が好ましい。紫外線照射を行う場合、紫外線照射量は１００ｍＪ／ｃｍ²以上、好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ²以上であり、また１０，０００ｍＪ／ｃｍ²以下、好ましくは５，０００ｍＪ／ｃｍ²以下の範囲で行う。かかる程度の範囲内における紫外線照射量であれば、十分硬化反応を行うことができ、また紫外線照射によって着色剤が退色してしまうことも防止できるので有利である。紫外線照射はメタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等のランプが挙げられる。例えば、Ｆｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販されているものを用いて行うことができる。

メタルハライドランプは高圧水銀ランプ（主波長は３６５ｎｍ）に比べてスペクトルが連続しており、２００〜４５０ｎｍの範囲で発光効率が高く、且つ長波長域が豊富である。従って、本発明の活性エネルギー線硬化型組成物の様に顔料を使用している場合はメタルハライドランプが適している。

本発明の活性エネルギー線硬化型フレキソインキ又はグラビアインキは色材として顔料を含有する。本発明で好ましく用いることのできる顔料を、以下に列挙する。

Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１、３、１２、１３、１４、１７、４２、７４、８１、８３、８７、９３、９５、１０９、１２０、１２８、１３８、１３９、１５１、１６６、１８０、１８５
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ−１６、３６、３８
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５、２２、３８、４８：１、４８：２、４８：４、４９：１、５３：１、５７：１、６３：１、１０１、１２２、１４４、１４６、１７７、１８５
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ−１９、２３
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：１、１５：３、１５：４、１８、６０、２７、２９
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ−７、３６
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ−６、１８、２１
Ｃ．Ｉ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ−７
上記顔料の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。分散媒体は光重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。

顔料の分散は顔料粒子の平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によってヘッドノズルの詰まりを抑制し、インキの保存安定性、インキ透明性および硬化感度を維持することができる。

本発明の活性エネルギー線硬化型フレキソインキ又はグラビアインキにおいては、色材濃度としてはインキ全体の１質量％乃至１０質量％であることが好ましい。

顔料分散剤としては、塩基性のアンカー部を有するものを用いることが好ましく、且つ櫛形構造を有する高分子分散剤を用いることが更に好ましい。

本発明で用いることのできる顔料分散剤の具体例としては、Ａｖｅｃｉａ社製ソルスパース９０００、同１７０００、同１８０００、同１９０００、同２００００、同２４０００ＳＣ、同２４０００ＧＲ、同２８０００、同３２０００、味の素ファインテクノ社製アジスパーＰＢ８２１、同ＰＢ８２２、楠本化成社製ＰＬＡＡＤ ＥＤ２１４、同ＥＤ２５１、ＤＩＳＰＡＲＬＯＮ ＤＡ−３２５、同ＤＡ−２３４、ＥＦＫＡ社製ＥＦＫＡ−５２０７、同５２４４、同６２２０、同６２２５等が挙げられる。また、顔料分散剤と併せて顔料誘導体（シナジスト）を用いることができる、顔料誘導体の具体例としては、Ａｖｅｃｉａ社製ソルスパース５０００、同１２０００、同２２０００、ＥＦＫＡ社製ＥＦＫＡ−６７４６、同６７５０等が挙げられる。

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物は４〜１０員環の脂肪族環状エステル化合物または５員環以上の環状エーテル化合物を含有することが、硬化性や各種基材への密着性が向上するため好ましい。

環状エステル化合物としては、４〜１０員環の脂肪族環状エステル化合物である。具体的には、ε−カプロラクトン−６−ヒドロキシヘキサン酸−１，６ラクトン、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、α−メチル−β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−ヘプタノラクトン、クマリン、テトロン酸、ピロン、フタリド、３−メチル−１，４−ジオキサ−２，５−ジオン、ｐ−ジオキサノン、モリホリンジオン、モリホリン等である。また、その使用に当たってはそれらの混合物でも構わない。

環状エーテル化合物としては、５員環以上の環状エーテル化合物である。更に好ましくは、炭酸エステル構造を有しない環状エーテル化合物である。具体的には、１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，３，５−トリオキサン、クラウンエーテル（１２−ｃｒｏｗｎ−４等）、１，２−ジメチルテトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、２−メチルジオキソラン、４−メチルジオキソラン等である。

４〜１０員環の脂肪族環状エステル化合物および５員環以上の環状エーテル化合物の含有量は、１〜１０質量％であることが好ましい。

本発明の活性エネルギー線硬化型組成物には、上記説明した以外に様々な添加剤を用いることができる。例えば、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することができる。また、保存安定性を改良する目的で、公知のあらゆる塩基性化合物を用いることができるが、代表的なものとして塩基性アルカリ金属化合物、塩基性アルカリ土類金属化合物、アミンなどの塩基性有機化合物などが挙げられる。また、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インキとすることも可能である。

塩基性化合物も添加することができる。塩基性化合物を含有することで、吐出安定性が良好となるばかりでなく、低湿下においても硬化収縮による皺の発生が抑制される。塩基性化合物としては公知のあらゆるものを用いることができるが、代表的なものとして塩基性アルカリ金属化合物、塩基性アルカリ土類金属化合物、アミンなどの塩基性有機化合物などが挙げられる。

前記の塩基性アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属の水酸化物（水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）、アルカリ金属の炭酸塩（炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等）、アルカリ金属のアルコラート（ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド等）が挙げられる。前記の塩基性アルカリ土類金属化合物としては、同様にアルカリ土類金属の水酸化物（水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等）、アルカリ金属の炭酸塩（炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等）、アルカリ金属のアルコラート（マグネシウムメトキシド等）が挙げられる。

塩基性有機化合物としては、アミンならびにキノリンおよびキノリジンなど含窒素複素環化合物などが挙げられるが、これらの中でも、光重合性モノマーとの相溶性の面からアミン類が好ましく、例えば、オクチルアミン、ナフチルアミン、キシレンジアミン、ジベンジルアミン、ジフェニルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン、ジメチルアニリン、キヌクリジン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチル−１，６−ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミンおよびトリエタノールアミンなどが挙げられる。

塩基性化合物を存在させる際のその濃度は、光重合性化合物の総量に対して１０〜１０００質量ｐｐｍ、特に２０〜５００質量ｐｐｍの範囲であることが好ましい。なお、塩基性化合物は単独で使用しても複数を併用して使用してもよい。

本発明の活性エネルギー線硬化型フレキソインキ又はグラビアインキにおいては、活性エネルギー線硬化型組成物の２５℃における粘度が７〜４０ｍＰａ・ｓであることが、硬化環境（温度・湿度）に関係なく吐出が安定し、良好な硬化性を得るために好ましい。

本発明で用いることのできる記録材料としては、通常の非コート紙、コート紙などの他、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィルム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＶＣフィルム、ＰＥフィルム、ＴＡＣフィルムを挙げることができる。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ、ポリアセタール、ＰＶＡ、ゴム類などが使用できる。また、金属類やガラス類にも適用可能である。

以下に本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらの例に限定されるものではない。

実施例１
〔活性エネルギー線硬化型インキの作製〕
分散剤（ＰＢ８２２ 味の素ファインテクノ社製）を５質量部と、表１（フレキソインキ）及び表３（グラビアインキ）に記載の各光重合性化合物をステンレスビーカーに入れ、６５℃のホットプレート上で加熱しながら１時間かけて撹拌、混合して溶解させた。次いで、この溶液に各種顔料を添加した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズ２００ｇと共にポリ瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーにて２時間分散処理を行った。次いで、ジルコニアビーズを取り除き、各光重合開始剤、酸増殖剤、塩基性化合物、界面活性剤等の各種添加剤を表１及び表３に記載の組み合わせで添加し、フレキソインキ及びグラビアインキ組成物セットを調製した。なお、インキ粘度はオキセタン環を有する化合物とエポキシ化合物の添加量で調整した。

記録材料として合成紙（ユポコーポレーション社製合成紙 ユポＦＧ）を用い、それに３μｍの厚みで塗布した後、メタルハライドランプにより３００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、硬化させた。なお、各照射光源の照度は、岩崎電機社製のＵＶＰＦ−Ａ１を用いて、２５４ｎｍの積算照度を測定した。

表中で使用の化合物は以下の通りである。

ＯＸＴ−２２１：オキセタン環含有化合物（東亞合成社製）
ＯＸＴ−１０１：オキセタン環含有化合物（東亞合成社製）
ＯＸＴ−２１２：オキセタン環含有化合物（東亞合成社製）
セロキサイド２０２１Ｐ：（ダイセル化学製）
ＣＹＲＡＣＵＲＥ ＵＶＲ−６１２８：（ダウ・ケミカル社製）
セロキサイド３０００：（分子量１６８、ダイセル化学製）
ＵＶＩ６９９２：ダウ・ケミカル社製 プロピオンカーボネート５０％液
ＫＦ−３５１：シリコーンオイル（信越化学株式会社製）
ＰＢ８２２：味の素ファインテクノ社製
顔料１：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７（三菱化学社製、＃５２）
顔料２：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：４（山陽色素株式会社製、シアニンブルー４０４４）
顔料３：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０（ＬＡＮＸＥＳＳ社製、Ｅ４ＧＮ−
ＧＴ ＣＨ２００１５）
顔料４：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２（大日精化社製、特注）
スミライザーＭＤＰ−Ｓ：住友化学工業株式会社製 ２，２’−ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｉｓ（４−ｍｅｔｈｙｌ−６−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｏｌ）
Ｐｏｌｙ ｂｄ ６０５ Ｒｅｓｉｎ：エルファトケム社製のエポキシ化されたヒドロキシテレケリックなポリブタジエン
ＤＡ９１００：変性熱可塑性アクリル樹脂（サンノブコ社製）

〈評価方法〉
（硬化性の評価）
硬化膜を爪で擦り、膜がはがれるかどうかで硬化しているかどうかを判断した。

ランク評価
○：爪で強く擦っても剥がれない
△：爪で強く擦ると剥がれるが、実用上使用可能レベル
×：爪で擦ると、簡単に剥がれてしまう。

（エポキシ化合物の安全性）
インクが皮膚に付着した場合の刺激性を下記の基準で評価した。

○：皮膚に付着してもほとんど変化しない
△：皮膚に付着すると発赤する
×：皮膚に付着すると水泡ができる。

（柔軟性の評価）
また別に、インクを膜厚１０μｍになるように塗布し、硬化させたサンプルを３ｍｍφの棒に巻きつけた時、更に折り曲げた時ののヒビを評価。

◎：折り曲げてもヒビが入らない
○：折り曲げるとヒビが入るが、３ｍｍφ棒に巻きつけた時はヒビが入らない
△：３ｍｍφの棒に巻きつけたときに、僅かにヒビが入る
×：３ｍｍφ棒に巻きつけた時に、ヒビが入る。

（粘度）
２５℃、せん断速度１０１／ｓ時のインクの粘度を測定。

表１及び表２より、本発明の活性エネルギー線硬化型フレキソインキは、安全で硬化性が良好で、さらには、柔軟性が良好であることが判る。

表３及び表４より、本発明の活性エネルギー線硬化型グラビアインキは、粘度が低く安全で硬化性が良好で、さらには、柔軟性が良好であることが判る。

尚、記録材料として、ユポＦＧを他の記録材料に変えても同様な効果を奏した。

Claims (7)

1. オキシラン環のそれぞれの炭素が少なくとも一つの置換基を有し、該置換基はそれぞれが互いに結合して環を構成してもよいエポキシ化合物を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型フレキソインキ。
2. 更に、オキセタン化合物またはビニルエーテル化合物のいずれかを含有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の活性エネルギー線硬化型フレキソインキ。
3. 前記エポキシ化合物の含有量が６０％未満であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の活性エネルギー線硬化型フレキソインキ。
4. オキシラン環のそれぞれの炭素が少なくとも一つの置換基を有し、該置換基はそれぞれが互いに結合して環を構成してもよいエポキシ化合物を含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化型グラビアインキ。
5. 更に、オキセタン化合物またはビニルエーテル化合物のいずれかを含有することを特徴とする請求の範囲第４項に記載の活性エネルギー線硬化型グラビアインキ。
6. 前記エポキシ化合物の含有量が６０％未満であることを特徴とする請求の範囲第４項又は第５項に記載の活性エネルギー線硬化型グラビアインキ。
7. ２０℃における粘度が５０〜２５０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求の範囲第４項〜第６項のいずれか１項に記載の活性エネルギー線硬化型グラビアインキ。