KR101643597B1 - 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 - Google Patents

활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 Download PDF

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Abstract

비흡수성 기재 상으로의 토출 시에 있어서의 시싱(cissing)이 억제되며, 또한 경화성이 양호하며, 또한 잉크 토출에 의해 인접하여 형성된 미경화의 도막 간에서의 혼색을 발생하기 어렵기 때문에, 정세한 화상을 비흡수성 기재 상에 형성 가능한 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크를 제공한다. 본 발명은 안료, 실리콘아크릴레이트, 당해 실리콘아크릴레이트 이외의 활성 에너지선 경화성 화합물, 및 라디칼 중합 개시제를 함유하는 활성 에너지선 경화성 잉크로서, 상기 실리콘아크릴레이트는 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 측쇄를 가진 특정의 유기 변성 실리콘아크릴레이트이며, 또한 상기 활성 에너지선 경화성 화합물로서 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)을 함유하는 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크를 제공한다.

Description

활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크{INK FOR ACTIVE ENERGY RAY-CURABLE INKJET RECORDING}
본 발명은 피기록 매체에 잉크 조성물을 토출한 후, 자외선, 전자선, 방사선 등의 활성 에너지선의 조사에 의해 경화 도막을 형성하는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크에 관한 것이다.
잉크젯 기록법에 의한 인쇄는, 저렴하며 프린터의 소형화가 용이하고, 번잡한 메인터넌스나 조정이 불필요하기 때문에 오피스용, 가정용을 중심으로 현재 널리 사용되고 있다. 잉크젯용 잉크에 대해서는 최근에는 염료 외 유기 안료도 착색제로서 다용되고 있으며, 내수성이나 화상의 장기 보존 안정성의 점에서도 개량이 도모되고 있다. 또한 잉크젯용 프린터의 측으로부터도 고속 인쇄성, 장기 토출 안정성에 대해서 한층 개량이 도모되고 있으며, 잉크젯 기록법의 산업 용도에의 적용도 넓어지고 있다.
산업 용도에 대해서는, 원래, 잉크젯 기록법은 피기록 매체에 비접촉으로 화상을 형성할 수 있고, 종래의 인쇄 방법과 같이 판을 제작할 필요가 없기 때문에, 인쇄에 있어서의 납기와 비용의 점에서 본질적인 이점을 갖고 있다. 이 이점을 살려, 종래의 판을 사용한 인쇄 방법에 대하여 원활한 치환이 가능해지기 위해서는, 잉크젯 기록법이 인쇄 화상의 화질의 점에서 한층 더 개량되고, 종래의 인쇄 방법과 완전히 동등 레벨이 되는 것이 필요하며, 화질의 향상이 한층 더 조급히 요구되고 있다.
현재, 산업용 용도에 있어서는 피기록 매체의 특성에 의해, 수계, 유기 용제계, 활성 에너지선 경화계의 각 잉크젯 기록 방식에 의한 인쇄가 개발, 사용되고 있다. 이들 기록 방식 중에서는, 인쇄 시에 있어서의 유기 용제의 휘산을 무시할 수 있으며, 수계와 활성 에너지선 경화계가 환경 부하 저감의 점에서 뛰어나며, 특히 필름 등의 비흡수성 매체에의 인쇄에 있어서는, 인쇄 도막의 경화 속도, 매체에의 조막성, 접착성의 점에서 활성 에너지선 경화성 잉크를 사용한 활성 에너지선 경화계의 잉크젯 기록 방법이 뛰어나다.
또한, 종래 비흡수성 매체 상에의 잉크젯 기록법에 의한 화상 형성에 있어서는, 사용되는 잉크가 저점도이기 때문에, 토출 후의 잉크의 시싱(cissing)의 문제와, 잉크 간의 혼색의 문제가 잉크젯 기록 방식의 여하에 상관없이 공통 과제였지만, 이점 잉크 토출 후의 활성 에너지선 조사에 의해 도막 경화를 행하는 활성 에너지선 경화계의 잉크젯 기록법으로는, 활성 에너지선 조사를 각색의 토출 직후에 하는 것에 의해, 대폭 혼색을 억제하는 것이 가능하다.
그러나 한편, 비흡수성 매체 상에 있어서의 토출 잉크 자체의 시싱 발생의 문제에 대해서는, 수계나 유기 용제계의 잉크를 사용한 잉크젯 기록법과 같이 활성 에너지선 경화성 잉크의 해결해야 할 과제로서 남겨져 있다. 또한 활성 에너지선 경화성 잉크에 있어서 각색 토출 직후에 활성 에너지선 조사를 행함으로써, 타색과의 혼색을 막을 수 있었다고 해도, 비흡수성 매체 상에 토출된 당해 잉크의 경화 도막 상에 타색의 잉크를 중첩 도포하는 영역이 발생하여, 매체와 잉크의 경화 도막의 양쪽에 대하여 시싱 발생을 억제해야 한다는 새로운 문제가 발생한다. 또한 가령 혼색의 발생이 억제된다고 해도, 각색 잉크의 토출마다 활성 에너지선 조사에 의해 그때마다, 활성 에너지선 경화성 잉크를 경화시킬 필요성은, 경화성이 매우 양호한 잉크가 아닌 한 인쇄 스피드를 대폭 저하시키기 쉬워, 인쇄의 고속화에 대해서는 큰 지장이 될 가능성도 갖고 있었다.
이러한 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크가 갖는 과제에 대하여 이하와 같은 개량이 이루어지고 있다. 즉, 비흡수 재료면에 대해서의 젖음성을 향상할 수 있고, 계면에서의 잉크의 시싱을 방지하고, 잉크의 중첩 도포을 했을 때의 번짐을 방지하기 위해서, 중합성 화합물로서 알릴글리콜을 포함하고, 계면 활성제로서 HLB가 4∼10.5의 폴리에테르 변성 실리콘 오일을 함유하는 광경화형 잉크가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 그러나 당해 잉크로는 혼색의 문제는 완전히는 해결되지 않고, 시간 경과에 따라 인접하는 도막 간에서의 혼색 영역이 발생하고 또한 당해 영역이 넓어졌다. 또한 사용된 잉크 배합은 경화성이 반드시는 양호하지 않고, 이것이 오히려 혼색을 조장하게 되었다.
한편, 시안 색재, 마젠타 색재, 옐로우 색재, 및 블랙 색재의 각각을 함유하는 활성 에너지선 경화성 잉크를 함유하여 구성되는 잉크 세트에 있어서, 옐로우 색재, 블랙 색재를 함유하는 활성광선 경화형 잉크 조성물에는 티오잔톤계 광중합 개시제를 첨가하고, 시안 색재, 마젠타 색재를 함유하는 활성광선 경화형 잉크 조성물에는 티오잔톤계 광중합 개시제를 첨가하지 않는 것에 의해, 색재의 광흡수에 의한 경화 속도의 차이를 조정하고, 각 활성광선 경화형 잉크 조성물을 동시에 경화시키는 것에 의해 혼색을 막는 것이 행해지고 있다(특허문헌 2 참조). 그러나 기본적으로 활성 에너지선 경화성 잉크끼리가 활성 에너지선을 조사되기 전에 접했을 때에 발생하는 혼색에 대해서는, 이것을 유효하게 억제할 수 없었다.
이 때문에 비흡수성 매체 상이나, 타색 잉크의 경화성 도막 상으로의 토출 시에 시싱이 기본적으로 발생하기 어렵고, 또한 혼색을 방지하며 또한 인쇄 속도의 고속화를 가능하게 하는 양호한 경화성을 갖고, 또한 가령 이종(異種) 잉크의 도막끼리가 미경화 상태로 접촉해도 기본적으로 혼색을 발생하기 어렵고, 고화질의 화상을 형성하는 것이 가능한 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크의 개발이 필요해지고 있다. 이러한 잉크이면, 활성 에너지선의 조사를 반드시 각색 토출 직후에 행할 필요성이 없고, 몇 색의 잉크를 피기록 매체에 토출 후에 정리하여 조사를 행할 수 있고, 인쇄 장치 자체의 에너지 절약화, 구조의 간소화, 고속화도 가능해진다.
또, 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크에 있어서, 실리콘아크릴레이트는, 표면 장력 조정제로서 사용되며(특허문헌 3), 다른 실리콘 화합물이나 불소 화합물과 병기되는(특허문헌 4) 것은 있지만, 본원에 기재한 바와 같은 혼색 억제 효과에 대해서는 기재되어 있지 않고, 그 효과를 최대한으로 발휘시키기 위한 본원 발명에 있어서와 같은 사용 방법에 대해서는 지금까지 알려져 있지 않다.
일본국 특개2010-202814 일본국 특개2010-138315 일본국 특개2006-008998 일본국 특개2011-057744
본 발명의 목적은, 비흡수성 기재 상으로의 토출 시, 혹은 활성 에너지선 경화성 잉크의 경화 도막 상에의 중첩 도포 시에 있어서의 시싱이 억제되며, 또한 경화성이 양호하며, 또한 잉크 토출에 의해 인접하여 형성된 미경화의 도막 간에서의 혼색을 발생하기 어렵기 때문에, 정세(精細)한 화상을 비흡수성 기재 상에 형성 가능한 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크를 제공하는 것이다.
발명자들은 특정의 구조의 유기 변성 실리콘아크릴레이트를 사용하는 것에 의해, 비흡수성 기재 상으로의 토출 시, 혹은 활성 에너지선 경화성 잉크의 경화 도막 상에의 중첩 도포 시에 있어서의 시싱을 억제함과 함께, 인접하는 미경화의 도막의 혼색을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알아냈다. 그리고 또한 중합성 모노머로서 특정 구조의 모노머를 사용하는 것에 의해, 경화성이 향상하여 완전 경화까지의 시간이 단축하기 때문에, 혼색의 개선을 더 도모할 수 있는 것을 알아내어 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 (A) 안료, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B), 상기 실리콘아크릴레이트 이외의 활성 에너지선 경화성 화합물(C), 및 라디칼 중합 개시제(D)를 함유하는 활성 에너지선 경화성 잉크로서, 상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)는 폴리디메틸실록산 구조를 주쇄로 하고, 폴리옥시알킬렌의 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 측쇄를 갖고, 또한 상기 활성 에너지선 경화성 화합물(C)로서 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)을 함유하는 것을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크를 제공한다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크는, 특정 구조의 실리콘아크릴레이트를 함유하고 있기 때문에, 비흡수성 매체 상이나 활성 에너지선 경화성 잉크의 경화 도막 상에서 시싱을 억제할 수 있음과 함께, 비흡수성 매체 상에 인접하여 형성된 미경화의 도막 간에서 혼색이 발생하기 어렵다. 이 때문에 먼저 비흡수성 매체 상에 토출된 액적이나, 당해 액적으로 이루어지는 도막의 경화 전에, 제2, 제3 타색 잉크로 이루어지는 액적을, 앞의 액적이나 도막에 인접하는 위치에 토출한다고 해도, 이들 액적이나 도막이 일괄 조사되어서 경화하기 전에 서로 섞여, 화상이 불선명해질 경우가 없다. 또한 표면 경화성이 양호한 중합성 모노머인 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 모두 갖는 화합물(E)을 함유하고 있기 때문에, 적은 조사량의 활성 에너지선이어도, 조사 후는 조속히 전체 경화가 진행하여 강고한 도막이 형성된다. 이 활성 에너지선 조사 후의 신속한 경화는, 토출된 잉크끼리의 혼색의 발생을 더 유효하게 방지한다. 이 때문에 통상은 혼색 방지를 위해 각색의 토출 직후에 순차 행해지는 활성 에너지선의 조사 대신, 다색의 잉크를 순차적으로 토출하여 일정한 화상을 형성한 후에, 활성 에너지선의 일괄 조사를 행하여 한번에 경화를 행하는 것이 가능하며, 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크를 사용한 화상 형성의 고속화가 가능하다.
예를 들면 고속 인쇄를 위해, 피기록 매체를 이동시키면서 당해 피기록 매체의 전폭에 걸친 폭을 갖는 각색 고정 헤드로 인쇄를 행하고, 피기록 매체의 하류 측에서, 피기록 매체의 전폭 길이를 갖는 광원으로 활성 에너지선을 일괄 조사하는 바와 같은 화상 형성 방법에도 대응할 수 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크는, 특정 구조의 실리콘아크릴레이트를 함유하고 있기 때문에, 비흡수성 기재 상으로의 토출 시, 및 중첩 도포 시에 시싱의 발생이 매우 적고, 또한 토출 잉크에 의해 형성되는 미경화의 도막 간에서의 혼색이 발생하기 매우 어렵다. 또한 경화성이 양호하기 때문에 활성 에너지선 경화선 조사 후 조속히 경화하여 혼색의 발생 방지를 더 확실하게 함과 함께, 화상 형성 시의 각색 도트 간에 있어서의 경계의 번짐 발생이 적고, 정세한 화상을 형성할 수 있다.
도 1은 혼색 발생 상황의 탁상 평가를 행하는 방법을 나타낸 도면.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크는, 안료, 특정 구조의 유기 변성 실리콘아크릴레이트, 당해 실리콘아크릴레이트 이외의 중합성 모노머, 및 라디칼 중합 개시제를 함유하고, 상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트는 폴리옥시알킬렌쇄를 개재하여 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖고, 또한 상기 중합성 모노머로서 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 모두 갖는 화합물(E)을 함유한다.
본 발명에서 사용하는 실리콘아크릴레이트는 표면 조정 기능을 갖는 다른 실리콘계 화합물과 다르고, 측쇄에 도입한 아크릴레이트 관능기가, 다른 활성 에너지선 경화성 화합물(C)의 중합 반응에 따라, 유기 변성 실리콘아크릴레이트끼리, 및 다른 활성 에너지선 경화성 화합물(C)과 경화 반응을 한다. 이 때문에, 잉크 도막의 경화성을 저하시키는 경우가 없고, 다른 실리콘계 화합물과 같이 접착 후의 실리콘계 화합물의 블리드 아웃이 없다. 또한 중합 후의 도막을 단단하게 하여 피기록 매체에 대한 접착성이나 내찰과성이 뛰어난 도막을 형성할 수 있다.
유기 변성 실리콘아크릴레이트는, 직쇄형 디메틸폴리실록산의 주쇄에, 아크릴레이트 관능기를 포함하는 측쇄를 도입한 화합물로서, 주쇄로서의 폴리실록산쇄의 길이와, 아크릴레이트 관능기를 포함하는 측쇄의 종류, 그 도입의 정도 등을 조정하는 것에 의해, 잉크젯용 잉크에, 적절한 표면 장력과 피기록 매체의 종류에 따른 양호한 밀착성 등을 부여할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 유기 변성 실리콘아크릴레이트는, 500∼20000의 분자량을 갖는 것이 바람직하고, 1000∼10000이 보다 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)는, 비흡수성 기재 상에 토출된 활성 에너지선 경화성 잉크로 이루어지는 액적, 또는 당해 액적으로 이루어지는 도막의 레벨링의 조정, 시싱의 억제, 및 인접하는 타색의 액적 또는 도막과의 혼색의 억제에 사용되며, 폴리디메틸실록산 구조를 주쇄로 하고, 폴리옥시알킬렌의 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 측쇄를 갖고 있다.
측쇄에 있어서의 폴리옥시알킬렌은, 혼색의 억제의 관점으로부터는 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드와의 공중합체인 것이 바람직하고, 또한 에틸렌옥사이드 단위만을 갖는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에서 사용할 수 있는 유기 변성 실리콘아크릴레이트는 하기 일반식(1)의 구조의 것을 사용할 수 있다.
Figure 112014011708893-pct00001
(식(1)에 있어서, A는 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 폴리옥시알킬렌기를 나타내고, 당해 폴리옥시알킬렌기의 일부는 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖지 않고, 대신에 히드록실기를 갖고 있어도 되며, c는 0∼5의 정수를 나타내고, m 및 n은 1 이상의 정수를 나타낸다)
또한 일반식(1)의 변성률은 3∼20%가 바람직하고, 5∼20%가 보다 바람직하다. 여기에서 본 발명에 있어서의 변성률은 (n/(m+n))×100(%)으로 얻어지는 값이다.
또한 결합하는 옥시알킬렌 단위의 수는 5∼25가 바람직하고 8∼20이 보다 바람직하고, 또한 10∼15가 더 바람직하다.
상기 일반식(1)으로 표시되는 실리콘아크릴레이트는 비흡수성 매체 상의 혼색을 억제하는 기능의 점에서는, 상기 변성률의 호적한 범위를 만족시키면서 더 상세하게는, m에 대해서는 15∼30이 더 바람직하고, 18∼28이 보다 더 바람직하고, 20∼26이 더 바람직하고, 22∼25가 보다 더 바람직하다.
또한 n에 대해서는 1∼4가 더 바람직하고, 1∼3이 보다 더 바람직하다.
또한 c에 대해서는 1∼4가 더 바람직하고, 3이 보다 더 바람직하다.
일반식(1)에 있어서의 폴리옥시알킬렌기를 갖는 A는, 말단에 (메타)아크릴로일기를 가질 경우에는, 하기 일반식(2)
Figure 112014011708893-pct00002
(식(2)에 있어서 a는 8∼18의 정수, b는 0∼5의 정수를 나타낸다)
으로 표시되는 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 폴리옥시알킬렌기를 사용할 수 있다.
a에 대해서는 8∼20이 바람직하고, 10∼16이 보다 바람직하고, 12∼15가 더 바람직하고, 13∼14가 보다 더 바람직하다.
또한 b에 대해서는 0∼3이 더 바람직하고, 0이 보다 더 바람직하다.
상기 조건을 충족시키는 호적한 유기 변성 실리콘아크릴레이트로서는, Tego Rad 2300(데구사사제)(에틸렌옥사이드 10∼15단위 부가, 변성률 5∼15, 분자량 2000∼4500), Tego Rad 2200N(데구사사제)(에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 합계로 15∼25단위 부가, 변성률 10∼20, 분자량 2000∼4500), Tego Rad 2250(데구사사제)(에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 합계로 10∼20단위 부가, 변성률 10∼20, 분자량 1500∼4000), Tego Rad 2010(데구사) 등이 있다.
상기의 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)는 예를 들면 일반식(1)으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있고, 폴리실록산쇄의 길이, 및 유기 변성의 종류와 정도를 조정하여, 비흡수성 매체 상의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크의 시싱, 토출되는 당해 잉크의 레벨링, 및 인접하여 토출된 타색의 잉크에 대한 혼색 억제 기능의 정도를 조정할 수 있다.
예를 들면 상기 일반식(1)에 있어서의 m, n, a, b, c 각각의 값이 규정한 수치의 범위 내이면, 이들 실리콘아크릴레이트를 함유하는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크는, 비흡수성 매체 상에 토출된 당해 잉크로 이루어지는 액적의 시싱, 당해 액적에 의해 형성된 도막의 레벨링성, 및 인접하여 토출된 잉크의 액적으로 이루어지는 도막과의 사이의 혼색 억제와의 밸런스가 보다 양호하다. 이 때문에 잉크젯 기록용 잉크의 액적이나 도막이 겹치거나, 인접하거나 해도, 활성 에너지선 조사에 의한 경화 도막의 형성 전에 혼색을 발생하는 경우가 없다. 또한 적당한 레벨링성능을 갖기 때문에, 화상을 형성했을 때의 입상감이 남거나, 혹은 솔리드 화상을 인쇄했을 때에 선긋기 상태에 미도공 부분이 발생하거나 하는 것이 보다 억제된다.
본 발명에서 사용하는 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)는, 기본적으로 양호한 활성 에너지선 경화성 잉크의 혼색 억제 기능을 갖고 있기 때문에, 첨가에 의해 레벨링을 저하시키는 경향이 있다.
이 때문에 토출된 활성 에너지선 경화성 잉크의 양호한 레벨링을 유지하면서 혼색을 억제하기 위해서는, 폴리옥시알킬렌기를 측쇄에 갖는 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)보다도 레벨링성을 향상시키고, 특히 필름 기재 상에서의 레벨링성 부여 기능이 양호한 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)를 병용하는 것이 바람직하다. 여기에서 두 개의 유기 변성 실리콘아크릴레이트의 레벨링성을 향상시킴의 비교는, 필름 기재 상에 적하한 동일량의 유기 변성 실리콘아크릴레이트의, 일정 시간 경과 후의 넓이를 측정하여 행할 수 있다. 예를 들면 고속 인쇄를 위해, 피기록 매체를 이동시키면서 당해 피기록 매체의 전폭에 걸친 폭을 갖는 각색 고정 헤드로 인쇄를 행하고, 피기록 매체의 하류 측에서, 피기록 매체의 전폭 길이를 갖는 광원으로 활성 에너지선을 일괄 조사하는 화상 형성 방법에도 대응할 수 있다.
유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)로서는, 폴리디메틸실록산 구조를 주쇄로 하고, 수산기를 치환기로서 갖고 있어도 되며, 말단에 (메타)아크릴로일기가 결합한 알킬기를 갖는 총 탄소수 2∼10의 측쇄를 갖는 실리콘아크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)로서는, 하기 일반식(3)
Figure 112014011708893-pct00003
(식(3)에 있어서, B는 수산기를 치환기로서 갖고 있어도 되며, 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 탄소수 2∼6의 알킬기이며, d는 0∼5의 정수를 나타내고, m 및 n는 1 이상의 정수를 나타낸다)
으로 표시되는 구조를 갖는 화합물로부터 선정하여 사용할 수 있다.
또한 일반식(3)의 변성률은 15∼50%가 바람직하고, 20∼40%가 보다 바람직하다. 여기에서 본 발명에 있어서의 변성률은 (n/(m+n))×100(%)으로 얻어지는 값이다.
활성 에너지선 경화성 잉크에 레벨링성을 부여하는 기능의 점에서는, d는 1∼4가 바람직하고, 3이 보다 바람직하다.
또한 상기 변성률을 충족시키면서, 더 상세하게는 m에 대해서는 11∼17이 바람직하고, 12∼15가 보다 바람직하고, 13∼15가 더 바람직하다. 또한 n에 대해서는 4∼8이 바람직하고, 5∼7이 보다 바람직하고, 6이 더 바람직하다.
또한 상기 일반식(3)의 B로서는 글리시딜기에 아크릴산 또는 메타크릴산이 개환 부가한 구조의 것을 사용할 수도 있고, 이때는 B의 일부로서 아크릴산 또는 메타크릴산이 부가하고 있지 않은 것을 갖고 있어도 된다.
상기 조건을 만족시키는 호적한 유기 변성 실리콘아크릴레이트로서는, Tego Rad 2100(데구사사제)(측쇄에 아크릴산이 부가한 글리시딜기를 갖는, 변성률 20∼40, 분자량 1500∼3500)이 있다.
이러한 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)를, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)와 동시에 사용하여 상기 조정을 행함으로써, 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크의 비흡수성 매체 상의 시싱, 레벨링, 미경화 도막 간의 혼색 억제의 정도 등의 조정 범위와 자유도를 더 넓히는 것이 가능하다.
유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)는, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)에 비교하여 양호한 레벨링성 부여 기능을 갖고 있다. 따라서 인접하는 토출 잉크 간의 혼색의 억제를, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)를 사용하는 것에 기본적으로 행함과 함께, 비흡수성 매체 상 및 활성 에너지선 경화성 잉크의 경화 도막 상에 있어서의 피토출 잉크의 시싱 방지나, 레벨링성의 확보를, 또한 레벨링성 부여 기능이 양호한 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)를 첨가하여 행할 수 있다.
이들 유기 변성 실리콘아크릴레이트의 첨가량은, 활성 에너지선 경화성 잉크 중에 합계로 0.1∼1질량%인 것이 바람직하다. 잉크 조성물 중의 배합량이 0.1질량% 미만이면, 혼색 억제나 토출 잉크의 레벨링 등의 유기 변성 실리콘아크릴레이트의 기능이 유효하게 발휘되지 않는 경향이 있다. 한편 배합량이 1질량%를 초과하면 상기 효과의 크기가 그 이상 증가하지 않고, 반대로 점도 증가 등의 원인이 될 가능성이 있다. 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)와 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)의 비율에 대해서는, 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크를 사용한 화상 형성 방법에 따라 적의 조정할 수 있다. 예를 들면 액적끼리의 겹칩이 발생하기 쉬운 피기록 매체나 화상 형성 방법을 채용하는 경우에는, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)의 비율을 많게 하여, 혼색의 발생을 보다 강력하게 억제할 수 있다. 또한 인쇄 속도의 고속화 등으로, 잉크 토출로부터 활성 에너지선의 조사까지의 시간 경과가 짧아지는 경우에는, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)의 비율을 상승시키고, 레벨링성을 향상시켜서 짧은 레벨링 시간을 보충할 수 있다.
일반적으로 활성 에너지선 경화성 화합물로서는, 그 반응 기구에 의해 라디칼 중합형과 양이온 중합형이 있지만, 본 발명에서 사용하는 실리콘아크릴레이트 이외의 활성 에너지선 경화성 화합물로서는, 경화 건조 속도가 빠른 잉크를 얻기 위해서, (메타)아크릴레이트 등의 에틸렌성 이중 결합을 갖는 라디칼 중합형 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는 활성 에너지선 경화성 화합물(C)로서 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 모두 갖는 화합물(E)을 함유한다. 이러한 화합물(E)은 저점도이며 악취나 피부 자극성이 적고, 또한 고감도이며 산소에 의한 중합 저해를 발생하기 어렵다. 이 때문에 특히 박막의 경화성이 뛰어나며, 형성된 경화 도막의 내찰과성이나 접착성도 양호하며, 특히 플라스틱이나 필름에 대한 접착성이 뛰어나다.
상기 화합물(E)의 양호한 경화성은, 미경화의 인접하는 도막 간의 잉크 유동의 시간을 단축하기 때문에, 본 발명에서 사용하는 유기 변성 실리콘아크릴레이트의 혼색 억제 효과를 더 향상시킨다.
본 발명에서 사용하는 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 모두 갖는 화합물(E)로서는, 일반식(4)
Figure 112014011708893-pct00004
(식 중 R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2는, 탄소수 2∼20의 유기 잔기를 나타내고, R3은 수소 원자 또는 탄소수 1∼11의 유기 잔기를 나타낸다)
으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
R3은 수소 원자인 것이 바람직하고, R2로서는 탄소수 2∼6의 알킬렌기, 구조 중에 에테르 결합에 의해 산소 원자를 갖는 탄소수 2∼9의 알킬렌기인 것이 바람직하다.
또한 화합물(E)로서는 (메타)아크릴산2-(2-비닐옥시에톡시)에틸인 것이 바람직하다.
(메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)의 첨가량은 잉크 중의 중합성 화합물 전량에 대하여 25∼50질량%가 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 실리콘아크릴레이트 및 상기 화합물(E) 이외의 활성 에너지선 경화성 화합물로서는, 구체적으로는, 에틸렌성 이중 결합을 1개 갖는 1관능 모노머, 에틸렌성 이중 결합을 2개 갖는 다관능 모노머(2관능 모노머), 및 에틸렌성 이중 결합을 3개 이상 갖는 다관능 모노머 등의 활성 에너지선 경화형 모노머와 (메타)아크릴레이트 올리고머 등의 활성 에너지선 경화형 올리고머를 들 수 있고, 이들로부터 2종류 이상 병용하여 사용할 수 있다.
단관능의 활성 에너지선 경화성 화합물을 억제하고, 다관능의 활성 에너지선 경화성 화합물, 그 중에서도 특히 3관능 이상의 활성 에너지선 경화성 화합물이나 (메타)아크릴레이트 올리고머를 증량하여 경화 도막의 가교 밀도를 고밀도로 구성하는 것에 의해, 경화성을 향상시켜 경화 도막에 충분한 내구성을 부여할 수 있다. 그러나 한편 이들은 점도가 높고, 특히 (메타)아크릴레이트 올리고머는 모노머에 비교하여 고점도이기 때문에, 에틸렌성 이중 결합 갖는 화합물의 총량에 대하여, 2∼20질량%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크에 있어서는, 경화 도막에 양호한 경화성을 발현시키고 충분한 내구성을 유지하면서, 경화 도막의 유연성을 손상하지 않고, 또한 점도 상승에 의한 잉크젯용 잉크로서의 양호한 토출성을 손상하지 않는 범위에서, 다관능의 활성 에너지선 경화성 화합물, 단관능의 활성 에너지선 경화성 화합물, 및 (메타)아크릴레이트 올리고머 등의 배합량을 조정하여 이들을 함유시킬 수 있다.
다관능의 활성 에너지선 경화성 화합물로서는, 특히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, 1.3-부틸렌글리콜, 1.4-부탄디올, 1.5-펜탄디올, 3-메틸-1.5-펜탄디올, 1.6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1.8-옥탄디올, 1.9-노난디올, 트리시클로데칸디메탄올, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 디(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트의 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 1몰에 4몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻은 디올의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 1몰에 2몰의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻은 디올의 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 1몰에 3몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻은 트리올의 디 또는 트리(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 1몰에 4몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻은 디올의 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨의 폴리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 알킬인산(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이들의 다관능 모노머 중에서는, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 1몰에 3몰 이상의 에틸렌옥사이드 혹은 프로필렌옥사이드를 부가하여 얻은 트리올의 디 또는 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨의 폴리(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용할 수 있는 (메타)아크릴레이트 올리고머로서는, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머, 에폭시(메타)아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트 올리고머 등을 들 수 있고, 이들 중에서 단독 또는 2종류 이상 병용하여 사용할 수 있다.
또한 본원 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크로서는, 상기 다관능의 활성 에너지선 경화성 화합물 중, 2관능의 (메타)아크릴레이트를 사용하는 것에 의해 잉크젯 기록용 잉크로서의 토출성에 필요한 저점도와, 활성 에너지선 경화성 잉크로서의 도막 경화성을 밸런스 좋게 병유시키는 것이 가능해진다. 상기 목적을 위해 2관능의 (메타)아크릴레이트의 배합량은, (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 모두 갖는 화합물(E)의 배합량을 더한 총량에서 전반응성 화합물 중 50질량% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
본원 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크에는, 단관능 (메타)아크릴레이트를 함유시킬 수 있다. 이들 단관능 (메타)아크릴레이트 모노머는, 특히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 아밀, 2-에틸헥실, 옥틸, 이소옥틸, 노닐, 데실, 라우릴, 헥사데실, 스테아릴, 시클로헥실, 벤질, 메톡시에틸, 부톡시에틸, 페녹시에틸, 노닐페녹시에틸, 2-히드록시-3-페녹시프로필, 글리시딜, 디메틸아미노에틸, 디에틸아미노에틸, 이소보르닐, 디시클로펜타닐, 디시클로펜테닐, 디시클로펜테닐옥시에틸, 테트라히드로푸르푸릴, 에톡시화 테트라히드로퓨란 등의 치환기를 갖는 (메타)아크릴레이트류, N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐-2-카프로락탐, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 시클로헥실비닐에테르, 에틸헥실비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등의 비닐 모노머를 들 수 있다.
상기 단관능 (메타)아크릴레이트는, 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물에 있어서는 저점도의 반응성 희석제로서 기능한다. 단관능 아크릴레이트는 잉크 조성물의 점도를 저하시켜 양호한 토출성을 실현하지만, 한편 과잉한 사용량은 토출된 도막의 경화성을 저하시켜, 경화 도막의 내구성을 저하시키기 쉽다.
이 때문에 다관능 아크릴레이트 및 (메타)아크릴레이트 올리고머에 의해, 피기록재의 특성, 용도에 맞춰, 토출한 잉크 조성물의 경화성이나 경화 도막의 내구성을 확보하고, 단관능 아크릴레이트의 종류나 양을 조정하여, 경화 도막의 유연성과, 당해 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물의 필요한 토출성을 충족시키기 위한 충분한 저점도, 즉 25℃에 있어서 100mPa.sec 이하가 되도록 배합량을 결정한다.
또 상기 단관능 (메타)아크릴레이트 중에서는, 페녹시기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 또는 알콕시기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 경화성이 비교적 양호하며, 이들 (메타)아크릴레이트를 전반응성 화합물 중의 20질량% 이상이 되도록 함유시키는 것에 의해, 활성 에너지선 경화성 잉크의 도막 경화성이나, 필름이나 플라스틱에 대한 접착성을 양호하게 유지할 수 있다. 특히 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트는 안료 분산제를 양호하게 용해하는 모노머이기 때문에, 안료, 분산제, 활성 에너지선 경화성 화합물로, 미리 잉크 조성물 제작을 위한 고농도 안료 분산액을 제작할 때, 반응성 희석제로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크로 사용하는 착색제로서는, 칼라 화상 형성을 행함에 있어서, 안료를 사용하는 것에 의해, 잉크에 의해 형성되는 도안에 양호한 내수성, 내광성을 부여시킬 수 있다. 사용하는 안료로서는 예를 들면, 아조레이크 안료, 불용성 아조 안료, 축합 아조 안료, 킬레이트아조 안료 등의 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 안트라퀴논 안료, 페릴렌 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌린 안료, 벤즈이미다졸론 안료, 티오인디고 안료, 디옥사진 안료, 퀴노프탈론 안료 등의 다환식 안료, 니트로 안료, 니트로소 안료, 아닐린 블랙, 형광 안료 등의 유기 안료, 산화티타늄, 산화철계 및 카본 블랙계 등의 무기 안료 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에서 사용되는 잉크에 있어서는, 색재 농도로서는, 잉크 전체의 1질량% 내지 20질량%인 것이 바람직하다.
상기 안료의 구체예로서는, 카본 블랙으로서, 미쓰비시가가쿠사제의 No.2300, No.900, MCF88, No.33, No.40, No.45, No.52, MA7, MA8, MA100, No.2200B 등이, 콜롬비아사제의 Raven5750, 동(同)5250, 동5000, 동3500, 동1255, 동700 등이, 캐보트사제의 Regal400R, 동330R, 동660R, Mogul L, 동700, Monarch800, 동880, 동900, 동1000, 동1100, 동1300, 동1400 등이, 데구사사제의 Color Black FW1, 동FW2, 동FW2V, 동FW18, 동FW200, Color Black S150, 동S160, 동S170, Printex 35, 동U, 동V, 동140U, Special Black 6, 동5, 동4A, 동4 등을 들 수 있다.
옐로우 잉크에 사용되는 안료로서는, C.I. 피그먼트 옐로우1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 109, 110, 114, 120, 128, 129, 138, 150, 151, 154, 155, 180, 185, 213 등을 들 수 있다.
또한, 마젠타 잉크에 사용되는 안료로서는, C.I. 피그먼트 레드5, 7, 12, 48(Ca), 48(Mn), 57(Ca), 57:1, 112, 122, 123, 168, 184, 202, 209, C.I. 피그먼트 바이올렛19 등을 들 수 있다.
또한, 시안 잉크에 사용되는 안료로서는, C.I. 피그먼트 블루1, 2, 3, 15:3, 15:4, 60, 16, 22를 들 수 있다.
상기 안료의 평균 입경은, 10∼200㎚의 범위에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼150㎚ 정도의 것이다. 또한 상기 착색제의 첨가량은, 충분한 화상 농도나 인쇄 화상의 내광성을 얻기 위해서, 잉크 전량의 1∼20질량%의 범위에서 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물이 착색제를 함유할 경우, 화상 형성에 사용되는 당해 착색제를 함유하는 잉크 조성물의 잉크 세트로서는, 상기 기본 4색의 각색마다 복수를 등 갖는 것이어도 된다. 예를 들면, 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 기본 4색에 더해서, 각각의 색마다 동계열의 농색이나 담색을 가할 경우, 마젠타에 더하여 담색의 라이트 마젠타, 농색의 레드, 시안에 더하여 담색의 라이트 시안, 농색의 블루, 블랙에 더하여 담색인 그레이, 라이트 블랙, 농색인 매트 블랙 등의 잉크 조성물의 사용을 들 수 있다.
보다 더 화상의 색재현성을 향상시키기 위해, 그린, 레드, 오렌지, 바이올렛 등의 색조의 잉크 조성물을 더 추가한 잉크 세트를 사용해도 된다.
본 발명에 사용하는 광중합 개시제로서는 분자 개열형의 것으로서, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스핀산에틸에스테르, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온-1,2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]페닐}-2-메틸-프로판-1-온, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 메틸벤조일포르메이트, 1-[4-(4-벤조일페닐설파닐)페닐]-2-메틸-2-(4-메틸페닐설포닐)프로판-1-온 등이 호적하게 사용된다.
또한 이들 이외의 분자 개열형의 것으로서, 벤질, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조일이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 올리고(2-히드록시-2-메틸-1-(4-(1-메틸비닐)페닐)프로판온)1.2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-,2-(O-벤조일옥심)], 에탄온,1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸옥심), 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄 등이 있다. 이들은 각각 단독으로 사용해도 되며 두 개 이상을 병용해도 된다.
또한 수소 인발형의 광중합 개시제로서, 벤조페논, 4-페닐벤조페논, 4-메틸벤조페논, 4-클로로벤조페논, 이소프탈페논, 오르토벤조일벤조산메틸, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 2-이소프로필티오잔톤, 4-이소프로필티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 2,4-디클로로티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 1-클로로-4-프로폭시티오잔톤, 옥시페닐아세트산에스테르류의 혼합물 등이 있다. 이들은 각각 단독으로 사용해도 되며 두 개 이상을 병용해도 된다. 또한 분자 개열형의 광중합 개시제의 하나 이상과 병용해도 된다.
상기의 분자 개열형 광중합 개시제에 대하여, 광증감제로서 예를 들면, 상기의 티오잔톤류, 4,4-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 미힐러케톤류, 쿠마린1, 쿠마린338, 쿠마린102 등의 쿠마린류, 3,3'-카르보닐비스(7-디에틸아미노쿠마린) 등의 케토쿠마린류 등을 조합시킬 수 있다. 또한, 상기 광중합 개시제에 대하여, 예감제로서, 트리메틸아민, 메틸디메탄올아민, 트리에탄올아민, p-디에틸아미노아세토페논, p-디메틸아미노벤조산에틸, p-디메틸아미노벤조산이소아밀, N.N-디메틸벤질아민 및 4.4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의, 상술 중합성 성분과 부가 반응을 일으키지 않는 아민류를 병용할 수도 있다. 물론, 상기 광중합 개시제나 증감제, 예감제는 상술의 자외선 경화성 화합물 혹은 이들로 이루어지는 조성물에의 용해성이 뛰어나며, 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크의 자외선 투과성을 저해하지 않는 것을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제는 자외선 경화성 화합물 총량에 대하여 총량에서 0.1∼20질량%, 바람직하게는, 7∼14질량%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 또한 증감제나 예감제는 자외선 경화성 화합물 총량에 대하여 0.5∼5질량%의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 잉크젯 기록용 잉크 조성물에는, 잉크의 보존 안정성을 높이기 위해서, 하이드로퀴논, 메토퀴논, 디-t-부틸하이드로퀴논, P-메톡시페놀, 부틸히드록시톨루엔, 니트로소아민염, 힌더드페놀류, 힌더드아민류, 포스핀, 포스파이트 등의 인 화합물, 황 화합물 등의 중합 금지제를 잉크 중에 0.01∼2질량%의 범위에서 첨가해도 된다.
안료의 분산 안정성을 높이는 목적에서, 본 발명의 잉크젯 기록용 잉크 조성물에 사용하는 분산제로서 고분자 분산제를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 아지노모토파인테크노사제의 아지스퍼 PB821, PB822, PB817, 아비시아사제의 솔스퍼스 24000GR, 32000, 33000, 39000, 구스모토가세이사제의 디스퍼론 DA-703-50, DA-705, DA-725 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 고분자 분산제의 사용량은, 안료에 대하여 10∼80질량%의 범위가 바람직하고, 특히 20∼60질량%의 범위가 바람직하다. 사용량이 10질량% 미만의 경우에는 분산 안정성이 불충분해지는 경향이 있으며, 80질량%를 초과할 경우에는 잉크의 점도가 높아지는 경향이 있으며, 토출 안정성이 저하하기 쉽다.
또한, 본 발명의 잉크 조성물에는, 피인쇄 기재에 대한 접착성의 부여 등을 목적으로, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 테르펜페놀 수지, 로진에스테르 등의 비반응성 수지 등을 배합할 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물에는, 피기록·인쇄 재료에의 젖음성의 부여, 형성된 도막의 표면 조정을 위해, 또한 계면 활성제를 첨가해도 된다. 또한, 상기 젖음성이나 형성 도막의 표면 조정에 더해서, 형성 도막에의 내마모성의 부여를 위해 본 발명에서 사용하는 유기 변성 실리콘아크릴레이트 이외의 실리콘아크릴레이트, 각종 실리콘 오일 등의 실리콘계 화합물을 더 첨가해도 된다.
본 발명의 잉크 조성물에는, 점도의 조정을 목적으로 하여 유기 용제를 사용할 수도 있다. 유기 용제로서는, 본 발명이 갖는 토출 안정성, 피기록 재료면에 착탄했을 시에 뛰어난 잉크 젖음성(시싱 방지)을 저하시키지 않는 것을 선택해야 한다. 유기 용제로서는, 케톤계 용제, 에스테르계 용제, 에테르계 용제, 알코올계 용제, 지방족 및 방향족 탄화수소계 용제 등을 들 수 있지만, 이들 유기 용제의 과잉의 사용은, 휘발 성분을 포함하지 않는 또는 휘발 성분이 적다는 에너지선 경화형의 잉크 조성물의 현저한 특징의 하나를 잃어버리기 때문에, 사용할 경우에는 소량에 그치는 것이 바람직하다.
본 발명의 자외선 경화형 잉크젯 기록용 잉크 조성물의 제조는, 안료, (메타)아크릴레이트 등의 에틸렌성 이중 결합을 갖는 자외선 경화성 화합물을 함유하고, 필요에 따라 고분자 분산제, 수지 등을 가한 혼합물을, 비드밀 등의 통상의 분산기를 사용하여 안료를 분산한 후, 이것에 광중합 개시제를 가하여, 필요한 첨가제를 가하여 교반, 용해함으로써 행할 수 있다. 미리, 비드밀 등의 통상의 분산기를 사용하여 안료, 자외선 경화성 화합물의 일부, 분산제를 함유한 고농도의 안료 분산액(밀베이스)을 제작 후, 광중합 개시제를 용해한 나머지의 자외선 경화성 화합물, 첨가제 등을 상기 안료 분산액에 교반, 혼합하여 조제하는 제조 방법을 사용할 수도 있고, 안료의 양호한 분산성을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다.
활성 에너지선 경화성 잉크를 사용한 화상 형성 방법에 있어서는, 종래 각색 잉크의 조사마다 활성 에너지선의 조사를 행해 순차적으로 경화 도막을 형성하는 방법이 많이 사용되고 있지만, 프린터 장치의 소형화, 간소화, 조사 에너지의 절약화 등의 요청이 이루어지고 있다. 이 때문에 이동 헤드의 이동 방향 최후부에 1개소만의 조사용 광원이 마련되고, 각색 잉크가 헤드로부터 순차적으로 토출되어서 형성된 각색 도막을, 이동하는 광원부가 이동하면서 활성 에너지선을 일괄 조사하여 도막을 경화하는 방법이 제안되어, 채용되어 오고 있다.
또한 최근에는 화상 형성의 고속화의 요청으로부터, 피기록 매체를 이동시키면서 당해 피기록 매체의 전폭에 걸친 폭을 갖는 각색 고정 헤드로 인쇄를 행하고, 피기록 매체의 하류 측에서 피기록 매체의 전폭 길이를 갖는 광원으로 활성 에너지선을 조사하는 방법이 행해지고 있다.
이러한 활성 에너지선 경화성 잉크를 사용한 화상 형성 방법으로는, 활성 에너지선이 조사될 때까지의 사이에, 토출된 잉크에 의한 도막이 미경화로 서로 접하게 되어, 혼색 억제의 중요성은 매우 높다. 본 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물, 및 당해 잉크 조성물로 이루어지는 잉크 세트는, 상기와 같은 화상 형성 방법에 매우 호적하게 사용할 수 있다.
또한 각 잉크가 피기록 매체 상에 도막 형성되고 나서 활성 에너지선이 조사될 때까지의 시간이 잉크 세트를 구성하는 각색 잉크로 다르며, 도막의 레벨링 시간도 다르다. 따라서 그러한 시간차에 대한 대처도 중요하다.
본 발명에서 사용하는 유기 변성 아크릴레이트에 대해서는, 유기 변성 아크릴레이트(F)가 유기 변성 아크릴레이트(B)보다 레벨링성을 향상시키기 때문에, 활성 에너지선 경화성 잉크 중의 유기 변성 아크릴레이트(B)의 함유량(질량) Vb에 대한, 유기 변성 아크릴레이트(F)의 함유량(질량) Vf의 비, Vf/Vb가 높을수록 잉크의 레벨링성이 양호해진다.
이 때문에 상기와 같은 토출 후의 활성 에너지선 조사까지의 대기 시간이, 잉크 세트를 구성하는 각 잉크 조성물마다 다른 화상 형성 방법이나, 프린터 장치를 사용할 경우, 상기 Vf/Vb는, 화상 형성 시에 있어서의 피기록 매체 상으로의 상기 잉크의 토출순이 잉크 세트 중 맨 앞의 잉크가 가장 작고, 마지막의 잉크가 가장 큰 것이 바람직하고, 또한 비 Vf/Vb는 상기 잉크 세트를 구성하는 상기 각 잉크의, 화상 형성 시에 피기록 매체 상으로의 토출순이 보다 느린 잉크의 값이, 보다 빠른 잉크의 값 이상인 것이 바람직하다.
[실시예]
이하에 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 하기 실시예에 의해 조금도 제한되는 것은 아니다. 또, 이하 실시예 중에 있는 부란, 질량부를 나타낸다.
[고농도 분산액의 제조 방법]
(고농도 옐로우 분산액의 조정)
C.I. 피그먼트 옐로우 180 2.4부
(Toner Ywllow HG : 클라리언트사제)
아지스퍼 PB 821 1.0부
(염기성 고분자 분산제 : 아지노모토파인테크사제)
디프로필렌글리콜디아크릴레이트 16.6부
(MIRAMER M-222 : Miwon Co㎜ercial사제)
2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 4.0부
(뉴프론티어PGA 다이이치고교세이야쿠사제)
를 교반기로 1시간 교반 혼합한 후, 비드밀로 4시간 처리한 고농도 옐로우 분산액을 제작했다.
[고농도 마젠타 분산액의 조정]
C.I. 피그먼트 레드122 3.2부
(FASTOGEN SUPPER MAGENTA RG : DIC사제)
아지스퍼 PB 821 1.5부
(염기성 고분자 분산제 : 아지노모토파인테크사제)
디프로필렌글리콜디아크릴레이트 23.3부
(MIRAMER M-222 : Miwon Co㎜ercial사제)
2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 4.0부
(뉴프론티어PGA 다이이치고교세이야쿠사제)
를 교반기로 1시간 교반 혼합한 후, 비드밀로 4시간 처리한 고농도 마젠타 분산액을 제작했다.
[고농도 시안 분산액의 조정]
C.I. 피그먼트 블루 15:3 1.2부
(Fastogen Blue TGR-G : DIC사제)
아지스퍼 PB 821 0.4부
(염기성 고분자 분산제 : 아지노모토파인테크사제)
디프로필렌글리콜디아크릴레이트 9.5부
(MIRAMER M-222 : Miwon Co㎜ercial사제)
2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 0.9부
(뉴프론티어PGA 다이이치고교세이야쿠사제)를 교반기로 1시간 교반 혼합한 후, 비드밀로 4시간 처리한 고농도 시안 분산액을 제작했다.
[고농도 블랙 분산액의 조정]
카본 블랙 2.0부
(미쓰비시카본 #960 : 미쓰비시가가쿠사제)
아지스퍼 PB 821 1.0부
(염기성 고분자 분산제 : 아지노모토파인테크사제)
디프로필렌글리콜디아크릴레이트 12.5부
(MIRAMER M-222 : Miwon Co㎜ercial사제)
2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 4.5부
(뉴프론티어PGA 다이이치고교세이야쿠사제)를 교반기로 1시간 교반 혼합한 후, 비드밀로 4시간 처리한 고농도 블랙 분산액을 제작했다.
(실시예1)
디프로필렌글리콜디아크릴레이트 13.4부, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 6.0부, 아크릴산2-(2,-비닐옥시에톡시)에틸 30.5부, 이소옥틸아크릴레이트 9.0부를 가하고, 60℃에서 광중합 개시제로서, 이르가큐어819를 3.0부, 루시린 TPO를 4.0부, 다로큐어DR1173을 2.5부, 및 이르가큐어907을 1.0부를 가온 용해했다. 또한 당해 용액에, 고농도 옐로우 분산액의 조정으로 제작한 고농도 옐로우 분산액을 24.0부, 또한 2종류의 실리콘폴리에테르아크릴레이트, Tego Rad 2300 0.3부와 Tego Rad 2100의 1.0부를 가했다. 또한 증감제로서 2,4-디에틸티오잔톤 2.5부, 예감제로서 디메틸아미노벤조산 2.5부, 중합 금지제로서 2,5-디-t-부틸하이드로퀴논 0.1부, 변성 실리콘 오일 0.2부를 가했다. 이들을 가하여 충분히 혼합 후, 1.2㎛의 멤브레인 필터로 여과하는 것에 의해 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용의 옐로우 잉크 조성물 Yellow1을 제작했다.
(실시예2∼6, 비교예1∼12)
실시예1과 같이 하여 표 1, 표 2에 기재의 배합을 따라 실시예2∼6, 비교예1∼12의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 제작했다. 제작된 실시예2∼6의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 Magenta1, Cyan1, Black1, Magenta2, Cyan2라고 했다. 또한 비교예1∼12의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 Yellow3, Magenta3, Cyan3, Black3, Yellow4, Magenta4, Cyan4, Black4, Magenta5, Cyan5, Magenta6, Cyan6이라고 했다.
[표 1]
Figure 112014011708893-pct00005
[표 2]
Figure 112014011708893-pct00006
표 1, 표 2 중의 각 원재료의 란에 기재한 명칭은, 상품명과 화학 물질명 등 중 가장 관용되어 있다고 생각되는 명칭을 기재했다.
각 원재료에 대응하는 화학 물질명, 상품명, 메이커명은 하기와 같다.
(a) 안료
(a1) C.I. 피그먼트 옐로우180 : Toner Yellow-HG(클라리언트재팬사제)
(a2) C.I. 피그먼트 레드122 : FASTOGEN SUPER MAGENTA RG(DIC사제)
(a3) C.I. 피그먼트 블루 15:3 : FASTOGEN BLUE TGR-G(DIC사제)
(a4) 카본 블랙 : 미쓰비시카본 #960(미쓰비시가가쿠사제)
(b) 고분자 분산제
(b1) 염기성 (아민) 고분자 분산제 : 아지스퍼 PB-821(아지노모토파인테크사제)
(c) 활성 에너지선 경화성 화합물
(c1) 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트 : 뉴프론티어PGA(다이이치고교세이야쿠사제)
(c2) 디프로필렌글리콜디아크릴레이트 : MIRAMER M-222(Miwon Co㎜ercial사제)
(c3) 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 : DPA-600T [C](TOWA=DIC ZHANGJIAGANG CHEMICAL사제)
(c4) 에톡시트리메틸올프로판트리아크릴레이트 : MIRAMER M-3130(Miwon Co㎜ercial사제)
(c5) 아크릴산2-(2-(비닐옥시에톡시)에틸 : VEEA-AI(니혼쇼쿠바이사제)
(c6) 이소옥틸아크릴레이트 : IOAA(오사카유키가가쿠고교사제)
(d) 활성 에너지선 중합 개시제
(d1) 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 : IRGACURE 819(BASF재팬사제)
(d2) 디페닐-2,4,6-트리메틸벤조일포스핀-옥사이드 : 루시린 TPO(BASF재팬사제)
(d3) 2-히드록시-2-메틸프로피오페논 : DAROCURE DR1173(BASF재팬사제)
(d4) 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르포닐)-1-프로판온 : IRGACURE 907(BASF재팬사제)
(e) 증감제
(e1) 2,4-디-에틸티오잔톤 : JETX(CHEMBRIDGE INTRNATIONAL사제)
(f) 예감제
(f1) 디메틸아미노벤조산에틸 : DBE(미도리가가쿠사제)
(g) 중합 금지제
(g1) 2,5,-디-t-부틸하이드로퀴논 : 논플렉스Alba(세이코가가쿠사제)
(h) 실리콘 오일
(h1) 변성 실리콘 오일 : KF-351A(신에츠가가쿠고교사제)
(i) 실리콘아크릴레이트
(i1) 실리콘폴리에테르아크릴레이트 : TEGO Rad2300(에보닉데구사재팬)
(i2) 실리콘아크릴레이트 : TEGO Rad2100(에보닉데구사재팬)
(i3) 실리콘폴리에테르아크릴레이트 : TEGO Rad2500(에보닉데구사재팬)폴리디메틸실록산 구조를 주쇄로 하고 있지만, 측쇄에 폴리옥시알킬렌은 갖고 있지 않다. 변성률도 20% 미만이다.
[각색의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물의 특성 평가]
실시예1∼6, 비교예1∼12에서 제작한 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물의 특성을 이하의 평가 방법에 의해 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[메탈 할라이드 램프 경화성]
각 배합예에서 제작한 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크를, 5㎝×5㎝의 PET 필름(루미라 250-E22; 도레 가부시키가이샤제)에 잉크를 약 6㎛의 두께가 되도록 스핀 코터로 도포하고, 컨베이어식 자외선 조사 장치(니혼덴시제 메탈 할라이드 램프 1등 : 출력 120W/㎝)에 의해, 조사 에너지 0.2J/㎠로 자외선을 조사하고, 부직포(아사히가세이제 상품명 : 벤코트)에 의한 문지르기 시험으로 표면에 상처가 나지 않게 되는 패스 회수를 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[LED 경화성]
각 배합예에서 제작한 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물을, 5㎝×5㎝의 PET 필름(루미라 250-E22; 도레 가부시키가이샤제)에 대하여, 상술의 인쇄 방법에서 2㎛의 막두께로 도포하고, 이어서 스테이지 이동 장치를 구비한 하마마쯔포토닉스사제의 LED 조사 장치(발광 파장 : 385㎚, 피크 강도 : 500㎽/㎠)로, 1회의 조사 에너지 양이 100mJ/㎠이 되도록 조사하고, 택(tack) 프리가 될 때까지의 패스 회수를 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[접착성]
6㎛의 두께로 실시예, 비교예에서 작성한 잉크를 PET 필름(루미라 250-E22; 도레 가부시키가이샤제) 상에 스핀 코터로 도포하고, 이하의 JIS K5600-5-6에 준거한 방법으로 접착성을 평가했다.
(1) 크로스컷 가이드를 사용하여, 도막에 대하여 수직이 되도록 칼날을 대고, 2㎜ 간격으로 6개 칼자국을 냈다. 다음에, 90도 방향을 바꿔 직행하는 6개의 칼자국을 냈다.
(2) 약 75㎜의 길이로 테이프를 꺼내어, 테이프를 도막의 격자로 컷한 부분에 붙이고, 도막이 비춰 보이도록 단단히 손가락으로 테이프를 문질렀다. 부착하고 5분 이내에 60도에 가까운 각도로, 0.5∼1.0초로 확실하게 떼어냈다.
도막의 박리 상태를 목시하여 이하의 평가 기준으로 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
◎…잘린 흠집 1개마다, 가늘고 양측이 매끄럽고, 잘린 흠집의 교점과 정방형의 한 눈 한 눈에 박리가 없음
○…잘린 흠집의 교점에 박리가 있으며, 정방형의 결손부가 15% 미만
△…결손부의 면적이 65% 미만
×…결손부의 면적이 65% 이상
[솔리드부 조막성]
조제한 각 실시예 잉크, 비교예 잉크를, 잉크젯 프린터(코니카미놀타제 잉크젯 시험기 EB100)에 의해, 비흡수성의 피인쇄 기재로서 PET 필름(루미라 250E22; 도레 가부시키가이샤제)을 사용하고, 평가용 프린터 헤드 KM512L(토출량 42pl)을 사용하여 솔리드 테스트 패턴을 인쇄했다. 그 후, 컨베이어식 자외선 조사 장치(니혼덴시제 메탈 할라이드 램프 1등 : 출력 120W/㎝)에 의해, 조사 에너지 0.2J/㎠로 자외선을 조사하여 경화시켜서, 잉크의 레벨링성의 부족에 의한 솔리드 부분의 화상 결함이 없는지를 목시로 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
◎…솔리드부가 완전히 착색하여 균일화
○…솔리드부에 약간 착색부의 농담을 관찰할 수 있음
△…솔리드부가 완전히 착색하지 않고 피인쇄 기재가 보이는 개소가 있음
×…솔리드부가 완전히 착색하지 않고 피인쇄 기재가 보이며, 용이하게 화상 결함이 시인됨
[표 3]
Figure 112014011708893-pct00007
표 3의 결과에 의해 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)를, 잉크 중에 함유하고, 또한 활성 에너지선 경화성 화합물로서 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)을 함유하는 실시예1∼6의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크는, 양호한 경화성과 접착성을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 레벨링 부여 기능이 양호한 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)를 함유하지 않는 실시예5와 6의 잉크는 △의 평가까지는 가지 않지만, 솔리드부의 조막성(전면 도포 부분의 균일성)의 점에서 약간이지만 실시예1∼4의 잉크보다 뒤떨어져 있었다. 유기 변성 실리콘아크릴레이트를 전혀 함유하지 않는 비교예1∼4의 잉크에서는, 경화 전의 잉크 도막의 레벨링성이 저하하기 때문에 전면 도포 부분의 균일성이 뒤떨어지고, 약간이지만 도막의 접착성도 저하하는 경향이 있다. 한편, (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)을 함유하지 않는 비교예5∼8의 잉크의 경우에는 LED 경화성 및 접착성이 대폭 저하한다. 특히 시안 잉크, 블랙 잉크의 LED 경화성 저하가 현저하고, 비흡수성 매체 상에 토출된 잉크가 미경화 상태에서 인접하는 시간이 길어지기 때문에 혼색도 보다 진행하기 쉬워진다. 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)만을 함유하는 비교예9, 10은, 레벨링성이 양호하며 전면 도포 부분의 균일성은 뛰어나지만 혼색이 발생하기 쉽고, 평가 결과에 대해서는 후술과 같다. 또한 비교예11과 12는 유기 변성 실리콘아크릴레이트지만 레벨링성 부여 기능이 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)에 비하여 낮은 것을 사용하고 있기 때문에 전면 도포 부분의 화상 균일성이 뒤떨어져 있다.
[각색의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물의 화질 평가]
이하에 실시예1∼6, 비교예1∼12에서 제작한 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물을 사용하여, 비흡수성 매체 상에 화상을 형성하여 화질의 평가를 행했다.
평가에 있어서는, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)와 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)의 배합 상황을 공통으로 하는 실시예1∼실시예4(잉크 세트1), 실시예5와 6(잉크 세트2), 비교예1∼비교예4(잉크 세트3), 비교예5∼비교예8(잉크 세트4), 비교예9와 10(잉크 세트5), 비교예11과 12(잉크 세트6)를 각각 동일 그룹으로 하여 잉크 세트를 상정했다. 이후 혼색 발생 상황의 평가는, 실제로 혼색 발생의 가능성을 갖는 동일 세트를 구성하는 다른 색의 잉크끼리의 사이에서 행했다.
(실시예7-1)
실시예1∼실시예4에서 제작한 Yellow1, Magenta1, Cyan1, Black1로 이루어지는 잉크 세트1 중 Yellow1과 Magenta1을 사용하여, 그들이 근접하여 기록 매체 상에 토출되었을 때의 혼색의 발생 상황에 대하여 이하와 같이 평가를 행했다.
[혼색 발생 상황의 탁상 평가(혼색 평가1)]
5㎝×5㎝의 PET 필름(루미라 250E22; 도레 가부시키가이샤제)에 잉크 세트1로부터 선출한 색이 다른 2종류의 잉크(예를 들면 Yellow1(Y1)과 Magenta1(M1))를 마이크로 피펫으로 동시에 50㎕씩, 스핀 코터의 회전 중심이 되는 위치로부터 1㎝의 일정 거리를 두고 적하했다. 이때 양 적하 위치와 회전 중심이 일직선이 되도록 한다. 두 개의 잉크의 적하 지점의 중점을 회전 중심으로 하여 스핀 코터로 6000회전의 정상 회전 속도로 10초간 걸쳐서 동시 도포하고, 도막을 전연했다. 이와 같이 하여, 도 1에 나타낸 바와 같이, 회전 중심(P)의 양측에서 적하된 2색의 잉크는, 각각의 적하 위치(A, B)를 중심으로 하여 양측에서 각각 넓어지고, 회전 중심을 통과하는 경계를 갖는 막두께 2㎛의 도막을 형성했다. 이것을 컨베이어식 자외선 조사 장치(니혼덴시제 메탈 할라이드 램프 1등 : 출력 120W/㎝)로 자외선을 조사하여 경화시켰다.
경화 수 시간 후, 경계선으로부터 1㎝의 원래의 적하 위치한 곳을 Yellow1 측과 Magenta1 측에서 각각 측색하고, L*', a*', b'치를 구하고, 원래의 혼색이 없는 색 L*, a*, b*와의 색차 ΔE를 구했다. 경계선을 끼워서 양측의 ΔE를 더하여, 혼색 지표로 했다.
도 1을 참조하여 상기 방법을 상세하게 설명하면 이하와 같이 된다.
Yellow1의 잉크와 Magenta1의 잉크에 있어서, 각각의 도막의 시험 전의 측색치가 L*y, a*y, b*y와 L*m, a*m, b*m일 때, 스핀 코터로 상기 방법으로 동시 도포 후의 각각의 측정점에 있어서의 측정치를 이하 L*y', a*y', b*y'*와 L*m', a*m', b*m'이라고 하면, 혼색 지표는 이하의 K=ΔEtotal/ΔEym으로 표시된다.
혼색 전의 Y1과 M1의 거리 :
ΔEym=SQRT((L*y-L*m)2+(a*y-a*m)2+(b*y-b*m)2)
Y1의 혼색 전후의 거리 :
ΔEy=SQRT((L*y-L*y')2+(a*y-a*y')2+(b*y-b*y')2)
M1의 혼색 전후의 거리 :
ΔEm=SQRT((L*m-L*m')2+(a*m-a*m')2+(b*m-b*m')2)
ΔEtotal=ΔEm+ΔEy
혼색 지표 : K=ΔEtotal/ΔEym
혼색이 발생하지 않으면 상기 혼색 지표 K는 제로가 되고, 혼색의 정도가 커짐에 따라서 1에 근접한다.
또한 스핀 코터로 도포 후의 경계선의 상황의 목시 평가를 하기 평가 기준으로 행했다.
◎…경계선의 흐트러짐 없음
○…경계선의 흐트러짐이 약간 있지만, 루페 없이는 알 수 없음
△…루페 없이도 약간의 흐트러짐을 알 수 있음
×…루페 없이 육안으로, 경계선의 흐트러짐을 확실히 알 수 있음
평가 결과를 표 4에 나타낸다.
(실시예7-2∼실시예7-6)
잉크 세트1로부터 표 4의 기재와 같은 조합으로 각색 잉크를 선별하여 실시예7-1과 같은 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.
(실시예8-1)
Magenta2, Cyan2로 이루어지는 잉크 세트2를 사용하여 실시예7-1과 같은 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.
(비교예13-1∼비교예13-6)
Yellow3, Magenta3, Cyan3, Black3으로 이루어지는 잉크 세트3을 사용하고, 표 4의 기재와 같은 조합으로 각색 잉크를 선별하여, 실시예7-1과 같은 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.
(비교예14-1∼비교예14-6)
Yellow4, Magenta4, Cyan4, Black4로 이루어지는 잉크 세트4를 사용하고, 표 4의 기재와 같은 조합으로 각색 잉크를 선별하여, 실시예7-1과 같은 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.
(비교예15-1)
Magenta5, Cyan5로 이루어지는 잉크 세트5를 사용하여 실시예7-1과 같은 평가를 행했다.
결과를 표 4에 나타낸다.
(비교예16-1)
Magenta6, Cyan6으로 이루어지는 잉크 세트6을 사용하여 실시예7-1과 같은 평가를 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.
[혼색 발생 상황의 실기 평가(혼색 평가2)]
하나의 잉크 세트로부터 선출한 색이 다른 2종류의 잉크를, 잉크젯 프린터(코니카미놀타제 잉크젯 시험기 EB100)에 의해, 비흡수성의 피인쇄 기재로서 PET 필름(루미라 250E22; 도레 가부시키가이샤제)을 사용하고, 평가용 프린터 헤드 KM512L(토출량 42pl)을 사용하여, 2색의 인접 영역을 갖는 테스트 패턴을 인쇄한 후, 컨베이어식 자외선 조사 장치(니혼덴시제 메탈 할라이드 램프 1등 : 출력 120W/㎝)에 의해, 조사 에너지 0.2J/㎠로 자외선을 조사하여 경화시켜서, 혼색 정도를 목시로 이하의 평가 기준으로 평가했다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다.
◎…테스트 패턴의 세부가 명확하게 인쇄됨
○…테스트 패턴의 세부에 약간의 흐트러짐이 있지만, 루페 없이는 알 수 없음
△…테스트 패턴의 세부에 있어서의 흐트러짐이, 루페 없이도 인식됨
×…테스트 패턴 중에 혼색이 발생한 개소가 인정됨
[표 4]
Figure 112014011708893-pct00008
표 4에 나타내는 결과로부터 명확한 바와 같이, 본원에 규정하는 특정의 실리콘아크릴레이트를 함유하는 실시예7-1∼실시예7-6의 잉크 세트1, 실시예8-1에 있어서의 잉크 세트2로부터 각각 선별된 잉크 조성물끼리에 있어서는, 탁상 평가에 있어서도 실기 평가에 있어서도 혼색을 유효하게 방지할 수 있다.
한편 비교예13-1∼비교예13-6에 있어서의 잉크 세트3을 구성하는 잉크 조성물 간에서는, 이들 잉크가 유기 변성 실리콘아크릴레이트를 함유하고 있지 않기 때문에, 이들 잉크끼리의 혼색은 억제할 수 없다. 한편 비교예14-1∼비교예14-6에 있어서의 잉크 세트4를 구성하는 잉크 조성물 간에 있어서는, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)와 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)를 함유하고, 양호한 혼색 억제 기능을 갖는다. 그러나, 잉크 세트4를 구성하는 잉크 조성물은, (메타)아크릴로일기와 비닐에테르기를 갖는 활성 에너지선 경화성 화합물을 함유하고 있지 않기 때문에, 표 3으로부터 명확한 바와 같이 도막의 경화성, 접착성이 뒤떨어져 있다. 이 때문에 메탈 할라이드 램프를 사용했을 경우에는 경화성에 영향이 없지만, LED 램프를 사용했을 경우에는, 경화 시간이 보다 많이 필요해져서 혼색을 효과적으로 억제할 수 없게 될 가능성이 있다.
또한 비교예15에 있어서의 잉크 세트5에 있어서는, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)만을 함유하고 있기 때문에 표 3의 솔리드부 조막성의 평가 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 양호한 레벨링성을 갖고는 있지만, 혼색 억제 기능은 대폭 뒤떨어지는 결과가 된다. 또한 비교예16에 있어서의 잉크 세트6에 있어서는, 유기 변성 실리콘아크릴레이트를 갖지만, 측쇄에 폴리옥시알킬렌기를 갖고 있지 않고, 실시예에 나타낸 바와 같은 양호한 혼색 억제 효과를 발휘할 수 없다. 또한 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)와 같은 양호한 레벨링성 부여 기능을 갖고 있지 않다. 이 때문에 표 3으로부터 명확한 바와 같은 솔리드부의 조막성이 뒤떨어지고 균일한 화상을 형성하는 것이 곤란해지고 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크는, 비흡수성 기재 상으로의 토출 시에 시싱이 적고 양호한 레벨링성을 가짐과 함께, 양호한 경화성을 갖고, 인접하여 형성된 미경화 도막 간에 있어서의 혼색을 발생하기 어렵기 때문에, 정세한 화상을 비흡수성 기재 상에 형성할 수 있고, 특히 인쇄 속도가 빠른 잉크젯 기록용 장치에 사용되었을 때에도 양호한 화질을 유지할 수 있다.
P…스핀 코터의 회전 중심
A…잉크 적하 위치
B…잉크 적하 위치

Claims (13)

  1. 안료(A),
    유기 변성 실리콘아크릴레이트(B),
    상기 실리콘아크릴레이트 이외의 활성 에너지선 경화성 화합물(C), 및
    라디칼 중합 개시제(D)
    를 함유하는 활성 에너지선 경화성 잉크로서,
    상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)는, 폴리디메틸실록산 구조를 주쇄로 하고, 폴리옥시알킬렌의 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 측쇄를 갖는, 하기 식(1)으로 표시되는 화합물이며, 또한
    상기 활성 에너지선 경화성 화합물(C)로서 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)을 함유하는 것
    을 특징으로 하는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
    Figure 112015079728249-pct00014

    (식(1)에 있어서, A는 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 폴리옥시알킬렌기를 나타내고, 당해 폴리옥시알킬렌기의 일부는 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖지 않고, 대신에 히드록실기를 갖고 있어도 되며, c는 0∼5의 정수를 나타내고, m 및 n은 1 이상의 정수를 나타낸다)
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리옥시알킬렌기는 에틸렌옥사이드 단위만으로 이루어지는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)보다도 레벨링성을 향상시키는, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)를 더 함유하는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)는, 폴리디메틸실록산 구조를 주쇄로 하고, 수산기를 치환기로서 갖고 있어도 되며, 또한 말단에 (메타)아크릴로일기가 결합한 알킬기를 갖는 총 탄소수 2∼10의 측쇄를 갖는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 일반식(1)에 있어서의 폴리옥시알킬렌기를 갖는 A가, 일반식(2)으로 표시되는 (메타)아크릴로일기를 갖는 폴리옥시알킬렌기인 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
    Figure 112015079728249-pct00012
    (2)
    (식(2)중, a는 8∼18의 정수, b는 0∼5의 정수를 나타낸다)
  7. 제4항에 있어서,
    상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)는, 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물
    Figure 112015079728249-pct00013

    (식(3)에 있어서, B는 수산기를 치환기로서 갖고 있어도 되며, 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 탄소수 2∼6의 알킬기이며, d는 0∼5의 정수를 나타내고, m 및 n은 1 이상의 정수를 나타낸다)로 표시되는 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)와 상기 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)의 함유량은, 활성 에너지선 경화성 잉크 조성물 중에 합계로 0.1∼1질량%인 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)은, (메타)아크릴산2-(2-비닐옥시에톡시)에틸인 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴로일기와, 비닐에테르기를 갖는 화합물(E)의 함유량은 전중합성 모노머의 총 합의 25∼50질량%인 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물.
  11. 안료가 다른 2종 이상의 제1항에 기재된 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물로 이루어지는 잉크 세트.
  12. 안료가 다른 2종 이상의 제4항에 기재된 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 조성물로 이루어지는 잉크 세트로서,
    상기 잉크 세트를 구성하는, 각 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 중의, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)의 함유량(질량) Vb에 대한, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)의 함유량(질량) Vf의 비 Vf/Vb는, 화상 형성 시에 있어서의 피기록 매체 상으로의 상기 잉크의 토출순이 잉크 세트 중 맨 앞의 잉크가 가장 작고, 마지막의 잉크가 가장 큰 잉크 세트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 잉크 세트를 구성하는 각 활성 에너지선 경화성 잉크젯 기록용 잉크 중의, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(B)의 함유량(질량) Vb에 대한, 유기 변성 실리콘아크릴레이트(F)의 함유량(질량) Vf의 비 Vf/Vb는, 상기 잉크 세트를 구성하는 상기 각 잉크의, 화상 형성 시에 피기록 매체 상으로의 토출순이 보다 느린 잉크의 값이, 보다 빠른 잉크의 값 이상인 잉크 세트.
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