KR101733821B1

KR101733821B1 - 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 및 인쇄물

Info

Publication number: KR101733821B1
Application number: KR1020127000784A
Authority: KR
Inventors: 신야 미즈타니; 다츠로 츠치야; 다이치 오노
Original assignee: 사카타 인쿠스 가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2017-05-08
Also published as: US20120270018A1; EP2441808B1; AU2010259509A1; AU2010259509B2; AU2010259509A2; WO2010143738A1; EP2441808A4; JPWO2010143738A1; US9139748B2; CN102459479B; CN102459479A; EP2441808A1; KR20120062677A; JP5618997B2

Abstract

발광 다이오드광에 대한 경화성이 우수하고, 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성이 양호하며, 코클링이 일어나는 것을 충분히 억제할 수 있는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 얻는다.
적어도, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 증감제를 함유하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서, 상기 광중합성 화합물로서, 벤질아크릴레이트와, N-비닐카프로락탐과, 분자 내에 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물을 함유하고, 추가로 상기 벤질아크릴레이트의 함유량이 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 20 ∼ 65 질량% 이고, 상기 광중합 개시제로서 파장 450 ∼ 300 ㎚ 의 광에 의해 개시제 기능이 발현되는 화합물을 함유하고, 상기 증감제로서 파장 400 ㎚ 이상의 광에 의해 증감 기능이 발현되는 화합물을 함유하는 것이고, JIS K 2265 에 준거한 방법으로 세타 밀폐식 인화점 측정 장치를 사용하여 측정한 인화점이 70 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.

Description

광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 및 인쇄물{PHOTOCURABLE INK COMPOSITION FOR INKJET PRINTING, AND PRINTED MATERIAL}

본 발명은 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 및 인쇄물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 발광 다이오드 (LED) 광에 의한 경화성이 우수하고, 타폴린이나 염화비닐 수지 시트 등의 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성이 양호하고, 코클링이 일어나는 것을 충분히 억제할 수 있고, 또한 저점도이면서 높은 인화점을 가짐으로써, 토출 헤드로부터의 토출성과 안전성을 양립할 수 있는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물, 및 인쇄물에 관한 것이다.

최근, 넓은 화상 면적을 필요로 하는 옥외의 대형 선전 광고 등의 제작 분야에서 잉크젯 기록 방식이 이용되는 기회가 많아지고 있다.

이것에 사용되는 기재로는, 염화비닐 수지 그 자체로 이루어지는 시트나 복합 재료인 타폴린 시트 등과 같이, 야외 사용에 견디는 강인한 폴리염화비닐계 시트가 사용되고 있다. 그리고, 이 폴리염화비닐계 시트에 인자(印字)하는 잉크젯 인쇄용 잉크로는, 휘발 성분을 사용하지 않는 광경화형의 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물이 제안되게 되었다.

그런데, 상기의 야외 광고 등이 풍우에 견디기 위해서, 잉크 조성물도 강인한 피막을 형성할 수 있는 것이어야 한다. 그러나, 광경화형의 재료로 강인한 피막을 형성할 수 있는 것은, 일반적으로 피막 경도가 높아, 기재에 대한 밀착성이 저하되는 경향이 있다. 그래서, 그러한 잉크 조성물에서는, 기재에 대한 밀착성을 향상시키기 위해서, 일부, 기재를 용해시키는 성분을 잉크 중에 함유시키는 방법이 채용되고 있다. 예를 들어, 폴리염화비닐을 용해시키지 않는 에틸렌성 이중 결합 함유 화합물과 폴리염화비닐을 용해시키는 에틸렌성 이중 결합 함유 화합물 (N-비닐카프로락탐) 을 특정의 비율로 함유시킨 폴리염화비닐계 시트용 활성 에너지선 경화형 잉크젯 잉크가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

그러나, 이 같은 잉크젯 잉크를 사용하여 인쇄물을 제조한 경우, 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성은 양호해지지만, 코클링 (기재가 휘는 현상) 이 일어나기 쉬워진다는 문제를 갖고 있다.

또, 메탈 할라이드 램프 등, 종래부터 일반적으로 사용되고 있는 높은 에너지의 광원을 사용하여 화상을 경화시키는 경우에는, 오존의 발생이나 조사 장치의 대형화, 램프 수명이 짧다는 등의 문제를 갖는다. 이 때문에, 최근, 광원으로서 낮은 에너지의 발광 다이오드 램프 (LED 램프) 가 사용된다. 그래서, 그에 대한 경화성이나 인쇄 성능 (밀착성, 코클링의 개선 등) 도 요구되게 되었다.

또한, 최근, 안전 위생상의 문제로부터 GHS (Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals ; 화학품의 분류 및 표시에 관한 세계 조화 시스템) 에서 말하는 인화성 액체 구분 4 (인화점이 60 ℃ 를 초과 93 ℃ 이하) 에 상당하는 레벨의, 보다 안전한 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 요구하는 요망도 강해지고 있다.

또, 이 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크의 용도로서 옥외의 대형 선전 광고 이외에, 옥외용 시일 용도에서의 사용도 요구되고, 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크를 경화시켜 얻어지는 경화막의 연신성도 요구되게 되었다.

일본 공개특허공보 2006-169419호

그래서 본 발명의 과제는 발광 다이오드 (LED) 광에 대한 경화성이 우수하고, 타폴린이나 염화비닐 수지 시트 등의 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성이 양호하고, 코클링이 일어나는 것을 충분히 억제할 수 있는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물이며, 또한 저점도이면서 높은 인화점을 유지함으로써, 상온에서의 양호한 토출성과 안전성을 양립시키고, 또한 연신성이 우수한 경화막을 얻는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은 발광 다이오드 (LED) 광에 대한 경화성, 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성, 코클링 방지성과 같은 요구에 대해, 광중합성 화합물로서, 분자 내에 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물을 함유하고, 광중합 개시제로서, 파장 450 ∼ 300 ㎚ 의 광에 의해 개시제 기능이 발현되는 화합물을 함유하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 앞서 제안하였다.

이 제안에 의해, 발광 다이오드광에 대한 경화성이나 인쇄 성능은 개선되어 양호해졌다.

그러나, 통상, 분자 내에 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물을 이용한 잉크젯 잉크는 고점도가 된다. 한편, 잉크젯 인쇄에서 사용하는 잉크에는, 토출 헤드의 노즐 내에 신속하게 충전되고, 보다 적은 힘으로 토출하는 성능 (토출성) 이 요구되기 때문에, 고점도인 채로는 양호한 토출성을 얻는 것은 곤란하다. 그래서, 잉크 점도를 저하시키는 광중합성 화합물 성분을 병용하여, 저점도화를 도모할 필요가 있다.

그런데, 상기 서술한 본 발명자들이 앞서 제안한 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 저점도화를 위해서 이용하는 광중합성 화합물 성분을 사용한 경우, 이것에서 기인하여, GHS 에서 말하는 인화성 액체 구분 3 (인화점이 23 ℃ 이상 60 ℃ 이하) 에 속하는 것이었다. 이 때문에, 추가로 인화점을 높게 하기 위해서 개선할 여지를 남기는 것이었다.

또, 상기 서술한 본 발명자들이 앞서 제안한 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은 경화 후의 경화막의 연신성에 대해 개선의 여지를 남기는 것이었다.

그래서, 본 발명자들은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 추가로 예의 검토한 결과, 저점도화를 위한 광중합성 화합물로서 벤질아크릴레이트를 사용함으로써, 인화점을 70 ℃ 이상으로 유지하면서, 비교적 저점도인 잉크 조성물로 할 수 있고, 또한 경화 후의 경화막의 연신성을 양호하게 할 수 있고, 이로써, 상기 과제를 모두 해결하는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은 (1) 적어도, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 증감제를 함유하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서, 상기 광중합성 화합물로서, 벤질아크릴레이트와, N-비닐카프로락탐과, 분자 내에 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물을 함유하고, 추가로 상기 벤질아크릴레이트의 함유량이 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 20 ∼ 65 질량% 이고, 상기 광중합 개시제로서 파장 450 ∼ 300 ㎚ 의 광에 의해 개시제 기능이 발현되는 화합물을 함유하고, 상기 증감제로서 파장 400 ㎚ 이상의 광에 의해 증감 기능이 발현되는 화합물을 함유하는 것이고, JIS K 2265 에 준거한 방법으로 세타 밀폐식 인화점 측정 장치를 사용하여 측정한 인화점이 70 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.

또, 본 발명은 (2) 추가로, 이소보닐아크릴레이트 및/또는 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트를 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 5 ∼ 40 질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 항에 기재된 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.

또, 본 발명은 (3) 아크릴화아민 화합물로서 2 개의 광중합성 관능기가 (메트)아크릴로일기이고, 아민가가 130 ∼ 142 KOH㎎/g 인 화합물을 사용하는 상기 (1) 항 또는 (2) 항에 기재된 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.

또, 본 발명은 (4) 추가로, 안료를 함유하는 상기 (1) 항, (2) 항 또는 (3) 항에 기재된 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.

또, 본 발명은 (5) 잉크젯 인쇄시의 액온에 있어서의 점도가 20 m㎩·s 이하인 상기 (1) 항, (2) 항, (3) 항 또는 (4) 항에 기재된 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.

또, 본 발명은 (6) 두께 5 ㎛, 폭 25 ㎜, 길이 50 ㎜ 의 경화막을 형성했을 때에, 그 경화막의 연성이 200 % 이상인 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 명세서에 있어서, 상기 경화막의 연성이란, 하기 방법에 의해 측정되는 값을 의미한다.

광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 사용하여 형성한 두께 5 μ, 폭 25 ㎜, 길이 50 ㎜ 의 경화막을, 인장 시험기 (야스다 정사 제조) 를 사용하여, 하중 범위 0 ∼ 10 ㎏f, 인장 속도 30 ㎜/min 의 조건에서 경화막의 표면이 단열될 때까지, 경화막의 길이 방향으로 인장한다.

그리고, 하기 식에 의해 산출되는 값을 연성으로 한다.

(경화막의 표면이 단열될 때까지의 경화막의 길이/인장 시험을 실시하기 전의 길이)×100 (%)

또, 본 발명은 (7) 폴리염화비닐계 시트에 상기 (1) 항, (2) 항, (3) 항, (4) 항, (5) 항 또는 (6) 항에 기재된 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 1 ∼ 20 ㎛ 의 막두께로 인쇄한 후, 광경화하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 인쇄물에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 및 그것을 사용하여 얻어지는 인쇄물에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명은, 적어도, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 증감제를 함유하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물이다.

그리고, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 구성하는 광중합성 화합물로서 벤질아크릴레이트를 사용한다. 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에서 이용하는 종래의 광중합성 화합물에 있어서, 점도가 낮은 것은 대체로 발광 다이오드광에 대한 경화성이 양호하지만, 인화점이 낮다는 경향이 있다. 이 때문에, 토출성의 향상을 목적으로 하여 잉크 점도를 저하시키기 위해, 저점도의 광중합성 화합물을 이용하면, 동시에 인화점도 저하되는 경우가 많다. 이에 반하여, 벤질아크릴레이트는 저점도인 것에 비해서는 인화점이 그다지 저하되지 않는다. 또, 벤질아크릴레이트와 분자 내에 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물을 병용 사용함으로써, 발광 다이오드광에 대한 경화성을 양호하게 유지할 수 있다는 특징을 갖는다.

또, 벤질아크릴레이트는 경화막의 연신성을 양호하게 할 수 있는 특징을 갖는다. 이 같은 특징으로부터, 본 발명에서는 벤질아크릴레이트를, 분자 내에 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물과 병용하고, 추가로 후술하는 다른 광중합성 화합물과 병용함으로써, 인화점을 저하시키지 않고 어느 정도 유지한 채로 점도의 저하를 도모할 수 있다. 또, 본 발명은 발광 다이오드광에 대한 경화성도 우수하며, 또한 밀착성, 코클링 방지성도 우수하고, 얻어지는 경화막의 연신성이 우수한 잉크 조성물로 할 수 있는 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 벤질아크릴레이트의 함유량은 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 합계로 20 ∼ 65 질량% 이고, 바람직하게는 30 ∼ 60 질량% 이다. 상기 함유량이 20 질량% 미만에서는, 높은 인화점 및 발광 다이오드광에 대한 경화성을 유지하면서, 잉크의 점도를 낮게 한다는 효과, 경화막의 연신성이 충분히 얻어지지 않는다. 상기 함유량이 65 질량% 를 초과하면, 인화점이 저하된다.

또, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 구성하는 광중합성 화합물로서, 추가로 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성, 코클링을 개선하기 위해서, 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물 (아크릴화아민 시너지스트) 을 사용한다. 이와 같은 아크릴화아민 화합물을 사용함으로써, 폴리염화비닐계 시트에 대한 높은 밀착성이 얻어짐과 동시에, 코클링을 억제할 수도 있게 된다.

또한, 상기 광중합성 관능기로는, 가시광 또는 자외선이나 전자선 등의 전리 방사선을 함유하는 불가시광에 의해 중합 반응하여, 분자간에 가교 결합을 형성할 수 있는 관능기를 들 수 있다. 이와 같은 광중합성 관능기로는, 광 조사에 의해 직접 활성화하여 광중합 반응하는 협의의 광중합성 관능기, 광중합성 관능기와 광중합 개시제를 공존시켜 광 조사했을 때에 광중합 개시제로부터 발생한 활성종의 작용에 의해 중합 반응이 개시, 촉진되는 광의의 광중합성 관능기 중 어느 것도 포함된다.

상기 광중합성 관능기로는, 예를 들어, 에틸렌성 이중 결합 등의 광라디칼 중합 반응성을 갖는 것, 에폭시기 등의 고리형 에테르기 등의 광카티온 중합 및 광아니온 중합 반응성을 갖는 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 이중 결합을 갖는 것이 바람직하고, (메트)아크릴로일기가 보다 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서, (메트)아크릴로일기란, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 의미한다.

상기 아크릴화아민 화합물은 상기 2 개의 광중합성 관능기가 모두 (메트)아크릴로일기이고, 또, 아민가가 130 ∼ 142 KOH㎎/g 인 것이 바람직하다. 이로써, 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성, 코클링을 개량할 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, 상기 아민가는 고형분 1 g 당의 아민가를 의미하고, 0.1 N 의 염산 수용액을 사용하여 전위차 적정법 (예를 들어, COMTITE (AUTO TITRATOR COM-900, BURET B-900, TITSTATIONK-900), 히라누마 산업사 제조) 에 의해 측정한 후, 수산화 칼륨의 당량으로 환산한 값을 말한다.

상기 아크릴화아민 화합물은, 본 발명의 효과 면에서, 2 관능 (메트)아크릴레이트와 아민 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물인 것이 바람직하다.

상기 2 관능 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 알킬렌글리콜디(메트)아크릴레이트 ; 비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 부가물의 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 F 의 에틸렌옥사이드 부가물의 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 S 의 에틸렌옥사이드 부가물의 디(메트)아크릴레이트, 티오비스페놀의 에틸렌옥사이드 부가물의 디(메트)아크릴레이트, 브롬화비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 부가물의 디(메트)아크릴레이트 등의 비스페놀알킬렌옥사이드 부가물디(메트)아크릴레이트 ; 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜디(메트)아크릴레이트 ; 하이드록시피발산네오펜틸글리콜에스테르의 디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 1,6-헥산디(메트)아크릴레이트가 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서, (메트)아크릴레이트란, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.

상기 아민 화합물로는, 예를 들어, 벤질아민, 페네틸아민, 에틸아민, n-프로필아민, 이소프로필아민, n-부틸아민, 이소부틸아민, n-펜틸아민, 이소펜틸아민, n-헥실아민, 시클로헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, 2-에틸헥실아민, n-노닐아민, n-데실아민, n-도데실아민, n-테트라데실아민, n-헥사데실아민, n-옥타데실아민 등의 단관능 아민 화합물, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 1,6-헥사메틸렌디아민, 1,8-옥타메틸렌디아민, 1,12-도데카메틸렌디아민, o-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, o-자일릴렌디아민, p-자일릴렌디아민, m-자일릴렌디아민, 멘탄디아민, 비스(4-아미노-3-메틸시클로헥실노메탄, 이소포론디아민, 1,3-디아미노시클로헥산, 스피로아세탈계 디아민 등의 다관능 아민 화합물을 들 수 있다. 또, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐아민, 폴리알릴아민등의 고분자량 타입의 다관능 아민 화합물도 들 수 있다.

상기 아크릴화아민 화합물로는, 1,6-헥산디(메트)아크릴레이트와 아민 화합물을 반응시켜 얻어지는 화합물이 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, CN371 (서트마사 제조), EB-7100 (EBECRYL 7100, 다이셀 사이텍사 제조) 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 아크릴화아민 화합물의 함유량은 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 바람직하게는 5 ∼ 20 질량% 이다. 상기 함유량이 5 질량% 미만에서는, 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성이 저하되고, 또, 코클링도 일어나기 쉬워진다. 한편, 20 질량% 를 초과하면, 잉크 점도가 너무 높아 진다는 문제가 발생하는 경우가 있다.

또, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 구성하는 광중합성 화합물로서, 추가로 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성을 개량하기 위해서, N-비닐카프로락탐이 사용된다.

본 발명에 있어서, 상기 N-비닐카프로락탐의 함유량은 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 바람직하게는 1 ∼ 30 질량% 이고, 보다 바람직하게는 10 ∼ 20 질량% 이다. 상기 함유량이 1 질량% 미만에서는, 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 30 질량% 를 초과하면, 잉크 점도가 너무 높아진다는 문제가 발생하는 경우가 있다.

또, 본 발명에서는, 벤질아크릴레이트를 사용하기 때문에, 점도가 너무 낮아 져 택이 나오는 경향이 된다. 이 때문에, 이소보닐아크릴레이트 및/또는 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트를 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 5 ∼ 40 질량% 함유시키는 것이 바람직하다. 상기 함유량이 5 질량% 미만이면, 점도 저하, 택을 충분히 억제할 수 없는 경우가 있고, 40 질량% 를 초과하면, 밀착성이 저하되는 경향이 있다.

또한, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 구성하는 광중합성 화합물로서, 본 발명의 성능, 특히 인화점을 저하시키지 않는 함유량으로, 상기 서술한 특정한 모노머 이외의 다른 광중합성 화합물을 병용할 수도 있다. 이 같은 다른 광중합성 화합물로는, 에틸렌성 이중 결합 함유 화합물이면, 모노머, 프레폴리머, 올리고머 등, 특별히 제한 없이 사용할 수 있다.

상기 다른 광중합성 화합물로는 구체적으로는, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 에톡시화네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 2-n-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디(메트)아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디(메트)아크릴레이트, 하이드록시피발산네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 에톡시화비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올디(메트)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 프로폭시화트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화이소시아눌산트리(메트)아크릴레이트, 트리(2-하이드록시에틸이소시아누레이트)트리(메트)아크릴레이트, 프로폭실레이트글리세릴트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜올리고(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올올리고(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올올리고(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판올리고(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨올리고(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일모르폴린, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 부톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메틸페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 이들이 에틸렌옥사이드 (EO) 또는 프로필렌옥사이드 (PO) 로 변성된 것 등을 들 수 있다. 이들 다른 광중합성 화합물은 1 종 또는 필요에 따라 2 종 이상 사용해도 된다.

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 구성하는 광중합 개시제로는 450 ∼ 300 ㎚ 의 파장의 광에 의해 개시제 기능이 발현되는 광중합 개시제 (화합물) 를 사용한다. 또한, 상기 「450 ∼ 300 ㎚ 의 파장의 광에 의해 개시제 기능이 발현되는」이란, 450 ∼ 300 ㎚ 의 파장 전역에 걸쳐서 광 흡수 특성을 갖는 것을 말한다. 이와 같은 광중합 개시제를 사용함으로써, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에, 추가로 LED 에 대한 경화성을 부여할 수 있다.

상기 광중합 개시제로는 구체적으로는, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-피페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-스티릴-s-트리아진, 2-(나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시-나프토-1-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피페로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸(4´-메톡시스티릴)-6-트리아진 등의 트리아진계 개시제 (예를 들어, 상품명 : TAZ-204, 미도리 화학사 제조), 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 (상품명 : TPO, Lamberti 사 제조), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (상품명 : IRGACURE 819, 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2 종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

광중합 개시제의 함유량은 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 바람직하게는 3 ∼ 20 질량% 의 범위이고, 보다 바람직하게는 3 ∼ 13 질량% 의 범위이다. 광중합 개시제의 함유량이 3 질량% 미만에서는, 발광 다이오드 (LED) 광에 대한 경화성이 충분하지 않은 경우가 있다. 한편, 20 질량% 를 초과하면, 효과의 향상이 관찰되지 않고, 과잉 첨가가 되어 바람직하지 않다.

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 구성하는 증감제로는, 400 ㎚ 이상의 파장의 광에 의해 증감 기능이 발현되는 증감제 (화합물) 를 사용한다.

또한, 상기 「400 ㎚ 이상의 파장의 광에 의해 증감 기능이 발현되는」이란, 400 ㎚ 이상의 파장영역에서 광 흡수 특성을 갖는 것을 말한다. 이와 같은 증감제를 사용함으로써, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 LED 경화성을 촉진시킬 수 있다.

상기 증감제로는 예를 들어, 9,10-디부톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디프로폭시안트라센, 9,10-비스(2-에틸헥실옥시)안트라센 등의 안트라센 유도체, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤계 증감제를 들 수 있다. 시판품의 대표예로는, 안트라센 유도체로는 DBA, DEA (가와사키 화성공업사 제조), 티오크산톤계 증감제로는 DETX, ITX (LAMBSON 사 제조) 등을 예시할 수 있다.

이와 같은 증감제의 함유량은 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 바람직하게는 0.5 ∼ 3 질량% 의 범위이다. 증감제의 함유량이 0.5 질량% 미만에서는, 발광 다이오드 (LED) 광에 대한 경화성이 충분하지 않은 경우가 있다. 한편, 3 질량% 를 초과하면, 효과의 향상이 관찰되지 않고, 과잉 첨가가 되어 바람직하지 않다.

상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에는, 상기 광중합 개시제, 상기 증감제에 더하여, 상기 이외의 공지된 광중합 개시제, 증감제를 첨가하는 것도 가능하다.

또, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에는, 필요에 따라 착색제를 함유시킬 수 있다. 상기 착색제로는, 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 있어서 종래부터 사용되고 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 잉크 조성물에 양호하게 분산되고, 내광성이 우수한 안료가 바람직하게 사용된다. 상기 안료로는 유기 안료 또는 무기 안료 중 어느 것이어도 된다.

구체적으로는, 유기 안료로는 염료 레이크 안료, 아조계, 벤즈이미다졸론계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 안트라퀴논계, 디옥사진계, 인디고계, 티오인디고계, 페릴렌계, 페리논계, 디케토피롤로피롤계, 이소인돌리논계, 니트로계, 니트로소계, 안트라퀴논계, 플라반트론계, 퀴노프탈론계, 피란트론계, 인단트론계의 안료 등을 들 수 있다.

무기 안료로는 카본 블랙, 산화티탄, 벵갈라, 흑연, 철흑, 산화크롬 그린, 수산화알루미늄 등을 들 수 있다.

안료를 사용하는 경우의 바람직한 함유량은 광경화형 잉크젯 인쇄 잉크 조성물 중에 1 ∼ 20 질량% 이다. 안료의 함유량이 상기 범위 미만에서는, 얻어지는 인쇄물의 화상 품질이 저하되는 경향이 있다. 한편 상기 범위를 초과하면, 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 점도 특성에 악영향을 주는 경향이 있다.

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 안료를 사용하는 경우에는, 안료의 분산성, 잉크 조성물의 보존 안정성을 향상시키기 위해서 안료 분산제를 사용하는 것이 바람직하다.

안료 분산제로는, 종래부터 사용되고 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 그 중에서도 고분자 분산제를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 안료 분산제로는, 카르보디이미드계 분산제, 폴리에스테르아민계 분산제, 지방산아민계 분산제, 변성 폴리아크릴레이트계 분산제, 변성 폴리우레탄계 분산제, 다사슬형 고분자 비이온계 분산제, 고분자 이온 활성제 등을 들 수 있다. 이들 안료 분산제는 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 안료 분산제의 함유량은, 사용하는 전체 안료 100 질량부에 대해, 통상 1 ∼ 200 질량부이고, 바람직하게는 1 ∼ 60 질량부이다. 안료 분산제의 함유량이 1 질량부 미만에서는, 안료 분산성, 잉크 조성물의 보존 안정성이 저하되는 경우가 있다. 한편 200 질량부를 초과하여 함유시킬 수도 있지만 효과의 차이가 없는 경우도 있다.

또, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에는, 필요에 따라 용제를 함유시킬 수 있다. 용제로는, 상압 (1013 h㎩) 에 있어서의 비점이 150 ∼ 220 ℃ 인 용제를 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 에스테르계 유기 용제, 에테르계 유기 용제, 에테르에스테르계 유기 용제, 케톤계 유기 용제, 방향족 탄화수소 용제, 함질소계 유기 용제 등을 예시할 수 있다. 단, 잉크 조성물의 경화성, 환경 문제, 인화점 등의 관점에서, 유기 용제는 최대한 사용하지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중의 유기 용제의 함유량은 바람직하게는 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 2 질량% 이하, 특히 바람직하게는 0 질량% 이다.

또한, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에는, 필요에 따라 여러 가지의 기능성을 발현시키기 위해, 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 구체적으로는, 광안정화제, 표면 처리제, 계면 활성제, 점도 저하제, 산화 방지제, 노화 방지제, 가교 촉진제, 중합 금지제, 가소제, 방부제, pH 조정제, 소포제, 보습제 등을 들 수 있다.

이상의 구성 재료로 얻어지는 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은 JIS K 2265 에 준거한 방법으로 세타 밀폐식 인화점 측정 장치를 사용하여 측정한 인화점이 70 ℃ 이상이다. 이와 같은 인화점을 가짐으로써, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은 GHS 에서 말하는 인화성 액체 구분 4 에 상당하는 레벨로 할 수 있고, 저인화성과 같은 안전성이 우수하다.

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 양호한 잉크 토출 성능, 후막의 인쇄 도포막을 얻는다는 등의 관점에서, 잉크젯 인쇄시의 액온에 있어서의 점도가 20 m㎩·s 이하인 것이 바람직하고, 5 ∼ 10 m㎩·s 인 것이 보다 바람직하고, 특히 5 ∼ 8 m㎩·s 인 것이 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 상기 잉크젯 인쇄시의 액온이란, 이하의 조건에 의한 잉크 조성물의 온도이다. 즉, 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 사용하여 실온 (25 ℃) 에서 잉크젯 인쇄를 하는 경우에는, 상기 인쇄시의 액온이란 실온이다. 한편, 잉크젯 인쇄 장치의 잉크 탱크를 가열하여, 실온보다 높은 온도에서 인쇄하는 경우에는, 실제로 인쇄할 때에 가온되어 있는 잉크 탱크의 온도이다.

또한, 상기 인쇄시의 액온은 대부분은 실온이지만, 60 ℃ 미만인 것이 바람직하다.

상기 잉크젯 인쇄시의 액온에 있어서의 점도란, E 형 점도계 (상품명 : RE100L 형 점도계, 토키 산업사 제조) 를 사용하여 측정한 것이다.

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은 발광 다이오드 (LED) 광에 대한 경화성, 염화비닐계 시트에 대한 미착성, 코클링 방지성, 저점도 등의 토출성, 및 저인화성 등의 안전성 모두에 있어서 우수한 것이다. 이들의 효과는 상기 서술한 특정의 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 증감제를 함유함으로써 얻어지는 것이다.

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 조제하는 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 상기 서술한 재료를 모두 첨가하여 비즈밀이나 3 개 롤밀 등으로 혼합하여 조제할 수 있다. 또한, 안료를 사용하는 경우에는, 안료, 안료 분산제 및 광중합성 화합물을 혼합함으로써, 미리 콘크 베이스 잉크를 얻고, 그곳에 원하는 조성이 되도록 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 증감제 등의 성분을 첨가하여 조제할 수도 있다.

＜광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로부터 얻어지는 인쇄물＞

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 인자하는 기재로는, 타폴린이나 염화비닐 수지 시트 등의 폴리염화비닐계 시트가 바람직하지만, 종래부터 자외선 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 인자되고 있는 기재 (종이, 플라스틱 필름, 캡슐, 젤, 금속박, 유리, 목재, 천 등) 이면 문제없이 인자할 수 있다.

다음으로, 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 인자, 경화시키는 방법으로는 구체적으로는, 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 기재로 토출한 후, 기재에 착탄(着彈)한 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 광으로 노광하여 경화시킨다.

예를 들어, 기재로의 토출 (화상의 인자) 은, 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 잉크젯 기록 방식용 프린터 장치의 프린터 헤드에 공급하고, 이 프린터 헤드로부터 피기록재에 도포막의 막두께가 1 ∼ 20 ㎛ 가 되도록 그 잉크 조성물을 토출함으로써 실시할 수 있다. 광으로의 노광, 경화 (화상의 경화) 는 화상으로서 피기록재에 도포된 그 잉크 조성물에 광을 조사함으로써 실시할 수 있다.

상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 인자하는 잉크젯 기록 방식용 프린터 장치로는, 종래부터 사용되고 있는 잉크젯 기록 방식용 프린터 장치를 이용할 수 있다. 또한, 콘티뉴어스 타입의 잉크젯 기록 방식용 프린터 장치를 사용하는 경우에는, 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 추가로 도전성 부여제를 첨가하여 전도도를 조절한다.

화상의 경화에 있어서의 광원으로는 자외선, 전자선, 가시광선, 발광 다이오드 (LED) 등을 들 수 있다. 본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은 광원으로서 LED 를 사용한 경우라도 우수한 경화성을 얻을 수 있다. 또, LED 를 사용하면 오존을 발생시키지 않고 저에너지로 화상을 경화시킬 수 있다. LED 에 의한 광은 파장 피크가 365 ∼ 420 ㎚ 의 범위 내에 있는 활성 에너지선인 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 얻어지는 인쇄물도 본 발명 중 하나이다.

즉, 본 발명은 또, 폴리염화비닐계 시트에, 상기 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 1 ∼ 20 ㎛ 의 막두께로 인쇄한 후, 광경화하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 인쇄물이다.

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은 상기 서술한 구성으로 이루어지기 때문에, 발광 다이오드 (LED) 광에 대한 경화성이 우수하고, 타폴린이나 염화비닐 수지 시트 등의 폴리염화비닐계 시트에 대한 밀착성이 양호하고, 코클링이 일어나는 것을 충분히 억제할 수 있으며, 또한, 상온에 있어서의 토출성이나 안전성도 우수하다. 이 때문에, 본 발명의 잉크 조성물은 광경화형 잉크젯 인쇄의 안전성 향상과 인쇄 장치의 소형화에 공헌할 수 있다.

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 특히 언급이 없는 한, 「%」는 「질량%」를 의미하고, 「부」는 「질량부」를 의미한다.

이하의 실시예, 비교예에서 사용하는 재료는 다음과 같다.

＜안료 분산제＞

아지수퍼 (등록상표) PB821 (아지노모토 주식회사 제조)

＜광중합성 화합물＞

CN371 ;

(REACTIVE AMINE COINITIATOR, SARTOMER 사 제조, 아민가 137, 아미노기 2 개와 아크릴로일기 2 개 함유)

CN373 ;

(REACTIVE AMINE COINITIATOR, SARTOMER 사 제조, 아민가 235, 아미노기 1 개와 아크릴로일기 2 개 함유)

V＃160 ; 벤질아크릴레이트 (오사카 유기화학공업사 제조)

V-CAP ; N-비닐카프로락탐 (ISP 재팬사 제조)

IBOX ; 이소보닐아크릴레이트

SR-285R ; 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트 (SARTOMER 사 제조)

＜광중합 개시제＞

TPO ; 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide (LAMBERTI 사 제조)

IRGACURE 819 ; 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조)

IRGACURE 907 (개시제 기능 발현 파장 260 ∼ 340 ㎚, 240 ㎚ 이하, 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조)

＜증감제＞

DETX ; 2,4-디에틸티오크산톤

＜첨가제＞

BYK-315 (실리콘 첨가제, BYK Chemie 사 제조)

＜실시예 1 ∼ 10 및 비교예 1 ∼ 8＞

＜광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 조제＞

＜블랙＞

안료 (피그먼트 블랙 7) 와 안료 분산제 (솔스파즈 24000, 닛폰 루브리졸사 제조) 와 안료 유도체 (솔스파즈 5000, 닛폰 루브리졸사 제조) 와 광중합성 화합물 (이소보닐아크릴레이트) 을 배합 비율 (질량비) 이 20/8/1/71 이 되도록 배합한 혼합물을, 에이거밀 (미디어로서 직경 0.5 ㎜ 의 지르코니아 비즈를 사용) 을 사용하여 분산시켜 콘크 베이스를 얻었다. 얻어진 콘크 베이스를 사용하여, 표 1 의 배합 조성 (질량%) 이 되도록 각 성분을 배합하고, 실시예 1 ∼ 7, 비교예 1 ∼ 8 의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 얻었다.

＜옐로우＞

안료 (피그먼트 옐로우 150) 와 안료 분산제 (솔스파즈 24000, 닛폰 루브리졸사 제조) 와 광중합성 화합물 (1,6-헥산디올디아크릴레이트) 을 배합 비율 (질량비) 이 16/6.4/77.6 이 되도록 배합한 혼합물을, 에이거밀 (미디어로서 직경 0.5 ㎜ 의 지르코니아 비즈를 사용) 을 사용하여 분산시켜 콘크 베이스를 얻었다. 얻어진 콘크 베이스를 사용하여, 표 1 의 배합 조성 (질량%) 이 되도록 각 성분을 배합하고, 실시예 8 의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 얻었다.

＜시안＞

안료 (피그먼트 블루 15 : 4) 와 안료 분산제 (솔스파즈 24000, 닛폰 루브리졸사 제조) 와 광중합성 화합물 (이소보닐아크릴레이트) 을 배합 비율 (질량비) 이 20/8/72 가 되도록 배합한 혼합물을, 에이거밀 (미디어로서 직경 0.5 ㎜ 의 지르코니아 비즈를 사용) 을 사용하여 분산시켜 콘크 베이스를 얻었다. 얻어진 콘크 베이스를 사용하여, 표 1 의 배합 조성 (질량%) 이 되도록 각 성분을 배합하고, 실시예 9 의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 얻었다.

＜마젠타＞

안료 (피그먼트 레드 122) 와 안료 분산제 (솔스파즈 24000, 닛폰 루브리졸사 제조) 와 광중합성 화합물 (이소보닐아크릴레이트) 을 배합 비율 (질량비) 이 16/9.6/74.4 가 되도록 배합한 혼합물을, 에이거밀 (미디어로서 직경 0.5 ㎜ 의 지르코니아 비즈를 사용) 을 사용하여 분산시켜 콘크 베이스를 얻었다. 얻어진 콘크 베이스를 사용하여, 표 1 의 배합 조성 (질량%) 이 되도록 각 성분을 배합하고, 실시예 10 의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 얻었다.

〔광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 점도의 측정〕

이번에 실시하는 인쇄 시험에서는, 인쇄시의 잉크 조성물의 액온이 25 ℃ 이기 때문에, 실시예 1 ∼ 10, 비교예 1 ∼ 8 에서 얻어진 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 대해, E 형 점도계 (상품명 : RE100L 형 점도계, 토키 산업사 제조) 를 사용하여, 온도 25 ℃ 의 조건에서 점도를 측정하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

〔광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 인화점의 측정〕

실시예 1 ∼ 10, 비교예 1 ∼ 8 에서 얻어진 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 대해, JIS K 2265 에 준거한 방법에 따라, 세타 밀폐식 인화점 측정 시험기를 사용하여, 알루미늄 블록으로 일정 온도로 유지하고, 인화점의 측정을 실시하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

〔광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 성능 평가〕

실시예 1 ∼ 10, 비교예 1 ∼ 8 에서 얻어진 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 폴리염화비닐 시트 (Flontlit Grossy 120 g, Cooley 사 제조) 에 ＃4 의 바 코터로 도포하였다. 이어서 헤라우스사 제조 Z-8 램프 (수은 램프) 또는 포세온·테크놀로지사 제조 LED 램프를 사용하여 경화시켰다. 하기 방법으로 경화 속도, LED 경화 속도, 밀착성, 내용제성, 내마찰성을 평가하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

(경화 속도)

헤라우스사 제조 Z-8 램프 (수은 램프) 를 사용하여, 60 W×23 m/min, 거리 13 ㎝ (UV 적산 광량 30 mJ/㎠) 의 조사 조건에서 표면의 택이 없어질 때까지의 패스 횟수로 평가하였다.

(LED 경화 속도)

포세온·테크놀로지사 제조 LED 램프에서, 1 초간 40 mJ/㎠ 가 되는 조사 조건으로 표면의 택이 없어질 때까지의 횟수로 평가하였다.

(밀착성)

각 도포막을 크로스 컷하여, 셀로판 테이프에 의해 잉크의 박리 상태를 이하의 기준으로 평가하였다.

○ ; 도포막의 벗겨짐 없음

× ; 도포막의 벗겨짐 있음

(내용제성)

학진형 견뢰도 시험기 (타이에이 과학정기 제작소 제조) 를 사용하여, IPA (이소프로필알코올) 를 스며들게 한 표백천으로 500 g×10 회 도포막을 문질렀을 때의, 도포막의 벗겨진 상태를 이하의 기준으로 평가하였다.

○ ; 도포막의 벗겨짐 없음

△ ; 도포막이 조금 벗겨진다

× ; 도포막의 벗겨짐 있음

(내마찰성)

학진형 견뢰도 시험기 (타이에이 과학정기 제작소 제조) 를 사용하여, 표백천으로 500 g×100 회 도포막을 문질렀을 때의, 도포막이 벗겨진 상태를 이하의 기준으로 평가하였다.

○ ; 도포막의 벗겨짐 없음

△ ; 도포막이 조금 벗겨진다

× ; 도포막의 벗겨짐 있음

(코클링성)

폴리염화비닐 시트 (Flontlit Grossy 120 g, Cooley 사 제조) 에 ＃12 의 바 코터로 도포하고, UV 조사하여 얻어진 시트의 이면의 주름 (수축 정도) 을 이하의 기준으로 평가하였다.

○ ; 비도포부와 동일하게 도포부에 수축이 없는 상태

× ; 비도포부에 비하여 도포부에 수축이 있어 솟아오른 상태

(신장율)

실시예 1 ∼ 10, 비교예 1 ∼ 8 에서 얻어진 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 사용하여 형성한 두께 5 μ, 폭 25 ㎜, 길이 50 ㎜ 의 경화막을, 인장 시험기 (야스다 정사 제조) 를 사용하여, 하중 범위 0 ∼ 10 ㎏f, 인장 속도 30 ㎜/min 의 조건에서 경화막의 표면이 단열될 때까지, 경화막의 길이 방향으로 인장하고, 하기 식에 의해 산출되는 값을 신장율 (연성) 로 하였다.

표 2 에 나타나는 바와 같이, 본 발명에 관련된 실시예 1 ∼ 10 에서는, 모두 인화점이 70 ℃ 이상임에도 불구하고, 발광 다이오드 (LED) 와 같은 저출력 램프를 사용한 경우라도 실용적인 경화성을 갖고, 밀착성이나 코클링 방지성이 우수한 것을 알 수 있다. 이것은 광중합성 화합물로서 벤질아크릴레이트와, N-비닐카프로락탐과, 분자 내에 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물을 함유한다는 본 발명의 구성에 의해 초래되는 것이다. 이들의 구성을 가지지 않는 비교예 1 ∼ 8 의 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에서는, 발광 다이오드 (LED) 와 같은 저출력 램프를 사용한 경우, 인화점이 70 ℃ 미만이 되거나, 실용적인 경화성을 가지지 않거나, 밀착성이나 코클링 방지성이 우수하지 않거나 하는 것을 알 수 있다. 이 점으로부터 본 발명의 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물이, 실용적인 경화성과 안전성을 양립하는 것으로 나타났다.

＜광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 인쇄＞

25 ℃ 의 분위기 온도 하에, 피에조형 잉크젯 노즐을 구비한 잉크젯 기록 장치와, 상기 실시예 1 ∼ 10, 비교예 1 ∼ 8 의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 24 시간 두고, 장치 및 잉크 조성물의 온도를 25 ℃ 로 하였다. 그 후 25 ℃ 의 분위기 온도 하에서, 그것들을 사용하여 폴리염화비닐 시트 (Flontlit Grossy 120 g, Cooley 사 제조) 상에 연속적으로 인자하여, 각 화상을 얻었다. 상기 각 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 토출성은 양호하여 소정의 막두께 (10 ㎛) 의 화상이 얻어졌다.

산업상 이용가능성

본 발명의 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 인화점이 70 ℃ 이상에서 GHS 에서 말하는 인화성 액체 구분 3 으로 분류되는 잉크임에도 불구하고, 자외 LED 와 같은 저출력 램프를 사용한 경우라도 실용적인 경화성이나 밀착성이나 코클링성을 가진다. 이 점으로부터, 본 발명의 잉크 조성물은 광경화형 잉크젯 인쇄의 안전성 향상과 인쇄 장치의 소형화에 공헌할 수 있다.

Claims

적어도, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 및 증감제를 함유하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물로서,
상기 광중합성 화합물로서, 벤질아크릴레이트와, N-비닐카프로락탐과, 분자 내에 2 개의 광중합성 관능기 및 2 개의 아미노기를 갖는 아크릴화아민 화합물을 함유하고,
추가로 상기 벤질아크릴레이트의 함유량이 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 20 ∼ 65 질량% 이고,
상기 광중합 개시제로서 파장 450 ∼ 300 ㎚ 의 광에 의해 개시제 기능이 발현되는 화합물을 함유하고,
상기 증감제로서 파장 400 ㎚ 이상의 광에 의해 증감 기능이 발현되는 화합물을 함유하는 것이고,
JIS K 2265 에 준거한 방법으로 세타 밀폐식 인화점 측정 장치를 사용하여 측정한 인화점이 70 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.
제 1 항에 있어서,
추가로, 이소보닐아크릴레이트 및/또는 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트를 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물 중에 5 ∼ 40 질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
아크릴화아민 화합물로서 2 개의 광중합성 관능기가 (메트)아크릴로일기이고, 아민가가 130 ∼ 142 KOH㎎/g 인 화합물을 사용하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로, 안료를 함유하는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
잉크젯 인쇄시의 액온에 있어서의 점도가 20 m㎩·s 이하인 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
두께 5 ㎛, 폭 25 ㎜, 길이 50 ㎜ 의 경화막을 형성했을 때에, 그 경화막의 연성이 200 % 이상인 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.
폴리염화비닐계 시트에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 1 ∼ 20 ㎛ 의 막두께로 인쇄한 후, 광경화하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 인쇄물.