KR20230108264A - 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물 - Google Patents

활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물 Download PDF

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다쿠야 묘세
쥰 가와바타
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사카타 인쿠스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 각종 기재에 대해 밀착성이 우수한 피막을 형성할 수 있고, LED에 의해 경화 가능하며, 경화피막은 높은 경도, 내마찰성 및 내수성이 우수한 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 얻는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 아래 (A)∼(F)의 요건을 모두 만족시키는 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 제공한다.
(A) 다관능 아민 변성 올리고머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 0.2∼14.0 질량% 포함한다,
(B) 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 50.0 질량% 이상 포함한다,
(C) 유리전이온도가 20℃ 이상인 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 30.0 질량% 이상 포함한다,
(D) 유리전이온도가 10℃ 이하인 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 20.0 질량% 이상 포함한다,
(E) 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 3.0∼12.0 질량% 포함한다,
(F) 질소 함유 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 30.0∼50.0 질량% 포함한다.
(단, 아래의 경우를 제외한다：
A. 3,3,5－트리메틸시클로헥실아크릴레이트를 전체 광중합성 화합물 중에 5∼50 질량% 함유하고,
B. 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머 및／또는 다관능 올리고머를 전체 광중합성 화합물 중에 1∼15 질량% 함유하며,
C. 단관능 모노머를 합계로 전체 광중합성 화합물 중에 40 질량% 이상 함유하고,
D. 아미노기 및／또는 아미드기를 갖는 모노머 및／또는 올리고머를 함유하며,
E. 잉크 조성물의 점도가 25℃에서 10 mPa·s 이하
의 A∼E의 요건을 만족시키는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.)

Description

활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물
본 발명은 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물에 관한 것이다.
특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 단관능, 다관능의 광중합성 화합물 및 올리고머를 함유하는 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은 알려져 있다.
이 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 의하면, 보존 안정성, 경화성, 택성 등의 각종 점에 있어서 우수한 효과를 나타내는데, 각종 기재에 대해 사용할 수 있는 것을 확인하고 있지 못하여, 폴리카보네이트나 폴리염화비닐의 다른 기재에 대해서도 사용 가능한 것이나, 경화된 도막의 경도, 내마찰성 및 내수성을 향상시키는 것까지는 검토하고 있지 않다.
활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물로서 보다 많은 재질의 기재에 사용 가능한 것, 보다 경도가 높으며, 또한 내마찰성이나 내수성과 같이, 경화된 피막을 보다 넓은 경우에서 사용할 수 있도록 하는 것은 의도하고 있지 않다.
이 때문에, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 사용하여 피막을 형성하는 기재의 용도나, 사용환경에 따라서는, 충분히 대응하지 못할 가능성이 있었다.
일본국 특허공개 제2019－31618호 공보
본 발명은 각종 기재에 대해 밀착성이 우수한 피막을 형성할 수 있고, LED에 의해 경화할 수 있으며, 또한 경화피막은 높은 경도, 내마찰성 및 내수성이 우수한 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 얻는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 특정 조성으로 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 아래와 같다.
1. 아래 (A)∼(F)의 요건을 모두 만족시키는 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물：
(A) 다관능 아민 변성 올리고머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 0.2∼14.0 질량% 포함한다,
(B) 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 50.0 질량% 이상 포함한다,
(C) 유리전이온도가 20℃ 이상인 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 30.0 질량% 이상 포함한다,
(D) 유리전이온도가 10℃ 이하인 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 20.0 질량% 이상 포함한다,
(E) 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 3.0∼12.0 질량% 포함한다,
(F) 질소 함유 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 30.0∼50.0 질량% 포함한다.
(단, 아래의 경우를 제외한다：
A. 3,3,5－트리메틸시클로헥실아크릴레이트를 전체 광중합성 화합물 중에 5∼50 질량% 함유하고,
B. 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머 및／또는 다관능 올리고머를 전체 광중합성 화합물 중에 1∼15 질량% 함유하며,
C. 단관능 모노머를 합계로 전체 광중합성 화합물 중에 40 질량% 이상 함유하고,
D. 아미노기 및／또는 아미드기를 갖는 모노머 및／또는 올리고머를 함유하며,
E. 잉크 조성물의 점도가 25℃에서 10 mPa·s 이하
의 A∼E의 요건을 만족시키는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.)
2. (A) 다관능 아민 변성 올리고머가 2관능 아민 변성 올리고머이고, 또한 25℃에서의 점도가 2000 cps 이하인 1.에 기재된 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물.
3. 질소 함유 단관능 모노머가 아크릴로일모르폴린, 비닐메틸옥사졸리디논, 비닐카프로락탐, 및 N,N－디메틸아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 1 또는 2에 기재된 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물.
본 발명에 의하면, 각종 기재에 대해 밀착성이 우수한 피막을 형성할 수 있고, LED에 의해 경화할 수 있으며, 또한 경화피막은 높은 경도, 내마찰성 및 내수성이 우수하다고 하는 성질을 양립할 수 있는 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물은, 활성 에너지선이 조사됨으로써 경화되는 중합성 성분을 함유한다. 그리고 상기 A∼F의 각 요건을 만족시키는 것으로, 아래에 순서대로 설명한다.
또한, 각 요건 중, 복수에 포함되는 성분은 각각의 요건에 중복하여 포함된다.
＜A. 다관능 아민 변성 올리고머＞
본 발명에 있어서의 다관능 아민 변성 올리고머는 아미노기를 갖는 다관능의 올리고머이다.
이러한 다관능 아민 변성 올리고머로서, 사토머사 제조의 CN501, CN503, CN550, CN373, CN383, CN384 및 CN371NS, 다이셀 올넥스사 제조의 EBECRYL 80, EBECRYL 81, EBECRYL 83, 및 EBECRYL 7100, BASF사 제조의 LAROMER PO 83F, LAROMER PO 84F, DSM－Agi사 제조의 AgiSyn001, AgiSyn002, AgiSyn003, AgiSyn005, AgiSyn006, AgiSyn007, AgiSyn008 등을 사용할 수 있다.
그 중에서도, 분자 내에 2개의 광중합성 관능기를 갖는 올리고머가 바람직하고, 광중합성 관능기가 (메타)아크릴로일기인 것이 보다 바람직하다.
다관능 아민 변성 올리고머의 함유량은, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중에 0.2∼14.0 질량%이다. 그 중에서도, 1.0 질량% 이상이 바람직하고, 3.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 5.0 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한 12.0 질량% 이하가 바람직하고, 10.0 질량% 이하가 보다 바람직하다. 함유량이 0.2 질량% 미만이면, 경화성 및 택성이 저하될 가능성이 있다. 함유량이 14.0 질량%를 초과하면 점도가 지나치게 높아진다.
다관능 아민 변성 올리고머 중에서도, 25℃에서의 점도가 2000 cps 이하인 것이, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물 전체의 점도를 적절한 범위로 하기 위해 필요하다.
＜B. 단관능 모노머＞
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물 중에 함유되는 단관능 모노머로서는 아래의 것을 들 수 있다.
부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 터셔리부틸(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 2－에틸헥실(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소테트라데실(메타)아크릴레이트, 이소미리스틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 사이클릭트리메틸올프로판포멀(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 부틸시클로헥실아크릴레이트, 트리메틸시클로헥실아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트의 아크릴레이트류, 벤질(메타)아크릴레이트, 2－페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 그의 에틸렌옥사이드 변성물, 에틸카르비톨(메타)아크릴레이트, 2－메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 4－히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2－에틸헥실카르비톨(메타)아크릴레이트, 히드록시메틸(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2－히드록시－3－페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 2－(2－에톡시에톡시)에틸아크릴레이트, 2－에틸헥실－디글리콜(메타)아크릴레이트, 2－아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산, 부톡시에틸아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(메타)아크릴레이트, 카프로락톤(메타)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메타)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2－에틸헥실－디글리콜아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트,
메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, (2－메틸－2－에틸－1,3－디옥솔란－4－일)메틸(메타)아크릴레이트, (3－에틸옥세탄－3－일)메틸메타크릴레이트, 페놀에틸렌글리콜 변성 아크릴레이트, 2－히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 에톡시페닐아크릴레이트(EO 2몰), 에톡시페닐아크릴레이트(EO 1몰), 2－아크릴로일옥시에틸숙신산, 2－아크릴로일옥시에틸프탈산, 2－아크릴로일옥시에틸－2－히드록시에틸－프탈산, 락톤 변성 가요성 아크릴레이트, t－부틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 비닐옥시에톡시에틸(메타)아크릴레이트, EO(에틸렌옥사이드) 변성 숙신산(메타)아크릴레이트, 사이클릭트리메틸올프로판포멀아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, 아크릴로니트릴, 아크릴아미드, 디에틸아크릴아미드, 스티렌, (메타)아크릴산 등을 들 수 있다.
이러한 단관능 모노머는 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물 중에 오로지 저점도화를 목적으로 함유되고, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중 50.0 질량% 이상 함유되며, 70.0 질량% 이상이 바람직하고, 80.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 85.0 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 90.0 질량% 이상이 가장 바람직하다.
또한, 아미드 구조를 갖는 단관능 모노머를 함유하는 것이 바람직하고, 아크릴로일모르폴린이나 비닐카프로락탐, 아크릴아미드, 디에틸아크릴아미드를 함유하는 것이 보다 바람직하다. 디메틸아크릴아미드는 함유해도 되고, 함유하지 않아도 된다.
아미드 구조를 갖는 단관능 모노머의 함유량은, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중 20.0 질량% 이상이 바람직하고, 30.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 35.0 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 38.0 질량% 이상이 가장 바람직하다. 또한, 60.0 질량% 이하가 바람직하고, 50.0 질량% 이하가 보다 바람직하며, 48.0 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 46.0 질량% 이하가 가장 바람직하다.
아미드 구조를 갖는 단관능 모노머 중에서도, 아크릴로일모르폴린을 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 아크릴로일모르폴린의 함유량은, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중 5.0 질량% 이상이 바람직하고, 10.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 15.0 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 20.0 질량% 이상이 가장 바람직하다. 또한, 40.0 질량% 이하가 바람직하고, 35.0 질량% 이하가 보다 바람직하며, 32.0 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 30.0 질량% 이하가 가장 바람직하다.
아미드 구조를 갖는 단관능 모노머 중에서도, 비닐카프로락탐을 함유하는 것도 더욱 바람직하다. 비닐카프로락탐의 함유량은, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중 5.0 질량% 이상이 바람직하고, 10.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 13.0 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 15.0 질량% 이상이 가장 바람직하다. 또한, 25.0 질량% 이하가 바람직하고, 22.0 질량% 이하가 보다 바람직하며, 20.0 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 18.0 질량% 이하가 가장 바람직하다.
또한 비닐카프로락탐에 대해 아크릴로일모르폴린이 함유하는 질량의 비는, 아크릴로일모르폴린／비닐카프로락탐이 1.00 이상이 바람직하고, 1.10 이상이 보다 바람직하며, 1.20 이상이 더욱 바람직하고, 1.30 이상이 가장 바람직하다. 또한 2.20 이하가 바람직하고, 2.00 이하가 보다 바람직하며, 1.80 이하가 더욱 바람직하다. 이 비가 1.00 이상이면, 다른 효과가 우수하고, 또한 경화성을 향상시키기 쉽다. 이 비가 2.20을 초과하면 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 점도가 높아져, 취급이 곤란해질 가능성이 있다.
＜C. 유리전이온도가 20℃ 이상인 단관능 모노머＞
상기 단관능 모노머 중, 유리전이온도가 20℃ 이상인 단관능 모노머를 선택하여, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중 30.0 질량% 이상 함유한다. 그 중에서도 35.0 질량% 이상이 바람직하고, 38.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 40.0 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 45.0 질량% 이상이 가장 바람직하다. 또한, 70.0 질량% 이하가 바람직하고, 65.0 질량% 이하가 보다 바람직하며, 60.0 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 55.0 질량% 이하가 가장 바람직하다.
유리전이온도가 20℃ 이상인 단관능 모노머 중에서도, 상기 아미드 구조를 갖는 단관능 모노머, 및 환상 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 아미드 구조를 갖는 단관능 모노머 이외에서는, 그 중에서도 이소보르닐(메타)아크릴레이트나 사이클릭트리메틸올프로판포멀아크릴레이트가 보다 바람직하다.
또한 유리전이온도가 20℃ 이상인 단관능 모노머 중에서도, 유리전이온도가 50℃ 이상인 것이 바람직하고, 70℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.
단, 3,3,5－트리메틸시클로헥실아크릴레이트를 함유해도 되고, 함유하지 않아도 된다.
＜D. 유리전이온도가 10℃ 이하인 단관능 모노머＞
상기 단관능 모노머 중, 유리전이온도가 10℃ 이하인 단관능 모노머를 선택하여, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중 20.0 질량% 이상 함유한다. 그 중에서도 25.0 질량% 이상이 바람직하고, 30.0 질량% 이상이 보다 바람직하며, 33.0 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 35.0 질량% 이상이 가장 바람직하다. 또한, 60.0 질량% 이하가 바람직하고, 55.0 질량% 이하가 보다 바람직하며, 50.0 질량% 이하가 더욱 바람직하고, 45.0 질량% 이하가 가장 바람직하다.
또한 유리전이온도가 10℃ 이하인 단관능 모노머 중에서도, 유리전이온도가 －30℃ 이하인 것이 바람직하고, －50℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.
＜E. 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머＞
유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머는, 분자 중에 탄소－탄소 불포화 결합을 복수 갖는 화합물이고, 예를 들면 아래의 화합물을 채용할 수 있다.
트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 비닐옥시에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시화(3)트리메틸올프로판트리아크릴레이트(Tg：－45℃), 프로폭시화(3)트리메틸올프로판트리아크릴레이트(Tg：－15℃), EO(10몰 또는 20몰) 변성 비스페놀 A 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(400)디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(600)디아크릴레이트, 알콕시화헥산디올디아크릴레이트.
활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중에, 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머는 3.0 질량% 이상 함유한다. 5.0 질량% 이상이어도 되고, 7.0 질량% 이상이어도 된다. 또한, 12.0 질량% 이하 함유하고, 11.0 질량% 이하여도 되며, 9.0 질량% 이하여도 된다.
유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머의 함유량이 3.0 질량%보다 적은 경우에는, 도막이 단단해지지 않아, 연필경도, 내마찰성 및 내수성이 열등해진다. 또한, 12.0 질량%를 초과하면, 각종 기재로의 밀착성이 열등해진다.
또한 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머 중에서도, 유리전이온도가 －20℃ 이하인 것이 바람직하고, －30℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, α,β－불포화 에테르 모노머를 함유해도 되고, 함유하지 않아도 된다.
＜F. 질소 함유 단관능 모노머＞
질소 함유 단관능 모노머로서, 예를 들면 아래의 군으로부터 선택된 화합물을 채용할 수 있다.
아크릴로일모르폴린, 비닐메틸옥사졸리디논, 비닐카프로락탐, 및 N,N－디메틸아크릴아미드, 아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, 디에틸아크릴아미드, N－비닐카르바졸, N－비닐아세트아미드, N－비닐피롤리돈, N－히드록시메틸(메타)아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드, N,N－디메틸(메타)아크릴아미드, N,N－디에틸(메타)아크릴아미드, 락톤 변성 가요성 아크릴레이트.
활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 전체 중합성 성분의 합계량 중에, 질소 함유 단관능 모노머는 30.0 질량% 이상 함유한다. 또한 33.0 질량% 이상이 바람직하고, 35.0 질량% 이상이 보다 바람직하다. 또한, 50.0 질량% 이하 함유하고, 48.0 질량% 이하가 바람직하며, 45.0 질량% 이하가 보다 바람직하고, 40.0 질량% 이하가 더욱 바람직하다.
＜광중합개시제＞
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물에 배합할 수 있는 광중합개시제는 특별히 한정되지 않는다.
사용할 수 있는 광중합개시제로서 예를 들면 아래의 것을 들 수 있는데, 단 경시적으로 도막을 황변시키는 등의 착색을 시키는 광중합성 개시제를 사용하지 않는 것이 바람직하다. 비스(2,4,6－트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드(Irgacure81), 에톡시(2,4,6－트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, 벤조페논, 디에틸티옥산톤, 2－메틸－1－(4－메틸티오)페닐－2－모르폴리노프로판－1－온, 4－벤조일－4’－메틸디페닐설파이드, 1－클로로－4－프로폭시티옥산톤, 이소프로필티옥산톤, 2－히드록시－2－메틸－1－페닐프로판－1－온, 1－히드록시시클로헥실페닐케톤, 비스－2,6－디메톡시벤조일－2,4,4－트리메틸펜틸포스핀옥사이드, 1－［4－(2－히드록시에톡시)－페닐］－2－히드록시－2－메틸－1－프로판－1－온, 2,2－디메틸－2－히드록시아세토페논, 2,2－디메톡시－2－페닐아세토페논, 2,4,6－트리메틸벤질－디페닐포스핀옥사이드, 2－벤질－2－디메틸아미노－1－(모르폴리노페닐)－부탄－1－온 등이다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물 중 광중합개시제의 함유량은 특별히 한정되지 않고, 전체 중합성 성분의 합계량에 대해 0.3∼1.5 질량%가 바람직하고, 그 중에서도 0.4 질량% 이상이 보다 바람직하며, 0.8 질량% 이하가 보다 바람직하다.
＜증감제＞
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물에는, 400 ㎚ 이상의 주로 자외선의 파장역에서 광흡수 특성을 갖고, 그 범위의 파장의 빛에 의해 경화반응의 증감기능이 발현되는 증감제(화합물)를 사용할 수 있다. 또한 충분히 경화 가능하다면 사용하지 않아도 된다. 또한, 상기 「400 ㎚ 이상의 파장의 빛에 의해 증감기능이 발현된다」는 것은, 400 ㎚ 이상의 파장역에서 광흡수 특성을 갖는 것을 말한다. 이러한 증감제를 사용함으로써, 본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물은 LED 경화성을 향상할 수 있다.
상기 증감제는 안트라센계 증감제나 티옥산톤계 증감제 등이 바람직하다. 그 중에서도, 티옥산톤계 증감제가 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다.
9,10－디프로폭시안트라센, 9,10－비스(2－에틸헥실옥시)안트라센 등의 안트라센계 증감제, 2,4－디에틸티옥산톤, 2－이소프로필티옥산톤, 4－이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤계 증감제를 들 수 있다. 시판품의 대표예로서는, 안트라센계 증감제의 경우, DBA, DEA(가와사키 화성공업사 제조), 티옥산톤계 증감제의 경우, DETX, ITX(Lambson사 제조) 등을 예시할 수 있다.
증감제의 함유량은 바람직하게는 전체 중합성 성분의 합계량에 대해 0∼8.0 질량%의 범위이다. 8.0 질량%를 초과하더라도 효과의 향상이 보이지 않아, 과잉 첨가가 되어 바람직하지 않다.
또한, 증감제로서, 티옥산톤계 증감제를 사용한 경우는, 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 황색으로 변색시키는 경향이 있기 때문에, 안료에 기인하는 색(본래의 색상)보다 노란 기를 띤 색상이 되기 때문에, 색별로 티옥산톤계 증감제의 함유량을 적당히 결정하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 색감 변화의 영향을 받기 쉬운 화이트 잉크 조성물 및 클리어 잉크 조성물의 경우, 증감제로서, 티옥산톤계 화합물은 포함하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 마젠타 잉크 조성물, 시안 잉크 조성물의 경우, 색상의 변화가 문제가 되기 때문에, 색상에 문제가 생기지 않는 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 블랙 잉크 조성물 및 옐로 잉크 조성물은 변색이 있어도 색상에 영향을 미치지 않는 것과, 광중합성이 다른 색상보다 부족한 것으로부터, 증감제로서 티옥산톤계 증감제를 병용 사용하는 것이 바람직하다.
＜착색제＞
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에는, 각 색상의 착색제를 함유시켜서, 각 색의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물을 얻는 것도 가능하다.
이러한 착색제로서는, 통상의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에서 종래부터 사용되고 있는 안료, 염료를 특별히 제한없이 사용할 수 있으나, 내광성을 고려하면, 유기안료 또는 무기안료 등의 안료가 바람직하다.
그리고 유기안료로서는, 예를 들면, 염료 레이키 안료, 아조계, 벤즈이미다졸론계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 안트라퀴논계, 디옥사진계, 인디고계, 티오인디고계, 페릴렌계, 페리논계, 디케토피롤로피롤계, 이소인돌리논계, 니트로계, 니트로소계, 플라반트론계, 퀴노프탈론계, 피란트론계, 인단트론계의 안료 등을 들 수 있다. 무기안료로서는, 카본 블랙, 산화티탄, 벵갈라, 흑연, 철흑, 산화크롬 그린, 수산화알루미늄 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 대표적인 색상별 안료의 구체적인 예로서는 아래의 것을 들 수 있다.
먼저, 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 옐로 잉크 조성물로서 사용하기 위한 옐로 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 42, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 95, 97, 98, 108, 109, 114, 120, 128, 129, 138, 139, 150, 151, 155, 166, 180, 184, 185, 213 등을 들 수 있고, 바람직하게는 C.I. Pigment Yellow 150, 155, 180, 213 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 마젠타 잉크 조성물로서 사용하기 위한 마젠타 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Red 5, 7, 12, 22, 38, 48：1, 48：2, 48：4, 49：1, 53：1, 57, 57：1, 63：1, 101, 102, 112, 122, 123, 144, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 190, 202, 209, 224, 242, 254, 255, 270, C.I. Pigment Violet 19 등을 들 수 있고, 바람직하게는 C.I. Pigment Red 122, 202, C.I. Pigment Violet 19 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 시안 잉크 조성물로서 사용하기 위한 시안 안료로서는, 예를 들면, C.I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15, 15：1, 15：2, 15：3, 15：4, 15：6, 16, 18, 22, 27, 29, 60 등이고, 바람직하게는 C.I. Pigment Blue 15：4 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 블랙 잉크 조성물로서 사용하기 위한 블랙 안료로서는, 예를 들면, 카본 블랙(C.I. Pigment Black 7) 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 화이트 잉크 조성물로서 사용하기 위한 화이트 안료로서는, 예를 들면, 산화티탄, 산화알루미늄 등을 들 수 있고, 바람직하게는 알루미나, 실리카 등의 각종 재료로 표면 처리된 산화티탄을 들 수 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 있어서의 안료의 함유량은, 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 총질량에 대해 1∼20 질량%인 것이 바람직하다. 안료의 함유량이 1 질량% 미만의 경우, 얻어지는 인쇄물의 화상 품질이 저하되는 경향이 있다. 한편, 20 질량%를 초과하면, 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물의 점도 특성에 악영향을 미치는 경향이 있다.
＜안료 분산제＞
또한, 본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 필요에 따라 안료 분산제를 함유하고 있어도 된다.
안료 분산제는 안료의 분산성, 본 발명의 잉크 조성물의 보존 안정성을 향상시키기 위해 사용하는 것으로, 종래부터 사용되고 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있는데, 그 중에서도 고분자 분산제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 안료 분산제로서는, 카르보디이미드계 분산제, 폴리에스테르아민계 분산제, 지방산 아민계 분산제, 변성 폴리아크릴레이트계 분산제, 변성 폴리우레탄계 분산제, 다쇄형 고분자 비이온계 분산제, 고분자 이온 활성제 등을 들 수 있다. 이들 안료 분산제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다.
상기 안료 분산제는 사용하는 전체 안료의 양을 100 질량부로 하였을 때, 1∼200 질량부 함유하는 것이 바람직하다. 안료 분산제의 함유량이 1 질량부 미만의 경우는, 안료 분산, 본 발명의 잉크 조성물의 저장 안정성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 200 질량부를 초과하여 함유시키는 것도 가능하나 효과에 차이가 없는 경우도 있다. 안료 분산제의 함유량의 보다 바람직한 하한은 5 질량부, 보다 바람직한 상한은 60 질량부이다.
＜계면활성제＞
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 사용하는 잉크젯 헤드에 따라, 계면활성제로서 종래부터 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물에 사용되고 있는 실리콘계 계면활성제 등의 계면활성제를, 토출 안정성을 개량하기 위해 함유하는 것이 바람직하다.
실리콘계 계면활성제의 구체적인 예로서는, 폴리에테르 변성 실리콘 오일, 폴리에스테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리에스테르 변성 메틸알킬폴리실록산 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물에 있어서의 계면활성제의 함유량은, 바람직하게는 0.005∼1.0 질량%이다. 0.005 질량% 미만이면, 본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 표면장력이 높아져, 잉크젯 헤드로부터의 토출 안정성이 저하된다. 한편, 1.0 질량%를 초과하면, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물 중에 거품이 증가하여 토출 안정성이 저하된다.
＜첨가제＞
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물에는, 필요에 따라 각종 기능성을 발현시키기 위해, 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 구체적으로는, 표면 조정제, 광안정화제, 표면 처리제, 산화 방지제, 노화 방지제, 가교 촉진제, 중합 금지제, 가소제, 방부제, pH 조정제, 소포제, 보습제 등을 들 수 있다. 또한, 비히클로서 기능하지만 경화성이 아닌 수지를 배합해도 되고, 배합하지 않아도 된다. 또한, 용매를 함유시켜도 되지만, 함유하지 않아도 된다.
(표면 조정제)
활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물은 표면 조정제를 적합하게 포함한다. 표면 조정제는 특별히 한정되지 않는다. 일례를 들면, 표면 조정제는 실리콘계 표면 조정제, 불소계 표면 조정제, 아세틸렌계 표면 조정제 등이다. 아세틸렌계 표면 조정제는 다이놀 607, 다이놀 609, EXP－4001, EXP－4300, 올레핀 E1010(닛신 화학공업(주)제) 등이다. 실리콘계 계면활성제는 BYK－307, 333, 347, 348, 349, 345, 377, 378, 3455(빅케미사 제조) 등이다. 불소계 계면활성제는 F－410, 444, 553(DIC사 제조), FS－65, 34, 35, 31, 30(듀폰사 제조) 등이다.
표면 조정제가 함유되는 경우에 있어서, 표면 조정제의 함유량은 특별히 한정되지 않는다. 일례를 들면, 표면 조정제의 함유량은 잉크 조성물의 표면장력이 도막 형성에 적합한 범위가 되기 위한 양인 것이 바람직하고, 잉크 조성물 중에 0.1∼1.5 질량%인 것이 보다 바람직하다.
(중합 금지제)
중합 금지제는 특별히 한정되지 않는다. 일례를 들면, 중합 금지제는 N－CH3 타입, N－H 타입, N－OR 타입 등의 힌더드아민, 페놀계, 아민계, 황계, 인계 등의 중합 금지제이다.
(소포제)
소포제는 실리콘계 소포제, 플루로닉(등록상표)계 소포제 등이다.
(유리전이온도가 10℃를 초과하는 다관능 모노머)
본 발명에 의한 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물에 유리전이온도가 10℃를 초과하는 다관능 모노머를 함유시킬 수 있다.
이러한 다관능 모노머는 예를 들면 아래와 같다. 많이 함유시키면 기재에 대한 밀착성이 열등해진다.
에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 부탄디올디(메타)아크릴레이트, 헥산디올디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,9－노난디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디메틸올－트리시클로데칸디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 및 그의 에틸렌옥사이드 변성물, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트 및 그의 에틸렌옥사이드 변성물, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 그의 에틸렌옥사이드 변성물, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 및 그의 에틸렌옥사이드 변성물, 우레탄(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨에톡시테트라아크릴레이트, 카프로락탐 변성 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 디아크릴레이트, 알콕시화 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트 등.
＜본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 물성＞
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 25℃에 있어서의 점도가 10.0 cps 이하인 것이 바람직하다. 더욱 상세하게는, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 구체적인 점도를, 각 잉크젯장치에 적응할 수 있도록 설계하는 것도 가능하다.
또한, 본 명세서에 있어서의 점도란, E형 점도계(상품명：RE100L형 점도계, 도키산교사 제조)를 사용하여, 25℃, 20 rpm의 조건에서 측정한 점도이다.
또한 표면장력은 20.0∼25.0 mN／m인 것이 바람직하다.
(활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 제조)
다음으로, 이들 재료를 사용하여 본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 제조하는 방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물은, 예를 들면, 습식 서큘레이션 밀, 비드 밀, 볼 밀, 샌드 밀, 아트라이터, 롤 밀, DCP 밀, 아지테이터, 헨셀 믹서, 콜로이드 밀, 초음파 호모지나이저, 고압 호모지나이저(마이크로 플루이다이저, 나노마이저, 알티마이저, 지너스 PY, DeBEE2000 등), 펄 밀 등의 분산기를 사용하여 각 성분을 분산 혼합하고, 필요에 따라 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 점도를 조정하여 얻을 수 있다.
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물은, 상기한 특정 광중합성 성분을 특정량 함유시킴으로써, 자외선, 특히 발광 다이오드(LED)를 광원으로 한 자외선에 대한 경화성이 우수하고, 아크릴 수지, 폴리스티렌, 염화비닐, 폴리카보네이트 등의 기재에 대한 밀착성 및 내찰성이 양호하며, 토출 안정성 및 저장 안정성이 우수하고, 높은 인화점, 저 피부자극성 및 및 저 취기 등의 안전성 모두에 있어서 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물을 조제하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 상기한 재료를 모두 첨가하여 비드 밀이나 쓰리롤 밀 등으로 혼합하여 조제할 수 있다.
또한, 안료, 안료 분산제 및 광중합성 성분을 혼합함으로써 사전에 농축 베이스 잉크를 얻어두고, 그 농축 베이스 잉크에 목적하는 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 조성이 되도록, 광중합성 성분, 광중합개시제, 필요에 따라 계면활성제 등의 첨가제를 첨가하여 조제하는 것도 가능하다.
본 발명의 잉크 조성물을 인자하는 기재로서는, 아크릴 수지, 염화비닐, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등이 바람직하나, 종래부터 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물이 인자되는 기재(종이, 플라스틱 필름, 캡슐, 젤, 금속박, 유리, 천 등)라면 문제없이 인자할 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물을 인자, 경화하는 방법으로서, 구체적으로는 본 발명의 잉크 조성물을 잉크젯 헤드에 의해 기재에 토출한 후, 기재에 착탄된 본 발명의 잉크 조성물의 도막을 빛으로 노광하여 경화시키는 방법을 들 수 있다.
예를 들면, 기재로의 토출(화상의 인자)은 본 발명의 잉크 조성물을 잉크젯 기록용 프린터의 저점도 대응 프린터 헤드에 공급하고, 기재에 대해 도막의 막 두께가 예를 들면 1~60 ㎛가 되도록 상기 잉크 조성물을 프린터 헤드로부터 토출함으로써 행할 수 있다. 또한, 빛으로의 노광, 경화(화상의 경화)는 화상으로서 기재에 도포된 본 발명의 잉크 조성물의 도막에 빛을 조사함으로써 행할 수 있다.
본 발명의 잉크 조성물을 인자하는 잉크젯 기록방식용 프린터장치로서는, 종래부터 사용되고 있는 잉크젯 기록방식용 프린터장치를 이용할 수 있다. 또한, 연속형 잉크젯 기록방식용 프린터장치를 사용하는 경우는, 본 발명의 잉크 조성물에 추가로 도전성 부여제를 첨가하여 전도도의 조절을 행한다.
상기 도막의 경화에 있어서의 광원으로서는, 자외선(UV 램프), 자외선(발광 다이오드(LED)), 전자선, 가시광선 등을 들 수 있고, 환경면에서 바람직하게는 발광 피크 파장이 350∼420 ㎚ 범위의 자외선을 발생시키는 발광 다이오드(LED)이다.
발광 다이오드(LED)를 광원으로 한 자외선이란, 「발광 피크 파장이 350∼420 ㎚의 범위인 자외선을 발생시키는, 발광 다이오드로부터 조사되는 빛」으로 한다.
실시예
아래에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 언급이 없는 한, 「%」는 「질량%」를, 「부」는 「질량부」를 의미한다.
아래의 실시예, 비교예에서 사용한 재료는 다음과 같다. 표 중 안료, 분산제, 수지, 용제 및 합계에 관한 항목의 수치의 단위는 「질량%」이다.
(조성물의 점도)
실시예 및 비교예에서 얻어진 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 E형 점도계(상품명：RE100L형 점도계, 도키산교사 제조)를 사용하여, 온도 25℃, 로터 회전속도 20 rpm의 조건에서 점도(cps)를 측정하였다.
(표면장력)
각 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물에 대해서, 레스카사 제조, 동적 습윤성 시험기(상품명：WET－6000)를 사용하여, 온도 25℃에서 표면장력을 측정하였다.
(밀착성)
활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을, 아크릴(아크릴 수지), PVC(폴리염화비닐 수지), 폴리카보네이트 수지, PS(폴리스티렌)의 각 기재 상에 전체 도포하고, 이어서 자외선을 조사하여 경화시켰다.
이와 같이 하여 기재 상에 형성한 경화도막을 커터 나이프로 크로스커트하여, 100개 정사각형의 작은 조각의 경화도막으로 하였다. 이 커트한 부분에 셀로판테이프(니치반사 제조 상품명 셀로테이프(등록상표))를 붙이고, 이것을 잡아 떼어, 셀로판테이프에 점착되어 박리되지 않고, 기재 상에 남은 정사각형의 작은 조각의 수를 세었다. 예를 들면, 100／100은 1개도 박리되지 않고 모든 작은 조각이 기재에 남은 것이고, 20／100은 20개의 작은 조각이 기재 상에 남고, 80개의 작은 조각이 셀로판테이프에 점착되어 박리된 것을 나타낸다.
(연필경도)
각 경화도막에 대해 JIS K5600－5－4에 준하여 연필 긁기 시험(연필경도)의 평가를 행하였다.
(내마찰성)
경화도막에 대해 가쿠신타입 견뢰도 시험기((주)다이에이 가가쿠 세이키 제작소 제조)를 사용하여, 표백천으로 500 g×200회 도막을 문질렀을 때의, 프리코트를 도포한 K 라이너, C 라이너로부터의 경화막의 벗겨짐 상태를 육안으로 관찰하여, 아래의 평가기준에 따라 평가하였다.
　○：경화막의 벗겨짐이 없었다.
　△：경화막의 표면에 흠집이 있었다.
　×：경화막이 벗겨지고, 시트가 보였다.
(내수성)
경화도막을 적신 면봉으로 20회 마찰한 후의 인쇄물의 상태를 관찰하여, 아래의 평가기준에 따라 내수성을 평가하였다.
　○：인자가 긁히지 않았다.
　△：인자가 약간 긁혔으나, 문자가 확실히 판독 가능하였다.
　×：인자가 긁혀 문자가 판독 불가능하였다.
(LED 경화성)
25℃의 분위기온도하에, 잉크젯 기록장치와, 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 24시간 두고, 잉크젯 기록장치 및 잉크 조성물의 온도를 25℃로 하였다. 그 후, 25℃에서 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 PVC 시트 상에 연속적으로 인쇄(인자)한 후, 포세온 테크놀로지사 제조 UV－LED 광 램프로, 램프와 잉크 도포면의 거리 2 ㎝하에서, UV 적산광량 180 mJ／㎠로 경화시켰다. 얻어진 경화성 도막을 면봉으로 문질러, 그 벗겨짐 상태로 경화성을 평가하였다.
　○：벗겨짐이 없었다.
　△：약간 벗겨짐이 있었다.
　×：벗겨짐이 있었다.
(사용재료)
＜착색제＞
적색 안료(PR122)
황색 안료(PY150)
청색 안료(PB15：4)
흑색 안료(PB7)
백색 안료(PW6)
＜안료 분산제＞
안료 분산제 a(EFKA PX4701：BASF사 제조)
안료 분산제 b(솔스퍼스 56000：일본 루브리졸사 제조)
안료 분산제 c(BYKJET9151：빅케미사 제조)
안료 분산제 d(PB821：아지노모토 파인테크노사 제조)
＜A. 다관능 아민 변성 올리고머＞
다관능 아민 변성 올리고머 a(CN371NS：사토머사 제조)
다관능 아민 변성 올리고머 b(CN373：사토머사 제조)
다관능 아민 변성 올리고머 c(AgiSyn008：DSM－Agi사 제조)
다관능 아민 변성 올리고머 d(AgiSyn003：DSM－Agi사 제조)
＜C. 유리전이온도가 20℃ 이상인 단관능 모노머＞
이소보르닐아크릴레이트(상품명：SR506, 사토머사 제조) Tg＝88℃
사이클릭트리메틸올프로판포멀아크릴레이트(CTFA)(상품명：SR531, 사토머사 제조) Tg＝32℃
＜D. 유리전이온도가 10℃ 이하인 단관능 모노머＞
에틸카르비톨아크릴레이트(상품명：V190, 오사카 유기 화학공업사 제조) Tg＝－67℃
테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트(상품명：SR285, 사토머사 제조) Tg＝－15℃
벤질아크릴레이트(상품명：V160, 오사카 유기 화학공업사 제조) Tg＝6℃
＜E. 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머＞
에틸렌옥사이드 3몰 부가 트리메틸올프로판트리아크릴레이트((EO)TMPTA)(상품명：SR454, 사토머사 제조) Tg＝－40℃
＜그 밖의 다관능 모노머＞
트리메틸올프로판트리아크릴레이트(상품명：SR351, 사토머사 제조) Tg＝62℃
디프로필렌글리콜디아크릴레이트(상품명：SR508, 사토머사 제조) Tg＝104℃
＜F. 질소 함유 단관능 모노머＞
아크릴로일모르폴린：(ACMO：KJ 케미컬즈사 제조) Tg＝145℃
N－비닐카프로락탐：(V－CAP：ISP 재팬사 제조) Tg＝90℃
＜광중합개시제＞
TPO：2,4,6－트리메틸벤조일－디페닐－포스핀옥사이드(Lambson사 제조)
＜증감제＞
DETX：2,4－디에틸티옥산톤(Lambson사 제조)
＜중합 금지제＞
MEHQ(히드로퀴논모노메틸에테르)
UV－22：퀴논계 중합 금지제(크로마켐사 제조)
＜레벨링제＞
BYK－377(고형분 100%, 폴리에테르 변성 실록산형 계면활성제, 빅케미 재팬사 제조)
(실시예 및 비교예)
＜실시예 및 비교예의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물의 제조＞
아래 표의 조성이 되도록, 각 성분을 혼합하여 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물을 제조하였다.
[표 1-1]
[표 1-2]
[표 1-3]
본 발명의 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물은, 경화 전에 있어서 저점도로, 적절한 표면장력을 가지고 있다.
또한 LED에 의해 경화되고, 그 경화도막은 각종 기재에 대해 양호한 밀착성을 가지며, 높은 연필경도, 내마찰성 및 내수성을 가지고 있었다.
그러나, (A) 다관능 아민 변성 올리고머를 함유하지 않는 비교예 1에 의하면 LED 경화성이 열등하고, (A) 다관능 아민 변성 올리고머를 다량으로 함유하는 비교예 2에 의하면, 잉크 조성물은 고점도화되어, 토출성이 열등할 가능성이 있었다. (E) 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머를 함유하지 않는 비교예 3에 의하면, 도막의 연필경도가 낮고, 내마찰성과 내수성이 열등하며, (E) 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머를 과잉으로 함유하는 비교예 4에 의하면, 각 기재에 대한 밀착성이 열등하고, 또한 경화된 도막이 지나치게 단단한 결과였다.
또한, (F) 질소 함유 단관능 모노머의 함유량이 적은 비교예 5에 의하면, LED 경화성이 열등하고, 반대로 함유량이 많은 비교예 6에 의하면 잉크 조성물은 고점도화되어, 토출성이 열등할 가능성이 있었다. (E) 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머를 사용하지 않고, 유리전이온도가 10℃를 초과하는 다관능 모노머를 사용한 비교예 7 및 8에 의하면, 도막은 각 기재에 대한 밀착성이 열등하였다.

Claims (3)

  1. 아래 (A)∼(F)의 요건을 모두 만족시키는 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물：
    (A) 다관능 아민 변성 올리고머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 0.2∼14.0 질량% 포함한다,
    (B) 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 50.0 질량% 이상 포함한다,
    (C) 유리전이온도가 20℃ 이상인 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 30.0 질량% 이상 포함한다,
    (D) 유리전이온도가 10℃ 이하인 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 20.0 질량% 이상 포함한다,
    (E) 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 3.0∼12.0 질량% 포함한다,
    (F) 질소 함유 단관능 모노머를 전체 중합성 성분의 합계량 중 30.0∼50.0 질량% 포함한다.
    (단, 아래의 경우를 제외한다：
    A. 3,3,5－트리메틸시클로헥실아크릴레이트를 전체 광중합성 화합물 중에 5∼50 질량% 함유하고,
    B. 유리전이온도가 10℃ 이하인 다관능 모노머 및／또는 다관능 올리고머를 전체 광중합성 화합물 중에 1∼15 질량% 함유하며,
    C. 단관능 모노머를 합계로 전체 광중합성 화합물 중에 40 질량% 이상 함유하고,
    D. 아미노기 및／또는 아미드기를 갖는 모노머 및／또는 올리고머를 함유하며,
    E. 잉크 조성물의 점도가 25℃에서 10 mPa·s 이하
    의 A∼E의 요건을 만족시키는 광경화형 잉크젯 인쇄용 잉크 조성물.)
  2. 제1항에 있어서,
    (A) 다관능 아민 변성 올리고머가 2관능 아민 변성 올리고머이고, 또한 25℃에서의 점도가 2000 cps 이하인 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (F) 질소 함유 단관능 모노머가 아크릴로일모르폴린, 비닐메틸옥사졸리디논, 비닐카프로락탐, 및, N,N－디메틸아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 활성 에너지선 경화형 잉크젯용 잉크 조성물.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019031618A (ja) 2017-08-08 2019-02-28 サカタインクス株式会社 活性エネルギー線硬化型インクジェット印刷用インク組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030083396A1 (en) * 2001-07-23 2003-05-01 Ylitalo Caroline M. Ink jet ink compositions
JP5803258B2 (ja) * 2010-09-30 2015-11-04 セイコーエプソン株式会社 紫外線硬化型インクジェット用インク組成物、インクジェット記録方法
JP6560505B2 (ja) * 2015-02-26 2019-08-14 サカタインクス株式会社 光硬化型インクジェット印刷用白色インク組成物
JP6560504B2 (ja) * 2015-02-26 2019-08-14 サカタインクス株式会社 光硬化型インクジェット印刷用インク組成物
JP6747823B2 (ja) * 2016-02-23 2020-08-26 サカタインクス株式会社 光硬化型インクジェット印刷用インク組成物
JP7206055B2 (ja) * 2018-03-29 2023-01-17 サカタインクス株式会社 光硬化型インクジェット印刷用インク組成物
JP7160549B2 (ja) * 2018-04-11 2022-10-25 サカタインクス株式会社 光硬化型インクジェット印刷用インク組成物
JP7216494B2 (ja) * 2018-08-07 2023-02-01 ゼネラル株式会社 インクジェットインク、インクセット、および印刷方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019031618A (ja) 2017-08-08 2019-02-28 サカタインクス株式会社 活性エネルギー線硬化型インクジェット印刷用インク組成物

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