JP2005154537A - Ink and inkjet recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可視光、紫外線等の活性エネルギー線を照射することによって、重合、硬化、基材に定着するインク及びこれを用いた高精細なインクジェット記録方法に関する。 The present invention relates to an ink that is polymerized, cured, and fixed on a substrate by irradiating active energy rays such as visible light and ultraviolet light, and a high-definition ink jet recording method using the ink.
近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成できるため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷等、さまざまな印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御する記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢等を飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。今日のインクジェット記録方式の画質向上は、記録装置、インク、専用紙の全てが揃って初めて達成されている。 In recent years, the inkjet recording method can create images easily and inexpensively, and thus has been applied to various printing fields such as photographs, various printing, marking, and special printing such as color filters. In particular, the recording device that emits and controls fine dots, the ink that has improved color reproduction range, durability, emission suitability, etc., and the ink absorbability, the coloring of the coloring material, the surface gloss, etc. have been dramatically improved. It is also possible to obtain image quality comparable to silver halide photography using special paper. The image quality improvement of today's ink jet recording system is achieved only when all of the recording apparatus, ink, and special paper are available.
しかしながら、専用紙を必要とするインクジェットシステムは、記録媒体が制限されること、記録媒体のコストアップが問題となる。そこで、専用紙と異なる被転写媒体へインクジェット方式により記録する試みが多数なされている。具体的には、室温で固形のワックスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系インクジェット方式や、記録後紫外線(UV光)により架橋させるUVインクジェット方式等である。 However, in an inkjet system that requires dedicated paper, the recording medium is limited, and the cost of the recording medium increases. Therefore, many attempts have been made to record on a transfer medium different from dedicated paper by an ink jet method. Specifically, a phase change ink jet method using a wax ink solid at room temperature, a solvent ink jet method using an ink mainly composed of a fast-drying organic solvent, a UV ink jet method in which crosslinking is performed by ultraviolet rays (UV light) after recording, etc. It is.
中でも、UVインクジェット方式は、ソルベント系インクジェット方式に比べ比較的低臭気であり、速乾性、インク吸収性のない記録媒体への記録ができる点で、近年注目されつつあり、例えば、特許文献1〜4において、紫外線硬化型インクジェットインクが開示されている。 Among these, the UV inkjet method has been attracting attention in recent years in that it has a relatively low odor compared to the solvent-based inkjet method, and can be recorded on a recording medium having no quick-drying property and no ink absorption. 4 discloses an ultraviolet curable inkjet ink.
しかしながら、UVインクジェット記録方式は、さまざまな基材に記録可能であることが特徴とされているが、一つのインク組成で、あらゆる種類の基材に対し、適性なドット径と十分な密着力を与えることは非常に難しい。特に、オレフィン系の基材に対しては十分な密着性を得ることが難しい。 However, the UV inkjet recording method is characterized by being capable of recording on various substrates, but with a single ink composition, it has an appropriate dot diameter and sufficient adhesion to all types of substrates. It is very difficult to give. In particular, it is difficult to obtain sufficient adhesion to an olefin-based substrate.
従来、インクジェット記録方法で高画質化を行うには、着弾インクのドット径を安定させるために基材を選択する、インクに淡色を併用する、インク液滴サイズを小さくする方法が取られている。 Conventionally, in order to achieve high image quality by the ink jet recording method, a method of selecting a base material in order to stabilize the dot diameter of the landing ink, using a light color in combination with the ink, and reducing the ink droplet size has been taken. .
UVインクジェット記録方式では、さまざまな基材に記録できるため、基材の選択により高画質化を図ることはせず、濃淡インクを用いるか、小液滴サイズを用いることが有効である。近年、インクジェットノズルの開発により、2pl未満の小液滴サイズを用いることも可能となってきた。UV硬化型インクジェットにおいても、数plの液滴サイズで画像を形成する試みがなされてきている。 In the UV inkjet recording method, since recording can be performed on various substrates, it is effective to use dark and light inks or small droplet sizes without improving the image quality by selecting the substrate. In recent years, with the development of inkjet nozzles, it has become possible to use small droplet sizes of less than 2 pl. In the UV curable ink jet, an attempt has been made to form an image with a droplet size of several pl.
UV硬化型インクは、アクリレートモノマーやマレイミドといった二重結合基を持つ重合性化合物をラジカル重合させるタイプと、エポキシ、オキセタンといった環状エーテルを酸によってカチオン重合させるタイプが知られている。 As the UV curable ink, there are known a type in which a polymerizable compound having a double bond group such as an acrylate monomer or maleimide is radically polymerized, and a type in which a cyclic ether such as epoxy or oxetane is cationically polymerized with an acid.
カチオン重合タイプは、酸素の重合阻害を受けないこと、オキセタン、エポキシ等のイオン重合性モノマーは臭気が小さいこと、硬化収縮が少ない等の利点があり注目されており、カチオン重合性化合物を用いた紫外線硬化型インクジェット用インクがさまざま提案されている(例えば、特許文献5〜9参照)が、これらのUVインクジェット用インクは、さまざまな基材に対する密着性が十分ではないという課題を抱えており、更なる改良が求められている。特に、基材との密着性を向上させる手段として、好ましいインク組成あるいはその好ましい記録方法に関しては開示されていない。
The cationic polymerization type has been attracting attention because it is not affected by polymerization inhibition of oxygen, and ion polymerizable monomers such as oxetane and epoxy have small odor and low curing shrinkage. Various UV-curable ink jet inks have been proposed (see, for example,
現在の主流は、素材の種類、コストの点等から、ラジカル重合タイプのインクが積極的に開発され、上市されている。しかしながら、ラジカル重合タイプのUV硬化型インクは、高画質化のために小液滴サイズのインクを硬化しようとすると、酸素による重合阻害が起こり大幅に感度が低下する。その結果、未硬化インク同士の滲みが起こり画質が劣化する。また、硬化したとしても未反応モノマーが残留し、記録画像のモノマー臭が残存し、耐油性、耐擦過性等の物性が劣化してしまう。つまり、ラジカル重合タイプのインクは、小液滴を出射可能なノズルを用いて高画質化しようとする場合、酸素阻害を抑制する技術が必要である。 At present, the radical polymerization type ink is actively developed and put on the market from the viewpoint of the kind of material and cost. However, radical-curing type UV curable ink, when attempting to cure a small droplet size ink for high image quality, polymerization is inhibited by oxygen and the sensitivity is greatly lowered. As a result, blurring between uncured ink occurs and image quality deteriorates. Further, even when cured, unreacted monomer remains, the monomer odor of the recorded image remains, and physical properties such as oil resistance and scratch resistance are deteriorated. In other words, the radical polymerization type ink requires a technique for suppressing oxygen inhibition when attempting to improve the image quality using a nozzle capable of emitting small droplets.
酸素阻害を抑制する方法としては、窒素パージがあるが装置負荷が大きい。また、光源の照度を大きくする方法も考えられるが、やはり装置の大型化と光源発熱が伴い、装置のコストアップ、熱に弱い基材を使用できないといった問題がある。 As a method for suppressing oxygen inhibition, there is a nitrogen purge, but the load on the apparatus is large. Although a method of increasing the illuminance of the light source is also conceivable, there is still a problem that the apparatus is increased in size and the light source generates heat, resulting in an increase in the cost of the apparatus and the inability to use a heat-sensitive substrate.
小液滴を用い高画質が求められる用途に適用する場合、軟包材、ラベル、パッケージ等、フレキシブルな基材へ記録できることが好ましい。UV硬化インクは溶剤蒸発による体積収縮がないため、フレキシブルな基材に対して印刷すると、密着性不良、折り曲げたときにヒビが入る等の問題が起こりやすい。しかしながら、従来のインクでは小液滴でも硬化性が良好で、かつ、フレキシブルな基材に記録してもインクの密着性、可とう性に優れる硬化性インク及び記録方法はなかった。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は小液滴でも硬化性が良好で、フレキシブルな基材に記録してもインクの密着性、可とう性に優れ、記録画像のモノマー臭が少ない活性エネルギー線硬化性インク及びこれを用いたインクジェット記録方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is excellent in curability even in small droplets, excellent in ink adhesion and flexibility even when recorded on a flexible substrate, It is an object to provide an active energy ray-curable ink with less monomer odor of a recorded image and an ink jet recording method using the same.
本発明の上記課題は、以下の構成により達成される。
(請求項1)
10pl以下の液滴サイズでインクジェットノズルより基材上にインクを射出し、次いで活性エネルギー線を照射することにより該インクを重合、硬化、該基材に定着させるインクジェット記録方法に用いるインクにおいて、該インクが重合性化合物及び10〜30質量%の光重合開始剤を含有することを特徴とするインク。
(請求項2)
重合反応がラジカル重合であることを特徴とする請求項1記載のインク。
(請求項3)
重合性化合物として単官能アクリレートを25〜60質量%含有することを特徴とする請求項1または2記載のインク。
(請求項4)
単官能アクリレートがフェニル基、イソボルニル基またはテトラヒドロフルフリル基を有することを特徴とする請求項3記載のインク。
(請求項5)
光重合開始剤がビスアシルフォスフィンオキサイドまたはα−アミノケトンを含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のインク。
(請求項6)
光重合開始剤がヒドロキシエトキシ基を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のインク。
(請求項7)
10pl以下の液滴サイズでインクジェットノズルより基材上に、重合性化合物及び10〜30質量%の光重合開始剤を含有するインクを射出し、次いで活性エネルギー線を照射することにより該インクを重合、硬化、該基材に定着させることを特徴とするインクジェット記録方法。
(請求項8)
インクが請求項2〜6のいずれか1項記載のインクであることを特徴とする請求項7記載のインクジェット記録方法。
(請求項9)
基材にインクが着弾した後、着弾した該インクのドット径が80μm以下であるタイミングで活性エネルギー線を照射することを特徴とする請求項7または8記載のインクジェット記録方法。
(請求項10)
基材にインクが着弾した後、着弾した該インクが基材に30質量%以上浸透する前に活性エネルギー線を照射することを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項記載のインクジェット記録方法。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(Claim 1)
In an ink used for an ink jet recording method in which an ink is ejected onto a substrate from an ink jet nozzle with a droplet size of 10 pl or less, and then irradiated with active energy rays, the ink is polymerized, cured, and fixed to the substrate. An ink comprising a polymerizable compound and 10 to 30% by mass of a photopolymerization initiator.
(Claim 2)
The ink according to claim 1, wherein the polymerization reaction is radical polymerization.
(Claim 3)
The ink according to
(Claim 4)
4. The ink according to
(Claim 5)
The ink according to any one of claims 1 to 4, wherein the photopolymerization initiator contains bisacylphosphine oxide or α-aminoketone.
(Claim 6)
The ink according to claim 1, wherein the photopolymerization initiator has a hydroxyethoxy group.
(Claim 7)
An ink containing a polymerizable compound and 10-30% by mass of a photopolymerization initiator is ejected onto a substrate from an inkjet nozzle with a droplet size of 10 pl or less, and then the ink is polymerized by irradiating with active energy rays. An ink jet recording method comprising: curing, fixing, and fixing to the substrate.
(Claim 8)
The ink jet recording method according to
(Claim 9)
9. The ink jet recording method according to
(Claim 10)
The ink jet recording according to any one of
本発明により、小液滴でも硬化性が良好で、フレキシブルな基材に記録してもインクの密着性、可とう性に優れ、記録画像のモノマー臭が少ない活性エネルギー線硬化性インク及びこれを用いたインクジェット記録方法を提供することができる。 According to the present invention, an active energy ray-curable ink having good curability even in a small droplet, excellent in ink adhesion and flexibility even when recorded on a flexible substrate, and having a monomer odor of a recorded image, and the same The used inkjet recording method can be provided.
本発明者は鋭意研究の結果、10pl以下の液滴サイズでインクジェットノズルより基材上にインクを射出し、次いで活性エネルギー線を照射することにより該インクを重合、硬化、該基材に定着させるインクジェット記録方法に用いるインクに、重合性化合物及び10〜30質量%の光重合開始剤を含有することにより、硬化性が良好で、フレキシブルな基材に記録してもインクの密着性、可とう性に優れ、記録画像のモノマー臭が少ない活性エネルギー線硬化性インク及びこれを用いたインクジェット記録方法が得られることを見出した。 As a result of earnest research, the inventor ejects ink onto a substrate from an inkjet nozzle with a droplet size of 10 pl or less, and then irradiates active energy rays to polymerize, cure, and fix the ink to the substrate. By including a polymerizable compound and 10 to 30% by mass of a photopolymerization initiator in the ink used in the ink jet recording method, the ink has good curability and is flexible even when recorded on a flexible substrate. The present invention has found that an active energy ray-curable ink having excellent properties and a low monomer odor of a recorded image and an ink jet recording method using the same are obtained.
以下本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
請求項1は、10pl以下の液滴サイズでインクジェットノズルより基材上にインクを射出し、次いで活性エネルギー線を照射することにより該インクを重合、硬化、該基材に定着させるインクジェット記録方法に用いるインクにおいて、該インクが重合性化合物及び10〜30質量%の光重合開始剤を含有することを特徴とするインクである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording method in which an ink is ejected onto a substrate from an ink jet nozzle with a droplet size of 10 pl or less, and then the ink is polymerized, cured, and fixed on the substrate by irradiating an active energy ray. In the ink to be used, the ink contains a polymerizable compound and 10 to 30% by mass of a photopolymerization initiator.
10pl以下の小液滴では、インクが基材に着弾した時の単位体積当たりの表面積が大きく、外気の影響を受けやすい。重合反応のタイプはラジカル重合性とカチオン重合性の二つがあるが、前者は外気中の酸素、後者は外気中の湿度により重合阻害を受ける。光重合開始剤の含有量を10質量%以上とすることで、このような小液滴インクを滲むことなく硬化させることができる。従来の10plを超える通常サイズの液滴では、光重合開始剤の含有量は1〜6質量%程度で使用されていた。また光重合開始剤の含有量が30質量%を超えるとインクコストの増大を伴い、かつ射出したインク物性が劣化するので好ましくない。 Small droplets of 10 pl or less have a large surface area per unit volume when the ink lands on the substrate, and are easily affected by outside air. There are two types of polymerization reaction, radical polymerization and cationic polymerization. The former is hindered by oxygen in the outside air and the latter is hindered by humidity in the outside air. By setting the content of the photopolymerization initiator to 10% by mass or more, such a small droplet ink can be cured without bleeding. Conventional droplets having a normal size exceeding 10 pl have been used with a photopolymerization initiator content of about 1 to 6% by mass. On the other hand, if the content of the photopolymerization initiator exceeds 30% by mass, the ink cost is increased and the properties of the ejected ink are deteriorated.
上記、基材(記録媒体)、活性エネルギー線、重合性化合物、光重合開始剤については後述する。 The substrate (recording medium), active energy ray, polymerizable compound, and photopolymerization initiator will be described later.
請求項2は、重合反応がラジカル重合であることを特徴とするインクである。10pl以下の小液滴では、ラジカル重合性のインクはカチオン重合性のインクに比べ外気による重合阻害の影響を著しく受けるため、本発明の光重合開始剤濃度を10〜30質量%とする方法は、ラジカル重合性インクにおいて特に有効である。光重合開始剤量の濃度はさらに好ましくは15〜30質量%である。
The ink according to
請求項3は、重合性化合物として単官能アクリレートを25〜60質量%含有することを特徴とするインクである。重合性化合物として単官能アクリレートを25〜60質量%とすることで、フレキシブルな基材に対しても、インク硬化膜を柔軟にすることができ、ひび割れ等の問題を改善できる。25質量%未満では効果が小さくヒビ割れが起きやすいく、60質量%を超えると硬化感度が不足する。 A third aspect of the present invention is an ink characterized in that it contains 25 to 60% by mass of a monofunctional acrylate as a polymerizable compound. By setting the monofunctional acrylate to 25 to 60% by mass as the polymerizable compound, the ink cured film can be made flexible even on a flexible substrate, and problems such as cracking can be improved. If it is less than 25% by mass, the effect is small and cracking is unlikely to occur, and if it exceeds 60% by mass, the curing sensitivity is insufficient.
請求項4は、重合性化合物の単官能アクリレートがフェニル基、イソボルニル基またはテトラヒドロフルフリル基を有することを特徴とするインクである。単官能アクリレートの中でも、フェニル基、イソボルニル基、テトラヒドロフルフリル基を有する単官能アクリレートが密着性、柔軟性、硬化性に優れるため好ましい。 A fourth aspect of the present invention is an ink characterized in that the monofunctional acrylate of the polymerizable compound has a phenyl group, an isobornyl group or a tetrahydrofurfuryl group. Among monofunctional acrylates, monofunctional acrylates having a phenyl group, an isobornyl group, and a tetrahydrofurfuryl group are preferable because of excellent adhesion, flexibility, and curability.
請求項5は、光重合開始剤がビスアシルフォスフィンオキサイドまたはα−アミノケトンを含有することを特徴とするインクである。光重合開始剤としては、光ブリーチ性のあるビスアシルフォスフィンオキサイド、酸素阻害の影響を受けにくいα−アミノケトンを含む光重合開始剤が、特に小液滴における感度アップ効果が高く好ましい。
The ink according to
請求項6は、光重合開始剤がヒドロキシエトキシ基を有することを特徴とするインクである。本発明では光重合開始剤を通常より多量に添加するため、光重合開始剤の分解物臭が問題となりやすい。ヒドロキシエトキシ基を含有する開始剤は分解物臭が小さく好ましい。 A sixth aspect of the present invention is an ink characterized in that the photopolymerization initiator has a hydroxyethoxy group. In the present invention, since the photopolymerization initiator is added in a larger amount than usual, the decomposition product odor of the photopolymerization initiator tends to be a problem. An initiator containing a hydroxyethoxy group is preferable because it has a small degradation product odor.
請求項9は、基材にインクが着弾した後、着弾した該インクのドット径が80μm以下であるタイミングで活性エネルギー線を照射することを特徴とするインクジェット記録方法である。着弾後、活性エネルギー線照射までの間、インクは基材上でレベリングし続け、単位体積当たりの表面積が大きくなり、重合阻害の影響を更に強く受けることになる。ドット径が80μm以下のタイミングで活性エネルギー線を照射することで、滲みや残留モノマーを少なくすることができるため好ましい。活性エネルギー線照射のタイミングは、10plの液滴ではドット径が80μm以下、より好ましくは70μm以下である。5plの液滴ではドット径が70μm以下、より好ましくは60μm以下である。 A ninth aspect of the present invention is the ink jet recording method, wherein after the ink has landed on the base material, the active energy ray is irradiated at a timing when the dot diameter of the landed ink is 80 μm or less. After landing, the ink continues to be leveled on the substrate until irradiation with the active energy ray, and the surface area per unit volume is increased, and the influence of polymerization inhibition is further increased. Irradiation with active energy rays at a timing when the dot diameter is 80 μm or less is preferable because bleeding and residual monomers can be reduced. The timing of the active energy ray irradiation is such that the dot diameter of a 10 pl droplet is 80 μm or less, more preferably 70 μm or less. A 5 pl droplet has a dot diameter of 70 μm or less, more preferably 60 μm or less.
請求項10は、基材にインクが着弾した後、着弾した該インクが基材に30質量%以上浸透する前に活性エネルギー線を照射することを特徴とするインクジェット記録方法である。インク吸収性の基材を用いた場合、着弾後ネルギー線照射までの間、インクは基材に浸透し続け、基材内部に浸透したインクは活性エネルギー線が届きにくくなり、硬化不良を起こす。インクが基材に30質量%以上浸透する前に活性エネルギー線を照射することで、滲みや残留モノマーを少なくすることができる。より好ましくは20質量%未満で活性エネルギー線を照射することである。 A tenth aspect of the present invention is the ink jet recording method, wherein after the ink has landed on the base material, the active energy ray is irradiated before the landed ink penetrates 30% by mass or more into the base material. When an ink-absorbing base material is used, the ink continues to permeate the base material after the landing until the irradiation of the energy ray, and the ink that permeates the base material becomes difficult to reach the active energy ray, resulting in poor curing. By irradiating the active energy ray before the ink penetrates 30% by mass or more into the base material, bleeding and residual monomers can be reduced. More preferably, the active energy ray is irradiated at less than 20% by mass.
(色材)
本発明のインクでは、着色剤として重合性化合物の主成分に溶解または分散できる各種色材を使用することができる。色剤としては、例えば、顔料、染料あるいは色素等特に限定されないが、その中でも耐候性の観点から顔料を用いることが好ましい。
(Color material)
In the ink of the present invention, various colorants that can be dissolved or dispersed in the main component of the polymerizable compound can be used as the colorant. The colorant is not particularly limited, for example, a pigment, a dye or a pigment, but among these, it is preferable to use a pigment from the viewpoint of weather resistance.
本発明に用いられる染料例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the example of the dye used for this invention is given to the following, this invention is not limited to these.
〈直接染料〉
C.I.ダイレクトイエロー1、4、8、11、12、24、26、27、28、33、39、44、50、58、85、86、100、110、120、132、142、144、
C.I.ダイレクトレッド1、2、4、9、11、13、17、20、23、24、28、31、33、37、39、44、47、48、51、62、63、75、79、80、81、83、89、90、94、95、99、220、224、227、243、
C.I.ダイレクトブルー1、2、6、8、15、22、25、71、76、78、80、86、87、90、98、106、108、120、123、163、165、192、193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、236、237、
C.I.ダイレクトブラック2、3、7、17、19、22、32、38、51、56、62、71、74、75、77、105、108、112、117、154、
〈酸性染料〉
C.I.アシッドイェロー2、3、7、17、19、23、25、29、38、42、49、59、61、72、99、
C.I.アシッドオレンジ56、64、
C.I.アシッドレッド1、8、14、18、26、32、37、42、52、57、72、74、80、87、115、119、131、133、134、143、154、186、249、254、256、
C.I.アシッドバイオレット11、34、75、
C.I.アシッドブルー1、7、9、29、87、126、138、171、175、183、234、236、249、
C.I.アシッドグリーン9、12、19、27、41、
C.I.アシッドブラック1、2、7、24、26、48、52、58、60、94、107、109、110、119、131、155、
〈反応性染料〉
C.I.リアクティブイエロー1、2、3、13、14、15、17、37、42、76、95、168、175、
C.I.リアクティブレッド2、6、11、21、22、23、24、33、45、111、112、114、180、218、226、228、235、
C.I.リアクティブブルー7、14、15、18、19、21、25、38、49、72、77、176、203、220、230、235、
C.I.リアクティブオレンジ5、12、13、35、95、
C.I.リアクティブブラウン7、11、33、37、46、
C.I.リアクティブグリーン8、19、
C.I.リアクティブバイオレット2、4、6、8、21、22、25、
C.I.リアクティブブラック5、8、31、39
〈塩基性染料〉
C.I.ベーシックイェロー11、14、21、32
C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13
C.I.ベーシックバイオレット3、7、14
C.I.ベーシックブルー3、9、24、25
本発明に用いられる顔料としては、従来公知の有色有機あるいは有色無機顔料を用いることができる。例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<Direct dye>
C. I. Direct yellow 1, 4, 8, 11, 12, 24, 26, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 100, 110, 120, 132, 142, 144,
C. I.
C. I.
C. I.
<Acid dye>
C. I.
C. I. Acid Orange 56, 64,
C. I. Acid Red 1, 8, 14, 18, 26, 32, 37, 42, 52, 57, 72, 74, 80, 87, 115, 119, 131, 133, 134, 143, 154, 186, 249, 254, 256,
C. I. Acid Violet 11, 34, 75,
C. I.
C. I. Acid Green 9, 12, 19, 27, 41,
C. I.
<Reactive dyestuff>
C. I. Reactive Yellow 1, 2, 3, 13, 14, 15, 17, 37, 42, 76, 95, 168, 175,
C. I.
C. I.
C. I.
C. I.
C. I. Reactive Green 8, 19,
C. I.
C. I.
<Basic dye>
C. I. Basic yellow 11, 14, 21, 32
C. I.
C. I.
C. I. Basic blue 3, 9, 24, 25
As the pigment used in the present invention, conventionally known colored organic or colored inorganic pigments can be used. For example, azo pigments such as azo lake, insoluble azo pigment, condensed azo pigment, chelate azo pigment, phthalocyanine pigment, perylene and perylene pigment, anthraquinone pigment, quinacridone pigment, dioxazine pigment, thioindigo pigment, isoindolinone pigment, quinophthalone pigment, etc. Examples include polycyclic pigments, dye lakes such as basic dye type lakes and acid dye type lakes, organic pigments such as nitro pigments, nitroso pigments, aniline black and daylight fluorescent pigments, and inorganic pigments such as carbon black. However, the present invention is not limited to these.
マゼンタまたはレッド用の顔料は、例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222、C.I.ピグメンバイオレット19等が挙げられる。
Examples of magenta or red pigments include C.I. I.
オレンジまたはイエロー用の顔料は、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー180等が挙げられる。
Examples of orange or yellow pigments include C.I. I.
グリーンまたはシアン用の顔料は、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
Examples of green or cyan pigments include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And
顔料の分散性を向上させるため顔料表面に極性基を導入することが好ましい。表面に極性基を有する顔料粒子とは、顔料粒子表面に直接極性基で修飾させた顔料、あるいは有機顔料母核を有する有機物で直接にまたはジョイントを介して極性基が結合しているもの(以下、顔料誘導体という)をいう。 In order to improve the dispersibility of the pigment, it is preferable to introduce a polar group on the pigment surface. Pigment particles having a polar group on the surface are pigments directly modified with a polar group on the surface of the pigment particle, or organic substances having an organic pigment mother nucleus and having a polar group bonded directly or via a joint , Referred to as pigment derivative).
極性基としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、燐酸基、硼酸基、水酸基が挙げられるが、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基であり、更に好ましくは、スルホン酸基である。 Examples of the polar group include a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a phosphoric acid group, a boric acid group, and a hydroxyl group, preferably a sulfonic acid group and a carboxylic acid group, and more preferably a sulfonic acid group.
表面に極性基を有する顔料粒子を得る方法としては、例えば、WO97/48769号、特開平10−110129号、特開平11−246807号、特開平11−57458号、同11−189739号、特開平11−323232号、特開2000−265094号等の各公報に記載の顔料粒子表面を適当な酸化剤でさせることにより、顔料表面の少なくとも一部に、スルホン酸基もしくはその塩といった極性基を導入する方法が挙げられる。具体的には、カーボンブラックを濃硝酸で酸化したり、カラー顔料の場合は、スルフォランやN−メチル−2−ピロリドン中で、スルファミン酸、スルフォン化ピリジン塩、アミド硫酸等で酸化することにより調製することができる。これらの反応で、酸化が進みすぎ、水溶性となってしまった物は除去、精製することにより、顔料分散体を得ることができる。また、酸化によりスルフォン酸基を表面に導入した場合は、酸性基を必要に応じて、塩基性化合物を用いて中和してもよい。 Examples of a method for obtaining pigment particles having a polar group on the surface include WO97 / 48769, JP-A-10-110129, JP-A-11-246807, JP-A-11-57458, JP-A-11-189739, JP-A-11-189739. A polar group such as a sulfonic acid group or a salt thereof is introduced into at least a part of the pigment surface by causing the pigment particle surface described in each publication such as JP-A-11-323232 and JP-A-2000-265094 to have an appropriate oxidizing agent. The method of doing is mentioned. Specifically, it is prepared by oxidizing carbon black with concentrated nitric acid, or in the case of color pigments by oxidizing with sulfamic acid, sulfonated pyridine salt, amide sulfuric acid, etc. in sulfolane or N-methyl-2-pyrrolidone. can do. In these reactions, the pigment dispersion can be obtained by removing and purifying the substance that has been excessively oxidized and becomes water-soluble. Moreover, when a sulfonic acid group is introduced onto the surface by oxidation, the acidic group may be neutralized with a basic compound as necessary.
その他の方法としては、特開平11−49974号、特開2000−273383号、同2000−303014号等の各公報に記載の顔料誘導体をミリング等の処理で顔料粒子表面に吸着させる方法、特開2002−179977号、同2002−20141号等の各公報に記載の顔料を顔料誘導体と共に溶媒で溶解した後、貧溶媒中で晶析させる方法等を挙げることができ、いずれの方法でも容易に、表面に極性基を有する顔料粒子を得ることができる。 Other methods include a method of adsorbing the pigment derivatives described in JP-A-11-49974, JP-A-2000-273383, JP-A-2000-303014, etc. on the surface of the pigment particles by a treatment such as milling. Examples include a method of dissolving the pigment described in each publication such as 2002-179777, 2002-20141, and the like together with a pigment derivative, followed by crystallization in a poor solvent. Pigment particles having a polar group on the surface can be obtained.
本発明においては、極性基は、フリーでも塩の状態でもよいし、あるいはカウンター塩を有していてもよい。カウンター塩としては、例えば、無機塩(リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ニッケル、アンモニウム)、有機塩(トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、ピリジニウム、トリエタノールアンモニウム等)が挙げられ、好ましくは1価の価数を有するカウンター塩である。 In the present invention, the polar group may be free or in a salt state, or may have a counter salt. Examples of the counter salt include inorganic salts (lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, aluminum, nickel, ammonium) and organic salts (triethylammonium, diethylammonium, pyridinium, triethanolammonium, etc.), preferably 1 A counter salt having a valence.
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。また、顔料の分散を行う際に、分散剤を添加することも可能である。 For the dispersion of the pigment, for example, a ball mill, sand mill, attritor, roll mill, agitator, Henschel mixer, colloid mill, ultrasonic homogenizer, pearl mill, wet jet mill, paint shaker, or the like can be used. Further, a dispersing agent can be added when dispersing the pigment.
その他の分散剤としては、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート、顔料誘導体等を挙げることができる。 Other dispersants include hydroxyl group-containing carboxylic acid esters, long chain polyaminoamides and high molecular weight acid ester salts, high molecular weight polycarboxylic acid salts, long chain polyaminoamide and polar acid ester salts, high molecular weight unsaturated acid esters. , Polymer copolymer, modified polyurethane, modified polyacrylate, polyether ester type anionic activator, naphthalene sulfonic acid formalin condensate salt, aromatic sulfonic acid formalin condensate salt, polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxy Examples thereof include ethylene nonyl phenyl ether, stearylamine acetate, and pigment derivatives.
分散剤の具体例としては、BYK Chemie社製「Anti−Terra−U(ポリアミノアマイド燐酸塩)」、「Anti−Terra−203/204(高分子量ポリカルボン酸塩)」、「Disperbyk−101(ポリアミノアマイド燐酸塩と酸エステル)、107(水酸基含有カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、130(ポリアマイド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「400」、「Bykumen」(高分子量不飽和酸エステル)、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸)」、「P104S、240S(高分子量不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン系)」、「Lactimon(長鎖アミンと不飽和酸ポリカルボン酸とシリコン)」が挙げられる。 Specific examples of the dispersant include “Anti-Terra-U (polyaminoamide phosphate)”, “Anti-Terra-203 / 204 (high molecular weight polycarboxylate)”, “Disperbyk-101” (polyamino) manufactured by BYK Chemie. Amide phosphate and acid ester), 107 (hydroxyl group-containing carboxylic acid ester), 110 (copolymer containing acid group), 130 (polyamide), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170 (copolymer) Polymers) ”,“ 400 ”,“ Bykumen ”(high molecular weight unsaturated acid ester),“ BYK-P104, P105 (high molecular weight unsaturated acid polycarboxylic acid) ”,“ P104S, 240S (high molecular weight unsaturated acid poly) Carboxylic acid and silicon system "," Lactimon (long chain amine and unsaturated acid polycarboxylic acid) And silicon) ", and the like.
また、Efka CHEMICALS社製「エフカ44、46、47、48、49、54、63、64、65、66、71、701、764、766」、「エフカポリマー100(変性ポリアクリレート)、150(脂肪族系変性ポリマー)、400、401、402、403、450、451、452、453(変性ポリアクリレート)、745(銅フタロシアニン系)」、共栄社化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「フローノンSH−290、SP−1000」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合物)」、楠本化成社製「ディスパロン KS−860、873SN、874(高分子分散剤)、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル型)」が挙げられる。 Also, “Efka CHEMICALS” “Efka 44, 46, 47, 48, 49, 54, 63, 64, 65, 66, 71, 701, 764, 766”, “Efka Polymer 100 (modified polyacrylate), 150 (aliphatic) System modified polymer), 400, 401, 402, 403, 450, 451, 452, 453 (modified polyacrylate), 745 (copper phthalocyanine system) "," Kyoeisha Chemical Co., Ltd. "" Floren TG-710 (urethane oligomer) "," “Flonon SH-290, SP-1000”, “Polyflow No. 50E, No. 300 (acrylic copolymer)”, “Disparon KS-860, 873SN, 874 (polymer dispersing agent), # 2150, manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd. (Aliphatic polyvalent carboxylic acid), # 7004 (polyether ester type) ” It is done.
更に、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩)、EP」、「ホモゲノールL−18(ポリカルボン酸型高分子)」、「エマルゲン920、930、931、935、950、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン24(ココナッツアミンアセテート)、86(ステアリルアミンアセテート)」、ゼネカ社製「ソルスパーズ5000(フタロシアニンアンモニウム塩系)、13240、13940(ポリエステルアミン系)、17000(脂肪酸アミン系)、24000、32000」、日光ケミカル社製「ニッコール T106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、味の素製「アジスパーPB821、PB822(塩基性くし型ポリマー)」、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)、Hexagline 4−0(ヘキサグリセリルテトラオレート)」等が挙げられる。 Furthermore, “Demol RN, N (Naphthalenesulfonic acid formalin condensate sodium salt), MS, C, SN-B (aromatic sulfonic acid formalin condensate sodium salt), EP”, “Homogenol L-18 (Polyethylene)” manufactured by Kao Corporation Carboxylic acid type polymer) "," Emulgen 920, 930, 931, 935, 950, 985 (polyoxyethylene nonyl phenyl ether) "," Acetamine 24 (coconut amine acetate), 86 (stearyl amine acetate) ", General Corporation "Solspers 5000 (phthalocyanine ammonium salt type), 13240, 13940 (polyesteramine type), 17000 (fatty acid amine type), 24000, 32000", Nikko Chemical's "Nikkor T106 (polyoxyethylene sorbitan monooleate), Ltd. "AJISPER PB821, PB822 (basic comb polymer)", MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate), Hexagline 4-0 (hexaglyceryl ruthenate Huwei rate) ", and the like.
中でも、高分子タイプの分散剤が、粘度のシェアー依存性を低減させる能力が高く、好ましい。分散剤はインキ中に0.1〜10質量%の範囲で含有させることが好ましい。 Among these, a polymer type dispersant is preferable because it has a high ability to reduce the shear dependency of viscosity. The dispersant is preferably contained in the ink in the range of 0.1 to 10% by mass.
また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤及び分散助剤は、顔料100質量部に対し、1〜50質量部添加することが好ましい。分散媒体は溶剤または重合性化合物を用いて行うが、本発明に用いる紫外線硬化型インクでは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のVOCの問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤ではなく重合性化合物、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。 Moreover, it is also possible to use a synergist according to various pigments as a dispersion aid. These dispersants and dispersion aids are preferably added in an amount of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. The dispersion medium is a solvent or a polymerizable compound. The ultraviolet curable ink used in the present invention is preferably solvent-free because it reacts and cures immediately after ink landing. If the solvent remains in the cured image, the solvent resistance deteriorates and the VOC of the remaining solvent arises. Therefore, it is preferable in view of dispersibility that the dispersion medium is not a solvent but a polymerizable compound, and among them, a monomer having the lowest viscosity is selected.
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、インクの保存安定性、インク透明性及び硬化感度を維持することができる。 The pigment is preferably dispersed so that the average particle diameter of the pigment particles is 0.08 to 0.5 μm, and the maximum particle diameter is 0.3 to 10 μm, preferably 0.3 to 3 μm. The selection of the dispersion medium, the dispersion conditions, and the filtration conditions are appropriately set. By controlling the particle size, clogging of the head nozzle can be suppressed, and ink storage stability, ink transparency, and curing sensitivity can be maintained.
本発明のインクにおいては、色材濃度としてはインク全体の1〜10質量%であることが好ましい。 In the ink of the present invention, the color material concentration is preferably 1 to 10% by mass of the whole ink.
(重合性化合物)
本発明で用いることのできる重合性化合物の内、ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、同10−863号等の各公報に記載の化合物を挙げることができ、カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーが使用できる。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号等の各公報に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。
(Polymerizable compound)
Among the polymerizable compounds that can be used in the present invention, examples of the radical polymerizable compound include, for example, JP-A-7-159983, JP-B-7-31399, JP-A-8-224982, and JP-A-10-863. The compounds described in each publication can be listed, and various known cationic polymerizable monomers can be used as the cationic polymerizable compound. For example, in JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, 2001-40068, 2001-55507, 2001-310938, 2001-310937, 2001-220526, etc. Examples include epoxy compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds and the like.
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を有するものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するため、任意の比率で2種以上を併用してもよい。 The radical polymerizable compound is a compound having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization, and may be any compound as long as it has at least one ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization in the molecule. , Oligomers, polymers and the like having chemical forms. Only one kind of radically polymerizable compound may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination at an arbitrary ratio in order to improve desired properties.
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エステル、ウレタン、アミドや無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、更に具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年大成社);加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、79頁、(1989年、シーエムシー);滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品もしくは業界で公知のラジカル重合性ないし架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。 Examples of compounds having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid and their salts, esters, urethanes, amides. And radically polymerizable compounds such as various unsaturated polyesters, unsaturated polyethers, unsaturated polyamides and unsaturated urethanes. Specifically, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, carbitol acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, benzyl acrylate, bis (4-acryloxypolyethoxyphenyl) propane, neopentyl glycol Diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol Tetraacrylate, dipentaery Acrylic acid derivatives such as lithol tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, oligoester acrylate, N-methylol acrylamide, diacetone acrylamide, epoxy acrylate, methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate , Lauryl methacrylate, allyl methacrylate, glycidyl methacrylate, benzyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, trimethylol Methacryl derivatives such as tan trimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 2,2-bis (4-methacryloxypolyethoxyphenyl) propane, and other derivatives of allyl compounds such as allyl glycidyl ether, diallyl phthalate, triallyl trimellitate More specifically, Shinzo Yamashita, “Cross-linking agent handbook”, (1981 Taiseisha); Kato Kiyomi, “UV / EB curing handbook (raw material)” (1985, Polymer publication) ); Rad-Tech Study Group, “Application and Market of UV / EB Curing Technology”, p. 79, (1989, CMC); Eiichiro Takiyama, “Polyester Resin Handbook”, (1988, Nikkan Kogyo Shimbun) Commercially available products described in the above, or radically polymerizable or crosslinkable monomers known in the industry, Oligomers and polymers can be used.
これらのラジカル重合性化合物の内、単官能アクリレートがフレキシブルな基材に対しても、インク硬化膜を柔軟にすることができ、ひび割れ等の問題を改善できるため好ましい。さらに、単官能アクリレートの中でも、フェニル基、イソボルニル基、テトラヒドロフルフリル基を有する単官能アクリレートが密着性、柔軟性、硬化性に優れるため好ましい。 Among these radically polymerizable compounds, the monofunctional acrylate is preferable even for a flexible substrate because the ink cured film can be made flexible and problems such as cracking can be improved. Furthermore, among monofunctional acrylates, monofunctional acrylates having a phenyl group, an isobornyl group, and a tetrahydrofurfuryl group are preferable because of excellent adhesion, flexibility, and curability.
ラジカル重合性化合物の添加量はインク組成物に対し、好ましくは1〜97質量%であり、より好ましくは30〜95質量%である。 The addition amount of the radical polymerizable compound is preferably 1 to 97% by mass and more preferably 30 to 95% by mass with respect to the ink composition.
カチオン重合性のインクの場合は、少なくとも1種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物とを含有することが好ましい。 In the case of a cationically polymerizable ink, it is preferable to contain at least one oxetane compound and at least one compound selected from an epoxy compound and a vinyl ether compound.
エポキシ化合物としては脂環式エポキシドが特に好ましく、脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによつて得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。 As the epoxy compound, an alicyclic epoxide is particularly preferable. As the alicyclic epoxide, a compound having at least one cycloalkane ring such as cyclohexene or cyclopentene ring is converted to an appropriate oxidation such as hydrogen peroxide or peracid. A cyclohexene oxide or cyclopentene oxide-containing compound obtained by epoxidation with an agent is preferred.
脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテルまたは1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。 Preferred aliphatic epoxides include di- or polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof, and typical examples thereof include diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol or Diglycidyl ether of alkylene glycol such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ether of polyhydric alcohol such as di- or triglycidyl ether of glycerin or its alkylene oxide adduct, polyethylene glycol or its alkylene oxide adduct Of polyalkylene glycols such as diglycidyl ether, polypropylene glycol or diglycidyl ether of its alkylene oxide adduct Glycidyl ether, and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本発明では、上記エポキシドの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。 Among these epoxides, in view of fast curability, aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferable, and alicyclic epoxides are particularly preferable. In the present invention, one of the epoxides may be used alone, or two or more may be used in appropriate combination.
ビニルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、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、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。 Examples of the vinyl ether compound include ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, Di- or trivinyl ether compounds such as methylolpropane trivinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexane dimethanol monovinyl ether, n- B pills vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether -o- propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, and octadecyl vinyl ether.
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。 Among these vinyl ether compounds, in consideration of curability, adhesion, and surface hardness, di- or trivinyl ether compounds are preferable, and divinyl ether compounds are particularly preferable. In the present invention, one of the above vinyl ether compounds may be used alone, or two or more thereof may be used in appropriate combination.
オキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物のことであり、特開2001−220526号、同2001−310937号等の各公報に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。オキセタン化合物において、オキセタン環を5個以上有する化合物を使用すると、インク組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、またインク組成物のガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしまう。オキセタン化合物はオキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。 The oxetane compound is a compound having an oxetane ring, and any known oxetane compound as introduced in JP-A Nos. 2001-220526 and 2001-310937 can be used. In the oxetane compound, when a compound having 5 or more oxetane rings is used, the viscosity of the ink composition becomes high, which makes it difficult to handle and the glass transition temperature of the ink composition becomes high. The stickiness of will not be enough. The oxetane compound is preferably a compound having 1 to 4 oxetane rings.
オキセタン化合物の具体例について説明するが、これらに限定されるものではない。1個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(1)で示される化合物が挙げられる。 Although the specific example of an oxetane compound is demonstrated, it is not limited to these. An example of the compound having one oxetane ring is a compound represented by the following general formula (1).
一般式(1)において、R1は水素原子やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基またはチエニル基である。R2は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜6個のアルキル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基等の炭素数2〜6個のアルケニル基、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基、フェノキシエチル基等の芳香環を有する基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基等の炭素数2〜6個のアルキルカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基、またはエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバモイル基等の炭素数2〜6個のN−アルキルカルバモイル基等である。本発明で使用するオキセタン化合物としては、1個のオキセタン環を有する化合物を使用することが、得られる組成物が粘着性に優れ、低粘度で作業性に優れるため、特に好ましい。 In the general formula (1), R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, or an aryl group. , Furyl group or thienyl group. R 2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 2-methyl- C2-C6 alkenyl group such as 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, phenyl group, benzyl group, fluorobenzyl group, methoxybenzyl group, phenoxyethyl group, etc. A group having an aromatic ring, an alkylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethylcarbonyl group, a propylcarbonyl group, and a butylcarbonyl group, an alkylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms such as an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, and a butoxycarbonyl group; Alkoxycarbonyl group, ethylcarbamoyl group, propylcarbamoyl group, butylcarbamoyl group, pentylcarbamoyl Is N- alkylcarbamoyl group having a carbon number of 2-6 and the like. As the oxetane compound used in the present invention, it is particularly preferable to use a compound having one oxetane ring because the resulting composition has excellent tackiness, low viscosity and excellent workability.
2個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(2)で示される化合物等が挙げられる。 An example of a compound having two oxetane rings includes a compound represented by the following general formula (2).
一般式(2)において、R1は、上記一般式(1)におけるそれと同様の基である。R3は、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の線状または分枝状アルキレン基、ポリ(エチレンオキシ)基、ポリ(プロピレンオキシ)基等の線状または分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、プロペニレン基、メチルプロペニレン基、ブテニレン基等の線状または分枝状不飽和炭化水素基、またはカルボニル基またはカルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、カルバモイル基を含むアルキレン基等である。 In the general formula (2), R 1 is the same group as that in the general formula (1). R 3 is, for example, a linear or branched alkylene group such as an ethylene group, a propylene group or a butylene group, a linear or branched poly (alkyleneoxy) such as a poly (ethyleneoxy) group or a poly (propyleneoxy) group. ) Group, propenylene group, methylpropenylene group, butenylene group or other linear or branched unsaturated hydrocarbon group, alkylene group containing carbonyl group or carbonyl group, alkylene group containing carboxyl group, alkylene containing carbamoyl group Group.
また、R3としては、下記一般式(3)、(4)及び(5)で示される基から選択される多価基も挙げることができる。 Moreover, as R < 3 >, the polyvalent group selected from the group shown by the following general formula (3), (4) and (5) can also be mentioned.
一般式(3)において、R4は、水素原子やメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素数1〜4個のアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、またはカルバモイル基である。 In the general formula (3), R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, or a butoxy group. An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom, a nitro group, a cyano group, a mercapto group, a lower alkyl carboxyl group, a carboxyl group, or a carbamoyl group.
一般式(4)において、R5は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、NH、SO、SO2、C(CF3)2、またはC(CH3)2を表す。 In the general formula (4), R 5 represents an oxygen atom, a sulfur atom, a methylene group, NH, SO, SO 2 , C (CF 3 ) 2 , or C (CH 3 ) 2 .
一般式(5)において、R6は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。nは0〜2000の整数である。R7はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。R7としては、更に、下記一般式(6)で示される基から選択される基も挙げることができる。 In General formula (5), R < 6 > is a C1-C4 alkyl group, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or an aryl group. n is an integer of 0-2000. R 7 is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group. R 7 may further include a group selected from the group represented by the following general formula (6).
一般式(6)において、R8は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4個のアルキル基、またはアリール基である。mは0〜100の整数である。 In General formula (6), R < 8 > is a C1-C4 alkyl group, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or an aryl group. m is an integer of 0-100.
2個のオキセタン環を有する化合物の具体例としては、下記例示化合物1、2が挙げられる。
Specific examples of the compound having two oxetane rings include the following exemplified
例示化合物1は、前記一般式(2)において、R1がエチル基、R3がカルボニル基である化合物である。また、例示化合物2は、前記一般式(2)において、R1がエチル基、R3が前記一般式(5)でR6及びR7がメチル基、nが1である化合物である。
Illustrative compound 1 is a compound in which R 1 is an ethyl group and R 3 is a carbonyl group in general formula (2).
2個のオキセタン環を有する化合物において、上記の化合物以外の好ましい例としては、下記一般式(7)で示される化合物がある。一般式(7)において、R1は、前記一般式(1)のR1と同義である。 Among the compounds having two oxetane rings, preferred examples other than the above compounds include compounds represented by the following general formula (7). In general formula (7), R 1 has the same meaning as R 1 in the general formula (1).
また、3〜4個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、下記一般式(8)で示される化合物が挙げられる。 An example of a compound having 3 to 4 oxetane rings is a compound represented by the following general formula (8).
一般式(8)において、R1は、前記一般式(1)におけるR1と同義である。R9としては、例えば、下記A〜Cで示される基等の炭素数1〜12の分枝状アルキレン基、下記Dで示される基等の分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基または下記Eで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。jは、3または4である。 In the general formula (8), R 1 is the same meaning as R 1 in the general formula (1). As R 9 , for example, a branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms such as groups represented by the following A to C, a branched poly (alkyleneoxy) group such as a group represented by the following D, or the following E And branched polysiloxy groups such as those shown. j is 3 or 4.
上記Aにおいて、R10はメチル基、エチル基またはプロピル基等の低級アルキル基である。また、上記Dにおいて、pは1〜10の整数である。 In the above A, R 10 is a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group. Moreover, in said D, p is an integer of 1-10.
4個のオキセタン環を有する化合物の一例としては、例示化合物3が挙げられる。
更に、上記説明した以外の1〜4個のオキセタン環を有する化合物の例としては、下記一般式(9)で示される化合物が挙げられる。 Furthermore, examples of the compound having 1 to 4 oxetane rings other than those described above include compounds represented by the following general formula (9).
一般式(9)において、R8は前記一般式(6)のR8と同義である。R11はメチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基またはトリアルキルシリル基であり、rは1〜4である。R1は前記一般式(6)のR1と同義である。 In the general formula (9), R 8 has the same meaning as R 8 in the general formula (6). R 11 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group or a trialkylsilyl group, and r is 1 to 4. R 1 has the same meaning as R 1 in the general formula (6).
本発明で使用するオキセタン化合物の好ましい具体例としては、以下に示す例示化合物4、5、6がある。
Preferred specific examples of the oxetane compound used in the present invention include the exemplified
上述したオキセタン環を有する各化合物の製造方法は、特に限定されず、従来知られた方法に従えばよく、例えば、パティソン(D.B.Pattison,J.Am.Chem.Soc.,3455,79(1957))が開示している、ジオールからのオキセタン環合成法等がある。また、これら以外にも、分子量1000〜5000程度の高分子量を有する1〜4個のオキセタン環を有する化合物も挙げられる。これらの具体的化合物例としては、以下の化合物が挙げられる。 The production method of each compound having an oxetane ring described above is not particularly limited, and may be a conventionally known method, for example, Pattisson (DB Pattison, J. Am. Chem. Soc., 3455, 79). (1957)) discloses a method for synthesizing an oxetane ring from a diol. In addition to these, compounds having 1 to 4 oxetane rings having a high molecular weight of about 1000 to 5000 are also included. Examples of these specific compounds include the following compounds.
(光重合開始剤)
本発明においては、硬化反応をより効率的に行なうために、光重合開始剤を添加して硬化させる。光重合開始剤は、重合性化合物としてラジカル重合性化合物を用いる場合にはラジカル発生剤であり、重合性化合物としてカチオン重合性化合物を用いる場合には光酸発生剤である。ラジカル発生剤は分子内結合開裂型と分子内水素引き抜き型の2種に大別できる。
(Photopolymerization initiator)
In the present invention, in order to perform the curing reaction more efficiently, a photopolymerization initiator is added and cured. The photopolymerization initiator is a radical generator when a radically polymerizable compound is used as the polymerizable compound, and a photoacid generator when a cationically polymerizable compound is used as the polymerizable compound. Radical generators can be broadly classified into two types: intramolecular bond cleavage type and intramolecular hydrogen abstraction type.
分子内結合開裂型のラジカル発生剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オンの如きアセトフェノン系;2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノンの如きα−アミノケトン系;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルの如きベンゾイン類;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドの如きビスアシルホスフィンオキサイド系;ベンジル−メチルフェニルグリオキシエステル等が挙げられる。 Examples of the intramolecular bond cleavage type radical generator include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2- Hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4- Acetophenone series such as thiomethylphenyl) propan-1-one; α-aminoketone series such as 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone; benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether Benzoins such as bis (2,4,6 Such as trimethyl benzoyl) phenyl phosphine oxide bisacylphosphine oxide-based; benzyl - and methyl phenylglyoxylate esters.
一方、分子内水素引き抜き型のラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル−4−フェニルベンゾフェノン、4,4′−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3′,4,4′−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノンの如きベンゾフェノン系;2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントンの如きチオキサントン系;ミヒラ−ケトン、4,4′−ジエチルアミノベンゾフェノンの如きアミノベンゾフェノン系;10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が挙げられる。ラジカル発生剤を使用する場合の配合量は、紫外線硬化型インクの0.01〜10.00質量%が好ましい。 On the other hand, examples of the intramolecular hydrogen abstraction type radical generator include, for example, benzophenone, methyl 4-phenylbenzophenone, o-benzoylbenzoate, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl- Benzophenone series such as diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone; 2-isopropylthioxanthone, 2, Thioxanthone series such as 4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone; Amibenzotone, aminobenzophenone series such as 4,4'-diethylaminobenzophenone; 10-butyl 2-chloro-acridone, 2-ethyl anthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and the like. The blending amount in the case of using a radical generator is preferably 0.01 to 10.00% by mass of the ultraviolet curable ink.
これらの光重合開始剤の内、光ブリーチ性のあるビスアシルフォスフィンオキサイド、酸素阻害の影響を受けにくいα−アミノケトンが、特に小液滴における感度アップ効果が高く好ましい。ビスアシルフォスフィンオキサイド、α−アミノケトンとしては、例えばチバスペシャリティーケミカルズ社のIrgacureシリーズが利用できる。 Of these photopolymerization initiators, bisacylphosphine oxide having photobleaching property and α-aminoketone which is not easily affected by oxygen inhibition are particularly preferable because of high sensitivity-up effect in small droplets. As the bisacylphosphine oxide and α-aminoketone, for example, Irgacure series of Ciba Specialty Chemicals can be used.
また、本発明では光重合開始剤を通常より多量に添加するため、光重合開始剤の分解物臭が問題となりやすく、ヒドロキシエトキシ基を含有する光重合開始剤は分解物臭が小さく好ましい。例えばチバスペシャリティーケミカルズ社のIrgacure2959は分解物臭が小さい。 In the present invention, since a photopolymerization initiator is added in a larger amount than usual, the degradation odor of the photopolymerization initiator tends to be a problem, and a photopolymerization initiator containing a hydroxyethoxy group is preferable because the degradation odor is small. For example, Irgacure 2959 from Ciba Specialty Chemicals has a low degradation product odor.
光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)。本発明に好適な化合物の例を以下に挙げる。 As the photoacid generator, for example, a chemically amplified photoresist or a compound used for photocationic polymerization is used (edited by Organic Electronics Materials Research Group, “Organic Materials for Imaging”, Bunshin Publishing (1993), 187. To page 192). Examples of compounds suitable for the present invention are listed below.
第1に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウム等の芳香族オニウム化合物のB(C6F5)4 -、PF6 -、AsF6 -、SbF6 -、CF3SO3 -塩を挙げることができる。 First, B (C 6 F 5 ) 4 − , PF 6 − , AsF 6 − , SbF 6 − , CF 3 SO 3 − salt of aromatic onium compounds such as diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, phosphonium, etc. be able to.
本発明で用いることのできるオニウム化合物の具体的な例を、以下に示す。 Specific examples of onium compounds that can be used in the present invention are shown below.
第2に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができ、その具体的な化合物を、以下に例示する。 Secondly, sulfonated substances that generate sulfonic acid can be mentioned, and specific compounds thereof are exemplified below.
第3に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができ、以下にその具体的な化合物を例示する。 Thirdly, halides that generate hydrogen halide can also be used, and specific compounds thereof are exemplified below.
第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。 Fourthly, an iron allene complex can be mentioned.
また、本発明のインクは、紫外線等の活性エネルギー線の照射により硬化するが、硬化反応をより効率的に行なうために、光増感剤を併用することもできる。そのような光増感剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシルの如きアミン類、シアニン、フタロシアニン、メロシアニン、ポルフィリン、スピロ化合物、フェロセン、フルオレン、フルギド、イミダゾール、ペリレン、フェナジン、フェノチアジン、ポリエン、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ポリメチンアクリジン、クマリン、ケトクマリン、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体等が挙げられ、更に、欧州特許第568,993号明細書、米国特許第4,508,811号明細書、同第5,227,227号明細書、特開2001−125255号公報、特開平11−271969号公報等に記載の化合物も用いられる。光増感剤の使用量は、インク組成物中0.01〜10.00質量%の範囲が好ましい。 In addition, the ink of the present invention is cured by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays, but a photosensitizer can also be used in combination in order to perform the curing reaction more efficiently. Examples of such a photosensitizer include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, benzoic acid ( 2-dimethylamino) ethyl, 4-dimethylaminobenzoic acid (n-butoxy) ethyl, amines such as 4-dimethylaminobenzoic acid 2-ethylhexyl, cyanine, phthalocyanine, merocyanine, porphyrin, spiro compound, ferrocene, fluorene, fulgide Imidazole, perylene, phenazine, phenothiazine, polyene, azo compound, diphenylmethane, triphenylmethane, polymethine acridine, coumarin, ketocoumarin, quinacridone, indigo, styryl, pyriri Compounds, pyromethene compounds, pyrazolotriazole compounds, benzothiazole compounds, barbituric acid derivatives, thiobarbituric acid derivatives and the like, and further, European Patent No. 568,993, US Patent No. 4,508,811 No. 5,227,227, JP-A-2001-125255, JP-A-11-271969, and the like can also be used. The amount of the photosensitizer used is preferably in the range of 0.01 to 10.00% by mass in the ink composition.
また、本発明において、プラスチックフィルムのような透明基材での色の隠蔽性を上げるために、白インクを用いることが好ましい。特に、軟包装印刷、ラベル印刷においては、白インクを用いることが好ましいが、射出量が多くなるため、前述した射出安定性、記録材料のカール・しわの発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。 In the present invention, it is preferable to use white ink in order to improve the color concealability on a transparent substrate such as a plastic film. In particular, in soft packaging printing and label printing, it is preferable to use white ink. However, since the amount of injection increases, from the viewpoint of the above-mentioned injection stability and the occurrence of curling and wrinkling of the recording material, There is a limit.
(基材(記録媒体))
本発明で用いることのできる記録媒体としては、通常の非コート紙、コート紙等の他に、非吸収性支持体を用いることができるが、その中でも、記録媒体として非吸収性支持体を用いることが好ましい。
(Base material (recording medium))
As a recording medium that can be used in the present invention, a non-absorbent support can be used in addition to normal non-coated paper, coated paper, and the like. It is preferable.
非吸収性支持体としては、各種非吸収性のプラスチック及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、ゴム類等が使用できる。また、金属類や、ガラス類にも適用可能である。これらの記録媒体の中でも、特に熱でシュリンク可能な、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。これらの記録媒体は、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱等により、フィルムのカール、変形が生じやすいばかりでなく、インク膜が基材の収縮に追従し難い。 As the non-absorbent support, various non-absorbable plastics and films thereof can be used. Examples of the various plastic films include PET film, OPS film, OPP film, ONy film, PVC film, PE film, and TAC. A film can be mentioned. As other plastics, polycarbonate, acrylic resin, ABS, polyacetal, PVA, rubbers and the like can be used. Moreover, it is applicable also to metals and glass. Among these recording media, the configuration of the present invention is effective particularly when an image is formed on a PET film, OPS film, OPP film, ONy film, or PVC film that can be shrunk by heat. In these recording media, not only the film curls and deforms easily due to the curing shrinkage of the ink and the heat generated during the curing reaction, but also the ink film hardly follows the shrinkage of the substrate.
これら、各種プラスチックフィルムの表面エネルギーは大きく異なり、記録媒体によってインク着弾後のドット径が変わってしまうことが、従来から問題となっていた。本発明の構成では、表面エネルギーの低いOPPフィルム、OPSフィルムや表面エネルギーの比較的大きいPETまでを含むが、記録媒体として、濡れ指数が40〜60mN/mであることが好ましい。 The surface energies of these various plastic films differ greatly, and it has been a problem in the past that the dot diameter after ink landing varies depending on the recording medium. The constitution of the present invention includes an OPP film having a low surface energy, an OPS film, and a PET having a relatively large surface energy, but the wetting index is preferably 40 to 60 mN / m as a recording medium.
(インクジェット記録方法)
次に、本発明のインクジェット記録方法について説明する。
(Inkjet recording method)
Next, the ink jet recording method of the present invention will be described.
本発明のインクジェット記録方法においては、上記のインクを10pl以下の液滴サイズでインクジェット記録方式により基材上に射出、描画し、次いで、1.0秒以内に、0.05〜5.0秒の時間を要して、紫外線等の活性エネルギー線を照射してインクを硬化させることが好ましい。 In the ink jet recording method of the present invention, the ink described above is ejected and drawn on a substrate by an ink jet recording method with a droplet size of 10 pl or less, and then within 1.0 seconds, 0.05 to 5.0 seconds. It is preferable that the ink is cured by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays.
本発明では、基材上にインクが着弾した後、着弾したインクのドット径が80μm以下であるタイミングで活性エネルギー線を照射することが好ましい。前述のように、着弾後、活性エネルギー線照射までの間、インクは基材上でレベリングし続け、単位体積当たりの表面積が大きくなり、重合阻害の影響を更に強く受けることになるため、ドット径が80μm以下のタイミングで活性エネルギー線を照射することで、滲みや残留モノマーを少なくすることができる。活性エネルギー線照射のタイミングは、10plの液滴ではドット径が80μm以下、より好ましくは70μm以下、5plの液滴ではドット径が70μm以下、より好ましくは60μm以下である。ドット径は、10ドットのインクを射出し活性エネルギー線照射してインクを硬化させた後、三次元顕微鏡(WYCO)で測定し、その平均値を求める。 In the present invention, after the ink has landed on the substrate, it is preferable to irradiate the active energy ray at a timing when the dot diameter of the landed ink is 80 μm or less. As described above, since the ink continues to level on the substrate after landing and until the irradiation with active energy rays, the surface area per unit volume is increased, and the influence of polymerization inhibition is further increased. By irradiating active energy rays at a timing of 80 μm or less, bleeding and residual monomers can be reduced. The timing of active energy ray irradiation is such that the dot diameter is 80 μm or less for a 10 pl droplet, more preferably 70 μm or less, and the dot diameter is 70 μm or less for a 5 pl droplet, more preferably 60 μm or less. The dot diameter is measured by a three-dimensional microscope (WYCO) after 10 dots of ink are ejected and the ink is cured by irradiation with active energy rays, and the average value is obtained.
また、本発明では、基材上にインクが着弾した後、着弾したインクが基材に30質量%以上浸透する前に活性エネルギー線を照射することことが好ましい。前述のように、インク吸収性の基材を用いた場合、着弾後ネルギー線照射までの間、インクは基材に浸透し続け、基材内部に浸透したインクは活性エネルギー線が届きにくくなり、硬化不良を起こす。インクが基材に30質量%以上浸透する前に活性エネルギー線を照射することで、滲みや残留モノマーを少なくすることができる。より好ましくは着弾したインクの浸透量が20質量%未満で活性エネルギー線を照射することである。基材へのインクの浸透量は、インクを射出し活性エネルギー線照射してインクを硬化させた後、三次元顕微鏡(WYCO)で基材上のドットの体積(未浸透インクの体積)を測定し、射出したインクとこの量の差から基材への浸透量を算出することができる。浸透量についても10ドットの平均値を求める。 In the present invention, after the ink has landed on the substrate, it is preferable to irradiate the active energy ray before the landed ink penetrates 30% by mass or more into the substrate. As described above, when an ink-absorbing base material is used, the ink continues to permeate the base material until the irradiation with energy rays after landing, and the ink that permeates the base material becomes difficult to reach the active energy rays. Causes poor curing. By irradiating the active energy ray before the ink penetrates 30% by mass or more into the base material, bleeding and residual monomers can be reduced. More preferably, the active energy ray is irradiated when the permeation amount of the landed ink is less than 20% by mass. The amount of ink penetrating into the base material is measured by measuring the volume of dots on the base material (volume of non-penetrable ink) with a three-dimensional microscope (WYCO) after the ink is injected and irradiated with active energy rays to cure the ink. The amount of penetration into the substrate can be calculated from the difference between the ejected ink and this amount. The average value of 10 dots is also obtained for the penetration amount.
本発明では、基材上にインクが着弾し、活性エネルギー線を照射して硬化した後のインク膜厚が2〜80μmであることが好ましく、更に好ましくは2〜40μmである。基材が薄いプラスチック材料であることが多い軟包装印刷分野では、基材のカール・皺の問題でだけでなく、印刷物全体のこし・質感が変わってしまうという問題があるため、過剰な膜厚のインク射出は好ましくない。 In the present invention, the ink film thickness after the ink has landed on the substrate and cured by irradiation with active energy rays is preferably 2 to 80 μm, and more preferably 2 to 40 μm. In the field of flexible packaging printing, where the base material is often a thin plastic material, not only the problem of curl and wrinkles of the base material, but also the problem that the overall print material's strain and texture will change. Ink ejection is not preferred.
なお、ここで「インク膜厚」とは基材に描画されたインクの膜厚の最大値を意味し、単色でも、それ以外の2色重ね(2次色)、3色重ね、4色重ね(白インクベース)のインクジェット記録方式で記録を行った場合でもインク膜厚の意味するところは同様である。 In addition, "ink film thickness" means the maximum value of the film thickness of the ink drawn on the base material, and it is a single color or other two color overlap (secondary color), three color overlap, four color overlap Even when recording is performed by the (white ink base) inkjet recording method, the meaning of the ink film thickness is the same.
インクの射出条件としては、インクジェット記録ヘッド及びインクを35〜100℃に加熱し、射出することが射出安定性の点で好ましい。紫外線硬化性インクは、温度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こすため、インク温度を上げながらその温度を一定に保つことが必要である。インク温度の制御幅としては、設定温度±5℃、好ましくは設定温度±2℃、更に好ましくは設定温度±1℃である。 As the ink ejection conditions, it is preferable from the viewpoint of ejection stability that the ink jet recording head and the ink are heated to 35 to 100 ° C. and ejected. UV curable ink has a large viscosity fluctuation range due to temperature fluctuation, and the viscosity fluctuation directly affects the droplet size and droplet ejection speed, causing image quality degradation, so keep the temperature constant while raising the ink temperature. It is necessary. The control range of the ink temperature is set temperature ± 5 ° C., preferably set temperature ± 2 ° C., more preferably set temperature ± 1 ° C.
また、本発明では、さまざま基材との密着性を得るためには、液滴サイズを10plと、小さいサイズで出射・硬化させることが好ましい。更に好ましくは4〜10plである。 Further, in the present invention, in order to obtain adhesion with various substrates, it is preferable to eject and cure the droplet with a small size of 10 pl. More preferably, it is 4-10 pl.
小液滴になるほど、インクを完全に硬化することは難しくなる。これはラジカル重合タイプのインクの場合は酸素の影響が、カチオン重合タイプのインクの場合は空気中及び基材中の水分の影響が出るためである。本発明ではこれらを改良する手段として、光重合開始剤濃度を上げるものであるが、ラジカル重合では窒素パージする等酸素濃度を下げる、カチオン重合では除湿及び/または基材の脱水または加熱する方法を併用することが好ましい。 The smaller the droplet, the more difficult it is to completely cure the ink. This is because the influence of oxygen occurs in the case of radical polymerization type ink, and the influence of moisture in the air and the substrate occurs in the case of cationic polymerization type ink. In the present invention, as means for improving these, the photopolymerization initiator concentration is increased. In radical polymerization, a method of decreasing the oxygen concentration, such as nitrogen purge, and in cationic polymerization, a method of dehumidification and / or dehydration or heating of the substrate. It is preferable to use together.
活性エネルギー線の照射方法として、その基本的な方法が、特開昭60−132767号公報に開示されている。これによると、ヘッドユニットの両側に光源を設け、シャトル方式でヘッドと光源を走査する。照射は、インク着弾後、一定時間を置いて行われることになる。更に、駆動を伴わない別光源によって硬化を完了させる。米国特許第6,145,979号では、照射方法として、光ファイバーを用いた方法や、コリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当て、記録部へUV光を照射する方法が開示されている。本発明に係る画像形成方法においては、これらの何れの照射方法も用いることができる。 As a method for irradiating active energy rays, a basic method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-132767. According to this, the light source is provided on both sides of the head unit, and the head and the light source are scanned by the shuttle method. Irradiation is performed after a certain period of time after ink landing. Further, the curing is completed by another light source that is not driven. In US Pat. No. 6,145,979, as an irradiation method, a method using an optical fiber or a method of applying a collimated light source to a mirror surface provided on the side of the head unit and irradiating the recording unit with UV light is disclosed. Yes. Any of these irradiation methods can be used in the image forming method according to the present invention.
次いで、本発明で用いることのできるインクジェット記録装置(以下、単に記録装置ともいう)について説明する。 Next, an ink jet recording apparatus (hereinafter also simply referred to as a recording apparatus) that can be used in the present invention will be described.
以下、本発明に係る記録装置について、図面を適宜参照しながら説明する。なお、図面の記録装置はあくまでも本発明で好ましく用いることができる記録装置の一態様であり、本発明では、ここで例示する記録装置の図面に限定されない。 Hereinafter, a recording apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Note that the recording apparatus shown in the drawings is merely an embodiment of the recording apparatus that can be preferably used in the present invention, and the present invention is not limited to the drawing of the recording apparatus exemplified here.
図1は、本発明で用いることのできるインクジェット記録装置で、シリアルプリント方式で用いる要部の構成の一例を示す正面図である。記録装置1は、ヘッドキャリッジ2、記録ヘッド3、照射手段4、プラテン部5等を備えて構成される。この記録装置1は、基材Pの下にプラテン部5が設置されている。プラテン部5は、紫外線を吸収する機能を有しており、基材Pを通過してきた余分な紫外線を吸収する。その結果、高精細な画像を安定に再現できる。
FIG. 1 is a front view showing an example of a configuration of a main part used in a serial printing method in an ink jet recording apparatus that can be used in the present invention. The recording apparatus 1 includes a
基材Pは、ガイド部材6に案内され、搬送手段(図示せず)の作動により、図1における手前から奥の方向に移動する。ヘッド走査手段(図示せず)は、ヘッドキャリッジ2を図1におけるY方向に往復移動させることにより、ヘッドキャリッジ2に保持された記録ヘッド3の走査を行なう。
The base material P is guided by the
ヘッドキャリッジ2は基材Pの上側に設置され、基材P上の画像印刷に用いる色の数に応じて後述する記録ヘッド3を複数個、射出口を下側に配置して収納する。ヘッドキャリッジ2は、図1におけるY方向に往復自在な形態で記録装置1本体に対して設置されており、ヘッド走査手段の駆動により、図1におけるY方向に往復移動する。
The
なお、図1ではヘッドキャリッジ2がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の記録ヘッド3を収納するものとして描図を行なっているが、実施の際にはヘッドキャリッジ2に収納される記録ヘッド3の色数は適宜決められるものである。
In FIG. 1, the
記録ヘッド3は、インク供給手段(図示せず)により供給された活性エネルギー線硬化型のインク(例えば、UV硬化インク)を、内部に複数個備えられた射出手段(図示せず)の作動により、射出口から基材Pに向けて射出する。記録ヘッド3により射出されるUVインクは色材、重合性モノマー、開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで開始剤が触媒として作用することに伴なうモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有する。
The
記録ヘッド3は、基材Pの一端からヘッド走査手段の駆動により、図1におけるY方向に基材Pの他端まで移動するという走査の間に、基材Pにおける一定の領域(着弾可能領域)に対して、UVインクをインク滴として射出し、該着弾可能領域にインク滴を着弾させる。
The
上記走査を適宜回数行ない、1領域の着弾可能領域に向けてUVインクの射出を行なった後、搬送手段で基材Pを図1における手前から奥方向に適宜移動させ、再びヘッド走査手段による走査を行ないながら、記録ヘッド3により上記着弾可能領域に対し、図1における奥方向に隣接した次の着弾可能領域に対してUVインクの射出を行なう。
The above-described scanning is performed as many times as necessary, and after UV ink is ejected toward one landable area, the substrate P is appropriately moved from the front to the back in FIG. 1, the
上述の操作を繰り返し、ヘッド走査手段及び搬送手段と連動して記録ヘッド3からUVインクを射出することにより、基材P上にUVインク滴の集合体からなる画像が形成される。
By repeating the above-described operation and ejecting the UV ink from the
照射手段4は、特定の波長領域の紫外線を安定した露光エネルギーで発光する紫外線ランプ及び特定の波長の紫外線を透過するフィルターを備えて構成される。ここで、紫外線ランプとしては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーレーザー、紫外線レーザー、熱陰極管、冷陰極管、ブラックライト、LED(light emitting diode)等が適用可能であり、帯状のメタルハライドランプ、冷陰極管、水銀ランプもしくはブラックライトが好ましい。
The
照射手段4は、記録ヘッド3がヘッド走査手段の駆動による1回の走査によってUVインクを射出する着弾可能領域のうち、記録装置(UVインクジェットプリンタ)1で設定できる最大のものとほぼ同じ形状か、着弾可能領域よりも大きな形状を有する。
The irradiating means 4 has substantially the same shape as the maximum one that can be set by the recording apparatus (UV inkjet printer) 1 among the landable areas in which the
照射手段4はヘッドキャリッジ2の両脇に、基材Pに対してほぼ平行に、固定して設置される。
The irradiating means 4 is fixed on both sides of the
前述したようにインク射出部の照度を調整する手段としては、記録ヘッド3全体を遮光することはもちろんであるが、加えて照射手段4と基材Pの距離h1と、記録ヘッド3のインク射出部31と基材Pとの距離h2を共に小さく(2mm以下、好ましくは1.5mm以下)したり、記録ヘッド3と照射手段4との距離dを離したり(dを大きく)することが有効である。また、記録ヘッド3と照射手段4の間を蛇腹構造7にすると更に好ましい。
As described above, as a means for adjusting the illuminance of the ink ejecting portion, not only the
ここで、照射手段4で照射される紫外線の波長は、照射手段4に備えられた紫外線ランプまたはフィルターを交換することで適宜変更することができる。
Here, the wavelength of the ultraviolet rays irradiated by the
本発明の記録方法においてカチオン重合性インクを用いる場合は、光照射時または光照射後に、基材上に着弾したインクジェット用インクを加熱処理することが好ましい。 When a cationically polymerizable ink is used in the recording method of the present invention, it is preferable to heat-treat the ink jet ink that has landed on the substrate during light irradiation or after light irradiation.
加熱手段としては、基材の搬送をガイドし、発熱するヒートプレートを用いる方法が好ましく、基材を搬送ガイドするヒートプレートより基材に熱が伝達され、この熱によって着弾したインクジェット用インクが加熱される。 As the heating means, a method using a heat plate that guides the conveyance of the substrate and generates heat is preferable. Heat is transmitted to the substrate from the heat plate that conveys and guides the substrate, and the ink jet ink landed by this heat is heated. Is done.
また、加熱手段が、基材に着弾したインクジェット用インクに熱風を吹き付ける熱風吹き付け手段であることも好ましい。 It is also preferable that the heating means is a hot air blowing means for blowing hot air onto the ink jet ink landed on the substrate.
基材に着弾したインクジェット用インクの加熱温度としては、30〜60℃に加熱することが好ましく、加熱温度が30℃未満であると、環境湿度によっては着弾したインクが硬化せず画質が損なわれる恐れがあり、また、60℃を超える温度であると、フィルム基材が収縮・しわを起こしてしまい好ましくない。 The heating temperature of the ink jet ink landed on the substrate is preferably 30 to 60 ° C. If the heating temperature is less than 30 ° C., the landed ink is not cured depending on the environmental humidity, and the image quality is impaired. If the temperature exceeds 60 ° C., the film base material shrinks and wrinkles, which is not preferable.
以下実施例により更に具体的に本発明を例示するが、本発明はこれにより限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be more specifically illustrated by examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例1
下記表1に記載の組成のインク1〜3を定法により調製した。
Example 1
Inks 1 to 3 having the compositions shown in Table 1 below were prepared by a conventional method.
用いた化合物を以下に示す。
POA:共栄社化学製、ライトアクリレートPO−A、フェノキシエチルアクリレート
HDODA:ダイセルUCB製、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート
I819:チバスペシャリティーケミカルズ製、Irgacure819、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド
PB15:4:ピグメントブルー15:4
PB822:味の素ファインテクノ製、アジスパーPB822
得られたインク1〜3について硬化速度及び硬化性のテストを行った。
The compounds used are shown below.
POA: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light acrylate PO-A, phenoxyethyl acrylate HDODA: manufactured by Daicel UCB, 1,6-hexanediol diacrylate I819: manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Irgacure 819, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -Phenylphosphine oxide PB15: 4: Pigment Blue 15: 4
PB822: Ajinomoto Fine Techno, Ajisper PB822
The obtained inks 1 to 3 were tested for curing speed and curability.
前記図1に記載の、4色の記録ヘッドを有するシリアル方式のインクジェット記録装置を用い、それに上記調製したインク1〜3を順次装填しインク射出直後の硬化性を評価した。 The serial ink jet recording apparatus having the four color recording heads shown in FIG. 1 was used, and the prepared inks 1 to 3 were sequentially loaded thereon to evaluate the curability immediately after ink ejection.
記録ヘッドとしては、ノズルピッチ360dpi(dpiとは2.54cm当たりのドット数を表す)、4、8,12plの範囲で異なる液滴サイズをインク出射可能なピエゾタイプのインクジェットノズルを有するものを用い、インク流路及びノズルはヒーターによって出射適性のある温度(インク粘度=10mPa・s)に制御した。 The recording head has a nozzle pitch of 360 dpi (dpi represents the number of dots per 2.54 cm), and has a piezo-type inkjet nozzle capable of ejecting different droplet sizes in the range of 4, 8, 12 pl. The ink flow path and the nozzle were controlled to a temperature suitable for emission (ink viscosity = 10 mPa · s) by a heater.
基材としてはPETフィルムを用いた。PETはインク浸透性がなく、インク濡れ性が高いため、インク着弾後に経時でドット径が拡大していく。印字によるキャリッジの副走査方向への移動に従って、記録ヘッドから基材上に出射されたインクは、順次紫外線照射されるが、インク印字の際のキャリッジスピードを変化させて、射出されたインクへのUV照射時間を変化させ、各インクの硬化速度をみる試験を行った。 A PET film was used as the substrate. Since PET has no ink permeability and high ink wettability, the dot diameter increases over time after ink landing. As the carriage moves in the sub-scanning direction by printing, the ink ejected from the recording head onto the substrate is sequentially irradiated with ultraviolet rays. A test was conducted to determine the curing speed of each ink by changing the UV irradiation time.
なお、紫外線の照射手段としては、Integration社製のVzero、Hバルブを用い、140W/cmの設定とした。キャリッジスピード800mm/sのときのフィルム上での積算光量は、17mJ/cm2であった。 In addition, as an ultraviolet irradiation means, Vzero and H bulb made by Integration were used, and the setting was 140 W / cm. The integrated light quantity on the film at a carriage speed of 800 mm / s was 17 mJ / cm 2 .
インク1〜3について、1ドットの液滴を4、8、12plとし、それぞれキャリッジスピードを100〜800mm/sの範囲で変えて(即ち記録スピードを変化させ)、硬化が充分に起こる(擦っても膜が剥がれなくなる)最も速いキャリッジスピードを測定し硬化速度とし、この硬化速度の時の膜の硬化性(擦った時の膜剥がれの有無)を評価した。ドット径は、紫外線照射して硬化後、三次元顕微鏡(WYCO)で測定し、10ドットの平均値で表す。表2にその結果を示す。なお、着弾したインク1〜3の基材への浸透量は前記方法で測定した結果いずれも30質量%未満であった。 For inks 1 to 3, droplets of 1 dot are set to 4, 8 and 12 pl, and the carriage speed is changed in the range of 100 to 800 mm / s (that is, the recording speed is changed), and curing occurs sufficiently (rubbing). The fastest carriage speed was measured and determined as the curing speed, and the curability of the film at this curing speed (the presence or absence of film peeling when rubbed) was evaluated. The dot diameter is measured with a three-dimensional microscope (WYCO) after being cured by irradiating with ultraviolet rays, and is represented by an average value of 10 dots. Table 2 shows the results. In addition, as for the penetration amount to the base material of the landed inks 1 to 3, all were less than 30% by mass as measured by the above method.
表2から、比較例のインクは12plの液滴サイズでは硬化速度、硬化性に問題がないが、本発明の対照である10pl以下の4、8plの液滴サイズでは硬化速度、硬化性が劣ることを示している。本発明のインクは硬化速度、硬化性が比較例のインクより高いことが分かる。 From Table 2, the ink of the comparative example has no problem in curing speed and curability at the droplet size of 12 pl, but the curing speed and curability are inferior at the droplet size of 4, 8 pl or less, which is 10 pl or less, which is the contrast of the present invention. It is shown that. It can be seen that the ink of the present invention has higher curing speed and curability than the ink of the comparative example.
実施例2
下記表3に記載の組成のインク4〜6を定法により調製した。
Example 2
用いた化合物を以下に示す。
TMP−3EO−A:共栄社化学製、ライトアクリレートTMP−3EO−A、EO変成トリメチロールプロパントリアクリレート
インク4〜6を用い液滴サイズ8plにて、実施例1と同様に出射、紫外線露光した。実施例1と同様にして硬化速度、及び下記方法で膜の柔軟性を評価しその結果を表4に示す。膜の柔軟性は720×720dpiの画素当たり8plのインクを付与し、ベタ画像を形成後、基材ごと画像を折り曲げたときにクラックが入るかどうかで評価した。
The compounds used are shown below.
TMP-3EO-A: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light acrylate TMP-3EO-A, EO-modified
(柔軟性)
○:クラックが全く入らない
△:クラックが僅かに入る
(Flexibility)
○: No crack at all △: Slight cracks
表4から本発明のインクは硬化速度が早く、柔軟性が高いことが分かる。 Table 4 shows that the ink of the present invention has a high curing speed and high flexibility.
実施例3
下記表5に記載の組成のインク7〜9を定法により調製した。
Example 3
用いた化合物を以下に示す。
IB−XA:共栄社化学製、ライトアクリレートIB−XA、イソボニルアクリレート
THF−A:共栄社化学製、ライトアクリレートTHF−A、テトラヒドロフルフリルアクリレート
インク7〜9及び実施例1で作製したインク3を用い液滴サイズ8plにて、実施例2と同様に出射、紫外線露光した。実施例2と同様にして柔軟性、及び下記方法で密着性を評価しその結果を表6に示す。密着性の評価は、ベタ画像部についてテープ剥離テストを行った。各試料の記録面側をカッターで縦横3本ずつ、約3cmほど切り込みを入れ、セロテープ(R)を貼り付け、10往復つめで擦った後、180°方向に剥離して下記基準で評価した。
The compounds used are shown below.
IB-XA: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light acrylate IB-XA, isobornyl acrylate THF-A: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light acrylate THF-A,
○:画像が剥離しない
△:剥離速度を早くすると僅かに剥離する
×:画像が全て剥離する
○: Image does not peel Δ: Slightly peels off when the peeling speed is increased ×: All images peel
表6から本発明のインクは硬化速度が早く、柔軟性、密着性が高いことが分かる。 From Table 6, it can be seen that the ink of the present invention has a high curing speed and high flexibility and adhesion.
実施例4
下記表7に記載の組成のインク10、11を定法により調製した。
Example 4
Inks 10 and 11 having the compositions shown in Table 7 below were prepared by a conventional method.
用いた化合物を以下に示す。
I369:チバスペシャリティーケミカルズ製、Irgacure369、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(モルフォリノフェニル)−ブタノン−1
I2959:チバスペシャリティーケミカルズ製、Irgacure2959、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン
インク10、11及び実施例1で作製したインク3を用い液滴サイズ8plにて、実施例2と同様に出射、紫外線露光した。実施例2と同様にして柔軟性及び密着性の他、形成画像の臭気を下記基準で評価し、その結果を表8に示す。
The compounds used are shown below.
I369: Irgacure 369, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (morpholinophenyl) -butanone-1 manufactured by Ciba Specialty Chemicals
I2959: Irgacure 2959, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one manufactured by Ciba Specialty Chemicals Ink 10, 11 and Example 1 The
(臭気)
○:ほとんど臭わない
△:僅かに光重合開始剤の分解物臭がする
(Odor)
○: Almost no odor △: Slightly decomposed product odor of photopolymerization initiator
表8から本発明のインクは柔軟性、密着性が高く、臭気が少ないことが分かる。 From Table 8, it can be seen that the ink of the present invention has high flexibility and adhesion, and less odor.
1 記録装置
2 ヘッドキャリッジ
3 記録ヘッド
4 照射手段
5 プラテン部
6 ガイド部材
7 蛇腹構造
P 記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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