JP7644562B2 - Electron beam curable inkjet ink, printed matter using the same, and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、電子線硬化型インクジェットインク、それを用いた印刷物、および画像形成方法に関する。 The present invention relates to an electron beam curable inkjet ink, a printed matter using the ink, and an image forming method.
インクジェットプリンタを用いたインクジェット記録方法は、インクの液滴をプリンタから吐出して、これを紙や樹脂フィルム等の記録媒体に付着させて印刷を行う方法である。この方法は、小型化、高速化が容易であるため近年急速に普及し、産業用途として応用も進んでいる。 The inkjet recording method using an inkjet printer involves ejecting ink droplets from the printer and depositing them onto a recording medium such as paper or resin film to perform printing. This method has rapidly spread in recent years because it is easy to miniaturize and speed up the printer, and it is also being applied for industrial purposes.
インクジェットインクの一種として、紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化型インクジェットインクが知られている。紫外線硬化型インクジェットインクは、一般に、重合性化合物、光開始剤及び着色剤を含有した組成物である。紫外線硬化型インクジェットインクの液滴を記録媒体の表面に着弾させ、着弾した液滴に紫外線を照射すると、インク中の重合性化合物の反応が進行し、液滴が硬化した硬化膜が記録媒体の表面に形成される。溶剤型、水型と比較して、紫外線硬化型インクジェットインクは高速硬化・基材汎用性といった特徴を備えていることから包装材料への適応が期待されている。 One type of inkjet ink is UV-curable inkjet ink, which cures when exposed to UV rays. UV-curable inkjet ink is generally a composition containing a polymerizable compound, a photoinitiator, and a colorant. When droplets of UV-curable inkjet ink are deposited on the surface of a recording medium and the deposited droplets are irradiated with UV rays, the reaction of the polymerizable compound in the ink proceeds, and the droplets are cured to form a cured film on the surface of the recording medium. Compared to solvent-based and water-based inkjet inks, UV-curable inkjet inks have features such as high-speed curing and versatility in substrates, and are therefore expected to be used in packaging materials.
しかしながら、紫外線硬化型インクジェットインクを硬化した硬化膜中には未反応の光開始剤や光開始剤の分解物、未反応の重合性化合物等の低分子化合物が残留し、マイグレーションや臭気が問題となっている。そのため、特に、食品包装材料に印刷を行う際は、臭気を発しやすい未反応の光開始剤や光開始剤の分解物の低減が必須となっている。 However, unreacted photoinitiators, decomposition products of photoinitiators, unreacted polymerizable compounds, and other low molecular weight compounds remain in the cured film formed by curing UV-curable inkjet ink, causing problems with migration and odor. Therefore, when printing on food packaging materials in particular, it is essential to reduce the amount of unreacted photoinitiators and decomposition products of photoinitiators that tend to emit odors.
紫外線硬化型インクジェットの優れた高速硬化・基材汎用性を維持したまま、マイグレーションや臭気の問題を解決するインクジェットインクとして、電子線硬化型インクジェットインクがある。 Electron beam curable inkjet inks are inkjet inks that solve the problems of migration and odor while maintaining the excellent high-speed curing and substrate versatility of UV-curable inkjet inks.
電子線硬化型インクジェットインクは、光開始剤を使用することなく、電子線の高エネルギーによってインクの液滴を硬化することができる。したがって、光開始剤由来のマイグレーションや臭気の発生を防止することができる。 Electron beam curable inkjet ink can cure ink droplets using the high energy of an electron beam without using a photoinitiator. This prevents migration and odors caused by photoinitiators.
電子線硬化型インクジェットインクは、このような点を活かすため様々な検討が行われてきた。 Various studies have been conducted on electron beam curable inkjet inks to take advantage of these features.
特許文献1には、着色剤、重合性化合物としてジプロピレングリコールジアクリレート、およびアクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチルを含有する電子線硬化型インクジェットインクが開示されている。しかし、該インクでカラー印刷を行う場合、各色のインクの液滴を基材に着弾させ、電子線を照射するまでの間に着弾したインクの液滴同士が混ざり、画質の低下が見られた。 Patent Document 1 discloses an electron beam curable inkjet ink that contains a colorant, dipropylene glycol diacrylate as a polymerizable compound, and 2-(2-vinyloxyethoxy)ethyl acrylate. However, when color printing is performed with this ink, the ink droplets of each color land on the substrate and mix with each other before being irradiated with the electron beam, resulting in a decrease in image quality.
特許文献2には、電子線硬化型インクジェットインクの着弾したインクの液滴同士が混ざる問題を解決する技術として、三官能以上の多官能化合物を含む光重合性化合物と、炭素数6以上9以下の直鎖アルキルアルデヒド、ゲル化剤とを含有する電子線硬化型インクジェットインクが開示されている。しかし、該インクを食品包装材料に適応すると、反応しない直鎖アルキルアルデヒド及びゲル化剤が食品にマイグレーションする可能性があり、低マイグレーション化が不十分であった。また、直鎖アルキルアルデヒドが重合性化合物の反応性を阻害し、硬化膜の耐擦過性も不十分であった。 Patent Document 2 discloses an electron beam curable inkjet ink that contains a photopolymerizable compound including a trifunctional or higher polyfunctional compound, a linear alkyl aldehyde having 6 to 9 carbon atoms, and a gelling agent, as a technology for solving the problem of mixing of droplets of electron beam curable inkjet ink that land on the surface. However, when this ink is used as a food packaging material, the unreacted linear alkyl aldehyde and gelling agent may migrate into the food, and low migration is insufficient. In addition, the linear alkyl aldehyde inhibits the reactivity of the polymerizable compound, and the scratch resistance of the cured film is also insufficient.
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、低マイグレーション、耐擦過性に優れ、高画質な印刷画像を、高速で形成可能な電子線硬化型インクジェットインクを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide an electron beam curable inkjet ink that has low migration, excellent abrasion resistance, and is capable of forming high quality printed images at high speed.
すなわち本発明は以下の[1]~[6]に関する。なお、本願において「(数値1)~(数値2)」は上下限値を含むことを示す。
[1]
分子内に炭素数6以上30以下の長鎖アルキル基、水素結合性基、および重合性基を有する重合性化合物(A)と、成分(A)以外の重合性化合物(B)と、着色剤(C)と、を含有する電子線硬化型インクジェットインク。
[2]
前記成分(A)が、炭素数6以上30以下のアルコール化合物(a)と(メタ)アクリレート基を有するイソシアネート化合物(b)との反応物である前項[1]に記載の電子線硬化型インクジェットインク。
[3]
電子線硬化型インクジェットインク総量中の前記成分(A)の含有量が0.5~90重量%である、前項[1]または[2]に記載の電子線硬化型インクジェットインク。
[4]
凝固開始温度が20℃以上100℃未満である前項[1]~[3]の何れか一項に記載の電子線硬化型インクジェットインク。
[5]
前項[1]~[4]の何れか一項に記載の電子線硬化型インクジェットインクを用いた印刷物。
[6]
下記(工程1)~(行程3)を有する画像形成方法。
(工程1)前項[1]~[4]の何れか一項に記載の電子線硬化型インクジェットインクをインクの凝固開始温度以上に加温させる工程
(工程2)前項[1]~[4]の何れか一項に記載の電子線硬化型インクジェットインクの液滴を、吐出ヘッドのノズルから吐出して基材表面に着弾させる工程
(工程3)さらに電子線を照射して、インクを硬化させる工程
That is, the present invention relates to the following [1] to [6]. Note that in this application, "(Numerical value 1) to (Numerical value 2)" indicates that the upper and lower limits are included.
[1]
The electron beam curable inkjet ink contains: a polymerizable compound (A) having a long-chain alkyl group having from 6 to 30 carbon atoms in the molecule, a hydrogen-bonding group, and a polymerizable group; a polymerizable compound (B) other than the component (A); and a colorant (C).
[2]
The electron beam curable ink-jet ink according to item [1], wherein the component (A) is a reaction product of an alcohol compound (a) having from 6 to 30 carbon atoms and an isocyanate compound (b) having a (meth)acrylate group.
[3]
The electron beam curable ink-jet ink according to item [1] or [2], wherein the content of the component (A) in the total amount of the electron beam curable ink-jet ink is 0.5 to 90% by weight.
[4]
The electron beam curable inkjet ink according to any one of items [1] to [3] above, wherein the solidification initiation temperature is 20° C. or higher and lower than 100° C.
[5]
A printed matter using the electron beam curable inkjet ink according to any one of items [1] to [4].
[6]
An image forming method comprising the following steps (Step 1) to (Step 3).
(Step 1) A step of heating the electron beam curable inkjet ink according to any one of the preceding items [1] to [4] to a temperature equal to or higher than the ink solidification start temperature. (Step 2) A step of ejecting droplets of the electron beam curable inkjet ink according to any one of the preceding items [1] to [4] from a nozzle of an ejection head and causing the droplets to land on a substrate surface. (Step 3) A step of further irradiating the ink with an electron beam to cure the ink.
本発明は、低マイグレーション、耐擦過性に優れ、高画質な印刷画像を、高速で形成可能な電子線硬化型インクジェットインクを提供することができる。 The present invention provides an electron beam curable inkjet ink that has low migration, excellent abrasion resistance, and is capable of forming high quality printed images at high speed.
本明細書において、「C.I.」とは、カラーインデックスの略語である。また、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート」及び/又は「メタクリレート」を意味する。さらに本明細書中、「%」及び「部」数については、特に断りのない限り、いずれも重量基準で記載する。 In this specification, "C.I." is an abbreviation for Color Index. In addition, "(meth)acrylate" means "acrylate" and/or "methacrylate." Furthermore, in this specification, "%" and "parts" are all stated on a weight basis unless otherwise specified.
[電子線硬化型インクジェットインク]
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、分子内に炭素数6以上30以下の長鎖アルキル基、水素結合性基、および重合性基を有する重合性化合物(A)(以下、単に「成分(A)」ともいう。)と、成分(A)以外の重合性化合物(B)(以下、単に「成分(B)」ともいう。)と、着色剤(C)(以下、単に「成分(C)」ともいう。)を含有する。
[Electron beam curable inkjet ink]
The electron beam-curable inkjet ink of the present invention contains a polymerizable compound (A) (hereinafter also referred to simply as “component (A)”) having a long-chain alkyl group having from 6 to 30 carbon atoms in the molecule, a hydrogen-bonding group, and a polymerizable group, a polymerizable compound (B) (hereinafter also referred to simply as “component (B)”) other than component (A), and a colorant (C) (hereinafter also referred to simply as “component (C)”).
[分子内に炭素数6以上30以下の長鎖アルキル基、水素結合性基、および重合性基を有する重合性化合物(A)]
成分(A)は、分子内に、6以上30以下の長鎖アルキル基、水素結合性基、および重合性基を有する。本発明の電子線硬化型インクジェットインクの液滴は、成分(A)を含有することで吐出ヘッドのノズルから吐出して基材表面に着弾させた際に、液滴が凝固して液滴同士が混ざりにくくなるため、高精細な画像を形成することができる。さらに成分(A)は重合性基を有していることから、電子線照射により硬化膜内に固定化され、低マイグレーション化も達成することができる。
[Polymerizable Compound (A) Having a Long-Chain Alkyl Group Having 6 to 30 Carbon Atoms in the Molecule, a Hydrogen-Bonding Group, and a Polymerizable Group]
Component (A) has 6 to 30 long-chain alkyl groups, a hydrogen-bonding group, and a polymerizable group in the molecule. When the droplets of the electron beam curable inkjet ink of the present invention are ejected from the nozzle of the ejection head and land on the surface of a substrate, the droplets solidify and are less likely to mix with each other due to the inclusion of component (A), so that a high-definition image can be formed. Furthermore, since component (A) has a polymerizable group, it is fixed in the cured film by electron beam irradiation, and low migration can also be achieved.
炭素数6以上30以下の長鎖アルキル基は、炭素数12以上22以下の直鎖アルキル基である場合がさらに好ましい。炭素数が6未満のアルキル基は、インクの液滴が基材表面に着弾させた際に、液滴が凝固しにくく、液滴同士が混ざってしまい画質が悪くなる。炭素数が30より多いアルキル基は、硬化膜の耐擦過性が乏しくなる。炭素数6以上であれば、インクの液滴が基材表面に着弾させた際の液滴凝固しやすいため高画質の画像が得られ、炭素数が30以下であれば、硬化膜の耐擦過性が不十分になることもない。また、炭素数6以上のアルキル基であればインクの粘度を下げる効果もある。 It is more preferable that the long-chain alkyl group having 6 to 30 carbon atoms is a straight-chain alkyl group having 12 to 22 carbon atoms. With an alkyl group having less than 6 carbon atoms, when ink droplets land on the surface of the substrate, the droplets are less likely to solidify, and the droplets mix together, resulting in poor image quality. With an alkyl group having more than 30 carbon atoms, the abrasion resistance of the cured film is poor. If the carbon number is 6 or more, the ink droplets are more likely to solidify when they land on the surface of the substrate, resulting in a high-quality image, and if the carbon number is 30 or less, the abrasion resistance of the cured film is not insufficient. In addition, an alkyl group having 6 or more carbon atoms also has the effect of lowering the viscosity of the ink.
成分(A)の水素結合性基としては、ヒドロキシ基、ウレタン基、ウレア基、アミド基、カルボキシル基、およびエステル基などが挙げられる。水素結合性基の存在によって、インクの液滴が基材表面に着弾した際に液滴が凝固しやすくなる。前記水素結合性基の中では、ヒドロキシ基、ウレタン基、アミド基が好ましく、硬化膜に強靭性を付与できたり、基材密着性を付与することができたりする観点からウレタン基がより好ましい。 Examples of hydrogen-bonding groups in component (A) include hydroxyl groups, urethane groups, urea groups, amide groups, carboxyl groups, and ester groups. The presence of hydrogen-bonding groups makes it easier for ink droplets to solidify when they land on the surface of a substrate. Among the hydrogen-bonding groups, hydroxyl groups, urethane groups, and amide groups are preferred, with urethane groups being more preferred from the viewpoint of imparting toughness to the cured film and adhesion to the substrate.
成分(A)の重合性基としては、電子線照射により重合反応すれば特に制限はないが、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、ビニルエーテル基、アリル基が挙げられ、生産性の観点から硬化速度の速いアクリル基、メタクリル基が好ましい。 The polymerizable group of component (A) is not particularly limited as long as it undergoes a polymerization reaction upon electron beam irradiation, but examples include acrylic groups, methacrylic groups, vinyl groups, vinyl ether groups, and allyl groups. From the viewpoint of productivity, acrylic groups and methacrylic groups, which have a fast curing rate, are preferred.
成分(A)を得るための方法は特に限定されないが、炭素数6以上30以下のアルコール化合物(a)(以下、単に「成分(a)」ともいう。)と(メタ)アクリレート基を有するイソシアネート化合物(b)(以下、単に「成分(b)」ともいう。)とを反応させる方法、または、炭素数6以上30以下のイソシアネート化合物(c)(以下、単に「成分(c)」ともいう。)と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物(d)(以下、単に「成分(d)」ともいう。)とを反応させる方法がある。 The method for obtaining component (A) is not particularly limited, but may be a method of reacting an alcohol compound (a) having 6 to 30 carbon atoms (hereinafter simply referred to as "component (a)") with an isocyanate compound (b) having a (meth)acrylate group (hereinafter simply referred to as "component (b)"), or a method of reacting an isocyanate compound (c) having 6 to 30 carbon atoms (hereinafter simply referred to as "component (c)") with a (meth)acrylate compound (d) having a hydroxyl group (hereinafter simply referred to as "component (d)").
成分(a)と成分(b)とを反応させる場合は、成分(a)に、その水酸基1当量あたりイソシアネート基が1.0~1.2当量、好ましくは1.05~1.1当量になるように成分(b)を混合し、反応温度70~90℃で反応させることで目的とする成分(A)を得ることができる。成分(c)と成分(d)とを反応させる場合は、成分(c)に、そのイソシアネート1当量あたり水酸基が1.0~1.2当量、好ましくは1.05~1.1当量になるように成分(d)を混合し、反応温度70~90℃で反応させることで目的とする成分(A)を得ることができる。 When reacting component (a) with component (b), the desired component (A) can be obtained by mixing component (b) with component (a) so that there are 1.0 to 1.2 equivalents, preferably 1.05 to 1.1 equivalents, of isocyanate groups per equivalent of hydroxyl groups, and reacting at a reaction temperature of 70 to 90°C. When reacting component (c) with component (d), the desired component (A) can be obtained by mixing component (d) with component (c) so that there are 1.0 to 1.2 equivalents, preferably 1.05 to 1.1 equivalents, of hydroxyl groups per equivalent of isocyanate, and reacting at a reaction temperature of 70 to 90°C.
成分(a)としては、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、トリデカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,16-ヘキサデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,20-イコサンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール、1,2-ノナンジオール、1,2-デカンジオール、1,2-ドデカンジオール、1,2-テトラデカンジオール、1,2-ヘキサデカンジオール、1,2-オクタデカンジオール、1,2-イコサンジオール等が挙げられ、分岐構造を有さないものが好ましい。 Examples of component (a) include hexyl alcohol, octyl alcohol, tridecanol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, behenyl alcohol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,16-hexadecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,20-icosanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-octanediol, 1,2-nonanediol, 1,2-decanediol, 1,2-dodecanediol, 1,2-tetradecanediol, 1,2-hexadecanediol, 1,2-octadecanediol, and 1,2-icosanediol, and preferably those that do not have a branched structure.
成分(b)としては、2-イソシアナトエチルメタクリレート(昭和電工株式会社製カレンズMOI)、2-イソシアナトエチルアクリレート(昭和電工株式会社製カレンズAOI)、2-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)エチルイソシアナート(昭和電工株式会社製カレンズMOI-EG)、1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート(昭和電工株式会社製カレンズBEI)等が挙げられる。 Examples of component (b) include 2-isocyanatoethyl methacrylate (Karenz MOI manufactured by Showa Denko K.K.), 2-isocyanatoethyl acrylate (Karenz AOI manufactured by Showa Denko K.K.), 2-(2-methacryloyloxyethyloxy)ethyl isocyanate (Karenz MOI-EG manufactured by Showa Denko K.K.), 1,1-(bisacryloyloxymethyl)ethyl isocyanate (Karenz BEI manufactured by Showa Denko K.K.), etc.
成分(c)としては、ヘキシルイソシアネート、ヘプチルイソシアネート、オクチルイソシアネート、ノニルイソシアネート、デシルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられ、特にオクタデシルイソシアネート(保土谷化学社製、ミリオネートO)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)が好ましい。 Component (c) includes hexyl isocyanate, heptyl isocyanate, octyl isocyanate, nonyl isocyanate, decyl isocyanate, dodecyl isocyanate, octadecyl isocyanate, hexamethylene diisocyanate, etc., with octadecyl isocyanate (Millionate O, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and hexamethylene diisocyanate (HDI) being particularly preferred.
成分(d)としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシC2~C4アルキル(メタ)アクリレート、ジメチロールシクロヘキシルモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシカプロラクトン(メタ)アクリレート、ヒドロキシル基末端ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等が挙げられるが、硬化性の観点から、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシカプロラクトンアクリレート、グリセリンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートが好ましい。 Component (d) may be hydroxy C2-C4 alkyl (meth)acrylates such as hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, and hydroxybutyl (meth)acrylate, dimethylolcyclohexyl mono(meth)acrylate, hydroxycaprolactone (meth)acrylate, hydroxyl-terminated polyalkylene glycol (meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, and dipentaerythritol penta(meth)acrylate, but from the viewpoint of curability, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, hydroxycaprolactone acrylate, glycerin diacrylate, pentaerythritol triacrylate, and dipentaerythritol pentaacrylate are preferred.
本発明の電子線硬化型インクジェットインクにおいては、成分(A)は、1種または2種以上を任意の割合で混合して使用することができる。成分(A)は本発明の電子線硬化型インクジェットインク総量中の含有量が0.5~90重量%であることが好ましく、さらに好ましくは1~80重量%、特に好ましくは3~50重量%、最も好ましくは5~20重量%である。0.5重量%より少ないと、インクの液滴が基材表面に着弾させた際に、液滴が凝固しにくく、液滴同士が混ざってしまい画質が悪くなる。90重量%より多いと、硬化膜の耐擦過性が乏しくなる。 In the electron beam curable inkjet ink of the present invention, component (A) may be used alone or in a mixture of two or more kinds in any ratio. The content of component (A) in the total amount of the electron beam curable inkjet ink of the present invention is preferably 0.5 to 90% by weight, more preferably 1 to 80% by weight, particularly preferably 3 to 50% by weight, and most preferably 5 to 20% by weight. If the content is less than 0.5% by weight, the ink droplets are difficult to solidify when they land on the substrate surface, and the droplets mix together, resulting in poor image quality. If the content is more than 90% by weight, the abrasion resistance of the cured film is poor.
[成分(A)以外の重合性化合物(B)]
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、成分(B)として、成分(A)以外の重合性化合物を含有する。成分(B)としては、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート等の炭素数5~25のアルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、アリルオキシメチルアクリル酸メチル、アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル、メタクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル、フェニルグリシジル(メタ)アクリレート、トリシクロデカン(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、1-アダマンチルアクリレート、2-メチル-2-アダマンチルアクリレート、2-エチル-2-アダマンチルアクリレート、1-アダマンチルメタクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエンオキシエチル(メタ)アクリレート、等の環状骨格を有する(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、等の水酸基を有するアルキル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラフルフリル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,7-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、2-n-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート等の炭素数5~12の脂肪族炭化水素ジオールのジ(メタ)アクリレート、ジオキサングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート及びトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールオクタントリ(メタ)アクリレート等のトリメチロール炭素数2~10アルカントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート等のトリメチロール炭素数2~10アルカンポリアルコキシトリ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクロイルオキシエチル]イソシアヌレ-ト、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のアルキレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートペンタエリスリトールポリエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリプロポキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー等の(メタ)アクリレート化合物、ブチルビニルエーテル、ブチルプロペニルエーテル、ブチルブテニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、エチルエトキシビニルエーテル、アセチルエトキシエトキシビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルおよびアダマンチルビニルエーテルなどを含む単官能のビニルエーテル化合物、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ビニルエーテル、ブチレンジビニルエーテル、ジブチレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、シクロ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、ノルボルニルジメタノールジビニルエーテル、イソバイニルジビニルエーテル、ジビニルレゾルシンおよびジビニルハイドロキノンなどを含む2官能のビニルエーテル化合物、ならびに、グリセリントリビニルエーテル、グリセリンエチレンオキシド付加物トリビニルエーテル(エチレンオキシドの付加モル数6)、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、トリビニルエーテルエチレンオキシド付加物トリビニルエーテル(エチレンオキシドの付加モル数3)、ペンタエリスリトールトリビニルエーテルおよびジトリメチロールプロパンヘキサビニルエーテルなどならびにこれらのオキシエチレン付加物などを含む三官能以上のビニルエーテル化合物等のビニルエーテル化合物、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、m-メチルスチレン、ビニルナフタレン、インデン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート等の芳香族ビニル化合物、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、アジピン酸ジビニル等のビニルエステル化合物、酢酸アリル、安息香酸アリル、アジピン酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、フタル酸ジアリル等のアリル化合物が挙げられる。
[Polymerizable compound (B) other than component (A)]
The electron beam curable inkjet ink of the present invention contains, as component (B), a polymerizable compound other than component (A). Examples of component (B) include alkyl (meth)acrylates having 5 to 25 carbon atoms, such as isooctyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, cetyl (meth)acrylate, isomyristyl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, and tridecyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, (meth)acrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide, acryloylmorpholine, allyloxymethyl methyl acrylate, 2-(2-vinyloxyethoxy)ethyl acrylate, and 2-methylpropanediol. (Meth)acrylates having a cyclic skeleton such as -(2-vinyloxyethoxy)ethyl, phenyl glycidyl (meth)acrylate, tricyclodecane (meth)acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, 1-adamantyl acrylate, 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl acrylate, 1-adamantyl methacrylate, polypropylene oxide modified nonylphenyl (meth)acrylate, and dicyclopentadieneoxyethyl (meth)acrylate; hydroxyl group-containing (meth)acrylates such as 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate; alkyl (meth)acrylates such as ethoxydiethylene glycol (meth)acrylate, polypropylene glycol (meth)acrylate, polypropylene oxide modified nonylphenyl (meth)acrylate and other polyalkylene glycol (meth)acrylates, caprolactone modified tetrafurfuryl (meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,7-heptanediol di(meth)acrylate, 1,8-octanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, 1,10-decanediol di(meth)acrylate, 1,12-dodecanediol di(meth)acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di(meth)acrylate, 2-n-butyl-2-ethyl- Di(meth)acrylates of aliphatic hydrocarbon diols having 5 to 12 carbon atoms, such as 1,3-propanediol di(meth)acrylate, cyclohexanedimethanol di(meth)acrylate, and tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate; dioxane glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, polytetramethylene glycol di(meth)acrylate, alkylene oxide-modified bisphenol A-type di(meth)acrylate, caprolactone-modified hydroxypivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate; trimethylol C2-10 alkane tri(meth)acrylates, such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate and trimethyloloctane tri(meth)acrylate; trimethylolpropane polyethoxy tri(meth)acrylate; acrylate, trimethylol C2-10 alkane polyalkoxy tri(meth)acrylate such as trimethylolpropane polypropoxy tri(meth)acrylate and trimethylolpropane polyethoxy polypropoxy tri(meth)acrylate, tris[(meth)acroyloxyethyl]isocyanurate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, alkylene oxide modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate such as ethylene oxide modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol polyethoxy tetra(meth)acrylate, pentaerythritol polypropoxy tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, di-trimethylolpropane tri(meth)acrylate, (meth)acrylate compounds such as methylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate oligomers, aliphatic urethane (meth)acrylate oligomers, aromatic urethane (meth)acrylate oligomers, and polyester (meth)acrylate oligomers; monofunctional vinyl ethers including butyl vinyl ether, butyl propenyl ether, butyl butenyl ether, hexyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, ethyl ethoxy vinyl ether, acetyl ethoxy ethoxy vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, and adamantyl vinyl ether; vinyl ether compounds having a functional group, bifunctional vinyl ether compounds including ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol vinyl ether, butylene divinyl ether, dibutylene glycol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, cyclohexanediol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, norbornyl dimethanol divinyl ether, isovinyl divinyl ether, divinyl resorcinol, and divinyl hydroquinone, as well as glycerin trivinyl ether, glycerin ethylene oxide adduct trivinyl ether (the number of moles of ethylene oxide added is 6), trimethylolpropane trivinyl ether, and the like. vinyl ether compounds such as trifunctional or higher vinyl ether compounds including ether, trivinyl ether ethylene oxide adduct trivinyl ether (the number of moles of ethylene oxide added is 3), pentaerythritol trivinyl ether, ditrimethylolpropane hexavinyl ether, and oxyethylene adducts thereof; aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, vinylnaphthalene, indene, divinylbenzene, and diallyl phthalate; vinyl ester compounds such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and divinyl adipate; and allyl compounds such as allyl acetate, allyl benzoate, diallyl adipate, diallyl terephthalate, diallyl isophthalate, and diallyl phthalate.
反応性や成分(A)の溶解性の観点からは、アクリロイルモルホリン、アリルオキシメチルアクリル酸メチル、アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル、メタクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル、フェニルグリシジル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピ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、ポリテトラメチレン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、1,9-ノナンジオールジアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレートが特に好ましい。 From the viewpoint of reactivity and solubility of component (A), acryloylmorpholine, allyloxymethyl methyl acrylate, 2-(2-vinyloxyethoxy)ethyl acrylate, 2-(2-vinyloxyethoxy)ethyl methacrylate, phenylglycidyl (meth)acrylate, neopentyl glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polytetramethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, and ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate are particularly preferred.
硬化後のインクの柔軟性付与の観点からは、ラウリルアクリレート、イソデシルアクリレート、ステアリルアクリレート、セチルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、1,12-ドデカンジオールジアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー、芳香族ウレタンアクリレートオリゴマーが特に好ましい。 From the viewpoint of imparting flexibility to the ink after curing, lauryl acrylate, isodecyl acrylate, stearyl acrylate, cetyl acrylate, isomyristyl acrylate, isostearyl acrylate, tridecyl acrylate, polypropylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polytetramethylene glycol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, 1,12-dodecanediol diacrylate, aliphatic urethane acrylate oligomer, and aromatic urethane acrylate oligomer are particularly preferred.
本発明の電子線硬化型インクジェットインクにおいて、成分(B)は、1種または2種以上を任意の割合で混合して使用することができる。成分(B)は本発明の電子線硬化型インクジェットインク総量中の含有量が10~99.5重量%であることが好ましく、さらに好ましくは20~99重量%、特に好ましくは50~95重量%である。 In the electron beam curable inkjet ink of the present invention, component (B) may be used alone or in a mixture of two or more kinds in any ratio. The content of component (B) in the total amount of the electron beam curable inkjet ink of the present invention is preferably 10 to 99.5% by weight, more preferably 20 to 99% by weight, and particularly preferably 50 to 95% by weight.
[着色剤(C)]
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、成分(C)として、着色剤を含有する。成分(C)としては、染料または顔料などを用いることができ、耐候性の良好な画像を得る観点からは、着色剤は顔料であることが好ましい。顔料は、形成すべき画像の色彩などに応じて、たとえば、黄(イエロー)顔料、赤またはマゼンタ顔料、青またはシアン顔料および黒顔料から選択することができ、顔料としては、無機顔料、有機顔料、体質顔料及び中空粒子等が挙げられる。
[Colorant (C)]
The electron beam curable inkjet ink of the present invention contains a colorant as component (C). As component (C), a dye or a pigment can be used, and from the viewpoint of obtaining an image with good weather resistance, the colorant is preferably a pigment. The pigment can be selected from, for example, a yellow pigment, a red or magenta pigment, a blue or cyan pigment, and a black pigment depending on the color of the image to be formed, and examples of the pigment include inorganic pigments, organic pigments, extender pigments, and hollow particles.
上記無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物、水酸化物、硫化物、フェロシアン化物、及び金属塩化物等が挙げられる。 Examples of the inorganic pigments include carbon black, metal oxides, hydroxides, sulfides, ferrocyanides, and metal chlorides.
上記インクが黒インクであり、かつ、上記顔料が上記無機顔料の場合、該黒インクが含有する無機顔料としてはサーマルブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、ガスファーネスブラック、ランプブラック、ガスブラック、及びチャンネルブラック等のカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックの具体例としては、例えば、コロンビア・カーボン社製のRavenシリーズ;キャボット社製のMonarchシリーズ、Regalシリーズ、及びMogulシリーズ;オリオンエンジニアドカーボンズ社製のColorBlackシリーズ、Printexシリーズ、SpecIalBlackシリーズ、及びNeroxシリーズ;三菱化学社製のMAシリーズ、MCFシリーズ、No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、及びNo.2300等が挙げられる。
上記インクが白インクであり、かつ、上記顔料が上記無機顔料の場合、該白インクが含有する無機顔料としては、亜鉛、シリコン、アルミニウム、チタン、ストロンチウム、ジルコニウム、等の金属の酸化物、窒化物、酸化窒化物;及び、各種ガラス、シリカ等の無機化合物が挙げられる等が挙げられ、二酸化チタン、酸化亜鉛であることが好ましい。
When the ink is a black ink and the pigment is an inorganic pigment, the inorganic pigment contained in the black ink is preferably carbon black such as thermal black, acetylene black, oil furnace black, gas furnace black, lamp black, gas black, and channel black. Specific examples of carbon black include the Raven series manufactured by Columbia Carbon Co.; the Monarch series, Regal series, and Mogul series manufactured by Cabot Corporation; the ColorBlack series, Printex series, SpecialBlack series, and Nerox series manufactured by Orion Engineered Carbons Co.; and the MA series, MCF series, No. 25, No. 33, No. 40, No. 47, No. 52, No. 900, and No. 2300 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
When the ink is a white ink and the pigment is an inorganic pigment, examples of the inorganic pigment contained in the white ink include oxides, nitrides, and oxynitrides of metals such as zinc, silicon, aluminum, titanium, strontium, and zirconium; and inorganic compounds such as various types of glass and silica, and titanium dioxide and zinc oxide are preferred.
上記有機顔料としては、例えば、アゾ、ジスアゾ、フタロシアニン、キナクリドン、イソインドリノン、ジオキサジン、ペリレン、ペリノン、チオインジゴ、アンソラキノン、及びキノフタロン等の各種の顔料が挙げられ、ジスアゾが好ましい。 The above organic pigments include, for example, various pigments such as azo, disazo, phthalocyanine, quinacridone, isoindolinone, dioxazine, perylene, perinone, thioindigo, anthraquinone, and quinophthalone, with disazo being preferred.
上記有機顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、12、13、14、16、17、24、55、73、74、75、83、93、94、95、97、98、108、114、128、129、138、139、150、151、154、155、180、185、193、199、202、213等のイエロー;C.I.Pigment Red 5、7、12、48、48:1、57、88、112、122、123、146、149、150、166、168、177、178、179、184、185、202、206、207、254、255、257、260、264、269、272等のレッド;C.I.Pigment Blue 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、25、60、66、80等のブルー;C.I.Pigment Violet 19、23、29、37、38、50等のバイオレット;C.I.Pigment Orange 13、16、43、68、69、71、73等のオレンジ;C.I.Pigment Green7、36、54等のグリーン;C.I.Pigment Black 1等のブラックの各色の顔料が挙げられる。 The organic pigments include, for example, yellows such as C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 55, 73, 74, 75, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 108, 114, 128, 129, 138, 139, 150, 151, 154, 155, 180, 185, 193, 199, 202, and 213; C.I. Reds such as C.I. Pigment Red 5, 7, 12, 48, 48:1, 57, 88, 112, 122, 123, 146, 149, 150, 166, 168, 177, 178, 179, 184, 185, 202, 206, 207, 254, 255, 257, 260, 264, 269, 272; Blues such as C.I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 25, 60, 66, 80; Violets such as C.I. Pigment Violet 19, 23, 29, 37, 38, 50; Examples of pigments include orange pigments such as C.I. Pigment Orange 13, 16, 43, 68, 69, 71, and 73; green pigments such as C.I. Pigment Green 7, 36, and 54; and black pigments such as C.I. Pigment Black 1.
上記体質顔料としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー、硫酸バリウム、及びホワイトカーボン等が挙げられる。体質顔料は、他の着色剤と併用されることが多い。 Examples of the above-mentioned extender pigments include silica, calcium carbonate, talc, clay, barium sulfate, and white carbon. Extender pigments are often used in combination with other colorants.
上記中空粒子としては、例えば、米国特許第4,880,465号明細書、特許第3,562,754号、特許第6026234、特許第5459460号、特開2003-268694、特許第4902216号公報等に記載されている公知の中空粒子を用いることができ、特に、白色顔料として用いることが好ましい。 The hollow particles may be any of the known hollow particles described in, for example, U.S. Patent No. 4,880,465, Japanese Patent No. 3,562,754, Japanese Patent No. 6026234, Japanese Patent No. 5459460, JP-A-2003-268694, and Japanese Patent No. 4902216, and are particularly preferably used as white pigments.
上記分散染料としては、公知の分散染料あるいは公知の油溶性染料が挙げられる。該公知の分散染料としては、C.I.Dispers系分散染料が好ましい。その具体例としては、例えば、C.I.Dispers Yellow 9、23、33、42、49、54、58、60、64、66、71、76、79、83、86、90、93、99、114、116、119、122、126、149、160、163、165、180、183、186、198、200、211、224、226、227、231、237等のイエロー;C.I.Dispers Red 60、73、88、91、92,111、127、131、143、145、146、152、153、154、167、179、191、192、206、221、258、283等のレッド;C.I.Dispers Orange 9、25、29、30、31、32、37、38、42、44、45、53、54、55、56、61、71、73、76、80、96、97等のオレンジ;C.I.Dispers Violet 25、27、28、54、57、60、73、77、79、79:1等のバイオレット;C.I.Dispers Blue 27、56、60、79:1、87、143、165、165:1、165:2、181、185、197、202、225、257、266、267、281、341、353、354、358、364、365、368等のブルーの各色の分散染料が挙げられる。
上記公知の溶剤染料としては、C.I.Solvent系分散染料が好ましい。
The disperse dye may be a known disperse dye or a known oil-soluble dye. The known disperse dye is preferably a C.I. Dispers-based disperse dye. Specific examples thereof include C.I.
As the known solvent dye, C.I. Solvent-based disperse dyes are preferred.
成分(C)の平均粒径は、30nm~300nmであることが好ましく、50nm~250nmであることがさらに好ましい。本明細書における平均粒径とは、レーザ光散乱法を用いて測定した粒子の平均粒径を指す。 The average particle size of component (C) is preferably 30 nm to 300 nm, and more preferably 50 nm to 250 nm. In this specification, the average particle size refers to the average particle size of particles measured using a laser light scattering method.
本発明の電子線硬化型インクジェットインクにおいて、成分(C)は、1種または2種以上を任意の割合で混合して使用することができる。成分(C)は本発明の電子線硬化型インクジェットインク総量中の含有量が0.1~40重量%であることが好ましく、さらに好ましくは0.5~20重量%、特に好ましくは1~10重量%、最も好ましくは2~7重量%である。 In the electron beam curable inkjet ink of the present invention, component (C) may be used alone or in a mixture of two or more kinds in any ratio. The content of component (C) in the total amount of the electron beam curable inkjet ink of the present invention is preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight, particularly preferably 1 to 10% by weight, and most preferably 2 to 7% by weight.
[任意成分]
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、適宜、任意成分として、表面張力調整剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤、消泡剤、酸化防止剤、光安定剤(例えば、ヒンダードアミン化合物等)、シランカップリング剤、金属密着付与剤等の各種添加剤、有機溶剤を含んでもよい。
[Optional ingredients]
The electron beam curable inkjet ink of the present invention may contain, as optional components, various additives such as a surface tension adjuster, a pigment dispersant, an ultraviolet absorber, an antifoaming agent, an antioxidant, a light stabilizer (for example, a hindered amine compound, etc.), a silane coupling agent, a metal adhesion imparting agent, and an organic solvent, as appropriate.
(表面張力調整剤)
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、表面張力調整剤として、さらに界面活性剤を含んでいても良い。該界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系、シリコン系、及びフッ素系の各界面活性剤が挙げられる。これらの中ではノニオン系、およびシリコン系からなる群から選択されるいずれか界面活性剤であることが好ましい。
(Surface tension adjuster)
The electron beam curable inkjet ink of the present invention may further contain a surfactant as a surface tension adjuster. Examples of the surfactant include anionic, nonionic, silicone, and fluorine-based surfactants. Among these, a surfactant selected from the group consisting of nonionic and silicone surfactants is preferred.
上記アニオン系界面活性剤としてはアルキルスルホカルボン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、N-アシルアミノ酸又はその塩、N-アシルメチルタウリン塩、アルキル硫酸塩ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリールスルホン酸塩、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキシルスルホ琥珀酸塩、ジオクチルスルホ琥珀酸塩等が挙げられる。 The above anionic surfactants include alkyl sulfocarboxylates, α-olefin sulfonates, polyoxyethylene alkyl ether acetates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, N-acylamino acids or salts thereof, N-acylmethyltaurines, alkyl sulfates polyoxyalkyl ether sulfates, alkyl sulfates polyoxyethylene alkyl ether phosphates, rosin acid soaps, castor oil sulfates, lauryl alcohol sulfates, alkylphenol phosphates, alkyl phosphates, alkylaryl sulfonates, diethyl sulfosuccinates, diethylhexyl sulfosuccinates, dioctyl sulfosuccinates, etc.
上記ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(例えば、花王株式会社製のエマルゲン A-60、A-90、A-500)等のエーテル系;ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系;2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール等のアセチレングリコール(あるいはアセチレンアルコール)系(例えば、エボニックジャパン株式会社のサーフィノール 104、104PG50、82、420、440、465、485、オルフィン STG等);ポリグリコールエーテル系等が挙げられる。 Examples of the nonionic surfactants include ether-based surfactants such as polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene dodecylphenyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene alkyl ether, and polyoxyethylene distyrenated phenyl ether (for example, Emulgen A-60, A-90, and A-500 manufactured by Kao Corporation); ester-based surfactants such as polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene distearate, sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene monooleate, and polyoxyethylene stearate; and acetylene glycol (or acetylene alcohol)-based surfactants such as 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol, and 3,5-dimethyl-1-hexyne-3-ol (for example, Surfynol manufactured by Evonik Japan Co., Ltd.). 104, 104PG50, 82, 420, 440, 465, 485, Olfin STG, etc.); polyglycol ethers, etc.
シリコン系界面活性剤としては、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。その一例としては、エアープロダクツ社製のダイノール 960、980;日信化学株式会社製のシルフェイス SAG001、SAG002、SAG003、SAG005、SAG503A、SAG008、SAG009、SAG010、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017;及び、BYK Additives & Instruments社製のBYK-306、307、333、347、348、BYK-UV3500、UV-3510,UV-3530、UV3570、345、347、348、349、3455、LP-X23288、LP-X23289、LP-X23347;Evonic Tego Chemie社製のTEGO Twin 4000、TEGO Wet KL 245、250、260、265、270、280、TEGO Rad 2010、2011、2100、2200N、2250、2300、2500、2600、2700等が挙げられる。 Examples of silicone surfactants include polyether-modified siloxane, polyether-modified polydimethylsiloxane, etc. Examples of such products include Dynol 960 and 980 manufactured by Air Products Co., Ltd.; Silface SAG001, SAG002, SAG003, SAG005, SAG503A, SAG008, SAG009, SAG010, KF-351A, KF-352A, KF-353, KF-354L, KF-355A, KF-615A, KF-945, KF-640, KF-642, KF-643, KF-6020, X-22-4515, KF-6011, KF-6012, KF-6015, and KF-6017 manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd.; and BYK Additives & Examples of such products include BYK-306, 307, 333, 347, 348, BYK-UV3500, UV-3510, UV-3530, UV3570, 345, 347, 348, 349, 3455, LP-X23288, LP-X23289, and LP-X23347 manufactured by Evonik Instruments; and TEGO Twin 4000, TEGO Wet KL 245, 250, 260, 265, 270, 280, TEGO Rad 2010, 2011, 2100, 2200N, 2250, 2300, 2500, 2600, and 2700 manufactured by Evonik Tego Chemie.
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸系化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物等が挙げられる。市販品として入手できるものの具体例としては、例えば、Capstone FS-30、FS-31(Chemours社製)等が挙げられる。 Examples of fluorine-based surfactants include perfluoroalkyl sulfonic acid compounds, perfluoroalkyl carboxylic acid compounds, perfluoroalkyl phosphate compounds, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, and polyoxyalkylene ether polymer compounds having perfluoroalkyl ether groups on the side chains. Specific examples of commercially available products include Capstone FS-30 and FS-31 (manufactured by Chemours).
上記界面活性剤の中で、重合性基を含有する界面活性剤がマイグレーションの観点で好ましく、例えば、BYK-UV3500、BYK-UV3510、BYK-UV3530、BYK-UV3570、TEGO Rad 2010、2011、2100、2200N、2250、2300、2500、2600、2700等が挙げられる。 Among the above surfactants, surfactants containing a polymerizable group are preferred from the viewpoint of migration, and examples thereof include BYK-UV3500, BYK-UV3510, BYK-UV3530, BYK-UV3570, TEGO Rad 2010, 2011, 2100, 2200N, 2250, 2300, 2500, 2600, and 2700.
(顔料分散剤)
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、顔料分散剤を用いることができる。顔料分散剤としては、例えば、ポリウレタン骨格、ポリアクリル骨格、ポリエステル骨格、ポリアミド骨格、ポリイミド骨格、ポリウレア骨格等が挙げられる。具体的には、ソルスパース24000GR、32000、33000、35000、39000、41000、53000、及びJ180等(Lubrizol社製)、アジスパーPB821、822、824、827、及び711等(味の素ファインテクノ社製)が挙げられる。
(Pigment Dispersant)
The electron beam curable inkjet ink of the present invention can use a pigment dispersant. Examples of the pigment dispersant include a polyurethane skeleton, a polyacrylic skeleton, a polyester skeleton, a polyamide skeleton, a polyimide skeleton, and a polyurea skeleton. Specific examples include Solsperse 24000GR, 32000, 33000, 35000, 39000, 41000, 53000, and J180 (manufactured by Lubrizol), and Ajisper PB821, 822, 824, 827, and 711 (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.).
(紫外線吸収剤)
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、耐候性を向上させるために紫外線吸収剤を含有してもよい。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤等が挙げられるが、重合性基を含有する2-(2’-ヒドロキシ-5’-メタクリロイルオキシエチルフェニル)-2H-ベンズトリアゾール(商品名:RUVA-93、大塚化学社製)が、マイグレーションリスクが小さく好ましい。
(Ultraviolet absorber)
The electron beam curable inkjet ink of the present invention may contain an ultraviolet absorbing agent in order to improve weather resistance. Examples of the ultraviolet absorbing agent include benzophenone-based ultraviolet absorbing agents, benzotriazole-based ultraviolet absorbing agents, salicylate-based ultraviolet absorbing agents, hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorbing agents, cyanoacrylate-based ultraviolet absorbing agents, and nickel complex salt-based ultraviolet absorbing agents. Among them, 2-(2'-hydroxy-5'-methacryloyloxyethylphenyl)-2H-benzotriazole (product name: RUVA-93, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.), which contains a polymerizable group, is preferred because of its low migration risk.
(酸化防止剤)
酸化防止剤の具体例としては、例えば、BHT、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレート、オクチル化ジフェニルアミン、2,4-ビス[(オクチルチオ)メチル-O-クレゾール、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ジブチルヒドロキシトルエン、4-アリル-2,6-ジ-t-ブチルフェノール等が挙げられるが、重合性基を含有する4-アリル-2,6-ジ-t-ブチルフェノール(商品名:TRIAM-100、富士フイルム和光純薬社製)が、マイグレーションリスクが小さく好ましい。
(Antioxidants)
Specific examples of the antioxidant include BHT, 2,4-bis-(n-octylthio)-6-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino)-1,3,5-triazine, pentaerythrityl tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,2-thio-diethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], triethylene glycol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,6-hexanediol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], octadecyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, N,N-hexyl Examples of the monomer include samethylenebis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamamide), 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate, octylated diphenylamine, 2,4-bis[(octylthio)methyl-O-cresol, isooctyl-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], dibutylhydroxytoluene, and 4-allyl-2,6-di-t-butylphenol. However, 4-allyl-2,6-di-t-butylphenol (trade name: TRIAM-100, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) containing a polymerizable group is preferable because of its low migration risk.
(光安定剤)
光安定剤の具体例としては、例えば、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルアルコール、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアルコール、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル(メタ)アクリレート、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシラート、テトラキス(2,2,6,6-トトラメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシラート、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールおよび3,9-ビス(2-ヒドロキシ-1,1-ジメチルエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンとの混合エステル化物、デカン二酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ウンデカンオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カーボネート、2,2,6,6,-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1-〔2-〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル〕-4-〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル-メタアクリレート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)〔〔3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル〕メチル〕ブチルマロネート、デカン二酸ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1(オクチルオキシ)-4-ピペリジニル)エステル,1,1-ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物、N,N’,N’’,N’’’-テトラキス-(4,6-ビス-(ブチル-(N-メチル-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)アミノ)-トリアジン-2-イル)-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン、ジブチルアミン・1,3,5-トリアジン・N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル-1,6-ヘキサメチレンジアミンとN-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物、ポリ〔〔6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル〕〔(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン〔(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ〕〕、コハク酸ジメチルと4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンエタノールの重合物、2,2,4,4-テトラメチル-20-(β-ラウリルオキシカルボニル)エチル-7-オキサ-3,20-ジアザジスピロ〔5,1,11,2〕ヘネイコサン-21-オン、β-アラニン,N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)-ドデシルエステル/テトラデシルエステル、N-アセチル-3-ドデシル-1-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)ピロリジン-2,5-ジオン、2,2,4,4-テトラメチル-7-オキサ-3,20-ジアザジスピロ〔5,1,11,2〕ヘネイコサン-21-オン、2,2,4,4-テトラメチル-21-オキサ-3,20-ジアザジシクロ-〔5,1,11,2〕-ヘネイコサン-20-プロパン酸ドデシルエステル/テトラデシルエステル、プロパンジオイックアシッド,〔(4-メトキシフェニル)-メチレン〕-ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)エステル、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノールの高級脂肪酸エステル、1,3-ベンゼンジカルボキシアミド,N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)等のヒンダートアミン系、オクタベンゾン等のベンゾフェノン系化合物、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-〔2-ヒドロキシ-3-(3,4,5,6-テトラヒドロフタルイミド-メチル)-5-メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)ベンゾトリアゾール、メチル3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリエチレングリコールの反応生成物、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノール等のベンゾトリアゾール系化合物、2,4-ジ-tert-ブチルフェニル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-〔(ヘキシル)オキシ〕フェノール等のトリアジン系化合物等が挙げられるが、重合性基を含有する1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル(メタ)アクリレート(商品名:LA-82、アデカ社製)が、マイグレーションリスクが小さく好ましい。
(Light stabilizer)
Specific examples of the light stabilizer include 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl alcohol, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl alcohol, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl (meth)acrylate, tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butanetetracarboxylate, tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butanetetracarboxylate, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol, and 3,9-bis(2-hydroxy-1,1-dimethyl)-2,3-diaminetetracarboxylic acid. ethylethyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane mixed ester, decanedioic acid bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, bis(1-undecaneoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)carbonate, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-[2-[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidinyl-methacrylate, Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl)[[3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]butylmalonate, Decanedioic acid bis(2,2,6,6-tetramethyl-1(octyloxy)-4-piperidinyl)ester, Reaction products of 1,1-dimethylethyl hydroperoxide with octane, N,N',N'',N''' -tetrakis-(4,6-bis-(butyl-(N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl)amino)-triazin-2-yl)-4,7-diazadecane-1,10-diamine, polycondensate of dibutylamine/1,3,5-triazine/N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylenediamine and N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)butylamine, poly[[6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]hexamethylene[(2,2,6, 6-Tetramethyl-4-piperidyl)imino]], polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol, 2,2,4,4-tetramethyl-20-(β-lauryloxycarbonyl)ethyl-7-oxa-3,20-diazadispiro[5,1,11,2]heneicosan-21-one, β-alanine, N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-dodecyl ester/tetradecyl ester, N-acetyl-3-dodecyl-1-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)pyrrolidine-2,5-dione, 2,2,4,4-tetramethyl-7-oxa-3,20-di Azadispiro[5,1,11,2]heneicosan-21-one, 2,2,4,4-tetramethyl-21-oxa-3,20-diazadicyclo-[5,1,11,2]-heneicosane-20-propanoic acid dodecyl ester/tetradecyl ester, propanedioic acid, [(4-methoxyphenyl)-methylene]-bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) ester, higher fatty acid esters of 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol, 1,3-benzenedicarboxamide, hindered amines such as N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl), benzofurafine compounds such as octabenzone, phenol compounds, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol, 2-(2-hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazole, 2-[2-hydroxy-3-(3,4,5,6-tetrahydrophthalimido-methyl)-5-methylphenyl]benzotriazole, 2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2-hydroxy-3,5-di-tert-pentylphenyl)benzotriazole, methyl 3-(3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) Examples of suitable compounds include reaction products of propionate and polyethylene glycol, benzotriazole compounds such as 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-6-dodecyl-4-methylphenol, benzoates such as 2,4-di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate, and triazine compounds such as 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-[(hexyl)oxy]phenol. However, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl (meth)acrylate (trade name: LA-82, manufactured by ADEKA CORPORATION) containing a polymerizable group is preferred because of its low migration risk.
(シランカップリング剤)
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、基材密着性を向上させるためにシランカップリング剤を含有してもよい。シランカップリング剤の具体例としては、例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプロプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N-(2-(ビニルベンジルアミノ)エチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン等のシラン系カップリング剤;イソプロピル(N-エチルアミノエチルアミノ)チタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、チタニウムジ(ジオクチルピロフォスフェート)オキシアセテート、テトライソプロピルジ(ジオクチルフォスファイト)チタネート、ネオアルコキシトリ(p-N-(β-アミノエチル)アミノフェニル)チタネート等のチタン系カップリング剤;Zr-アセチルアセトネート、Zr-メタクリレート、Zr-プロピオネート、ネオアルコキシジルコネート、ネオアルコキシトリスネオデカノイルジルコネート、ネオアルコキシトリス(ドデカノイル)ベンゼンスルフォニルジルコネート、ネオアルコキシトリス(エチレンジアミノエチル)ジルコネート、ネオアルコキシトリス(m-アミノフェニル)ジルコネート、アンモニウムジルコニウムカーボネート、Al-アセチルアセトネート、Al-メタクリレート、Al-プロピオネート等のジルコニウム、或いはアルミニウム系カップリング剤等が挙げられるが、重合性基を含有するビニルトリメトキシシラン(商品名:KBM-1003、信越化学工業社製)、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(商品名:KBM-502、信越化学工業社製)、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM-503、信越化学工業社製)、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE-503、信越化学工業社製)、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM-5103、信越化学工業社製)が、マイグレーションリスクが小さく好ましい。
(Silane coupling agent)
The electron beam curable inkjet ink of the present invention may contain a silane coupling agent in order to improve the adhesion to the substrate. Specific examples of the silane coupling agent include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)3-aminopropylmethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, N-(2-(vinylbenzyl)phenyl)phenyl, and the like. Silane coupling agents such as (amino)ethyl)3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane; isopropyl(N-ethylaminoethylamino)titanate, isopropyltriisostearoyltitanate, titanium di(dioctylpyrophosphate)oxyacetate, and tetraisopropyldi(dioctylphosphite). Titanium coupling agents such as titanate and neoalkoxytri(p-N-(β-aminoethyl)aminophenyl)titanate; Zr-acetylacetonate, Zr-methacrylate, Zr-propionate, neoalkoxyzirconate, neoalkoxytrisneodecanoylzirconate, neoalkoxytris(dodecanoyl)benzenesulfonylzirconate, neoalkoxytris(ethylenediaminoethyl)zirconate, neoalkoxytris(m-aminophenyl)zirconate, ammonium zirconium carbonate, Al-acetylacetonate, Al-methacrylate, Al-propionate, etc. Examples of suitable coupling agents include zirconium or aluminum coupling agents. However, vinyltrimethoxysilane (trade name: KBM-1003, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane (trade name: KBM-502, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (trade name: KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3-methacryloxypropyltriethoxysilane (trade name: KBE-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane (trade name: KBM-5103, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which contain a polymerizable group, are preferred because they have a low migration risk.
(金属密着付与剤)
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、アルミニウム等の金属基材への密着性を向上させるために金属密着付与剤を含有してもよい。金属密着付与剤の具体例としては、例えば、エチレンオキシド変性フェノキシ化リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ブトキシ化リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性オクチルオキシ化リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性エチレンオキサイド変性リン酸ジ(メタ)アクリレートが挙げられるが、エチレンオキサイド変性リン酸ジメタアクリレート(商品名:KAYAMER PM-2、日本化薬社製)、カプロラクトン変性エチレンオキサイド変性リン酸ジメタアクリレート(商品名:KAYAMER PM-21、日本化薬社製)が、入手が容易でかつマイグレーションリスクが小さく好ましい。
(Metal Adhesion Promoters)
The electron beam curable inkjet ink of the present invention may contain a metal adhesion promoter in order to improve adhesion to metal substrates such as aluminum, etc. Specific examples of metal adhesion promoters include ethylene oxide modified phenoxylated (meth)acrylate phosphate, ethylene oxide modified butoxylated (meth)acrylate phosphate, ethylene oxide modified octyloxylated (meth)acrylate phosphate, ethylene oxide modified di(meth)acrylate phosphate, ethylene oxide modified tri(meth)acrylate phosphate, and caprolactone modified ethylene oxide modified di(meth)acrylate phosphate, with ethylene oxide modified dimethacrylate phosphate (trade name: KAYAMER PM-2, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and caprolactone modified ethylene oxide modified dimethacrylate phosphate (trade name: KAYAMER PM-21, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) being easily available and having a low migration risk, being preferred.
(有機溶剤)
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、存安定性、吐出安定性、インキの飛翔性等を調整するために有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、窒素含有化合物類、アミド類等が挙げられる。
(Organic Solvent)
The electron beam curable inkjet ink of the present invention may contain an organic solvent in order to adjust the storage stability, ejection stability, flying properties of the ink, etc. Examples of the organic solvent include alcohols, ketones, ethers, esters, nitrogen-containing compounds, amides, etc.
[電子線硬化型インクジェットインクの調製方法]
本発明の電子線硬化型インクジェットインクの調製方法は、従来から公知の調製方法を使用することができる。以下、本発明の電子線硬化型インクジェットインクが着色材として顔料を含む場合の好適な調製方法を説明する。分散機を用いて、成分(C)と、成分(B)の一部と、必要に応じて任意の成分(より具体的には、顔料分散剤等)とを予備混合(プレミックス)し、各成分を溶解または分散させることで一次分散体を調製する。分散機としては、たとえば、ディスパ、容器駆動媒体ミル(より具体的には、ボールミル、遠心ミル、および遊星ボールミル等)、高速回転ミル(より具体的には、サンドミル等)、および媒体撹拌ミル(より具体的には、撹拌槽型ミル等)が挙げられる。
[Method for preparing electron beam curable inkjet ink]
The electron beam curable inkjet ink of the present invention can be prepared by a conventionally known method. A suitable preparation method for the electron beam curable inkjet ink of the present invention containing a pigment as a colorant will be described below. A dispersing machine is used to premix component (C), a part of component (B), and any other component (more specifically, a pigment dispersant, etc.) as necessary, and each component is dissolved or dispersed to prepare a primary dispersion. Examples of dispersing machines include a disperser, a container-driven media mill (more specifically, a ball mill, a centrifugal mill, a planetary ball mill, etc.), a high-speed rotary mill (more specifically, a sand mill, etc.), and a media stirring mill (more specifically, a stirring tank type mill, etc.).
次いで、得られた一次分散液に、成分(A)と、残りの成分(B)と、必要に応じて上記添加剤を添加し、攪拌機を用いて均一に混合する。攪拌機としては、たとえば、ディスパ、スリーワンモーター、ホモジナイザー、およびマグネチックスターラーが挙げられる。このようにして電子線硬化型インクジェットインクを得ることができる。また、ラインミキサーなどの混合機を用いて、電子線硬化型インクジェットインクを混合してもよい。さらに、電子線硬化型インクジェットインク中の粒子をより微細化する目的でビーズミルおよび高圧噴射ミルのような分散機を用いて、電子線硬化型インクジェットインクを混合してもよい。 Next, component (A), the remaining component (B), and the above-mentioned additives, if necessary, are added to the obtained primary dispersion liquid, and mixed uniformly using a stirrer. Examples of the stirrer include a Disper, a Three-One Motor, a homogenizer, and a magnetic stirrer. In this manner, an electron beam curable inkjet ink can be obtained. The electron beam curable inkjet ink may also be mixed using a mixer such as a line mixer. Furthermore, in order to further refine the particles in the electron beam curable inkjet ink, the electron beam curable inkjet ink may also be mixed using a dispersing machine such as a bead mill or a high-pressure jet mill.
[物性]
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、60℃以上における粘度が100mPa・s以下であることが好ましく、30mPa・s以下がより好ましい。なお、本発明において、粘度は、E型粘度計(TV-22:東機産業(株)製)を用いて測定することができる。
[Physical Properties]
The electron beam curable inkjet ink of the present invention preferably has a viscosity of 100 mPa·s or less, and more preferably 30 mPa·s or less, at a temperature of 60° C. or higher. In the present invention, the viscosity can be measured using an E-type viscometer (TV-22, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、インクの凝固開始温度が20℃以上100℃未満であることが好ましい。インクの凝固開始温度が20℃以上であると、基材に着弾後、インクが速やかに凝固するため、インクのにじみが抑制される。インクの凝固開始温度が100℃未満であると、加熱により溶融したインクをインクジェットヘッドから吐出できるため、より安定してインクを吐出することができる。インクがより速やかに凝固し、より低温でインクを吐出することができ、エネルギー負荷の観点からは、インクの凝固開始温度は、30℃以上80℃未満であることがより好ましい。 In the electron beam curable inkjet ink of the present invention, the ink solidification start temperature is preferably 20°C or more and less than 100°C. When the ink solidification start temperature is 20°C or more, the ink solidifies quickly after landing on the substrate, thereby suppressing ink bleeding. When the ink solidification start temperature is less than 100°C, the ink melted by heating can be ejected from the inkjet head, allowing the ink to be ejected more stably. The ink solidifies more quickly and can be ejected at a lower temperature. From the viewpoint of energy load, it is more preferable that the ink solidification start temperature is 30°C or more and less than 80°C.
インクの凝固開始温度は、示差走査熱量計により、インクの熱量変化を測定することにより求めることができる。本発明では、インクサンプルを90℃で3分間保持し、次いで10℃/分で冷却を行なった際の発熱ピークの立ち上がり温度をインクの凝固開始温度とした。 The ink solidification start temperature can be determined by measuring the change in heat quantity of the ink using a differential scanning calorimeter. In the present invention, the ink sample was held at 90°C for 3 minutes, and then cooled at a rate of 10°C/min. The temperature at which the heat generation peak rose was determined as the ink solidification start temperature.
[画像形成方法]
本発明の電子線硬化型インクジェットインクを使用した印刷物の製造工程について説明する。
本発明の印刷物の製造方法においては、下記(工程1)~(工程3)により、基材表面に画像を形成する。
(工程1)電子線硬化型インクジェットインクをインクの凝固開始温度以上に加温させる工程、
(工程2)インクの液滴を、吐出ヘッドのノズルから吐出して基材表面に着弾させる工程、
(工程3)電子線を照射して、インクを硬化させる工程。
[Image forming method]
The process for producing a printed matter using the electron beam curable inkjet ink of the present invention will be described.
In the method for producing a printed matter of the present invention, an image is formed on the surface of a substrate by the following (Step 1) to (Step 3).
(Step 1) heating an electron beam curable inkjet ink to a temperature equal to or higher than the ink solidification start temperature;
(Step 2) ejecting ink droplets from the nozzles of an ejection head and causing them to land on the surface of a substrate;
(Step 3) A step of curing the ink by irradiating it with an electron beam.
(工程1)
本工程では、インクタンク、インクジェットヘッド、インクタンクとインクジェットヘッドを繋ぐ流路等を加熱し、インクの凝固開始温度以上にする。インクの凝固開始温度以上であっても、インクがインクジェットヘッドで吐出可能な粘度にならない場合は、吐出可能となる温度まで加熱する。
(Step 1)
In this process, the ink tank, the inkjet head, the flow path connecting the ink tank and the inkjet head, etc. are heated to a temperature equal to or higher than the ink solidification temperature. If the ink does not have a viscosity that allows it to be ejected from the inkjet head even when the ink is at or above the ink solidification temperature, the ink is heated to a temperature at which it can be ejected.
(工程2)
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、インクジェット法により吐出されることが好ましい。
インクジェット法により吐出する手段としては、インクジェットヘッドを用いることが好ましい。インクジェットヘッドとしては、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、インクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット(バブルジェット(登録商標))方式等のヘッドが好ましく用いられ、特にピエゾ素子を用いる圧力パルス方式が好ましい。また、マルチパス方式、シングルパス方式(1パス印刷方式)等を用いることも可能である。
(Step 2)
The electron beam curable inkjet ink of the present invention is preferably ejected by an inkjet method.
As a means for discharging ink by the inkjet method, it is preferable to use an inkjet head. As an inkjet head, for example, a charge control type that uses electrostatic attraction to discharge ink, a drop-on-demand type (pressure pulse type) that uses the vibration pressure of a piezoelectric element, an acoustic inkjet type that converts an electric signal into an acoustic beam and irradiates the ink to discharge ink using radiation pressure, a thermal inkjet (Bubble Jet (registered trademark)) type that heats the ink to form bubbles and uses the generated pressure, etc. are preferably used, and the pressure pulse type that uses a piezoelectric element is particularly preferable. In addition, it is also possible to use a multi-pass type, a single-pass type (one-pass printing type), etc.
基材として具体的には、例えば、ガラス、石英、アルミニウム、紙(例えば、インク受容層を有しない普通紙、グラビア印刷やオフセット印刷等に用いられるメディア、インク受容層を有するインクジェット専用紙、インクジェット専用フィルム、光沢紙等)、プラスチックフィルム(例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、酢酸セルロース、アクリル樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリビニルアセタール等)等が挙げられる。中でも、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂が包装用としては好ましく、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート及びナイロンがさらに好ましい。 Specific examples of substrates include glass, quartz, aluminum, paper (e.g., ordinary paper without an ink-receiving layer, media used in gravure printing or offset printing, etc., paper for inkjet printing with an ink-receiving layer, film for inkjet printing, glossy paper, etc.), plastic film (e.g., polyolefin resin, polyamide resin, polyester resin, polycycloolefin resin, cellulose acetate, acrylic resin, chlorinated polyolefin resin, polyethersulfone resin, polyethylene, polystyrene, polycarbonate resin, polyethylene naphthalate, nylon, polyvinyl acetal, etc.), etc. Among these, polyolefin resin, polyamide resin, and polyester resin are preferable for packaging, and polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, and nylon are more preferable.
基材の中では表面が不均一な場合があり、その影響によって画像品質の劣化を生じることがある。そのため、印刷用基材として用いるには、表面改質処理を施すことで、基材の均一化を行うことが好ましく行われる。 表面改質処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、及びフレーム処理から選択される、公知の表面改質処理が好ましい。ここで、表面改質処理の効果は、経時的に減少していくことが一般的に知られている。このため、表面改質処理工程とインクジェット記録工程とは連続して行うことが好ましく、表面改質処理工程をインクジェット記録工程の直前に行うことが好ましい。また、基材の表面に前処理剤などを用いて、最表面の改質を行うことも好ましく行われる。 The surface of the substrate may be uneven, which may result in deterioration of image quality. For this reason, when used as a printing substrate, it is preferable to homogenize the substrate by subjecting it to a surface modification treatment. As the surface modification treatment, a known surface modification treatment selected from corona discharge treatment, plasma treatment, and frame treatment is preferable. Here, it is generally known that the effect of the surface modification treatment decreases over time. For this reason, it is preferable to carry out the surface modification treatment step and the inkjet recording step consecutively, and it is preferable to carry out the surface modification treatment step immediately before the inkjet recording step. It is also preferable to modify the outermost surface of the substrate by using a pretreatment agent or the like.
(工程3)
本発明の印刷物の製造方法においては、着弾したインクに電子線を照射して硬化させる。
(Step 3)
In the method for producing a printed matter of the present invention, the deposited ink is irradiated with an electron beam to cure it.
電子線の加速電圧は、インクの内部にまで十分なエネルギーを到達させて重合性化合物の反応を十分に起こし、かつ、基材に顕著な劣化を生じさせない程度がよい。例えば、マイグレーションを最小にしつつ、基材の劣化を抑制する観点から、電子線の加速電圧は10~150kVであることが好ましく、30~120kVであることがより好ましい。 The accelerating voltage of the electron beam should be such that it delivers sufficient energy to the inside of the ink to sufficiently cause a reaction of the polymerizable compound, but does not cause significant deterioration of the substrate. For example, from the viewpoint of minimizing migration while suppressing deterioration of the substrate, the accelerating voltage of the electron beam is preferably 10 to 150 kV, and more preferably 30 to 120 kV.
電子線は大気中で使用すると酸素を分解しオゾンを大量に発生させてしまう危険があるため、電子線照射装置は低酸素濃度下で使用する。本発明において酸素濃度は、1000ppm以下であることが好ましい。さらには、酸素濃度が50~500ppmであれば、インキを十分に硬化することができる上に、十分な印刷速度を保つことができ、品質と生産性の面からさらに好ましい。 When electron beams are used in the atmosphere, there is a risk of decomposing oxygen and generating large amounts of ozone, so the electron beam irradiation device is used under low oxygen concentrations. In the present invention, the oxygen concentration is preferably 1000 ppm or less. Furthermore, if the oxygen concentration is 50 to 500 ppm, the ink can be sufficiently cured and a sufficient printing speed can be maintained, which is even more preferable in terms of quality and productivity.
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、低マイグレーションで耐擦性が高いので、各種パッケージ等の印刷や、その他の種々の印刷に適用することができる。 The electron beam curable inkjet ink of the present invention has low migration and high abrasion resistance, making it suitable for printing on various packages and other types of printing.
インクジェット画像形成方法では、高精細で高解像度な画像を得るために、ひとつひとつのドットは、小さい方が好まれる。小さいドットを得るために紫外線硬化型インクジェットシステムでは、ピニングという工程を設けることがある。これはノズルからインクを吐出し、基材に着弾した直後に、紫外線を照射させる工程のことをいう。これにより着弾後速やかにドット形成がなされ、小さいドット径の画像を得ることができるようになり、紫外線硬化型インクジェットインクでの高画質化が達成されるようになる。一方、電子線硬化型インクジェットインクでは、紫外線によるピニング硬化ができず、ドット径が大きくなってしまい、高解像の画質を得るには困難であった。 In inkjet image forming methods, small individual dots are preferred in order to obtain high-definition, high-resolution images. To obtain small dots, ultraviolet-curing inkjet systems may include a process called pinning. This is a process in which ink is ejected from a nozzle and irradiated with ultraviolet light immediately after it lands on the substrate. This allows dots to be formed quickly after landing, making it possible to obtain images with small dot diameters, and achieving high image quality with ultraviolet-curing inkjet ink. On the other hand, with electron beam-curing inkjet ink, pinning curing with ultraviolet light is not possible, and the dot diameter becomes large, making it difficult to obtain high-resolution image quality.
本発明のインクは、着弾直後に液体であったインクが凝固するため、基材上でのドットの広がりを抑えることが可能で、すなわち小さいドット径を得ることができる。これはガラス基板上に定量のインク液滴を垂らし、そのドット径を測ることで、容易に知ることができる。 The ink of the present invention solidifies from the liquid state immediately after impact, making it possible to suppress the spread of dots on the substrate, i.e., to obtain small dot diameters. This can be easily confirmed by dropping a fixed amount of ink droplets onto a glass substrate and measuring the dot diameter.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。尚、特別の記載のない限り、本文中「部」及び「%」とあるのは重量基準である。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, unless otherwise specified, "parts" and "%" in the text are based on weight.
[合成例1]
温度計、冷却管、攪拌装置を備えたフラスコに、メチルエチルケトン408.31g、ステアリルアルコール(日油株式会社製NAA-45、水酸基価210mgKOH/g)267.19gと、2-イソシアナトエチルアクリレート(昭和電工株式会社製カレンズAOI-VM、分子量141.12)141.12gを仕込み、80℃で反応させた。8時間反応後のイソシアネート含有量を、過剰のアミンを添加し塩酸にて逆滴定することで求め、その値が計算値から求められるイソシアネートの残留量の0.1%未満であることを確認した。次いで、メチルエチルケトンを減圧留去し、固形の反応物(A-1)を得た。得られた反応物(A-1)の1H-NMRチャートを図1に示す。
1H-NMR(400MHz,CDCl3) δ(ppm)=6.42(d,1H),6.12(q,1H),5.84(d,1H),4.95(br,1H),4.22(t,2H),4.03(t,2H),3.46(q,2H),1.58(br,2H),1.23(br,32H),0.86(t,3H)
[Synthesis Example 1]
In a flask equipped with a thermometer, a condenser, and a stirrer, 408.31 g of methyl ethyl ketone, 267.19 g of stearyl alcohol (NAA-45 manufactured by NOF Corporation, hydroxyl value 210 mg KOH/g), and 141.12 g of 2-isocyanatoethyl acrylate (Karens AOI-VM manufactured by Showa Denko K.K., molecular weight 141.12) were charged and reacted at 80 ° C. The isocyanate content after 8 hours of reaction was determined by adding an excess of amine and back titrating with hydrochloric acid, and it was confirmed that the value was less than 0.1% of the residual amount of isocyanate calculated from the calculated value. Next, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain a solid reaction product (A-1). The 1 H-NMR chart of the obtained reaction product (A-1) is shown in FIG. 1.
1H -NMR (400MHz, CDCl3) δ (ppm) = 6.42 (d, 1H), 6.12 (q, 1H), 5.84 (d, 1H), 4.95 (br, 1H), 4.22 (t, 2 H), 4.03 (t, 2H), 3.46 (q, 2H), 1.58 (br, 2H), 1.23 (br, 32H), 0.86 (t, 3H)
[調製例1]:分散液の調製
ソルスパース32000(Lubrizol社製)10gと、ジプロピレンクリコールジアクリレート(DPGDA)70gを分散用ベッセルに仕込み、均一の液体になるよう攪拌して調整した。そこに、C.I.Pigmnet Blue15:4(大日精化工業製 CHROMOFINEBLUE 4851)20gを加え、さらに0.3mmガラスビーズ100g加え、サンドミルにて6時間、分散処理を行った。分散処理後、顔料濃度が12%になるように、ジプロピレンクリコールジアクリレートを加え、ガラス繊維ろ紙GA-100(東洋濾紙株式会社製)で濾過することで、分散に用いたガラスビーズを取り除き12%濃度の顔料分散液を調製した。
[Preparation Example 1]: Preparation of Dispersion 10 g of Solsperse 32000 (manufactured by Lubrizol) and 70 g of dipropylene glycol diacrylate (DPGDA) were charged in a dispersion vessel and adjusted by stirring to a uniform liquid. 20 g of C.I. Pigmnet Blue 15:4 (manufactured by Dainichiseika Chemicals Co., Ltd. CHROMOFINE BLUE 4851) was added thereto, and 100 g of 0.3 mm glass beads were further added, and dispersion treatment was performed for 6 hours with a sand mill. After the dispersion treatment, dipropylene glycol diacrylate was added so that the pigment concentration was 12%, and the glass beads used for dispersion were removed by filtering with glass fiber filter paper GA-100 (manufactured by Toyo Roshi Co., Ltd.) to prepare a pigment dispersion with a concentration of 12%.
[調製例2]:インクの調製
合成例1で得たA-1、調製例1で得た顔料分散液、BYK-UV3510(BYK Chemie社製、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン)、ジプロピレンクリコールジアクリレート(DPGDA)、ステアリルアルコール(日油株式会社製NAA-45、水酸基価210mgKOH/g)を使用し、インク中の成分が表1の記載になるように混合した後、3μmのメンブレンフィルターで夾雑物を濾別することにより、実施例1、および比較例1~2のインクジェットインクを得た。
[Preparation Example 2]: Preparation of Ink A-1 obtained in Synthesis Example 1, the pigment dispersion obtained in Preparation Example 1, BYK-UV3510 (manufactured by BYK Chemie, polyether-modified polydimethylsiloxane), dipropylene glycol diacrylate (DPGDA), and stearyl alcohol (NAA-45 manufactured by NOF Corporation, hydroxyl value 210 mgKOH/g) were used and mixed so that the components in the ink were as shown in Table 1, and then impurities were filtered out using a 3 μm membrane filter, thereby obtaining the inkjet inks of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
実施例1、および比較例1、2のインクジェットインクは以下に示す各種試験を行い、その結果を表1に記載する。 The inkjet inks of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to the various tests shown below, and the results are shown in Table 1.
(粘度測定)
E型粘度計(TV-22:東機産業(株)製)を用い、50℃にて測定した。
(Viscosity Measurement)
The viscosity was measured at 50° C. using an E-type viscometer (TV-22, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
(凝固開始温度測定)
示差走査熱量計(DSC Q2000:TA Instruments社製)を用い、インクジェットインク(2mg)を90℃で3分間保持し、次いで10℃/分でマイナス20℃まで冷却することで凝固開始温度を測定した。実施例1の測定チャートを図2に、比較例1の測定チャートを図3に示す。実施例1のインクの凝固開始温度は36℃であった。比較例1のインクは凝固に伴う発熱ピークは観察されなかった。
(Measurement of solidification start temperature)
Using a differential scanning calorimeter (DSC Q2000: manufactured by TA Instruments), the solidification start temperature was measured by holding the inkjet ink (2 mg) at 90° C. for 3 minutes and then cooling to −20° C. at 10° C./min. The measurement chart for Example 1 is shown in FIG. 2, and the measurement chart for Comparative Example 1 is shown in FIG. 3. The solidification start temperature of the ink of Example 1 was 36° C. No exothermic peak associated with solidification was observed for the ink of Comparative Example 1.
(画質)
マイクロピペッターを用い、ガラス基板及びポリエチレンテレフタレートフィルム(E5102:東洋紡製)上に、5mmの高さから20μLのインクジェットインクの液滴を垂らし、5分後の液滴の広がりを計測し、ドット径とした。実験はそれぞれ6回行い、その平均値を求めた。なお実験は25℃に設定された実験室で行い、実施例1及び比較例2のインクは予め60℃に温めたものを試験に用いた。
(image quality)
Using a micropipette, 20 μL droplets of inkjet ink were dropped from a height of 5 mm onto a glass substrate and a polyethylene terephthalate film (E5102: manufactured by Toyobo), and the spread of the droplets after 5 minutes was measured and used as the dot diameter. Each experiment was performed six times, and the average value was calculated. The experiments were performed in a laboratory set at 25° C., and the inks of Example 1 and Comparative Example 2 were preheated to 60° C. before use.
(評価試験片作製)
10cm四方のガラス板を60℃のホットプレート上に乗せ、60℃に加温したインクジェットインクを、60℃に加温したバーコーターを使用して、ガラス板上に厚み20μmで8cm四方の面積となるように塗布した。次いで、酸素濃度300ppmの雰囲気で、加速電圧100kV、線量50kGyの条件で電子線硬化を行い、試験片を得た。
(Preparation of evaluation test pieces)
A 10 cm square glass plate was placed on a hot plate at 60° C., and the inkjet ink heated to 60° C. was applied to the glass plate to a thickness of 20 μm over an area of 8 cm square using a bar coater heated to 60° C. Next, electron beam curing was performed in an atmosphere with an oxygen concentration of 300 ppm under conditions of an acceleration voltage of 100 kV and a dose of 50 kGy to obtain a test piece.
(耐擦過性)
作製した試験片を用い、大栄科学精器製作所社製の学振型摩擦堅牢度試験機RT-200を使用して、300g荷重下で10回の条件で、往復擦過させ、硬化表面を目視観察し、以下評価基準で評価した。
A:印刷画像の傷は、ほとんど確認できなかった。
B:印刷画像に少しの傷が確認できた。
C:印刷画像に非常に大きい傷が確認された。
(Abrasion resistance)
The prepared test pieces were rubbed reciprocally 10 times under a load of 300 g using a Gakushin type rub fastness tester RT-200 manufactured by Daiei Scientific Instruments Co., Ltd., and the cured surface was visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: Almost no scratches were observed on the printed image.
B: Slight scratches were observed on the printed image.
C: Very large scratches were observed on the printed image.
(密着性)
作製した試験片を用い、硬化表面に1cm幅のセロテープ(登録商標)を長さ5cmで貼り付け、剥離した後のセロテープ(登録商標)表面を目視観察し、以下評価基準で評価した。
A: 印刷物が付着していない
B: 印刷物がわずかに付着していない
C: 印刷物が付着している
(Adhesion)
Using the prepared test pieces, a 1 cm wide piece of Cellotape (registered trademark) was attached to a length of 5 cm on the cured surface, and after peeling off the Cellotape (registered trademark) surface was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
A: No printed matter adhered B: Slightly no printed matter adhered C: Printed matter adhered
(耐溶剤性)
作製した試験片を用い、硬化表面を、95%エタノールに浸した綿棒でこすり、以下評価基準で評価した。
A: 綿棒に着色せず、印刷物表面にもこすった跡がない
B: 綿棒に着色しないが、印刷物表面にうっすらこすった跡がある
C: 綿棒が着色し、印刷物表面にこすった跡がある
(Solvent resistance)
The cured surface of the prepared test piece was rubbed with a cotton swab soaked in 95% ethanol, and evaluated according to the following criteria.
A: The cotton swab is not stained, and there are no rubbing marks on the surface of the printed material. B: The cotton swab is not stained, but there are faint rubbing marks on the surface of the printed material. C: The cotton swab is stained, and there are rubbing marks on the surface of the printed material.
(マイグレーション性)
作製した試験片から、3cm×5cmの試験片をレーザーカッターで切り出し、重量(W1)を測定した。これを還流しているメチルエチルケトン中に約8時間放置し、溶出成分を抽出し、その後、80℃で3時間、120℃で5時間乾燥し、重量(W2)を測定した。
重量減少率(%)=(W1-W2)×100/W1
A:重量減少率が2%未満
B:重量減少率が2%以上5%未満
C:重量減少率が5%以上
(Migration property)
A 3 cm x 5 cm test piece was cut out from the prepared test piece using a laser cutter, and its weight (W1) was measured. This was left in refluxing methyl ethyl ketone for about 8 hours to extract the eluted components, and then dried at 80°C for 3 hours and at 120°C for 5 hours, and its weight (W2) was measured.
Weight reduction rate (%) = (W1-W2) x 100/W1
A: Weight loss rate is less than 2% B: Weight loss rate is 2% to less than 5% C: Weight loss rate is 5% or more
実施例1のインクは全ての評価において良好な結果となった。一方、成分(A)を含有しない比較例1のインクは、凝固開始温度を有さないため、画質に課題を抱える結果となった。成分(A)をステアリルアルコールに変更した比較例2のインクは、耐溶剤性、マイグレーション性などに課題を抱える結果となった。 The ink of Example 1 achieved good results in all evaluations. On the other hand, the ink of Comparative Example 1, which does not contain component (A), does not have a solidification initiation temperature, and as a result, there were issues with image quality. The ink of Comparative Example 2, in which component (A) was changed to stearyl alcohol, resulted in issues with solvent resistance, migration, etc.
本発明の電子線硬化型インクジェットインクは、低マイグレーション、耐擦過性、画質に優れており、食品・医薬品包装へ有用な電子線硬化型インクジェットインクとなることが期待される。
The electron beam curable inkjet ink of the present invention has low migration, excellent abrasion resistance and excellent image quality, and is expected to be a useful electron beam curable inkjet ink for food and pharmaceutical packaging.
Claims (6)
前記成分(B)がネオペンチルグリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピ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、ポリテトラメチレン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、1,9-ノナンジオールジアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレートから選択される1種以上であり、
還流下でのメチルエチルケトン中に硬化物を8時間放置したときの下記式(1)で計算される重量減少率が2%未満であり、
開始剤を含まないことを特徴とする電子線硬化型インクジェットインク。
重量減少率(%)=(W1-W2)×100/W1・・・式(1) The composition comprises a polymerizable compound (A) having a long-chain alkyl group having from 6 to 30 carbon atoms in the molecule, a hydrogen-bonding group, and a polymerizable group, a polymerizable compound (B) other than the component (A), and a colorant (C),
the component (B) is one or more selected from neopentyl glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polytetramethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, and ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate;
the weight loss rate calculated by the following formula (1) when the cured product is left in methyl ethyl ketone under reflux for 8 hours is less than 2%,
1. An electron beam curable inkjet ink comprising :
Weight reduction rate (%) = (W1-W2) x 100/W1...Formula (1)
(工程1)請求項1~4の何れか一項に記載の電子線硬化型インクジェットインクをインクの凝固開始温度以上に加温させる工程
(工程2)請求項1~4の何れか一項に記載の電子線硬化型インクジェットインクの液滴を、吐出ヘッドのノズルから吐出して基材表面に着弾させる工程
(工程3)さらに電子線を照射して、インクを硬化させる工程
An image forming method comprising the following steps (Step 1) to (Step 3).
(Step 1) A step of heating the electron beam curable inkjet ink according to any one of claims 1 to 4 to a temperature equal to or higher than the ink solidification start temperature. (Step 2) A step of ejecting droplets of the electron beam curable inkjet ink according to any one of claims 1 to 4 from a nozzle of an ejection head and landing them on a substrate surface. (Step 3) A step of further irradiating the ink with an electron beam to cure it.
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